乌鲁木齐市重点中学2022-2023学年
第二学期高二年级期中考试
物 理 问 卷
（考试时间：100分钟 卷面分值：100分 ）
（命题范围： 《选择性必修一》第一章、第二章、第三章1~2节、《选择性必修二》第三章 ）
一、选择题(本大题共12个小题，其中1—8题为单选题，9—12题为多选题，每小题4分，少选得2分，错选得0分，共48分)
1.下列关于机械振动的说法，正确的是( )
A.简谐运动中反映物体振动强弱的物理量是位移
B.简谐运动物体的位移方向总是和速度方向相反
C.当驱动力的频率等于振动系统的固有频率时，受迫振动的振幅最大
D.单摆运动的回复力是重力和摆线拉力的合力
【答案】C
【解析】振幅是振动物体离开平衡位置的最大距离，表示振动的强弱，位移大小是振动物体离开平衡位置的距离，不表示振动的强弱，故A错误；质点的位移方向总是背离平衡位置，而速度方向有时背离平衡位置，有时指向平衡位置.所以速度的方向有时跟位移的方向相同，有时跟位移的方向相反，故B错误；根据发生共振的条件与共振的特点可知，当驱动力的频率等于振动系统的固有频率时，受迫振动的振幅最大，故C正确.单摆运动的回复力是重力和摆线拉力的合力沿圆弧的切线方向的分力，故D错误；故选C。
2．如右图所示，竖直悬挂的弹簧振子做振幅为A的简谐运动，当物体到达最低点时，物体恰好掉下一半（即物体质量减少一半），此后振动系统的振幅的变化为 （ ）
A．振幅变大 B．振幅变小
C．振幅不变 D．条件不够，不能确定
【答案】A
【解析】当物体到达最低点时掉下一半（即物体质量减少一半）后，新的系统将继续做简谐运动，机械能也是守恒的，所以还会到达原来的最低点．但是，由于振子质量的减少，新的平衡位置将比原来的平衡位置高，所以振幅变大。故选A。
3. 如图甲所示，弹簧振子以点O为平衡位置，在M、N两点之间做简谐运动。振子的位移随时间的变化图像如图乙所示。下列判断错误的是（ ）
振子做简谐运动的表达式为
B. 时，振子的速度方向向右
C. 和时，振子的加速度大小相同，方向相反
D. 从到的时间内，振子的速度先增大后减小
【答案】B
【解析】A. 由图像可知振子的振幅为，周期为，则
由简谐运动的位移表达式
可得做简谐运动的表达式为 故A正确，不满足题意要求；
B. 由图像可知，时，振子正在向负方向振动，即振子的速度方向向左，故B错误，满足题意要求；
C. 由简谐运动表达式可知，时，振子偏离平衡位置的位移为
时，振子偏离平衡位置的位移为
可知和时，振子偏离平衡位置的位移等大反向，由
可知振子的加速度大小相同，方向相反，故C正确，不满足题意要求；
D. 从到的时间内，振子先向平衡位置运动，速度逐渐增大，从到时间内，振子远离平衡位置，速度逐渐减小，故D正确，不满足题意要求。故选A。
4. 如图所示，子弹以水平速度v0射向原来静止在光滑水平面上的木块，并留在木块中和木块一起运动。在子弹射入木块的过程中，下列说法中正确的是（ ）
A. 子弹速度的减小量一定等于木块速度的增加量
B. 子弹动量的变化量与木块动量的变化量相同
C. 子弹对木块冲量的大小一定大于木块对子弹冲量的大小
D. 子弹对木块的冲量和木块对子弹的冲量大小一定相等
【答案】D
【解析】AB．子弹与木块组成的系统所受合外力为零，系统动量守恒，由动量守恒定律可知，子弹动量变化量与木块动量变化量大小相等方向相反，由于子弹与木块的质量不同，子弹速度的减小量不等于木块速度的增加量，AB错误；
CD．子弹与木块受到的合外力为作用力与反作用力，它们大小相等，方向相反，作用时间t相等，根据可知，子弹对木块的冲量与木块对子弹的冲量大小相等，方向放相反，C错误，D正确；故选D。
(
t/s
)5．一物体静止在水平地面上，某时刻起在物体上施加一方向不变的水平拉力F，拉力F随时间t变化的图像如图甲所示，物体的加速度大小a随时间t变化的图像如图乙所示，取重力加速度大小，0~12s内摩擦力的冲量大小为（ ）
A．75N·s B．60N·s C．45N·s D．30N·s
【答案】C
【解析】在0~6s内，物体处于静止状态，受到静摩擦力的作用，而且摩擦力与水平拉力等大反向，最大静摩擦力为
在这段时间内，摩擦力的冲量
在6~12s内，物体向前滑动，受到滑动摩擦力的作用，且摩擦力的大小
在这段时间内，摩擦力的冲量
因此在0~12s内摩擦力的冲量大小 故选C。
6．如图所示，在光滑水平面上有一静止的质量为的小车，用长为的细线系一质量为的小球，将小球拉至水平位置，球放开时小车与小球保持静止状态，松手后让小球下落，在最低点与固定在小车上的油泥相撞并粘在一起，则（ ）
A．小球与油泥相撞后一起向左运动 B．小球与油泥相撞后一起向右运动
C．整个过程小车的运动距离 D．整个过程小车的运动距离
【答案】C
【解析】AB．在水平方向上，系统不受外力，因此在水平方向动量守恒。小球下落过程中，水平方向具有向右的分速度，因此为保证动量守恒，小车要向左运动。当撞到油泥，是完全非弹性碰撞，小球和小车大小相等方向相反的动量恰好抵消掉，所以小车和小球都保持静止，故AB错误；
CD．设当小球到达最低点时，小球向右移动的距离为，小车向左移动的距离为，根据系统水平方向动量守恒有 又， 则有
变形得 根据 联立解得 故D错误，C正确。故选C。
7.在光滑的水平面上，有a、b两球，其质量分别为ma、mb，两球在t0时刻发生正碰，并且在碰撞过程中无机械能损失，两球在碰撞前后的速度—时间图象如图所示，下列关系正确的是（ ）
A. ma＜mb B.ma＞mb C. ma＝mb D. 无法判断
【答案】A
【解析】由动量守恒定律得mava＝mava′＋m bvb′，由于va′＜0，则b球获得的动量大于a球最初的动量。若ma＝mb，则两球交换速度，与图象不符；由Ek＝知，若ma＞mb，则b球的动能将会大于a球最初的动能，违背能量守恒定律，则必然满足ma＜mb。故选A。
8. 如图甲，用绳长L=0.8m的轻绳悬挂质量m的铁球a，另一个质量为m的铁球b从与竖直方向夹角为θ的光滑圆弧轨道某位置静止释放，在最低处与a球发生完全非弹性碰撞，图乙是碰撞后轻绳拉力F与角度余弦值cosθ的函数关系，已知圆弧半径R=L，g取10m/s2，下列说法错误的是（ ）
A. 铁球的质量m=1kg
B. 从θ=60°的位置静止释放，碰撞之后的两球速度为m/s
C. 从θ=60°的位置静止释放，碰撞前后损失的机械能为2.5J
D. 从右侧θ位置静止释放后，碰撞之后的两球，不可能摆动到左侧偏离竖直方向θ处
【答案】C
【解析】A．根据机械能守恒定律可知 碰撞过程动量守恒，有
在最低处，由牛顿第二定律得 联立可得
结合图像可知 所以 故A正确；
BC．结合图线，θ=60°时，F=25N，代入上式可得，
所以碰撞前后损失的机械能为 故B正确，C错误；
D．碰撞之后，能量损失，因此不可能摆动到左侧偏离竖直方向θ处，故D正确。故选C。
9. 几个水球可以挡住一颗子弹？《国家地理频道》的实验结果是：四个水球足够！完全相同的水球紧挨在一起水平排列，子弹在水球中沿水平方向做匀变速直线运动，恰好能穿出第4个水球，则下列判断正确的是( )
A. 子弹在每个水球中的速度变化相同 B. 子弹在每个水球中运动的时间相同
C. 每个水球对子弹的冲量依次增大 D. 子弹在每个水球中的动能变化相同
【答案】CD
【解析】A． 设水球的直径为d，子弹运动的过程为匀减速直线运动，直到末速度为零，我们可以应用逆过程，相当于子弹初速度为零做匀加速直线运动，因为通过最后1个、最后2个、以及后3个、全部4个的位移分别为d，2d，3d和4d，根据知，所用时间之比为1:::2，所以子弹在每个水球中运动的时间不同；子弹在水球中沿水平方向做匀变速直线运动，所以加速度相同，由
可知，运动的时间不同，则速度的变化量不同； A、B错误；
C． 根据冲量的定义受力是相同的，运动的时间依次增大，所以每个水球对子弹的冲量依次增大，C正确；
D． 根据动能定理受力是相同的，运动的位移相同，所以子弹受到的阻力对子弹做的功相等，所以子弹在每个水球中的动能变化相同，D正确。故选CD。
10. 如图是某交流发电机产生的交变电流的图像，根据图像可以判定下列说法正确的是（ ）
A. 此交变电流的频率为5Hz
B. 该交变电流的电压瞬时值的表达式为u = 12sin10πt（V）
C. 图像上对应的0.1s时刻，发电机中的线圈刚好转至中性面
D. 将标有“12V，3W”的灯泡接在此交流电源上，灯泡可以正常发光
【答案】ABC
【解析】A．由图读出，周期T = 0.2s 频率为 A正确；
B．由图读出此交变电压的最大值为 交流电的角速度为
交变电流的电压瞬时值的表达式为 B正确；
C．图像上对应的0.1s时刻，产生的感应电动势最小，此时线圈平面位于中性面位置，C正确。
D．有效值，“12V，3W”的灯泡额定电压是12V，所以灯泡不可以正常发光，D错误；故选ABC。
11. 一列简谐横波沿直线传播，该直线上平衡位置相距9m的a、b两质点的振动图象，如图所示，下列描述该波的图象可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】AC
【解析】由振动图象可知，在t=0时刻，a位于波峰，b经过平衡位置向下运动；若波从a传到b，则有（n=0，1，2，…）解得（n=0，1，2，…）①
将ABCD情况的波长代入，可得，，， 此情况下符合条件的只有C。
若波从b传到a，则有（n=0，1，2，…）解得 （n=0，1，2，…）②
将ABCD情况的波长代入，可得 ，，，此情况下符合条件的只有A。故选AC。
12. 如图所示，在倾角为的固定光滑斜面上，有两个用轻质弹簧相连的物块和，它们的质量均为，弹簧的劲度系数为，为一固定的挡板，现将一个质量也为的物体从距为的位置由静止释放，和相碰后立即粘在一起，之后在斜面上做简谐运动。在简谐运动过程中，物体对的最小弹力为，则以下说法正确的是( )
A. 简谐运动的振幅为 B. 简谐运动的振幅为
C. 对的最大弹力为 D. 对的最大弹力为
【答案】BD
【解析】、当弹力等于的重力的分力时处于平衡状态，由可知，
平衡位置时弹簧的形变量为：，处压缩状态；
当对弹力最小时，对分析，则有：；
故弹簧此时形变量：，此时弹簧处于压缩状态；
故简谐运动的振幅为：；故B正确，A错误；
、当运动到最低点时，对的弹力最大；由对称性可知，
此时弹簧的形变量为：；
此时弹力为：；
对的弹力为；故C错误，D正确；故选：BD。
二、实验题(每空2分，共14分)
13. 在“用单摆测量重力加速度”实验中：
(1)除1m的细线、带铁夹的铁架台、有小孔的小球、游标卡尺外，下列器材中，还需要________；
A．停表 B．米尺 C．天平 D．弹簧秤
(2)下列做法正确的是________
A．从摆球达到最高位置时开始计时
B．记录摆球完成一次全振动的时间
C．要让摆球在竖直平面内摆动离开平衡位置的角度不小于5°
D．选用的细线应细、质量小，且不易伸长
(3)某同学利用单摆测量当地重力加速度，发现单摆静止时摆球重心在球心的正下方，他仍将从悬点到球心的距离当作摆长l，通过改变摆线的长度，测得6组l和对应的周期T，画出l－T2图线，然后在图线上选取A、B两个点，坐标如图所示。他采用恰当的数据处理方法，则计算重力加速度的表达式应为g=________（用图中标注字母表示）。请你判断该同学得到的实验结果与摆球重心就在球心处的情况相比，将________（选填“偏大”“偏小”或“相同”）。
【答案】 ①. AB ②. D ③. ④. 相同
【解析】(1)在实验中，需要测量单摆的周期，所以需要停表，需要测量摆线的长度，所以需要米尺，摆球的质量不需要测量，所以不需要天平或弹簧秤。故选AB；
(2)A．摆球经过平衡位置时速度最大，在该处计时测量误差较小，故A错误；
B．通过测量n次全振动的时间t，然后依据T＝求解周期，测量一次误差较大，故B错误；
C．摆球在同一竖直面内摆动，不能做圆锥摆，且离开平衡位置的角度不大于5°，故C错误；
D．选用的细线应细、质量小，且不易伸长，故D正确。故选D；
(3)由单摆的周期公式T=2π，得T2=4π2 则T=4π2，T=4π2
可得g= 由此式可知测得的g与某一次实验时的摆长无关，与两次实验中的摆长差有关，所以g值与摆球重心在不在球心处无关。
14. 某实验小组利用如图所示的实验装置验证动量守恒定律。实验的主要步骤如下：
用游标卡尺测量小球、的直径，其示数如图所示，用天平测量小球、的质量分别为、；
用两条细线分别将球、悬挂于同一水平高度，且自然下垂时两球恰好相切，球心位于同一水平线上；
将球向左拉起使其悬线与竖直方向的夹角为时由静止释放，与球碰撞后，测得球向左摆到最高点时其悬线与竖直方向的夹角为，球向右摆到最高点时其悬线与竖直方向的夹角为。回答下列问题：
小球的直径________；
若两球碰撞前后的动量守恒，则其表达式可表示为 用中测量的量表示）；
完成实验后，实验小组进一步探究。用质量相同的、两球重复实验步骤，发现球与球碰撞后，球静止，球向右摆到最高点时其悬线与竖直方向的夹角略小于，由此他们判断、两球的碰撞是________填“弹性碰撞”“非弹性碰撞”“完全非弹性碰撞”）。
【答案】 （1）1.25；；弹性碰撞。
【解析】小球的直径：1.25cm
设球摆长为，小球下摆过程只有重力做功，机械能守恒，由机械能守恒定律得：
碰撞后，对、两球分别根据机械能守恒定律得：
若两球碰撞前后的动量守恒，则满足：
联立以上四式得：
、两球质量相同，碰撞后发现球静止，因为碰撞过程中动量守恒，则球的速度等于碰撞前球速度。碰撞过程中无能量损耗。球向右摆到最高点时其悬线与竖直方向的夹角略小于，是因为空气阻力造成的。则、两球的碰撞是弹性碰撞。
三、计算题(本大题共4个小题，共38分)
15．（8分）风力发电作为新型环保新能源，近几年来得到了快速发展，如图所示，风车阵中发电机输出功率为100 kW，输出电压是250 V，用户需要的电压是220 V，输电线总电阻为10 Ω.若输电线因发热而损失的功率为输送功率的4%，试求：
(1)在输电线路中设置的升、降压变压器原、副线圈的匝数比；
(2)用户得到的电功率是多少．
【答案】(1)1:20 ，240:11 (2) 96kW
【解析】（1）根据题意，输电线损耗功率，又
输电线电流 原线圈中输入电流所以升压变压器匝数比为：
这样，
所以降压变压器匝数比为：
（2）用户得到的电功率即降压变压器的输出功率为：．
16．（8分）如右图所示，一轻质弹簧的两端连接两滑块A和B，已知mA＝0．99 kg，mB＝4 kg，放在光滑水平面上，开始时弹簧处于原长，现滑块A被水平飞来的质量为mC＝10 g、速度为500 m/s的子弹击中，且没有穿出，求：
（1）子弹击中滑块A的瞬间滑块A和B的速度；
（2）以后运动过程中弹簧的最大弹性势能．
【答案】 （1）5 m/s 0 （2）10 J
【解析】 （1）子弹击中滑块A的过程中，子弹与滑块A组成的系统动量守恒，很短时间具有共同速度vA，取子弹开始运动的方向为正方向，有mCv0＝（mA＋mC）vA
得vA＝＝5 m/s
滑块A在此过程中无位移，弹簧无形变，滑块B仍静止，即vB＝0．
（2）对子弹、滑块A、B和弹簧组成的系统，当滑块A、B速度相等时弹簧的弹性势能最大，根据动量守恒和机械能守恒，有mCv0＝（mA＋mB＋mC）v
得v＝＝1 m/s
Epm＝（mA＋mC）－（mA＋mB＋mC）v2＝10 J．
17．（10分）我们知道空气具有巨大的能量，有时我们会用空气为我们服务，有时候像台风我们也要防止其带来的巨大伤害。
（1）在神舟十三号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。返回舱降落到距地面1m的高度时，飞船配备的四台反推发动机启动，该返回舱的速度在0.2s内由8m/s降到2m/s的安全速度。已知返回舱的总质量为4×103kg，重力加速度g取10m/s2，则每台反推发动机的平均推力约为多少？
（2）某高层建筑顶部一广告牌的面积，台风最大风速为20m/s，已知空气密度，假设空气吹到广告牌上后速度瞬间减为零，则该广告牌受到的最大风力为多大。
【答案】（1）4×104N；（2）
【解析】（1）该返回舱的速度在0.2s内由8m/s降到2m/s的安全速度过程中，设每台反推发动机的平均推力为F，以竖直向上为正方向，根据动量定理
代入数据解得F=4×104N
（2）在极短时间内，对空气，根据动量定理 解得
18.（12分）如图所示，一滑板N的上表面由长度为L的水平部分和半径为R的四分之一光滑圆弧组成，滑板静止于光滑的水平地面上物体P（可视为质点）置于滑板上面的A点，物体P与滑板水平部分的动摩擦因数为.一根长度为L、不可伸长的细线，一端固定于点，另一端系一质量为的小球Q.小球Q位于最低点时与物体P处于同一高度并恰好接触.现将小球Q拉至与同一高度（细线处于水平拉直状态），然后由静止释放，小球Q向下摆动并与物体P发生弹性碰撞（碰撞时间极短）.设物体P的质量为m，滑板的质量为.
（1）求小球Q与物体P碰撞前瞬间细线对小球拉力的大小；
（2）若物体P在滑板上向左运动从C点飞出，求飞出后相对C点的最大高度；
（3）要使物体P在相对滑板反向运动过程中，相对地面有向右运动的速度，求的取值范围.
【答案】（1）（2）（3）
【解析】本题通过做圆周运动的小球与物块考查碰撞问题中动量守恒定律和能量守恒定律的应用.
（1）小球Q在下落过程中机械能守恒，因此有
在最低点对小球Q由牛顿第二定律有，联立解得.
（2）小球Q和物体P发生弹性碰撞，则由机械能守恒定律和动量守恒定律有，
，解得.
物体和滑块组成系统在水平方向动量守恒，有，
由能量守恒定律可得，解得.
（3）要求物体P有相对地面向右的速度，说明物体P要滑到曲面上再返回运动，物体P相对滑板N反方向运动过程中，可以知道当再次回到B点时两者的速度最大，此时物体P有向右运动的速度即可，因此规定向左为正方向，再次回到B时水平方向动量守恒定律可得，
由能量守恒定律可得，
联立可得方程.
因物体要经过B点，因此要求判别式大于零，速度向右说明要小于零，则有
即满足不等式，又有，
联立可得.乌鲁木齐市重点中学2022-2023学年
第二学期高二年级期中考试
物 理 问 卷
（考试时间：100分钟 卷面分值：100分 ）
（命题范围： 《选择性必修一》第一章、第二章、第三章1~2节、《选择性必修二》第三章 ）
一、选择题(本大题共12个小题，其中1—8题为单选题，9—12题为多选题，每小题4分，少选得2分，错选得0分，共48分)
1.下列关于机械振动的说法，正确的是( )
A.简谐运动中反映物体振动强弱的物理量是位移
B.简谐运动物体的位移方向总是和速度方向相反
C.当驱动力的频率等于振动系统的固有频率时，受迫振动的振幅最大
D.单摆运动的回复力是重力和摆线拉力的合力
2．如右图所示，竖直悬挂的弹簧振子做振幅为A的简谐运动，当物体到达最低点时，物体恰好掉下一半（即物体质量减少一半），此后振动系统的振幅的变化为 （ ）
A．振幅变大 B．振幅变小
C．振幅不变 D．条件不够，不能确定
3. 如图甲所示，弹簧振子以点O为平衡位置，在M、N两点之间做简谐运动。振子的位移随时间的变化图像如图乙所示。下列判断错误的是（ ）
振子做简谐运动的表达式为
B. 时，振子的速度方向向右
C. 和时，振子的加速度大小相同，方向相反
D. 从到的时间内，振子的速度先增大后减小
4. 如图所示，子弹以水平速度v0射向原来静止在光滑水平面上的木块，并留在木块中和木块一起运动。在子弹射入木块的过程中，下列说法中正确的是（ ）
A. 子弹速度的减小量一定等于木块速度的增加量
B. 子弹动量的变化量与木块动量的变化量相同
C. 子弹对木块冲量的大小一定大于木块对子弹冲量的大小
D. 子弹对木块的冲量和木块对子弹的冲量大小一定相等
(
t/s
)5．一物体静止在水平地面上，某时刻起在物体上施加一方向不变的水平拉力F，拉力F随时间t变化的图像如图甲所示，物体的加速度大小a随时间t变化的图像如图乙所示，取重力加速度大小，0~12s内摩擦力的冲量大小为（ ）
A．75N·s B．60N·s C．45N·s D．30N·s
6．如图所示，在光滑水平面上有一静止的质量为的小车，用长为的细线系一质量为的小球，将小球拉至水平位置，球放开时小车与小球保持静止状态，松手后让小球下落，在最低点与固定在小车上的油泥相撞并粘在一起，则（ ）
A．小球与油泥相撞后一起向左运动 B．小球与油泥相撞后一起向右运动
C．整个过程小车的运动距离 D．整个过程小车的运动距离
7.在光滑的水平面上，有a、b两球，其质量分别为ma、mb，两球在t0时刻发生正碰，并且在碰撞过程中无机械能损失，两球在碰撞前后的速度—时间图象如图所示，下列关系正确的是（ ）
A. ma＜mb B.ma＞mb C. ma＝mb D. 无法判断
8. 如图甲，用绳长L=0.8m的轻绳悬挂质量m的铁球a，另一个质量为m的铁球b从与竖直方向夹角为θ的光滑圆弧轨道某位置静止释放，在最低处与a球发生完全非弹性碰撞，图乙是碰撞后轻绳拉力F与角度余弦值cosθ的函数关系，已知圆弧半径R=L，g取10m/s2，下列说法错误的是（ ）
A. 铁球的质量m=1kg
B. 从θ=60°的位置静止释放，碰撞之后的两球速度为m/s
C. 从θ=60°的位置静止释放，碰撞前后损失的机械能为2.5J
D. 从右侧θ位置静止释放后，碰撞之后的两球，不可能摆动到左侧偏离竖直方向θ处
9. 几个水球可以挡住一颗子弹？《国家地理频道》的实验结果是：四个水球足够！完全相同的水球紧挨在一起水平排列，子弹在水球中沿水平方向做匀变速直线运动，恰好能穿出第4个水球，则下列判断正确的是( )
A. 子弹在每个水球中的速度变化相同 B. 子弹在每个水球中运动的时间相同
C. 每个水球对子弹的冲量依次增大 D. 子弹在每个水球中的动能变化相同
10. 如图是某交流发电机产生的交变电流的图像，根据图像可以判定下列说法正确的是（ ）
A. 此交变电流的频率为5Hz
B. 该交变电流的电压瞬时值的表达式为u = 12sin10πt（V）
C. 图像上对应的0.1s时刻，发电机中的线圈刚好转至中性面
D. 将标有“12V，3W”的灯泡接在此交流电源上，灯泡可以正常发光
11. 一列简谐横波沿直线传播，该直线上平衡位置相距9m的a、b两质点的振动图象，如图所示，下列描述该波的图象可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
12. 如图所示，在倾角为的固定光滑斜面上，有两个用轻质弹簧相连的物块和，它们的质量均为，弹簧的劲度系数为，为一固定的挡板，现将一个质量也为的物体从距为的位置由静止释放，和相碰后立即粘在一起，之后在斜面上做简谐运动。在简谐运动过程中，物体对的最小弹力为，则以下说法正确的是( )
A. 简谐运动的振幅为 B. 简谐运动的振幅为
C. 对的最大弹力为 D. 对的最大弹力为
二、实验题(每空2分，共14分)
13. 在“用单摆测量重力加速度”实验中：
(1)除1m的细线、带铁夹的铁架台、有小孔的小球、游标卡尺外，下列器材中，还需要________；
A．停表 B．米尺 C．天平 D．弹簧秤
(2)下列做法正确的是________
A．从摆球达到最高位置时开始计时
B．记录摆球完成一次全振动的时间
C．要让摆球在竖直平面内摆动离开平衡位置的角度不小于5°
D．选用的细线应细、质量小，且不易伸长
(3)某同学利用单摆测量当地重力加速度，发现单摆静止时摆球重心在球心的正下方，他仍将从悬点到球心的距离当作摆长l，通过改变摆线的长度，测得6组l和对应的周期T，画出l－T2图线，然后在图线上选取A、B两个点，坐标如图所示。他采用恰当的数据处理方法，则计算重力加速度的表达式应为g=________（用图中标注字母表示）。请你判断该同学得到的实验结果与摆球重心就在球心处的情况相比，将________（选填“偏大”“偏小”或“相同”）。
14. 某实验小组利用如图所示的实验装置验证动量守恒定律。实验的主要步骤如下：
用游标卡尺测量小球、的直径，其示数如图所示，用天平测量小球、的质量分别为、；
用两条细线分别将球、悬挂于同一水平高度，且自然下垂时两球恰好相切，球心位于同一水平线上；
将球向左拉起使其悬线与竖直方向的夹角为时由静止释放，与球碰撞后，测得球向左摆到最高点时其悬线与竖直方向的夹角为，球向右摆到最高点时其悬线与竖直方向的夹角为。回答下列问题：
小球的直径________；
若两球碰撞前后的动量守恒，则其表达式可表示为 用中测量的量表示）；
完成实验后，实验小组进一步探究。用质量相同的、两球重复实验步骤，发现球与球碰撞后，球静止，球向右摆到最高点时其悬线与竖直方向的夹角略小于，由此他们判断、两球的碰撞是________填“弹性碰撞”“非弹性碰撞”“完全非弹性碰撞”）。
三、计算题(本大题共4个小题，共38分)
15．（8分）风力发电作为新型环保新能源，近几年来得到了快速发展，如图所示，风车阵中发电机输出功率为100 kW，输出电压是250 V，用户需要的电压是220 V，输电线总电阻为10 Ω.若输电线因发热而损失的功率为输送功率的4%，试求：
(1)在输电线路中设置的升、降压变压器原、副线圈的匝数比；
(2)用户得到的电功率是多少．
16．（8分）如右图所示，一轻质弹簧的两端连接两滑块A和B，已知mA＝0．99 kg，mB＝4 kg，放在光滑水平面上，开始时弹簧处于原长，现滑块A被水平飞来的质量为mC＝10 g、速度为500 m/s的子弹击中，且没有穿出，求：
（1）子弹击中滑块A的瞬间滑块A和B的速度；
（2）以后运动过程中弹簧的最大弹性势能．
17．（10分）我们知道空气具有巨大的能量，有时我们会用空气为我们服务，有时候像台风我们也要防止其带来的巨大伤害。
（1）在神舟十三号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。返回舱降落到距地面1m的高度时，飞船配备的四台反推发动机启动，该返回舱的速度在0.2s内由8m/s降到2m/s的安全速度。已知返回舱的总质量为4×103kg，重力加速度g取10m/s2，则每台反推发动机的平均推力约为多少？
（2）某高层建筑顶部一广告牌的面积，台风最大风速为20m/s，已知空气密度，假设空气吹到广告牌上后速度瞬间减为零，则该广告牌受到的最大风力为多大。
18.（12分）如图所示，一滑板N的上表面由长度为L的水平部分和半径为R的四分之一光滑圆弧组成，滑板静止于光滑的水平地面上物体P（可视为质点）置于滑板上面的A点，物体P与滑板水平部分的动摩擦因数为.一根长度为L、不可伸长的细线，一端固定于点，另一端系一质量为的小球Q.小球Q位于最低点时与物体P处于同一高度并恰好接触.现将小球Q拉至与同一高度（细线处于水平拉直状态），然后由静止释放，小球Q向下摆动并与物体P发生弹性碰撞（碰撞时间极短）.设物体P的质量为m，滑板的质量为.
（1）求小球Q与物体P碰撞前瞬间细线对小球拉力的大小；
（2）若物体P在滑板上向左运动从C点飞出，求飞出后相对C点的最大高度；
（3）要使物体P在相对滑板反向运动过程中，相对地面有向右运动的速度，求的取值范围.
