精品解析：河北唐山市2026-2027学年高三上学期期中考试物理试题

2026—2027唐山高三期中考试（物理） 本试卷满分100分，考试时间为75分钟。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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. 2026年6月13日，张雪机车车手在世界超级摩托车锦标赛夺得本赛季第六冠。他在排位赛时的单圈最短时间为1分36秒869。下列说法正确的是（ ） A. “1分36秒869”表示时刻 B. 摩托车在途中转弯时，加速度大小一定不为零 C. 比赛过程中，以看台上的观众为参考系，车手驾驶的摩托车是静止的 D. 研究车手转弯时的姿势时，能将其看成质点 2. 唐山市组织了高中生足球联赛，某次足球比赛时足球在空中的飞行轨迹如图中虚线所示，足球在空中运动时不旋转，轨迹在竖直平面内。足球在最高点的速度v和所受合力F的方向可能正确的是（ ） A. B. C. D. 3. 随着我国经济的快速发展，生态环境保护的重要性日渐凸显。环保人员在一次检查时发现，有一根管壁厚度不计的排污管正在向外满管排出大量污水。如图所示，这根管道水平设置，管口离水面的竖直高度为h，管口到污水落地点的水平距离为x，忽略一切阻力则下列说法正确的是（ ） A. 污水流速越快，水从出管口到抛入水面的时间越长 B. 污水落地时速度方向与水平方向夹角的正切值随出口流速的增大而减小 C. 污水流速越慢，留在空中水的体积越大 D. 若仅将管道出口竖直上移使h增大，保持出口流速不变，则污水的水平射程x减小 4. 为避免闪电造成的损害，高大的建筑物上会装有避雷针。若产生闪电的积雨云层带正电，避雷针周围形成的等差等势线如图中的虚线所示，避雷针上方a、b两点的电场强度大小分别为、，a、b两点的电势分别为、，则（ ） A. B. C. 避雷针尖端将带负电，这是因为云层将导体中的正电荷排斥到大地 D. 一带正电的尘埃从a点静止释放，仅在电场力作用下向避雷针运动，其电势能逐渐减小 5. 如图甲所示，一辆汽车保持恒定功率经过AB、BC两段不同路面，该过程其图像如图乙所示。汽车经过AB、BC两段路面时阻力分别为恒力和，则下列说法正确的是（ ） A. 在AB段汽车牵引力逐渐增大 B. 在BC段牵引力逐渐减小 C. D. 6. 做匀速圆周运动的质点在时间t内由A点运动到B点，弧AB长为L，所对的圆心角为90°。根据矢量运算的法则，这段时间内质点的平均加速度大小与向心加速度大小的比值为（ ） A. B. C. D. 7. 如图所示，在匀强电场中有一正四面体ABCD，棱长，E、F、G、H分别为棱AB、AC、AD、BC的中点。已知，，，。下列说法正确的是（ ） A. A点电势为0 V B. 电场强度大小为4 V/m C. 电场强度方向由B指向C D. 将一电子从B点移到C点，电势能增加4 eV 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 某公路上发生两车追尾事故，事故认定为前车违规停车，后车因制动距离不足、导致追尾前车。若碰撞时间极短，认为碰撞中两车未发生位移，碰后速度方向均不变，后车制动过程及两车碰后减速过程均可视为匀减速直线运动，加速度的大小均为5 m/s2，两车均视为质点。如图所示，为前车划痕区，两车划痕长度分别为两车发生的位移大小。已知后车碰前瞬间的速度大小为25 m/s，该段道路限速110 km/h。则（ ） 前车划痕区 A. 前车在碰撞后瞬间的速度为20 m/s B. 后车在碰撞后瞬间的速度为 C. 前车碰后做减速运动的时间为4 s D. 