哈三中2025-2026学年度高三上学期期中物理试卷及答案

这是一份哈三中2025-2026学年度高三上学期期中物理试卷及答案，共8页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题：本题共 10 小题，共 46 分。在每个小题给出的四个选项中，第 1-7 题只有
一项符合题目要求，每小题 4 分；第 8-10 题有多项符合题目要求，每小题 6 分，全部选
对的得 6 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分。
万有引力定律推出后，通过简单的数据我们就能“称量”地球的质量。文学家马克·吐
温也情不自禁的称赞道：“科学真是迷人”。算出地球质量的核心问题是测出引力常量 G，它最早是由下面哪位科学家较为准确地测量出来的
伽利略B．开普勒C．牛顿D．卡文迪什
如图所示，在光滑水平面上放置物体 B，小球 A 从B 的顶端沿光滑曲面由静止下滑，在小球A 下滑过程中
小球A 与物体B 组成的系统动量守恒
小球A 与物体B 组成的系统机械能守恒
小球A 对物体B 的压力不做功
物体B 对小球A 的支持力的冲量为零
一辆汽车以不同的恒定功率在平直路面上启动，前后两次 v-t 图像如图所示，设汽车行驶时所受阻力与速率的二次方成正比，则第一次与第二次汽车启动时功率之比为 A．9∶4
B．4∶9 C．27∶8 D．8∶27
质量为 2kg 的物体在合外力 F 的作用下从静止开始沿直线运动。F 随 t 变化的图线如图所示，下列说法正确的是
当 t＝2s 时，物体的动量大小为 6kg•m/s
当 t＝8s 时，物体刚好回到初始位置
在 0～4s 内，F 的冲量大小为 24N•s
在 6～8s 内，F 对物体做正功
如图所示，一足够长的轻绳一端挂一个质量为 M 的物体B，另一端系在一个质量为 m 的圆环A 上，圆环套在竖直固定的杆上，轻质定滑轮（不计大小）与细杆相距 0.3m。将圆环A 从与定滑轮等高位置由静止释放，环沿杆向下滑动的最大距离为 0.4m，不计一切摩擦和空气阻力，下列说法正确的是
圆环A 下滑的过程中一直处于失重状态
在圆环A 下滑的过程中，圆环A 与物体 B 的速度大小之比一直在增大
圆环A 与物体B 的质量之比为1: 2
圆环A 下滑的全过程，圆环A 减小的重力势能大于物体B 增加的重力势能
小球以一定的初速度竖直向上抛出，运动过程中受到的空气阻力大小与速度大小成正比。以抛出点为重力势能的零势能点，小球从抛出到落回抛出点过程中的动能?k、重力势能?p、机械能 E、和空气摩擦产生的内能 Q 与距抛出点的高度 h 之间关系的图像可能正确的是
B．C．D．
如图，一均匀金属长直细棒 AB 置于倾角? = 37°的粗糙斜面上，棒与斜面之间的动
摩擦因数为? = 7。当棒的温度缓慢降低时，该棒缓慢均匀缩短，但棒上有一处相对 8
于斜面静止，假设斜面不受热胀冷缩的影响，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，已知 sin37°=0.6，则此处离棒下端 A 的距离与棒的总长之比为
A．1∶14 B．13∶14 C．14∶21 D．20∶21
北京时间 2025 年 7 月 15 日 8 时 52 分，天舟九号货运飞船（以下简称飞船）成功对接于空间站天和核心舱（以下简称核心舱）后向端口。如图所示，对接前飞船、核心舱分别在轨道Ⅰ、Ⅱ上绕地球做匀速圆周运动，且两者均沿顺时针方向运行。飞船通过变轨与核心舱对接最终两者一起在轨道Ⅱ上运动，不计飞船的质量变化。下列说法正确的是
对接前飞船的线速度大于核心舱的线速度 B．对接前飞船的周期大于核心舱的周期
飞船可通过减速变轨至轨道Ⅱ上与核心舱对接
飞船在轨道Ⅰ上运行时的机械能小于在轨道Ⅱ上运行时的机械能
如图所示，质量 M=2kg 的滑块在光滑的水平轨道上，质量 m=1kg 的小球通过长 L=0.5m 的轻质细杆与滑块上的光滑轴 O 连接，小球和轻杆可在竖直平面内绕 O 轴自由转动，滑块可以在光滑的水平轨道上自由运动，开始轻杆处于水平状态，现给小球一个竖直向上的初速度大小为?0 = 4?/?，g=10 m/s2，则下列说法正确的是
小球到达最高点的速度大小为√6m/s B．小球到达最高点的速度大小为2m/s
当小球击中滑块右侧轨道位置时小球与起始位置间的距离5 ?
6
当小球击中滑块右侧轨道位置时小球与起始位置间的距离2 ?
3
如图甲所示，质量为 M 的木块静止在光滑水平面上，质量为 m 的子弹（可视为质点）以某一速度沿水平方向射入木块，一段时间后恰好在木块中与木块相对静止，若该过程中木块的速度?2 与子弹的速度
?1之间的关系可以用图乙表示，子弹在木块中相对运动时所受的阻力为恒力，则下列说法正确的有 A．?: ? = 3: 2
B．木块所能达到的最大速度为40m/s
C．该过程中二者因摩擦而产生的热量比木块增加的动能大
D．仅将木块换成等质量的较硬的木块，虽然子弹射入木块的深度变小，但是二者因摩擦而产生的热量不变
二、非选择题：本题共 5 小题，共 54 分。
（6 分）为验证做匀速圆周运动物体的向心加速度与其角速度、轨道半径间的定量关
系，某同学设计了如图所示的实验装置。其中 AB 是固定在竖直转轴 OO'上的水平凹槽， A 端固定的压力传感器可测出小钢球对其压力的大小，B 端固定一宽度为 d 的挡光片，光电门可测量挡光片每一次的挡光时间。
实验步骤：
①测出挡光片与转轴 OO'的距离为 x；
②将小钢球紧靠传感器放置在凹槽上，测出此时小钢球球心与转轴的距离为 y；
③使凹槽 AB 绕转轴 OO'匀速转动；
④记录下此时压力传感器示数 F 和挡光时间Δt。回答下列问题：
钢球转动的角速度 ω＝（用含有字母 x、d、Δt 的表达式表示）；
若忽略小钢球所受摩擦，为利用牛顿第二定律测出小钢球的向心加速度大小，还需要测出，若该物理量用字母 z 表示，则在误差允许范围内，本实验需验证的关系式为（用含有字母 d、Δt、F、x、y、z 的表达式表示）。
（8 分）某同学用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律。大小相同、质量不同的两小球 A、B 分别
固定在轻杆两端，轻杆可绕固定于杆上三等分点的光BA
滑水平轴 O 在竖直面内转动，转轴正下方有一光电门
计时器，小球通过计时器时其球心恰好与光电门等高。已知当地的重力加速度为 g。现将轻杆拉至如图甲所示的水平位置并由静止释放，当 A 球第一次通过光电门时，计时器显示的遮光时间为 Δt＝0.05s。
回答下列问题：
用游标卡尺测量小球的直径时如图乙所示，则小球的直径 d＝ cm；
小球A 经过光电门时速度 v＝m/s；（保留两位有效数字）
若两小球 A、B 球心间的距离为 L（?? = 1 ?），小球 A 的质量是小球 B 质量
3
的 n 倍（n＞1），当改变 L，则得到不同的 Δt，根据数据做出如图丙所示的 图像。只要该图像斜率 k 满足：k＝，即可说明此过程中 A、B 构成的系统机械能守恒（用含有 g、d、n 的表达式表示）。
若实际实验中根据数据图像获得的 k 值总是比理论值偏小，请写出至少一条可能原因：。
（10 分）如图，轻杆长 2l，中点装在水平轴 O 上，两端分别固定着小球 A 和 B（均可视为质点），A 球质量为 m，B 球质量为 2m，重力加速度为 g，两者一起在竖直平面内绕 O 轴做匀速圆周运动。若 A 球在最高点时，杆对 A 球的作用力恰好为零。求：
此时 B 球的速度大小；
此时 O 轴所受的弹力。
（12 分）如图甲所示，在水平面上固定一倾角 θ＝37°、底端带有弹性挡板的足够长的斜面，斜面体底端静止一个质量 m＝1kg 的物块（可视为质点），从某时刻起，物块受到一个沿斜面向上的拉力 F 作用，拉力 F 随物块从初始位置第一次沿斜面向上的位移 x变化的关系如图乙所示，随后不再施加拉力作用，物块与固定挡板碰撞前后速率不变，速度方向相反，不计空气阻力，已知物块与斜面之间的动摩擦因数 μ＝0.5，sin 37°＝0.6，重力加速度 g 取 10 m/s2，求：
物块在斜面上运动过程中的最大动能；
物块沿斜面向上滑动的最大位移的大小；
从开始直到最终静止不动的过程中物块在斜面上滑动的总路程。
（18 分）如图所示，在水平地面上，轻质弹簧左端与竖直固定挡板相连，右侧有一质量为 m1=1kg 的物块 P（与弹簧不粘连），P 置于 A 点并将弹簧锁定，弹簧的压缩量为
x=10cm，弹簧劲度系数为 k=100N/m，弹性势能为?p
= 1 ??2，弹簧处于弹性限度内。右 2
侧固定一半径为 R=0.4m 的光滑半圆形轨道，轨道末端与地面相切于 C 点，D 为最高点， O 为圆心。B、C 间水平地面粗糙，B、C 间距为 L=5m，B 点左侧地面光滑，A、B 间距大于 10cm。现解除弹簧锁定，P 脱离弹簧后与静止在 B 点的质量为 m2=2kg 的物块 Q 发生弹性正碰，重力加速度 g 取 10m/s 2，不计空气阻力，物块均可视为质点。
求 P、Q 碰后瞬间，物块Q 的速度大小；
要使P、Q 碰后，物块 Q 能滑上半圆形轨道，求物块Q 与 B、C 间水平地面的动摩擦因数 μ 应满足的条件；
改变弹簧压缩量，P、Q 碰后，取走物块 P，物块 Q 恰好通过轨道最高点 D，落到地面后弹起，设物块与水平地面发生碰撞前后，竖直方向速度大小不变，方向相反，碰撞过程中水平方向所受摩擦力大小为竖直方向支持力的 k 倍（碰撞时间极短，重力冲量可忽略不计），且 k=0.05，请计算物块 Q 离开 D 点后向左运动的最大水平距离 sm。
哈三中高三上学期物理期中考试参考答案及评分标准参考
11.（1） ? ；（2）小钢球的质量，?＝ ??2。
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
B
D
B
C
D
A
AD
BD
ACD
?Δ?
?22
? （Δ?）
12.（1）0.940，（2）0.19 ，（3）3?2（4?+1）（4）释放小球时候有初速度/ 实际杆长大于 L / 小球经过光
8?（2?－1）
电门时不是球心/ 实验室给出的当地重力加速度小于实际值，或者其他可能产生实际速度大于理论值的答案都可以给分。
13．答案：（1）√??（2）4mg，方向竖直向下
详解：（1）A 在最高点时，对 A 根据牛顿第二定律得
mg＝m??2，（2 分）
?
解得
vA＝√??，（2 分）
因为 A、B 两球的角速度相等，半径相等，则
vB＝vA＝√??。（1 分）
（2）B 在最低点时， 对 B 有
F- 2mg＝
?2
（2 分）
由牛顿第三定律O 受到的弹力大小
TOB
2m……………………………………………
?
F′TOB＝FTOB＝4mg（2 分）
方向竖直向下。（1 分）
14．答案：（1）Ekm =5J（2）2 m （3）5m
详解：（1）（6 分）当物块加速度为零，即合力为零时，速度最大，动能最大，此时
F1＝mgsin 37°＋μmgcs 37°＝10 N（1 分）
由图乙可得出
则 F1＝10 N 时，可得
由动能定理可得
其中?0 = 20N，可得
F＝20－10x（1 分）
x1＝1 m（1 分）
?0+?1 x1 -mgx1sin 37°-μmgx1cs 37°＝Ekm－0（2 分）
2
（2）（3 分）由动能定理可得
Ekm=5J（1 分）
?0+? xm-mgxmsin 37°-μmgxmcs 37°＝0-0（2 分）
2
可得
xm＝2 m（1 分）
（3）（3 分）撤去 F 后，因为 mgsin 37）°＞μmgcs 37°，所以物块最后停在斜面的底端，全程由动能定理有
?0+0 xm－μmgscs 37°＝0（2 分）
2
解得
s＝5 m。（1 分）
15．答案：（1）2 m/s（2）? < 1 （3）4m
3225
解：（1）（6 分）设P 脱离弹簧时的速度为?0 ，由能量守恒得
1212
??
2
得
= 2 ?1?0（1 分）
规定向右为正方向，P、Q 碰撞，有
?0 = 1m/s（1 分）
?1?0 = ?1?1 + ?2?2（1 分）
121212
2 ?1?0 = 2 ?1?1 + 2 ?2?2（1 分）
2
得
?2 = 3 m/s（2 分）
（2）（3 分）对Q，从 B 到 C，由能量守恒有
1212
2 ?2?2 = ??2?? + 2 ?2??（2 分）
若Q 能滑上半圆形轨道，需满足Q 在 C 点的速度大于 0，得
? < 1（1 分）
225
（3）（9 分）Q 恰好通过轨道最高点 D，在 D 点，有
得
Q 飞出后至与地面碰撞前做平抛运动，有
?2
22 ?（1 分）
? ? = ?
?
?? = 2m/s
2? =
1 ??
2
2（1 分）
得
落地前瞬间竖直速度为
?0 = ???（1 分）
? = 0.4s，?0 = 0.8m
?? = ?? = 4m/s（1 分）
碰撞过程中，竖直方向，由动量定理得
?NΔ? = 2?2??（1 分）
同理，水平方向上有
−??NΔ? = ?2Δ??（1 分）
解得
Δ?? = −0.4m/s
即每次与地面碰撞，水平速度减小 0.4m/s，水平速度减小到零需要碰撞的总次数为
? = ?? = 5次（1 分）
|Δ??|
相邻两次碰撞的水平位移大小为
?? = (?? − ?|Δ??|)2?，其中 i=1，2，3，4（1 分）
故物块 Q 向左的最大水平距离为
?m = ?0 + ?1 + ?2 + ?3 + ?4 = 4m（1 分）