江西省抚州市崇仁县第一中学2025~2026学年高三上学期期中考试物理试卷(学生版)
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这是一份江西省抚州市崇仁县第一中学2025~2026学年高三上学期期中考试物理试卷(学生版),共14页。试卷主要包含了单选题,多项选择题,实验题,计算题等内容,欢迎下载使用。
1. 我国的5G技术世界领先,该项技术在传输时延、传输精度方面比4G大有提高,我国许多公司已将该技术应用于汽车的无人驾驶技术研究。某公司在研究无人驾驶汽车的过程中,对比A、B两辆车的运动,两车在计时起点时刚好经过同一位置沿同一方向做直线运动,它们的速度随时间变化的关系如图所示,由图可知( )
A. A车在任何时刻的加速度大小都比B车大
B. 在0~6s内,两车一定有加速度相同的时刻
C. 在t=3s时,两车经过同一位置
D. A车在t=9s时的加速度与t=12s时的加速度相同
2. 小明从水平面竖直向上抛出一质量为m的小球,小球能达到的最大高度为h,在运动过程中受到的空气阻力大小与小球速率成正比,经过一段时间小球下落至同一水平面,则下列说法正确的是( )
A. 小球上升过程所需时间大于下降过程所需时间
B. 上升过程小球重力势能减少mgh
C. 上升过程小球机械能减少量大于下降过程机械能减少量
D. 小球上升与下降过程重力的冲量大小相等
3. 图甲为排球课的某个场景。小王同学将排球从A点水平击出,排球飞到B点时,被小李同学垫起,球向斜上方飞出后落到A点正下方且与B点等高的D点,排球运动的最高点为C,C点与A点高度相同,不计空气阻力,将排球飞行过程简化为乙图。下列说法正确的是( )
A. 排球从A点飞到B点与B点飞到C点时间相等
B. 排球到达C点的速率与离开A点的速率相等
C. 排球离开B点飞到C点的时间内处于超重状态
D. 排球从A点飞到B点与B点飞到C点的过程中重力对排球做的功相同
4. 如图所示,竖直方向固定一个圆形轨道,其内部恰好对称放置5个完全相同、重力均为G的光滑匀质小球,球1和球5的重心与轨道圆心O在同一高度,5个小球的重心和圆形轨道的圆心在同一竖直面内,下列说法正确的是( )
A. 轨道对球1、球5的作用力相同
B. 球2和球4对球3作用力的合力方向竖直向下
C. 球2对球1的作用力大小可能小于G
D. 轨道对球3的作用力大小等于5G
5. 在光滑水平面上,质量为、速度为的球跟质量为的静止球发生正碰。碰撞可能是弹性的,也可能是非弹性的,碰撞后B球的速度可能值为( )
A. B. C. D.
6. 下列四幅图中质量不同的重物用轻质细绳连接,绕过无摩擦的轻质滑轮。滑轮用轻杆连接悬挂在天花板上,不计空气阻力,由静止释放重物的瞬间,轻杆的张力最大的是( )
A. B.
C. D.
7. 如图甲所示,滑块A放在静止于水平地面上的木板B右端,已知滑块A与木板B的质量均为时刻滑块A以的初速度向左运动,同时在木板右端加一个水平向右的外力,作用后撤去外力,前内滑块和木板的关系图像如图乙所示。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,滑块始终没有离开木板,。则( )
A. 滑块与木板间的动摩擦因数为0.1B. 木板与地面间的动摩擦因数为0.4
C. 木板长度至少为8mD. 整个过程中系统摩擦生热共
二、多项选择题(每小题至少有两个正确答案)
8. 2024年3月20日,鹊桥二号中继星成功发射升空,为嫦娥六号在月球背面的探月任务提供地月间中继通讯。鹊桥二号采用周期为24h的环月椭圆冻结轨道(如图),近月点A距月心约为2.0 × 103km,远月点B距月心约为1.8 × 104km,CD为椭圆轨道的短轴,下列说法正确的是( )
A. 鹊桥二号从C经B到D的运动时间为12h
B. 鹊桥二号在A、B两点的加速度大小之比约为81:1
C. 鹊桥二号在C、D两点的速度方向垂直于其与月心的连线
D. 鹊桥二号在地球表面附近的发射速度大于7.9km/s且小于11.2km/s
9. 如图所示,粗细均匀的直杆水平固定,一个滑环套在杆上,小球与滑环用细线连接,力F作用在小球上,滑环和小球均处于静止状态,开始时,F与细线的夹角大于90°,保持F方向不变,改变F的大小,使小球位置缓慢升高一些,环始终保持静止,则此过程中( )
A. 力F变大B. 绳的拉力变大
C. 杆对环的支持力变大D. 杆对环的摩擦力变大
10. 半径相同的光滑小球A、B、C按图示放置,其中A、B球用竖直轻杆连接,B、C球紧挨着,但不粘连。在受轻微扰动后轻杆开始向左倾斜,三个小球始终在同一竖直面内运动。当杆与地面夹角为时,小球B和C分离,已知小球C的最大速度为v,小球A、B、C的质量分别为3m、2m、m,重力加速度为g。则( )
A. 从A球开始运动到落地前瞬间三小球组成的系统机械能守恒,动量守恒
B. 从A球开始运动到落地前瞬间的过程中杆对B球始终做正功
C. 球B、C分离时,球A的加速度大小为g
D. 球B、C分离时,球A的速度大小为
三、实验题
11. 在“探究加速度与力的关系”的实验中,某同学设计了如图甲所示的实验装置。在调节桌面水平后,利用力传感器来测量细线拉力。
(1)为探究加速度与力的关系,下列实验操作中正确的是_____。(多选)
A.选用电火花计时器比选用电磁打点计时器实验误差会更小
B.实验过程中,沙和沙桶的质量不需要远小于小车的质量
C.力传感器的示数即小车所受合外力的大小
D.先用手将小车按在远离打点计时器的位置,然后接通电源再释放小车
(2)该同学在实验中得到一条纸带如图乙所示,相邻计数点间有4个点未画出,打点计时器所接交流电的频率为50Hz,小车的加速度大小为________(结果保留两位有效数字)。
(3)该同学在小车内放置一质量为的砝码,多次改变砂的质量,通过实验得到多组a、F数据,并利用测量数据画出图像,已知图线的斜率大小为k,则小车的质量为________(用k、表示)。
(4)该同学用图丙所示装置完成“探究加速度与力、质量的关系”的实验,可通过位移的测量来代替加速度的测量,即,使用这种方法需要满足两小车________。
A.所受拉力相同 B.运动时间相同 C.小车质量相等
12. 某实验小组利用如图甲所示的装置来验证机械能守恒定律:
(1)用游标卡尺测量滑块上遮光条的宽度,示数如图乙所示,则_________mm;
(2)关于调节气垫导轨水平,下列说法正确的是_________;(填字母序号)
A. 调节时,应挂上砂桶
B. 调节时,应打开气泵
C. 若自由释放滑块,滑块向左运动,则应将导轨左边适当调低
(3)以下是实验中的主要步骤:
①将滑块从导轨最右端由静止释放,记录遮光条通过光电门的遮光时间t
②调节气垫导轨水平,测量出遮光条的宽度
③将滑块置于气垫导轨的最右端,测出遮光条中心到光电门中心的距离
④仅改变光电门的位置,让滑块从气垫导轨最右端释放,测出多组和
将上述步骤按照先后顺序,最合理的排序是_________;(填序号)
(4)用天平测出滑块和遮光条的总质量,砂和砂桶的总质量,遮光条通过光电门时,系统的总动能为_________(用表示);
(5)已知当地的重力加速度为,作出的图像,如果所作图线是一条延长后过坐标原点的直线,是否就验证了机械能守恒定律?_________。(填“是”或“否”)
四、计算题
13. 原地起跳摸高是同学们经常进行的一项体育活动。如图所示,一质量为m=60kg的同学弯曲两腿向下蹲,然后用力蹬地起跳。该同学离开地面跳起的过程中,他的重心沿竖直方向上升的最大高度h=0.45m,取重力加速度大小,不计空气阻力。
(1)求该同学跳起瞬间的动量大小p;
(2)该同学起跳蹬地过程中所用时间t=0.2s,求起跳蹬地过程地面对该同学的平均作用力大小。
14. 如图所示,两个半径均为R、质量均为2m的四分之一光滑圆槽AB、CD静置在光滑水平地面上,圆槽低端点B、C所在平面与水平地面相切,BC相距R。将质量为m的小球从距A点正上方H处(H可调)静止释放,恰好从圆槽上端点A进入圆槽。小球可视为质点,重力加速度为g,不计空气阻力。
(1)若,同时用水平向右的外力F使AB槽静止不动,求:
①小球到达AB槽低端B处时的向心加速度a;
②在小球下滑的过程中水平外力F的最大值。
(2)若,求:
③小球到达C点时,B、C之间的距离L;
④小球冲上CD槽后上升的最大高度h。
15. 如图所示,倾角的倾斜传送带AB长m,以速率v顺时针匀速运转。一小煤块轻放在传送带上端A处,经B到达点进入螺旋圆环轨道,通过轨道最高点,继续沿轨道经过点,然后从D点离开平台,最后落在倾角为的斜坡上。环间距正好让小煤块通过,且与圆轨道半径相比可以忽略。已知小煤块与传送带表面间的动摩擦因数为,其它地方摩擦不计,传送带底部与水平面平滑过渡,m,,。
(1)若,小煤块恰能过圆环最高点,求圆环轨道最大半径R;
(2)若m/s,求小煤块在传送带上留下的痕迹长度;
(3)要使小煤块垂直打在斜坡上,求传送带的速率v。
参考答案
1. 【答案】B
【解析】A.根据图像斜率表示加速度,可知A车的加速度可以为零,并非A车在任何时刻的加速度大小都比B车大,故A错误;
B.在0~6s内,一定存在一个时刻,该时刻A图像切线的斜率等于B的斜率,即两车一定有加速度相同的时刻,B正确;
C.根据图像与时间轴围成的面积表示位移,可知前3s内,A的位移比B的大,因t=0时刻两车在同一位置,则在t=3s时,两车不在同一位置,故C错误;
D.根据图像的斜率表示加速度,斜率的正负表示加速度的方向,则知A车在t=9s时的加速度与t=12s时的加速度不同,故D错误。故选B。
2. 【答案】C
【解析】A. 上升过程中,小球受向下的重力和阻力f=,
由牛顿第二定律可得加速度
下降时,阻力方向向上,可得加速度为
上升阶段加速度更大,速度减得更快,且位移相同,因此上升时间更短,故A错误;
B. 小球上升时重力做负功,重力势能增加,故B错误;
C. 机械能减少量等于克服阻力做的功。上升时速度更大,阻力()更大,且上升和下降路径均为,因此上升过程阻力做功更多,机械能减少量更大,故C正确;
D. 重力冲量大小为
上升时间小于下降时间,所以小球上升与下降过程重力冲量大小不相等,故D错误。故选C。
3. 【答案】A
【解析】AB.排球从A点飞到B点做平抛运动,从B点飞到C点可逆向看成也做平抛运动,则有,
由于下落高度相同,所以排球从A点飞到B点与B点飞到C点的时间相等;由于A点飞到B点的水平位移大于B点飞到C点的水平位移,则排球到达C点的速率小于离开A点的速率,故A正确,B错误;
C.排球离开B点飞到C点的时间内,只受重力作用,加速度为重力加速度,处于完全失重状态,故C错误;
D.排球从A点飞到B点,重力对排球做的功为
从B点飞到C点的过程中,重力对排球做的功
故D错误。故选A。
4. 【答案】B
【解析】A.圆轨道对球1、球5的作用力方向不同,A错误;
B.对3受力分析易知球2和球4对球3作用力的合力方向竖直向下,B正确;
C.对球1受力分析如图
结合勾股定理可判断球2对球1的作用力F大小一定大于G,C错误;
D.对整体受力分析,由于轨道对4和2有斜向上的支持力,则有
可得轨道对3的支持力小于5G,D错误。选B。
5. 【答案】A
【解析】规定v方向为正方向,若碰撞为完全非弹性碰撞,则B的速度有最小值,由动量守恒得
解得此时B的速度最小值
若碰撞为弹性碰撞,则B的速度有最大值,根据动量守恒、机械能守恒分别有,
解得此时B的速度最大值
可知B球速度范围在到之间。综合可知A符合题意。故选A。
6. 【答案】A
【解析】设滑轮两侧物体的质量分别为,物体运动的加速度大小为,细绳中的拉力大小为,则轻杆中张力大小为。分别对两物体应用牛顿第二定律,有
解得,故
由于四幅图中左右两侧物体的质量之和都相同,A图中两质量的乘积最大,轻杆的张力最大。故选A。
7. 【答案】AD
【解析】A.前1s内,对滑块A,根据牛顿第二定律,有
由图中斜率可得
解得滑块和木板间的动摩擦因数,故A正确;
B.前内,对木板B有
根据图中斜率得
解得木板和地面间的动摩擦因数,故B错误;
C.后撤去外力,对木板B有
解得
木板B以向右做匀减速运动,速度减为零用时
由于,故之后木板保持静止,滑块继续向左减速到零,滑块的位移为
木板的总位移
所以木板长至少为,故C错误;
D.系统摩擦生热,故D正确。故选AD。
8. 【答案】BD
【解析】A.鹊桥二号围绕月球做椭圆运动,根据开普勒第二定律可知,从A→C→B做减速运动,从B→D→A做加速运动,则从C→B→D的运动时间大于半个周期,即大于12h,故A错误;
B.鹊桥二号在A点根据牛顿第二定律有
同理在B点有
带入题中数据联立解得aA:aB = 81:1,故B正确;
C.由于鹊桥二号做曲线运动,则可知鹊桥二号速度方向应为轨迹的切线方向,则可知鹊桥二号在C、D两点的速度方向不可能垂直于其与月心的连线,故C错误;
D.由于鹊桥二号环绕月球运动,而月球为地球“卫星”,则鹊桥二号未脱离地球的束缚,故鹊桥二号的发射速度应大于地球的第一宇宙速度7.9km/s,小于地球的第二宇宙速度11.2km/s,故D正确。故选BD。
9. 【答案】ABD
【解析】AB.在小球位置变化过程中,小球受力始终平衡,如图
根据图解可知,绳的拉力T、力F的变化如图所示,即F、T均变大,AB正确;
CD.对环研究,由于绳的拉力的竖直分力变小,水平分力变大,根据力的平衡可知,杆对环的支持力变小,杆对环的摩擦力变大,C错误D正确。
故选ABD。
10. 【答案】CD
【解析】A.A、B、C三球组成的系统机械能守恒,且在水平方向上所受合外力为0,水平方向动量守恒,但竖直方向动量不守恒,故A错误;
B.B、C分离前,杆中弹力沿杆向外,此时杆对B做正功,对A做负功,分离后,杆中弹力沿杆向内,对A做正功,对B做负功,故B错误;
C.B、C分离时,B、C间的弹力为0,且加速度相等,C的加速度为0,则B的加速度也为0,杆上的弹力为0,则A的加速度为g,方向竖直向下,故C正确;
D.B、C分离时,C达到最大速度,B与C共速为v,设此时A的水平速度为(方向向左),竖直方向分速度为(方向竖直向下),
由A、B、C在水平方向有动量守恒,解得
AB两球沿杆方向的分速度相同,则有,解得
则球A的速度大小
联立以上解得
故D正确。
故选CD。
11. 【答案】(1)AB##BA (2) (3) (4)B
【解析】(1)A.电火花对纸带的阻力较小,实验误差较小,故A正确;
B.传感器可测出小车所受拉力,对砂和砂桶的质量没有要求,故B正确;
C.传感器示数的2倍减摩擦阻力等于小车所受合力,故C错误;
D.小车应该在靠近打点计时器的位置释放,故D错误。故选AB。
(2)相邻计数点的时间间隔为0.1s,所以小车得加速度为
(3)根据得
则解得小车质量为
(4)根据可知需要满足运动时间相同。故选B。
12. 【答案】(1)2.40 (2)B (3)②③①④ (4) (5)否
【解析】【小问1】用游标卡尺测量滑块上遮光条的宽度=2mm+0.05mm×8=2.40mm
【小问2】调节气垫导轨水平时,应打开气泵,不能挂上砂桶,若滑块在气垫导轨上向左滑动,说明左端较低,应将左端适当调高。故选B。
【小问3】上述步骤按照先后顺序,最合理的排序是②③①④。
【小问4】当遮光条通过光电门时,滑块和砂桶的速度大小均为,系统的总动能为。
小问5】由机械能守恒可得,知
作出的图像,如果是一条延长后过坐标原点的直线,不能就由此验证了机械能守恒定律,还要看计算出的斜率在误差范围内是否等于。
13. 【答案】(1) (2)1500N
【解析】【小问1】设该同学跳起瞬间的速度大小为v,对该同学从地面跳起后的过程,
有,解得
所以该同学跳起瞬间的动量大小为
【小问2】设竖直向上为正方向,该同学起跳蹬地过程中由动量定理可得
解得平均作用力大小为
14. 【答案】(1)①2g,方向向上,②;(2)③2R,④
【解析】(1)①根据机械能守恒得
根据向心加速度与线速度得关系得,an的方向向上。
②下滑过程根据功能关系得
结合合力提供向心力得
综上解得
所以
(2)③全过程根据动量守恒,解得
即,
④下滑过程根据能量守恒
解得,
上滑过程中,,得
15. 【答案】(1)0.12m (2)0.2m (3)
【解析】【小问1】恰能过最高点,由动能定理有
解得
【小问2】小煤块从A点到与皮带同速,由牛顿定律,有
运动距离,用时
小煤块相对传送带位移
小煤块从与皮带同速到B点,有
速度为
用时
小煤块相对传送带位移
所以小煤块在传送带上留下的痕迹长度为0.2m
【小问3】要使小煤块垂直打在斜坡上,有
以D点为坐标原点,水平为x方向,竖直向下为y方向,有,
D点速度m/s
小煤块从A点到B全过程分析
解得m/s
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