内容正文:
2027年高考一轮复习9月度滚动测试(核心基础版)
高三物理·双向细目表
题号
难度系数
详细知识点
备注
1
0.7
质点 判断是否存在静摩擦力及其方向 弹力定义及产生条件 平均速度
单选题
2
0.85
动量的定义、单位和矢量性
单选题
3
0.65
冲量的定义、单位和矢量性 动量定理的内容 滑动摩擦力的大小与方向
单选题
4
0.65
用动量定理解决流体问题
单选题
5
0.65
简谐运动的回复力和能量
单选题
6
0.65
判断系统动量是否守恒 简谐运动的描述 简谐运动的回复力和能量 滑块弹簧模型
单选题
7
0.65
波长、频率和波速的关系 波的叠加原理 波的图像 波的干涉图样、判断干涉加强和减弱区
多选题
8
0.65
动量守恒定律的初步应用 判断系统机械能是否守恒 利用v-t图像求位移
多选题
9
0.65
板块/子弹打木块模型
多选题
10
0.55
万有引力的计算 计算物体的动量及动量的变化 开普勒第三定律 天体运动中机械能的变化
多选题
11
0.7
平抛后落在水平面验证动量守恒定律
实验题
12
0.85
用单摆测量重力加速度的大小 游标卡尺的使用与读数
实验题
13
0.72
机械波及其形成 波长、频率和波速的关系
解答题
14
0.74
自由落体运动的规律及应用 竖直上抛运动的规律及应用 动量定理的内容 利用动量定理求蹦极类的问题
解答题
15
0.6
机械能守恒定律在曲线运动中的应用 人船模型及其变式 滑块斜(曲)面模型
解答题
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2027年高考一轮复习9月度滚动测试(核心基础版)
高三物理·考试版
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
考试范围:动量与冲量、机械振动、机械波
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
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。
4.测试范围:动量与冲量、机械振动、机械波
一、选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.近期我校开展了校园趣味运动会,运动员的起跑点到游戏桌的直线距离为25m,运动员跑到游戏桌后完成杯子(重力为)叠放,要求离手后杯子保持3秒不倒,运动员才能再返回起点与下一位同学完成接力。某同学出发到返回用时2分05秒。下列说法正确的是( )
A.该同学的平均速度为0.4m/s B.该同学向前奔跑时,受到地面的摩擦力方向向前
C.叠放杯子时,可以把杯子看成质点 D.杯子在桌面上受到向上的弹力,是由于杯子形变造成的
2.如图所示,甲、乙两人在水平路面上沿相反方向匀速运动。已知甲的质量为,速度大小,乙的质量为,速度大小。以向右运动为正方向,则以下说法正确的是( )
A.甲的动量比乙的动量大 B.甲、乙两人的动量相同
C.甲的动量为 D.乙的动量为
3.如图,一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下拉出,鱼缸最终没有滑出桌面。若鱼缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等,则以下说法错误的是( )
A.桌布对鱼缸摩擦力的冲量方向向右
B.鱼缸在桌布上滑动的时间和在桌面上滑动的时间相等
C.若猫增大拉力,鱼缸受到桌布摩擦力的冲量将变小
D.若猫增大拉力,鱼缸受到桌面摩擦力的冲量将增大
4.如图所示为高压水射流切割,水流为柱状,横截面积为S,水流匀速垂直射到被切割的钢板上,之后垂直钢板的速度减为零,水的密度为,忽略水的重力影响,水流对钢板的作用力大小为F,则水枪出水口出水的流量Q(单位时间流出水的体积)为( )
A. B. C. D.
5.图甲为用手机和轻弹簧制作的一个振动装置。手机加速度传感器记录了手机在竖直方向的振动情况,以向上为正方向,得到手机振动过程中加速度随时间变化的曲线为正弦曲线。如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.时,弹簧弹力为0 B.时,手机位于平衡位置上方
C.从至,手机的动能减小 D.从至,弹簧的弹性势能减小
6.如图,一辆小车(装有细沙)与一轻质弹簧组成一个弹簧振子在光滑水平面做简谐运动,当小车以最大速度通过某点时,一小球恰好以大小为的速度竖直落入小车沙堆中并立即与小车保持相对静止,以下正确的是( )
A.小球落入小车过程中,小球和小车(含沙)动量守恒
B.小球落入小车过程中,小球、小车(含沙)和弹簧组成的系统机械能守恒
C.小球与小车保持相对静止后,整个弹簧振子的振幅变小
D.小球与小车保持相对静止后,整个弹簧振子的周期不变
二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
7.钱塘江大潮,在中国文化中是时序节律、民俗精神的多重象征。如图甲所示,某次观测到产生鱼鳞潮的两列振幅均为0.4m的水波以2m/s的速度向前行进,假设本次鱼鳞潮的水波波长为2m,其模型可简化为图乙所示。实线表示波峰,虚线表示波谷。B为AC的中点,E是CA延长线上与A点相距d=4m的点,与A点相交的两条实线是两列波最靠前的波峰。则下列说法正确的是( )
A.图中A、D两点振动始终加强,而C点振动始终减弱
B.此时B点正从平衡位置向下运动,再过0.25s达到波谷
C.图示时刻DC两点间的高度差为1.6m
D.波从A传到E,所用时间为1s
8.某冰壶队为了迎接冬奥会,积极开展训练。某次训练中,蓝色冰壶静止在圆形区域内。运动员用质量相等的红色冰壶撞击蓝色冰壶,红、蓝两只冰壶发生正碰,如图所示。若碰撞前后两壶的图像如图所示,则( )
A.两只冰壶发生碰撞过程中机械能守恒
B.碰撞后,蓝色冰壶受到的滑动摩擦力较大
C.碰撞后,蓝色冰壶经过5s停止运动
D.碰撞后,两壶相距的最远距离为1.1 m
9.如图甲所示,木板放置在光滑的水平面上处于静止状态,一颗子弹(可视为质点)以水平向右的速度射入木板且恰好未从木板最右端穿出,假设子弹与木板间的相互作用力恒定不变,两者的速度与时间关系图像如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.若子弹的质量为,则木板的质量为
B.木板的长度为
C.若子弹的质量为,则整个过程中子弹的动量变化率大小为
D.若子弹的质量为,则整个过程中子弹与木板组成的系统产生的热量为
10.2026年7月,“天问二号”探测器成功与近地小行星交会。小行星被归类为地球的“准卫星”,但它实际上并不绕地球公转,而是与地球共同绕太阳公转,其轨道半长轴约为(日地距离为),其到地球的平均距离大约是地月距离的70倍。“天问二号”探测器完成对小行星的采样后将飞回地球,携带样品的返回舱与主体舱分离返回地球,主体舱则利用地球引力助推加速,继续飞往小行星带执行探测任务。引力助推加速的简化物理模型如图所示,引力助推前后主体舱到太阳和地球的距离都不变,主体舱获得了2倍地球公转速度的加速。已知太阳质量大约是地球质量的倍、月球质量的倍,日地距离大约是地月距离的390倍。根据上述信息,下列说法中错误的有( )
A.由于的轨道半长轴略大于,其公转周期应略大于1年
B.准卫星与卫星的区别在于,所受太阳引力大于地球引力,而月球所受地球引力大于太阳引力
C.主体舱利用地球引力助推加速,其动能的增加量来源于引力势能的减少量
D.返回舱与主体舱分离前后,返回舱的动量变化与主体舱的动量变化大小相等
三、非选择题:本题共5小题,共56分。
11.(6分)在实验室里为了验证动量守恒定律,一般采用如图甲、乙所示的两种装置:
(1)若入射小球质量为m1,半径为r1;被碰小球质量为m2,半径为r2,则( )
A.m1>m2,r1>r2 B.m1>m2,r1<r2
C.m1>m2,r1=r2 D.m1<m2,r1=r2
(2)设入射小球的质量为m1,被碰小球的质量为m2,则在用图甲所示装置进行实验时,P点为_____(“碰前入射小球”、“碰后入射小球”、“被碰小球”)落点的平均位置,所得“验证动量守恒定律”的结论表达式为______________________(用装置图中的字母表示)
12.(9分)实验小组用如图甲所示的单摆装置测量当地重力加速度。选用密度较大的金属小球,通过细线将小球连接在铁架台上,光传感器安装在小球平衡位置处且与球心等高,测得悬挂点到小球上端的细线长为。实验步骤如下:
(1)用10分度的游标卡尺测量小球的直径如图乙所示,读出小球直径__________mm。
(2)把小球拉开一个小角度由静止释放,让小球在竖直面内摆动并通过光传感器,开启光传感器的计数与计时模式,小球摆动稳定时,光传感器被遮挡从计数1到计数的时间为,则小球摆动的周期__________。
(3)利用单摆的周期公式测出当地重力加速度__________(用,,和表示)。
13.(10分)田老师在给同学们讲机械波时选了11名身高约为1.70米的同学在教室排成一排模拟机械波的传播,相邻两名同学重心间距为0.5 m,这些同学从站立到下蹲至最低点时重心下降了1米,从第1名同学开始下蹲为计时起点,8 s时第9名同学开始下蹲,与此同时第1名同学恰好第一次回到站立状态。
(1)求该波的振幅、周期和波长?
(2)从开始计时到第11名同学开始运动所经历的时间?
14.(13分)蹦床运动是奥运会传统项目,运动员从静止开始下压弹性网,同时屈膝延长触网时间,通过更大形变存储弹性势能提升腾空高度。现有运动员体重60kg,在某次训练中,从1.8m高度自由下落,触网竖直反弹至3.2m高度处,若触网时间为0.8s(忽略空气阻力)。重力加速度g取。求:
(1)运动员刚触网前、后的速度大小。
(2)触网过程人受到的平均冲击力大小。
15.(18分)如图所示,光滑水平面上静止放置一质量为2m的小车,小车的左侧是半径为R的光滑圆弧轨道AB,右侧是长度为R的水平轨道BC,BC的左端与圆弧轨道相切,右端固定一个竖直的弹性挡板。已知小物块与BC间的动摩擦因数μ=0.2,重力加速度为g。一质量为m的小物块从圆弧的A点以的初速度滑下,求:
(1)若将小车固定,求小物块经过圆弧轨道最低点B时受到的支持力大小;
(2)若小车不固定,求小物块第一次滑到B点时,小物块速度大小v1;
(3)若小车不固定,小物块第一次与挡板碰撞时,小车位移大小x车;
(4)若小车不固定,小物块与挡板碰撞的次数n。
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2027年高考一轮复习9月度滚动测试(核心基础版)
高三物理·全解全析
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
考试范围:动量与冲量、机械振动、机械波
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
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。
4.测试范围:动量与冲量、机械振动、机械波
一、选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.近期我校开展了校园趣味运动会,运动员的起跑点到游戏桌的直线距离为25m,运动员跑到游戏桌后完成杯子(重力为)叠放,要求离手后杯子保持3秒不倒,运动员才能再返回起点与下一位同学完成接力。某同学出发到返回用时2分05秒。下列说法正确的是( )
A.该同学的平均速度为0.4m/s
B.该同学向前奔跑时,受到地面的摩擦力方向向前
C.叠放杯子时,可以把杯子看成质点
D.杯子在桌面上受到向上的弹力,是由于杯子形变造成的
【答案】B
【详解】A.该同学出发到返回总位移为0,因此平均速度,故A错误;
B.该同学向前奔跑时,脚向后蹬地,脚相对于地面有向后的运动趋势,地面给人的静摩擦力方向向前,这是人向前运动的动力,故B正确;
C.叠杯子时,杯子的大小形状不能忽略不计,不可以把杯子看成质点,故C错误;
D.杯子受到桌面的弹力,是由于桌面形变造成的,故D错误。
故选B。
2.如图所示,甲、乙两人在水平路面上沿相反方向匀速运动。已知甲的质量为,速度大小,乙的质量为,速度大小。以向右运动为正方向,则以下说法正确的是( )
A.甲的动量比乙的动量大 B.甲、乙两人的动量相同
C.甲的动量为 D.乙的动量为
【答案】D
【详解】AB.动量是矢量,甲的动量大小
乙的动量大小
两者大小相等、方向相反,既不能说甲比乙大,也不能说两人动量相同,故A错误,B错误;
CD.由图可知甲向左运动、乙向右运动,以向右为正方向,则甲的动量
乙的动量,故C错误,D正确。
故选D。
3.如图,一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下拉出,鱼缸最终没有滑出桌面。若鱼缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等,则以下说法错误的是( )
A.桌布对鱼缸摩擦力的冲量方向向右
B.鱼缸在桌布上滑动的时间和在桌面上滑动的时间相等
C.若猫增大拉力,鱼缸受到桌布摩擦力的冲量将变小
D.若猫增大拉力,鱼缸受到桌面摩擦力的冲量将增大
【答案】D
【详解】A.鱼缸相对桌布向左运动,所以桌布对鱼缸摩擦力方向向右,根据可知,桌布对鱼缸摩擦力的冲量方向向右,故A正确,不符合题意;
B.根据动量定理可得
则鱼缸在桌布上滑动和在桌面上滑动的冲量大小相等,方向相反,由于鱼缸与桌布间的摩擦力和鱼缸与桌面间的摩擦力大小相等,所以两段时间相等,故B正确,不符合题意;
CD.由以上分析可知,猫增大拉力,则桌布的运动速度变大,鱼缸与桌布间存在摩擦力的时间将减小,摩擦力的冲量将变小,则鱼缸受到桌面摩擦力的冲量将减小,故C正确,不符合题意,D错误,符合题意。
故选D。
4.如图所示为高压水射流切割,水流为柱状,横截面积为S,水流匀速垂直射到被切割的钢板上,之后垂直钢板的速度减为零,水的密度为,忽略水的重力影响,水流对钢板的作用力大小为F,则水枪出水口出水的流量Q(单位时间流出水的体积)为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】设水流速度为,根据流量的定义
取极短时间内撞击钢板的水柱微元作为研究对象:
水的质量:
水撞击钢板后,垂直钢板方向速度减为0。取水流初速度方向为正方向,由动量定理
代入
可得
由牛顿第三定律,水流对钢板的作用力
,
又,代入得:
即
故选B。
5.图甲为用手机和轻弹簧制作的一个振动装置。手机加速度传感器记录了手机在竖直方向的振动情况,以向上为正方向,得到手机振动过程中加速度随时间变化的曲线为正弦曲线。如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.时,弹簧弹力为0 B.时,手机位于平衡位置上方
C.从至,手机的动能减小 D.从至,弹簧的弹性势能减小
【答案】C
【详解】A.设手机质量为,弹簧对手机的弹力为,以向上为正方向,由牛顿第二定律得
由图可知,时加速度为0,故,A错误;
B.手机做简谐运动,加速度方向始终指向平衡位置。时,加速度竖直向上且最大,手机位于平衡位置下方的最低点,B错误;
C.从至,手机由平衡位置向下运动至最低点,加速度竖直向上,与速度方向相反,速度大小减小,动能减小,C正确;
D.从至,手机由最高点向下运动至平衡位置。在接近平衡位置的过程中,弹簧处于伸长状态且伸长量增大,弹性势能增大,D错误。
故选C。
6.如图,一辆小车(装有细沙)与一轻质弹簧组成一个弹簧振子在光滑水平面做简谐运动,当小车以最大速度通过某点时,一小球恰好以大小为的速度竖直落入小车沙堆中并立即与小车保持相对静止,以下正确的是( )
A.小球落入小车过程中,小球和小车(含沙)动量守恒
B.小球落入小车过程中,小球、小车(含沙)和弹簧组成的系统机械能守恒
C.小球与小车保持相对静止后,整个弹簧振子的振幅变小
D.小球与小车保持相对静止后,整个弹簧振子的周期不变
【答案】C
【详解】A.小球落入小车的过程中,小球竖直方向的动量由减为零,竖直方向上系统受到地面支持力这一外力,且碰撞瞬间支持力的冲量不可忽略,系统所受合外力不为零,故小球和小车(含沙)组成的系统动量不守恒,故A错误;
B.小球与小车碰后立即相对静止,该过程属于完全非弹性碰撞,部分机械能转化为内能,故小球、小车(含沙)和弹簧组成的系统机械能不守恒,故B错误;
C.小车以最大速度通过平衡位置,此时弹簧处于原长,弹性势能为零。设小车(含沙)质量为,小球质量为,弹簧劲度系数为。落入过程水平方向不受外力(平衡位置弹簧弹力为零),水平方向动量守恒,有
解得共同速度
落入前振子机械能
落入后振子机械能
因,故新振幅,即振幅变小,故C正确;
D.弹簧振子的周期公式为
落入小球后振子总质量由增大为,而不变,故周期由变为,周期变大,故D错误。
故选C。
二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
7.钱塘江大潮,在中国文化中是时序节律、民俗精神的多重象征。如图甲所示,某次观测到产生鱼鳞潮的两列振幅均为0.4m的水波以2m/s的速度向前行进,假设本次鱼鳞潮的水波波长为2m,其模型可简化为图乙所示。实线表示波峰,虚线表示波谷。B为AC的中点,E是CA延长线上与A点相距d=4m的点,与A点相交的两条实线是两列波最靠前的波峰。则下列说法正确的是( )
A.图中A、D两点振动始终加强,而C点振动始终减弱
B.此时B点正从平衡位置向下运动,再过0.25s达到波谷
C.图示时刻DC两点间的高度差为1.6m
D.波从A传到E,所用时间为1s
【答案】BC
【详解】A.图乙中实线表示波峰,虚线表示波谷。和两点均为波峰与波峰相遇,点为波谷与波谷相遇,两列波在这三点引起的振动均同相,叠加后振幅增大,三点均为振动加强点,故A错误;
B.沿方向,处为波峰,处为相邻波谷,为的中点,因此两列波在点引起的分振动均处于平衡位置。波形向前传播时,后方的波谷将经过点,因此点此时向下运动。由波速与波长、周期的关系,得周期
从平衡位置向下运动至波谷需要四分之一周期,所需时间为,故B正确;
C.取竖直向上为正方向,以平衡水面为高度零点。根据波的叠加原理,点为两波峰相遇,位移为
点为两波谷相遇,位移为
两点间的高度差为,故C正确;
D.两列波叠加不改变各自的传播速度,波从传到的距离为。由匀速传播关系,得传播时间,故D错误。
故选BC。
8.某冰壶队为了迎接冬奥会,积极开展训练。某次训练中,蓝色冰壶静止在圆形区域内。运动员用质量相等的红色冰壶撞击蓝色冰壶,红、蓝两只冰壶发生正碰,如图所示。若碰撞前后两壶的图像如图所示,则( )
A.两只冰壶发生碰撞过程中机械能守恒
B.碰撞后,蓝色冰壶受到的滑动摩擦力较大
C.碰撞后,蓝色冰壶经过5s停止运动
D.碰撞后,两壶相距的最远距离为1.1 m
【答案】CD
【详解】A.由图像可知,碰前红壶速度,碰后红壶速度
碰撞过程动量满足
即
解得蓝壶速度
则机械能损失
故机械能不守恒,A错误。
B.碰撞后由v-t图像可得红壶图像斜率较大,则加速度更大,两壶质量相等,可知红壶受到的滑动摩擦力更大,B错误。
C.红壶做减速运动的加速度大小
若红壶不与蓝壶相碰一直减速时速度减为零用时间为
由图可知碰后蓝壶做匀减速运动,蓝壶经过停止运动,C正确。
D.碰后两壶相距最远距离等于两者停止时的位移差,由图像数据计算可得 ,D正确。
故选CD。
9.如图甲所示,木板放置在光滑的水平面上处于静止状态,一颗子弹(可视为质点)以水平向右的速度射入木板且恰好未从木板最右端穿出,假设子弹与木板间的相互作用力恒定不变,两者的速度与时间关系图像如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.若子弹的质量为,则木板的质量为
B.木板的长度为
C.若子弹的质量为,则整个过程中子弹的动量变化率大小为
D.若子弹的质量为,则整个过程中子弹与木板组成的系统产生的热量为
【答案】AD
【详解】A.设木板质量为,由图乙可知,子弹、木板最终速度为,子弹与木板组成的系统水平方向不受外力,规定向右为正方向,根据动量守恒有
解得 ,故A正确;
B.图像与横轴围成的面积表示位移,由图乙可知,时间内,子弹位移
木板位移
则木板长度 ,故B错误;
C.根据动量定理可知,子弹动量变化率大小等于所受合外力(摩擦力),即 ,故C错误;
D.根据能量守恒可知,系统产生的热量
联立解得,故D正确。
故选AD。
10.2026年7月,“天问二号”探测器成功与近地小行星交会。小行星被归类为地球的“准卫星”,但它实际上并不绕地球公转,而是与地球共同绕太阳公转,其轨道半长轴约为(日地距离为),其到地球的平均距离大约是地月距离的70倍。“天问二号”探测器完成对小行星的采样后将飞回地球,携带样品的返回舱与主体舱分离返回地球,主体舱则利用地球引力助推加速,继续飞往小行星带执行探测任务。引力助推加速的简化物理模型如图所示,引力助推前后主体舱到太阳和地球的距离都不变,主体舱获得了2倍地球公转速度的加速。已知太阳质量大约是地球质量的倍、月球质量的倍,日地距离大约是地月距离的390倍。根据上述信息,下列说法中错误的有( )
A.由于的轨道半长轴略大于,其公转周期应略大于1年
B.准卫星与卫星的区别在于,所受太阳引力大于地球引力,而月球所受地球引力大于太阳引力
C.主体舱利用地球引力助推加速,其动能的增加量来源于引力势能的减少量
D.返回舱与主体舱分离前后,返回舱的动量变化与主体舱的动量变化大小相等
【答案】BC
【详解】设日地距离为,地月距离为,则小行星与地球的平均距离为,其轨道半长轴为
A.2016 HO3实际是与地球共同绕太阳公转,因此应根据开普勒第三定律判断其公转周期,有
所以2016 HO3的公转周期略大于1年,故A正确;
B.对于2016 HO3,设其到太阳的距离近似为,则其所受太阳引力与地球引力之比为
所以2016 HO3所受太阳引力大于地球引力
对于月球,地球引力与太阳引力之比为
所以月球所受太阳引力大于地球引力,故B错误;
C.引力助推前后主体舱到地球的距离相同,设分别为和,则地球引力势能的变化量为
由于,所以
主体舱在日心参考系中的动能增加,能量主要来自地球公转动能的减少,而不是地球引力势能的减少,故C错误;
D.设分离过程中返回舱和主体舱分别为和,分离过程中的作用力为系统内力,且分离时间很短,外力冲量可忽略满足动量守恒,因此返回舱的动量变化与主体舱的动量变化大小相等、方向相反,故D正确.
本题选择错误项,故选BC。
三、非选择题:本题共5小题,共56分。
11.(6分)在实验室里为了验证动量守恒定律,一般采用如图甲、乙所示的两种装置:
(1)若入射小球质量为m1,半径为r1;被碰小球质量为m2,半径为r2,则( )
A.m1>m2,r1>r2 B.m1>m2,r1<r2
C.m1>m2,r1=r2 D.m1<m2,r1=r2
(2)设入射小球的质量为m1,被碰小球的质量为m2,则在用图甲所示装置进行实验时,P点为_____(“碰前入射小球”、“碰后入射小球”、“被碰小球”)落点的平均位置,所得“验证动量守恒定律”的结论表达式为______________________(用装置图中的字母表示)
【答案】(1)C
(2) 碰前入射小球
【详解】(1)为保证入射小球碰撞后不反弹,小球质量需满足
为保证小球发生对心正碰,小球半径应满足
故选C。
(2)[1]小球做平抛运动,竖直位移相同,则运动时间相等,水平速度越大,则水平位移越大,根据碰撞的原理可知,碰后入射小球的速度小于入射前的速度、小于被碰小球的速度,而被碰小球的速度大于碰前入射小球的速度,所以N点为被碰小球的落点,P点为入射小球碰撞前的落点,M为入射小球碰撞后的落点;
[2]若小球碰撞过程动量守恒,则,,,
所以
12.(9分)实验小组用如图甲所示的单摆装置测量当地重力加速度。选用密度较大的金属小球,通过细线将小球连接在铁架台上,光传感器安装在小球平衡位置处且与球心等高,测得悬挂点到小球上端的细线长为。实验步骤如下:
(1)用10分度的游标卡尺测量小球的直径如图乙所示,读出小球直径__________mm。
(2)把小球拉开一个小角度由静止释放,让小球在竖直面内摆动并通过光传感器,开启光传感器的计数与计时模式,小球摆动稳定时,光传感器被遮挡从计数1到计数的时间为,则小球摆动的周期__________。
(3)利用单摆的周期公式测出当地重力加速度__________(用,,和表示)。
【答案】(1)17.6
(2)
(3)
【详解】(1)10分度游标卡尺的分度值为。图中游标零刻度位于主尺和刻度线之间,游标第6条刻度线与主尺刻度线重合,因此小球直径为
(2)小球每次经过平衡位置时遮挡一次光传感器,相邻两次遮挡的时间间隔为半个周期。计数1到计数之间共有个时间间隔,因此
解得
(3)设单摆的有效摆长为,它是悬挂点到小球球心的距离,因此
在小角度摆动条件下,单摆的周期公式为
代入上述摆长并整理得
13.(10分)田老师在给同学们讲机械波时选了11名身高约为1.70米的同学在教室排成一排模拟机械波的传播,相邻两名同学重心间距为0.5 m,这些同学从站立到下蹲至最低点时重心下降了1米,从第1名同学开始下蹲为计时起点,8 s时第9名同学开始下蹲,与此同时第1名同学恰好第一次回到站立状态。
(1)求该波的振幅、周期和波长?
(2)从开始计时到第11名同学开始运动所经历的时间?
【答案】(1)0.5m;8s;4m
(2)10s
【详解】(1)同学从站立(最高点)下蹲至最低点,重心下降了,根据简谐运动的特点,振幅等于总位移的一半:
从第1名同学开始下蹲(起振)到时恰好第一次回到站立状态(完成一次全振动),所经历的时间等于一个周期:
第1名同学开始下蹲后,经过第9名同学恰好开始下蹲,说明机械波从第1名同学传到第9名同学所用的时间为,传播距离为:
该波的波长等于相邻同相点(第1名与第9名)之间的距离,即:
(2)机械波的波速为:
第11名同学到第1名同学的距离为:
波传到第11名同学所需的时间为:
14.(13分)蹦床运动是奥运会传统项目,运动员从静止开始下压弹性网,同时屈膝延长触网时间,通过更大形变存储弹性势能提升腾空高度。现有运动员体重60kg,在某次训练中,从1.8m高度自由下落,触网竖直反弹至3.2m高度处,若触网时间为0.8s(忽略空气阻力)。重力加速度g取。求:
(1)运动员刚触网前、后的速度大小。
(2)触网过程人受到的平均冲击力大小。
【答案】(1)6m/s;v2=8m/s
(2)1650N
【详解】(1)设触网前后速度大小分别为v1、v2,由速度与位移公式可得,
解得v1=6m/s,v2=8m/s
(2)触网过程由动量定理可得
解得F=1650N
15.(18分)如图所示,光滑水平面上静止放置一质量为2m的小车,小车的左侧是半径为R的光滑圆弧轨道AB,右侧是长度为R的水平轨道BC,BC的左端与圆弧轨道相切,右端固定一个竖直的弹性挡板。已知小物块与BC间的动摩擦因数μ=0.2,重力加速度为g。一质量为m的小物块从圆弧的A点以的初速度滑下,求:
(1)若将小车固定,求小物块经过圆弧轨道最低点B时受到的支持力大小;
(2)若小车不固定,求小物块第一次滑到B点时,小物块速度大小v1;
(3)若小车不固定,小物块第一次与挡板碰撞时,小车位移大小x车;
(4)若小车不固定,小物块与挡板碰撞的次数n。
【答案】(1)4mg
(2)
(3)
(4)4
【详解】(1)若将小车固定,小物块下滑过程,根据机械能守恒定律可得
在B点,根据牛顿第二定律可得
联立解得
(2)若小车不固定,小物块与小车组成的系统水平方向动量守恒,则
根据系统机械能守恒定律可得
联立解得
(3)小物块和小车组成的系统满足水平方向动量守恒,则有
即
根据几何关系可得
联立解得
(4)以小物块和小车为系统,水平方向动量守恒,小物块与挡板多次碰撞后,最终与小车速度同时为0,根据动能定理可得
解得
由于
则小物块与挡板碰撞4次。
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2027年高考一轮复习9月度滚动测试(核心基础版)
高三物理·参考答案
一、选择题:本题共10小题,共44分。在每小题给出的四个选项中,第1~6题只有一项符合题目要求,每小题4分,有选错或不答的得0分;第7~10题有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错或不答的得0分。
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
D
D
B
C
C
BC
CD
AD
BC
三、非选择题:本题共5小题,共56分。
11.(6分)【答案】(1)C (2) 碰前入射小球
12.(9分)【答案】(1)17.6 (2) (3)
13.(10分)【答案】(1)0.5m;8s;4m (2)10s
【详解】(1)同学从站立(最高点)下蹲至最低点,重心下降了,根据简谐运动的特点,振幅等于总位移的一半:
从第1名同学开始下蹲(起振)到时恰好第一次回到站立状态(完成一次全振动),所经历的时间等于一个周期:
第1名同学开始下蹲后,经过第9名同学恰好开始下蹲,说明机械波从第1名同学传到第9名同学所用的时间为,传播距离为:
该波的波长等于相邻同相点(第1名与第9名)之间的距离,即:
(2)机械波的波速为:
第11名同学到第1名同学的距离为:
波传到第11名同学所需的时间为:
14.(13分)【答案】(1)6m/s;v2=8m/s (2)1650N
【详解】(1)设触网前后速度大小分别为v1、v2,由速度与位移公式可得,
解得v1=6m/s,v2=8m/s
(2)触网过程由动量定理可得
解得F=1650N
15.(18分)【答案】(1)4mg (2) (3) (4)4
【详解】(1)若将小车固定,小物块下滑过程,根据机械能守恒定律可得
在B点,根据牛顿第二定律可得
联立解得
(2)若小车不固定,小物块与小车组成的系统水平方向动量守恒,则
根据系统机械能守恒定律可得
联立解得
(3)小物块和小车组成的系统满足水平方向动量守恒,则有
即
根据几何关系可得
联立解得
(4)以小物块和小车为系统,水平方向动量守恒,小物块与挡板多次碰撞后,最终与小车速度同时为0,根据动能定理可得
解得
由于
则小物块与挡板碰撞4次。
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