精品解析:吉林省长春市九台区第一中学2026-2027学年高一上学期开学考物理试卷
2026-10-16
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内容正文:
高一物理试卷
考生注意:
1、本试卷共100分,考试时间75分钟。
2、请将各题答案填写在答题卡上。
3、本试卷主要考试内容:人教版必修二第六、七、八章,选择性必修一第一、二、三章
一、单选题(每题4分)
1. 对于做匀速圆周运动的物体来说,变化的物理量是( )
A. 周期 B. 转速 C. 角速度 D. 线速度
【答案】D
【解析】
【详解】A.匀速圆周运动中,周期是物体转动一周的时间,大小保持恒定,故A错误;
B.转速是单位时间内物体转过的圈数,匀速圆周运动转速不变,故B错误;
C.匀速圆周运动的角速度大小、方向均保持恒定,故C错误;
D.线速度是矢量,匀速圆周运动中线速度的大小(即速率)不变,但方向始终沿圆周切线方向时刻变化,因此线速度是变化的物理量,故D正确。
故选D。
2. 下列关于波的现象,说法正确的是( )
A. 敲响一音叉,另一个完全相同的音叉也响了起来,属于波的干涉
B. 挂在同一水平绳上的几个单摆,当一个振动后,另外几个也跟着一起振动起来,属于波的共振
C. 打雷时听见空中雷声会轰鸣一段时间,属于波的衍射
D. 水波向前传播时,遇到突出水面的小树枝能不受影响地继续向前传播,属于波的衍射
【答案】D
【解析】
【详解】A.敲响一音叉,另一个完全相同的音叉也响了起来,这是由于共振现象(能量传递),故A错误;
B.挂在同一水平绳上的几个单摆,当一个振动后,另外几个也跟着一起振动起来,这是由于受迫振动(周期性外力驱动),故B错误;
C.打雷时听见空中雷声会轰鸣一段时间,这是由于声波在云层或地面多次反射造成的回声现象,故C错误;
D.水波向前传播时,遇到突出水面的小树枝能不受影响地继续向前传播,这是由于波的衍射现象(波绕过障碍物传播),故D正确。
故选D。
3. 在足球场上,一质量为m=0.5 kg的足球朝运动员以v0=10 m/s的水平速度迎面而来,然后运动员将足球以v=10 m/s的速度反方向踢回,规定足球被踢回的方向为正方向。下列说法正确的是( )
A. 足球动量的变化量为0 B. 运动员对足球的冲量为-10 N·s
C. 运动员对足球做功为50 J D. 运动员对足球不做功
【答案】D
【解析】
【详解】AB.规定足球被踢回的方向为正方向,则初速度,末速度,动量变化量
该结果不是,由动量定理,运动员对足球的冲量,故AB错误。
CD.运动员对足球做的功等于足球动能的变化量,由动能定理得==
即运动员对足球不做功,故C错误,D正确。
故选D。
4. 一轻质细绳一端固定在点,另一端连接一小球,小球在水平面内做匀速圆周运动。初始时细绳与竖直方向之间的夹角为。现增大小球转动的角速度,再次稳定后,下列说法正确的是( )
A. 小球做匀变速曲线运动
B. 与初始时相比,夹角变大
C. 与初始时相比,小球线速度变小
D. 与初始时相比,小球所受合力大小不变
【答案】B
【解析】
【详解】A.小球做匀速圆周运动,加速度大小不变但方向时刻指向圆心,即加速度时刻改变,属于变加速曲线运动,而非匀变速曲线运动,故A错误;
B.设轻绳的长度为,小球做匀速圆周运动的角速度为,对小球受力分析,根据牛顿第二定律有
解得
现增大小球转动的角速度,则减小,可知夹角变大,故B正确;
C.根据牛顿第二定律有
解得
由于夹角变大,与均变大,可知小球线速度变大,故C错误;
D.小球在水平面内做匀速圆周运动,合力提供向心力,合力大小为
由于夹角变大,变大,可知小球所受合力大小变大,故D错误。
故选B。
5. 2026年5月24日,神舟二十三号载人飞船发射取得圆满成功。已知神舟二十三号载人飞船在轨运行时绕地球做匀速圆周运动,轨道距地球表面的高度为,飞船在时间内运动的路程为,地球半径为,引力常量为,不计地球自转。已知重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A. 载人飞船在轨运行时的角速度大小一定为
B. 载人飞船在轨运行时的加速度大小为
C. 地球的质量为
D. 地球表面的重力加速度大小为
【答案】B
【解析】
【详解】A.角速度公式为,其中为飞船运行周期,题干中是飞船运动路程的时间,不一定等于周期,故A错误;
B.向心加速度满足
飞船轨道半径
线速度大小
联立以上式子可得
故B正确;
C.万有引力提供向心力:
解得
选项中分子为,与推导结果不符,故C错误;
D.地球表面物体满足
得
代入的表达式得
与选项表达式不符,故D错误。
故选B。
6. 复兴号动车在世界上首次实现速度350km/h自动驾驶功能,成为我国高铁自主创新的又一重大标志性成果。一列质量为m的动车,从静止开始以恒定功率P在平直轨道上运动,经时间t达到该功率下的最大速度,设动车行驶过程所受到的阻力f保持不变。动车在时间t内( )
A. 做匀加速直线运动
B. 复兴号动车的功率
C. 牵引力做功
D. 复兴号动车通过的位移
【答案】D
【解析】
【详解】A.动车从静止开始以恒定功率P在平直轨道上运动,根据
可知,速度增大,牵引力减小,根据牛顿第二定律可知,动车开始做加速度减小的变加速直线运动,当加速度减为0时,速度达到最大值,动车做匀速直线运动,故A错误;
B.结合上述可知,速度达到最大值时,加速度为0,此时牵引力与阻力平衡,则有,故B错误;
C.动车从静止开始以恒定功率P在平直轨道上运动,牵引力做功,故C错误;
D.根据动能定理有
解得,故D正确。
故选D。
7. 如图所示,质量为m的小球甲穿过一竖直固定的光滑杆拴在轻弹簧上,质量为4m的物体乙用轻绳跨过光滑的定滑轮与小球甲连接,开始用手托住物体乙,轻绳刚好伸直,滑轮左侧绳竖直,右侧绳与水平方向夹角为,某时刻由静止释放物体乙(物体乙距离地面足够高),经过一段时间小球甲运动到Q点,O、Q两点的连线水平,,且小球甲在初始位置P、Q两点处时弹簧弹力的大小相等。已知重力加速度为g,。则( )
A. 弹簧的劲度系数为 B. 小球甲位于Q点时的速度大小为
C. 物体乙重力的瞬时功率一直增大 D. 小球甲和物体乙的机械能之和一直增大
【答案】B
【解析】
【详解】A.、两点处弹簧弹力的大小相等,则由胡克定律可知点的压缩量等于点的伸长量,由几何关系知
则小球甲位于点时弹簧的压缩量为
对点的小球甲由力的平衡条件可知
解得,选项A错误;
B.当小球甲运动到点时,假设小球甲的速度为,此时小球甲的速度与绳子OQ垂直,所以物体乙的速度为零,因为小球甲、物体乙和弹簧组成的系统机械能守恒,则由机械能守恒定律得
解得,选项B正确;
D.由于小球甲在、两点处时弹簧弹力的大小相等,即小球甲在、两点处时弹簧的弹性势能相等,则小球甲由到的过程,弹簧的弹性势能先减小后增大,由能量守恒定律可知,小球甲和物体乙的机械能之和先增大后减小,选项D错误;
C.由于小球甲在和点处,物体乙的速度都为零,在其他过程中,物体乙的速度不是零,则可知物体乙重力的瞬时功率先增大后减小,选项C错误。
故选B。
二、多选题(每题6分,选对不全得3分,有错误选项0分)
8. 如图所示,小车放在光滑的水平面上。现将系绳小球向右拉开到一定的角度,并由静止同时释放小球和小车,则( )
A. 此后的过程中,小球、小车组成的系统动量守恒
B. 此后的过程中,小球不可能做圆周运动
C. 从释放到向左摆到最高点的过程中,小球重力的平均功率为0
D. 从释放到向左摆到最高点的过程中,小球重力的冲量为0
【答案】BC
【解析】
【详解】A.在水平方向上合力为0,系统在水平方向的动量为0,在竖直方向上,小球有竖直方向的分速度,小车竖直方向没有分速度,则竖直方向上系统动量不守恒,故此后的过程中,小球、小车组成的系统动量不守恒,故A错误;
B.若小车不动,则释放小球后做圆周运动,而现在小车在水平方向有运动,则小球的运动不是圆周运动,故B正确;
C.刚释放小球时,小球和小车速度为0,系统在水平方向合外力为0,水平方向上动量守恒,则
则当向左摆到最高点的过程中,小球的速度为0,则小车的速度也为0,由于系统机械能守恒,则摆动过程中重力做功为0,由于
可知,小球重力的平均功率为0,故C正确;
D.从释放到向左摆到最高点的过程中,小球重力的冲量为
时间增加,则冲量不为0,故D错误。
故选BC。
9. 2024年8月22日,中星4A卫星顺利进入预定轨道,中星4A卫星发射变轨过程的简化示意图如图所示,其中轨道Ⅰ为近地圆形轨道,轨道Ⅲ为圆形轨道,轨道Ⅱ为椭圆轨道,轨道Ⅱ与轨道Ⅰ和轨道Ⅲ分别相切于P点和Q点。已知地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,忽略地球自转的影响。下列说法正确的是( )
A. 中星4A卫星在轨道Ⅱ上经过P点的速度小于经过Q点的速度
B. 中星4A卫星在轨道Ⅱ和轨道Ⅲ上经过Q点时的加速度相等
C. 地球的第一宇宙速度为
D. 中星4A卫星在轨道Ⅱ上经过P点时的速度等于第一宇宙速度
【答案】BC
【解析】
【详解】A.根据开普勒第二定律可知,卫星在近地点(P点)的速度大于在远地点(Q点)的速度,故A错误;
B.根据牛顿第二定律得
两次在Q点,离地心的距离不变,故加速度相等,故B正确;
C.根据
解得地球的第一宇宙速度为
故C正确;
D.由P点的圆轨道到轨道Ⅱ需要加速,故中星4A卫星在轨道Ⅱ上经过P点时的速度大于第一宇宙速度,故D错误。
故选BC。
10. 如图所示,质量均为m的物块A、B放在光滑的水平面上,中间用轻弹簧相连,弹簧处于原长,一颗质量为km的子弹以水平速度射入木块A并留在物块中(时间极短),则下列说法正确的是( )
A. 子弹射入物块A的过程中,子弹的动量变化量为
B. 子弹射入物块A的过程中,物块A的动能增加量为
C. 物块B的动量最大值为
D. 弹簧具有的最大弹性势能为
【答案】AD
【解析】
【详解】A.子弹射入物块A的过程中,对子弹与物块A整体动量守恒,则有
代入数据解得
所以子弹动量的变化量
代入解得,故A正确;
B.物块A的动能增加量为
代入数据解得,故B错误;
C.当弹簧恢复原长时,B 的速度最大(之后弹簧拉伸会使 B 减速)。
挤压到恢复原长弹簧过程中系统(子弹 + A+B)动量守恒 + 机械能守恒(弹性势能为 0),
解得 B 的最大速度:
物块B动量的最大值为,故C错误;
D.当子弹和物块A、B速度相同时,此时物块B的动量最大,则有子弹与物块A、B、弹簧组成的系统动量守恒,则有
代入数据解得
当子弹和物块A、B速度相同时,弹簧具有的最大弹性势能为
代入数据解得,故D正确。
故选AD。
三、实验题(每空2分)
11. 学校物理兴趣小组用如图甲所示的实验装置验证、组成的系统机械能守恒。从高处由静止开始下落,拖着的纸带通过打点计时器,打出一系列的点,然后对纸带上的点迹进行测量。如图乙所示是实验中获取的一条纸带,是打下的第一个点,每相邻两个计数点间还有4个点(图中未标出),计数点间的距离已标注,打点计时器所接电源频率为50Hz。已知、的质量分别为,,当地的重力加速度为。
(1)在打下第“0”点到打下第“5”点的过程中系统动能的增加量______J,系统重力势能的减少量______J。在误差允许的范围内,,则验证了、系统机械能守恒定律;(计算结果均保留3位有效数字)
(2)另一组同学利用他们实验时打出的纸带,测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离,算出了各计数点对应的速度,以为横轴,以为纵轴画出了如图丙的图线。若、系统机械能守恒,则图线的斜率数值上近似等于______(填正确选项前字母即可)。
A. 4.90 B. 9.80 C. 7.20 D. 3.60
【答案】(1) ①. 0.576 ②. 0.588 (2)A
【解析】
【小问1详解】
电源频率,打点周期为0.02s,每相邻计数点间有4个点未标出,因此相邻计数点的时间间隔,根据匀变速直线运动中,中间时刻瞬时速度等于平均速度,
[1]动能增加量;
[2]0点到5点,B下落h,A上升h,,故总重力势能减少量为。
【小问2详解】
根据机械能守恒,整理得,因此图像的斜率,故选A。
12. 某实验小组利用图甲所示装置验证动量守恒定律。将斜槽轨道固定在水平桌面上,调节斜槽末端水平,利用重锤线,找到斜槽末端在水平地面的竖直投影点O。先让a球从斜槽轨道上C处由静止释放,a球从轨道右端水平飞出后落在位于水平地面的复写纸上,在复写纸下面垫放的白纸上留下点迹,重复上述操作多次,得到小球的平均落点位置。再把被碰小球b放在水平轨道末端,将a球从斜槽上C处由静止释放,a球和b球发生碰撞后,分别在白纸上留下各自的落点痕迹,重复操作多次,分别得到两球的平均落点位置,三次落点位置如图乙所示。
(1)对于本实验,下列说法正确的是__________。(填选项前的字母)
A. 两个小球半径可以不相等
B. 两个小球质量必须相同
C. 斜槽轨道可以不光滑
(2)小球三次平均落点分别为M、P、N,测得OM、OP、ON的长度分别为、、,还需要测量的物理量有_____。(填选项前的字母)
A. 球质量和球质量
B. a球和b球在空中飞行的时间t
C. 小球抛出点距地面的高度h
D. C处相对于水平槽面的高度H
(3)在实验误差允许的范围内,若满足关系式__________(用、、及问题(2)中测得物理量所对应符号表示),则可以认为两球碰撞前后的动量守恒。
(4)若满足__________(用和表示),则可认为两小球发生的是弹性碰撞。
【答案】(1)C (2)A
(3)
(4)
【解析】
【小问1详解】
A.为保证两球对心碰撞,两个小球半径必须相等,故A错误;
B.为防止a球碰撞后反弹,要求a球质量大于b球质量,两球质量不能相同,故B错误;
C.只要每次a球从斜槽同一位置静止释放,就能保证碰撞前速度相同,斜槽是否光滑不影响实验要求,故C正确。
故选C。
【小问2详解】
两球离开斜槽后做平抛运动,下落高度相同,空中运动时间相同,水平速度
推导动量守恒关系式时会被约去,因此可以用水平位移代替水平速度,不需要测量飞行时间、抛出点高度、释放点高度,只需要测量两个小球的质量、。
故选A。
【小问3详解】
小球平抛运动时间相同,碰撞前球速度
碰撞后、球的速度分别为,
代入动量守恒关系式,得
等式两边同乘时间,得
【小问4详解】
弹性碰撞满足动量守恒且没有动能损失,动量守恒满足
则
动能没有损失,可得
代入、、,将等式两边同乘,整理得
则
联立可得
四、解答题
13. 如图所示,光滑水平面AB与竖直面内光滑的半圆形导轨在B点相切,半圆形导轨的半径为R =0.5m。一个质量为m=1kg可视为质点的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放,在弹力作用下物体获得某一向左速度后脱离弹簧,它经过B点后沿半圆形圆弧导轨恰能运动到达最高点C。不计空气阻力,取g=10m/s2。求:
(1)物体到达B点时速度的大小;
(2)弹簧被压缩至A点时弹性势能Ep。
【答案】(1)5m/s;(2)12.5J
【解析】
【详解】(1)恰好到达C点时
从B到C的过程中,根据动能定理
解得
(2)根据机械能守恒定律可知
解得
14. 两列机械波在同种均匀介质中相向传播,P、Q为两列波的波源,时的波形如图所示,已知波源P产生的机械波在介质中的传播速度为10m/s,求:
(1)波源Q的频率;
(2)到这段时间处质点的路程。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
由图可得Q波的波长
同种介质中机械波的波速相同,则
解得
【小问2详解】
由图可知Q波先传播到处,所需时间
在到这一段时间处质点处于静止状态,其路程为
P波传播到处,所需时间
故在到这一段时间,处质点仅参与Q波的振动,这段时间内的路程为
时,和处的质点开始起振,但起振方向相反,这两处质点可视为新的波源,处质点到两新波源的距离差为
故处的质点为振动加强点。
在到这段时间处质点的路程为
到这段时间处质点的路程为
联立解得
15. 如图所示,质量的物块(视为质点)放置于质量的木板B左端,B的上表面与右侧平台等高,质量的光滑圆弧形滑块C静置于右侧平台上,且整个平台光滑。现敲击,使获得水平向右的冲量,当到达右端时,、恰好共速,与右侧平台碰撞瞬间,被锁定。与间动摩擦因数,重力加速度,求:
(1)A、B共速时的速度大小;
(2)A滑上C后能到达的最大高度;
(3)当A再次滑上B时,B解除锁定,则最终A停止位置距B左端的距离。
【答案】(1)2m/s
(2)0.15m (3)
【解析】
【小问1详解】
由动量定理得的初速度
水平面光滑,A、B构成的系统动量守恒
解得A、B共速时的速度大小
【小问2详解】
A滑上C的最高点时,二者共速,上升最大高度为h。
根据水平方向动量守恒有
根据能量守恒有
解得
【小问3详解】
规定向右为正方向,当A返回C的底端,二者即将分离时
根据动量守恒有
根据能量守恒有
解得
设A冲上B后,相对B的右端向左滑动距离为x时,二者共速,根据动量守恒有
根据能量守恒有
解得
设木板B长度为L,由(1)可知
解得
则最终A停止位置距B左端的距离
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高一物理试卷
考生注意:
1、本试卷共100分,考试时间75分钟。
2、请将各题答案填写在答题卡上。
3、本试卷主要考试内容:人教版必修二第六、七、八章,选择性必修一第一、二、三章
一、单选题(每题4分)
1. 对于做匀速圆周运动的物体来说,变化的物理量是( )
A. 周期 B. 转速 C. 角速度 D. 线速度
2. 下列关于波的现象,说法正确的是( )
A. 敲响一音叉,另一个完全相同的音叉也响了起来,属于波的干涉
B. 挂在同一水平绳上的几个单摆,当一个振动后,另外几个也跟着一起振动起来,属于波的共振
C. 打雷时听见空中雷声会轰鸣一段时间,属于波的衍射
D. 水波向前传播时,遇到突出水面的小树枝能不受影响地继续向前传播,属于波的衍射
3. 在足球场上,一质量为m=0.5 kg的足球朝运动员以v0=10 m/s的水平速度迎面而来,然后运动员将足球以v=10 m/s的速度反方向踢回,规定足球被踢回的方向为正方向。下列说法正确的是( )
A. 足球动量的变化量为0 B. 运动员对足球的冲量为-10 N·s
C. 运动员对足球做功为50 J D. 运动员对足球不做功
4. 一轻质细绳一端固定在点,另一端连接一小球,小球在水平面内做匀速圆周运动。初始时细绳与竖直方向之间的夹角为。现增大小球转动的角速度,再次稳定后,下列说法正确的是( )
A. 小球做匀变速曲线运动
B. 与初始时相比,夹角变大
C. 与初始时相比,小球线速度变小
D. 与初始时相比,小球所受合力大小不变
5. 2026年5月24日,神舟二十三号载人飞船发射取得圆满成功。已知神舟二十三号载人飞船在轨运行时绕地球做匀速圆周运动,轨道距地球表面的高度为,飞船在时间内运动的路程为,地球半径为,引力常量为,不计地球自转。已知重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A. 载人飞船在轨运行时的角速度大小一定为
B. 载人飞船在轨运行时的加速度大小为
C. 地球的质量为
D. 地球表面的重力加速度大小为
6. 复兴号动车在世界上首次实现速度350km/h自动驾驶功能,成为我国高铁自主创新的又一重大标志性成果。一列质量为m的动车,从静止开始以恒定功率P在平直轨道上运动,经时间t达到该功率下的最大速度,设动车行驶过程所受到的阻力f保持不变。动车在时间t内( )
A. 做匀加速直线运动
B. 复兴号动车的功率
C. 牵引力做功
D. 复兴号动车通过的位移
7. 如图所示,质量为m的小球甲穿过一竖直固定的光滑杆拴在轻弹簧上,质量为4m的物体乙用轻绳跨过光滑的定滑轮与小球甲连接,开始用手托住物体乙,轻绳刚好伸直,滑轮左侧绳竖直,右侧绳与水平方向夹角为,某时刻由静止释放物体乙(物体乙距离地面足够高),经过一段时间小球甲运动到Q点,O、Q两点的连线水平,,且小球甲在初始位置P、Q两点处时弹簧弹力的大小相等。已知重力加速度为g,。则( )
A. 弹簧的劲度系数为 B. 小球甲位于Q点时的速度大小为
C. 物体乙重力的瞬时功率一直增大 D. 小球甲和物体乙的机械能之和一直增大
二、多选题(每题6分,选对不全得3分,有错误选项0分)
8. 如图所示,小车放在光滑的水平面上。现将系绳小球向右拉开到一定的角度,并由静止同时释放小球和小车,则( )
A. 此后的过程中,小球、小车组成的系统动量守恒
B. 此后的过程中,小球不可能做圆周运动
C. 从释放到向左摆到最高点的过程中,小球重力的平均功率为0
D. 从释放到向左摆到最高点的过程中,小球重力的冲量为0
9. 2024年8月22日,中星4A卫星顺利进入预定轨道,中星4A卫星发射变轨过程的简化示意图如图所示,其中轨道Ⅰ为近地圆形轨道,轨道Ⅲ为圆形轨道,轨道Ⅱ为椭圆轨道,轨道Ⅱ与轨道Ⅰ和轨道Ⅲ分别相切于P点和Q点。已知地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,忽略地球自转的影响。下列说法正确的是( )
A. 中星4A卫星在轨道Ⅱ上经过P点的速度小于经过Q点的速度
B. 中星4A卫星在轨道Ⅱ和轨道Ⅲ上经过Q点时的加速度相等
C. 地球的第一宇宙速度为
D. 中星4A卫星在轨道Ⅱ上经过P点时的速度等于第一宇宙速度
10. 如图所示,质量均为m的物块A、B放在光滑的水平面上,中间用轻弹簧相连,弹簧处于原长,一颗质量为km的子弹以水平速度射入木块A并留在物块中(时间极短),则下列说法正确的是( )
A. 子弹射入物块A的过程中,子弹的动量变化量为
B. 子弹射入物块A的过程中,物块A的动能增加量为
C. 物块B的动量最大值为
D. 弹簧具有的最大弹性势能为
三、实验题(每空2分)
11. 学校物理兴趣小组用如图甲所示的实验装置验证、组成的系统机械能守恒。从高处由静止开始下落,拖着的纸带通过打点计时器,打出一系列的点,然后对纸带上的点迹进行测量。如图乙所示是实验中获取的一条纸带,是打下的第一个点,每相邻两个计数点间还有4个点(图中未标出),计数点间的距离已标注,打点计时器所接电源频率为50Hz。已知、的质量分别为,,当地的重力加速度为。
(1)在打下第“0”点到打下第“5”点的过程中系统动能的增加量______J,系统重力势能的减少量______J。在误差允许的范围内,,则验证了、系统机械能守恒定律;(计算结果均保留3位有效数字)
(2)另一组同学利用他们实验时打出的纸带,测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离,算出了各计数点对应的速度,以为横轴,以为纵轴画出了如图丙的图线。若、系统机械能守恒,则图线的斜率数值上近似等于______(填正确选项前字母即可)。
A. 4.90 B. 9.80 C. 7.20 D. 3.60
12. 某实验小组利用图甲所示装置验证动量守恒定律。将斜槽轨道固定在水平桌面上,调节斜槽末端水平,利用重锤线,找到斜槽末端在水平地面的竖直投影点O。先让a球从斜槽轨道上C处由静止释放,a球从轨道右端水平飞出后落在位于水平地面的复写纸上,在复写纸下面垫放的白纸上留下点迹,重复上述操作多次,得到小球的平均落点位置。再把被碰小球b放在水平轨道末端,将a球从斜槽上C处由静止释放,a球和b球发生碰撞后,分别在白纸上留下各自的落点痕迹,重复操作多次,分别得到两球的平均落点位置,三次落点位置如图乙所示。
(1)对于本实验,下列说法正确的是__________。(填选项前的字母)
A. 两个小球半径可以不相等
B. 两个小球质量必须相同
C. 斜槽轨道可以不光滑
(2)小球三次平均落点分别为M、P、N,测得OM、OP、ON的长度分别为、、,还需要测量的物理量有_____。(填选项前的字母)
A. 球质量和球质量
B. a球和b球在空中飞行的时间t
C. 小球抛出点距地面的高度h
D. C处相对于水平槽面的高度H
(3)在实验误差允许的范围内,若满足关系式__________(用、、及问题(2)中测得物理量所对应符号表示),则可以认为两球碰撞前后的动量守恒。
(4)若满足__________(用和表示),则可认为两小球发生的是弹性碰撞。
四、解答题
13. 如图所示,光滑水平面AB与竖直面内光滑的半圆形导轨在B点相切,半圆形导轨的半径为R =0.5m。一个质量为m=1kg可视为质点的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放,在弹力作用下物体获得某一向左速度后脱离弹簧,它经过B点后沿半圆形圆弧导轨恰能运动到达最高点C。不计空气阻力,取g=10m/s2。求:
(1)物体到达B点时速度的大小;
(2)弹簧被压缩至A点时弹性势能Ep。
14. 两列机械波在同种均匀介质中相向传播,P、Q为两列波的波源,时的波形如图所示,已知波源P产生的机械波在介质中的传播速度为10m/s,求:
(1)波源Q的频率;
(2)到这段时间处质点的路程。
15. 如图所示,质量的物块(视为质点)放置于质量的木板B左端,B的上表面与右侧平台等高,质量的光滑圆弧形滑块C静置于右侧平台上,且整个平台光滑。现敲击,使获得水平向右的冲量,当到达右端时,、恰好共速,与右侧平台碰撞瞬间,被锁定。与间动摩擦因数,重力加速度,求:
(1)A、B共速时的速度大小;
(2)A滑上C后能到达的最大高度;
(3)当A再次滑上B时,B解除锁定,则最终A停止位置距B左端的距离。
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