精品解析：新疆巴州库尔勒市第十中学（库尔勒市实验中学）2026-2027学年高三上学期10月学情自测物理试卷

高三10月学情练习 物理 注意事项： 1、答卷前，考生务必将自己的姓名、考场号、座位号、准考证号填写在答题卡上。 2、回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3、考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 考试时间为75分钟，满分100分。 一、选择题：本题共10小题，共43分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题5分，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 2026年世界人形机器人运动会于8月22日至26日在北京国家速滑馆“冰丝带”举行。机器人足球比赛精彩纷呈，带球跑动、大力抽射、飞身扑救，竞技水平大幅度提升。关于足球比赛，下列说法正确的是（ ） A. 机器人球员“看到”足球迎面飞来，选取的参考系是足球 B. 研究如何踢出“香蕉球”时，可将足球看成质点 C. 一场球赛30分钟，这里的“30分钟”指的是时间间隔 D. 运动中的足球，其位移大小可能大于路程 2. 2026年7月10日12时15分，长征十号乙运载火箭在海南商业航天发射场发射升空（图甲），火箭一二级分离约6分钟后，一子级垂直返回，在海上回收平台成功回收（图乙）。火箭升空时，需要点火加速，一子级回收的最后阶段需要点火减速。下列说法正确的是（ ） A. 火箭在发射阶段做加速运动，火箭的机械能守恒 B. 一子级回收的最后阶段点火减速，火箭处于超重状态 C. 在火箭发射阶段，若不考虑火箭质量变化，火箭受到地球的万有引力大小不变 D. 一子级回收的最后阶段做减速运动，合力对火箭做正功 3. 如图所示，质量为的铜管端置于质量为的斜面上，端被轻绳悬挂于天花板上点。斜面置于水平地面上，斜面和铜管均保持静止状态，重力加速度为，则（ ） A. 铜管一定受到3个力的作用 B. 铜管端所受弹力方向竖直向上 C. 地面对斜面没有摩擦力的作用 D. 地面对斜面的支持力小于 4. 如图所示，某同学将两颗鸟食从点水平抛出，两只小鸟分别在空中的点和点接到鸟食。鸟食的运动视为平抛运动，两颗鸟食运动轨迹1、2在同一竖直平面内，设沿轨迹1、轨迹2运动的鸟食平抛的初速度大小分别为、，则关于两个速度的大小关系，正确的是（ ） A. B. C. D. 无法判断 5. 一辆玩具小汽车在水平地面上由静止启动，在0~10 s内做匀加速直线运动，时其输出功率恰好达到额定功率，此后保持额定功率不变继续加速，其图像如图所示。已知玩具小汽车的质量，运动过程中所受阻力大小恒为车重的0.2倍，重力加速度g取。下列说法正确的是（ ） A. 玩具小汽车在0~5 s内所受的牵引力大小为20 N B. 牵引力F的单位牛顿（N）与是等价的 C. 在0~10 s时间内，玩具小汽车的加速度和牵引力功率均不变 D. 玩具小汽车最大速度大小为 6. 甲、乙两光滑小球（均可视为质点）用光滑铰链与轻直刚性杆丙连接，乙球处于光滑水平地面上，甲球套在光滑的竖直杆上，轻直杆丙长为5m，初始时轻直杆丙竖直。无初速度释放，使得乙球沿水平地面向右滑动，当乙球距离起点4m时，甲球的速度为，乙球的速度为，如图所示，下列说法正确的是（ ） A. B. C. 甲球即将落地时，乙球的速度达到最大 D. 甲球即将落地时，乙球的速度与甲球的速度大小相等 7. 如图甲所示，水平桌面上静止一质量为的物块，自时刻起，对该物块施加一竖直向上的力，如图乙所示为力随时间变化的关系。空气阻力不计，当地重力加速度为，则时刻，物块的速度大小为（ ） A. B. C. D. 8. 如图所示，两个完全相同的小球A、B在不同水平面内做圆锥摆运动，连接A、B的绳与竖直方向之间的夹角相等（连接B球的绳较长），则下列说法正确的是（ ） A. 小球A、B角速度大小相等 B. 小球A、B线速度大小不相等 C. 小球A、B向心加速度大小不相等 D. 小球A受到绳的拉力与小球B受到绳的拉力大小相等 9. 神舟号载人飞船返回过程，在点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ，为轨道Ⅱ的近地点，如图所示，关于神舟号飞船在轨道Ⅰ、Ⅱ的运动，下列说法正确的是（ ） A. 在轨道Ⅱ上经过点的速度大于经过点的速度 B. 在轨道Ⅱ上运动的周期大于在轨道Ⅰ上运动的周期 C. 在轨道Ⅱ上经过点的加速度与在轨道Ⅰ上经过点的加速度大小相等 D. 在轨道Ⅱ上经过点的动能小于在轨道Ⅰ上经过点的动能 10. 把质量的小球放在竖立的弹簧上，并把球往下按至的位置，如图甲所示。迅速松手后，弹簧把球弹起，球升至最高位置（图丙），途中经过位置时弹簧正好处于自由状态（图乙）。已知、之间的高度差，、之间的高度，弹簧的质量和空气的阻力均可忽略，弹簧未超出弹性限度，取。下面说法正确的是（ ） A. 由状态甲至状态乙，小球的速度逐渐变大 B. 由状态甲至状态乙，小球的加速度先变小后变大 C. 由状态甲至状态丙，弹簧弹力对小球做的功等于小球机械能的增加量 D. 状态甲时，弹簧的弹性势能是0.4J 二、非选择题：本题共5小题，共57分。 11. 某同学为研究轻质弹簧的力学特性，设计了如图甲所示的装置。将弹簧1竖直悬挂，其下端连接不计质量的指针A，刻度尺的零刻度线与弹簧1的上端对齐。实验中，该同学将质量均为的钩码逐个挂在弹簧下端，然后读取指针A所指的刻度值。已知当地重力加速度。 （1）关于该实验的操作与注意事项，下列说法正确的是________。 A. 应在弹簧静止时进行读数，且刻度尺必须保持竖直 B. 为增大弹簧形变，应尽量多挂钩码直至弹簧被拉直 C. 毫米刻度尺读数时未估读，不会影响弹簧劲度系数的测量结果 （2）该同学将钩码逐个增加，记录指针A的刻度值，并绘制了与钩码个数n的关系图线，如图乙中图线A所示。根据图线A，可求得弹簧1的劲度系数________N/m。（结果保留两位小数） （3）该同学将另一根弹簧2（原长未知）串联在弹簧1下端，如图丙所示。重复上述实验，指针B（不计质量）所指刻度值记为，得到图乙中的图线B。根据图线B，请回答： ①若不考虑弹簧2自身重力的影响，弹簧2的原长________cm；（结果保留两位有效数字） ②若考虑弹簧2自身重力对弹簧1伸长量的影响，则上述①中测得的弹簧2原长相比其真实值________（填“偏大”“偏小”或“相等”）。 ③若不考虑弹簧2自身重力的影响，根据图乙中图线B，可进一步计算出弹簧2的劲度系数________N/m。（结果保留三位有效数字） 12. 实验小组用如图甲所示的水平气垫导轨装置验证动量守恒定律。已知滑块1（含遮光条）质量为，滑块2（含遮光条）质量为，两遮光条宽度均为。实验时，在滑块2上放置质量为的砝码，两滑块中间压缩一轻弹簧，并用细线拴住使系统静止。烧断细线后，两滑块被弹开，分别通过光电门1、2，测得遮光时间分别为、。改变滑块2上砝码质量，重复多次实验。以为横轴，以为纵轴，描点作图，得到一条倾斜直线，如图乙所示，测得直线斜率为，纵轴截距为。请回答下列问题： （1）若系统动量守恒，则图乙中斜率________，纵轴截距________。（均选用、表示） （2）某次实验测得数值，，已知，。本次实验数据在误差允许的范围内________（填“能”或“不能”）验证动量守恒定律。 （3）实验时，若滑块2上不小心粘附了一小块橡皮泥（质量记为），实验者未发现，仍按原记录的值进行数据处理。则由此测得的图线斜率与理论值相比，________（填“偏大”“偏小”或“不变”），纵截距与理论值相比，________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。________（填“能”或“不能”）仅根据斜率等于得出动量守恒的结论。 13. 探测器降落在某矮行星表面进行科学勘测。矮行星可视为半径为R的球体，其表面大气极其稀薄，可视为真空。探测器在矮行星北极附近一处高度为H（）的悬崖边，将一测试小球由静止释放，测得小球经时间t落地。 （1）求矮行星的第一宇宙速度大小v； （2）若矮行星有一颗同步卫星，在半径为r的圆轨道上运行，求矮行星的自转周期T。 14. 如图所示，倾斜传送带与水平地面间的夹角为，上、下两端、间的长度，传送带以的速率逆时针匀速转动。在传送带端无初速度地放一个质量的黑色煤块，煤块与传送带之间的动摩擦因数。已知，，重力加速度取。求： （1）煤块刚放上传送带时的加速度大小； （2）速度从零加速到过程，煤块的位移大小； （3）煤块从端运动到端过程，摩擦力对煤块做的总功。 15. 如图所示，质量的小车静止在光滑水平面上，其上表面有长度的粗糙水平轨道（位于左侧）和半径的光滑圆弧轨道（位于右侧），圆弧轨道与水平轨道相切于圆弧轨道最低点。质量的物块静止于小车最左端，质量的小球用不可伸长的轻绳悬挂于点正下方，并轻靠在物块左侧。现将轻绳拉直到与等高处，由静止释放小球，小球运动到最低点时与物块发生弹性碰撞，碰撞时间极短。碰撞后，撤去小球，物块沿着小车上的轨道运动。已知轻绳长，物块与小车水平轨道间的动摩擦因数，小球、物块均可视为质点。不计空气阻力，重力加速度取。求：（结果可用根式表示） （1）小球与物块碰撞前瞬间，小球的速度大小； （2）小球与物块碰撞过程，物块所受合外力的冲量大小； （3）物块在圆弧轨道上滑到最高点时的速度大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高三10月学情练习 物理 注意事项： 1、答卷前，考生务必将自己的姓名、考场号、座位号、准考证号填写在答题卡上。 2、回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3、考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 考试时间为75分钟，满分100分。 一、选择题：本题共10小题，共43分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题5分，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 2026年世界人形机器人运动会于8月22日至26日在北京国家速滑馆“冰丝带”举行。机器人足球比赛精彩纷呈，带球跑动、大力抽射、飞身扑救，竞技水平大幅度提升。关于足球比赛，下列说法正确的是（ ） A. 机器人球员“看到”足球迎面飞来，选取的参考系是足球 B. 研究如何踢出“香蕉球”时，可将足球看成质点 C. 一场球赛30分钟，这里的“30分钟”指的是时间间隔 D. 运动中的足球，其位移大小可能大于路程 【答案】C 【解析】 【详解】A．机器人球员看到足球迎面飞来，是在描述足球相对球员或地面的运动。若以足球为参考系，足球相对参考系静止，故A错误； B．研究踢出“香蕉球”时，足球的旋转及由此产生的弯曲轨迹是关键，不能忽略足球的大小和形状，故B错误； C．一场球赛持续的表示从开始到结束经历的时间，属于时间间隔，故C正确； D．足球的位移大小是初、末位置间的直线距离，路程是实际轨迹长度，所以位移大小不可能大于路程，故D错误。 故选C。 2. 2026年7月10日12时15分，长征十号乙运载火箭在海南商业航天发射场发射升空（图甲），火箭一二级分离约6分钟后，一子级垂直返回，在海上回收平台成功回收（图乙）。火箭升空时，需要点火加速，一子级回收的最后阶段需要点火减速。下列说法正确的是（ ） A. 火箭在发射阶段做加速运动，火箭的机械能守恒 B. 一子级回收的最后阶段点火减速，火箭处于超重状态 C. 在火箭发射阶段，若不考虑火箭质量变化，火箭受到地球的万有引力大小不变 D. 一子级回收的最后阶段做减速运动，合力对火箭做正功 【答案】B 【解析】 【详解】A．火箭在发射阶段做加速运动，除重力外，燃料燃烧产生的推力对火箭做功，因此火箭的机械能不守恒，故A错误； B．一子级回收最后阶段向下运动，点火减速时，加速度方向与运动方向相反，即加速度方向向上，因此火箭处于超重状态，故B正确； C．万有引力的大小满足公式，其中为物体到地心的距离。火箭发射阶段高度升高，增大，若不考虑火箭质量变化，火箭受到地球的万有引力会减小，故C错误； D．一子级回收最后阶段做减速运动，动能减小，根据动能定理可知，合力对火箭做负功，故D错误。 故选B。 3. 如图所示，质量为的铜管端置于质量为的斜面上，端被轻绳悬挂于天花板上点。斜面置于水平地面上，斜面和铜管均保持静止状态，重力加速度为，则（ ） A. 铜管一定受到3个力的作用 B. 铜管端所受弹力方向竖直向上 C. 地面对斜面没有摩擦力的作用 D. 地面对斜面的支持力小于 【答案】D 【解析】 【详解】AB．铜管静止，对铜管受力分析可知，铜管受重力、绳子拉力、斜面对铜管N端垂直于斜面向上的弹力，三力无法平衡，还会受静摩擦力作用，故AB错误； C．对整体分析可知，整体受重力、地面竖直向上的支持力、绳子斜向左上方的拉力，水平向右的摩擦力，即地面对斜面有向右的摩擦力，故C错误； D．设绳与竖直方向的夹角为，对整体分析，竖直方向有 解得 则地面对斜面的支持力小于，故D正确； 故选D。 4. 如图所示，某同学将两颗鸟食从点水平抛出，两只小鸟分别在空中的点和点接到鸟食。鸟食的运动视为平抛运动，两颗鸟食运动轨迹1、2在同一竖直平面内，设沿轨迹1、轨迹2运动的鸟食平抛的初速度大小分别为、，则关于两个速度的大小关系，正确的是（ ） A. B. C. D. 无法判断 【答案】C 【解析】 【详解】平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。 设水平位移为 ，竖直下落高度为，初速度为。竖直方向 解得运动时间 水平方向 解得初速度 由图可知，轨迹1比轨迹2更平缓。我们在水平方向上取相同的位移，可以看出轨迹1对应的下落高度 小于轨迹2对应的下落高度。根据 当相同时，越小，越大，所以 故选C。 5. 一辆玩具小汽车在水平地面上由静止启动，在0~10 s内做匀加速直线运动，时其输出功率恰好达到额定功率，此后保持额定功率不变继续加速，其图像如图所示。已知玩具小汽车的质量，运动过程中所受阻力大小恒为车重的0.2倍，重力加速度g取。下列说法正确的是（ ） A. 玩具小汽车在0~5 s内所受的牵引力大小为20 N B. 牵引力F的单位牛顿（N）与是等价的 C. 在0~10 s时间内，玩具小汽车的加速度和牵引力功率均不变 D. 玩具小汽车最大速度大小为 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图像可知，在内小汽车做匀加速直线运动，时速度，加速度 阻力 根据牛顿第二定律有 解得 所以内牵引力大小为，不是，故A错误； B．由可知，与不等价，故B错误； C．在内小汽车做匀加速直线运动，加速度不变；根据功率公式有 速度增大时，牵引力的功率增大，故C错误； D．时功率达到额定功率，有 当牵引力等于阻力时速度最大，有 解得，故D正确。 故选D。 6. 甲、乙两光滑小球（均可视为质点）用光滑铰链与轻直刚性杆丙连接，乙球处于光滑水平地面上，甲球套在光滑的竖直杆上，轻直杆丙长为5m，初始时轻直杆丙竖直。无初速度释放，使得乙球沿水平地面向右滑动，当乙球距离起点4m时，甲球的速度为，乙球的速度为，如图所示，下列说法正确的是（ ） A. B. C. 甲球即将落地时，乙球的速度达到最大 D. 甲球即将落地时，乙球的速度与甲球的速度大小相等 【答案】A 【解析】 【详解】AB．杆长，当乙球距离起点时，由几何关系，可得杆与竖直方向的夹角 甲的速度竖直向下，沿杆的分速度为，乙的速度水平向右，沿杆的分速度为，刚性轻杆连接的两个小球，沿杆方向的分速度大小相等 解得，故A正确，B错误； CD．甲即将落地时，杆与水平方向夹角为0，沿杆分速度相等，则甲即将落地时乙的速度减为0。所有接触面均光滑，甲、乙和杆组成的系统机械能守恒，甲的重力势能减少量等于甲、乙的动能增加量，因此甲即将落地时，甲的速度达到最大，故CD错误。 故选A。 7. 如图甲所示，水平桌面上静止一质量为的物块，自时刻起，对该物块施加一竖直向上的力，如图乙所示为力随时间变化的关系。空气阻力不计，当地重力加速度为，则时刻，物块的速度大小为（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】力随时间变化的图像中图线与坐标轴所围面积表示力对物块的冲量，对物块进行分析，由动量定理得 解得 故选D。 8. 如图所示，两个完全相同的小球A、B在不同水平面内做圆锥摆运动，连接A、B的绳与竖直方向之间的夹角相等（连接B球的绳较长），则下列说法正确的是（ ） A. 小球A、B角速度大小相等 B. 小球A、B线速度大小不相等 C. 小球A、B向心加速度大小不相等 D. 小球A受到绳的拉力与小球B受到绳的拉力大小相等 【答案】BD 【解析】 【详解】A．设绳长为，绳与竖直方向夹角为，小球做圆周运动的轨道半径 水平方向，合力提供圆周运动的向心力，有 解得角速度 已知连接B球的绳更长，即，两球相等，因此，故A错误； B．线速度满足，代入的表达式可得 因为​、相等，故，故B正确； C．合力提供向心力，由牛顿第二定律得 解得向心加速度 两球相等，因此向心加速度大小相等，故C错误； D．竖直方向受力平衡，有 解得拉力 两球完全相同即质量相等，且相等，因此两球受到的绳拉力大小相等，故D正确。 故选BD。 9. 神舟号载人飞船返回过程，在点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ，为轨道Ⅱ的近地点，如图所示，关于神舟号飞船在轨道Ⅰ、Ⅱ的运动，下列说法正确的是（ ） A. 在轨道Ⅱ上经过点的速度大于经过点的速度 B. 在轨道Ⅱ上运动的周期大于在轨道Ⅰ上运动的周期 C. 在轨道Ⅱ上经过点的加速度与在轨道Ⅰ上经过点的加速度大小相等 D. 在轨道Ⅱ上经过点的动能小于在轨道Ⅰ上经过点的动能 【答案】CD 【解析】 【详解】A．由图可知，点是椭圆轨道Ⅱ的远地点，点是近地点；由开普勒第二定律，近地点速度大于远地点速度，即在轨道Ⅱ上经过点的速度小于经过点的速度，故A错误； B．轨道Ⅱ的半长轴为 小于轨道Ⅰ的半径；由开普勒第三定律可知，半长轴越小周期越小，故轨道Ⅱ的周期小于轨道Ⅰ的周期，故B错误； C．飞船在点只受地球万有引力，加速度为 只与该点到地心的距离有关，与在哪条轨道上无关，故两轨道上经过点的加速度大小相等，故C正确； D．飞船在点必须点火减速、做近心运动，才能由圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ，故在轨道Ⅱ上经过点的速度小于在轨道Ⅰ上经过点的速度，动能也较小，故D正确。 故选CD。 10. 把质量的小球放在竖立的弹簧上，并把球往下按至的位置，如图甲所示。迅速松手后，弹簧把球弹起，球升至最高位置（图丙），途中经过位置时弹簧正好处于自由状态（图乙）。已知、之间的高度差，、之间的高度，弹簧的质量和空气的阻力均可忽略，弹簧未超出弹性限度，取。下面说法正确的是（ ） A. 由状态甲至状态乙，小球的速度逐渐变大 B. 由状态甲至状态乙，小球的加速度先变小后变大 C. 由状态甲至状态丙，弹簧弹力对小球做的功等于小球机械能的增加量 D. 状态甲时，弹簧的弹性势能是0.4J 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．从状态甲至状态乙，小球所受弹簧弹力竖直向上，逐渐减小至0。此过程分为3个阶段：①，合力竖直向上，逐渐变小，小球做加速度逐渐变小的加速运动；②，合力为0，小球达到最大速度；③，合力竖直向下，逐渐变大，小球做加速度逐渐变大的减速运动。故A错误，B正确； CD．小球在状态甲和状态丙的速度均为0，即动能均为0。小球和弹簧组成的系统只有重力和弹簧弹力做功，因此弹簧弹性势能的减少量等于小球重力势能的增加量，即弹簧弹力对小球做的功等于小球机械能的增加量。以位置A为零势能点，代入机械能守恒表达式，可知弹簧初始的弹性势能为 故C正确，D错误。 故选BC。 二、非选择题：本题共5小题，共57分。 11. 某同学为研究轻质弹簧的力学特性，设计了如图甲所示的装置。将弹簧1竖直悬挂，其下端连接不计质量的指针A，刻度尺的零刻度线与弹簧1的上端对齐。实验中，该同学将质量均为的钩码逐个挂在弹簧下端，然后读取指针A所指的刻度值。已知当地重力加速度。 （1）关于该实验的操作与注意事项，下列说法正确的是________。 A. 应在弹簧静止时进行读数，且刻度尺必须保持竖直 B. 为增大弹簧形变，应尽量多挂钩码直至弹簧被拉直 C. 毫米刻度尺读数时未估读，不会影响弹簧劲度系数的测量结果 （2）该同学将钩码逐个增加，记录指针A的刻度值，并绘制了与钩码个数n的关系图线，如图乙中图线A所示。根据图线A，可求得弹簧1的劲度系数________N/m。（结果保留两位小数） （3）该同学将另一根弹簧2（原长未知）串联在弹簧1下端，如图丙所示。重复上述实验，指针B（不计质量）所指刻度值记为，得到图乙中的图线B。根据图线B，请回答： ①若不考虑弹簧2自身重力的影响，弹簧2的原长________cm；（结果保留两位有效数字） ②若考虑弹簧2自身重力对弹簧1伸长量的影响，则上述①中测得的弹簧2原长相比其真实值________（填“偏大”“偏小”或“相等”）。 ③若不考虑弹簧2自身重力的影响，根据图乙中图线B，可进一步计算出弹簧2的劲度系数________N/m。（结果保留三位有效数字） 【答案】（1）A （2）12.25 （3） ①. 24 ②. 偏大 ③. 24.5 【解析】 【小问1详解】 A．为了减小读数误差，应在弹簧静止时进行读数，并让刻度尺保持竖直状态，故A正确； B．所挂钩码太多时，可能会使弹簧超出弹性限度，导致劲度系数测量不准，故B错误； C．刻度尺不估读，会导致形变量的偶然误差偏大，会影响弹簧劲度系数的测量结果，故C错误。 故选A。 【小问2详解】 由胡克定律 有 对弹簧1，有 【小问3详解】 [1]由图可知，当悬挂钩码个数为零时，指针所在刻度值为，所以弹簧2的原长为 [2]弹簧2的重力使弹簧1稍伸长，即没有悬挂钩码时，两弹簧的总长偏大，导致弹簧2原长的测量值大于真实值。 [3]弹簧2的劲度系数为 12. 实验小组用如图甲所示的水平气垫导轨装置验证动量守恒定律。已知滑块1（含遮光条）质量为，滑块2（含遮光条）质量为，两遮光条宽度均为。实验时，在滑块2上放置质量为的砝码，两滑块中间压缩一轻弹簧，并用细线拴住使系统静止。烧断细线后，两滑块被弹开，分别通过光电门1、2，测得遮光时间分别为、。改变滑块2上砝码质量，重复多次实验。以为横轴，以为纵轴，描点作图，得到一条倾斜直线，如图乙所示，测得直线斜率为，纵轴截距为。请回答下列问题： （1）若系统动量守恒，则图乙中斜率________，纵轴截距________。（均选用、表示） （2）某次实验测得数值，，已知，。本次实验数据在误差允许的范围内________（填“能”或“不能”）验证动量守恒定律。 （3）实验时，若滑块2上不小心粘附了一小块橡皮泥（质量记为），实验者未发现，仍按原记录的值进行数据处理。则由此测得的图线斜率与理论值相比，________（填“偏大”“偏小”或“不变”），纵截距与理论值相比，________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。________（填“能”或“不能”）仅根据斜率等于得出动量守恒的结论。 【答案】（1） ①. ②. （2）能 （3） ①. 不变 ②. 偏大 ③. 不能 【解析】 【小问1详解】 [1][2]烧断细线前系统总动量为0，若动量守恒，弹开后两滑块动量大小相等、方向相反   滑块经过光电门的瞬时速度用平均速度近似， 代入动量守恒式约去得   整理为纵轴关于横轴的一次函数形式   对比一次函数，斜率，纵轴截距。 【小问2详解】 代入已知数值计算理论值理论斜率 理论截距 和实验测得的、完全吻合，因此误差允许范围内能验证动量守恒定律。 【小问3详解】 设额外粘附的橡皮泥质量为，系统实际总动量仍守恒，此时滑块2侧总质量为 重新整理动量守恒式得：  [1]斜率：的系数仍为，因此测得的与理论值相比不变； [2]纵截距：实际截距为，比原理论值更大，因此与理论值相比偏大； [3]由于额外粘附橡皮泥后斜率依然等于，仅靠斜率符合无法排除这类额外质量的干扰，不能保证两侧总动量满足守恒关系，因此不能仅根据得出动量守恒的结论。 13. 探测器降落在某矮行星表面进行科学勘测。矮行星可视为半径为R的球体，其表面大气极其稀薄，可视为真空。探测器在矮行星北极附近一处高度为H（）的悬崖边，将一测试小球由静止释放，测得小球经时间t落地。 （1）求矮行星的第一宇宙速度大小v； （2）若矮行星有一颗同步卫星，在半径为r的圆轨道上运行，求矮行星的自转周期T。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 小球做自由落体运动，则 解得 根据 可得 设质量为m的卫星环绕矮行星表面做匀速圆周运动，则有 可得 【小问2详解】 对矮行星的同步卫星，由万有引力提供向心力有 解得 14. 如图所示，倾斜传送带与水平地面间的夹角为，上、下两端、间的长度，传送带以的速率逆时针匀速转动。在传送带端无初速度地放一个质量的黑色煤块，煤块与传送带之间的动摩擦因数。已知，，重力加速度取。求： （1）煤块刚放上传送带时的加速度大小； （2）速度从零加速到过程，煤块的位移大小； （3）煤块从端运动到端过程，摩擦力对煤块做的总功。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 煤块初速度为0，小于逆时针转动的传送带速度，因此煤块相对传送带向上滑动，滑动摩擦力沿斜面向下。沿传送带方向根据牛顿第二定律 解得 【小问2详解】 煤块以做初速度为0的匀加速直线运动，由运动学公式 可得 【小问3详解】  煤块速度达到​后，由于，煤块会继续相对传送带向下滑动，滑动摩擦力反向、沿斜面向上，此时加速度 剩余位移，此阶段滑动摩擦力沿斜面向上，与煤块位移方向相反。 第一阶段：摩擦力沿斜面向下， 第二阶段：摩擦力沿斜面向上，​ 总功 【点睛】 15. 如图所示，质量的小车静止在光滑水平面上，其上表面有长度的粗糙水平轨道（位于左侧）和半径的光滑圆弧轨道（位于右侧），圆弧轨道与水平轨道相切于圆弧轨道最低点。质量的物块静止于小车最左端，质量的小球用不可伸长的轻绳悬挂于点正下方，并轻靠在物块左侧。现将轻绳拉直到与等高处，由静止释放小球，小球运动到最低点时与物块发生弹性碰撞，碰撞时间极短。碰撞后，撤去小球，物块沿着小车上的轨道运动。已知轻绳长，物块与小车水平轨道间的动摩擦因数，小球、物块均可视为质点。不计空气阻力，重力加速度取。求：（结果可用根式表示） （1）小球与物块碰撞前瞬间，小球的速度大小； （2）小球与物块碰撞过程，物块所受合外力的冲量大小； （3）物块在圆弧轨道上滑到最高点时的速度大小。 【答案】（1）6m/s （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 小球下落过程中，由动能定理得 解得小球与物块碰撞前瞬间，小球的速度大小为 【小问2详解】 小球与物块碰撞，由动量守恒定律和机械能守恒定律有， 解得小球与物块碰撞后的瞬间，物块速度的大小为 对物块由动量定理，则物块所受合外力的冲量 【小问3详解】 物块滑到小车圆弧轨道最高点的过程，物块和小车组成的系统水平方向动量守恒 解得 由能量守恒得 解得 物块在圆弧轨道上滑到最高点时的速度大小为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $