还剩16页未读，
继续阅读
2025届河南省信阳市高三上学期高考一模物理试题（解析版）
展开
这是一份2025届河南省信阳市高三上学期高考一模物理试题（解析版），共19页。
1.答题前，考生务必将本人的姓名、准考证号等考生信息填写在答题卡上，并用2B铅笔将准考证号填涂在相应位置。
2.选择题答案使用2B铅笔填涂，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号；非选择题答案使用0.5毫米的黑色墨水签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号在各题的答题区域（黑色线框）内作答，超出答题区域书写的答案无效。4.保持卡面清洁，不折叠，不破损。
第Ⅰ卷（选择题）
一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分，每题只有一个正确选项）
1. 下列关于力与运动、动量和能量的说法正确的是（ ）
A. 运动物体受到的合力为零时，可能做圆周运动
B. 运动物体受到的合力为零时，机械能可能不变
C. 运动物体受到的合力不为零时，动量可能不变
D. 运动物体受到的合力不为零时，动能一定变化
【答案】B
【解析】A．圆周运动因速度方向时刻改变，即速度不断发生变化，加速度不为0，所以受到的合外力一定不为0，故A错误；B．在水平面做匀速直线运动的物体，受到的合力为零时，机械能不变，故B正确；C．运动物体受到的合力不为零时，必有加速度，速度必发生变化，动量一定发生改变。故C错误；D．物体所受合力不为零时，合力做功有可能为零，所以其动能不一定发生变化，例如做匀速圆周运动的物体；故D错误。故选B。
2. 中华武术源远流长，尤以河南少林功夫全国闻名。如图所示一位武术表演者从地面跳起后在空中翻滚表演后落地并停下来，关于此过程的说法正确的是（ ）
A. 分析表演者的表演动作时可以将表演者看作质点
B. 表演者在空中翻滚过程，重心一定在表演者身上
C. 表演者的一支脚从接触地面到停下来，地面对表演者的支持力的冲量为零
D. 表演者的一支脚从接触地面到停下来，地面对表演者的支持力做功为零
【答案】D
【解析】A．分析表演者的表演动作时，表演者的形状和体积对研究问题的影响不能够忽略，此时，不能够将表演者看作质点，故A错误；
B．表演者在空中翻滚过程，重心不一定在表演者身上，故B错误；
C．根据
可知，表演者的一支脚从接触地面到停下来，地面对表演者的支持力的冲量不为零，故C错误；
D．表演者的一支脚从接触地面到停下来，支持力作用点的位移为零，可知，地面对表演者的支持力做功为零，故D正确。
故选D。
3. 2024年9月19日我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭成功发射第五十九颗、六十颗“北斗三号”导航卫星，“北斗三号”采用MEO、GEO和IGSO三种轨道的混合星座，提供全球覆盖和高精度导航服务。中圆地球轨道（MEO）卫星的运行周期为12小时，轨道平面与赤道面夹角为55°；地球静止轨道（GEO）卫星的运行周期为24小时，轨道面为赤道面；倾斜地球同步轨道（IGSO）卫星的运行周期为24小时，轨道平面与MEO卫星轨道面几乎重合。若将三种轨道的卫星都视做匀速圆周运动，则关于三种轨道卫星的说法正确的是（ ）
A. GEO轨道卫星与IGSO轨道卫星的向心力大小相等
B. GEO轨道卫星与IGSO轨道卫星都相对地球静止
C. MEO轨道卫星与IGSO轨道卫星的加速度大小之比为
D. MEO轨道卫星与IGSO轨道卫星的轨道高度之比为
【答案】C
【解析】A．依题意，，GEO轨道卫星与IGSO轨道卫星的质量关系未知，由
可知二者的向心力大小关系不确定。故A错误；
B．依题意，地球静止轨道（GEO）卫星相对地球静止，倾斜地球同步轨道（IGSO）卫星相对地球运动。故B错误；
CD．根据开普勒第三定律
可知MEO轨道卫星与IGSO轨道卫星的轨道半径之比为
两卫星的轨道高度为（r-R），则它们的轨道高度之比不为。又
联立，可得
MEO轨道卫星与IGSO轨道卫星的加速度大小之比为
故C正确；D错误。故选C。
4. 我国是世界上电动汽车生产大国，电动汽车与人工智能相结合，是未来自动驾驶技术趋势。在测试一款电动汽车的自动驾驶功能时，挑选两辆汽车a和b在同一直线路段进行测试，测试开始时两辆汽车并排同时启动，两车运动的图像如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A. 两车启动后b在前，a在后，a追赶b
B. 相遇前，两车之间的最大距离为
