精品解析：山东烟台招远市2026-2027学年高二10月月考（期中模拟）物理试题

2026—2027学年度第一学期阶段检测高二物理 一、本题共12小题。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求；第9~12题有多项符合题目要求。 1. 关于电源电动势，下列说法正确的是（　　） A. 电动势就是电源供给电路的能量 B. 电动势是反映电源将其它形式能转化成电能的本领 C. 电源接入电路时，其两端的电压就是电源电动势 D. 电动势越大，说明非静电力在电源内部把正电荷从负极移送到正极的电荷量越多 2. 人从高处跳下，与地面接触时双腿弯曲，这样是为了（ ） A. 减少落地时的动量 B. 减少动量的变化 C. 减少冲量 D. 减小地面对人的冲力 3. 质量为3kg的玩具小车，与墙壁碰撞的过程，速度由向左的5m/s变为向右的3m/s，取向左为速度的正方向，则小车的动能变化量和动量变化量分别为（　　） A. 24J， B. －24J， C. －24J， D. 24J， 4. 如图甲所示，在光滑水平面上的两个小球P、Q发生一维碰撞，两小球质量分别为m1和m2，如图乙所示为两小球碰撞前后的x-t图像，已知m1=0.3kg，由此可以判断（ ） A. 碰后小球P、Q都向右运动 B. 小球Q的质量m2=0.6kg C. 碰前系统的总动量大小为1.2kg·m/s D. 碰撞过程中P对Q的冲量大小为1.2N·s 5. 质量为的物块在水平力F的作用下由静止开始在水平地面上做直线运动，F与时间t的关系如图所示。已知物块与地面间的动摩擦因数为0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取，则物块（　　） A. 时加速度为 B. 时速度为 C. 内位移为 D. 时动量为 6. 在如图所示电路中，蓄电池的电动势，内阻，电阻，平行板电容器的电容水平放置且下极板接地，一带电油滴位于板间正中央P点且恰好处于静止状态。下列说法正确的是（ ） A. 上极板所带电荷量为 B. 上极板所带电荷量为 C. 若将下极板缓慢上移少许，P点的电势升高 D. 若将下极板缓慢上移少许，油滴将向下移动 7. 如图，质量为的小船在静止水面上以速率向右匀速行驶，一质量为的救生员站在船尾，相对小船静止。若救生员以相对水面速率水平向左跃入水中（不计水的阻力），则救生员跃出后小船的速率为（　　） A. B. C. D. 8. 如图所示，足够长的光滑细杆PQ水平固定，质量为2m的物块A穿在杆上，可沿杆无摩擦滑动。质量为0.99m的物块B通过长度为L的轻质细绳竖直悬挂在A上，整个装置处于静止状态，A、B可视为质点。若把A固定，让质量为0.01m的子弹以v0的速度水平射入物块B（时间极短，子弹未穿出）后，物块B恰好能到达水平杆PQ位置，重力加速度为g，则（　　） A. 在子弹射入物块B的过程中，子弹和物块B构成的系统动量和机械能都守恒 B. 子弹射入物块B的初速度 C. 若物块A不固定，子弹仍以射入，物块B仍能摆到水平杆PQ位置 D. 若物块A不固定，子弹仍以射入，当物块B摆到最高点时速度为 9. 在如图所示电路中，电源电动势为E，内阻为r，、为定值电阻且电阻值，电流表、电压表均为理想电表，现使滑动变阻器的滑片向右滑动，则（ ） A. 电源输出功率一直增大 B. 电流表示数增大，电压表示数增大 C. 定值电阻的电功率减小 D. 电压表示数的变化量大小与电流表示数变化量大小的比值不变 10. 某一电源的路端电压与电流的关系和电阻、的电压与电流的关系如图所示。用此电源和电阻、组成电路。、可以同时接入电路，也可以单独接入电路。根据以上情形，以下说法正确的是（ ） A. 电源内阻为1 Ω B. 电源电动势为3V C. 将、串联后接到电源两端，电源两端电压最大 D. 将、并联后接到电源两端，电源两端电压最大 11. 带有光滑圆弧轨道且质量为M的滑车静止于光滑水平面上，如图所示。一质量也为M的小球以速度水平冲上滑车，到达某一高度后，小球又返回车的左端，则（ ） A. 小球离开滑车向左做平抛运动 B. 小球离开滑车做自由落体运动 C. 小球在弧形槽上升的最大高度为 D. 此过程小球对滑车做的功为 12. 如图所示，a、b、c是三辆完全相同的平板小车，车c上有一小孩，三者成一直线静止排列在光滑水平面上。车c上的小孩跳到车b上，稳定后，再从车b跳到车a上。小孩跳离车c和车b时相对于地面的水平速度相同，跳到车a上后相对车a保持静止。下列说法中正确的是（ ） A. 两车a、b最终运动方向相同 B. 两车a、c最终运动方向相反 C. 运动过程两车a、c动量变化量大小关系为 D. 三辆车最终速率的关系 二、本题共2小题。 13. 学习小组要做“测量电源的电动势和内阻”实验，设计了图1所示电路，实验室提供的器材有： 干电池一节（电动势约1.5V，内阻约1Ω）； 电压表V（量程0~3V，内阻约3kΩ）； 电流表A（量程0~0.6A，内阻约1Ω）； 滑动变阻器（最大阻值20Ω）； 滑动变阻器（最大阻值200Ω）； 定值电阻（阻值0.5Ω）； 开关一个，导线若干。 （1）实验中，滑动变阻器应选择________（选填“”或“”）。 （2）正确操作，调节滑动变阻器滑片，记录多组电压表和电流表的示数，并根据实验数据作出图像，如图3所示。根据图线求得电动势________V。（选填“1.48”或“0.48”） （3）若采用图2实验原理图进行实验，由于________（选填“电压”或“电流”）表的分压作用，________（选填“电压”或“电流”）表的测量存在误差，其测量值________（选填“偏大”或“偏小”）。如果用实线表示由实验数据描点得到的图线，用虚线表示该干电池真实的路端电压和干路电流的关系图像，则下列图像正确的是________。 A. B. C. D. 14. 用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球碰撞前后的动量关系。如图（a）所示，先安装好实验装置，在地上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸，记下重垂线所指的位置O。 实验步骤如下： 步骤1：不放小球2，让小球1从斜槽上A点由静止滚下并落在地面上，重复多次，用尽可能小的圆，把小球的所有落点圈在里面，其圆心就是小球落点的平均位置； 步骤2：把小球2放在斜槽前端边缘位置B，让小球1从斜槽上A点由静止滚下，使它们碰撞，重复多次，并使用与步骤1同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置； 步骤3：用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置M、P、N离O点的距离，即线段OM、OP、ON的长度。 （1）下列操作会对实验结果产生影响的有______。 A. 斜槽轨道不光滑 B. 斜槽轨道末端不水平 C. 实验过程中，复写纸移动 D. 小球1每次从斜槽上静止释放的位置不同 （2）上述实验除需测量线段OM、OP、ON的长度外，还需要测量的物理量有______。 A. 小球1的质量和小球2的质量 B. 小球1和小球2的半径r C. 小球做平抛运动的时间t D. B点离地面的高度h （3）某同学在实验中正确操作，认真测量，得出的平均落点情况如图（b）所示。若两球相碰前、后的动量守恒，则______。 （4）完成上述实验后，某实验小组对上述装置进行了改造，如图（c）所示，图中圆弧为圆心在斜槽末端B的圆弧。让小球1仍从斜槽上A点由静止滚下，重复实验步骤1和2的操作，得到两球落在圆弧上的平均位置为、、。测得斜槽末端与、、三点的连线与竖直方向的夹角分别为、、，则验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为______。（结果用、、、、表示）。 三、本题共4小题。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位。 15. 生活中我们常用高压水枪清洗汽车，水流以一定速度从枪口喷出，近距离垂直喷射到车身。设水枪喷向车时，垂直射向车身的圆柱形水流的横截面面积为，水打到车身后不反弹顺车身流下。已知车身受到水的平均冲力大小为，水的密度为，重力加速度为，求水的流量（单位时间流出水的体积）。 16. 如图所示，倾角为的斜面体固定在水平面上，质量为的滑块从斜面体的底端A点沿斜面体冲上，经的时间刚好滑到斜面体的顶端B，再经过一段时间滑块返回到A点，滑块与斜面体间的动摩擦因数为，重力加速度，滑块可视为质点。求滑块在下滑过程中所受支持力的冲量的大小。 17. 如图所示，电源电动势，，内电阻，小灯泡标有“3V；3W”字样，小灯泡标有“2V；4W”字样，电动机D的内阻，当闭合电键S，将滑动变阻器R的阻值调到时，两灯泡和电动机均能正常工作。求： （1）流过电动机的电流； （2）电动机输出的机械功率； （3）电动机效率； （4）电源的输出功率。 18. 如图所示，可视为质点的物块质量为，通过长度为的轻绳悬挂于固定点O，固定点O到地面的竖直高度等于绳长。现将绳拉直让物块从圆心等高处静止释放，当物块摆动到O点正下方时，轻绳恰好断掉，物块以速度进入光滑的水平面。传送带上表面与水平地面等高，左右两侧紧靠光滑水平地面，以的速度沿顺时针方向匀速转动，左端到右端的距离、物块与传送带间的动摩擦因数。右侧水平地面上放置一各面均光滑的四分之一圆弧滑块，圆弧滑块质量为，圆弧轨道最低点与地面相切。已知重力加速度，求： （1）求轻绳能够承受的最大拉力； （2）若四分之一圆弧滑块的质量，求物块冲上圆弧滑块后能够上升的最大高度； （3）为了使物块从左端滑上圆弧滑块只能发生一次，求圆弧滑块的质量范围。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026—2027学年度第一学期阶段检测高二物理 一、本题共12小题。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求；第9~12题有多项符合题目要求。 1. 关于电源电动势，下列说法正确的是（　　） A. 电动势就是电源供给电路的能量 B. 电动势是反映电源将其它形式能转化成电能的本领 C. 电源接入电路时，其两端的电压就是电源电动势 D. 电动势越大，说明非静电力在电源内部把正电荷从负极移送到正极的电荷量越多 【答案】B 【解析】 【详解】A．电动势是电源将其他形式能转化为电能的能力的物理量，并非直接供给电路的能量，故A错误； B．电动势的物理意义正是反映电源转化其他形式能为电能的本领，故B正确； C．电源接入电路时，路端电压为，仅当电流，即断路时，故C错误； D．电动势越大，说明非静电力在电源内部把单位正电荷从负极移送到正极的做功越多，故D错误。 故选B。 2. 人从高处跳下，与地面接触时双腿弯曲，这样是为了（ ） A. 减少落地时的动量 B. 减少动量的变化 C. 减少冲量 D. 减小地面对人的冲力 【答案】D 【解析】 【详解】A．人落地时的速度由下落高度决定，根据 可得 即为定值，落地动量也为定值，无法减少，故A错误； B．人落地后最终速度减为0，动量变化量为 大小固定不变，故B错误； C．根据动量定理，合外力的冲量等于动量变化量，动量变化量固定，因此人受到的合冲量也固定，无法减少，故C错误； D．双腿弯曲延长了人与地面的作用时间，由动量定理 固定时，增大则地面对人的冲力减小，故D正确。 故选D。 3. 质量为3kg的玩具小车，与墙壁碰撞的过程，速度由向左的5m/s变为向右的3m/s，取向左为速度的正方向，则小车的动能变化量和动量变化量分别为（　　） A. 24J， B. －24J， C. －24J， D. 24J， 【答案】C 【解析】 【详解】向左为速度的正方向，可知碰撞前的速度为 碰撞后的速度为 可得小车的动能变化量为 动量变化量为 故选C。 4. 如图甲所示，在光滑水平面上的两个小球P、Q发生一维碰撞，两小球质量分别为m1和m2，如图乙所示为两小球碰撞前后的x-t图像，已知m1=0.3kg，由此可以判断（ ） A. 碰后小球P、Q都向右运动 B. 小球Q的质量m2=0.6kg C. 碰前系统的总动量大小为1.2kg·m/s D. 碰撞过程中P对Q的冲量大小为1.2N·s 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据x-t图像的斜率表示速度可知，碰后Q向右运动，P向左运动，故A错误； C．碰前P的速度为 则碰前系统的总动量为，故C正确； B．碰后P的速度为 碰后Q的速度为 根据动量守恒定律可得 解得Q的质量为，故B错误； D．对Q，根据动量定理可得，故D错误。 故选C。 5. 质量为的物块在水平力F的作用下由静止开始在水平地面上做直线运动，F与时间t的关系如图所示。已知物块与地面间的动摩擦因数为0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取，则物块（　　） A. 时加速度为 B. 时速度为 C. 内位移为 D. 时动量为 【答案】D 【解析】 【详解】A．0~2s内的表达式为（单位：N） 时，，根据牛顿第二定律，故A错误； B．对0~2s用动量定理 的冲量是图面积，即 解得，故B错误； C．2s后（方向与运动方向相反），物体运动方向仍为正方向，摩擦力也与运动方向相反，合力 加速度 物体从减速到0需要的时间 即时物体已经静止，3.25s后位移为0。 位移等于的匀减速位移，故C错误； D．从2s到3s经过，速度 动量，故D正确。 故选D 。 6. 在如图所示电路中，蓄电池的电动势，内阻，电阻，平行板电容器的电容水平放置且下极板接地，一带电油滴位于板间正中央P点且恰好处于静止状态。下列说法正确的是（ ） A. 上极板所带电荷量为 B. 上极板所带电荷量为 C. 若将下极板缓慢上移少许，P点的电势升高 D. 若将下极板缓慢上移少许，油滴将向下移动 【答案】A 【解析】 【详解】AB．由电路可知，R两端的电压即电容器两极板间的电压为可得上极板所带电荷量为，A正确，B错误； C．若将下极板缓慢上移少许，根据可知两极板间场强变大，根据可知P点与上极板间电势差变大，而上极板电势为正且不变，可知P点的电势低于上极板的电势且逐渐降低，C错误； D．若将下极板缓慢上移少许，两极板间场强变大，油滴受到的向上的电场力变大，可知油滴将向上移动，D错误。 故选A。 7. 如图，质量为的小船在静止水面上以速率向右匀速行驶，一质量为的救生员站在船尾，相对小船静止。若救生员以相对水面速率水平向左跃入水中（不计水的阻力），则救生员跃出后小船的速率为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】规定向右为正方向，由动量守恒有 解得 故选C。 8. 如图所示，足够长的光滑细杆PQ水平固定，质量为2m的物块A穿在杆上，可沿杆无摩擦滑动。质量为0.99m的物块B通过长度为L的轻质细绳竖直悬挂在A上，整个装置处于静止状态，A、B可视为质点。若把A固定，让质量为0.01m的子弹以v0的速度水平射入物块B（时间极短，子弹未穿出）后，物块B恰好能到达水平杆PQ位置，重力加速度为g，则（　　） A. 在子弹射入物块B的过程中，子弹和物块B构成的系统动量和机械能都守恒 B. 子弹射入物块B的初速度 C. 若物块A不固定，子弹仍以射入，物块B仍能摆到水平杆PQ位置 D. 若物块A不固定，子弹仍以射入，当物块B摆到最高点时速度为 【答案】D 【解析】 【详解】A．在子弹射入物块B的过程中，子弹和物块B构成的系统，所受的合外力远小于内力，其动量守恒，但由于摩擦产生内能，所以机械能不守恒，故A错误； B．子弹射入物块B后一起向上摆至最高点过程中，由机械能守恒定律有 解得子弹射入物块B后的速度为 子弹射入物块B过程中，由动量守恒定律得 解得子弹射入物块B的初速度为 故B错误； C．若物块 A不固定，子弹仍以射入后，子弹和物块B的动能转化为物块A和物块B（包括子弹）的动能和物块B（包括子弹）的重力势能，所以物块B的上摆高度小于物块A固定时的上摆高度，故C错误； D．当物块B摆到最高点时，物块A、B和子弹具有相同的速度，在水平方向系统动量定守恒，由动量守恒定律有 解得 故D正确。 故选D。 9. 在如图所示电路中，电源电动势为E，内阻为r，、为定值电阻且电阻值，电流表、电压表均为理想电表，现使滑动变阻器的滑片向右滑动，则（ ） A. 电源输出功率一直增大 B. 电流表示数增大，电压表示数增大 C. 定值电阻的电功率减小 D. 电压表示数的变化量大小与电流表示数变化量大小的比值不变 【答案】AD 【解析】 【详解】A．根据题意，设滑动变阻器与并联后的电阻为，则外电路的总电阻 电源输出功率 由数学知识可知，当时，电源输出功率最大，当滑动变阻器的滑片向右滑动，滑动变阻器接入电路的阻值减小，则减小，由于一定大于，则电源输出功率一直增大，故A正确； B．