黄金卷01（福建专用）-【赢在高考·黄金8卷】备战2025年高考物理模拟卷

【赢在高考·黄金8卷】备战2025年高考物理模拟卷（福建专用） 黄金卷01 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 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、单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16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。 1．2025年2月7日至2月14日，第九届亚洲冬季运动会将在中国黑龙江省哈尔滨市举办。如图所示是亚冬会的四个项目，有关说法正确的是（ ） A．某运动员在500m短道速滑决赛中获得金牌，用时35s，则他在整个过程的平均速度约为14.3m/s B．在比赛中冰壶在离开运动员的手之后不再受到任何力的作用 C．空中的运动员，在上升过程为超重状态，下降过程则为失重状态 D．运动员用球杆击打冰球时，球杆对冰球的弹力是由于球杆的形变产生的 2．如图所示是我国S-300防空导弹防御系统的发射装置。一次演习中，某时刻雷达监测到一“入侵”飞行器在距地面50km高度处的P点水平匀速飞行，经过信息处理，30s后从地面上发射一枚导弹，导弹以的加速度竖直向上运动，在距离P点80km处成功将飞行器拦截。已知重力加速度大小取，导弹可以视为质点，则飞行器的速度大小为（ ） A．100m/s B．800m/s C．1000m/s D．1600m/s 3．甲、乙两辆汽车从同一点同时出发，沿同一方向行驶，它们运动的图像如图所示。下列判断正确的是（ ） A．在4 s以前，乙车的速度比甲车的大 B．在4 s以后，乙车的加速度比甲车的大 C．4 s时，甲、乙两车的速度相同 D．4 s时，甲、乙两车相遇 4．图甲是北京冬奥会单板滑雪大跳台比赛项目中运动员在空中姿态的合成图。比赛场地分为助滑区、起跳台、着陆坡和终点区域四个部分。运动员进入起跳台后的运动可简化成如图乙所示，先以水平初速度从A点冲上圆心角为á的圆弧跳台，从B点离开跳台，C点为运动轨迹最高点，之后落在着陆坡上的E点。忽略运动过程中受到的空气阻力并将运动员及装备看成质点，则下列说法正确的是（ ） A．运动员在C点速度为0 B．运动员在AB圆弧轨道上运动时处于失重状态 C．运动员从B到C与从C到E两个过程的速度变化量方向相反 D．运动员以更大的初速度从A点冲上轨道，运动轨迹的最高点在C点的右上方 二、双项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有2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。 5．在2024年巴黎奥运会中，中国网球运动员郑钦文战胜对手夺得女子网球单打金牌。下列说法正确的是（ ） A．研究网球的运动轨迹时可以把网球视为质点 B．研究网球拍的击球部位时可以把球拍视为质点 C．根据网球运动轨迹的长度除以对应时间可以求出网球拍击球瞬间网球的速度 D．科技团队获得运动员击球前后网球的速度和击球时间可以求出击球过程中网球运动的平均加速度 6．如图所示，竖直固定的光滑细杆上穿着一个小球B，小球通过一根不可伸长的轻绳绕过轻质光滑定滑轮与质量为的物块A相连，用手将物块A竖直向上托起至定滑轮左侧细绳与竖直方向的夹角为，现突然松手，物块A开始在竖直方向上做往复运动，小球最高能到达点。已知定滑轮到细杆的距离为d，Q点和定滑轮的高度相同，，，重力加速度大小为，定滑轮可看作质点，下列说法正确的是（ ） A．小球经过点时的加速度大小为 B．小球的质量为 C．除M、P两点外小球B速率始终小于物块A速率 D．小球B在Q点速率最大 7．如图所示是明代宋应星所著《天工开物》中记载的我国古代的一种农业机械——水碾，当水冲击下部水轮时，水轮会带动上部的碾来碾米。假设水流沿水平方向垂直冲击水轮中的叶片，每秒冲击叶片的水量为10kg，水速从6m/s减小为1m/s，水流动能的减少量全部用来对水轮做功，下列说法正确的是（ ） A．水碾每秒从水流中获得的能量为180J B．水流对叶片的平均作用为的大小为50N C．叶片对水流的作用力方向与水流速度方向相反 D．不同叶片上到转轴距离相同的点线速度相同 8．