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四川省遂宁市遂宁中学2024-2025学年高二上学期开学考试物理试题（Word版附解析）
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这是一份四川省遂宁市遂宁中学2024-2025学年高二上学期开学考试物理试题（Word版附解析），文件包含四川省遂宁中学校2024-2025学年高二上学期开学考试物理试题Word版含解析docx、四川省遂宁中学校2024-2025学年高二上学期开学考试物理试题Word版无答案docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共22页， 欢迎下载使用。
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. 做匀速圆周运动的物体，下列说法一定正确的是（ ）
A. 动能不变B. 速度不变
C. 加速度不变D. 速度方向一定与加速度方向相同
【答案】A
【解析】
【详解】AB．做匀速圆周运动的物体，速度的大小不变，则动能不变；速度方向不断变化，则速度不断变化，选项A正确，B错误；
C．做匀速圆周运动的物体，加速度的大小不变，但是方向不断变化，则加速度不断变化，选项C错误；
D．做匀速圆周运动的物体，加速度指向圆心，速度沿轨迹的切线方向，则速度方向一定与加速度方向垂直，选项D错误。
故选A。
2. 在如图所示的装置中，木块B与水平面间的接触面是光滑的，子弹A沿水平方向射入木块后留在木块内，将弹簧压缩到最短。对于木块、弹簧、子弹组成的系统，从子弹开始射入到弹簧压缩到最短的过程中（ ）
A. 动量守恒，机械能守恒B. 动量不守恒，机械能不守恒
C. 动量守恒，机械能不守恒D. 动量不守恒，机械能守恒
【答案】B
【解析】
【详解】整个运动过程中，由于墙壁对弹簧有作用力，系统所受合外力不为零，故动量不守恒，子弹射入木块的过程有摩擦生热，系统机械能不守恒。
故选B。
3. 2024年5月3日，嫦娥六号探测器由长征五号遥八运载火箭在中国文昌航天发射场成功发射，自此开启世界首次月球背面采样返回之旅。若将来宇航员在月球（视为质量分布均匀的球体）表面以大小为的初速度竖直上抛一物体（视为质点），已知引力常量为G，月球的半径为R、密度为。物体从刚被抛出到刚落回月球表面的时间为（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】设月球表面重力加速度为，则有
解得
根据竖直上抛运动的规律可知，落回月球表面的时间
C正确。
故选C。
4. 如图所示，竖直平面内固定有一个半径为R的光滑圆环形细管，现给小球（直径略小于管内径）一个初速度，使小球在管内做圆周运动，小球通过最高点时的速度为v。已知重力加速度为g，则下列叙述中正确的是（ ）
A. v最小值为
B. 当时，小球处于完全失重状态，不受力的作用
C. 当时，轨道对小球的弹力方向竖直向下
D. 当v由逐渐减小的过程中，轨道对小球的弹力也逐渐减小
【答案】C
【解析】
【详解】A．小球通过最高点时细管可以提供竖直向上的支持力，当支持力的大小等于小球重力的大小，小球的最小速度为零，故A错误；
B．根据公式可知，当时，小球的加速度为
方向竖直向下，则小球处于完全失重状态，只受重力作用，故B错误；
C．当时，小球需要向心力为
则可知，轨道对小球的弹力大小为，方向竖直向下，故C正确；
D．当时，小球需要的向心力
可知，小球受轨道竖直向上的弹力，由牛顿第二定律有
可得
则逐渐减小的过程中，轨道对小球的弹力逐渐增大，故D错误。
故选C。
5. 有一条捕鱼小船停靠在湖边码头，小船又窄又长，一位同学想用一个卷尺粗略测定它的质量，他进行了如下操作：首先将船平行码头自由停泊，然后他轻轻从船尾上船，走到船头后停下，而后轻轻下船，用卷尺测出船后退的距离d，然后用卷尺测出船长L。如图所示。已知他自身的质量为m，则渔船的质量为（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】设人走动时船的速度大小为v，人的速度大小为v′，人从船尾走到船头所用时间为t，取船的运动方向为正方向，则
根据动量守恒定律得
Mv-mv′=0
解得船的质量
M=
故选B。
6. 如图所示，细线的一端固定于O点，另一端系一小球，在水平拉力作用下，小球以恒定速率在竖直平面内由A点运动到B点，下列说法中正确的是( )
A. 水平拉力先增大后减小
B. 水平拉力先减小后增大
C. 水平拉力的瞬时功率先减小后增大
D. 水平拉力的瞬时功率逐渐增大
【答案】D
【解析】
【详解】AB．
小球是以恒定速率运动，即做匀速圆周运动，小球受到的重力G、水平拉力F、绳子拉力T，三者的合力必是沿绳子指向O点，设绳子与竖直方向夹角是θ，F与G的合力必与绳子拉力在同一直线上，则有
(1)
球由A点运动到B点θ 增大，说明水平拉力逐渐增大，故AB错误；
CD．由几何关系可知拉力F方向与速度v的夹角也是θ，所以水平力F 的瞬时功率是
(2)
联立两式可得
从A到B的过程中，θ是不断增大的，所以水平拉力F 的瞬时功率是一直增大的．故C错误，D正确。
故选D。
7. 一列简谐波沿x轴传播，t＝0时的波形图如图甲所示，P、Q为介质中的两个质点，平衡位置坐标分别为xP＝2.5 cm、xQ＝5.0 cm。图乙为质点Q的振动图像，则（ ）
A. 波沿着x轴负方向传播
B. 波的传播速度为50 m/s
C. 从t＝0.10 s到t＝0.15 s，质点Q的速度逐渐增大
D. 从t＝0.10 s到t＝0.15 s，质点P的加速度不断变小
【答案】D
【解析】
【详解】A．由图乙可知，t＝0时，Q质点向上运动，故波沿x轴正方向传播，故A错误；
B．由甲图可知波长为10cm，由乙图可知周期为0.2s，则波的传播速度为
=0.5m/s
故B错误；
C．从t=0.10s到t=0.15s，质点Q由平衡位置向位移最大位置运动，速度逐渐减小，故C错误；
D．从t=0.10s到t=0.15s，质点P由位移最大位置向平衡位置运动，加速度逐渐减小，故D正确。
故选D。
。
二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共12分。每小题给出的四个选项中有多个选项符合要求，全部选对得4分，不全得2分，有错选或不选得0分）
8. 如图所示是水平面上两列频率相同的简谐波在某时刻的叠加情况，图中实线为波峰，虚线为波谷。已知两列波的振幅均为2 cm，波速为2 m/s，波长为8 cm，E点是B、D和A、C连线的交点。下列说法中正确的是（ ）
A. A、C两处是振动减弱的点
B. B、D两处两质点在该时刻的竖直高度差是4 cm
C. E处质点是振动减弱的点
D. 经0.02 s，B处质点通过的路程是8 cm
【答案】AD
【解析】
【分析】
【详解】A．A、C均为波峰和波谷相遇点，为振动减弱点，选项A正确；
B．B、D两质点都是振动加强点，振幅均为2A，则高度差为4A=8 cm，选项B错误；
C．B、D两质点都是振动加强点，BD连线上的点都振动加强，选项C错误；
D．周期为
经0.02 s，B点从负最大位移处达正最大位移处，路程为8 cm，选项D正确。
故选AD。
9. 如图所示，物体在一个平行于粗糙斜面向上的拉力F的作用下，以一定的速度沿倾角为的斜面向上做匀速直线运动，物体在沿斜面向上的运动过程中，以下说法正确的有（ ）
A. 物体的机械能增加
B. 物体的机械能保持不变
C. 力F对物体做功等于系统内能增加量
D. F与摩擦力所做功总功等于物体重力势能的增加量
【答案】AD
【解析】
【详解】AB．根据题意，物体沿斜面向上做匀速直线运动，则动能不变，随着高度的增加，重力势能增加，得物体的机械能增加，故A正确，B错误；
C．物体沿斜面方向受力平衡，有
可知力F对物体做功减去重力沿斜面向下分力做功等于摩擦力做功，根据功能关系可知摩擦力做功大小等于系统内能增加量，故C错误；
D．通过受力分析可知，物体受重力、支持力、摩擦力、外力F共4个力，其中支持力不做功，根据功能关系可知力F对物体做功要克服摩擦力做功和重力做功，有
得
物体重力做负功的大小等于物体重力势能的增加量，则F与摩擦力所做功的总功等于物体重力势能的增加量，故D正确。
故选AD。
10. 张先生在一段平直路面上试驾一辆质量为m的小型汽车。汽车发动机的额定功率为P，运动的图像如图所示，图中线段除AB段是曲线外，其余线段均是直线。已知在时刻发动机的功率达到额定功率，之后功率保持不变，汽车在行驶过程中所受阻力大小恒定。下列说法正确的是（ ）
A. 在这段时间内，汽车的加速度逐渐增大
B. 在整个过程中，时刻发动机的牵引力最大且为
C. 在这段时间内，汽车克服阻力做的功为
D. 在这段时间内，汽车运动的位移为
【答案】CD
【解析】
【详解】A．在这段时间内，汽车的加速度逐渐减小，A错误；
B．在整个过程中，在这段时间内，汽车做匀加速运动，发动机的牵引力最大，在这段时间内，汽车的加速度逐渐减小，牵引力也逐渐减小，时刻以后汽车做匀速运动发动机的牵引力最小，B错误；
C．汽车匀速运动过程中有
在这段时间内，汽车克服阻力做的功为
解得
C正确；
D．在这段时间内，由动能定理得
解得
在这段时间内，汽车运动的位移为
D正确；
故选CD。
第Ⅱ卷（非选择题，共60分）
三、实验题（本题共2小题，每空3分，共21分。）
11. 某小组利用下图所示的气垫导轨实验装置验证机械能守恒定律，主要实验步骤如下：
A．将桌面上的气垫导轨调至水平；
B．测出遮光条的宽度d
C．将滑块移至图示位置，测出遮光条到光电门的距离l
D．由静止释放滑块，读出遮光条通过光电门的遮光时间
E.秤出托盘和砝码总质量m、滑块（含遮光条）的质量M
已知当地重力加速度为g，回答以下问题（用题中所给的字母表示）：
（1）本实验中_______（选填“需要”或“不需要”）满足m远小于M；
（2）遮光条由静止运动至光电门的过程，系统动能增加了________；若系统机械能守恒，应满足__________。
【答案】（1）不需要 （2） ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
本实验以钩码、滑块、遮光条组成的系统为研究对象，实验中不需要满足钩码重力等于绳子的拉力，则不需要满足遮光条和滑块的总质量M远大于钩码质量m，故填不需要。
【小问2详解】
[1] 挡光条通过光电门的速度为
遮光条由静止运动至光电门的过程，系统动能增加了
[2] 根据题意，钩码、滑块、遮光条等组成的系统减小的重力势能为
则为了验证该系统机械能守恒，需满足的关系为
12. 某实验小组用如图甲所示的实验装置验证动量守恒定律，图乙为装置简化图。A、B为大小相同的小球，测得质量分别为，，A球为入射小球，B球为被碰小球。实验时，先不放小球B，让小球A从斜槽上的某位置由静止释放后飞出落到垫有复写纸的白纸上，重复实验多次，记下平均落地点为P；然后，将小球B放在斜槽末端，让小球A从斜槽上的某位置由静止释放，与小球B发生碰撞，两球从斜槽末端飞出落到同一白纸上，重复实验多次，记下小球A、B的平均落地点分别为M、N；斜槽末端在白纸上的投影位置为O点。
（1）本实验为确保两小球速度水平并发生正碰，须保证斜槽末端切线水平，检验斜槽末端切线是否水平的最简单直接的办法是______。
（2）关于本实验的其他操作，下列说法正确的是（ ）
A. 小球A每次都必须从斜槽上同一位置由静止释放
B. 必须测量斜槽末端距水平地面的高度
C. 为完成实验，小球A的质量应大于小球B的质量
D. 若小球A与小球B碰后反弹，仍能再次从斜槽末端飞出，则对实验无影响
（3）实验测得三个落地点位置与O点的距离分别为、、，为了验证A、B两小球碰撞过程中总动量守恒，应验证表达式______在实验误差允许范围内是否成立（用题中测得的物理量的符号表示）。
（4）实验中某同学认为A、B两球间的碰撞不是弹性碰撞，下列表达式能支持该同学的结论的是（ ）（填正确答案标号）。
A. B.
C. D.
【答案】（1）将小球轻放在斜槽末端可保持静止 （2）AC
（3） （4）BD
【解析】
【小问1详解】
检验斜槽末端切线是否水平的最简单直接的办法是：将小球轻放在斜槽末端可保持静止
【小问2详解】
A．为了保证两次入射小球到达轨道末端具有相同的速度，两次入射小球需从同一位置由静止释放，故A正确；
B．小球飞出后做平抛运动，由于下落高度相同，则平抛时间相同，可以根据水平方向运动距离比较初速度，无需测量斜槽末端距水平地面的高度，故B错误；
C．为了避免入射小球反弹，要保证入射球质量大于被碰球质量，故C正确；
D．若小球A与小球B碰后反弹，A会在轨道上运动一段距离，可能会有阻力做功，对实验有影响，故D错误。
故选AC。
【小问3详解】
根据平抛运动规律可知小球均从相同高度平抛，则平抛时间相同，若A、B两小球碰撞过程中总动量守恒
【小问4详解】
如果两球间的碰撞不是弹性碰撞，则机械能减小，即
联立解得
故选BD。
四、计算题（本题共3小题，共39分。每个题请写出必要的文字说明和推导过程。）
13. 如图所示，质量为m＝1kg的物块静止在粗糙的水平面上，物块与水平面间的动摩擦因数μ＝0.5。t＝0时，用与水平方向成θ角斜向上、大小F＝10N的恒力拉物块。已知sinθ＝0.6，csθ＝0.8，重力加速度g取10m/s2。求：
（1）0～2s内恒力F对物块做的功WF；
（2）0～2s内物块克服摩擦力做功的平均功率。
【答案】（1）96J；（2）12W
【解析】
【详解】（1）物体运动的加速度为
解得
a=6m/s2
0～2s内物体的位移
恒力F对物块做的功
（2）0～2s内物块受的摩擦力
则克服摩擦力做功的平均功率
14. “波”字最早用于描述水纹起伏之状，唐代诗人有“微风动柳生水波”的描述，水波可看成简谐横波。一列沿x轴负方向传播的水波在时刻的波形如图所示，此时波刚好传播到平衡位置为的P点，Q点是波上平衡位置为的质点，在时刻，Q点（在时刻后）首次位于波峰位置。
求：
（1）该列波的传播速度v；
（2）质点Q的振动方程；
（3）时刻后，质点P和质点Q第三次位移相同的时刻。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）时刻，质点Q右端最近的波峰的平衡位置
时间内，处的振动形式传播至Q点，则
解得
（或）
（2）质点Q的振幅
（或）
设简谐横波的周期为T，则
质点Q的圆频率
设质点Q的初相位为，根据题意有
则质点Q的振动方程为
（3）根据题意可知，质点P的振动方程为
质点P、质点Q第三次位移相同时
解得
15. 如图，质量为2kg的小球A（视为质点）在细绳和OP作用下处于平衡状态，细绳，与竖直方向的夹角均为60°。质量为6kg的木板B静止在光滑水平面上，质量为2kg的物块C静止在B的左端。剪断细绳，小球A开始运动。（重力加速度g取）
（1）求A运动到最低点时细绳OP所受的拉力。
（2）A在最低点时，细绳OP断裂。A飞出后恰好与C左侧碰撞（时间极短）、碰后A竖直下落，C水平向右运动。求碰后C的速度大小。
（3）A、C碰后，C相对B滑行4m后与B共速。求C和B之间的动摩擦因数。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】根据题意，设AC质量为，B的质量为，细绳长为，初始时细线与竖直方向夹角。
（1）A开始运动到最低点有
对最低点受力分析，根据牛顿第二定律得
解得
，
（2）A与C相碰时，水平方向动量守恒，由于碰后A竖直下落可知
故解得
（3）A、C碰后，C相对B滑行4m后与B共速，则对CB分析，过程中根据动量守恒可得
根据能量守恒得
联立解得
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. 做匀速圆周运动的物体，下列说法一定正确的是（ ）
A. 动能不变B. 速度不变
C. 加速度不变D. 速度方向一定与加速度方向相同
【答案】A
【解析】
【详解】AB．做匀速圆周运动的物体，速度的大小不变，则动能不变；速度方向不断变化，则速度不断变化，选项A正确，B错误；
C．做匀速圆周运动的物体，加速度的大小不变，但是方向不断变化，则加速度不断变化，选项C错误；
D．做匀速圆周运动的物体，加速度指向圆心，速度沿轨迹的切线方向，则速度方向一定与加速度方向垂直，选项D错误。
故选A。
2. 在如图所示的装置中，木块B与水平面间的接触面是光滑的，子弹A沿水平方向射入木块后留在木块内，将弹簧压缩到最短。对于木块、弹簧、子弹组成的系统，从子弹开始射入到弹簧压缩到最短的过程中（ ）
A. 动量守恒，机械能守恒B. 动量不守恒，机械能不守恒
C. 动量守恒，机械能不守恒D. 动量不守恒，机械能守恒
【答案】B
【解析】
【详解】整个运动过程中，由于墙壁对弹簧有作用力，系统所受合外力不为零，故动量不守恒，子弹射入木块的过程有摩擦生热，系统机械能不守恒。
故选B。
3. 2024年5月3日，嫦娥六号探测器由长征五号遥八运载火箭在中国文昌航天发射场成功发射，自此开启世界首次月球背面采样返回之旅。若将来宇航员在月球（视为质量分布均匀的球体）表面以大小为的初速度竖直上抛一物体（视为质点），已知引力常量为G，月球的半径为R、密度为。物体从刚被抛出到刚落回月球表面的时间为（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】设月球表面重力加速度为，则有
解得
根据竖直上抛运动的规律可知，落回月球表面的时间
C正确。
故选C。
4. 如图所示，竖直平面内固定有一个半径为R的光滑圆环形细管，现给小球（直径略小于管内径）一个初速度，使小球在管内做圆周运动，小球通过最高点时的速度为v。已知重力加速度为g，则下列叙述中正确的是（ ）
A. v最小值为
B. 当时，小球处于完全失重状态，不受力的作用
C. 当时，轨道对小球的弹力方向竖直向下
D. 当v由逐渐减小的过程中，轨道对小球的弹力也逐渐减小
【答案】C
【解析】
【详解】A．小球通过最高点时细管可以提供竖直向上的支持力，当支持力的大小等于小球重力的大小，小球的最小速度为零，故A错误；
B．根据公式可知，当时，小球的加速度为
方向竖直向下，则小球处于完全失重状态，只受重力作用，故B错误；
C．当时，小球需要向心力为
则可知，轨道对小球的弹力大小为，方向竖直向下，故C正确；
D．当时，小球需要的向心力
可知，小球受轨道竖直向上的弹力，由牛顿第二定律有
可得
则逐渐减小的过程中，轨道对小球的弹力逐渐增大，故D错误。
故选C。
5. 有一条捕鱼小船停靠在湖边码头，小船又窄又长，一位同学想用一个卷尺粗略测定它的质量，他进行了如下操作：首先将船平行码头自由停泊，然后他轻轻从船尾上船，走到船头后停下，而后轻轻下船，用卷尺测出船后退的距离d，然后用卷尺测出船长L。如图所示。已知他自身的质量为m，则渔船的质量为（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】设人走动时船的速度大小为v，人的速度大小为v′，人从船尾走到船头所用时间为t，取船的运动方向为正方向，则
根据动量守恒定律得
Mv-mv′=0
解得船的质量
M=
故选B。
6. 如图所示，细线的一端固定于O点，另一端系一小球，在水平拉力作用下，小球以恒定速率在竖直平面内由A点运动到B点，下列说法中正确的是( )
A. 水平拉力先增大后减小
B. 水平拉力先减小后增大
C. 水平拉力的瞬时功率先减小后增大
D. 水平拉力的瞬时功率逐渐增大
【答案】D
【解析】
【详解】AB．
小球是以恒定速率运动，即做匀速圆周运动，小球受到的重力G、水平拉力F、绳子拉力T，三者的合力必是沿绳子指向O点，设绳子与竖直方向夹角是θ，F与G的合力必与绳子拉力在同一直线上，则有
(1)
球由A点运动到B点θ 增大，说明水平拉力逐渐增大，故AB错误；
CD．由几何关系可知拉力F方向与速度v的夹角也是θ，所以水平力F 的瞬时功率是
(2)
联立两式可得
从A到B的过程中，θ是不断增大的，所以水平拉力F 的瞬时功率是一直增大的．故C错误，D正确。
故选D。
7. 一列简谐波沿x轴传播，t＝0时的波形图如图甲所示，P、Q为介质中的两个质点，平衡位置坐标分别为xP＝2.5 cm、xQ＝5.0 cm。图乙为质点Q的振动图像，则（ ）
A. 波沿着x轴负方向传播
B. 波的传播速度为50 m/s
C. 从t＝0.10 s到t＝0.15 s，质点Q的速度逐渐增大
D. 从t＝0.10 s到t＝0.15 s，质点P的加速度不断变小
【答案】D
【解析】
【详解】A．由图乙可知，t＝0时，Q质点向上运动，故波沿x轴正方向传播，故A错误；
B．由甲图可知波长为10cm，由乙图可知周期为0.2s，则波的传播速度为
=0.5m/s
故B错误；
C．从t=0.10s到t=0.15s，质点Q由平衡位置向位移最大位置运动，速度逐渐减小，故C错误；
D．从t=0.10s到t=0.15s，质点P由位移最大位置向平衡位置运动，加速度逐渐减小，故D正确。
故选D。
。
二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共12分。每小题给出的四个选项中有多个选项符合要求，全部选对得4分，不全得2分，有错选或不选得0分）
8. 如图所示是水平面上两列频率相同的简谐波在某时刻的叠加情况，图中实线为波峰，虚线为波谷。已知两列波的振幅均为2 cm，波速为2 m/s，波长为8 cm，E点是B、D和A、C连线的交点。下列说法中正确的是（ ）
A. A、C两处是振动减弱的点
B. B、D两处两质点在该时刻的竖直高度差是4 cm
C. E处质点是振动减弱的点
D. 经0.02 s，B处质点通过的路程是8 cm
【答案】AD
【解析】
【分析】
【详解】A．A、C均为波峰和波谷相遇点，为振动减弱点，选项A正确；
B．B、D两质点都是振动加强点，振幅均为2A，则高度差为4A=8 cm，选项B错误；
C．B、D两质点都是振动加强点，BD连线上的点都振动加强，选项C错误；
D．周期为
经0.02 s，B点从负最大位移处达正最大位移处，路程为8 cm，选项D正确。
故选AD。
9. 如图所示，物体在一个平行于粗糙斜面向上的拉力F的作用下，以一定的速度沿倾角为的斜面向上做匀速直线运动，物体在沿斜面向上的运动过程中，以下说法正确的有（ ）
A. 物体的机械能增加
B. 物体的机械能保持不变
C. 力F对物体做功等于系统内能增加量
D. F与摩擦力所做功总功等于物体重力势能的增加量
【答案】AD
【解析】
【详解】AB．根据题意，物体沿斜面向上做匀速直线运动，则动能不变，随着高度的增加，重力势能增加，得物体的机械能增加，故A正确，B错误；
C．物体沿斜面方向受力平衡，有
可知力F对物体做功减去重力沿斜面向下分力做功等于摩擦力做功，根据功能关系可知摩擦力做功大小等于系统内能增加量，故C错误；
D．通过受力分析可知，物体受重力、支持力、摩擦力、外力F共4个力，其中支持力不做功，根据功能关系可知力F对物体做功要克服摩擦力做功和重力做功，有
得
物体重力做负功的大小等于物体重力势能的增加量，则F与摩擦力所做功的总功等于物体重力势能的增加量，故D正确。
故选AD。
10. 张先生在一段平直路面上试驾一辆质量为m的小型汽车。汽车发动机的额定功率为P，运动的图像如图所示，图中线段除AB段是曲线外，其余线段均是直线。已知在时刻发动机的功率达到额定功率，之后功率保持不变，汽车在行驶过程中所受阻力大小恒定。下列说法正确的是（ ）
A. 在这段时间内，汽车的加速度逐渐增大
B. 在整个过程中，时刻发动机的牵引力最大且为
C. 在这段时间内，汽车克服阻力做的功为
D. 在这段时间内，汽车运动的位移为
【答案】CD
【解析】
【详解】A．在这段时间内，汽车的加速度逐渐减小，A错误；
B．在整个过程中，在这段时间内，汽车做匀加速运动，发动机的牵引力最大，在这段时间内，汽车的加速度逐渐减小，牵引力也逐渐减小，时刻以后汽车做匀速运动发动机的牵引力最小，B错误；
C．汽车匀速运动过程中有
在这段时间内，汽车克服阻力做的功为
解得
C正确；
D．在这段时间内，由动能定理得
解得
在这段时间内，汽车运动的位移为
D正确；
故选CD。
第Ⅱ卷（非选择题，共60分）
三、实验题（本题共2小题，每空3分，共21分。）
11. 某小组利用下图所示的气垫导轨实验装置验证机械能守恒定律，主要实验步骤如下：
A．将桌面上的气垫导轨调至水平；
B．测出遮光条的宽度d
C．将滑块移至图示位置，测出遮光条到光电门的距离l
D．由静止释放滑块，读出遮光条通过光电门的遮光时间
E.秤出托盘和砝码总质量m、滑块（含遮光条）的质量M
已知当地重力加速度为g，回答以下问题（用题中所给的字母表示）：
（1）本实验中_______（选填“需要”或“不需要”）满足m远小于M；
（2）遮光条由静止运动至光电门的过程，系统动能增加了________；若系统机械能守恒，应满足__________。
【答案】（1）不需要 （2） ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
本实验以钩码、滑块、遮光条组成的系统为研究对象，实验中不需要满足钩码重力等于绳子的拉力，则不需要满足遮光条和滑块的总质量M远大于钩码质量m，故填不需要。
【小问2详解】
[1] 挡光条通过光电门的速度为
遮光条由静止运动至光电门的过程，系统动能增加了
[2] 根据题意，钩码、滑块、遮光条等组成的系统减小的重力势能为
则为了验证该系统机械能守恒，需满足的关系为
12. 某实验小组用如图甲所示的实验装置验证动量守恒定律，图乙为装置简化图。A、B为大小相同的小球，测得质量分别为，，A球为入射小球，B球为被碰小球。实验时，先不放小球B，让小球A从斜槽上的某位置由静止释放后飞出落到垫有复写纸的白纸上，重复实验多次，记下平均落地点为P；然后，将小球B放在斜槽末端，让小球A从斜槽上的某位置由静止释放，与小球B发生碰撞，两球从斜槽末端飞出落到同一白纸上，重复实验多次，记下小球A、B的平均落地点分别为M、N；斜槽末端在白纸上的投影位置为O点。
（1）本实验为确保两小球速度水平并发生正碰，须保证斜槽末端切线水平，检验斜槽末端切线是否水平的最简单直接的办法是______。
（2）关于本实验的其他操作，下列说法正确的是（ ）
A. 小球A每次都必须从斜槽上同一位置由静止释放
B. 必须测量斜槽末端距水平地面的高度
C. 为完成实验，小球A的质量应大于小球B的质量
D. 若小球A与小球B碰后反弹，仍能再次从斜槽末端飞出，则对实验无影响
（3）实验测得三个落地点位置与O点的距离分别为、、，为了验证A、B两小球碰撞过程中总动量守恒，应验证表达式______在实验误差允许范围内是否成立（用题中测得的物理量的符号表示）。
（4）实验中某同学认为A、B两球间的碰撞不是弹性碰撞，下列表达式能支持该同学的结论的是（ ）（填正确答案标号）。
A. B.
C. D.
【答案】（1）将小球轻放在斜槽末端可保持静止 （2）AC
（3） （4）BD
【解析】
【小问1详解】
检验斜槽末端切线是否水平的最简单直接的办法是：将小球轻放在斜槽末端可保持静止
【小问2详解】
A．为了保证两次入射小球到达轨道末端具有相同的速度，两次入射小球需从同一位置由静止释放，故A正确；
B．小球飞出后做平抛运动，由于下落高度相同，则平抛时间相同，可以根据水平方向运动距离比较初速度，无需测量斜槽末端距水平地面的高度，故B错误；
C．为了避免入射小球反弹，要保证入射球质量大于被碰球质量，故C正确；
D．若小球A与小球B碰后反弹，A会在轨道上运动一段距离，可能会有阻力做功，对实验有影响，故D错误。
故选AC。
【小问3详解】
根据平抛运动规律可知小球均从相同高度平抛，则平抛时间相同，若A、B两小球碰撞过程中总动量守恒
【小问4详解】
如果两球间的碰撞不是弹性碰撞，则机械能减小，即
联立解得
故选BD。
四、计算题（本题共3小题，共39分。每个题请写出必要的文字说明和推导过程。）
13. 如图所示，质量为m＝1kg的物块静止在粗糙的水平面上，物块与水平面间的动摩擦因数μ＝0.5。t＝0时，用与水平方向成θ角斜向上、大小F＝10N的恒力拉物块。已知sinθ＝0.6，csθ＝0.8，重力加速度g取10m/s2。求：
（1）0～2s内恒力F对物块做的功WF；
（2）0～2s内物块克服摩擦力做功的平均功率。
【答案】（1）96J；（2）12W
【解析】
【详解】（1）物体运动的加速度为
解得
a=6m/s2
0～2s内物体的位移
恒力F对物块做的功
（2）0～2s内物块受的摩擦力
则克服摩擦力做功的平均功率
14. “波”字最早用于描述水纹起伏之状，唐代诗人有“微风动柳生水波”的描述，水波可看成简谐横波。一列沿x轴负方向传播的水波在时刻的波形如图所示，此时波刚好传播到平衡位置为的P点，Q点是波上平衡位置为的质点，在时刻，Q点（在时刻后）首次位于波峰位置。
求：
（1）该列波的传播速度v；
（2）质点Q的振动方程；
（3）时刻后，质点P和质点Q第三次位移相同的时刻。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）时刻，质点Q右端最近的波峰的平衡位置
时间内，处的振动形式传播至Q点，则
解得
（或）
（2）质点Q的振幅
（或）
设简谐横波的周期为T，则
质点Q的圆频率
设质点Q的初相位为，根据题意有
则质点Q的振动方程为
（3）根据题意可知，质点P的振动方程为
质点P、质点Q第三次位移相同时
解得
15. 如图，质量为2kg的小球A（视为质点）在细绳和OP作用下处于平衡状态，细绳，与竖直方向的夹角均为60°。质量为6kg的木板B静止在光滑水平面上，质量为2kg的物块C静止在B的左端。剪断细绳，小球A开始运动。（重力加速度g取）
（1）求A运动到最低点时细绳OP所受的拉力。
（2）A在最低点时，细绳OP断裂。A飞出后恰好与C左侧碰撞（时间极短）、碰后A竖直下落，C水平向右运动。求碰后C的速度大小。
（3）A、C碰后，C相对B滑行4m后与B共速。求C和B之间的动摩擦因数。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】根据题意，设AC质量为，B的质量为，细绳长为，初始时细线与竖直方向夹角。
（1）A开始运动到最低点有
对最低点受力分析，根据牛顿第二定律得
解得
，
（2）A与C相碰时，水平方向动量守恒，由于碰后A竖直下落可知
故解得
（3）A、C碰后，C相对B滑行4m后与B共速，则对CB分析，过程中根据动量守恒可得
根据能量守恒得
联立解得
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