当滑动变阻器的滑片向右滑动，由闭合电路欧姆定律有 由于减小，则增大，电压表示数减小，故B错误； C．定值电阻的电功率增大，故C错误； D．电压表示数的变化量大小与电流表示数变化量大小的比值不变，故D正确。 故选AD。 10. 某一电源的路端电压与电流的关系和电阻、的电压与电流的关系如图所示。用此电源和电阻、组成电路。、可以同时接入电路，也可以单独接入电路。根据以上情形，以下说法正确的是（ ） A. 电源内阻为1 Ω B. 电源电动势为3V C. 将、串联后接到电源两端，电源两端电压最大 D. 将、并联后接到电源两端，电源两端电压最大 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．根据题意，由闭合电路欧姆定律有 结合图像可得，电源电动势为3V，内阻为，故A错误，B正确； CD．两个电阻串联的总电阻比任何一个电阻都大，所以将、串联后接到电源两端，外电阻最大，总电流最小，内电压最小，外电压（即电源两端电压）最大，故C正确，D错误。 故选BC。 11. 带有光滑圆弧轨道且质量为M的滑车静止于光滑水平面上，如图所示。一质量也为M的小球以速度水平冲上滑车，到达某一高度后，小球又返回车的左端，则（ ） A. 小球离开滑车向左做平抛运动 B. 小球离开滑车做自由落体运动 C. 小球在弧形槽上升的最大高度为 D. 此过程小球对滑车做的功为 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．小球从冲上滑车到回到滑车最低点与滑车分离的过程，系统水平方向动量守恒、机械能守恒有 解得 即小球离开滑车时水平方向速度为0，做自由落体运动，故A错误，B正确； C．小球上升到最大高度时水平方向与滑车共速，系统水平方向动量守恒、机械能守恒有 解得小球在弧形槽上升的最大高度为，故C错误； D．此过程小球对滑车做的功等于滑车动能的变化量，即，故D正确。 故选BD。 12. 如图所示，a、b、c是三辆完全相同的平板小车，车c上有一小孩，三者成一直线静止排列在光滑水平面上。车c上的小孩跳到车b上，稳定后，再从车b跳到车a上。小孩跳离车c和车b时相对于地面的水平速度相同，跳到车a上后相对车a保持静止。下列说法中正确的是（ ） A. 两车a、b最终运动方向相同 B. 两车a、c最终运动方向相反 C. 运动过程两车a、c动量变化量大小关系为 D. 三辆车最终速率的关系 【答案】BCD 【解析】 【详解】设车和人的质量分别为M和m，若人跳离b、c车时速度为v，以向右为正方向，由动量守恒定律有： 人跳离c车的过程有：0=Mvc+mv 人跳上和跳离b过程有：mv=Mvb+mv 人跳上a车过程有：mv=（M+m）•va 解得 ，vb=0，。 即三辆车最终速率的关系：vc＞va＞vb，并且vc与va方向相反，b静止，根据可知运动过程两车a、c动量变化量大小关系为。 故选BCD。 二、本题共2小题。 13. 学习小组要做“测量电源的电动势和内阻”实验，设计了图1所示电路，实验室提供的器材有： 干电池一节（电动势约1.5V，内阻约1Ω）； 电压表V（量程0~3V，内阻约3kΩ）； 电流表A（量程0~0.6A，内阻约1Ω）； 滑动变阻器（最大阻值20Ω）； 滑动变阻器（最大阻值200Ω）； 定值电阻（阻值0.5Ω）； 开关一个，导线若干。 （1）实验中，滑动变阻器应选择________（选填“”或“”）。 （2）正确操作，调节滑动变阻器滑片，记录多组电压表和电流表的示数，并根据实验数据作出图像，如图3所示。根据图线求得电动势________V。（选填“1.48”或“0.48”） （3）若采用图2实验原理图进行实验，由于________（选填“电压”或“电流”）表的分压作用，________（选填“电压”或“电流”）表的测量存在误差，其测量值________（选填“偏大”或“偏小”）。如果用实线表示由实验数据描点得到的图线，用虚线表示该干电池真实的路端电压和干路电流的关系图像，则下列图像正确的是________。 A. B. C. D. 【答案】（1） （2）1.48 （3） ①. 电流 ②. 电压 ③. 偏小 ④. C 【解析】 【小问1详解】 若选用滑动变阻器，且阻值全部接入电路，则电流表示数约为，结合电流表量程可知，能够满足实验需要，阻值过大，为了操作方便，滑动变阻器应选择； 【小问2详解】 根据闭合电路欧姆定律和电路图可知 整理得 图像的纵截距表示电源电动势，结合图像可得； 【小问3详解】 [1][2][3]图2中，真实路端电压为电压表示数加电流表两端电压，故由于电流表的分压作用，电压表的测量存在误差且偏小； [4]根据“等效电源法”，知图2测得的电动势准确，但内阻偏大，即测量电动势等于真实电动势，测量图线斜率大于真实图线斜率，故选C。 14. 用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球碰撞前后的动量关系。如图（a）所示，先安装好实验装置，在地上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸，记下重垂线所指的位置O。 实验步骤如下： 步骤1：不放小球2，让小球1从斜槽上A点由静止滚下并落在地面上，重复多次，用尽可能小的圆，把小球的所有落点圈在里面，其圆心就是小球落点的平均位置； 步骤2：把小球2放在斜槽前端边缘位置B，让小球1从斜槽上A点由静止滚下，使它们碰撞，重复多次，并使用与步骤1同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置； 步骤3：用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置M、P、N离O点的距离，即线段OM、OP、ON的长度。 （1）下列操作会对实验结果产生影响的有______。 A. 斜槽轨道不光滑 B. 斜槽轨道末端不水平 C. 实验过程中，复写纸移动 D. 小球1每次从斜槽上静止释放的位置不同 （2）上述实验除需测量线段OM、OP、ON的长度外，还需要测量的物理量有______。 A. 小球1的质量和小球2的质量 B. 小球1和小球2的半径r C. 小球做平抛运动的时间t D. B点离地面的高度h （3）某同学在实验中正确操作，认真测量，得出的平均落点情况如图（b）所示。若两球相碰前、后的动量守恒，则______。 （4）完成上述实验后，某实验小组对上述装置进行了改造，如图（c）所示，图中圆弧为圆心在斜槽末端B的圆弧。让小球1仍从斜槽上A点由静止滚下，重复实验步骤1和2的操作，得到两球落在圆弧上的平均位置为、、。测得斜槽末端与、、三点的连线与竖直方向的夹角分别为、、，则验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为______。（结果用、、、、表示）。 【答案】（1）BD （2）A （3）6或6∶1 （4）或 【解析】 【小问1详解】 A．无论斜槽轨道是否光滑，只要小球从同一位置下落，到达底端时速度就相同，对实验结果没有影响。 B．实验结果的处理中，用位移关系代替了速度关系，前提是都做平抛运动，时间一样，若斜槽轨道末端不水平，则运动时间就会不同，会影响到实验结果。 C．实验过程中，复写纸移动，不会有影响，只要白纸不动即可。 D．小球1每次从斜槽上静止释放的位置不同，就会导致小球碰撞前的速度不同，多次重复就失去意义了。 故选BD。 【小问2详解】 验证动量守恒，需要测出小球的质量，因每次平抛的时间相同，速度关系转化为位移关系，只需要测出位移、质量，其他都不需要测量。 故选A。 【小问3详解】 用位移替换速度后，动量守恒的关系式变为 把图中的数字代入可得 【小问4详解】 设平抛速度为 ,对应的落点位置与圆心连线和竖直方向夹角为 水平方向 ，竖直方向 解得 ，要验证的守恒关系式为 解得 三、本题共4小题。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位。 15. 生活中我们常用高压水枪清洗汽车，水流以一定速度从枪口喷出，近距离垂直喷射到车身。设水枪喷向车时，垂直射向车身的圆柱形水流的横截面面积为，水打到车身后不反弹顺车身流下。已知车身受到水的平均冲力大小为，水的密度为，重力加速度为，求水的流量（单位时间流出水的体积）。 【答案】 【解析】 【详解】设水流喷到车身前的速度大小为，在一段很短的时间内，喷到车身的水的质量为，则 水打到车身后不反弹，沿车身流下，因此其垂直车身方向的末速度为0。由牛顿第三定律，车身对水的平均作用力大小为，方向与水流入射方向相反。以垂直车身并指向车身的方向为正方向，对这部分水沿该方向应用动量定理，有 联立得 解得 由流量的定义得 代入得 16. 如图所示，倾角为的斜面体固定在水平面上，质量为的滑块从斜面体的底端A点沿斜面体冲上，经的时间刚好滑到斜面体的顶端B，再经过一段时间滑块返回到A点，滑块与斜面体间的动摩擦因数为，重力加速度，滑块可视为质点。求滑块在下滑过程中所受支持力的冲量的大小。 【答案】​ 【解析】 【小问1详解】 滑块上滑和下滑时均受重力、支持力及滑动摩擦力，摩擦力方向与运动方向相反，受力情况如下 取沿斜面向下为正方向，设支持力和滑动摩擦力的大小分别为和。滑块垂直斜面方向的加速度为零，有 所以支持力大小为 滑动摩擦力大小为 上滑时，重力沿斜面的分力与摩擦力均沿斜面向下。以表示上滑时的加速度，由牛顿第二定律得 解得 滑块恰好到达点时速度为零，设从点冲上时的速度大小为，由匀变速直线运动的速度公式得 设斜面长为，上滑位移为，由位移公式得 联立两式得 下滑时，摩擦力沿斜面向上。以表示下滑时的加速度，由牛顿第二定律得 解得 滑块从点由静止开始匀加速下滑，设返回点所用时间为，由位移公式得 解得 下滑过程中支持力的大小、方向均不变，按恒力冲量的定义，其冲量大小为 17. 如图所示，电源电动势，，内电阻，小灯泡标有“3V；3W”字样，小灯泡标有“2V；4W”字样，电动机D的内阻，当闭合电键S，将滑动变阻器R的阻值调到时，两灯泡和电动机均能正常工作。求： （1）流过电动机的电流； （2）电动机输出的机械功率； （3）电动机效率； （4）电源的输出功率。 【答案】（1）1A （2）3.5W （3）87.5% （4）12W 【解析】 【小问1详解】 对小灯泡分析，可得流过的电流为 对小灯泡分析，可得流过的电流为 可得流过电动机的电流为 【小问2详解】 小灯泡的电阻为 电动机两端的电压 电动机的输入功率 电动机的热功率 电动机输出的机械功率 【小问3详解】 电动机效率为 【小问4详解】 电源两端的电压 电源的输出功率 18. 如图所示，可视为质点的物块质量为，通过长度为的轻绳悬挂于固定点O，固定点O到地面的竖直高度等于绳长。现将绳拉直让物块从圆心等高处静止释放，当物块摆动到O点正下方时，轻绳恰好断掉，物块以速度进入光滑的水平面。传送带上表面与水平地面等高，左右两侧紧靠光滑水平地面，以的速度沿顺时针方向匀速转动，左端到右端的距离、物块与传送带间的动摩擦因数。右侧水平地面上放置一各面均光滑的四分之一圆弧滑块，圆弧滑块质量为，圆弧轨道最低点与地面相切。已知重力加速度，求： （1）求轻绳能够承受的最大拉力； （2）若四分之一圆弧滑块的质量，求物块冲上圆弧滑块后能够上升的最大高度； （3）为了使物块从左端滑上圆弧滑块只能发生一次，求圆弧滑块的质量范围。 【答案】（1） （2） （3）或 【解析】 【小问1详解】 小物块从O点等高处到O点正下方，根据动能定理 小物块在O点正下方时，根据牛顿第二定律可得 解得 【小问2详解】 小物块刚滑上传送带时做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律 解得，加速度大小为 假设小物块能与传送带共速，则小物块的位移为 即假设成立，小物块第一次到达传送带右端时，速度大小为 物块运动到圆弧轨道最高点的过程，根据动量守恒 根据能量守恒 解得 【小问3详解】 设物块离开圆弧滑块时，物块的速度大小为，圆弧滑块的速度大小为，则， 解得， 物块只能从左端滑上圆弧滑块一次，则有 （1）物块与圆弧滑块速度同向或静止，即 解得 （2）若圆弧滑块质量大于2kg，则与圆弧滑块速度反向，此时 ①从传送带左侧离开，设物块向左在传送带匀减速直线运动到速度为零的位移大小为，则 解得 ②物块在传送带上减速为零后，再反向做匀加速直线运动，因物块分离后速度小于5m/s，根据对称性可知，小物块再次运动到传送带右端时速度大小不变，方向相反，即 需要满足， 解得 综上可得，圆弧滑块的质量范围为或。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $