精品解析：上海市格致中学2026-2027学年高三上学期11月期中物理（等级）试题

格致中学二〇二六学年度第一学期期中考试 高三年级物理（等级）试卷（共6页） （测试60分钟内完成，总分100分，试后交答题卷） 友情提示：昨天，你既然经历了艰苦的学习，今天，你必将赢得可喜的收获！祝你：诚实守信，沉着冷静，细致踏实，自信自强，去迎接胜利！ 考生注意： 1、本试卷标注“多选”的试题，每小题应选两个及以上的选项，但不可全选；未特别标注的选择类试题，每小题只能选一个选项。 2、本试卷标注“计算”“论证”的试题，在列式计算、逻辑推理以及回答问题过程中，须给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。 3、除特殊说明外，本卷所用重力加速度大小均取。 一、拔河（15分） 拔河为双方各执绳的一端进行角力的体育活动，属于中国的传统运动项目。通过拔河，我们可以享受团队合作的快乐，在轻松的氛围中增进友谊。 1. （多选）如图，两队正在进行拔河比赛。不计拔河绳的质量，拔河过程中绳始终保持水平，下列说法错误的是（ ） A. 地面对运动员的作用力方向竖直向上 B. 获胜队伍对绳的拉力大小等于失败队伍对绳的拉力大小 C. 拔河绳对两支队伍的拉力是一对相互作用力 D. 比赛过程中两队队员受到的地面摩擦力总是等大反向 2. 如图所示，甲、乙两人在粗糙的水平地面上拔河，两人力气、体重差不多，穿相同材质的鞋，全程绳子未脱手，不考虑人拔河姿势的改变，则（ ） A. 甲赢的几率大 B. 乙赢的几率大 C. 力气大的肯定赢 D. 两人赢的几率相同 3. 若甲、乙二人移至光滑冰面拔河，如图所示，开始时静止，相距为，甲、乙质量分别为和，轻绳始终保持水平， （1）他们将在距甲初始位置________处相遇； （2）运动时间（未相遇）过程中甲、乙各自所受合外力的冲量（ ） A、相同 B、不同 C、无法判断 4. 学校举行趣味拔河比赛，四位同学被围在一个弹力轻绳中向外去拿游戏道具。某时刻四位同学处于如图所示的僵持状态（俯视图），则关于此时弹力绳对四位同学的作用力大小，下列说法正确的是（ ） A. 2号最小 B. 3号最小 C. 4号最大 D. 四位同学相等 【答案】1. ACD 2. A 3. ①. ②. B 4. B 【解析】 【1题详解】 A．地面对运动员的作用力包括竖直向上的支持力和水平方向的摩擦力。以左侧队员为例，将这两个力分别记为和，合力记为，方向关系如下 地面的作用力斜向上，故A错误； B．以质量忽略不计的绳为研究对象，设两队对绳的拉力大小分别为和。取第一支队伍拉绳的方向为正方向，由牛顿第二定律有 两队对绳的拉力大小相等，与比赛胜负无关，故B正确； C．一对相互作用力必须由两个物体相互施加。绳对两支队伍的拉力具有同一个施力物体，不是一对相互作用力；绳对某支队伍的拉力与该队伍对绳的拉力才是一对相互作用力，故C错误； D．以两队和绳为整体，水平方向的外力只有地面摩擦力。整体发生水平加速时，两队所受地面摩擦力的合力不为零，因此它们不一定等大反向，故D错误。 本题选择错误的，故选ACD。 【2题详解】 ABD．图中绳由甲手向乙手斜向下，绳对甲的拉力有向下的分量，对乙的拉力有向上的分量。将两人的体重近似记为，地面对甲、乙的支持力分别记为和，摩擦力分别记为和。滑动前的受力方向示意如下 设绳拉力的竖直分量大小为，取竖直向上为正方向。两人均无竖直加速度，对甲列平衡方程得 对乙列平衡方程得 由此可得， 所以甲受到的支持力更大。同一地面上两人鞋的材质相同，最大静摩擦力系数相同。最大静摩擦力满足 因此甲能获得的最大静摩擦力更大，更不易被拉动，获胜几率更大，故A正确，BD错误； C．拔河胜负还取决于人与地面间能够提供的摩擦力，力气较大者也可能先发生滑动，故C错误。 故选A。 【3题详解】 [1]以甲、乙和轻绳为系统，冰面光滑，系统所受合外力为零，动量守恒。取由甲指向乙为正方向，设运动中甲、乙的速度大小分别为和，由初始静止可得 两人的速度大小始终与质量成反比，因此在相同运动时间内，位移大小也与质量成反比。设相遇前甲、乙的位移大小分别为和，则 两人相遇时满足 联立得相遇点距甲初始位置 [2]对每个人而言，重力与支持力平衡，合外力就是绳的拉力。在同一段运动时间内，两人所受绳的拉力始终等大反向，因此合外力的冲量大小相等、方向相反。冲量是矢量，方向相反的两个冲量不同。 故选B。 【4题详解】 同一根轻绳各段的张力大小相等，记为。每位同学受到相邻两段绳拉力的合力。由平行四边形定则，两个等大拉力构成菱形，合力沿夹角平分线。设两力夹角为、合力大小为，以点表示拉力的共同作用点，合成关系如下 沿夹角平分线方向，两个拉力的分量大小均为，所以 当两力夹角在至之间增大时，合力减小。原俯视图中，3号同学处的相邻绳段最接近一条直线，夹角最大；2号同学处的夹角最小。因此绳对3号同学的作用力最小，对2号同学的作用力最大。 故选B。 二、风的利用（16分） 生活中随处可见风，风能更是一种清洁的可再生能源，全球可以利用的风能比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍。 5. 某风力发电机组如图所示，它通过三片长度为的巨大的风叶获取风能。若该风力发电机组的风叶经转动一周，则风叶尖端的运动速度大致与以下哪种运动速度相近（ ） A. 人的步行速度 B. 自行车的骑行速度 C. 汽车在高速公路上的行驶速度 D. 高铁的最大速度 6. 风车叶片通过齿轮变速，可将较低的风轮转速变为很高的发电机转速。某齿轮组如图所示，、、三点位于齿轮不同位置，已知，则、、三点的转速之比________。 7. 我国兆瓦级高空风能发电装备可在1500米高空利用稳定且强劲的风力发电。假设高速气流以速度冲击涡轮发电机叶片后速度减为零，发电机叶片受气流冲击的面积为，空气密度为，则风力对叶片的平均冲击力大小为（ ） A. B. C. D. 8. 研究风洞的装置如图所示，竖直面内的光滑细杆由两个半径为的四分之一圆弧组成，、分别是其最低点和最高点，切线均水平，一质量为的小球（视为质点）套在细杆上，从点由静止开始在水平向左恒定的风力作用下沿着杆向上运动，风力的大小，重力加速度大小为，求： （1）（计算）小球运动到点进入圆弧后的瞬间，杆对小球的弹力；（ ） （2）小球从点离开圆弧后做（ ） A、匀变速直线运动 B、非匀变速直线运动 C、匀变速曲线运动 D、非匀变速曲线运动 【答案】5. D 6. 7. C 8. ①. ②. C 【解析】 【5题详解】 叶尖绕转轴做圆周运动，轨道半径为，周期为。由线速度的定义得，代入数据得 这一速度接近高铁的最大速度。 故选D。 【6题详解】 两齿轮啮合处无相对滑动，两齿轮边缘在相同时间内转过的弧长相等。每转一周经过的弧长等于齿轮的周长，故 点和点位于同一齿轮上，各点转过相同角度所用时间相同，故 结合题给半径关系，得 【7题详解】 取时间内垂直冲向叶片的气流为研究对象，这部分气流的体积为，其质量为 以气流原运动方向为正方向，设叶片对气流的平均作用力大小为。气流末速度为零，由动量定理得 解得 根据牛顿第三定律，气流对叶片的平均冲击力与叶片对气流的平均作用力大小相等，因此平均冲击力大小为 故选C。 【8题详解】 （1）[1]由两个四分之一圆弧的几何关系，小球从到的水平向左位移和上升高度均为。光滑杆的弹力始终垂直于小球的瞬时速度，不做功。对小球从到的过程，由动能定理得 代入题给风力大小，得 在点刚进入圆弧后，圆心位于小球左侧。取水平向左为径向正方向，暂设弹力向左，重力沿切线方向，由牛顿第二定律得 代入前述结果，得，即该瞬间杆对小球无弹力。下图标出了该瞬间以及从点离杆后小球的实际受力 （2）[2]从到，小球的水平向左位移和上升高度均为，由动能定理得 代入题给风力大小，解得 小球离杆时的速度沿点的水平切线向左。离杆后仅受水平向左的恒定风力和竖直向下的重力，合力恒定且斜向左下方。由牛顿第二定律知加速度恒定，且与初速度不共线，故小球做匀变速曲线运动。 故选C。 三、松鼠（19分） 一只松鼠在林间跳跃攀爬，其质量。 9. 某时刻松鼠静立在树枝上，当人缓步靠近时，松鼠在察觉到危险的极短时间内迅速窜向树干高处。该现象主要体现松鼠启动瞬间拥有较大的（ ） A. 加速度 B. 瞬时速度 C. 速度变化量 D. 位移 10. 如图，该松鼠从一树枝的树梢沿水平方向跳出，跳到对面稍低处的另一水平树枝上。若两树枝在同一竖直平面内，且两树梢间的水平距离为L、竖直距离为H，则松鼠的跳出速度大小至少为________（重力加速度大小为g，松鼠视为质点，忽略空气阻力） 11. 如图，该松鼠沿一树枝由静止开始向上做匀加速直线运动，速度方向与水平成的夹角，爬行用时。忽略空气阻力，取，此过程中： （1）该松鼠爬行的加速度大小________。 （2）树枝对该松鼠的作用力大小________N（保留2位有效数字）。 12. 小艾为研究松鼠从高处落地不受伤的原因，用高速摄像机拍摄了该松鼠竖直下落时的姿态，发现它在空中会伸开四肢和大尾巴，她测得该松鼠从高处由静止下落过程中的速度随下落距离变化关系如图所示。现研究该松鼠从高处由静止下落的情况，取， （1）该松鼠下落过程中，空气阻力对其所做的功为________J。 （2）（论证）小艾研究视频发现该松鼠接触松软草地后经速度减为零。若它可承受其所受重力15倍的平均冲击力而不受伤，通过计算证明它能安全落地。________ 【答案】9. A 10. 11. ①. 2.65 ②. 4.1 12. ①. ②. 该松鼠与松软草地接触过程中，取竖直向上为正方向，根据动量定理可得 解得 所以平均冲击力小于承受上限，能安全落地。 【解析】 【9题详解】 松鼠在察觉到危险的极短时间内迅速窜向树干高处，松鼠初始静止，启动过程时间极短，在很短时间内速度迅速增大。根据加速度定义，短时间内实现速度变化，说明启动瞬间加速度较大，启动瞬间瞬时速度很小，速度变化量、位移也不大。 故选A。 【10题详解】 松鼠以一定水平初速度跳出，在空中做平抛运动。在竖直方向上有 在水平方向上有 联立，解得 【11题详解】 [1]松鼠从静止开始沿树枝做匀加速直线运动，由匀变速直线运动位移公式 代入数据，解得 [2]松鼠受重力和树枝的作用力，将加速度沿水平、竖直方向分解， 根据牛顿第二定律，水平方向 竖直方向 树枝对该松鼠的作用力大小为 联立，解得 【12题详解】 （1）[1]由图可知，该松鼠下落8m后的速度大小为，根据动能定理可得 代入数据，解得 （2）[2]该松鼠与松软草地接触过程中，取竖直向上为正方向，根据动量定理可得 解得 所以平均冲击力小于承受上限，能安全落地。 四、太空地面共研习（24分） 经过几代人的努力，中国载人航天事业不仅在前沿科技领域取得了非凡成就，也为普及科学知识发挥了重要作用。 13. 如图，质量为的小球通过长为的轻质细线连接光滑轻质小环，小环套在固定横杆上，将摆拉开某一小角度。用相同装置分别在地面教室和绕地运行的天宫一号中作对比实验，不计空气阻力。 （1）（多选）在地面教室实验中，由静止释放小球后，小球的（ ） A、机械能守恒 B、动量随时间呈周期性变化 C、加速度总等于向心加速度 D、回复力始终由线的拉力与重力的合力提供 （2）在天宫一号实验中，由静止释放小球后，小球不摆动，这是由于小球（ ） A、惯性消失 B、不受地球引力 C、所受地球引力全部用于提供其绕地球运行的向心力 （3）在天宫一号实验中，拉直细线后，给小球一个方向与细线垂直、大小为I的瞬时冲量，使小球绕横杆P运动，则小球运动周期为________，开始运动后经1/4周期时的向心力大小为________。 （4）如果将天宫一号实验中的细线换作等长的轻质细杆，在外力作用下开始绕横杆转动，转动角速度随时间变化的关系如图所示，已知图线斜率为，则由静止开始转过一周时小球的速度大小为________。 14. 由于太空中宇宙尘埃的阻力，长时间在轨无动力运行的空间站轨道半径会慢慢减小到（仍可看作匀速圆周运动）， （1）在此过程中空间站的速度（ ） A、逐渐增大 B、逐渐减小 C、不变 （2）为了修正轨道使轨道半径恢复到，需要短时间开动发动机对空间站做功，已知地球质量为，空间站的质量为，万有引力常量为，则发动机至少做功________。 15. 若宇航员想在月球上做测量物体瞬时速度的实验，可选用（ ） A. 光电门传感器 B. 位移传感器 C. 两者都行 D. 两者都不行 【答案】13. ①. AB##BA ②. C ③. ④. ⑤. 14. ①. A ②. 15. A 【解析】 【13题详解】 （1）[1]A．不计空气阻力，细线的拉力始终与小球的运动方向垂直，不做功，只有重力做功，小球的机械能守恒，故A正确； B．小球做周期性往复运动，速度的大小和方向均随时间周期性变化。由动量的定义，小球质量不变，其动量也随时间周期性变化，故B正确； CD．除最低点外，重力有沿摆弧切线的分力，使小球具有切向加速度，因此小球的加速度并不总等于向心加速度。单摆的回复力由重力沿摆弧切线的分力提供。小球的实际受力及重力的分解如图所示，其中实线箭头表示实际力，虚线箭头表示分力 小球在一般位置的合力同时具有切向和径向分量，回复力通常不等于重力与拉力的合力，故CD错误。 故选AB。 （2）[2]A．惯性只与物体的质量有关，小球在天宫一号中仍有质量，惯性并未消失，故A错误； BC．小球与天宫一号一起绕地球运行，地球对小球的引力全部用于提供其绕地球运行的向心力，小球相对天宫一号处于完全失重状态，由静止释放后没有使其相对悬点摆动的回复力；小球仍受地球引力，故B错误，C正确； 故选C。 （3）[3]取瞬时冲量的方向为正方向，设冲量作用后小球的速率为。冲量方向与细线垂直，由动量定理得，解得 在完全失重的条件下，细线的拉力始终与小球的速度垂直，不做功，小球绕悬点做半径为的匀速圆周运动。周期等于一周路程除以速率，故 [4]小球做匀速圆周运动，速率和向心力的大小保持不变。由向心力公式，开始运动四分之一个周期后，向心力的大小为 （4） [5]角速度—时间图像过原点，斜率为。设小球由静止开始转过一周所需的时间为，则此时的角速度为 角速度—时间图像下的面积表示转角，由三角形面积得 解得 由线速度与角速度的关系，小球此时的速度大小为 【14题详解】 （1）[1]设空间站做圆周运动时的轨道半径为，速率为，所受地球引力的大小为。万有引力提供向心力，由万有引力定律和向心力公式，对同一引力分别有和 联立解得 在题设各时刻仍可近似看作匀速圆周运动的条件下，轨道半径逐渐减小，空间站的速率逐渐增大。 故选A。 （2）[2]引力做功只与始末地心距离有关，可沿径向分段计算从升至时引力势能的增加量。将径向位移分成许多很短的小段，设其中一小段始、末的地心距离分别为和。当小段足够短时，该段引力可近似用表示，故该段克服引力所做的功近似为 将各小段的功相加，中间各项相消；小段划分得足够细时，恢复轨道所需增加的引力势能为 由前述圆轨道速率和动能定义，从半径的圆轨道恢复到半径的圆轨道，空间站动能的变化量为 发动机对空间站做功使其机械能增加。在短时间变轨过程中忽略阻力损耗时，所需功最少，由功能关系得 【15题详解】 A．光电门通过测量遮光时间来测速，光能在真空中传播，因此可以在月球表面使用。设遮光片沿运动方向的宽度为，遮光时间为；遮光时间足够短时，可用这段时间内的平均速度近似表示物体的瞬时速度，即，故A正确； B．高中实验中常用的位移传感器利用超声波测距，超声波的传播需要介质，月球表面近似真空，不能用这种位移传感器测量物体的位移并据此测速，故B错误； CD．由前述两类传感器的工作条件可知，只有光电门传感器可以使用，“两者都行”和“两者都不行”均不成立，故CD错误。 故选A。 五、简谐运动（26分） 简谐运动作为一种理想模型，其规律与机械波、动量、能量都有关联。 16. 足够大的平静湖面上，小球（可视为质点）在水面上沿竖直方向上下振动，可近似看作简谐运动。小球振动过程在水面形成如图1所示水波。在水波的传播方向上放一足够长的带缝隙的长木板， （1）水波通过木板上的缝隙后如图2，这是波的（ ）现象 A、干涉 B、衍射 （2）若使小球保持振动情况不变匀速向缝隙靠近，则观察到的狭缝右侧水波的波长会逐渐（ ） A、增大 B、减小 C、不变 （3）现有两个相同的小球在平静水面上同时沿竖直方向起振，产生了两列振幅分别为、的简谐水波。如图3为某一时刻两列水波相遇的图样，实线、虚线分别表示两列波的波峰、波谷。则位于、连线上的点的振幅为________。 （4）图3中，质点B处于（ ）状态 A、超重 B、失重 C、静止 17. 如图所示，波源沿轴做简谐运动，形成两列简谐横波，一列波在介质Ⅰ中沿轴正方向传播，另一列波在介质Ⅱ中沿轴负方向传播。时刻完整波形如图所示，此时两列波分别传到和处。时质点的位移不变，振动方向相反。 （1）波源的振动周期________s。 （2）若波源振动的周期大于，波源的振动方程为________（cm）。 （3）设波在介质I、II中的波速分别为、，则（ ） A、1∶1 B、1∶2 C、2∶3 D、3∶2 18. 如图所示，劲度系数为k的弹簧竖直固定在地面上，弹簧上端安装一质量为M的平台，初始时平台静止。一团质量为m的黏土从距离平台上方h处由静止下落。忽略黏土与平台的碰撞时间，黏土落到平台上，随平台一起运动。过程中弹簧保持竖直、平台保持水平。不计空气阻力，已知重力加速度大小为g。 （1）（计算）黏土与平台撞击后的速度大小。________ （2）已知弹簧的弹性势能与弹簧形变量的关系为。黏土和平台碰撞后向下运动到速度最大处，该过程中弹簧弹性势能的变化量________。 【答案】16. ①. B ②. B ③. ④. A 17. ①. ②. ③. D 18. ①. ②. 【解析】 【16题详解】 [1]波绕过缝隙继续传播的现象是衍射，干涉是两列频率相同的波叠加形成稳定振动强弱分布的现象，因此选B。 [2]球向缝隙靠近，发生多普勒效应，狭缝右侧的观察者接收到的波的频率大于小球固有振动频率；水波在水中的传播速度不变，由 可知，接收频率变大，波长逐渐减小。 [3]B是波峰与波峰相遇点、D是波谷与波谷相遇点，两点连线上是振动加强区，所有点的振幅均为两列波振幅之和。 [4]B点此刻是两列波的波谷相遇点，处于最大位移处，接下来要向上运动向平衡位置加速靠近，加速度方向竖直向上，因此质点处于超重状态。 【17题详解】 [1]沿正方向在介质Ⅰ中传播的波，时波形从延伸到，对应半个完整波长，因此介质Ⅰ中波长 由题可知 故 [2]周期大于1s,则 则 因波源开始振动方向为负，则 [3]因此介质Ⅰ中波长 因此质Ⅱ中波长 两列波由同一波源驱动，振动周期完全相同，因此两介质中波速满足 故选D。 【18题详解】 [1]黏土自由下落h过程，由动能定理 得碰撞前黏土速度 黏土与平台碰撞时间极短，弹簧弹力、重力的冲量可忽略，系统竖直方向动量守恒mv0​=(M+m)v 代入​解得碰撞后共同速度 [2]初始时平台静止，弹簧已有预压缩量，满足 即 碰撞后，平台和黏土向下运动到速度最大的位置，是二者的新平衡位置，此时弹簧弹力等于总重力： 得该位置弹簧形变量 因此弹性势能变化量  第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 格致中学二〇二六学年度第一学期期中考试 高三年级物理（等级）试卷（共6页） （测试60分钟内完成，总分100分，试后交答题卷） 友情提示：昨天，你既然经历了艰苦的学习，今天，你必将赢得可喜的收获！祝你：诚实守信，沉着冷静，细致踏实，自信自强，去迎接胜利！ 考生注意： 1、本试卷标注“多选”的试题，每小题应选两个及以上的选项，但不可全选；未特别标注的选择类试题，每小题只能选一个选项。 2、本试卷标注“计算”“论证”的试题，在列式计算、逻辑推理以及回答问题过程中，须给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。 3、除特殊说明外，本卷所用重力加速度大小均取。 一、拔河（15分） 拔河为双方各执绳的一端进行角力的体育活动，属于中国的传统运动项目。通过拔河，我们可以享受团队合作的快乐，在轻松的氛围中增进友谊。 1. （多选）如图，两队正在进行拔河比赛。不计拔河绳的质量，拔河过程中绳始终保持水平，下列说法错误的是（ ） A. 地面对运动员的作用力方向竖直向上 B. 获胜队伍对绳的拉力大小等于失败队伍对绳的拉力大小 C. 拔河绳对两支队伍的拉力是一对相互作用力 D. 比赛过程中两队队员受到的地面摩擦力总是等大反向 2. 如图所示，甲、乙两人在粗糙的水平地面上拔河，两人力气、体重差不多，穿相同材质的鞋，全程绳子未脱手，不考虑人拔河姿势的改变，则（ ） A. 甲赢的几率大 B. 乙赢的几率大 C. 力气大的肯定赢 D. 两人赢的几率相同 3. 若甲、乙二人移至光滑冰面拔河，如图所示，开始时静止，相距为，甲、乙质量分别为和，轻绳始终保持水平， （1）他们将在距甲初始位置________处相遇； （2）运动时间（未相遇）过程中甲、乙各自所受合外力的冲量（ ） A、相同 B、不同 C、无法判断 4. 学校举行趣味拔河比赛，四位同学被围在一个弹力轻绳中向外去拿游戏道具。某时刻四位同学处于如图所示的僵持状态（俯视图），则关于此时弹力绳对四位同学的作用力大小，下列说法正确的是（ ） A. 2号最小 B. 3号最小 C. 4号最大 D. 四位同学相等 二、风的利用（16分） 生活中随处可见风，风能更是一种清洁的可再生能源，全球可以利用的风能比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍。 5. 某风力发电机组如图所示，它通过三片长度为的巨大的风叶获取风能。若该风力发电机组的风叶经转动一周，则风叶尖端的运动速度大致与以下哪种运动速度相近（ ） A. 人的步行速度 B. 自行车的骑行速度 C. 汽车在高速公路上的行驶速度 D. 高铁的最大速度 6. 风车叶片通过齿轮变速，可将较低的风轮转速变为很高的发电机转速。某齿轮组如图所示，、、三点位于齿轮不同位置，已知，则、、三点的转速之比________。 7. 我国兆瓦级高空风能发电装备可在1500米高空利用稳定且强劲的风力发电。假设高速气流以速度冲击涡轮发电机叶片后速度减为零，发电机叶片受气流冲击的面积为，空气密度为，则风力对叶片的平均冲击力大小为（ ） A. B. C. D. 8. 研究风洞的装置如图所示，竖直面内的光滑细杆由两个半径为的四分之一圆弧组成，、分别是其最低点和最高点，切线均水平，一质量为的小球（视为质点）套在细杆上，从点由静止开始在水平向左恒定的风力作用下沿着杆向上运动，风力的大小，重力加速度大小为，求： （1）（计算）小球运动到点进入圆弧后的瞬间，杆对小球的弹力；（ ） （2）小球从点离开圆弧后做（ ） A、匀变速直线运动 B、非匀变速直线运动 C、匀变速曲线运动 D、非匀变速曲线运动 三、松鼠（19分） 一只松鼠在林间跳跃攀爬，其质量。 9. 某时刻松鼠静立在树枝上，当人缓步靠近时，松鼠在察觉到危险的极短时间内迅速窜向树干高处。该现象主要体现松鼠启动瞬间拥有较大的（ ） A. 加速度 B. 瞬时速度 C. 速度变化量 D. 位移 10. 如图，该松鼠从一树枝的树梢沿水平方向跳出，跳到对面稍低处的另一水平树枝上。若两树枝在同一竖直平面内，且两树梢间的水平距离为L、竖直距离为H，则松鼠的跳出速度大小至少为________（重力加速度大小为g，松鼠视为质点，忽略空气阻力） 11. 如图，该松鼠沿一树枝由静止开始向上做匀加速直线运动，速度方向与水平成的夹角，爬行用时。忽略空气阻力，取，此过程中： （1）该松鼠爬行的加速度大小________。 （2）树枝对该松鼠的作用力大小________N（保留2位有效数字）。 12. 小艾为研究松鼠从高处落地不受伤的原因，用高速摄像机拍摄了该松鼠竖直下落时的姿态，发现它在空中会伸开四肢和大尾巴，她测得该松鼠从高处由静止下落过程中的速度随下落距离变化关系如图所示。现研究该松鼠从高处由静止下落的情况，取， （1）该松鼠下落过程中，空气阻力对其所做的功为________J。 （2）（论证）小艾研究视频发现该松鼠接触松软草地后经速度减为零。若它可承受其所受重力15倍的平均冲击力而不受伤，通过计算证明它能安全落地。________ 四、太空地面共研习（24分） 经过几代人的努力，中国载人航天事业不仅在前沿科技领域取得了非凡成就，也为普及科学知识发挥了重要作用。 13. 如图，质量为的小球通过长为的轻质细线连接光滑轻质小环，小环套在固定横杆上，将摆拉开某一小角度。用相同装置分别在地面教室和绕地运行的天宫一号中作对比实验，不计空气阻力。 （1）（多选）在地面教室实验中，由静止释放小球后，小球的（ ） A、机械能守恒 B、动量随时间呈周期性变化 C、加速度总等于向心加速度 D、回复力始终由线的拉力与重力的合力提供 （2）在天宫一号实验中，由静止释放小球后，小球不摆动，这是由于小球（ ） A、惯性消失 B、不受地球引力 C、所受地球引力全部用于提供其绕地球运行的向心力 （3）在天宫一号实验中，拉直细线后，给小球一个方向与细线垂直、大小为I的瞬时冲量，使小球绕横杆P运动，则小球运动周期为________，开始运动后经1/4周期时的向心力大小为________。 （4）如果将天宫一号实验中的细线换作等长的轻质细杆，在外力作用下开始绕横杆转动，转动角速度随时间变化的关系如图所示，已知图线斜率为，则由静止开始转过一周时小球的速度大小为________。 14. 由于太空中宇宙尘埃的阻力，长时间在轨无动力运行的空间站轨道半径会慢慢减小到（仍可看作匀速圆周运动）， （1）在此过程中空间站的速度（ ） A、逐渐增大 B、逐渐减小 C、不变 （2）为了修正轨道使轨道半径恢复到，需要短时间开动发动机对空间站做功，已知地球质量为，空间站的质量为，万有引力常量为，则发动机至少做功________。 15. 若宇航员想在月球上做测量物体瞬时速度的实验，可选用（ ） A. 光电门传感器 B. 位移传感器 C. 两者都行 D. 两者都不行 五、简谐运动（26分） 简谐运动作为一种理想模型，其规律与机械波、动量、能量都有关联。 16. 足够大的平静湖面上，小球（可视为质点）在水面上沿竖直方向上下振动，可近似看作简谐运动。小球振动过程在水面形成如图1所示水波。在水波的传播方向上放一足够长的带缝隙的长木板， （1）水波通过木板上的缝隙后如图2，这是波的（ ）现象 A、干涉 B、衍射 （2）若使小球保持振动情况不变匀速向缝隙靠近，则观察到的狭缝右侧水波的波长会逐渐（ ） A、增大 B、减小 C、不变 （3）现有两个相同的小球在平静水面上同时沿竖直方向起振，产生了两列振幅分别为、的简谐水波。如图3为某一时刻两列水波相遇的图样，实线、虚线分别表示两列波的波峰、波谷。则位于、连线上的点的振幅为________。 （4）图3中，质点B处于（ ）状态 A、超重 B、失重 C、静止 17. 如图所示，波源沿轴做简谐运动，形成两列简谐横波，一列波在介质Ⅰ中沿轴正方向传播，另一列波在介质Ⅱ中沿轴负方向传播。时刻完整波形如图所示，此时两列波分别传到和处。时质点的位移不变，振动方向相反。 （1）波源的振动周期________s。 （2）若波源振动的周期大于，波源的振动方程为________（cm）。 （3）设波在介质I、II中的波速分别为、，则（ ） A、1∶1 B、1∶2 C、2∶3 D、3∶2 18. 如图所示，劲度系数为k的弹簧竖直固定在地面上，弹簧上端安装一质量为M的平台，初始时平台静止。一团质量为m的黏土从距离平台上方h处由静止下落。忽略黏土与平台的碰撞时间，黏土落到平台上，随平台一起运动。过程中弹簧保持竖直、平台保持水平。不计空气阻力，已知重力加速度大小为g。 （1）（计算）黏土与平台撞击后的速度大小。________ （2）已知弹簧的弹性势能与弹簧形变量的关系为。黏土和平台碰撞后向下运动到速度最大处，该过程中弹簧弹性势能的变化量________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $