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江苏省盐城市盐城八校2024-2025学年高三上学期开学物理试题
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这是一份江苏省盐城市盐城八校2024-2025学年高三上学期开学物理试题，共12页。试卷主要包含了本卷主要考查内容等内容，欢迎下载使用。
全卷满分100分，考试时间75分钟．
注意事项：
1．答题前，先将自己的姓名，准考证号填写在试卷和答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置．
2．请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效．
3．选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；字体工整，笔迹清楚．
4．考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交．
5．本卷主要考查内容：必修第一册，必修第二册第五、六、八章．
一、单项选择题：共11题，每题4分，共44分，每题只有一个选项最符合题意．
1．圆柱形弹簧的劲度系数k与弹簧处于原长时的长度L，横截面积S有关，理论与实践都表明，其中Y是一个由材料决定的常数，材料学上称之为杨氏模量．在国际单位制中，杨氏模量Y的单位可表示为（ ）
A．B．C．ND．
2．下列关于圆周运动的说法正确的是（ ）
A．做圆周运动的物体受到的合力方向一定指向圆心
B．做匀速圆周运动的物体的线速度不变
C．做匀速圆周运动的物体向心加速度方向始终指向圆心
D．做匀速圆周运动的物体的合力可以为恒力
3．如图是户外活动时常用的一种便携式三角架，它由三根长度均为L的轻杆通过铰链组合在一起，每根轻杆均可绕铰链自由转动．将三脚架静止放在水平地面上，吊锅通过一根细铁链静止悬挂在三脚架正中央，三脚架顶点离地的高度为h，支架与铰链间的摩擦忽略不计．当仅增大h，则（ ）
A．每根轻杆对地面的压力增大B．每根轻杆对地面的压力减小
C．每根轻杆对地面的摩擦力增大D．每根轻杆对地面的摩擦力减小
4．在跳水比赛中，若从运动员离开跳板开始计时，跳水过程中运动员的速度随时间变化的图像如图所示，运动员可看作质点，不计空气阻力，则下列说法正确的是（ ）
A．运动员在时间内处于超重状态
B．运动员在时间内做的是自由落体运动
C．运动员在时刻处于运动过程中的最低点
D．运动员在水中的加速度逐渐减小
5．如图所示，一半圆形光滑圆环固定在竖直平面内，O为圆心，P为圆环最高点．中间有孔、质量为m的小球穿在圆环上，轻弹簧一端固定在P点，另一端与小球相连，小球在M点保持静止，OM与OP夹角为．已知重力加速度为g，则（ ）
A．弹簧可能处于原长B．弹簧可能处于压缩状态
C．圆环对小球的弹力大小为mgD．弹簧对小球的弹力大小为0.6mg
6．如图所示，压缩机通过光滑活塞在汽缸内往复运动来压缩气体，活塞的中心A与转轮在同一平面内，O为转轮圆心，B为转轮边缘上一点，A、B处通过铰链连接在轻杆两端，转轮绕O点做角速度为的匀速圆周运动．已知转轮半径为r，则当B点从O点水平右侧转动到O点水平左侧的过程中（ ）
A．轻杆对活塞做负功B．活塞速度保持不变
C．当OB垂直于AB时，活塞速度为D．当OB垂直于AO时，活塞速度为
7．某实验小组用数字传感器探究橡皮筋的弹性规律，实验过程中先缓慢拉长橡皮筋，然后逐渐恢复至原长，记录实验数据后，以橡皮筋的形变量为横坐标，橡皮筋的弹力F为纵坐标建立直角坐标系，如图所示，对应的过程．下列判断正确的是（ ）
A．由图像可知，橡皮筋的弹性规律满足胡克定律
B．产生相等弹力时，橡皮筋的形变量相等
C．过程中，橡皮筋的劲度系数增大
D．在整个过程中，外力对橡皮筋做正功
8．质量为M的粗糙长木板ae放在光滑水平面上，b、c，d是ae的四等分点．质量为m的物块（可视为质点）以一定的初速度从a点水平滑上木板左端，经过一段时间物块停在木板上．上图是物块刚滑上木板时的物块与木板的位置状态，下图是物块刚与木板达到共同速度时的位置．关于木板与物块的质量关系，可能正确的是（ ）
A．B．C．D．
9．某无人驾驶汽车某次在试驾中的启动过程中以恒定加速度启动，达到发动机额定功率后继续加速一段时间，直到达到稳定速度，汽车所受阻力恒定．P为发动机功率，F为牵引力，v为汽车速度，下列图像中能正确描述该过程的是（ ）
A．B．
C．D．
10．在进行滑雪赛道创新设计中，一位同学设计如图所示的模型，并用小球替代滑雪运动员进行研究．该模型滑道由弧形轨道ED、水平轨道DA、半径为的圆弧轨道、足够长的倾斜直轨道BC组成，所有轨道均光滑且平滑连接，并固定在竖直平面内．当小球从D的左侧弧形轨道上P点（图中未画出）静止释放后，不计空气阻力，则下列表述符合实际情况的是（ ）
A．在P点到A点的运动过程中，小球的机械能减小
B．当PD间高度为0.3m时，小球会一直贴着滑道运动
C．当PD间高度为0.4m时，小球会从A处飞出
D．当PD间高度大于0.5m时，小球落到BC上的速度方向总是相同
11．把一根匀质铁链水平拉直，沿AB方向一部分放在顺时针匀速转动的水平传送带上，一部分放在光滑水平桌面上，桌面和传送带在A点平滑相接（忽略衔接处空隙），由于传送带摩擦力的作用，铁链向右做直线运动，传送带长度大于铁链长度．x为铁链在A点右侧的长度，f为传送带对铁链的摩擦力，a为铁链的加速度，F为A点右侧铁链对A点左侧铁链的拉力，为铁链的动能，则在铁链加速进入传送带的过程中，下列图像可能正确的是（ ）
A．B．
C．D．
二、非选择题：共5题，共56分．其中第13~16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位．
12．（15分）某同学在实验室取两个完全相同的木盒，来测量木盒与木板之间的动摩擦因数．由于实验室中的天平损坏，无法称量质量，他采用“对调法”完成测量﹐如图甲所示，一端装有定滑轮的长木板固定在水平桌面上，木盒1放置在长木板上，左端与穿过打点计时器的纸带相连，右端用细线跨过定滑轮与木盒2相接．
（1）实验前，__________（填“需要”或“不需要”）调整定滑轮的角度使细线与木板平行，__________（填“需要”或“不需要”）将长木板左侧垫高来平衡摩擦力．
（2）实验时，木盒1不放细沙，在木盒2中装入活量的细沙，接涌由源，释放纸带，打点计时器打出一条纸带，加速度记为，随后将木盒1与木盒2（含细沙）位置互换，换一条纸带再次实验，打出第二条纸带，加速度记为，两纸带编号为第一组，改变木盒2中细沙的多少，重复上述过程，得到多组纸带．如图乙为某组实验中获得的两条纸带中的一条，其中相邻两计数点间还有4个计时点未标出，已知交流电源的频率为50Hz，则该纸带运动的加速度__________（保留3位有效数字）．
（3）将实验测得的加速度绘制在丙图中，得到关系图像，已知当地重力加速度为，由图像可得木盒与木板间的动摩擦因数为__________（保留2位有效数字）．
（4）由于纸带的影响，实验测得的动摩擦因数将__________（填“偏大”或“偏小”）．
（5）实验过程中，有时“对调法”两次实验不能全部完成，导致实验数据无效，下列能解决此问题的实验方案是__________（填字母）．
A．逐步减少木盒2的细沙开展后续实验
B．逐步增多木盒2的细沙开展后续实验
C．开始时直接将细沙放入木盒1中开展实验
D．用密度更大的铁砂代替细沙开展实验
13．（6分）“燕子钻天”是打弹弓射弹的一种方式，即将弹丸竖直向上射出，如图所示．若某次射出的弹丸（可视为质点）做竖直上抛运动，经过3s弹丸到达最高点，不计空气阻力，重力加速度大小取，求：
（1）弹丸射出后第1s内上升的高度；
（2）弹丸通过前5m所用的时间（计算结果保留根式）．
14．（8分）如图所示，在同一竖直平面内固定两个内壁光滑的圆弧轨道AB与圆管轨道CDEP，两轨道在B、C两点交错对接，、分别是两个轨道的圆心，、是水平半径，是竖直直径，圆管轨道CDEP的半径为r，．现让质量为m的小球（可视为质点）从A点由静止释放，沿着圆弧轨道AB运动到B点后紧接着无碰撞从C点进入轨道CDEP，并沿着轨道运动到P点，小球离开P点后刚好到达B点（C点），重力加速度为g，求：
（1）小球到达P点的速度大小以及轨道AB的半径；
（2）小球第一次到达C点时，轨道CEDP对其压力的大小．
15．（12分）如图所示，倾角为的足够长的斜面体固定放置在水平地面上，一根轻质细线跨过斜面顶端的定滑轮，一端与斜面上质量为的物块甲连接，另一端与质量未知的物块乙连接，甲、乙恰好处于静止状态．已知甲与斜面之间的动摩擦因数，重力加速度，不计滑轮与细线之间的摩擦，滑轮与物块甲间的细线与斜面平行，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，，．
（1）求物块乙的质量；
（2）若物块乙的质量为，将甲、乙由静止释放，当甲运动距离为时，求此时甲的速度大小；
（3）在（2）的情况下求系统机械能的变化量．
16．（15分）光滑水平面上有一小滑块（可视为质点）置于长木板左端，长木板和小滑块分别在水平向右的恒力和作用下，保持相对静止一起向右运动；当长木板右端距墙的距离为时，滑块与长木板以速度继续向右运动，长木板右端与墙壁发生碰撞，长木板与墙碰撞时间极短，碰后长木板速度大小不变，方向反向．已知长木板质量，滑块质量，滑块与长木板之间的动摩擦因数，重力加速度g取．
（1）求长木板与墙碰撞前瞬间的速度大小；
（2）第一次碰墙反弹后滑块不从木板上滑下，求第一次碰墙反弹后木板离墙的最大距离；
（3）若最终滑块未从木板上滑下，求木板至少多长．
2024~2025学年第一学期高三年级考试·物理
参考答案、提示及评分细则
1．A 根据，可得，则Y的单位是，故选A．
2．C 做圆周运动的物体受到的合力不一定指向圆心，选项A错误；
做匀速圆周运动的物体的线速度的大小不变，线速度的方向时刻在改变，选项B错误；
做匀速圆周运动的物体向心加速度始终指向圆心，选项C正确；
做匀速圆周运动的物体的合力始终指向圆心，大小不变，方向时刻在变化，选项D错误．
3．D 设轻杆和竖直方向的夹角为，则，
每根轻杆对地面的摩擦力大小为，，
当h增大时，增大，减小，减小，f减小，选项C错误、D正确；
对整体竖直方向可得，，
根据牛顿第三定律可得，增大h时，每根轻杆对地面的压力为不变，选项AB错误．
4．C 运动员在时间内，有向下的加速度，处于失重状态，选项A错误；
运动员离开跳板时有向上的初速度，在时间内做的不是自由落体运动，选项B错误；
运动员在时在水下速度减为零，此时人处于水下的最深处，选项C正确；
运动员向下减速，图线的斜率不变，运动员在水中的加速度大小不变，选项D错误．
5．C 分析可知，小球受重力、弹簧的弹力、圆环的弹力三个力的作用而静止，由共点力平衡可知，弹簧处于伸长状态，选项A、B错误；
圆环对小球的弹力方向与弹簧弹力的方向夹角为，且两者都与竖直方向成角，根据对称性可知，小球处于平衡状态时圆环对小球的弹力大小为mg，选项C正确；
同理可知，轻弹簧对小球的弹力大小也为mg，选项D错误．
6．D 轻杆对活塞先做正功后做负功，故A错误；
当B点从O点水平右侧转动到O点水平左侧的过程中，活塞速度先变大后变小，B错误；
当OB垂直于AB时，此时B点的速度方向一定沿杆，则，故C错误；
当OB垂直于AO时，，D正确．
7．D 由图像可知，橡皮筋的弹性规律不满足胡克定律，A错误；
由图像可知，产生相等弹力时，橡皮筋的长度在拉长过程中比恢复过程中更短一些，B错误；
根据公式可知，图线的斜率表示劲度系数，由图像可知，过程中，A与O连线的斜率大于B与O连线的斜率，故橡皮筋的劲度系数减小，C错误；
由图像可知，的过程中，外力对橡皮筋做正功，D正确．
8．A 水平面光滑，物块与木板的加速度分别为，，
当两者共速时，有，，可得，对M有，
设相对位移为，对m有，整理得，
因为，解得，故A正确，BCD错误．
9．B 汽车是以恒定的加速度启动，不是以恒定的功率启动，A不符合题意；
汽车以恒定的加速度启动，则在开始一段时间内，加速度是定值，牵引力是定值，速度—时间图像是一条倾斜直线，当功率达到最大值时，牵引力要减小，加速度要减小，速度一时间图像的斜率越来越小，牵引力一时间图像的斜率越来越小，最后牵引力等于阻力保持不变，B符合题意、C、D不符合题意．
10．C 轨道光滑，小球贴着轨道运动过程中不会与轨道碰撞出现能量损失，整个过程中仅重力做功，因此小球的机械能守恒，故A错误；
若小球恰好不从A点飞出，根据机械能守恒和向心力公式可得，当时，小球到达A点时的速度较小，满足，此时小球不会飞出去，会贴着轨道运动，当，小球到达A点时的速度较大，满足，重力不足以提供向心力，此时小球会飞出去做平抛运动落在BC上，故B错误、C正确；
当小球从A点飞出后落到斜面上时，由于位移方向不同，故速度方向不同，故D错误．
11．A 摩擦力，图像为过原点的直线，故A正确；
加速度，图像为过原点的直线，故B错误；
A点右侧铁链对A点左侧铁链的拉力，图像为抛物线，故C错误；
由图像可知，图像斜率应一直变大，故D错误．
12．（1）需要（2分）不需要（2分）
（2）1.20（3分）（3）0.54（3分）（4）偏大（2分）
（5）AC（3分，少选得2分，错选不得分）
解析：（1）调整定滑轮的高度，使细线与长木板平行，
这样细线的拉力就沿水平方向，不会影响动摩擦因数的测量；
（2）根据逐差法得出加速度；
（3）设木盒1的质量为，木盒2的质量为，
对整体分析有，位置互换后，
联立解得，根据图像代入数据得；
（4）由于纸带与打点计时器间有摩擦，所以测量的动摩擦因数偏大；
（5）逐步减少木盒2的细沙开展后续实验或直接将细沙放入木盒1中开展实验，可以确保对调后能完成实验．
13．解：（1）弹丸经过3s到达最高点，
则弹丸射出时竖直方向初速度为（1分）
第1s内上升高度为（2分）
（2）设弹丸通过前5m末的竖直速度大小为，则有（1分）
解得（1分）
所用的时间为（1分）
14．解：（1）设小球在P点的速度为，小球由P到B点（C点）做平抛运动，
由平抛运动的规律可得，
（1分）
综合解得（1分）
由几何关系可得，
设轨道AB的半径为R，小球从A点到P点由机械能守恒有
（1分）
解得（1分）
（2）小球从A点到C点有（1分）
把小球在C点时的重力分别沿着和垂直分解，沿着方向的分力为（1分）
设C点对小球的压力为F，由向心力的定义可得（1分）
综合解得（1分）
15．解：（1）当甲恰好不下滑时，由平衡条件得：
（2分）
解得（1分）
当甲恰好不上滑时，由平衡条件得：
（2分）
解得（1分）
（2）将甲、乙静止释放后，甲沿斜面向下运动，
由动能定理可得（2分）
解得（1分）
（3）由能量守恒有，系统减小的机械能为由于摩擦产生的热量，
有（2分）
解得（1分）
（用其他方法得到正确结果也可得分）
16．解：（1）由题意知滑块与长木板保持相对静止共同向右运动，则把两者作为整体可得
（1分）
解得（1分）
所以长木板与墙碰撞前瞬间的速度大小满足（1分）
解得（1分）
（2）长木板与墙碰后对滑块和木板分别受力分析，由牛顿第二定律得
，（2分）
解得，（2分）
设经过时间t两者共速，设向左为正，则有（1分）
解得（1分）
此时间内木板的对地位移为（1分）
共速至左侧最远（1分）
第一次碰墙反弹后木板离墙的最大距离（1分）
（3）从开始至最终停下，由能量守恒得（1分）
解得（1分）
全卷满分100分，考试时间75分钟．
注意事项：
1．答题前，先将自己的姓名，准考证号填写在试卷和答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置．
2．请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效．
3．选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；字体工整，笔迹清楚．
4．考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交．
5．本卷主要考查内容：必修第一册，必修第二册第五、六、八章．
一、单项选择题：共11题，每题4分，共44分，每题只有一个选项最符合题意．
1．圆柱形弹簧的劲度系数k与弹簧处于原长时的长度L，横截面积S有关，理论与实践都表明，其中Y是一个由材料决定的常数，材料学上称之为杨氏模量．在国际单位制中，杨氏模量Y的单位可表示为（ ）
A．B．C．ND．
2．下列关于圆周运动的说法正确的是（ ）
A．做圆周运动的物体受到的合力方向一定指向圆心
B．做匀速圆周运动的物体的线速度不变
C．做匀速圆周运动的物体向心加速度方向始终指向圆心
D．做匀速圆周运动的物体的合力可以为恒力
3．如图是户外活动时常用的一种便携式三角架，它由三根长度均为L的轻杆通过铰链组合在一起，每根轻杆均可绕铰链自由转动．将三脚架静止放在水平地面上，吊锅通过一根细铁链静止悬挂在三脚架正中央，三脚架顶点离地的高度为h，支架与铰链间的摩擦忽略不计．当仅增大h，则（ ）
A．每根轻杆对地面的压力增大B．每根轻杆对地面的压力减小
C．每根轻杆对地面的摩擦力增大D．每根轻杆对地面的摩擦力减小
4．在跳水比赛中，若从运动员离开跳板开始计时，跳水过程中运动员的速度随时间变化的图像如图所示，运动员可看作质点，不计空气阻力，则下列说法正确的是（ ）
A．运动员在时间内处于超重状态
B．运动员在时间内做的是自由落体运动
C．运动员在时刻处于运动过程中的最低点
D．运动员在水中的加速度逐渐减小
5．如图所示，一半圆形光滑圆环固定在竖直平面内，O为圆心，P为圆环最高点．中间有孔、质量为m的小球穿在圆环上，轻弹簧一端固定在P点，另一端与小球相连，小球在M点保持静止，OM与OP夹角为．已知重力加速度为g，则（ ）
A．弹簧可能处于原长B．弹簧可能处于压缩状态
C．圆环对小球的弹力大小为mgD．弹簧对小球的弹力大小为0.6mg
6．如图所示，压缩机通过光滑活塞在汽缸内往复运动来压缩气体，活塞的中心A与转轮在同一平面内，O为转轮圆心，B为转轮边缘上一点，A、B处通过铰链连接在轻杆两端，转轮绕O点做角速度为的匀速圆周运动．已知转轮半径为r，则当B点从O点水平右侧转动到O点水平左侧的过程中（ ）
A．轻杆对活塞做负功B．活塞速度保持不变
C．当OB垂直于AB时，活塞速度为D．当OB垂直于AO时，活塞速度为
7．某实验小组用数字传感器探究橡皮筋的弹性规律，实验过程中先缓慢拉长橡皮筋，然后逐渐恢复至原长，记录实验数据后，以橡皮筋的形变量为横坐标，橡皮筋的弹力F为纵坐标建立直角坐标系，如图所示，对应的过程．下列判断正确的是（ ）
A．由图像可知，橡皮筋的弹性规律满足胡克定律
B．产生相等弹力时，橡皮筋的形变量相等
C．过程中，橡皮筋的劲度系数增大
D．在整个过程中，外力对橡皮筋做正功
8．质量为M的粗糙长木板ae放在光滑水平面上，b、c，d是ae的四等分点．质量为m的物块（可视为质点）以一定的初速度从a点水平滑上木板左端，经过一段时间物块停在木板上．上图是物块刚滑上木板时的物块与木板的位置状态，下图是物块刚与木板达到共同速度时的位置．关于木板与物块的质量关系，可能正确的是（ ）
A．B．C．D．
9．某无人驾驶汽车某次在试驾中的启动过程中以恒定加速度启动，达到发动机额定功率后继续加速一段时间，直到达到稳定速度，汽车所受阻力恒定．P为发动机功率，F为牵引力，v为汽车速度，下列图像中能正确描述该过程的是（ ）
A．B．
C．D．
10．在进行滑雪赛道创新设计中，一位同学设计如图所示的模型，并用小球替代滑雪运动员进行研究．该模型滑道由弧形轨道ED、水平轨道DA、半径为的圆弧轨道、足够长的倾斜直轨道BC组成，所有轨道均光滑且平滑连接，并固定在竖直平面内．当小球从D的左侧弧形轨道上P点（图中未画出）静止释放后，不计空气阻力，则下列表述符合实际情况的是（ ）
A．在P点到A点的运动过程中，小球的机械能减小
B．当PD间高度为0.3m时，小球会一直贴着滑道运动
C．当PD间高度为0.4m时，小球会从A处飞出
D．当PD间高度大于0.5m时，小球落到BC上的速度方向总是相同
11．把一根匀质铁链水平拉直，沿AB方向一部分放在顺时针匀速转动的水平传送带上，一部分放在光滑水平桌面上，桌面和传送带在A点平滑相接（忽略衔接处空隙），由于传送带摩擦力的作用，铁链向右做直线运动，传送带长度大于铁链长度．x为铁链在A点右侧的长度，f为传送带对铁链的摩擦力，a为铁链的加速度，F为A点右侧铁链对A点左侧铁链的拉力，为铁链的动能，则在铁链加速进入传送带的过程中，下列图像可能正确的是（ ）
A．B．
C．D．
二、非选择题：共5题，共56分．其中第13~16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位．
12．（15分）某同学在实验室取两个完全相同的木盒，来测量木盒与木板之间的动摩擦因数．由于实验室中的天平损坏，无法称量质量，他采用“对调法”完成测量﹐如图甲所示，一端装有定滑轮的长木板固定在水平桌面上，木盒1放置在长木板上，左端与穿过打点计时器的纸带相连，右端用细线跨过定滑轮与木盒2相接．
（1）实验前，__________（填“需要”或“不需要”）调整定滑轮的角度使细线与木板平行，__________（填“需要”或“不需要”）将长木板左侧垫高来平衡摩擦力．
（2）实验时，木盒1不放细沙，在木盒2中装入活量的细沙，接涌由源，释放纸带，打点计时器打出一条纸带，加速度记为，随后将木盒1与木盒2（含细沙）位置互换，换一条纸带再次实验，打出第二条纸带，加速度记为，两纸带编号为第一组，改变木盒2中细沙的多少，重复上述过程，得到多组纸带．如图乙为某组实验中获得的两条纸带中的一条，其中相邻两计数点间还有4个计时点未标出，已知交流电源的频率为50Hz，则该纸带运动的加速度__________（保留3位有效数字）．
（3）将实验测得的加速度绘制在丙图中，得到关系图像，已知当地重力加速度为，由图像可得木盒与木板间的动摩擦因数为__________（保留2位有效数字）．
（4）由于纸带的影响，实验测得的动摩擦因数将__________（填“偏大”或“偏小”）．
（5）实验过程中，有时“对调法”两次实验不能全部完成，导致实验数据无效，下列能解决此问题的实验方案是__________（填字母）．
A．逐步减少木盒2的细沙开展后续实验
B．逐步增多木盒2的细沙开展后续实验
C．开始时直接将细沙放入木盒1中开展实验
D．用密度更大的铁砂代替细沙开展实验
13．（6分）“燕子钻天”是打弹弓射弹的一种方式，即将弹丸竖直向上射出，如图所示．若某次射出的弹丸（可视为质点）做竖直上抛运动，经过3s弹丸到达最高点，不计空气阻力，重力加速度大小取，求：
（1）弹丸射出后第1s内上升的高度；
（2）弹丸通过前5m所用的时间（计算结果保留根式）．
14．（8分）如图所示，在同一竖直平面内固定两个内壁光滑的圆弧轨道AB与圆管轨道CDEP，两轨道在B、C两点交错对接，、分别是两个轨道的圆心，、是水平半径，是竖直直径，圆管轨道CDEP的半径为r，．现让质量为m的小球（可视为质点）从A点由静止释放，沿着圆弧轨道AB运动到B点后紧接着无碰撞从C点进入轨道CDEP，并沿着轨道运动到P点，小球离开P点后刚好到达B点（C点），重力加速度为g，求：
（1）小球到达P点的速度大小以及轨道AB的半径；
（2）小球第一次到达C点时，轨道CEDP对其压力的大小．
15．（12分）如图所示，倾角为的足够长的斜面体固定放置在水平地面上，一根轻质细线跨过斜面顶端的定滑轮，一端与斜面上质量为的物块甲连接，另一端与质量未知的物块乙连接，甲、乙恰好处于静止状态．已知甲与斜面之间的动摩擦因数，重力加速度，不计滑轮与细线之间的摩擦，滑轮与物块甲间的细线与斜面平行，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，，．
（1）求物块乙的质量；
（2）若物块乙的质量为，将甲、乙由静止释放，当甲运动距离为时，求此时甲的速度大小；
（3）在（2）的情况下求系统机械能的变化量．
16．（15分）光滑水平面上有一小滑块（可视为质点）置于长木板左端，长木板和小滑块分别在水平向右的恒力和作用下，保持相对静止一起向右运动；当长木板右端距墙的距离为时，滑块与长木板以速度继续向右运动，长木板右端与墙壁发生碰撞，长木板与墙碰撞时间极短，碰后长木板速度大小不变，方向反向．已知长木板质量，滑块质量，滑块与长木板之间的动摩擦因数，重力加速度g取．
（1）求长木板与墙碰撞前瞬间的速度大小；
（2）第一次碰墙反弹后滑块不从木板上滑下，求第一次碰墙反弹后木板离墙的最大距离；
（3）若最终滑块未从木板上滑下，求木板至少多长．
2024~2025学年第一学期高三年级考试·物理
参考答案、提示及评分细则
1．A 根据，可得，则Y的单位是，故选A．
2．C 做圆周运动的物体受到的合力不一定指向圆心，选项A错误；
做匀速圆周运动的物体的线速度的大小不变，线速度的方向时刻在改变，选项B错误；
做匀速圆周运动的物体向心加速度始终指向圆心，选项C正确；
做匀速圆周运动的物体的合力始终指向圆心，大小不变，方向时刻在变化，选项D错误．
3．D 设轻杆和竖直方向的夹角为，则，
每根轻杆对地面的摩擦力大小为，，
当h增大时，增大，减小，减小，f减小，选项C错误、D正确；
对整体竖直方向可得，，
根据牛顿第三定律可得，增大h时，每根轻杆对地面的压力为不变，选项AB错误．
4．C 运动员在时间内，有向下的加速度，处于失重状态，选项A错误；
运动员离开跳板时有向上的初速度，在时间内做的不是自由落体运动，选项B错误；
运动员在时在水下速度减为零，此时人处于水下的最深处，选项C正确；
运动员向下减速，图线的斜率不变，运动员在水中的加速度大小不变，选项D错误．
5．C 分析可知，小球受重力、弹簧的弹力、圆环的弹力三个力的作用而静止，由共点力平衡可知，弹簧处于伸长状态，选项A、B错误；
圆环对小球的弹力方向与弹簧弹力的方向夹角为，且两者都与竖直方向成角，根据对称性可知，小球处于平衡状态时圆环对小球的弹力大小为mg，选项C正确；
同理可知，轻弹簧对小球的弹力大小也为mg，选项D错误．
6．D 轻杆对活塞先做正功后做负功，故A错误；
当B点从O点水平右侧转动到O点水平左侧的过程中，活塞速度先变大后变小，B错误；
当OB垂直于AB时，此时B点的速度方向一定沿杆，则，故C错误；
当OB垂直于AO时，，D正确．
7．D 由图像可知，橡皮筋的弹性规律不满足胡克定律，A错误；
由图像可知，产生相等弹力时，橡皮筋的长度在拉长过程中比恢复过程中更短一些，B错误；
根据公式可知，图线的斜率表示劲度系数，由图像可知，过程中，A与O连线的斜率大于B与O连线的斜率，故橡皮筋的劲度系数减小，C错误；
由图像可知，的过程中，外力对橡皮筋做正功，D正确．
8．A 水平面光滑，物块与木板的加速度分别为，，
当两者共速时，有，，可得，对M有，
设相对位移为，对m有，整理得，
因为，解得，故A正确，BCD错误．
9．B 汽车是以恒定的加速度启动，不是以恒定的功率启动，A不符合题意；
汽车以恒定的加速度启动，则在开始一段时间内，加速度是定值，牵引力是定值，速度—时间图像是一条倾斜直线，当功率达到最大值时，牵引力要减小，加速度要减小，速度一时间图像的斜率越来越小，牵引力一时间图像的斜率越来越小，最后牵引力等于阻力保持不变，B符合题意、C、D不符合题意．
10．C 轨道光滑，小球贴着轨道运动过程中不会与轨道碰撞出现能量损失，整个过程中仅重力做功，因此小球的机械能守恒，故A错误；
若小球恰好不从A点飞出，根据机械能守恒和向心力公式可得，当时，小球到达A点时的速度较小，满足，此时小球不会飞出去，会贴着轨道运动，当，小球到达A点时的速度较大，满足，重力不足以提供向心力，此时小球会飞出去做平抛运动落在BC上，故B错误、C正确；
当小球从A点飞出后落到斜面上时，由于位移方向不同，故速度方向不同，故D错误．
11．A 摩擦力，图像为过原点的直线，故A正确；
加速度，图像为过原点的直线，故B错误；
A点右侧铁链对A点左侧铁链的拉力，图像为抛物线，故C错误；
由图像可知，图像斜率应一直变大，故D错误．
12．（1）需要（2分）不需要（2分）
（2）1.20（3分）（3）0.54（3分）（4）偏大（2分）
（5）AC（3分，少选得2分，错选不得分）
解析：（1）调整定滑轮的高度，使细线与长木板平行，
这样细线的拉力就沿水平方向，不会影响动摩擦因数的测量；
（2）根据逐差法得出加速度；
（3）设木盒1的质量为，木盒2的质量为，
对整体分析有，位置互换后，
联立解得，根据图像代入数据得；
（4）由于纸带与打点计时器间有摩擦，所以测量的动摩擦因数偏大；
（5）逐步减少木盒2的细沙开展后续实验或直接将细沙放入木盒1中开展实验，可以确保对调后能完成实验．
13．解：（1）弹丸经过3s到达最高点，
则弹丸射出时竖直方向初速度为（1分）
第1s内上升高度为（2分）
（2）设弹丸通过前5m末的竖直速度大小为，则有（1分）
解得（1分）
所用的时间为（1分）
14．解：（1）设小球在P点的速度为，小球由P到B点（C点）做平抛运动，
由平抛运动的规律可得，
（1分）
综合解得（1分）
由几何关系可得，
设轨道AB的半径为R，小球从A点到P点由机械能守恒有
（1分）
解得（1分）
（2）小球从A点到C点有（1分）
把小球在C点时的重力分别沿着和垂直分解，沿着方向的分力为（1分）
设C点对小球的压力为F，由向心力的定义可得（1分）
综合解得（1分）
15．解：（1）当甲恰好不下滑时，由平衡条件得：
（2分）
解得（1分）
当甲恰好不上滑时，由平衡条件得：
（2分）
解得（1分）
（2）将甲、乙静止释放后，甲沿斜面向下运动，
由动能定理可得（2分）
解得（1分）
（3）由能量守恒有，系统减小的机械能为由于摩擦产生的热量，
有（2分）
解得（1分）
（用其他方法得到正确结果也可得分）
16．解：（1）由题意知滑块与长木板保持相对静止共同向右运动，则把两者作为整体可得
（1分）
解得（1分）
所以长木板与墙碰撞前瞬间的速度大小满足（1分）
解得（1分）
（2）长木板与墙碰后对滑块和木板分别受力分析，由牛顿第二定律得
，（2分）
解得，（2分）
设经过时间t两者共速，设向左为正，则有（1分）
解得（1分）
此时间内木板的对地位移为（1分）
共速至左侧最远（1分）
第一次碰墙反弹后木板离墙的最大距离（1分）
（3）从开始至最终停下，由能量守恒得（1分）
解得（1分）
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