【物理】河北省雄安新区2025-2026学年高三上学期11月期中试题（解析版+学生版）

这是一份【物理】河北省雄安新区2025-2026学年高三上学期11月期中试题（解析版+学生版），共9页。
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、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. 某同学沿平直道路骑自行车，先做初速度为零的匀加速运动，6s后开始做匀速直线运动。匀速直线运动过程，3s内通过的位移为24m，则匀加速运动的位移大小为（ ）
A. 18mB. 24mC. 32mD. 36m
2. 如图所示，表面粗糙程度均匀的长木板A静置在光滑水平地面上，物块B静置在A上，B左侧通过细线与弹簧测力计相连（不计细线和弹簧测力计的重力，细线不会被拉断，弹簧不会超过弹性限度），初始时刻弹簧测力计示数为零，细线刚好伸直，现用水平拉力F拉动A，拉力F从零开始缓慢增大，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。关于该过程，下列说法正确的是（ ）
A. A对B的摩擦力方向水平向左
B. A相对B运动前，弹簧测力计的示数为零
C. A相对B运动后，弹簧测力计的示数不断增大
D. 细线对B的拉力与A对B的摩擦力大小相等
3. 沿水平方向抛出质量相等的A、B两个小球，A、B两球落地时（地面水平）重力的瞬时功率之比为2∶1，落地时的动能之比为4∶1，不计空气阻力，则A、B两球抛出时的初速度大小之比为（ ）
A. 1∶2B. 1∶1C. 2∶1D. 4∶1
4. 如图所示，四分之一圆弧体固定在水平面上，B点为光滑圆弧面的最低点且切线水平。将一个质量为m的小球在A点由静止释放，小球到B点时的速度大小为。关于小球在圆弧面上的运动过程，下列说法错误的是（ ）
A. 小球重力的冲量为零B. 小球重力做功为
C. 小球受到的合力做功为D. 小球受到的合力冲量大小为
5. 目前，环绕地球运行的卫星有五千多颗，若卫星均绕地球做圆周运动，卫星与地球的张角为2θ，则下列判断正确的是（ ）
A. 卫星运行的线速度与sinθ成正比
B. 卫星运行的线速度与sin2θ成正比
C. 卫星运行的周期与sin3θ成反比
D. 卫星运行的周期与成反比
6. 如图所示，半径为R的半球固定在水平面上，质量为m的物块静止在半球的最高点，给物块一个微小扰动，物块沿半球下滑到B点时离开球面，B点与球心O连线与水平方向夹角为30°，重力加速度为g，不计物块大小，不计空气阻力，则物块在球面上运动过程中因摩擦产生的热量为（ ）
A. B. C. D.
7. 如图所示，质量为m的物块A叠放在质量为2m的物块B上，物块B放在水平圆盘上，水平细线连接物块A与圆盘的竖直转轴，细线初始伸直且无拉力，细线长为L，A和B间、B和圆盘间动摩擦因数均为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，不计物块大小，整个装置绕竖直转轴做圆周运动，角速度从零开始缓慢增大，直至细线上刚要产生拉力时，下列说法正确的是（ ）
A. 圆盘的角速度为
B. 物块A、B间摩擦力为零
C. B所受的圆盘的摩擦力大小为2μmg
D. B所受的摩擦力的合力大小为4μmg
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，有两个或两个以上选项符合题目要求。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. 某同学站在力传感器上做“下蹲”和“起立”动作，在一次完整的“下蹲”和“起立”过程中，力传感器显示力随时间变化的规律如图所示，则关于该同学的下蹲过程，下列说法正确的是（ ）
A. 先超重后失重
B. 先失重后超重
C. 加速度先减小后增大，再减小再增大
D. 加速度先增大后减小，再增大再减小
9. 图甲所示为水平弹簧振子，振子质量为m，弹簧的劲度系数为k，振子做简谐运动，弹簧的弹性势能随时间变化的规律如图乙所示，图中E0、t0均为已知量，弹簧的弹性势能（k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量），弹簧始终在弹性限度内，则下列判断正确的是（ ）
A. 弹簧振子振动的周期为2t0
B. 振子振动的振幅为
C. 振子振动的最大速度为
D. t=2.5t0时刻，振子的加速度与速度方向相反
10. 如图所示，质量均为m的物块A、B靠在一起静止在光滑水平面上，物块A上固定一竖直轻杆（质量不计），长为L的细线一端连接在杆上O点，另一端连接质量也为m的小球C，将小球C移到与O等高的位置，细线刚好伸直，不计小球的大小，由静止释放小球C（小球C运动过程中不会与杆相碰），此后在小球C运动过程中，下列判断正确的是（ ）
A. 若物块B锁定，物块B对物块A的冲量大小为
B. 若物块B锁定，物块A在水平面上将做往复运动
C. 若物块B不锁定，物块B对物块A的冲量大小为
D. 若物块B不锁定，则物块A能获得的最大速度为
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 某同学用双线摆与光电计时器测当地的重力加速度，装置如图所示。两根悬线长均为d
（1）小球被垂直纸面拉起后由静止释放，使小球小角度摆动，则小球的运动可看作简谐运动（忽略空气阻力），下列说法正确的是（ ）
A. 小球经过平衡位置时，速度最大，但合力不为零
B. 小球摆动过程中重力和悬线拉力的合力提供回复力
C. 小球拉起的幅度越大，运动周期越大
（2）将小球垂直纸面拉离平衡位置一个小角度，由静止释放，用光电计时器测出小球第一次挡光到第n次挡光经过的总时间为t，则双线摆摆动的周期为T=___________；
（3）改变两悬点间的距离，同时改变光电计时器的位置，保证每次小球摆到最低点时能正常挡光，重复实验多次，测得每次双线摆摆动的周期T及两悬点间的距离s，作s2-T4图像，测得图像斜率的绝对值为k，忽略小球半径，则测得的当地的重力加速度g=___________。
12. 某实验小组用气垫导轨验证机械能守恒定律，装置如图甲所示。重力加速度为g。
（1）用螺旋测微器测出挡光片的宽度，示数如图乙所示，则挡光片宽度d=___________mm；
（2）开动气源，让滑块在气垫导轨上A点（图中未标出）由静止释放，滑块通过光电门时，挡光片挡光时间为t，用手机的测角度功能测出气垫导轨的倾角θ，用刻度尺测出滑块在A点时挡光片到光电门的距离L，若滑块的质量为m，则滑块从A点滑到光电门，滑块动能的增加量为___________，重力势能的减少量___________；
（3）改变气垫导轨的倾角多次实验，每次滑块均从A点由静止释放，记录每次测得的气垫导轨的倾角θ，挡光片挡光的时间t，根据测得的多组数据，作图像，如果图像是一条过原点的倾斜直线，且图像的斜率等于___________，则表明滑块滑动过程中机械能守恒。实验中为了减小实验误差，采用图像法处理数据，这是为了减小___________（填“偶然”或“系统”）误差；选用的挡光片的宽度适当小些，这是为了减小___________（填“偶然”或“系统”）误差。
13. 如图所示，MN为固定在竖直面内的光滑、粗细均匀的细金属杆，MA段竖直，NB段水平，AB段为圆心为O点，半径为R的四分之一圆弧，B点在定滑轮右侧正下方，倾角为37°的光滑斜面体固定在水平面上，绕过定滑轮的轻绳一端连接在质量为m的物块上，另一端连接在套在金属杆上质量为2m的小球上，开始时将物块锁定在斜面上，连接物块的轻绳与斜面平行，小球停在A点，连接小球的轻绳与水平方向的夹角为53°，不计物块、小球及滑轮的大小，不计滑轮的摩擦，重力加速度为g。求：
（1）锁定物块时，轻绳对小球的拉力大小；
（2）解除对物块锁定，当小球运动到圆弧的B点时，小球的速度大小（物块运动全程未离开斜面）。
14. 如图所示，质量为10kg货物在倾角为37°的斜面上A点由静止下滑，为了使货物到达B点时不至于速度太大，在货物刚开始运动时对物块施加了一个沿斜面向上、大小为34N的恒定拉力F，货物在斜面上运动一段时间后撤去拉力，货物在B点运动到水平面时没有机械能损失，货物在水平面上运动到C点时速度为零，已知货物与斜面和水平面间的动摩擦因数均为0.2，BC长为4m，AB长为8.5m，重力加速度g=10m/s2。求：
（1）货物到达B点时的速度大小；
（2）货物在拉力作用下运动的加速度大小；
（3）拉力F作用的时间（结果可用根式表示）。
15. 如图所示，长为L=2m的水平传送带以v=8m/s的速度沿顺时针方向匀速转动，传送带的上表面与水平面相平，传送带的两端与光滑水平面平滑连接，轻弹簧左端连接在固定挡板上，质量为1kg的物块A放在水平面上，质量均为3kg的物块B和光滑圆弧体C静止在光滑水平面上，圆弧所对的圆心角为53°，圆弧的半径为R=0.5m，重力加速度g=10m/s2，用力将物块A向左压缩轻弹簧至某一位置，由静止释放物块A，物块A刚好能匀减速滑过传送带，并与物块B发生弹性碰撞，物块A与传送带间的动摩擦因数μ=0.5，不计物块的大小，求：
（1）轻弹簧开始被压缩时具有的弹性势能；
（2）物块A第二次在传送带上运动，因摩擦产生的内能为多少；
（3）物块B滑离圆弧体C后，还能上升的高度为多少。
参考答案
1. 【答案】B
【解析】由题知，匀速运动的速度大小为=8m/s
根据平均速度推论可知，匀加速运动的位移大小为x1×8×6m=24m ，故选B。
2. 【答案】D
【解析】A．A开始运动前，B相对于A有向左滑动的趋势，A开始运动后，B相对于A向左滑动，因此A对B的摩擦力方向水平向右，故A项错误；
B．A相对B运动前，A、B间为静摩擦力，A、B可看成整体，弹簧测力计的示数等于拉力F的大小，不断增大，故B项错误；
C．A相对B运动后，弹簧测力计的示数等于A、B间的滑动摩擦力大小，保持不变，故C项错误；
D．根据题意，拉力F从零开始缓慢增大的过程，B始终处于平衡状态，所以细线对B的拉力大小始终等于A对B的摩擦力大小，故D项正确。故选D。
3. 【答案】C
【解析】设A、B两球落地时竖直方向分速度大小分别为，水平方向分速度大小分别为，根据题意，，得到
解得，故选C。
4. 【答案】A
【解析】A．由可知，小球重力的冲量不为零，故A错误；
BC．小球运动过程中，只有重力做功，根据动能定理得，故BC正确；
D．根据动量定理，故D正确。本题选错误的，故选A。
5. 【答案】D
【解析】AB．设地球的半径为R，则卫星做圆周运动的轨道半径
由万有引力定律，解得
卫星运行的线速度与成正比，故AB错误；
CD．由万有引力定律
解得
卫星运行的周期与成反比，故C错误，D正确。故选D。
6. 【答案】C
【解析】设物块在B点时速度大小为v，则
从A到B过程，根据能量守恒，
解得，故选C。
7. 【答案】A
【解析】AB．设细线上刚要产生拉力时，物块B没有滑动，此时A与B间的摩擦力刚好为，转动的角速度设为，则，解得，故A正确，B错误
CD．设此时物块B受到圆盘的摩擦力大小为f，对B研究，有
解得，即物块B与圆盘间刚好达到最大静摩擦力，B所受的摩擦力的合力大小为，故CD错误；故选A。
8. 【答案】BD
【解析】AB．由图像可知，下蹲过程F先比重力小后比重力大，所以应是先失重后超重，故A错误，B正确；
CD．力传感器的示数F为该同学对传感器的压力大小，由牛顿第三定律可知，传感器对该同学的支持力大小也为F。
下蹲过程F比重力小时为向下加速过程，根据牛顿第二定律得加速度大小
由图像可知F先减小后增大，因此此过程加速度先增大后减小；
下蹲过程F比重力大时为向下减速过程，根据牛顿第二定律得加速度大小
由图像可知F先增大后减小，因此此过程加速度先增大后减小，故C错误，D正确。
故选BD。
9. 【答案】BC
【解析】A．弹簧振子的周期是指弹簧振子完成一次全振动所需要的时间。全振动是指振子从某一位置出发，再次回到该位置，并且运动状态（速度、加速度等）与出发时完全相同的过程，所以该弹簧振子振动的周期为4t0，故A错误；
B．当弹簧的弹性势能最大时，其形变量应是最大，此时形变量的最大值等于弹簧振子的振幅。所以最大弹性势能为，解得，故B正确；
C．弹簧振子在运动的过程中机械能守恒，当弹性势能为零时其动能最大，
所以有，解得，故C正确；
D．t=2.5t0时刻，弹簧的弹性势能正在减小，振子正在向平衡位置运动，速度与加速度同向，故D错误。故选BC。
10. 【答案】AD
【解析】AB．若物块B锁定，小球C自静止释放至运动到最低点，以A、C为系统分析，动量不守恒，机械能守恒，设小球C第一次运动到最低点时速度大小为v1，根据机械能守恒有，解得
小球C到最低点时A、B即将分离，分离时物块A的速度为0，小球C的速度为，对A、C组成的系统，在水平方向只受物块B对物块A的作用力，
由动量定理，解得
即物块B对物块A的冲量大小为。A、B分离之后，A、C组成的系统水平方向动量守恒、整个系统机械能守恒， A、C组成的系统类似于一静一动模型，弹性碰撞，质量相等速度交换，因此物块A做单向直线运动，故A正确，B错误；
CD．若物块B不锁定，则小球第一次运动到最低点时A、B开始分离，设C第一次到最低点时，A、B的共同速度为v2，此时C的速度大小为v3，
根据水平方向动量守恒有，根据机械能守恒有
解得，
则物块B对物块A的冲量大小为
B离开后，A、C组成的系统水平方向动量守恒，作用过程类似弹性碰撞，A、C交换速度，因此物块A能获得的最大速度为，故C错误，D正确。故选AD。
11. 【答案】（1）A （2） （3）
【解析】【小问1】A．根据机械能守恒定律，小球经过平衡位置时，重力势能最小，动能最大，则速度最大，小球合力提供向心力，则合力不为零，故A正确；
B．小球在摆动过程中，重力和绳子拉力的合力沿轨迹切线方向的分力提供回复力，故B错误；
C．单摆的周期为，与摆球的振幅无关，故C错误。故选A。
【小问2】由题意有，则双线摆摆动的周期为
【小问3】由得
根据题意，解得
12. 【答案】（1）5.664##5.665##5.666 （2） ；
（3） ； 偶然 ； 系统
【解析】【小问1】螺旋测微器读数为固定刻度读数加可动刻度读数，即
【小问2】滑块动能的增加量
重力势能的减少量
【小问3】如果机械能守恒，则得到
当图像的斜率等于时，则表明滑块运动过程中机械能守恒。采用图像法处理数据，这是为了减小偶然误差，选用的挡光片的宽度适当小些，这是为了减小系统误差。
13. 【答案】（1） （2）
【解析】【小问1】根据几何关系可知，开始时细线与水平方向的夹角为53°，对小球研究，根据力的平衡有，解得
【小问2】根据几何关系，小球从A运动到B点，OAB组成等边三角形，物块沿斜面向上运动的距离
设小球运动到B点时速度为v，根据绳端速度关系可知，球速度与绳垂直，而绳的速度等于物块速度，则当小球到B点时，物块的速度为零。根据机械能守恒有，解得
14. 【答案】（1）4m/s （2）1m/s2 （3）
【解析】小问1】货物质量为，在BC段运动的加速度大小
设货物运动到B点时速度大小为v，则有
解得货物到达B点时速度大小
【小问2】设货物在拉力作用下运动的加速度大小为a1，根据牛顿第二定律
解得货物在拉力作用下运动的加速度大小
【小问3】撤去拉力后，货物在斜面上运动的加速度大小为
设拉力F作用的时间为t，则撤去拉力F时货物的速度大小
根据题意，解得
15. 【答案】（1）42J （2）64J （3）
【解析】【小问1】由于物块A刚好能匀减速滑过传送带，因此物块到达传送带右端时的速度大小为8m/s；设弹簧开始时具有的弹性势能为EP，从释放物块A到物块A第一次滑离传送带的过程中，根据能量守恒有，解得
小问2】设A与B发生弹性碰撞后，A的速度大小为v1，物块B的速度大小为v2，根据动量守恒有
根据机械能守恒有，解得
由于，物块A第二次滑上传送带后做类竖直上抛运动，加速度大小
则物块A第二次在传送带上运动因摩擦产生的热量
解得
【小问3】设物块B运动到圆弧面最高点时，物块B沿水平方向的分速度大小为，沿竖直方向的分速度大小为，圆弧体C的速度大小为v3，根据水平方向动量守恒有
根据机械能守恒有
物块与圆弧体沿半径方向的分速度相同，因此有
解得
滑离C后能上升的高度