C. a在前时间内的平均速度比乙在前时间内的平均速度大
D. a、b两车在时刻相遇
【答案】D
【解析】A．两车启动后，由于a的速度一开始大于b的速度，所以a在前，b在后，b追赶a，故A错误；
B．根据图像可知，时刻，两车速度相等，此时为b追上a前两车之间的最大距离，根据图像与横轴围成的面积表示位移，可知相遇前，两车之间的最大距离为
故B错误；
C．根据图像可知，a在前时间内的平均速度为
b在前时间内平均速度为
可知a在前时间内的平均速度与b在前时间内的平均速度相等，故C错误；
D．在时刻，两车速度相等，此时两车相距
设在经过时间，b追上a，则有
其中b的加速度为
联立解得
则a、b两车在时刻相遇，故D正确。
故选D。
5. 如图所示，轻质的粗转轴上沿直径固定两根轻杆，轻杆上固定两个小球A、B，转轴的半径和杆的长度均为R，在粗转轴上缠绕有轻绳，轻绳下端与小球C相连，A、B、C三球质量相同，且都可看做质点。初始时系统处于静止，忽略一切摩擦，且A、B两球在水平线上，轻绳伸直但无拉力，现释放小球C使其从静止开始下落，下列说法正确的是（ ）
A. A、B两球组成系统的机械能不变
B. A球第一次转到最高点过程中轻杆对A球不做功
C. C球下落高度为R时，A球的速度大小为
D. C球下落高度为R时，C球速度大小为
【答案】D
【解析】A．释放小球C使其从静止开始下落，绳的拉力对小球C做负功，小球的机械能减小，A、B、C构成的系统机械能守恒，则A、B两球组成系统的机械能增大，故A错误；
B．释放小球C使其从静止开始下落，小球A第一次转到最高点过程中，小球的重力势能与动能均增大，即小球A的机械能增大，可知，A球第一次转到最高点过程中轻杆对A球做正功，故B错误；
CD．C球下落高度为R时，A、B两球速度大小、角速度均相等，根据线速度与角速度的关系有
根据三个小球构成系统的机械能守恒有
解得
，
故C错误，D正确。
故选D。
6. 如图所示，用两根轻绳a、b和轻弹簧c悬挂两个相同的小球，其中a绳与竖直方向夹角为30°，c弹簧水平，两小球静止，下列说法正确的是（ ）
A. a绳的弹力是c弹簧弹力的倍
B. 剪断a绳瞬间，2球的加速度为零
C. 剪断b绳瞬间，1球的加速度为零
D. 剪断b绳瞬间，2球的加速度大小为
【答案】D
【解析】A．以小球1、2为整体受力分析，根据平衡条件可得
所以
，，
故A错误；
B．剪断a绳瞬间，轻弹簧弹力不发生突变，对2球，有
所以
故B错误；
C．剪断b绳瞬间，连接1、2小球的b绳没有拉力，1球只受重力，加速度为g，故C错误；
D．剪断b绳瞬间，对2球只受重力和弹簧弹力，其加速度为
故D正确。
故选D。
7. 2024年在与菲律宾南海岛礁对峙中，我国海警船装备的大功率水炮沉重地打击了挑衅者的嚣张气焰。水炮配备的大功率水泵将水以很大的速度从喷口喷出，利用冲击力毁伤被冲击物体。水的密度为，水炮喷口处水的压强为（若喷口处放一挡板，水冲击挡板时速度减为零，水对挡板冲击力产生的压强），则水从喷口处喷出的速度为（ ）
A. 12m/sB. 120m/sC. 14.4m/sD. 144m/s
【答案】B
【解析】设挡板的面积为S，根据压强的计算公式有
在时间内，水的质量为
根据动量定理有
解得
故选B。
二、多项选择题（每题6分，共18分，每题有多个选项正确，全部选对得6分，选不全得3分，错选得零分）
8. 如图所示，从斜面顶端同一位置两次分别沿水平方向抛出同一个小球，小球都落在斜面上，两次抛出小球初速度大小之比为，则下列说法正确的是（ ）
A. 两次小球落在斜面上的速度方向不同
B. 两次小球落在斜面上的动能之比为
C. 两次落在斜面上时重力的瞬时功率之比为
D. 两次运动过程中重力做功之比为
【答案】BC
【解析】A．设斜面倾角为，两次小球落在斜面上时，位移方向跟水平的夹角均为，根据平抛运动推论可得
可知两次小球落在斜面上的速度方向与水平方向的夹角保持不变，即两次小球落在斜面上的速度方向相同，故A错误；
BCD．小球落在斜面上，有
可得
两次抛出小球初速度大小之比为，则两次下落时间之比为
根据
，
可得两次落在斜面上时竖直分速度之比为
两次落在斜面上时下落高度之比为
根据，
可知两次落在斜面上时重力的瞬时功率之比为，两次运动过程中重力做功之比为；根据
可知两次小球落在斜面上的动能之比为，故BC正确，D错误。
故选BC。
9. 如图所示，一根轻弹簧竖直固定在水平面上，将一个物块轻轻放在弹簧上端，从释放物块开始到物块第一次的下运动到最低点的过程中，取竖直向下为正方向，物块运动的合力、速度、加速度、动能与位移x关系的图像正确的是（图中曲线均为抛物线）（ ）
A. B.
C. D.
【答案】AD
【解析】A．对物块进行受力分析，物块所受外力的合力为根据牛顿第二定律有
即合力与位移呈现线性关系，斜率为负值，纵轴截距为mg，故A正确；
C．结合上述，根据牛顿第二定律有
解得
可知，加速度与位移呈现线性关系，斜率为负值，纵轴截距mg，故C错误；
D．结合上述，根据能量守恒定律有
解得
可知，物块的动能与位移呈现抛物线关系，且开口向下，故D正确；
B．由于
结合上述解得
可知，物块的速度与位移呈现抛物线关系，且开口向下，但物块的速度与位移并没有呈现抛物线关系，故B错误。
故选AD。
10. 如图所示，水平地面放置一个斜面体，斜面体上的A物体通过平行斜面的轻绳绕过光滑定滑轮与轻环B相连，环B套在竖直放置的杆上，轻绳上放置一个轻质可视作质点的动滑轮，动滑轮下悬挂一个物体，系统处于静止状态，在完成以下运动过程后，整个系统仍处于静止状态，下列说法正确的是（ ）
A. 将物体A向上移动后，A物体受到的摩擦力大小一定增大
B. 竖直杆向右移动后，地面对斜面体的摩擦力大小一定增大
C. 竖直杆向右移动后，竖直杆对环的摩擦力大小一定不变
D. 将环向上移动后，竖直杆对环的作用力大小一定不变
【答案】BCD
【解析】A．设悬挂小物体的质量为m，动滑轮两侧轻绳与竖直方向夹角为，绳上拉力可表示为
将物体A向上移动后，动滑轮两侧绳子夹角减小，绳上拉力减小。因为不确定物体A与斜面间的摩擦力方向，所以A物体受到的摩擦力大小不一定增大。故A错误；
B．同理，竖直杆向右移动后，动滑轮两侧绳子夹角增大，绳上拉力增大。对A和斜面整体分析，水平方向有
可知绳的拉力变大，地面对斜面体的摩擦力大小一定增大。故B正确；
C．对环受力分析可知，竖直方向受力平衡，即竖直杆对环的摩擦力等于环的重力与轻绳拉力的竖直分力之和，竖直杆向右移动后，轻绳拉力的竖直分力仍等于悬挂小物体重力的一半，并没有变化，所以竖直杆对环的摩擦力大小一定不变。故C正确；
D．将环向上移动后，动滑轮两侧绳子夹角未变，则轻绳拉力未变，地面对斜面体的摩擦力未变，对斜面体、A物体、轻绳、悬挂小物体以及环组成的整体受力分析，可知竖直杆对环的弹力与地面对斜面体的摩擦力等大反向，即竖直杆对环的弹力未变，由C选项分析可知竖直杆对环的摩擦力也没变，所以竖直杆对环的作用力大小一定不变。故D正确。故选BCD。
第Ⅱ卷（非选择题）
三、实验题
11. 如下图所示为探究“加速度与力关系”的实验装置。
（1）安装好实验装置后，启动打点计时器，释放物块，小车在钩码的作用力作用下拖着纸带运动。打点计时器打出的纸带如下图所示，电源频率为50Hz，图中相邻两点间有4个点未画出。在打点计时器打出D点时，小车的速度大小为________m/s；小车的加速度大小为 m/s2；（计算结果均保留两位有效数字）
（2）改变钩码的个数，将钩码重力作为细绳对小车的拉力F，做出小车加速度与小车所受力的图像如图所示，从图像上看实验过程中存在的问题为________。
A. 小车的质量偏小
B. 没有垫高木板安装打点计时器一侧或垫高时高度过小
C. 在垫高木板安装打点计时器一侧时高度过大
【答案】（1）0.96 2.0 （2）AB
【解析】（1）[1][2]打D点时，小车的速度为
小车的加速度为
得
（2）图像发生弯曲，不满足悬挂砝码的质量远小于小车质量，与横轴有交点，表示没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足。故AB正确，C错误。
故选AB。
12. 实验小组用如图所示实验装置测量小球的质量和当地的重力加速度。
（1）在竖直铁架台上固定一个力传感器和一个光电门，在传感器离竖直杆一定距离上系一根轻绳，轻绳另一端连一个小钢球。用游标卡尺测量小球的直径d如图所示，则小球直径为________cm；
（2）小球静止悬挂时，用毫米刻度尺测量轻绳悬点到小球球心的距离l，调节光电门，使小球球心正对光电门；
（3）将轻绳拉到偏离平衡位置一定角度，由静止释放小球，小球摆动经过光电门，读出小球经过光电门时的遮光时间和传感器的示数F；
（4）多次重复实验，让小球从偏离平衡位置不同角度释放，分别记录小球通过光电门的时间，并计算。以力传感器示数F为纵轴、为横轴做出的的关系图像如图所示，已知图像的斜率为k，截距为b。则小球的质量为________，当地的重力加速度为________。（用题中给出的字母d、l、b、k表示）；
（5）若在第（2）步测量的是从轻绳悬点到小球底端的长度，则小球质量的测量值________（选填“偏大”、“不变”、“偏小”），重力加速度测量值________（选填“偏大”、“不变”、“偏小”）。
【答案】（1）0.715 （4） （5）偏大 偏小
【解析】（1）[1]20分度游标卡尺的精确值为，由图可知小球直径为
（4）[2][[3]小球经过光电门时的速度大小为
根据牛顿第二定律有
整理得
由，
解得，
（5）[4][5]测量的是从轻绳悬点到小球底端的长度，则l取值偏大，可知小球质量m的测量值偏大，重力加速度g的测量值偏小。
四、解答题（共38分，答题时写出必要的解题步骤，直接得出答案的不得分）
13. 图甲是传统儿童玩具拨浪鼓，图乙是其结构示意图，在圆形鼓的直径两端系两根轻绳，轻绳下端连着两个相同的小球。鼓的半径为r，轻绳长度为r，小球的质量为m，重力加速度为g，当手柄竖直时，匀速转动手柄，轻绳与竖直方向的夹角为30°。不计空气阻力，求：
（1）轻绳对球的拉力大小。
（2）波浪鼓转动的角速度大小。
【答案】（1）
（2）
【解析】【小问1详解】
对球进行受力分析，在竖直方向上
解得绳子的拉力
【小问2详解】
在水平方向上，根据牛顿第二定律
可得波浪鼓转动的角速度
14. 近年来我国在电磁弹射应用领域取得突破性进展，在“福建号”航母上装备了电磁弹射器来弹射舰载机。“福建号”航母上水平直线电磁弹射器轨道长度为L，在飞行训练时“福建号”匀速航行的速度为，沿航向方向弹射新型舰载机歼－35，舰载机的质量为m，离开弹射器轨道末端的起飞速度为v，弹射过程中舰载机的阻力与速率成正比，即（k为定值），舰载机发动机提供恒定的推力，弹射器弹射力随速度变化，使舰载机做匀加速直线运动，求：
（1）弹射器最大弹射力大小。
（2）弹射一架舰载机过程中弹射器的弹射力的冲量大小。
【答案】（1）
（2）
【解析】（1）舰载机做匀加速直线运动，设加速度为a，速度最大时弹射力最大，有
舰载机相对航母做相对初速度为0、相对末速度为的匀加速直线运动，相对加速度为a，有
解得
（2）舰载机阻力的冲量为
舰载机运动时间
舰载机推力的冲量为
由动量定理有
解得
15. 如图所示，竖直平面内的装置由传送带、与传送相切的左右光滑平台、与平台相切的固定光滑半圆轨道组成，平台与传送带等高。左侧平台上固定一根轻弹簧，弹簧自由伸长时右端恰好在传送带左端，B物块静止在右侧平台左边缘。把A物块向左压缩弹簧一定长度后由静止释放，A物块离开弹簧后滑上传送带，当传送带静止时，A物块恰好滑到传送带右端不与B相碰。已知A物块与传送带间的动摩擦因数为，B物块的质量为A物块质量的3倍，传送带长度为L，半圆轨道的半径为，A、B两物块都可看作质点，重力加速度为g，A、B物块的碰撞为弹性相碰。
（1）若A物块的质量为m，求释放A物块前弹簧的弹性势能；
（2）若传送带沿顺时针转动，A、B相碰后B物块不脱离半圆轨道，求传送带的速度范围；
（3）若传送带沿顺时针转动，A、B相碰后B物块能通过半圆轨道最高点，求传送带的速度范围，以及B物块离开最高点后的最大位移。
【答案】（1）
（2）
（3） ，
【解析】（1）A物块从释放到滑到传送带右端，由功能关系有
（2）A物块滑上传送带左端的速度为，由
得
传送带转动时，A物块运动到传送带右端时的速度为v，与B物块相碰后A物块的速度为，B物块的速度为，由弹性碰撞有
得
B物块不脱离轨道，碰后上升到圆心等高时最大，v最大，有
且
解得
因，因此A物块以速度滑上传送带后先减速运动，然后与传送带一起以共同速度运动到右端，有
B物块不脱离轨道的条件为
（3）碰后B物块恰好到通过最高点，在最高点有
从碰后到轨道最高点，有
由
和
解得
因，因此A物块以速度滑上传送带后加速运动，若物块一直加速运动，有
解得
因，A物块向右先加速运动，然后与传送带一起以共同速度运动到右端，有
B物体通过最高点的条件为
A物块运动到传送带右端最大速度为
碰后B物块的最大速度为
B物块碰后上升到最高点，有
B物块离开轨道最高点后做平抛运动，有
最大位移为
解得位移最大值为
1.答题前，考生务必将本人的姓名、准考证号等考生信息填写在答题卡上，并用2B铅笔将准考证号填涂在相应位置。
2.选择题答案使用2B铅笔填涂，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号；非选择题答案使用0.5毫米的黑色墨水签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号在各题的答题区域（黑色线框）内作答，超出答题区域书写的答案无效。4.保持卡面清洁，不折叠，不破损。
第Ⅰ卷（选择题）
一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分，每题只有一个正确选项）
1. 下列关于力与运动、动量和能量的说法正确的是（ ）
A. 运动物体受到的合力为零时，可能做圆周运动
B. 运动物体受到的合力为零时，机械能可能不变
C. 运动物体受到的合力不为零时，动量可能不变
D. 运动物体受到的合力不为零时，动能一定变化
【答案】B
【解析】A．圆周运动因速度方向时刻改变，即速度不断发生变化，加速度不为0，所以受到的合外力一定不为0，故A错误；B．在水平面做匀速直线运动的物体，受到的合力为零时，机械能不变，故B正确；C．运动物体受到的合力不为零时，必有加速度，速度必发生变化，动量一定发生改变。故C错误；D．物体所受合力不为零时，合力做功有可能为零，所以其动能不一定发生变化，例如做匀速圆周运动的物体；故D错误。故选B。
2. 中华武术源远流长，尤以河南少林功夫全国闻名。如图所示一位武术表演者从地面跳起后在空中翻滚表演后落地并停下来，关于此过程的说法正确的是（ ）
A. 分析表演者的表演动作时可以将表演者看作质点
B. 表演者在空中翻滚过程，重心一定在表演者身上
C. 表演者的一支脚从接触地面到停下来，地面对表演者的支持力的冲量为零
D. 表演者的一支脚从接触地面到停下来，地面对表演者的支持力做功为零
【答案】D
【解析】A．分析表演者的表演动作时，表演者的形状和体积对研究问题的影响不能够忽略，此时，不能够将表演者看作质点，故A错误；
B．表演者在空中翻滚过程，重心不一定在表演者身上，故B错误；
C．根据
可知，表演者的一支脚从接触地面到停下来，地面对表演者的支持力的冲量不为零，故C错误；
D．表演者的一支脚从接触地面到停下来，支持力作用点的位移为零，可知，地面对表演者的支持力做功为零，故D正确。
故选D。
3. 2024年9月19日我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭成功发射第五十九颗、六十颗“北斗三号”导航卫星，“北斗三号”采用MEO、GEO和IGSO三种轨道的混合星座，提供全球覆盖和高精度导航服务。中圆地球轨道（MEO）卫星的运行周期为12小时，轨道平面与赤道面夹角为55°；地球静止轨道（GEO）卫星的运行周期为24小时，轨道面为赤道面；倾斜地球同步轨道（IGSO）卫星的运行周期为24小时，轨道平面与MEO卫星轨道面几乎重合。若将三种轨道的卫星都视做匀速圆周运动，则关于三种轨道卫星的说法正确的是（ ）
A. GEO轨道卫星与IGSO轨道卫星的向心力大小相等
B. GEO轨道卫星与IGSO轨道卫星都相对地球静止
C. MEO轨道卫星与IGSO轨道卫星的加速度大小之比为
D. MEO轨道卫星与IGSO轨道卫星的轨道高度之比为
【答案】C
【解析】A．依题意，，GEO轨道卫星与IGSO轨道卫星的质量关系未知，由
可知二者的向心力大小关系不确定。故A错误；
B．依题意，地球静止轨道（GEO）卫星相对地球静止，倾斜地球同步轨道（IGSO）卫星相对地球运动。故B错误；
CD．根据开普勒第三定律
可知MEO轨道卫星与IGSO轨道卫星的轨道半径之比为
两卫星的轨道高度为（r-R），则它们的轨道高度之比不为。又
联立，可得
MEO轨道卫星与IGSO轨道卫星的加速度大小之比为
故C正确；D错误。故选C。
4. 我国是世界上电动汽车生产大国，电动汽车与人工智能相结合，是未来自动驾驶技术趋势。在测试一款电动汽车的自动驾驶功能时，挑选两辆汽车a和b在同一直线路段进行测试，测试开始时两辆汽车并排同时启动，两车运动的图像如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A. 两车启动后b在前，a在后，a追赶b
B. 相遇前，两车之间的最大距离为
C. a在前时间内的平均速度比乙在前时间内的平均速度大
D. a、b两车在时刻相遇
【答案】D
【解析】A．两车启动后，由于a的速度一开始大于b的速度，所以a在前，b在后，b追赶a，故A错误；
B．根据图像可知，时刻，两车速度相等，此时为b追上a前两车之间的最大距离，根据图像与横轴围成的面积表示位移，可知相遇前，两车之间的最大距离为
故B错误；
C．根据图像可知，a在前时间内的平均速度为
b在前时间内平均速度为
可知a在前时间内的平均速度与b在前时间内的平均速度相等，故C错误；
D．在时刻，两车速度相等，此时两车相距
设在经过时间，b追上a，则有
其中b的加速度为
联立解得
则a、b两车在时刻相遇，故D正确。
故选D。
5. 如图所示，轻质的粗转轴上沿直径固定两根轻杆，轻杆上固定两个小球A、B，转轴的半径和杆的长度均为R，在粗转轴上缠绕有轻绳，轻绳下端与小球C相连，A、B、C三球质量相同，且都可看做质点。初始时系统处于静止，忽略一切摩擦，且A、B两球在水平线上，轻绳伸直但无拉力，现释放小球C使其从静止开始下落，下列说法正确的是（ ）
A. A、B两球组成系统的机械能不变
B. A球第一次转到最高点过程中轻杆对A球不做功
C. C球下落高度为R时，A球的速度大小为
D. C球下落高度为R时，C球速度大小为
【答案】D
【解析】A．释放小球C使其从静止开始下落，绳的拉力对小球C做负功，小球的机械能减小，A、B、C构成的系统机械能守恒，则A、B两球组成系统的机械能增大，故A错误；
B．释放小球C使其从静止开始下落，小球A第一次转到最高点过程中，小球的重力势能与动能均增大，即小球A的机械能增大，可知，A球第一次转到最高点过程中轻杆对A球做正功，故B错误；
CD．C球下落高度为R时，A、B两球速度大小、角速度均相等，根据线速度与角速度的关系有
根据三个小球构成系统的机械能守恒有
解得
，
故C错误，D正确。
故选D。
6. 如图所示，用两根轻绳a、b和轻弹簧c悬挂两个相同的小球，其中a绳与竖直方向夹角为30°，c弹簧水平，两小球静止，下列说法正确的是（ ）
A. a绳的弹力是c弹簧弹力的倍
B. 剪断a绳瞬间，2球的加速度为零
C. 剪断b绳瞬间，1球的加速度为零
D. 剪断b绳瞬间，2球的加速度大小为
【答案】D
【解析】A．以小球1、2为整体受力分析，根据平衡条件可得
所以
，，
故A错误；
B．剪断a绳瞬间，轻弹簧弹力不发生突变，对2球，有
所以
故B错误；
C．剪断b绳瞬间，连接1、2小球的b绳没有拉力，1球只受重力，加速度为g，故C错误；
D．剪断b绳瞬间，对2球只受重力和弹簧弹力，其加速度为
故D正确。
故选D。
7. 2024年在与菲律宾南海岛礁对峙中，我国海警船装备的大功率水炮沉重地打击了挑衅者的嚣张气焰。水炮配备的大功率水泵将水以很大的速度从喷口喷出，利用冲击力毁伤被冲击物体。水的密度为，水炮喷口处水的压强为（若喷口处放一挡板，水冲击挡板时速度减为零，水对挡板冲击力产生的压强），则水从喷口处喷出的速度为（ ）
A. 12m/sB. 120m/sC. 14.4m/sD. 144m/s
【答案】B
【解析】设挡板的面积为S，根据压强的计算公式有
在时间内，水的质量为
根据动量定理有
解得
故选B。
二、多项选择题（每题6分，共18分，每题有多个选项正确，全部选对得6分，选不全得3分，错选得零分）
8. 如图所示，从斜面顶端同一位置两次分别沿水平方向抛出同一个小球，小球都落在斜面上，两次抛出小球初速度大小之比为，则下列说法正确的是（ ）
A. 两次小球落在斜面上的速度方向不同
B. 两次小球落在斜面上的动能之比为
C. 两次落在斜面上时重力的瞬时功率之比为
D. 两次运动过程中重力做功之比为
【答案】BC
【解析】A．设斜面倾角为，两次小球落在斜面上时，位移方向跟水平的夹角均为，根据平抛运动推论可得
可知两次小球落在斜面上的速度方向与水平方向的夹角保持不变，即两次小球落在斜面上的速度方向相同，故A错误；
BCD．小球落在斜面上，有
可得
两次抛出小球初速度大小之比为，则两次下落时间之比为
根据
，
可得两次落在斜面上时竖直分速度之比为
两次落在斜面上时下落高度之比为
根据，
可知两次落在斜面上时重力的瞬时功率之比为，两次运动过程中重力做功之比为；根据
可知两次小球落在斜面上的动能之比为，故BC正确，D错误。
故选BC。
9. 如图所示，一根轻弹簧竖直固定在水平面上，将一个物块轻轻放在弹簧上端，从释放物块开始到物块第一次的下运动到最低点的过程中，取竖直向下为正方向，物块运动的合力、速度、加速度、动能与位移x关系的图像正确的是（图中曲线均为抛物线）（ ）
A. B.
C. D.
【答案】AD
【解析】A．对物块进行受力分析，物块所受外力的合力为根据牛顿第二定律有
即合力与位移呈现线性关系，斜率为负值，纵轴截距为mg，故A正确；
C．结合上述，根据牛顿第二定律有
解得
可知，加速度与位移呈现线性关系，斜率为负值，纵轴截距mg，故C错误；
D．结合上述，根据能量守恒定律有
解得
可知，物块的动能与位移呈现抛物线关系，且开口向下，故D正确；
B．由于
结合上述解得
可知，物块的速度与位移呈现抛物线关系，且开口向下，但物块的速度与位移并没有呈现抛物线关系，故B错误。
故选AD。
10. 如图所示，水平地面放置一个斜面体，斜面体上的A物体通过平行斜面的轻绳绕过光滑定滑轮与轻环B相连，环B套在竖直放置的杆上，轻绳上放置一个轻质可视作质点的动滑轮，动滑轮下悬挂一个物体，系统处于静止状态，在完成以下运动过程后，整个系统仍处于静止状态，下列说法正确的是（ ）
A. 将物体A向上移动后，A物体受到的摩擦力大小一定增大
B. 竖直杆向右移动后，地面对斜面体的摩擦力大小一定增大
C. 竖直杆向右移动后，竖直杆对环的摩擦力大小一定不变
D. 将环向上移动后，竖直杆对环的作用力大小一定不变
【答案】BCD
【解析】A．设悬挂小物体的质量为m，动滑轮两侧轻绳与竖直方向夹角为，绳上拉力可表示为
将物体A向上移动后，动滑轮两侧绳子夹角减小，绳上拉力减小。因为不确定物体A与斜面间的摩擦力方向，所以A物体受到的摩擦力大小不一定增大。故A错误；
B．同理，竖直杆向右移动后，动滑轮两侧绳子夹角增大，绳上拉力增大。对A和斜面整体分析，水平方向有
可知绳的拉力变大，地面对斜面体的摩擦力大小一定增大。故B正确；
C．对环受力分析可知，竖直方向受力平衡，即竖直杆对环的摩擦力等于环的重力与轻绳拉力的竖直分力之和，竖直杆向右移动后，轻绳拉力的竖直分力仍等于悬挂小物体重力的一半，并没有变化，所以竖直杆对环的摩擦力大小一定不变。故C正确；
D．将环向上移动后，动滑轮两侧绳子夹角未变，则轻绳拉力未变，地面对斜面体的摩擦力未变，对斜面体、A物体、轻绳、悬挂小物体以及环组成的整体受力分析，可知竖直杆对环的弹力与地面对斜面体的摩擦力等大反向，即竖直杆对环的弹力未变，由C选项分析可知竖直杆对环的摩擦力也没变，所以竖直杆对环的作用力大小一定不变。故D正确。故选BCD。
第Ⅱ卷（非选择题）
三、实验题
11. 如下图所示为探究“加速度与力关系”的实验装置。
（1）安装好实验装置后，启动打点计时器，释放物块，小车在钩码的作用力作用下拖着纸带运动。打点计时器打出的纸带如下图所示，电源频率为50Hz，图中相邻两点间有4个点未画出。在打点计时器打出D点时，小车的速度大小为________m/s；小车的加速度大小为 m/s2；（计算结果均保留两位有效数字）
（2）改变钩码的个数，将钩码重力作为细绳对小车的拉力F，做出小车加速度与小车所受力的图像如图所示，从图像上看实验过程中存在的问题为________。
A. 小车的质量偏小
B. 没有垫高木板安装打点计时器一侧或垫高时高度过小
C. 在垫高木板安装打点计时器一侧时高度过大
【答案】（1）0.96 2.0 （2）AB
【解析】（1）[1][2]打D点时，小车的速度为
小车的加速度为
得
（2）图像发生弯曲，不满足悬挂砝码的质量远小于小车质量，与横轴有交点，表示没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足。故AB正确，C错误。
故选AB。
12. 实验小组用如图所示实验装置测量小球的质量和当地的重力加速度。
（1）在竖直铁架台上固定一个力传感器和一个光电门，在传感器离竖直杆一定距离上系一根轻绳，轻绳另一端连一个小钢球。用游标卡尺测量小球的直径d如图所示，则小球直径为________cm；
（2）小球静止悬挂时，用毫米刻度尺测量轻绳悬点到小球球心的距离l，调节光电门，使小球球心正对光电门；
（3）将轻绳拉到偏离平衡位置一定角度，由静止释放小球，小球摆动经过光电门，读出小球经过光电门时的遮光时间和传感器的示数F；
（4）多次重复实验，让小球从偏离平衡位置不同角度释放，分别记录小球通过光电门的时间，并计算。以力传感器示数F为纵轴、为横轴做出的的关系图像如图所示，已知图像的斜率为k，截距为b。则小球的质量为________，当地的重力加速度为________。（用题中给出的字母d、l、b、k表示）；
（5）若在第（2）步测量的是从轻绳悬点到小球底端的长度，则小球质量的测量值________（选填“偏大”、“不变”、“偏小”），重力加速度测量值________（选填“偏大”、“不变”、“偏小”）。
【答案】（1）0.715 （4） （5）偏大 偏小
【解析】（1）[1]20分度游标卡尺的精确值为，由图可知小球直径为
（4）[2][[3]小球经过光电门时的速度大小为
根据牛顿第二定律有
整理得
由，
解得，
（5）[4][5]测量的是从轻绳悬点到小球底端的长度，则l取值偏大，可知小球质量m的测量值偏大，重力加速度g的测量值偏小。
四、解答题（共38分，答题时写出必要的解题步骤，直接得出答案的不得分）
13. 图甲是传统儿童玩具拨浪鼓，图乙是其结构示意图，在圆形鼓的直径两端系两根轻绳，轻绳下端连着两个相同的小球。鼓的半径为r，轻绳长度为r，小球的质量为m，重力加速度为g，当手柄竖直时，匀速转动手柄，轻绳与竖直方向的夹角为30°。不计空气阻力，求：
（1）轻绳对球的拉力大小。
（2）波浪鼓转动的角速度大小。
【答案】（1）
（2）
【解析】【小问1详解】
对球进行受力分析，在竖直方向上
解得绳子的拉力
【小问2详解】
在水平方向上，根据牛顿第二定律
可得波浪鼓转动的角速度
14. 近年来我国在电磁弹射应用领域取得突破性进展，在“福建号”航母上装备了电磁弹射器来弹射舰载机。“福建号”航母上水平直线电磁弹射器轨道长度为L，在飞行训练时“福建号”匀速航行的速度为，沿航向方向弹射新型舰载机歼－35，舰载机的质量为m，离开弹射器轨道末端的起飞速度为v，弹射过程中舰载机的阻力与速率成正比，即（k为定值），舰载机发动机提供恒定的推力，弹射器弹射力随速度变化，使舰载机做匀加速直线运动，求：
（1）弹射器最大弹射力大小。
（2）弹射一架舰载机过程中弹射器的弹射力的冲量大小。
【答案】（1）
（2）
【解析】（1）舰载机做匀加速直线运动，设加速度为a，速度最大时弹射力最大，有
舰载机相对航母做相对初速度为0、相对末速度为的匀加速直线运动，相对加速度为a，有
解得
（2）舰载机阻力的冲量为
舰载机运动时间
舰载机推力的冲量为
由动量定理有
解得
15. 如图所示，竖直平面内的装置由传送带、与传送相切的左右光滑平台、与平台相切的固定光滑半圆轨道组成，平台与传送带等高。左侧平台上固定一根轻弹簧，弹簧自由伸长时右端恰好在传送带左端，B物块静止在右侧平台左边缘。把A物块向左压缩弹簧一定长度后由静止释放，A物块离开弹簧后滑上传送带，当传送带静止时，A物块恰好滑到传送带右端不与B相碰。已知A物块与传送带间的动摩擦因数为，B物块的质量为A物块质量的3倍，传送带长度为L，半圆轨道的半径为，A、B两物块都可看作质点，重力加速度为g，A、B物块的碰撞为弹性相碰。
（1）若A物块的质量为m，求释放A物块前弹簧的弹性势能；
（2）若传送带沿顺时针转动，A、B相碰后B物块不脱离半圆轨道，求传送带的速度范围；
（3）若传送带沿顺时针转动，A、B相碰后B物块能通过半圆轨道最高点，求传送带的速度范围，以及B物块离开最高点后的最大位移。
【答案】（1）
（2）
（3） ，
【解析】（1）A物块从释放到滑到传送带右端，由功能关系有
（2）A物块滑上传送带左端的速度为，由
得
传送带转动时，A物块运动到传送带右端时的速度为v，与B物块相碰后A物块的速度为，B物块的速度为，由弹性碰撞有
得
B物块不脱离轨道，碰后上升到圆心等高时最大，v最大，有
且
解得
因，因此A物块以速度滑上传送带后先减速运动，然后与传送带一起以共同速度运动到右端，有
B物块不脱离轨道的条件为
（3）碰后B物块恰好到通过最高点，在最高点有
从碰后到轨道最高点，有
由
和
解得
因，因此A物块以速度滑上传送带后加速运动，若物块一直加速运动，有
解得
因，A物块向右先加速运动，然后与传送带一起以共同速度运动到右端，有
B物体通过最高点的条件为
A物块运动到传送带右端最大速度为
碰后B物块的最大速度为
B物块碰后上升到最高点，有
B物块离开轨道最高点后做平抛运动，有
最大位移为
解得位移最大值为
相关试卷
2024届河南省信阳市高三上学期二模物理试题： 这是一份2024届河南省信阳市高三上学期二模物理试题，共11页。试卷主要包含了保持卡面清洁，不折叠，不破损，如图所示，质量均为的小球A、B等内容，欢迎下载使用。
2024届河南省信阳市高三上学期二模物理试题： 这是一份2024届河南省信阳市高三上学期二模物理试题，共6页。
2024届河南省信阳市高三上学期二模物理试题： 这是一份2024届河南省信阳市高三上学期二模物理试题，共6页。
