安徽省合肥市2026届高三上学期期末模拟 物理试卷

这是一份安徽省合肥市2026届高三上学期期末模拟 物理试卷，共23页。试卷主要包含了2R等内容，欢迎下载使用。
本试卷满分100分,考试用时75分钟
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、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．如图所示，一条细绳跨过光滑的定滑轮连接两个小球A、B，它们都穿在一根光滑的竖直杆上，不计滑轮的质量，当两球平衡时OA绳与水平方向的夹角为2θ，OB绳与水平方向的夹角为θ，B球的质量为m，重力加速度大小为g，则（ ）
A．A球的质量为
B．A球的质量可能小于B球的质量
C．滑轮受到细绳的作用力大小为
D．细绳上的张力大小为
2．如图所示为嫦娥六号探测器登月的简化过程，探测器从地球表面发射至地月转移轨道，在点被月球捕获后沿椭圆轨道①绕月球运动，然后在点变轨后沿圆形轨道②运动，下列说法正确的是（ ）
A．探测器在轨道①上经过点时应该加速才能进入轨道②
B．探测器在轨道②上的运行速度大于月球的第一宇宙速度
C．探测器在地月转移轨道上远离地球的过程中，地球对探测器的万有引力对探测器做负功
D．探测器在轨道①上的周期小于轨道②上的周期
3．如图所示，两个半径均为R的四分之一光滑圆弧轨道在O点平滑连接，两圆弧的圆心O1、O2在同一竖直线上。一质量为m的小球b静止在O点，另一质量也为m的小球a从圆心为O1的圆弧轨道上某处由静止释放，a、b在O点发生弹性碰撞，碰后b在圆弧轨道上运动一段距离后脱离轨道。小球a、b均可视为质点，a、b在两圆弧轨道上运动的路程相等，重力加速度为g，则（ ）
A．a的释放位置距O点的高度为0.2R
B．a、b碰撞后瞬间，b的速度大小为
C．a、b碰撞前瞬间，a对轨道的压力大小为2.0mg
D．a、b碰撞后瞬间，b对轨道的压力大小为1.4mg
4．如图所示，将物块m用压缩的轻弹簧卡在一个矩形的箱子中，并在箱子的上顶板和下底板装有压力传感器。当箱子以a=2.0m/s2加速度竖直向上做匀减速运动时，上顶板的压力传感器显示的压力N=7.2N，下底板的压力传感器显示的压力F=12.0N。g取10m/s2，下面说法正确的是（ ）
A．金属块的质量m=0.4kg
B．若上顶板压力传感器的示数是下底板压力传感器示数的一半，箱子正在以a=5m/s2的加速度竖直向上做匀加速运动
C．若上顶板的压力传感器的示数是下底板的压力传感器示数的一半，箱子做匀速直线运动
D．若上顶板压力传感器的示数恰好为零，箱子可能在做自由落体运动
5．如图所示，穿有小球的轻绳两端固定在A、B两点，把小球拉至M点时轻绳刚好伸直，现释放小球，不计一切阻力，则小球运动到最低点N的过程中（ ）
A．小球的速率先变大后变小
B．重力的功率先变小后变大
C．绳子对小球的作用力与速度方向垂直
D．小球与A点的连线，在相等的时间内扫过的面积相等
6．质量相等的高铁列车与普通列车分别受到恒定动力、的作用从静止开始做匀加速运动，在和时刻的速度分别达到和时，撤去和，此后两列车继续做匀减速运动直至停止，两列车运动速度随时间变化的图线如图所示，设两次摩擦力的冲量分别为、，摩擦力做的功分别为、，和的冲量分别为和，和做的功分别为、。下列结论正确的是（ ）
A．B．
C．D．
7．传送带常被用于运输货物，如图所示为一段倾斜传送带，与水平地面间的夹角为，上、下两端A、B相距。现从A端将一质量的物块（可视为质点）以的速度沿传送带滑上，已知物块与传送带间的动摩擦因数，传送带的运转方向和速率均可调节，重力加速度，，。则下列说法正确的是（ ）
A．若传送带顺时针运转，物块刚开始滑上传送带的加速度大小一定等于
B．若传送带逆时针运转，物块刚开始滑上传送带的加速度大小一定等于
C．若传送带顺时针运转，物块从A点到达B点的最短时间为
D．若传送带逆时针运转，物块从A点到达B点的最短时间为
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。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．如图，两端开口的圆筒与水平地面成一定角度倾斜放置。是圆筒的中轴线，M、N是筒壁上的两个点，且。一个可视为质点的小球自M点正上方足够高处自由释放，由M点无碰撞进入圆筒后一直沿筒壁运动，a、b、c是小球运动轨迹依次与MN的交点。小球从M到a用时t1，从a到b用时t2，从b到c用时t3，小球经过a、b、c时对筒壁压力大小分别为Fa、Fb、Fc，lMa、lab、lbc表示M、a、b、c相邻两点间的距离，不计一切摩擦和空气阻力。下列说法正确的是（ ）
A．==B．
C．D．
9．如图所示，半径为R的圆弧竖直轨道ABC的圆心位于坐标系xOy的原点，一小球从C的正上方下落进入圆弧轨道后从A点抛出做平抛运动。不计空气阻力，下面说法正确的是（ ）
A．小球不可能再落回轨道内B．小球可能从C点落回轨道内
C．小球经过x轴时的坐标D．小球经过x轴时的坐标
10．如图，质量分别为、的两小球A、B用轻质弹簧相连接，静止在光滑水平地面上，弹簧的劲度系数为，弹簧的弹性势能，为弹簧的形变量。球通过一根水平轻质细线（足够长）连接到墙壁上，现将小球B向右拉开一小段距离后由静止释放， 则从释放小球B到小球A碰撞到墙壁前的过程， 下列说法正确的是（ ）
A．小球A、B组成的系统动量守恒B．小球B的最大速度为
C．小球的最大速度为D．弹簧最短时，其压缩量为
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11．如图所示，用“碰撞实验器”可以探究碰撞中的不变量。实验时先让质量为的入射小球从斜槽轨道上某一固定位置S由静止开始滚下，从轨道末端O点水平抛出，落到与轨道O点连接的倾角为θ的斜面上。再把质量为的被碰小球放在斜槽轨道末端，让入射小球仍从位置S由静止滚下，与被碰小球碰撞后，分别与斜面第一次碰撞留下各自的落点痕迹，M、P、N为三个落点的位置。（不考虑小球在斜面上的多次碰撞）
(1)关于本实验，下列说法正确的是_____________。
A．斜槽轨道不必光滑，入射小球每次释放的初位置也不必相同
B．斜槽轨道末端必须水平
C．为保证入射球碰后沿原方向运动，应满足入射球的质量等于被碰球的质量
(2)实验中不易直接测定小球碰撞前后的速度，可以通过仅测量_____________，间接地解决这个问题。
A．小球开始释放高度hB．斜面的倾角θC．O点与各落点的距离
(3)在实验误差允许范围内，若满足关系式_____________，则可以认为两球碰撞前后总动量守恒。
A．B．
C．D．
(4)如果该碰撞为弹性碰撞，则只需要满足一个表达式，即 。
12．某探究学习小组的同学用如图甲所示装置测量滑块和木板间的动摩擦因数。装置由弹簧测力计、两个光电门、滑块、长木板和砝码盘（含砝码）等组成。光电门可以测出滑块上的遮光条依次通过两个光电门的时间、，游标卡尺测出遮光条的宽度d，导轨标尺可以测出两个光电门间的距离L，不计滑轮的质量和摩擦。
（1）测量d时，游标卡尺（主尺的最小分度为）的示数如图乙所示，则遮光条的宽度为 。
（2）改变砝码盘中的砝码，记录弹簧测力计的示数F和用所测数据求出滑块对应的加速度a。以弹簧测力计的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出的图像是一条直线，直线与横坐标的截距为b，直线的斜率为k，重力加速度为g。则滑块与木板间的动摩擦因数可表示为 （用b、k、g表示）。
（3）如果换成表面更加粗糙的木板重新进行实验，则得到的图像的斜率k将 （填“变大”、“变小”或“不变”）。
13．如图，两个半径都为R，质量均为m的匀质球竖直倚靠墙壁，已知所有水平面和球面均光滑，且运动过程中两个球的球心始终在同一竖直平面内，初始时刻两个球均静止，水平面足够长，重力加速度为g，则：
(1)若给A球向左的初速度，落地时A球速度与初速度方向夹角的余弦值为多少？
(2)若给A球向左的初速度，落地时A球速度与初速度方向夹角的余弦值为多少？
(3)若B球受到轻微向左扰动，求全过程中竖直墙壁对A球的冲量大小。
14．驾驶汽车平稳变道并线是基本且重要的技能，下图演示了甲车超车并线的过程。已知乙车匀速行驶，速度，甲车速度，甲车车身长，如图甲所示，甲车在与乙车相距处开始并线，到完成并线进入乙车车道恰好用时。甲车在并线变道过程中，沿前进方向的速度不变，横向移动速度可忽略，求：
(1)甲车刚刚并线结束时，甲车车尾与乙车车头之间的距离s；
(2)若因前方出现事故，甲车并线后立即以的加速度刹车，而此时乙车来不及反应，继续匀速运动。从甲车刹车开始经多长时间甲乙两车相撞；
(3)如图乙，乙车前方的丙车也以匀速行驶，甲车并道后立刻以的加速度减速刹车，以保证车头与丙车车尾的距离不小于。甲车开始并线前，乙车车头到丙车车尾之间距离L至少有多大，甲车才能安全并道成功。
15．如图所示，一半径圆弧槽固定在水平面上，圆弧两端点、间对应的圆心角为，点与圆心的连线竖直。圆弧槽右侧是光滑的水平面，质量的小车紧靠圆弧槽右端放置，且小车上表面与圆弧槽点等高，质量的相同小球和放在小车右侧。一个质量的滑块以的速度从光滑台面上水平射出，刚好从点进入圆弧轨道。已知滑块与小车之间的动摩擦因数，小车足够长，所有碰撞均为弹性碰撞，重力加速度取求：
(1)滑块P到达圆弧点时，轨道对它的作用力；
(2)当滑块与小车第次共速时小车与球刚好发生碰撞，初始时球与小车右端的距离；
(3)当滑块与小车第次共速时，小车与球再次发生碰撞，球、之间的距离
参考答案及解析
1．答案：C
解析：细绳跨过光滑的定滑轮连接两个小球，属于“活结”，滑轮两侧两段绳中张力大小相同。分别对A、B两球分析，运用合成法，如图
AB．由几何知识得
联立解得
mA＝2mcsθ
又因为2θ＜90°，故θ＜45°，所以
csθ＞，mA＞
AB错误；
CD．绳子上的张力
滑轮受到的作用力大小为
C正确，D错误。
故选C。
2．答案：C
解析：A．飞船由椭圆轨道①上经过P点时应该减速做向心运动变轨到轨道②，故A错误；
B．月球的第一宇宙速度是卫星绕月球做匀速圆周运动的最大速度，即为由月球的万有引力提供向心力可得
解得
飞船在轨道②上的环绕速度
其中是飞船距月球表面的高度，可知飞船在轨道②上的环绕速度小于月球的第一宇宙速度，故B错误；
C．探测器在地月转移轨道上远离地球的过程中，引力方向与位移方向的夹角大于90度，所以地球对探测器的万有引力对探测器做负功，故C正确；
D．设飞船在轨道①上半长轴为a，由开普勒第三定律可得
可知
则有
即飞船在轨道①上的周期大于轨道②上的周期，故D错误。
故选C。
3．答案：A
解析：A．设a的释放位置与O1连线和竖直方向夹角为，碰前速度为，则
碰撞后，由于发生弹性碰撞，且质量相等，所以交换速度，a、b在两圆弧轨道上运动的路程相等，从碰后到b脱离轨道过程
且刚要脱离时
联立解得
所以a的释放位置距O点的高度为
故A正确；
B．根据以上分析解得a、b碰撞后瞬间，b的速度大小为
故B错误；
C．根据牛顿第二定律
结合牛顿第三定律可知，a、b碰撞前瞬间，a对轨道的压力大小为
故C错误；
D．a、b碰撞后瞬间，b对轨道的压力大小为
结合牛顿第三定律可知， b对轨道的压力大小为
故D错误。
故选A。
4．答案：C
解析：A．由题意可知，金属块所受竖直向下的压力值即为上底板压力传感器示数，设为，金属块所受竖直向上的弹力值即为下底板压力传感器示数，设为。当，且方向竖直向下时，，对金属块，根据牛顿第二定律有
代入数据解得，故A错误；
BC．若上底板压力传感器示数为下底板压力传感器示数的一半，因为弹簧形变量没有改变，所以下底板压力传感器示数不变，根据牛顿第二定律得
代入数据解得
箱子做匀速直线运动，故B错误，C正确；
D．设上底板压力传感器示数恰好为零，即上底板与金属块接触但不挤压，此时下底板压力传感器示数仍然不变，有
解得
加速度的方向向上。上顶板压力传感器的示数为零，则箱子可能沿竖直轨道运动向上加速或向下减速，加速度大小为，故D错误。
故选C。
5．答案：C
解析：A．小球从M点释放后，在运动到最低点N的过程中，重力做正功，绳子拉力不做功。开始时小球速度为零，随着下落速度逐渐增大，到最低点时速度最大，所以小球的速率一直变大，故A错误；
B．重力的功率（v为竖直方向的分速度）。在M点时，小球速度为零，重力功率为零；在最低点N时，速度水平，竖直方向分速度为零，重力功率也为零。而在中间过程竖直方向有分速度，重力功率不为零，所以重力的功率先变大后变小，故B错误；
C．因为轻绳不可伸长，小球在运动过程中，绳子的拉力始终沿绳子方向，而小球的速度方向沿轨迹的切线方向，所以绳子对小球的作用力与速度方向垂直，故C正确；
D．小球做的不是匀速圆周运动，线速度大小在变化，根据扇形面积公式（l为弧长，r为半径），在相等时间内，由于线速度变化，小球与A点的连线扫过的弧长不同，所以在相等时间内扫过的面积不相等，故D错误。
故选C。
6．答案：A
解析：A．根据图像，撤去动力后列车的加速度相同，根据牛顿第二定律，两列车受到的摩擦力相等，两列车全程的时间之比
根据
所以
故A正确；
B．因图线与t轴围成的面积表示位移，故两列车全程的位移之比
所以
故B错误；
C．对列车全过程利用动量定理，由
故
故C错误；
D．对列车全过程利用动能定理
故
故D错误。
故选A。
7．答案：C
解析：A．若传送带顺时针运转，当其速度小于v0时，物块刚开始滑上传送带所受滑动摩擦力沿传送带向下，由牛顿第二定律可知
解得
当其速度等于v0时，物块刚开始滑上传送带不受滑动摩擦力，由于，此时物块与传送带一同做匀速直线运动，加速度为
当其速度大于v0时，物块刚开始滑上传送带所受滑动摩擦力沿传送带向上，由牛顿第二定律可知
解得
故A错误；
B．若传送带逆时针运转，，物块刚开始滑上传送带所受滑动摩擦力沿传送带向下，由牛顿第二定律可知
解得
故B错误；
C．若传送带顺时针运转，物块所受滑动摩擦力一直沿传送带向上，从A点到达B点的时间最短，即
解得，（舍去）
故C正确；
D．若传送带逆时针运转，则有
即物块不能到达B点，故D错误。
故选C。
8．答案：AB
解析：A．由题意可知，小球自M点正上方足够高处自由释放，由M点无碰撞进入圆筒后，其速度可分解为沿筒壁转动的速度和沿筒壁下滑的初速度，因圆筒倾斜放置，小球在圆筒中有沿筒壁向下的重力分力，因此小球在圆筒截面方向做圆周转动的同时又沿筒壁向下做初速度不为零的匀加速直线运动，又由于a、b、c是小球运动轨迹依次与MN的交点，表明经过相邻点过程圆周运动分运动恰好完成一个圆周，因为圆周运动转动周期相等，根据分运动的等时性有
故A正确；
BC．小球在圆筒截面方向做圆周运动，由于，则a、b、c三点可以等效为沿圆筒截面方向做圆周运动轨迹的同一位置，即a、b、c三点圆周运动的线速度相等，又由于在a、b、c三点位置，重力沿圆筒截面的分力恰好沿截面的切线方向，可知由筒壁的弹力提供圆周运动的向心力，而圆周运动的半径相同，根据向心力公式
可知，筒壁对小球的弹力大小相等，由牛顿第三定律可知，小球对筒壁的压力大小相等，则有
故B正确，C错误；
D．根据上述可知，小球沿筒壁向下做初速度不为零的匀加速直线运动，由位移时间公式有
可知
故D错误。
故选AB。
9．答案：AD
解析：若小球以最小速度通过A点，满足
可得最小速度为
通过A点后做平抛运动，当下落高度为R时有
解得
可知小球一定不会落回轨道内，且小球经过x轴时的坐标
故选AD。
10．答案：BC
解析：A．从释放小球B到小球A碰撞到墙壁前的过程中，弹簧第一次恢复原长前，细线对小球A有拉力，小球A、B组成的系统所受的合外力不为零，系统动量不守恒，故A错误；
B．弹簧第一次恢复为原长时小球B的速度最大，根据机械能守恒定律有
解得，故B正确；
C．弹簧第二次恢复为原长时小球A的速度最大。根据弹簧第一次恢复为原长后，小球A、B组成的系统所受的合外力为零，系统动量守恒，根据动量守恒和机械能守恒有，
联立解得，故C正确；
D．弹簧最短时小球A、B速度相等，根据动量守恒和机械能守恒有，
联立解得，故D错误。
故选BC。
11．答案：(1)B
(2)C
(3)C
(4)
解析：（1）A．只要小球从斜面上同一位置由静止释放即可保证小球到达斜槽末端的速度相等，斜槽轨道不必光滑，故A错误；
B．为保证小球离开斜槽后做平抛运动，斜槽轨道末端必须水平，故B正确；
C．为保证入射球碰后沿原方向运动，应满足入射球的质量大于被碰球的质量，故C错误。
故选B；
（2）小球离开斜槽后做平抛运动，设小球的位移大小为L，竖直方向有
水平方向有
解得
入射球碰撞前的速度为
碰撞后的速度为
被碰球碰撞后的速度为
两球碰撞过程系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得
整理得
实验可以通过O点与各落点的距离代替测小球做平抛运动的初速度。
故选C；
（3）由（2）可知在实验误差允许范围内，若满足关系式
则可以认为两球碰撞前后总动量守恒。
故选C。
（4）若碰撞是弹性碰撞，以上物理量还满足的表达式为
因
即
则表达式为
联立可得
12．答案： 1.140 不变
解析：（1）[1] 遮光条的宽度为
（2）[2]对滑块，由牛顿第二定律有
解得
可得
解得
（3）[3]由（2）知斜率为
由此可知如果换成表面更加粗糙的木板重新进行实验，则得到的图像的斜率k将不变。
13．答案：(1)
(2)
(3)
解析：（1）当A球获得初速度时，若恰好做平抛运动，则有
解得
若给A球向左的初速度，则A球做平抛运动，设末速度为，由动能定理可得
解得
则落地时A球速度与初速度方向夹角的余弦值为
（2）若给A球向左的初速度，则A球首先做圆周运动，随后与B球分离，设二者分离时，圆心连线与竖直方向夹角为，此时A球速度为，如图所示
根据动能定理可得
此时二者接触但无弹力，A球重力分力提供向心力，则有
联立解得，
此时A球速度水平分量
此后A 球做斜抛运动直到落地，设落地速度为，根据功能定理可得
解得
故落地时夹角的余弦值为
（3）设二者分离时，圆心连线与竖直方向的夹角为γ，此时A球速度为，B球速度为，根据机械能守恒可得
此时，以B球为参考系，A球做圆周运动，且速度矢量满足如图关系
有
且相对速度为
此时A球重力分力提供向心力，则有
联立解得，
故墙壁对A球冲量大小为
14．答案：(1)
(2)
(3)
解析：（1）并线过程中，两车的位移大小分别为
故
（2）甲车从开始刹车至停止通过的位移大小和所用时间为
这段时间内乙车的位移大小为
因
故这段时间内两车未相撞。设从甲车开始刹车至两车相撞所经历的时间为
（3）以丙车为参考系，甲车的初速度大小为
并道过程中，甲车相对于丙车的位移大小为
甲车相对于丙车的速度减小至零的过程中甲车相对于丙车通过的位移大小为
则的最小值满足
求得
即至少为。
15．答案：(1)
(2)
(3)
解析：（1）刚好从点进入圆弧轨道，点由几何关系得
得
过程中由动能定理得
得
点由牛顿第二定律得
得
（2）滑块P与小车第一次共速，由动量守恒定律
得
对小车，由动能定理
得
（3）小车与第一次碰撞过程中，由动量守恒和能量关系，
解得，
小车与滑块第2次达到共速
得
对小车由动能定理
得
小车与第一次碰撞后运动到滑块与小车再次共速过程到中，一直以的速度向右运动。故可以判断，滑块与小车共速时，与发生弹性碰撞，交换速度，处于静止，故球、之间的距离