后车在开始刹车时已经超速了 9. 放风筝是我国历史悠久的民间传统风俗与体育活动。研究风筝受力平衡时，可将其视为倾斜平面，风筝与水平方向夹角为θ，所受风力与风筝面垂直，此外还受重力和轻绳拉力。在轻绳与水平方向的夹角不变的情况下，风力增大时，风筝可以调整倾角θ以维持平衡，下列说法正确的是（ ） A. 风力增大时，倾角θ减小 B. 风力增大时，倾角θ增大 C. 风力增大时，轻绳拉力大小减小 D. 风力增大时，轻绳拉力大小增大 10. 如图所示，倾角的光滑斜面固定在水平面上，斜面底端固定有垂直于斜面的挡板。质量均为m的物块A、B用劲度系数为k的轻弹簧连接，B靠在挡板上，A再用平行于斜面的轻绳通过斜面顶端的光滑定滑轮与质量为2m的物块C相连。初始时用手托住C，使轻绳刚好伸直且无张力，A、B均处于静止状态，现突然释放C，已知弹簧始终在弹性限度内，斜面足够长、C离地面足够高，弹簧的弹性势能为（x为弹簧的形变量），重力加速度为g。下列说法正确的是（ ） A. 释放C的瞬间，轻绳的张力大小为 B. 当B刚好要离开挡板时，A的速度大小为 C. 当B刚好要离开挡板时，A的加速度大小为 D. 若B固定在挡板上，则A沿斜面向上运动的最大速度为 三、非选择题：共54分。11~12题为实验题；13~15题为计算题，需要写出必要过程，只有结果，不给分。 11. 某兴趣小组利用甲、乙两套装置分别做“探究平抛运动的特点”和“验证动量守恒定律”两个实验。 （1）关于两个实验，下列说法正确的是________（多选）； A. 悬挂重锤线的目的相同 B. 对斜槽的光滑程度要求不同 C. 都需要调节斜槽使其末端切线水平 D. 在同一次实验中都应将小球从同一位置静止释放 （2）在“验证动量守恒定律”实验中 ①该兴趣小组应使用上图中_________（选填“甲”或“乙”）装置； ②已知小球A质量为，小球B质量为，本实验应满足_________（填“大于”、“等于”或“小于”）； ③仅改变小球B的质量（两小球质量关系仍符合要求），将小球A多次从轨道同一位置由静止释放，与不同质量的小球B相碰。O点为斜槽末端在白纸上的投影点，测量OM、OP、ON的长度，分别记为、、。以为横坐标，为纵坐标作出图像，若该碰撞为弹性碰撞，则下列图像正确的是_________。 12. 如图甲所示为“探究加速度与力的关系”的实验装置示意图。其中小车与车中砝码的质量为M，槽码的质量为m，重力加速度为g。某同学在已经平衡摩擦力的情况下，将槽码所受的重力当作细线对小车的拉力F，多次改变槽码的质量，测得多组拉力F与对应的小车加速度a，描绘出如图乙所示的图像。 （1）图乙是某次实验打点计时器打出的一条纸带（部分）。A、B、C、D、E为纸带上标出的连续5个计数点，相邻计数点间的时间间隔均为0.10 s，从图乙中给定的数据，可求出小车加速度的大小是_________m/s2（保留2位有效数字）。 （2）图丙中，该同学利用加速度较小的几组数据拟合了一条直线OAP，过P点作横轴的垂线，垂足为N，垂线与AB段交于Q点，则P点对应加速度大小等于_________，Q点对应加速度大小等于_________，等于_________（用M、m、g等表示）。 13. 如图所示，一只质量为的长方体形空铁箱在水平拉力作用下沿水平面向右匀加速运动，铁箱内一个质量为的木块恰好相对于铁箱静止在后壁上。铁箱与水平面间的动摩擦因数，木块与铁箱后壁间的动摩擦因数未知，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，木块可视为质点，重力加速度g取10 m/s2。求： （1）木块与铁箱后壁间的动摩擦因数大小？ （2）木块可看成质点，距铁箱底部高度，铁箱内部空间足够大，当铁箱速度为5 m/s时撤去力F，经过一段时间木块落到铁箱底部，距铁箱左端水平距离是多少？ 14. 小明对天文学非常感兴趣，通过AI查询不同彗星的轨道和周期差异较大，如图所示，某彗星绕太阳的运行周期为T=27年，且彗星近日点与太阳的距离是6 AU，定义地球与太阳间的距离为1个天文单位（1 AU），且1 AU=r，地球绕太阳的公转周期T0=1年，万有引力常量G。 （1）在中学阶段地球绕太阳的轨道可以近似认为是圆，小明根据地球绕太阳的环绕模型求太阳的质量M。（用题中字母表示） （2）实际上彗星轨道为椭圆。已知彗星在近日点时的动能，求彗星在远日点时的动能。 15. 如图所示，质量均为的木块A和B，静止放在光滑水平面上，A上固定一竖直轻杆，轻杆上端的O点系一长为L=0.9 m的细线，细线另一端系一质量为的球C，质量为的木板D静止在光滑水平面上，其上表面与左侧平台等高，且木块B与木板D之间的距离足够长，在木板D右侧一定距离处有N=2026个质量均为的小球向右沿直线紧挨着排列，小球的直径与木板的厚度相同。现将球C拉起使细线水平伸直，并由静止释放球C，之后木块B滑上木板D，当滑块B与木板D恰好相对静止时，木板D与小球发生第一次碰撞。已知整个过程中滑块B始终未脱离木板D，木板D每次与小球碰撞前B、D均已相对静止，所有碰撞均为弹性碰撞且碰撞时间均忽略不计，重力加速度。求： （1）物块B刚滑上木板D时的速度； （2）球C第一次运动到最低点时绳子的拉力； （3）滑块B与木板D第一次相对静止过程中产生的内能； （4）1号小球最终的速度为多大。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026—2027唐山高三期中考试（物理） 本试卷满分100分，考试时间为75分钟。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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. 2026年6月13日，张雪机车车手在世界超级摩托车锦标赛夺得本赛季第六冠。他在排位赛时的单圈最短时间为1分36秒869。下列说法正确的是（ ） A. “1分36秒869”表示时刻 B. 摩托车在途中转弯时，加速度大小一定不为零 C. 比赛过程中，以看台上的观众为参考系，车手驾驶的摩托车是静止的 D. 研究车手转弯时的姿势时，能将其看成质点 【答案】B 【解析】 【详解】A．“1分36秒869”是完成单圈赛程对应的时间间隔，对应一段运动过程的时长，并非某一瞬时的时刻，故A错误； B．摩托车转弯时做曲线运动，速度方向沿轨迹切线时刻发生变化，即速度矢量存在非零变化量，根据加速度定义，加速度一定不为零，大小也必然不为零，故B正确； C．以看台上的观众为参考系，摩托车的位置随比赛进程不断发生变化，因此摩托车是运动的，故C错误； D．研究车手转弯时的姿势时，需要关注车手的肢体姿态与动作细节，若将车手视为没有大小形状的质点，就无法对姿势进行研究，因此不能将其看成质点，故D错误。 故选B。 2. 唐山市组织了高中生足球联赛，某次足球比赛时足球在空中的飞行轨迹如图中虚线所示，足球在空中运动时不旋转，轨迹在竖直平面内。足球在最高点的速度v和所受合力F的方向可能正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】A．做曲线运动的足球，在最高点的速度方向应沿轨迹的切线方向，不可能为，故A错误； B．足球在最高点具有水平向右的速度，不可能为，故B错误； C．足球在最高点的速度方向水平向右，因足球在空中运动时不旋转，其受到的空气阻力方向与速度方向相反，重力竖直向下，则合力指向左下方，且指向轨迹的凹侧，故C正确； D．空气阻力方向与速度方向相反，可知合力不可能具有向右的分量，即合力不可能指向右下方，故D错误。 故选C。 3. 随着我国经济的快速发展，生态环境保护的重要性日渐凸显。环保人员在一次检查时发现，有一根管壁厚度不计的排污管正在向外满管排出大量污水。如图所示，这根管道水平设置，管口离水面的竖直高度为h，管口到污水落地点的水平距离为x，忽略一切阻力则下列说法正确的是（ ） A. 污水流速越快，水从出管口到抛入水面的时间越长 B. 污水落地时速度方向与水平方向夹角的正切值随出口流速的增大而减小 C. 污水流速越慢，留在空中水的体积越大 D. 若仅将管道出口竖直上移使h增大，保持出口流速不变，则污水的水平射程x减小 【答案】B 【解析】 【详解】A．污水做平抛运动，竖直方向有 解得 由此可知，水从出管口到抛入水面的时间仅由高度决定，与污水流速无关，故A错误； B．设出口流速为，落地时竖直分速度 落地速度方向与水平方向夹角的正切值为 高度不变时，增大，减小，故B正确； C．设管口截面积为，流量 空中水的体积 高度不变时，越慢，越小，故C错误； D．水平射程 仅将管道出口竖直上移使增大，保持不变时，增大，增大，故D错误。 故选B。 4. 为避免闪电造成的损害，高大的建筑物上会装有避雷针。若产生闪电的积雨云层带正电，避雷针周围形成的等差等势线如图中的虚线所示，避雷针上方a、b两点的电场强度大小分别为、，a、b两点的电势分别为、，则（ ） A. B. C. 避雷针尖端将带负电，这是因为云层将导体中的正电荷排斥到大地 D. 一带正电的尘埃从a点静止释放，仅在电场力作用下向避雷针运动，其电势能逐渐减小 【答案】D 【解析】 【详解】A．等势线的疏密程度反映电场强度的大小，等势线越密处电场强度越大。由图可知，点处等势线比点处密集，因此，故A错误； B．云层带正电，避雷针尖端感应出负电荷，电场线由云层指向避雷针。沿电场线方向电势逐渐降低，因此点电势高于点电势，即，故B错误； C．避雷针是导体，导体内部可移动的自由电荷是电子。云层带正电时，自由电子被吸引向避雷针尖端移动，使尖端带负电，金属中的正电荷并不移动，故C错误； D．带正电的尘埃所受电场力方向沿电场线方向，即指向电势较低处，向避雷针运动过程中电场力做正功，电势能逐渐减小，故D正确。 故选D。 5. 如图甲所示，一辆汽车保持恒定功率经过AB、BC两段不同路面，该过程其图像如图乙所示。汽车经过AB、BC两段路面时阻力分别为恒力和，则下列说法正确的是（ ） A. 在AB段汽车牵引力逐渐增大 B. 在BC段牵引力逐渐减小 C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】A．段汽车做匀速直线运动，速度不变。根据功率公式可知，汽车保持恒定功率，故牵引力保持不变，不是逐渐增大，故A错误； B．段汽车速度逐渐减小，根据可知，牵引力逐渐增大，不是逐渐减小，故B错误； CD．汽车在段做匀速直线运动，牵引力与阻力平衡，有 在段汽车做减速运动，牵引力小于阻力，有。由于段速度逐渐减小，牵引力逐渐增大，但始终小于阻力。由图像可知，段速度由逐渐减小，故，因此，故C正确，D错误。 故选C。 6. 做匀速圆周运动的质点在时间t内由A点运动到B点，弧AB长为L，所对的圆心角为90°。根据矢量运算的法则，这段时间内质点的平均加速度大小与向心加速度大小的比值为（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】设质点做匀速圆周运动的速率为，半径为，根据弧长公式有 解得 由速度矢量关系可知，速度方向改变，因此速度变化量大小为，又，根据平均加速度定义有 代入解得 向心加速度大小为 代入解得 则平均加速度大小与向心加速度大小的比值为 故选A。 7. 如图所示，在匀强电场中有一正四面体ABCD，棱长，E、F、G、H分别为棱AB、AC、AD、BC的中点。已知，，，。下列说法正确的是（ ） A. A点电势为0 V B. 电场强度大小为4 V/m C. 电场强度方向由B指向C D. 将一电子从B点移到C点，电势能增加4 eV 【答案】B 【解析】 【详解】A．设、、、四点的电势分别为、、、，根据匀强电场中中点电势公式有，，， 联立解得，，， 故点电势为，故A错误； B．由上述计算可知，即、、三点电势相等，平面为等势面，又平面，故电场线平行于，根据匀强电场电势差与场强关系有 代入数据解得，故B正确； C．电场线由高电势指向低电势，，所以电场强度方向由指向，故C错误； D．将一电子从点移到点，电场力做功 代入数据解得 电场力做正功，电势能减少，故D错误。 故选B。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 某公路上发生两车追尾事故，事故认定为前车违规停车，后车因制动距离不足、导致追尾前车。若碰撞时间极短，认为碰撞中两车未发生位移，碰后速度方向均不变，后车制动过程及两车碰后减速过程均可视为匀减速直线运动，加速度的大小均为5 m/s2，两车均视为质点。如图所示，为前车划痕区，两车划痕长度分别为两车发生的位移大小。已知后车碰前瞬间的速度大小为25 m/s，该段道路限速110 km/h。则（ ） 前车划痕区 A. 前车在碰撞后瞬间的速度为20 m/s B. 后车在碰撞后瞬间的速度为 C. 前车碰后做减速运动的时间为4 s D. 后车在开始刹车时已经超速了 【答案】AC 【解析】 【详解】A．设前车碰后瞬间的速度为，则有 解得，故A正确； B．设后车碰后瞬间速度为，则有 解得，故B错误； C．设前车减速时间为，则有 解得，故C正确； D．设后车开始刹车时速度为，则有 其中，解得，故D错误。 故选AC。 9. 放风筝是我国历史悠久的民间传统风俗与体育活动。研究风筝受力平衡时，可将其视为倾斜平面，风筝与水平方向夹角为θ，所受风力与风筝面垂直，此外还受重力和轻绳拉力。在轻绳与水平方向的夹角不变的情况下，风力增大时，风筝可以调整倾角θ以维持平衡，下列说法正确的是（ ） A. 风力增大时，倾角θ减小 B. 风力增大时，倾角θ增大 C. 风力增大时，轻绳拉力大小减小 D. 风力增大时，轻绳拉力大小增大 【答案】BD 【解析】 【详解】设风力大小为，轻绳拉力大小为，风筝质量为，轻绳与水平方向的夹角为且保持不变。风筝受到竖直向下的重力、沿轻绳斜向左下方的拉力及垂直风筝斜向右上方的风力，处于平衡状态，根据水平方向和竖直方向的受力平衡分别有， 消去并整理得 解得 A．风力增大时，减小，因此减小，由于，故增大，而不变，所以倾角增大，故A错误； B．根据平衡关系，风力增大时，必须通过增大使其余弦值减小，才能保持成立，因不变，故倾角增大，故B正确； C．由水平方向的平衡关系解得 风力增大时，倾角增大，也增大，而不变，因此轻绳拉力增大，并非减小，故C错误； D．风力增大时，其水平分力随和的增大而增大，为保持水平方向平衡，轻绳拉力的水平分力必须增大，因不变，故轻绳拉力增大，故D正确。 故选BD。 10. 如图所示，倾角的光滑斜面固定在水平面上，斜面底端固定有垂直于斜面的挡板。质量均为m的物块A、B用劲度系数为k的轻弹簧连接，B靠在挡板上，A再用平行于斜面的轻绳通过斜面顶端的光滑定滑轮与质量为2m的物块C相连。初始时用手托住C，使轻绳刚好伸直且无张力，A、B均处于静止状态，现突然释放C，已知弹簧始终在弹性限度内，斜面足够长、C离地面足够高，弹簧的弹性势能为（x为弹簧的形变量），重力加速度为g。下列说法正确的是（ ） A. 释放C的瞬间，轻绳的张力大小为 B. 当B刚好要离开挡板时，A的速度大小为 C. 当B刚好要离开挡板时，A的加速度大小为 D. 若B固定在挡板上，则A沿斜面向上运动的最大速度为 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．初始时轻绳无张力，静止，弹簧对的弹力沿斜面向上，大小等于重力沿斜面向下的分力，有 释放瞬间，弹簧形变量未变，对沿斜面方向有 即。对有 联立解得，故A正确； B．刚好离开挡板时，挡板对的弹力为零，弹簧对的拉力等于重力沿斜面向下的分力，有 初始弹簧压缩量，此时弹簧伸长量，沿斜面向上移动的距离 初、末弹簧弹性势能相等。系统重力势能减少量为 代入得 、速度大小相同，设为，根据机械能守恒有 解得，故B正确； C．刚好离开挡板时，弹簧对的拉力沿斜面向下，大小为。对有 对有 联立解得，故C错误； D．固定时，沿斜面向上运动速度最大时系统加速度为零。此时对有 对有 解得弹簧伸长量 从初始到该位置，沿斜面向上移动的距离 弹性势能增加量 重力势能减少量 根据能量守恒有 解得，故D正确。 故选ABD。 三、非选择题：共54分。11~12题为实验题；13~15题为计算题，需要写出必要过程，只有结果，不给分。 11. 某兴趣小组利用甲、乙两套装置分别做“探究平抛运动的特点”和“验证动量守恒定律”两个实验。 （1）关于两个实验，下列说法正确的是________（多选）； A. 悬挂重锤线的目的相同 B. 对斜槽的光滑程度要求不同 C. 都需要调节斜槽使其末端切线水平 D. 在同一次实验中都应将小球从同一位置静止释放 （2）在“验证动量守恒定律”实验中 ①该兴趣小组应使用上图中_________（选填“甲”或“乙”）装置； ②已知小球A质量为，小球B质量为，本实验应满足_________（填“大于”、“等于”或“小于”）； ③仅改变小球B的质量（两小球质量关系仍符合要求），将小球A多次从轨道同一位置由静止释放，与不同质量的小球B相碰。O点为斜槽末端在白纸上的投影点，测量OM、OP、ON的长度，分别记为、、。以为横坐标，为纵坐标作出图像，若该碰撞为弹性碰撞，则下列图像正确的是_________。 【答案】（1）ACD （2） ①. 乙 ②. 大于 ③. C 【解析】 【小问1详解】 A．两个实验中悬挂重锤线，都是利用重力的方向竖直向下来确定竖直方向，便于确定小球抛出点的竖直投影或建立坐标系，故A正确； B．两个实验均不要求斜槽光滑，只要同一小球从斜槽同一位置由静止释放，就能保证其每次到达斜槽末端时的速度相同，故B错误； C．两个实验都需要使小球离开斜槽时的速度沿水平方向，因此都需要调节斜槽，使其末端切线水平，故C正确； D．探究平抛运动的特点时，需要保证小球每次平抛的初速度相同；验证动量守恒定律时，需要保证入射小球在不碰撞和发生碰撞两种情况下到达碰撞位置的速度相同，因此同一次实验中都应将小球从同一位置由静止释放，故D正确。 故选ACD。 【小问2详解】 [1]甲装置用于探究平抛运动的特点，乙装置可通过测量小球平抛的水平位移间接比较碰撞前后的速度，因此应选乙装置。 [2]为使入射小球碰后仍沿原方向运动，便于测量其水平位移，应使入射小球的质量大于被碰小球的质量，即。 [3]未放置小球时，小球落在点；发生碰撞后，小球和小球分别落在点和点。设碰撞前小球的速度大小为，碰撞后两球的速度大小分别为、，两球从同一高度做平抛运动，竖直方向均做自由落体运动，故飞行时间相同，设为，则有，， 若两球发生弹性碰撞，根据动量守恒定律和机械能守恒定律分别有， 整理得， 两式相除解得 两边同乘飞行时间，得 由于小球每次从同一位置由静止释放，未碰撞时的水平位移保持不变，因此随线性变化，图线斜率为，纵轴截距为正值，对应图C。 故选C。 12. 如图甲所示为“探究加速度与力的关系”的实验装置示意图。其中小车与车中砝码的质量为M，槽码的质量为m，重力加速度为g。某同学在已经平衡摩擦力的情况下，将槽码所受的重力当作细线对小车的拉力F，多次改变槽码的质量，测得多组拉力F与对应的小车加速度a，描绘出如图乙所示的图像。 （1）图乙是某次实验打点计时器打出的一条纸带（部分）。A、B、C、D、E为纸带上标出的连续5个计数点，相邻计数点间的时间间隔均为0.10 s，从图乙中给定的数据，可求出小车加速度的大小是_________m/s2（保留2位有效数字）。 （2）图丙中，该同学利用加速度较小的几组数据拟合了一条直线OAP，过P点作横轴的垂线，垂足为N，垂线与AB段交于Q点，则P点对应加速度大小等于_________，Q点对应加速度大小等于_________，等于_________（用M、m、g等表示）。 【答案】（1） （2） ①. ②. ③. 【解析】 【小问1详解】 相邻计数点间的时间间隔为，由纸带数据可知，。小车做匀加速直线运动，与对应的时间均为，根据连续相等时间内的位移差公式有 又因为，解得 代入数据解得 【小问2详解】 [1]小车已平衡摩擦力，设绳中拉力为，对小车和槽码分别应用牛顿第二定律有， 联立解得 实验中将槽码的重力作为横轴表示的拉力，即；当加速度较小时，槽码质量满足，于是，拟合直线的斜率为，故点对应的加速度为 [2]点在实际曲线上，与点对应相同的横坐标，即相同的槽码质量，故点对应的实际加速度为 [3]由于与分别表示加速度差和加速度，所以 代入上述符号表达式并化简得 13. 如图所示，一只质量为的长方体形空铁箱在水平拉力作用下沿水平面向右匀加速运动，铁箱内一个质量为的木块恰好相对于铁箱静止在后壁上。铁箱与水平面间的动摩擦因数，木块与铁箱后壁间的动摩擦因数未知，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，木块可视为质点，重力加速度g取10 m/s2。求： （1）木块与铁箱后壁间的动摩擦因数大小？ （2）木块可看成质点，距铁箱底部高度，铁箱内部空间足够大，当铁箱速度为5 m/s时撤去力F，经过一段时间木块落到铁箱底部，距铁箱左端水平距离是多少？ 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 对铁箱和木块组成的整体，竖直方向地面对铁箱的支持力为，水平方向根据牛顿第二定律有 代入数据解得 对木块进行受力分析，水平方向受后壁的支持力，竖直方向受重力和后壁对它的静摩擦力。根据牛顿第二定律和平衡条件分别有， 木块恰好相对铁箱静止，静摩擦力达到最大值，根据题意有 联立解得 代入数据解得 【小问2详解】 撤去拉力后，木块由于惯性相对铁箱向右运动，离开后壁。此后木块水平方向不受力，做匀速直线运动；竖直方向只受重力，做自由落体运动。木块下落高度为，根据位移公式有 解得 撤去拉力后，木块对铁箱无竖直方向作用力，地面对铁箱的支持力为。铁箱受到地面的滑动摩擦力为 铁箱的加速度大小为 在内，铁箱做匀减速直线运动，木块做匀速直线运动。二者水平方向的相对位移为 代入数据解得 木块相对铁箱向右移动，故木块落到铁箱底部时距铁箱左端的水平距离为 14. 小明对天文学非常感兴趣，通过AI查询不同彗星的轨道和周期差异较大，如图所示，某彗星绕太阳的运行周期为T=27年，且彗星近日点与太阳的距离是6 AU，定义地球与太阳间的距离为1个天文单位（1 AU），且1 AU=r，地球绕太阳的公转周期T0=1年，万有引力常量G。 （1）在中学阶段地球绕太阳的轨道可以近似认为是圆，小明根据地球绕太阳的环绕模型求太阳的质量M。（用题中字母表示） （2）实际上彗星轨道为椭圆。已知彗星在近日点时的动能，求彗星在远日点时的动能。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 地球绕太阳的运动可近似为匀速圆周运动，轨道半径为，周期为。万有引力提供向心力，有 解得 【小问2详解】 由开普勒第三定律有 已知，代入解得椭圆轨道的半长轴 近日点到太阳的距离，远日点到太阳的距离 根据开普勒第二定律，彗星在近日点和远日点的速度满足 因此 由可得 代入数据解得 15. 如图所示，质量均为的木块A和B，静止放在光滑水平面上，A上固定一竖直轻杆，轻杆上端的O点系一长为L=0.9 m的细线，细线另一端系一质量为的球C，质量为的木板D静止在光滑水平面上，其上表面与左侧平台等高，且木块B与木板D之间的距离足够长，在木板D右侧一定距离处有N=2026个质量均为的小球向右沿直线紧挨着排列，小球的直径与木板的厚度相同。现将球C拉起使细线水平伸直，并由静止释放球C，之后木块B滑上木板D，当滑块B与木板D恰好相对静止时，木板D与小球发生第一次碰撞。已知整个过程中滑块B始终未脱离木板D，木板D每次与小球碰撞前B、D均已相对静止，所有碰撞均为弹性碰撞且碰撞时间均忽略不计，重力加速度。求： （1）物块B刚滑上木板D时的速度； （2）球C第一次运动到最低点时绳子的拉力； （3）滑块B与木板D第一次相对静止过程中产生的内能； （4）1号小球最终的速度为多大。 【答案】（1） （2） （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 球从水平位置释放到第一次到达最低点的过程中，、、组成的系统水平方向动量守恒，且系统机械能守恒。设最低点时、的共同速度大小为，球的速度大小为。由于，根据水平方向动量守恒有 可得 根据机械能守恒定律有 代入数据解得 此后球向左摆动，受向左的拉力而减速，不受水平力，与分离，故物块刚滑上木板时的速度大小为，方向水平向右。 【小问2详解】 球第一次运动到最低点时，的速度大小为，方向向右；球的速度大小为，方向向左。球相对悬点的速度大小为 在最低点，沿绳方向根据牛顿第二定律有 代入数据解得球C第一次运动到最低点时绳子的拉力大小，方向竖直向上。 【小问3详解】 物块滑上木板后，二者组成的系统水平方向动量守恒。设第一次相对静止时共同速度为，根据动量守恒定律有 代入数据解得 该过程中产生的内能等于系统损失的动能，有 代入数据解得 【小问4详解】 第一次相对静止时，木板与小球的速度均为。此后木板与号小球发生弹性碰撞。设碰后的速度为，号小球的速度为，取向右为正方向，根据动量守恒和机械能守恒分别有 解得， 小球质量相等，且发生弹性碰撞，满足速度互换，即号小球获得速度后，通过弹性碰撞将速度依次传递给前面的小球，最终最右端的2026号小球以的速度飞出，其它小球都恢复静止。 木板碰后向左运动，物块仍以向右运动。二者再次相对静止时，根据动量守恒有 解得第二次碰撞前与的共同速度 可见，木板会与小球再次碰撞，小球速度互换后将的速度传给2025号小球，因为，2025号小球不会与2026号小球碰撞。其它小球又恢复静止状态。 每次碰撞后，与再次相对静止时的共同速度均为上一次的一半。依此类推，经过次碰撞后，第次碰撞前与的共同速度为 第次碰撞后，号小球获得的速度为 由于号小球前次均将速度传递给前面的小球，直到第次碰撞时，它速度小于2号小球，不会与2号小球发生碰撞，故号小球最终的速度为 代入，解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $