精品解析：江苏省南通中学2026-2027学年高三上学期10月学情自测物理试题

江苏省南通中学2026—2027学年第一学期10月阶段考试 高三物理 一、单项选择题（本题共11小题，每小题4分，共44分。每小题只有一个选项符合题意。） 1. 如图为仰韶文化时期的尖底瓶，装水后的尖底瓶有“虚则欹、中则正、满则覆”的特点，下列说法正确的是（ ） A. 瓶的重心是瓶各部分所受重力的等效作用点 B. 瓶的重心可能在瓶口 C. 瓶的重心一定在瓶底 D. 向瓶中缓慢注入水的过程中，瓶（包括水）的重心位置逐渐升高 【答案】A 【解析】 【详解】A．重心是物体各部分所受重力的等效作用点，故A正确； BCD．空瓶本身质量集中在上部，重心在双耳支点连线的上方；装部分水后重心在支点下方，形成稳定平衡，瓶子竖直摆正；水继续加到很满，上部水的质量变多，整体重心又往上抬，重心再次跑到双耳支点连线的上方，所以重心先下降后上升，故BCD错误。 故选A。 2. 红军为突破第五次反“围剿”，需要用最短的时间渡过于都河。若渡河区域内的河岸平直，水流速度方向处处与河岸平行，越靠近河中央，水流速度越大，设木船相对静水的速度大小恒定。则木船在出发点与登陆点之间可能的运动轨迹是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】以最短的时间过河，则木船的船头垂直于河岸，木船渡河同时参与了两个运动，垂直河岸的分运动和平行河岸的分运动，其中垂直河岸的分速度等于木船相对静水的速度，保持不变；平行河岸的分速度等于水速，根据题意可知平行河岸的分速度先增大后减小，故木船的加速度先平行河岸向右，后平行河岸向左，木船做曲线运动，根据加速度方向位于轨迹的凹侧可知，D图正确。 故选D。 3. 某种减噪装置结构如图所示，通过装置的共振可吸收声波。已知其固有频率为（制），其中为薄板单位面积的质量，L为空气层的厚度。经测试发现它对频率为的声音减噪效果最强，若外界声波频率由变为，则（　　） A. 系统振动频率为 B. 系统振动频率为 C. 为获得更好减噪效果，可仅增大L的大小 D. 为获得更好减噪效果，可仅换用更大的薄板 【答案】B 【解析】 【详解】AB．系统做受迫振动，振动时的频率等于驱动力的频率，即为300Hz，故A错误，B正确； CD．由于驱动力的频率大于系统的固有频率，在驱动力的频率一定时，为获得更好减噪效果，应使系统的固有频率增大，由题（制）可知，应减小或L，故CD错误。 故选B。 4. 如图所示为某种静电喷涂装置的原理图，发射极与吸极接在高压电源两端，两极间产生强电场，虚线为电场线，在强电场作用下，一带电液滴从发射极由静止加速飞向吸极，A、B、C、D四点的电场强度大小分别为、、、，电势分别为、、、，重力忽略不计。下列说法正确的是（　　） A. B. >> C. 带电液滴向右运动的过程中电势能减小 D. 带电液滴在电场力作用下一定沿电场线运动 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据电场线的疏密可判定，A、B、C三点的电场强度大小关系为 故A错误； B．电场方向由正极指向负极，根据沿着电场线方向电势降低可知，A、B、D三点的电势大小关系为 故B错误； C．带电液滴向右运动的过程中，电场力做正功，电势能减小，故C正确； D．带电液滴受到的电场力方向沿电场线切线方向，电场线为曲线，带电液滴在仅电场力作用下不能沿着电场线运动，故D错误。 故选C。 5. 重庆云阳龙缸大秋千，经过多次测试于2020年7月开放。它由四根秋千绳组成的秋千摆，摆动半径约，有一质量为的体验者（含秋千踏板）荡秋千，秋千运动到最低点时速度约为，重力加速度，下列说法正确的是（　　） A. 从最高点摆到最高点过程中，体验者所受重力的冲量为零 B. 摆到最高点时，体验者的速度为零，加速度不为零 C. 在最低点时，体验者处于失重状态 D. 在最低点时，四根绳对秋千踏板（含体验者）拉力的合力为 【答案】B 【解析】 【详解】A．由冲量的定义式可知，从最高点摆到最高点过程中，体验者所受重力的冲量不为零，故A错误； B．摆到最高点时，体验者的速度为零，体验者还有沿圆弧切线方向的加速度，即加速度不变零，故B正确； C．在最低点时，体验者做圆周运动，合力提供向心力，由于向心力方向向上，即加速度向上，所以体验者处于超重状态，故C错误； D．对秋千踏板（含体验者）受力分析且由牛顿第二定律可知 即 故D错误。 故选B。 6. 如图所示，某人在河谷堤岸上以一定初速度水平抛出一小石块，抛出的小石块可能落在抛出点左侧的任何位置，落地速度与水平方向的夹角成为偏向角，下列说法正确的是（　　） A. 初速度越大，落地时间越长 B. 初速度越大，落地时间越短 C. 初速度越大，偏向角越小 D. 初速度不同，偏向角可能相等 【答案】D 【解析】 【详解】AB．落地时间长短与小石块竖直方向位移有关，由于落点不确定，落地时间长短无法确定，故AB错误； CD．设速度偏转角为，位移偏转角为。根据平抛运动速度方向夹角和位移方向夹角关系规律 可知当小球落在抛出点所在斜面时，落地速度与水平方向的夹角相同，与水平初速度无关，故D正确，C错误。 故选D。 7. 如图1所示，四川火锅“九宫格”菜盘为九个正方形隔断，方便放置不同的菜品。某同学依据该模型画出了如图2所示的图样，假设该“九宫格”图样处于平行该平面的匀强电场中，将一个电子放置在C点时比放在O、A两点时电势能均小4eV，设O点电势为零，九宫格小正方形边长为10cm，则下列说法正确的是（　　） A. 电场线方向为O指向A B. B点的电势为6V C. 匀强电场的电场强度大小为40V/m D. 将质子从B点移动到C点，克服电场力做功10eV 【答案】D 【解析】 【详解】A．由于电子在C点时比放在O、A两点时电势能均小4eV，则O、A两点电势相等，O、A两点连线为等势线，电场线方向应与OA垂直，且由高电势指向低电势，即与OA垂直指向右上方，故A错误； C．由于O点电势为零，则C点电势为4V，所以，故C错误； B．B点的电势为，故B错误； D．将质子从B点移动到C点，克服电场力做功为，故D正确。 故选D。 8. 2025年7月15日，天舟九号货运飞船搭载长征七号遥十运载火箭发射升空，成功对接于空间站天和核心舱后向端口。图1为天舟九号在变轨过程中的两个不同的椭圆轨道、，图2为天舟九号在两个轨道上所受引力大小随时间的变化情况。下列说法正确的是（　　） A. 轨道与轨道的半长轴之比为1：4 B. 天舟九号在轨道与轨道运行的周期之比为1：2 C. 天舟九号在轨道的最大速度与最小速度之比为2：1 D. 在两轨道的切点处，沿Q轨道运行时的加速度比较大 【答案】C 【解析】 【详解】A．图2可知天舟九号在P轨道上引力最大为4F（此时天舟九号位于P轨道近地点），最小为F（此时天舟九号位于P轨道远地点），则有 联立解得 天舟九号在Q轨道上引力最小为（此时天舟九号位于Q轨道远地点），则有 联立解得 则P轨道与Q轨道的半长轴之比为 联立解得，故A错误； B．根据开普勒第三定律有 联立解得，故B错误； C．天舟九号在P轨道上，根据开普勒第二定律可知 联立解得，故C正确； D．根据 整理得 可知在两轨道的切点处，沿Q轨道运行时的加速度一样大，故D错误。 故选C。 9. 复兴号动车在世界上首次实现速度自动驾驶功能，成为我国高铁自主创新的又一重大标志性成果。一列质量为的动车，初速度为，以恒定功率在平直轨道上运动，经时间达到该功率下的最大速度，设动车行驶过程所受到的阻力保持不变。列车在整个过程中，下列说法正确的是（　　） A. 做匀加速直线运动 B. 牵引力的功率 C. 当动车速度为时，其加速度为 D. 牵引力做功等于 【答案】B 【解析】 【详解】A．动车以恒定功率运动，根据牛顿第二定律可得 可知随着动车速度的增大，加速度逐渐减小，A错误； B．当动车的加速度为零时，速度达到最大，根据受力平衡可得 解得牵引力的功率为 B正确； C．当动车速度为时，此时牵引力为 根据牛顿第二定律可得 可得其加速度为 C错误； D．假设整个过程动车走的位移为，由动能定理可得 解得牵引力做的功为 D错误； 故选B。 10. 图甲是用传感器观察电容器充放电过程的实验电路图，图乙是用电压传感器和电流传感器采集的电容器充放电过程的电压、电流变化图像，下列说法正确的是（ ） A. 当开关S由1变为2时，电流表中的电流从a流向b B. 图乙中图像①记录的是电容器充放电过程中，电流的变化情况 C. 如果不改变图甲中电路的其他参量，只改变电阻R的阻值大小，图乙中放电过程图像与坐标轴围成图形的面积也会发生改变 D. 当电容器充好电后，两极板间的电压为1.5 V，所带电荷量为，则电容约为3300 μF 【答案】D 【解析】 【详解】A．当开关S接1时，电容器充电，上极板带正电，当开关S由1变为2时，电容器放电，电流表中的电流从b流向a，故A错误； B．电容器充电过程中电压先增大后不变，放电过程中电压减小，故图乙中图像①记录的是电容器充放电过程中，电压的变化情况，故B错误； C．由甲图可知，只改变电阻R的阻值大小，不会改变充电结束时电容器两极板间的电压，两极板间的电压等于电源的电动势，由 可知充电过程电容器带电量不变，图像与坐标轴围成的面积表示电量，即充电过程图像与坐标轴围成的面积大小不变，故C错误； D．由电容定义式可得，故D正确。 故选D。 11. 如图所示，在竖直平面内半径为R的四分之一圆弧轨道AB、水平轨道BC与斜面CD平滑连接在一起，斜面足够长．在圆弧轨道上静止着N个半径为的光滑小球（小球无明显形变），小球恰好将圆弧轨道铺满，从最高点A到最低点B依次标记为1、2、3、…N。现将圆弧轨道末端B处的阻挡物拿走，N个小球由静止开始沿轨道运动，不计摩擦与空气阻力，已知重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. N个小球在运动过程中会在水平面上散开 B. 第1个小球从A到B过程中机械能守恒 C. 第1个小球到达B点前第N个小球做匀加速运动 D. 第1个小球到达最低点的速度 【答案】D 【解析】 【详解】A．在下滑的过程中，水平面上的小球要做匀速运动，而曲面上的小球要做加速运动，则后面的小球对前面的小球有向前挤压的作用，所以小球之间始终相互挤压，冲上斜面后后面的小球把前面的小球往上压，所以小球之间始终相互挤压，故个小球在运动过程中始终不会散开，故A错误； B．第1个小球在下落过程中受到挤压，所以有外力对小球做功，小球的机械能不守恒，故B错误； C．由于小球在下落过程中速度发生变化，相互间的挤压力变化，所以第个小球不可能做匀加速运动，故C错误； D．当重心下降时，根据机械能守恒定律得 解得 同样对整体在段时，重心低于，所以第1个小球到达最低点的速度，故D正确。 故选D。 二、非选择题：共5题，共56分。其中第13题~第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 12. 某实验小组利用无线力传感器和光电门传感器探究“动能定理”。将无线力传感器和挡光片固定在小车上，用不可伸长的细线通过一个定滑轮与重物相连，无线力传感器记录小车受到拉力的大小。在水平轨道上A、B两点各固定一个光电门传感器，用于测量小车的速度v1和v2，如图所示。在小车上放置砝码来改变小车质量，用不同的重物来改变拉力的大小。 实验主要步骤如下： （1）测量小车和拉力传感器的总质量M1。正确连接所需电路，接下来__________（填“需要”或“不需要”）平衡小车的摩擦力。 （2）按合理要求操作后，把细线的一端固定在力传感器上，另一端通过定滑轮与重物相连；将小车停在点C，由静止开始释放小车，小车在细线拉动下运动，除了光电门传感器测量速度和力传感器测量细线拉力的数据以外，还应该测量的数据是________________； （3）改变小车的质量或重物的质量，重复（2）的操作。下表是实验所得的部分数据。 次数 M/kg 1 0.600 0.840 0.252 0.500 0.250 2 0.600 1.40 0.838 0.419 3 0.600 2.50 0.750 1.492 W3 （4）表格中M是M1与小车中砝码质量之和，为小车、拉力传感器及车中砝码的动能变化量，F是拉力传感器的拉力，W是F在A、B间所做的功。表中的=____________J，W3=____________J（结果均保留三位有效数字）。 （5）该小组组员发现每组数据始终有W<，排除偶然因素造成误差外，最可能出现以上结果的原因是____________________________。 【答案】 ①. 需要 ②. 两光电门间的距离L ③. 0.420 ④. 0.746 ⑤. 平衡摩擦力过大 【解析】 【详解】（1）[1]本实验人物传感器的拉力为研究对象的合力，所以需要平衡小车的摩擦力。 （2）[2]根据动能定理知，因要求总功，有 所以必须已知小车位移，故除了光电门传感器测量速度和力传感器测量拉力的数据以外，还应该记录的物理量为两光电门间的距离L。 （4）[3][4]由 解得 根据表中前两组数据，由功公式 可求出两光电门间距离为 所以有 （5）[5]该小组组员发现每组数据始终有W<ΔEk，排除偶然因素造成误差外，最可能出现以上结果的原因是平衡摩擦力过大了，导致传感器的拉力比合力要小。 13. 位于坐标原点的波源S不断地产生一列沿x轴正方向传播的简谐横波，波速，已知时刻波刚好传播到处，部分波形图如图甲所示，根据以上条件求： （1）从图示时刻开始计时，处的质点第一次到达波峰需要多长时间？ （2）在图乙中画出时，从波源到处所有质点形成的波形。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 由题图分析可得，简谐横波的波长为 当时，处的质点为第一个波峰，则当处的质点第一次到达波峰时，波峰的传播距离 则由得，需要经过的时间 【小问2详解】 由得，该波的振动周期 则当时，可得所有质点振动了个周期。则根据图甲可得，当时，、的质点在平衡位置，的质点在波峰，的质点在波谷，其波形图如图所示 14. 已知某卫星在赤道上空的圆形轨道运行，轨道半径为，运行周期为，卫星运动方向与地球自转方向相同，不计空气阻力，万有引力常量为。求： （1）如图所示，假设某时刻，该卫星在点变轨进入椭圆轨道，近地点到地心距离为，求卫星在椭圆轨道上的周期； （2）卫星在赤道上空轨道半径为的圆形轨道上运行，小明住在赤道上某城市，某时刻，该卫星正处于小明的正上方，在后面的一段时间里，小明观察到每两天恰好三次看到卫星掠过其正上方，求地球自转周期。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 由图可知，椭圆轨道的远地点为，远地点到地心的距离为。设椭圆轨道的半长轴为，则 根据开普勒第三定律，有 解得 【小问2详解】 卫星与地球同向转动，每当二者的角位移之差的绝对值增加，卫星就再次掠过小明正上方。两天对应的时间为，在这段时间内卫星三次掠过小明正上方，二者的角位移之差的绝对值增加 若卫星的角速度大于地球自转角速度，即，则有 解得 若卫星的角速度小于地球自转角速度，即，则有 解得 周期应为正值，故后一种情况不成立；若二者角速度相等，卫星也不会反复掠过小明正上方。 因此地球自转周期为 15. 如图所示，一足够长的水平传送带以速度v0匀速运动，质量均为m的小物块P和小物块Q由通过滑轮组的轻绳连接，轻绳足够长且不可伸长。某时刻物块P从传送带左端以速度2v0冲上传送带，P与定滑轮间的绳子水平，已知物块P与传送带间的动摩擦因数为0.25，重力加速度为g，不计滑轮的质量与摩擦。求: （1）运动过程中小物块P、Q的加速度大小之比； （2）P与传送带共速时，小物块Q上升的高度； （3）物块P从刚冲上传送带到右方最远处的过程中，PQ系统机械能的改变量。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 设P的位移、加速度大小分别为s1、a1，Q的位移、加速度大小分别为s2、a2，因 s1=2s2 故 a1=2a2 【小问2详解】 对P有 μmg+T=ma1 对Q有 mg﹣2T=ma2 得 T=0.35mg，a1=0.6g P先减速到与传送带速度相同，设位移为x1 则 【小问3详解】 共速后，由于 f=μmg＜mg P不可能随传送带一起匀速运动，继续向右减速，设此时P加速度为a1′，Q的加速度为a2′ 对P有 T﹣μmg=ma1′ 对Q有 mg﹣2T=ma2′ 解得 a1′=0.2g 设减速到0位移为x2 PQ系统机械能的改变量等于摩擦力对P做的功 16. 如图甲所示，固定轨道ABC由半径的四分之一光滑圆轨道和长的粗糙水平轨道组成，两者在B点平滑连接。BC右侧与静置于光滑水平地面的长木板相接触，且上表面平齐。将质量的滑块从圆弧轨道顶端A处由静止释放，与静止在B点、质量为的滑块发生碰撞，碰撞时间极短。滑块经过水平轨道滑到长木板以后，立即受到一个方向竖直向上、大小与滑块速度成正比的力F作用（即，其中）。从滑块滑上长木板开始计时，滑块与长木板运动的速度—时间图像如图乙所示。两滑块均可视为质点，两滑块与水平轨道及长木板之间的动摩擦因数，重力加速度g取。求： （1）运动到B时（碰前）对圆轨道的压力； （2）和碰撞过程损失的机械能； （3）相对长木板的最大位移。 【答案】（1）75N，方向竖直向下 （2）2.5J （3） 【解析】 【小问1详解】 （1）设运动到B时的速度大小为，滑块在圆轨道下滑过程，由机械能守恒有 解得 在最低点，据牛顿第二定律有 解得 据牛顿第三定律，滑块对圆轨道最低点压力，方向竖直向下 【小问2详解】 滑块在BC段运动过程，设和碰后，的速度为，的速度为，运动到C端时速度为 从乙图知，据动能定理有 解得 和碰撞过程，由动量守恒有 解得 所以碰撞过程损失的机械能 解得 【小问3详解】 滑块在长木板上运动过程，两者组成系统的动量守恒，设长木板质量为M，则有 其中， 解得 滑块在长木板上运动过程，对于任意一个极短时间 均满足 设相对滑动过程，滑块对地位移为，长木板对地位移为，对全程累积，则有 其中 对长木板应用动量定理，有 对全程累积有 联立解得 所以滑块与长木板的最大相对位移 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 江苏省南通中学2026—2027学年第一学期10月阶段考试 高三物理 一、单项选择题（本题共11小题，每小题4分，共44分。每小题只有一个选项符合题意。） 1. 如图为仰韶文化时期的尖底瓶，装水后的尖底瓶有“虚则欹、中则正、满则覆”的特点，下列说法正确的是（ ） A. 瓶的重心是瓶各部分所受重力的等效作用点 B. 瓶的重心可能在瓶口 C. 瓶的重心一定在瓶底 D. 向瓶中缓慢注入水的过程中，瓶（包括水）的重心位置逐渐升高 2. 红军为突破第五次反“围剿”，需要用最短的时间渡过于都河。若渡河区域内的河岸平直，水流速度方向处处与河岸平行，越靠近河中央，水流速度越大，设木船相对静水的速度大小恒定。则木船在出发点与登陆点之间可能的运动轨迹是（　　） A. B. C. D. 3. 某种减噪装置结构如图所示，通过装置的共振可吸收声波。已知其固有频率为（制），其中为薄板单位面积的质量，L为空气层的厚度。经测试发现它对频率为的声音减噪效果最强，若外界声波频率由变为，则（　　） A. 系统振动频率为 B. 系统振动频率为 C. 为获得更好减噪效果，可仅增大L的大小 D. 为获得更好减噪效果，可仅换用更大的薄板 4. 如图所示为某种静电喷涂装置的原理图，发射极与吸极接在高压电源两端，两极间产生强电场，虚线为电场线，在强电场作用下，一带电液滴从发射极由静止加速飞向吸极，A、B、C、D四点的电场强度大小分别为、、、，电势分别为、、、，重力忽略不计。下列说法正确的是（　　） A. B. >> C. 带电液滴向右运动的过程中电势能减小 D. 带电液滴在电场力作用下一定沿电场线运动 5. 重庆云阳龙缸大秋千，经过多次测试于2020年7月开放。它由四根秋千绳组成的秋千摆，摆动半径约，有一质量为的体验者（含秋千踏板）荡秋千，秋千运动到最低点时速度约为，重力加速度，下列说法正确的是（　　） A. 从最高点摆到最高点过程中，体验者所受重力的冲量为零 B. 摆到最高点时，体验者的速度为零，加速度不为零 C. 在最低点时，体验者处于失重状态 D. 在最低点时，四根绳对秋千踏板（含体验者）拉力的合力为 6. 如图所示，某人在河谷堤岸上以一定初速度水平抛出一小石块，抛出的小石块可能落在抛出点左侧的任何位置，落地速度与水平方向的夹角成为偏向角，下列说法正确的是（　　） A. 初速度越大，落地时间越长 B. 初速度越大，落地时间越短 C. 初速度越大，偏向角越小 D. 初速度不同，偏向角可能相等 7. 如图1所示，四川火锅“九宫格”菜盘为九个正方形隔断，方便放置不同的菜品。某同学依据该模型画出了如图2所示的图样，假设该“九宫格”图样处于平行该平面的匀强电场中，将一个电子放置在C点时比放在O、A两点时电势能均小4eV，设O点电势为零，九宫格小正方形边长为10cm，则下列说法正确的是（　　） A. 电场线方向为O指向A B. B点的电势为6V C. 匀强电场的电场强度大小为40V/m D. 将质子从B点移动到C点，克服电场力做功10eV 8. 2025年7月15日，天舟九号货运飞船搭载长征七号遥十运载火箭发射升空，成功对接于空间站天和核心舱后向端口。图1为天舟九号在变轨过程中的两个不同的椭圆轨道、，图2为天舟九号在两个轨道上所受引力大小随时间的变化情况。下列说法正确的是（　　） A. 轨道与轨道的半长轴之比为1：4 B. 天舟九号在轨道与轨道运行的周期之比为1：2 C. 天舟九号在轨道的最大速度与最小速度之比为2：1 D. 在两轨道的切点处，沿Q轨道运行时的加速度比较大 9. 复兴号动车在世界上首次实现速度自动驾驶功能，成为我国高铁自主创新的又一重大标志性成果。一列质量为的动车，初速度为，以恒定功率在平直轨道上运动，经时间达到该功率下的最大速度，设动车行驶过程所受到的阻力保持不变。列车在整个过程中，下列说法正确的是（　　） A. 做匀加速直线运动 B. 牵引力的功率 C. 当动车速度为时，其加速度为 D. 牵引力做功等于 10. 图甲是用传感器观察电容器充放电过程的实验电路图，图乙是用电压传感器和电流传感器采集的电容器充放电过程的电压、电流变化图像，下列说法正确的是（ ） A. 当开关S由1变为2时，电流表中的电流从a流向b B. 图乙中图像①记录的是电容器充放电过程中，电流的变化情况 C. 如果不改变图甲中电路的其他参量，只改变电阻R的阻值大小，图乙中放电过程图像与坐标轴围成图形的面积也会发生改变 D. 当电容器充好电后，两极板间的电压为1.5 V，所带电荷量为，则电容约为3300 μF 11. 如图所示，在竖直平面内半径为R的四分之一圆弧轨道AB、水平轨道BC与斜面CD平滑连接在一起，斜面足够长．在圆弧轨道上静止着N个半径为的光滑小球（小球无明显形变），小球恰好将圆弧轨道铺满，从最高点A到最低点B依次标记为1、2、3、…N。现将圆弧轨道末端B处的阻挡物拿走，N个小球由静止开始沿轨道运动，不计摩擦与空气阻力，已知重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. N个小球在运动过程中会在水平面上散开 B. 第1个小球从A到B过程中机械能守恒 C. 第1个小球到达B点前第N个小球做匀加速运动 D. 第1个小球到达最低点的速度 二、非选择题：共5题，共56分。其中第13题~第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 12. 某实验小组利用无线力传感器和光电门传感器探究“动能定理”。将无线力传感器和挡光片固定在小车上，用不可伸长的细线通过一个定滑轮与重物相连，无线力传感器记录小车受到拉力的大小。在水平轨道上A、B两点各固定一个光电门传感器，用于测量小车的速度v1和v2，如图所示。在小车上放置砝码来改变小车质量，用不同的重物来改变拉力的大小。 实验主要步骤如下： （1）测量小车和拉力传感器的总质量M1。正确连接所需电路，接下来__________（填“需要”或“不需要”）平衡小车的摩擦力。 （2）按合理要求操作后，把细线的一端固定在力传感器上，另一端通过定滑轮与重物相连；将小车停在点C，由静止开始释放小车，小车在细线拉动下运动，除了光电门传感器测量速度和力传感器测量细线拉力的数据以外，还应该测量的数据是________________； （3）改变小车的质量或重物的质量，重复（2）的操作。下表是实验所得的部分数据。 次数 M/kg 1 0.600 0.840 0.252 0.500 0.250 2 0.600 1.40 0.838 0.419 3 0.600 2.50 0.750 1.492 W3 （4）表格中M是M1与小车中砝码质量之和，为小车、拉力传感器及车中砝码的动能变化量，F是拉力传感器的拉力，W是F在A、B间所做的功。表中的=____________J，W3=____________J（结果均保留三位有效数字）。 （5）该小组组员发现每组数据始终有W<，排除偶然因素造成误差外，最可能出现以上结果的原因是____________________________。 13. 位于坐标原点的波源S不断地产生一列沿x轴正方向传播的简谐横波，波速，已知时刻波刚好传播到处，部分波形图如图甲所示，根据以上条件求： （1）从图示时刻开始计时，处的质点第一次到达波峰需要多长时间？ （2）在图乙中画出时，从波源到处所有质点形成的波形。 14. 已知某卫星在赤道上空的圆形轨道运行，轨道半径为，运行周期为，卫星运动方向与地球自转方向相同，不计空气阻力，万有引力常量为。求： （1）如图所示，假设某时刻，该卫星在点变轨进入椭圆轨道，近地点到地心距离为，求卫星在椭圆轨道上的周期； （2）卫星在赤道上空轨道半径为的圆形轨道上运行，小明住在赤道上某城市，某时刻，该卫星正处于小明的正上方，在后面的一段时间里，小明观察到每两天恰好三次看到卫星掠过其正上方，求地球自转周期。 15. 如图所示，一足够长的水平传送带以速度v0匀速运动，质量均为m的小物块P和小物块Q由通过滑轮组的轻绳连接，轻绳足够长且不可伸长。某时刻物块P从传送带左端以速度2v0冲上传送带，P与定滑轮间的绳子水平，已知物块P与传送带间的动摩擦因数为0.25，重力加速度为g，不计滑轮的质量与摩擦。求: （1）运动过程中小物块P、Q的加速度大小之比； （2）P与传送带共速时，小物块Q上升的高度； （3）物块P从刚冲上传送带到右方最远处的过程中，PQ系统机械能的改变量。 16. 如图甲所示，固定轨道ABC由半径的四分之一光滑圆轨道和长的粗糙水平轨道组成，两者在B点平滑连接。BC右侧与静置于光滑水平地面的长木板相接触，且上表面平齐。将质量的滑块从圆弧轨道顶端A处由静止释放，与静止在B点、质量为的滑块发生碰撞，碰撞时间极短。滑块经过水平轨道滑到长木板以后，立即受到一个方向竖直向上、大小与滑块速度成正比的力F作用（即，其中）。从滑块滑上长木板开始计时，滑块与长木板运动的速度—时间图像如图乙所示。两滑块均可视为质点，两滑块与水平轨道及长木板之间的动摩擦因数，重力加速度g取。求： （1）运动到B时（碰前）对圆轨道的压力； （2）和碰撞过程损失的机械能； （3）相对长木板的最大位移。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $