成都市2025-2026学年高三第五次模拟考试物理试卷(含答案解析)
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这是一份成都市2025-2026学年高三第五次模拟考试物理试卷(含答案解析),共8页。试卷主要包含了考生要认真填写考场号和座位序号等内容,欢迎下载使用。
1.考生要认真填写考场号和座位序号。
2.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上,在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答;第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。
3.考试结束后,考生须将试卷和答题卡放在桌面上,待监考员收回。
一、单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24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、某城市创卫工人用高压水枪冲洗墙面上的广告,如图所示,若水柱截面为S,水流以速v垂直射到墙面上,之后水速减为零,已知水的密度为p,则水对墙面的冲力为( )
A.B.
C.D.
2、某次空降演练中,跳伞运动员从飞机上跳下,10s后打开降落伞,并始终保持竖直下落,在0~14 s内其下落速度随时间变化的v—t图像如图所示,则( )
A.跳伞运动员在0~10s内下落的高度为5v2
B.跳伞运动员(含降落伞)在0~10s内所受的阻力越来越大
C.10s时跳伞运动员的速度方向改变,加速度方向保持不变
D.10~14s内,跳伞运动员(含降落伞)所受合力逐渐增大
3、战斗机离舰执行任务,若战斗机离开甲板时的水平分速度大小为40m/s,竖直分速度大小为20m/s,离舰后它在水平方向做加速度大小为1m/s2的匀加速运动,在竖直方向做加速度大小为2m/s2的匀加速运动,以战斗机离开甲板时的位置为坐标原点,水平方向为x轴,竖直方向为y轴建立直角坐标系,则在它离舰后的一段时间内,下列轨迹正确的是( )
A.B.
C.D.
4、如图,吊桥AB长L,质量均匀分布,重G1。A端由铰链支于地面,B端由绳拉住,绳绕过小滑轮C挂重物,重G2。重力作用线沿铅垂线AC,AC=AB。当吊桥平衡时,吊桥与铅垂线的夹角θ为
A.2arcsin B.arcsinC.2arctanD.arctan
5、某行星的自转周期为T,赤道半径为R.研究发现,当该行星的自转角速度变为原来的2倍时会导致该行星赤道上的物体恰好对行星表面没有压力,已知引力常量为G.则
A.该行星的质量为
B.该行星的同步卫星轨道半径为
C.质量为m的物体对行星赤道地面的压力为
D.环绕该行星做匀速圆周运动的卫星的最大线速度为7.9km/s
6、如图所示是旅游景区中常见的滑索。研究游客某一小段时间沿钢索下滑,可将钢索简化为一直杆,滑轮简化为套在杆上的环,滑轮与滑索间的摩擦力及游客所受空气阻力不可忽略,滑轮和悬挂绳重力可忽略。游客在某一小段时间匀速下滑,其状态可能是图中的( )
A.B.C.D.
二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
7、在星球M上一轻弹簧竖直固定于水平桌面,物体P轻放在弹簧上由静止释放,其加速度a与弹簧压缩量x的关系如图P线所示。另一星球N上用完全相同的弹簧,改用物体Q完成同样过程,其加速度a与弹簧压缩量x的关系如Q线所示,下列说法正确的是( )
A.同一物体在M星球表面与在N星球表面重力大小之比为3:1
B.物体P、Q的质量之比是6:1
C.M星球上物体R由静止开始做加速度为3a0的匀加速直线运动,通过位移x0时的速度为
D.图中P、Q下落的最大速度之比为
8、如图所示,匀强电场中有一个与电场线平行的平面,平面中有一个直角三角形MNQ,其中,,QM的长度为L。已知电子电荷量的大小为e,把电子从M点移动至Q点,电场力做正功,大小为eU。把电子从Q点移动至N点,电场力做负功,大小为。则该电场的电场强度( )
A.方向由M向QB.大小为C.方向由Q向ND.大小为
9、如图所示,质量为m的小球与轻质弹簧相连,穿在竖直光滑的等腰直角三角形的杆AC上,杆BC水平弹簧下端固定于B点,小球位于杆AC的中点D时,弹簧处于原长状态。现把小球拉至D点上方的E点由静止释放,小球运动的最低点为E,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A.小球运动D点时速度最大
B.ED间的距离等于DF间的距离
C.小球运动到D点时,杆对小球的支持力为
D.小球在F点时弹簧的弹性势能大于在E点时弹簧的弹性势能
10、如图所示,粗细均匀的光滑直杆竖直固定,轻弹簧一端连接于竖直墙上,另一端连接于套在杆上的小球上,小球处于静止状态。现用平行于杆向上的力拉球,使小球沿杄缓慢向上移动,当弹簧水平时恰好处于原长,则从小球开始向上运动直到弹簧水平的过程中,下列说法正确的是( )
A.拉力越来越大B.拉力先减小后增大
C.杆对球的作用力一直减小D.杆对球的作用力先增大后减小
三、实验题:本题共2小题,共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处,不要求写出演算过程。
11.(6分)某同学猜想:弹簧的弹性势能与其劲度系数成正比、与其形变量的二次方成正比,即;其中b为与弹簧劲度系数成正比例的常数。该同学设计以下实验探究弹簧的弹性势能与压缩量的关系。如图所示,在水平桌面上放置一个气垫导轨,将弹簧一端固定于气垫导轨左侧。调整导轨使滑块能在导轨上自由匀速滑动。将光电门固定在离弹簧右侧原长点稍远的位置。推动滑块压缩弹簧一段合适的距离后,由静止释放滑块。滑块离开弹簧后运动通过光电门。通过测量和计算研究上述猜想。
实验中进行以下测量:
A.测得滑块的质量m;
B.测得滑块上遮光片的宽度d;
C.测得弹簧的原长;
D.推动滑块压缩弹簧后,测得弹簧长度L;
E.释放滑块后,读出滑块遮光片通过光电门的时间t;
F.重复上述操作,得到若干组实验数据,分析数据并得出结论。
回答下列问题。(前三个问题用实验测得的物理量字母及比例常数b表示)
(1)滑块离开弹簧后的动能为________。
(2)由能量守恒定律知弹簧被压缩后的最大弹性势能与滑块弹出时的动能相等。若关于弹簧弹性势能的猜想正确,则________。
(3)用图像处理实验数据并分析结论,得出的图像如图所示。该图像不过坐标原点的原因是________________。(只填写一条)
(4)若换用劲度系数更大的弹簧做实验,图像斜率将________。(选填“不变”“变大”或“变小”)
(5)若实验中测得的一组数据:,,,,。由此计算比例常数________N/m。
12.(12分)一根均匀的细长空心金属圆管,其横截面如图甲所示,长度为L ,电阻R约为5Ω,这种金属的电阻率为ρ,因管线内径太小无法直接测量,某同学设计下列实验方案尽可能精确测定它的内径d;
(1)用螺旋测微器测量金属管线外径D,图乙为螺旋测微器校零时的示数,用该螺旋测微器测量的管线外径读数为5.200mm,则所测金属管线外径D=_______mm.
(2)为测量金属管线的电阻R,取两节干电池(内阻不计)、开关和若干导线及下列器材:
A.电流表0~0.6A,内阻约0.05Ω
B.电流表0~3A,内阻约0.01Ω
C.电压表0~3V,内阻约10kΩ
D.电压表0~15V,内阻约50kΩ
E.滑动变阻器,0~10Ω(额定电流为0.6A)
F.滑动变阻器,0~100Ω(额定电流为0.3A)
为准确测出金属管线阻值,电流表应选_______,电压表应选______,滑动变阻器应选_______(填序号)
(3)如图丙所示,请按实验要求用笔代线将实物图中的连线补充完整_______.
(4)根据已知的物理量(长度L、电阻率ρ)和实验中测量的物理量(电压表读数U、电流表读数I、金属管线外径D),则金属管线内径表达式d=______________
四、计算题:本题共2小题,共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处,要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13.(10分)图示为一由直角三角形和矩形组成的玻璃砖截面图。,,为的中点,。与平行的细束单色光从点入射,折射后恰好到达点。已知光在真空中速度大小为。求:
(1)玻璃的折射率;
(2)光从射入玻璃砖到第一次射出所用的时间。
14.(16分)如图所示,为某娱乐活动项目的示意图;参加活动的人员从右侧平台上的A点水平跃出,到达B点恰好抓住摆过来的绳索,这时人的速度恰好垂直于OB向左下,然后摆到左侧平台上的D点。不计一切阻力和机械能损失,不计绳的重力,人可以看作质点,绳索不可伸长。设人的质量为m=50kg,绳索长l=25m,A点比D点低h=3.2m。人刚抓住绳索以及摆到D点时绳索与竖直方向的夹角分别如图所示(g=10m/s2)。若使人能刚好到达D点,求:
(1)人从A点水平跃出的速度;
(2)A、B两点间的水平距离;
(3)在最低点C,人对绳索的拉力。
15.(12分)如图所示,AB为一固定在水平面上的半圆形细圆管轨道,轨道内壁粗糙,其半径为R且远大于细管的内径,轨道底端与水平轨道BC相切于B点。水平轨道BC长为2R,动摩擦因数为μ1=0.5,右侧为一固定在水平面上的粗糙斜面。斜面CD足够长,倾角为θ=37°,动摩擦因数为μ2=0.8。一质量为m,可视为质点的物块从圆管轨道顶端A点以初速度水平射入圆管轨道,运动到B点时对轨道的压力为自身重力的5倍,物块经过C点时速度大小不发生变化。sin37°=0.6,cs37°=0.8,重力加速度为g,求:
(1)物块从A点运动到B点的过程中,阻力所做的功;
(2)物块最终停留的位置。
参考答案
一、单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24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、B
【解析】
设t时间内有V体积的水打在钢板上,则这些水的质量为:
m=ρV=ρSvt
以这部分水为研究对象,它受到钢板的作用力为F,以水运动的方向为正方向,由动量定理有:
Ft=0-mv,
即:
F=-=-ρSv1,
负号表示水受到的作用力的方向与水运动的方向相反;由牛顿第三定律可知,水对钢板的冲击力大小也为ρSv1.
A. ,与结论不相符,选项A错误;
B. ,与结论相符,选项B正确;
C. ,与结论不相符,选项C错误;
D. ,与结论不相符,选项D错误。
2、B
【解析】
A.假设空降兵在空中做匀加速运动,10s时的速度刚好为v2,则这段时间内的下落位移应为
但实际上由图可知,根据图线与横轴围成的面积表示位移可得其下落位移必然大于5v2。故A错误;
B.空降兵在空中受到重力和空气阻力的作用,而由图像可知,空降兵在0~10s内的加速度不断减小,由牛顿第二定律
可知空降兵受到的空气阻力应当不断增大,故B正确;
C.10s时空降兵的速度图像仍在x轴上方,速度方向并未改变,但空降兵的速度走向由增大变为减小,故而加速度方向改变。故C错误;
D.由图可知,10~14 s内,空降兵的速度逐渐减小,且减小的速率逐渐降低,表明空降兵的加速度逐渐减小,根据牛顿第二定律可知其所受合力逐渐减小。故D错误。
故选B。
3、D
【解析】
AB.战斗机在水平方向和竖直方向分别做匀加速直线运动,且竖直方向的加速度大于水平方向的加速度,其轨迹应该向上弯曲,故AB错误;
CD.根据匀变速直线运动位移公式,竖直方向
即
当y=200m时
解得
水平方向
结合CD图象,D图象更加符合轨迹图象,故D正确。
故选D。
4、A
【解析】
以为支点,根据力矩平衡条件:
可得:
解得:
A.与分析相符,故A正确;
B.与分析不符,故B错误;
C.与分析不符,故C错误;
D.与分析不符,故D错误;
故选A。
5、B
【解析】
该行星自转角速度变为原来两倍,则周期将变为T,由题意可知此时: ,解得:,故A错误;同步卫星的周期等于该星球的自转周期,由万有引力提供向心力可得:,又,解得:r=R,故B正确;行星地面物体的重力和支持力的合力提供向心力:,又:,解得:,由牛顿第三定律可知质量为m的物体对行星赤道地面的压力为,故C错误;7.9km/s是地球的第一宇宙速度,由于不知道该星球的质量以及半径与地球质量和半径的关系,故无法得到该星球的第一宇宙速度与地球第一宇宙速度的关系,故无法确环绕该行星作匀速圆周运动的卫星线速度是不是必不大于7.9km/s,故D错误;故选B.
点睛:重点知识:行星自转的时候,地面物体万有引力等于重力没错,但是不是重力全部用来提供向心力,而是重力和支持力的合力提供向心力;“星球赤道上物体恰好对行星表面没有压力”时重力独自充当向心力.
6、B
【解析】
设索道的倾角为α,若不考虑任何阻力,对滑轮和乘客组成的整体,由牛顿第二定律得
(M+m)gsinα=(M+m)a
对乘客由于满足
Mgsinα=Ma
可知绳子与索道垂直。若索道与滑轮之间有摩擦,而乘客不受空气阻力,则当匀速运动时,绳子在竖直方向;若同时考虑滑轮与索道之间的摩擦以及人所受的空气阻力,则绳子应该在垂直于索道与竖直方向之间,则选项B正确,ACD错误;故选B。
二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
7、AD
【解析】
A.分析图象可知,弹簧压缩量为零时,物体只受重力作用,加速度为重力加速度,则物体在M星球表面的重力加速度:,在N星球表面的重力加速度:,则同一物体在M星球表面与在N星球表面重力大小之比为3:1,故A正确;
B.分析物体的受力情况,加速度为零时,重力和弹簧弹力平衡,根据平衡条件可得
,
解得
故B错误;
C.M星球上,物体R由静止开始做匀加速直线运动,加速度为3a0,通过位移x0,根据速度—位移公式
可知速度为,故C错误;
D.根据动能定理可知,合外力做功等于动能变化,即
根据图象的面积可得
,
动能之比
结合前面的分析则最大速度之比
故D正确。
故选AD。
8、CD
【解析】
如图所示,电势差之比有
由几何关系得
。
匀强电场中任意平行方向上的电势差与距离成正比。则
则连线MP为等势线。所以PQ是一条电场线,电场强度方向由Q向N。
由几何关系得
则电场强度大小为
故选CD。
9、CD
【解析】
分析圆环沿杆下滑的过程的受力和做功情况,只有重力和弹簧的拉力做功,所以圆环机械能不守恒,但是系统的机械能守恒;沿杆方向合力为零的时刻,圆环的速度最大。
【详解】
A.圆环沿杆滑下,ED段受到重力和弹簧弹力(杆对小球的支持力垂直于杆,不做功),且与杆的夹角均为锐角,则小球加速,D点受重力和杆对小球的支持力,则加速度为,仍加速,DF段受重力和弹簧弹力,弹力与杆的夹角为钝角,但一开始弹力较小,则加速度先沿杆向下,而F点速度为0,则DF段,先加速后减速,D点时速度不是最大,故A错误;
B.若ED间的距离等于DF间的距离,则全过程,全过程小球重力势能减少,弹性势能不变,则系统机械能不守恒,故B错误;
C.D点受重力和杆对小球的支持力,垂直于杆方向受力分析得杆对小球的支持力为,故C正确;
D.若ED间的距离等于DF间的距离,则全过程,全过程小球重力势能减少,弹性势能不变,则ED间的距离应小于DF间的距离,则全过程,全过程小球重力势能减少,弹性势能增大,则系统机械能守恒,故D正确;
故选CD。
本题考查弹簧存在的过程分析,涉及功能关系。
10、AC
【解析】
AB.弹簧的弹力一直减小到零,弹力与竖直方向的夹角一直增大,设弹簧弹力与竖直方向的夹角为,在小球缓慢向上运动的过程中
可以分析得到一直增大,故A正确,B错误;
CD.设弹簧的原长为,则杆对小球弹力
随增大,减小,故C正确,D错误。
故选AC。
三、实验题:本题共2小题,共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处,不要求写出演算过程。
11、 滑块运动过程中受阻力 变小 15.625
【解析】
(1)[1].滑块匀速通过光电门有
滑块动能
解得
①
(2)[2].弹簧被最大压缩后的最大弹性势能
②
最大弹性势能与滑块的动能相等,解①②式得
③
(3)[3].该图像在纵轴上有正截距。则③式为
(c为截距)
则滑块的动能小于弹簧的最大弹性势能,主要原因是滑块运动过程中受阻力,或导轨右侧高于左侧。
(4)[4].由③式知,图像的斜率为。换用劲度系数更大的弹簧做实验,则b更大,则图像斜率变小。
(5)[5].由③式得
12、5.167 A C E
【解析】
(1)[1]螺旋测微器校零时的示数
3.3×0.01mm=0.033mm
螺旋测微器测量的管线外径读数为5.200mm,则所测金属管线外径
D=5.200-0.033mm=5.167mm.
(2)[2]两节新的干电池电动势为3V,因此电压表选择3 V的量程,即为C;
[3]因为电量中最大电流大约为
为了测量的精确,电流表应选择A,
[4]滑动变阻器采用限流式接法,因为待测电阻较小,所以滑动变阻器选择E.
(3) [5]由于待测电阻的平方小于电压表与电流表内阻的乘积,属于小电阻,所以电流表采用外接法,连接滑动变阻器的滑片接头错误,应该在接线柱;
(4)[6]该实验需要测量空心金属管的内径,通过欧姆定律测出电阻的大小,结合电阻定律测出横截面积,从而根据外径求出内径的大小.故所需测量的物理量为金属管的长度L、金属管的外径D、加在管两端的电压U、通过管的电流强度I.
据欧姆定律得,
,又 ,则 ,因为
解得:
四、计算题:本题共2小题,共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处,要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13、 (1);(2)
【解析】
(1)在玻璃砖中的光路如图所示:
由几何关系知
由折射定律
得
(2)设玻璃的临界角为,则
由几何关系知
由于
光在面发生全反射,由几何关系知
由于
光从射入玻璃砖到第一次从点射出,由几何关系知
,
光从射入玻璃砖到第一次射出所用的时间
结合
解得
14、 (1) 8m/s (2) 4.8m (3)
【解析】
(1)从A到D点由机械能守恒律可以求出从A点跃出的速度;
(2)由平抛的水平和竖直位移规律,求出水平距离即AB两点间的距离;
(3)由机械能守恒律求出到达最低点的速度,再由牛顿第二定律求出人受到绳子的拉力。
【详解】
(1)由A到D,根据机械能守恒定律 mv02=mgh
解得 v0==8m/s
(2)从A到B,人做平抛运动 y=lcs37°-lcs53°-h
而 y=gt2
所以 x=v0t=4.8m
(3)由A到C,根据机械能守恒定律
mv02+mgl(1-cs53°-h)=mv2
F-mg=m
解得
根据牛顿第三定律,绳受到的拉力大小与F相等,也是900N.
本题考察机械能守恒律和牛顿第二定律及平抛运动的综合,但要注意的是人跃出时的速度方向是水平跃出,这样才是一个平抛,而到达A点时是与绳子垂直的,从而就没有机械能的损失。
15、(1);(2)
【解析】
(1)物块到B点时,设轨道对其支持力为N,由牛顿第三定律知
由牛顿第二定律
解得
A到B的过程,由动能定理
得
(2)设物块沿斜面上升的最大位移为,由动能定理
其中
,
得
因,故物块在速度减为零之后不会下滑,物体最终会静止在斜面上距离点的位置。
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