如图，高的桌面上固定一半径同为H的四分之一光滑圆弧轨道AB，轨道末端B与桌面边缘水平相切，地面上的C点位于B点的正下方。将一质量的小球由轨道顶端A处静止释放，最终落在水平地面上，整个过程中，小球始终受到水平向左的恒定风力。取，下列说法正确的有（ ） A．小球在B点对轨道的压力为0.2N B．小球从A点运动到B点的过程中，机械能先增大再减小 C．小球从B点抛出到落地过程中，重力对小球做功的瞬时功率不断增大 D．小球落地点的位置在C点右边 三、非选择题：共60分，其中9、10、11题为填空题，12、13为实验题，14～16题为计算题。考生根据要求作答。 9．（3分）一列火车由车站开出做匀加速直线运动时，值班员站在第一节车厢前端的旁边，第一节车厢经过他历时4s，整个列车经过他历时20s，设各节车厢等长，车厢连接处的长度不计，则这列火车共有______节车厢，最后九节车厢经过他身旁历时______s。 10．（3分）“双星系统”由相距较近的星球组成，每个星球的半径均远小于两者之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体，它们在彼此的万有引力作用下，绕某一点O做匀速圆周运动。如图所示，若两颗星的质量分别为和，它们之间的距离为L，万有引力常量为G，则A星圆周运动的向心力为__________；A、B两颗星的质量大小关系为mA______mB（填“>”、“=”或“<”）； A、B两颗星的周期大小关系为TA______TB（填“>”、“=”或“<”）。 11．（3分）意大利物理学家伽利略在研究打击现象时，最早定义了类似“动量”的概念。现用质量为m的铁锤沿水平方向将钉子敲入木板，铁锤以水平速度敲击钉子，随即以大小的速度沿水平方向反弹。铁锤反弹后瞬间的动量大小为______，铁锤敲击钉子前后的动量变化量大小为______，若铁锤与钉子的作用时间为t，则钉子对铁锤的平均作用力大小为______。 四、实验题 12．（5分）中国新能源汽车技术持续创新，市场渗透率快速提升，产销量居全球第一，2023年汽车整车出口491万辆，同比增长57.9%，有望首次跃居全球第一。某学生实验小组尝试测量某新能源汽车上蓄电池的电动势和内阻，通过查找相关资料，设计以下两个方案。 方案一：用电流表、电压表、滑动变阻器、待测电池等器材组成如图甲所示实验电路 方案二：用电压表、电阻箱、待测电池等器材组成如图乙所示实验电路 (1)方案一中，根据闭合电路欧姆定律，其实验原理关系式为，其中U的含义为路端电压，I的含义为_________； (2)方案二中，作图像处理实验数据时，与间的关系式为________； (3)某同学在做误差分析时发现，实验中测出的某些物理量的含义与原理中的并不相同，进而导致误差。若在处理实验数据的图像上做适当修正，则可分析出测量结果的偏差情况。如图丙，是该同学采用方案一进行实验得到的图像，A为图像上一点，现在通过适当移动A点，可将A移动到真正的图像上，具体操作：将A点沿_________（选填：“横轴正方向”或“横轴负方向”）移动适当距离。上述操作中移动的距离代表的物理含义为_________。 13．（7分）在“探究加速度与力、质量的关系”实验中。 (1)“探究加速度与力、质量的关系”实验中下列仪器需要用到的是（ ） A． B． C． (2)下列纸带的安装方式正确的是（ ） A． B． C． D． (3)小明同学试图通过小车的v-t图像求加速度，根据实验数据所作图像如图所示，原因可能是（ ） A．轨道倾角过大 B．轨道倾角过小 C．轨道阻力太大 D．细绳与轨道不平行 (4)小明在实验中，若仅没有平衡摩擦力，且小车质量为M，得到的图像可能是（ ） A． B． C． D． (5)若仅没有满足所挂重物的质量远小于小车质量，小明在实验中，试图利用图像算出所挂重物的总质量应作_________图。 A． B． C． D． 14．（11分）中国北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星导航系统。图甲是北斗导航系统卫星分布示意图，乙所示为其中一颗北斗卫星的轨道示意图。已知该卫星绕地球做匀速圆周运动的周期为T，地球半径为R，地球表面附近的重力加速度为g，引力常量为G。 （1）求地球的质量M； （2）求该卫星的轨道距离地面的高度h； （3）请推导第一宇宙速度v1的表达式，并分析比较该卫星的运行速度v与第一宇宙速度v1的大小关系。 15．（12分）如图所示，在倾角为è的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块A、B。它们的质量分别为mA、mB，弹簧的劲度系数为k，C为一固定挡板。系统处于静止状态。已知重力加速度为g。 (1)现开始用一恒力F（已知）沿斜面方向拉物块A使之向上运动，求物块B刚要离开C时物块A的加速度a的大小； (2)若物块A只是压在弹簧上端（未与弹簧连接），用沿斜面方向的力拉A，使A沿斜面向上做匀加速直线运动，经过时间t，拉力大小不再改变，求此过程中拉力的最大值。 16．（16分）如图甲所示，光滑小球A、B（可视为质点）的质量均为m，用长为L的轻杆连接后紧靠墙壁竖直立于水平面上，初始时均处于静止状态。现A受到轻微扰动向右倾倒（初速度视为0），两球始终在同一竖直平面内运动，杆与水平方向的夹角为，重力加速度大小为g。 (1)求B恰好离开墙壁时杆与水平方向夹角的正弦值； (2)求从A受微扰后瞬间至落地前瞬间的过程，杆对A做的功； (3)A、B和轻杆组成的系统在外力作用下竖直立于距墙壁足够远的光滑水平地面上，以B的初始位置为原点在竖直平面内建立平面直角坐标系，如图乙所示。某时刻撤去外力，同时给A一个轻微扰动使其向右倒下（初速度视为0），从A受微扰后瞬间至第一次着地的过程，试求B的速度最大时杆与水平面的夹角应满足的方程。 试卷第2页，共22页 4 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 【赢在高考·黄金8卷】备战2025年高考物理模拟卷（福建专用） 黄金卷01·参考答案 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 一、单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 题号 1 2 3 4 答案 B C D D 二、双项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有2项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 题号 5 6 7 8 答案 AD AB BC CD 三、非选择题：共60分，其中9、10、11题为填空题，12、13为实验题，14～16题为计算题。考生根据要求作答。 9．25（1分） 4（2分） 10．（1分） （1分） =（1分） 11．（1分） （1分） （1分） 12．(1)通过电源的电流（1分） (2)（2分） (3)横轴正方向（2分） 通过电压表的电流（1分） 13．(1)B（1分） (2)AD（2分） (3)D（1分） (4)C（2分） (5)D（1分） 14．（1）；（2）；（3） 【解析】（11分）（1）设一物体的质量为m1，在地球表面附近万有引定律等于重力 （2分） 解得地球质量（1分） （2）设卫星质量为m2，根据牛顿第二定律有（2分） 解得（1分） （3）根据牛顿第二定律有（2分） 得 第一宇宙速度为近地卫星的运行速度，即r=R时 （2分） 该卫星的轨道半径 因此其速度。（1分） 15．(1) (2) 【解析】（12分）（1）物块B刚要离开C时，以B为对象，可得弹簧弹力大小为 （1分） 以A为对象，根据牛顿第二定律可得（2分） 联立解得物块A的加速度为 物块B刚要离开C时物块A的加速度的大小为（1分） （2）使A沿斜面向上做匀加速直线运动，经过时间t，拉力大小不再改变，可知此时A与弹簧分离，弹簧刚好恢复原长；设初始时弹簧的压缩量为，则有（2分） 设A做匀加速直线运动的加速度为，根据运动学公式可得（2分） 在A与弹簧分离前，弹簧给A的弹力沿斜面向上，且逐渐减小，则拉力逐渐增大，当A与弹簧分离时，拉力达到最大，则 （2分） 联立解得（2分） 16．(1) (2) (3) 【解析】（16分）（1）对从开始运动至其到达某一位置（此时B未离开墙壁）的过程，由动能定理有（2分） B离开墙壁前，绕静止的B做圆周运动，对由牛顿第二定律有（2分） 联立解得 则随着的减小，逐渐减小，当时，恰好离开墙壁，此时（1分） 有 即（1分） （2）B离开墙壁后，、B组成的系统在水平方向上动量守恒，在落地前瞬间，杆水平，根据关联速度可知此时、B水平方向的速度相同，则有（2分） 分析可知从受微扰后瞬间至落地前瞬间的过程，、B组成的系统机械能守恒，则杆对、B做的总功为零，所以（2分） 联立解得（1分） （3）解法一：B速度最大时，杆的弹力为零，设此时B的速度大小为，的水平速度和竖直速度大小分别为、，以B为参考系，对由牛顿第二定律有（1分） 对、B组成的系统由机械能守恒定律有（1分） 根据关联速度有（1分） 、B组成的系统水平方向上动量守恒，则有（1分） 联立解得（1分） 解法二：、B组成的系统水平方向上动量守恒，则有（1分） 根据关联速度有（1分） 由机械能守恒定律有（1分） 联立解得 令，则 则 当时，B的速度有最大值（1分） 有 则满足的方程为（1分） 试卷第2页，共22页 1 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 【赢在高考·黄金8卷】备战2025年高考物理模拟卷（福建专用） 黄金卷01 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 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、单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16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。 1．2025年2月7日至2月14日，第九届亚洲冬季运动会将在中国黑龙江省哈尔滨市举办。如图所示是亚冬会的四个项目，有关说法正确的是（ ） A．某运动员在500m短道速滑决赛中获得金牌，用时35s，则他在整个过程的平均速度约为14.3m/s B．在比赛中冰壶在离开运动员的手之后受到3个力的作用 C．空中的运动员，在上升过程为超重状态，下降过程则为失重状态 D．运动员用球杆击打冰球时，球杆对冰球的弹力是由于冰球的形变产生的 【答案】B 【解析】运动员做曲线运动，500m不是运动员的位移大小，所以他在整个过程的平均速度 ，A错误；在比赛中冰壶在离开运动员的手之后，受到重力、接触面的支持力和摩擦力作用，B正确；空中的运动员，在上升过程和下降过程，加速度方向均向下，均处于失重状态，C错误；运动员用球杆击打冰球时，球杆对冰球的弹力是由于球杆的形变产生的，D错误。 2．如图所示是我国S-300防空导弹防御系统的发射装置。一次演习中，某时刻雷达监测到一“入侵”飞行器在距地面50km高度处的P点水平匀速飞行，经过信息处理，30s后从地面上发射一枚导弹，导弹以的加速度竖直向上运动，在距离P点80km处成功将飞行器拦截。已知重力加速度大小取，导弹可以视为质点，则飞行器的速度大小为（ ） A．100m/s B．800m/s C．1000m/s D．1600m/s 【答案】C 【解析】设飞行器飞行的高度为，导弹的加速度为，飞行器的速度为，根据题意，，，联立解得，只有C正确。 3．甲、乙两辆汽车从同一点同时出发，沿同一方向行驶，它们运动的图像如图所示。下列判断正确的是（ ） A．在4 s以前，乙车的速度比甲车的大 B．在4 s以后，乙车的加速度比甲车的大 C．4 s时，甲、乙两车的速度相同 D．4 s时，甲、乙两车相遇 【答案】D 【解析】由图可得，对于甲有，对于乙有，对照匀变速直线运动的位移时间公式，得，可得甲的加速度和初速度分别为，，做匀加速直线运动。，乙的加速度和初速度分别为，，做匀减速直线运动。两车的加速度大小相等，当t = 4 s时，甲的速度为，乙的速度为可知，在4 s以前，乙车的速度先比甲车的大，后比甲车的小，ABC错误；平均速度为，由图知，4 s时甲、乙两图线相交，说明在前4 s内，甲、乙两车的平均速度相等，则两车的位移相等，两车相遇，D正确。 4．图甲是北京冬奥会单板滑雪大跳台比赛项目中运动员在空中姿态的合成图。比赛场地分为助滑区、起跳台、着陆坡和终点区域四个部分。运动员进入起跳台后的运动可简化成如图乙所示，先以水平初速度从A点冲上圆心角为á的圆弧跳台，从B点离开跳台，C点为运动轨迹最高点，之后落在着陆坡上的E点。忽略运动过程中受到的空气阻力并将运动员及装备看成质点，则下列说法正确的是（ ） A．运动员在C点速度为0 B．运动员在AB圆弧轨道上运动时处于失重状态 C．运动员从B到C与从C到E两个过程的速度变化量方向相反 D．运动员以更大的初速度从A点冲上轨道，运动轨迹的最高点在C点的右上方 【答案】D 【解析】运动员在C点时具有水平速度，即速度不为0，A错误；运动员在AB圆弧轨道上运动时设速度与水平方向夹角为，则其竖直方向分速度为，运动员从A运动到B过程，其线速度减小，增大，导致增大，可知先增大后减小，即运动员竖直方向加速度先竖直向上后竖直向下，运动员先处于超重状态后出于失重状态，B错误；由可知，运动员从B到C与从C到E两个过程的速度变化量方向均竖直向下，方向相同，C错误；运动员以更大的初速度从A点冲上轨道，则从B点离开跳台时，具有更大的斜抛初速度，根据，，解得，根据可知，运动员在最高点的水平分位移和竖直分位移均增大，运动轨迹的最高点在C点的右上方，D正确。 二、双项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有2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。 5．在2024年巴黎奥运会中，中国网球运动员郑钦文战胜对手夺得女子网球单打金牌。下列说法正确的是（ ） A．研究网球的运动轨迹时可以把网球视为质点 B．研究网球拍的击球部位时可以把球拍视为质点 C．根据网球运动轨迹的长度除以对应时间可以求出网球拍击球瞬间网球的速度 D．科技团队获得运动员击球前后网球的速度和击球时间可以求出击球过程中网球运动的平均加速度 【答案】AD 【解析】研究网球的运动轨迹时，网球的大小、形状可以忽略，网球可视为质点，A正确；研究网球拍的击球部位时，网球拍的大小、形状不可以忽略，网球拍不可以视为质点，B错误；轨迹长度是路程，路程除以时间是平均速率，不是网球的瞬时速度，C错误；根据加速度定义可知，末速度与初速度的矢量差值再除以对应时间就是加速度，D正确。 6．如图所示，竖直固定的光滑细杆上穿着一个小球B，小球通过一根不可伸长的轻绳绕过轻质光滑定滑轮与质量为的物块A相连，用手将物块A竖直向上托起至定滑轮左侧细绳与竖直方向的夹角为，现突然松手，物块A开始在竖直方向上做往复运动，小球最高能到达点。已知定滑轮到细杆的距离为d，Q点和定滑轮的高度相同，，，重力加速度大小为，定滑轮可看作质点，下列说法正确的是（ ） A．小球经过点时的加速度大小为 B．小球的质量为 C．除M、P两点外小球B速率始终小于物块A速率 D．小球B在Q点速率最大 【答案】AB 【解析】小球经过Q点时在竖直方向仅受到重力作用，加速度大小为g，A正确；A和B组成的系统，整个系统只有重力做功，且无机械能与其他能发生转化，所以系统机械能守恒，有，解得，B正确；在运动过程中小球B与物块A的速度大小关系为，所以除M、P两点外小球B速率始终大于物块A速率，C错误；小球B从P点向上运动时，当小球B受到轻绳的拉力向上的分力与重力大小相等，方向相反时小球B的速度最大，在Q点的下方，D错误。 7．如图所示是明代宋应星所著《天工开物》中记载的我国古代的一种农业机械——水碾，当水冲击下部水轮时，水轮会带动上部的碾来碾米。假设水流沿水平方向垂直冲击水轮中的叶片，每秒冲击叶片的水量为10kg，水速从6m/s减小为1m/s，水流动能的减少量全部用来对水轮做功，下列说法正确的是（ ） A．水碾每秒从水流中获得的能量为180J B．水流对叶片的平均作用为的大小为50N C．叶片对水流的作用力方向与水流速度方向相反 D．不同叶片上到转轴距离相同的点线速度相同 【答案】BC 【解析】水碾每秒从水流中获得的能量等于水流动能的变化量的大小，即J，A错误；由动量定理可得，叶片对水流的平均作用力的冲量等于水流动量的变化，，得到，N，由牛顿第三定律得到水流对该叶片的平均作用力的大小为50N，B正确；叶片对水流做负功，则叶片的作用力方向与水流速度方向相反，C正确；线速度是矢量，不同叶片上到转轴距离相同的点线速度方向不同，D错误. 8．如图，高的桌面上固定一半径同为H的四分之一光滑圆弧轨道AB，轨道末端B与桌面边缘水平相切，地面上的C点位于B点的正下方。将一质量的小球由轨道顶端A处静止释放，最终落在水平地面上，整个过程中，小球始终受到水平向左的恒定风力。取，下列说法正确的有（ ） A．小球在B点对轨道的压力为0.2N B．小球从A点运动到B点的过程中，机械能先增大再减小 C．小球从B点抛出到落地过程中，重力对小球做功的瞬时功率不断增大 D．小球落地点的位置在C点右边 【答案】CD 【解析】小球从A运动到B过程，由动能定理有，解得，小球在B点，根据牛顿第二定律有，解得，根据牛顿第三定律可知小球在B点对轨道的压力为，A错误；小球从A点运动到B点的过程中，风力做负功，其机械能减小，B错误；小球从B点抛出到落地过程中，竖直方向做自由落体运动，根据可知，重力对小球做功的瞬时功率不断增大，C正确；根据，解得，可得，又，联立，解得可知，小球落地点的位置在C点右边，D正确。 三、非选择题：共60分，其中9、10、11题为填空题，12、13为实验题，14～16题为计算题。考生根据要求作答。 9．（3分）一列火车由车站开出做匀加速直线运动时，值班员站在第一节车厢前端的旁边，第一节车厢经过他历时4s，整个列车经过他历时20s，设各节车厢等长，车厢连接处的长度不计，则这列火车共有______节车厢，最后九节车厢经过他身旁历时______s。 【答案】25（1分） 4（2分） 【解析】列车做初速度为零的匀加速直线运动，设每节车厢的长度为，前4s过程有，整个20s过程有，联立解得可知，这列火车共有25节车厢；前16节车厢经过值班员的过程，根据位移时间关系公式有，解得，故最后九节车厢经过他身边的时间为。 10．（3分）“双星系统”由相距较近的星球组成，每个星球的半径均远小于两者之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体，它们在彼此的万有引力作用下，绕某一点O做匀速圆周运动。如图所示，若两颗星的质量分别为和，它们之间的距离为L，万有引力常量为G，则A星圆周运动的向心力为__________；A、B两颗星的质量大小关系为mA______mB（填“>”、“=”或“<”）； A、B两颗星的周期大小关系为TA______TB（填“>”、“=”或“<”）。 【答案】（1分） （1分） =（1分） 【解析】A星圆周运动时，两颗星间的万有引力提供A星运行的向心力，向心力为，双星系统A、B两颗星做匀速圆周运动的角速度相等，周期相等，设A星和B星的轨道半径分别为、，则有，根据题意，由图可知，所以。 11．（3分）意大利物理学家伽利略在研究打击现象时，最早定义了类似“动量”的概念。现用质量为m的铁锤沿水平方向将钉子敲入木板，铁锤以水平速度敲击钉子，随即以大小的速度沿水平方向反弹。铁锤反弹后瞬间的动量大小为______，铁锤敲击钉子前后的动量变化量大小为______，若铁锤与钉子的作用时间为t，则钉子对铁锤的平均作用力大小为______。 【答案】（1分） （1分） （1分） 【解析】铁锤反弹后瞬间的动量大小为，以铁锤反弹后的速度为正方向，铁锤敲击钉子前后的动量变化量大小为，根据动量定理有，则钉子对铁锤的平均作用力大小为。 四、实验题 12．（5分）中国新能源汽车技术持续创新，市场渗透率快速提升，产销量居全球第一，2023年汽车整车出口491万辆，同比增长57.9%，有望首次跃居全球第一。某学生实验小组尝试测量某新能源汽车上蓄电池的电动势和内阻，通过查找相关资料，设计以下两个方案。 方案一：用电流表、电压表、滑动变阻器、待测电池等器材组成如图甲所示实验电路 方案二：用电压表、电阻箱、待测电池等器材组成如图乙所示实验电路 (1)方案一中，根据闭合电路欧姆定律，其实验原理关系式为，其中U的含义为路端电压，I的含义为_________； (2)方案二中，作图像处理实验数据时，与间的关系式为________； (3)某同学在做误差分析时发现，实验中测出的某些物理量的含义与原理中的并不相同，进而导致误差。若在处理实验数据的图像上做适当修正，则可分析出测量结果的偏差情况。如图丙，是该同学采用方案一进行实验得到的图像，A为图像上一点，现在通过适当移动A点，可将A移动到真正的图像上，具体操作：将A点沿_________（选填：“横轴正方向”或“横轴负方向”）移动适当距离。上述操作中移动的距离代表的物理含义为_________。 【答案】(1)通过电源的电流（1分） (2)（2分） (3)横轴正方向（2分） 通过电压表的电流（1分） 【解析】（1）I的含义为通过电源的电流。 （2）由闭合电路欧姆定律得，解得 （3）由于电压表的分压作用，通过电源的电流比电流表测得的电流大，将A移动到真正的图像上，具体操作：将A点沿横轴正方向移动适当距离；移动的距离代表的物理含义为通过电压表的电流。 13．（7分）在“探究加速度与力、质量的关系”实验中。 (1)“探究加速度与力、质量的关系”实验中下列仪器需要用到的是（ ） A． B． C． (2)下列纸带的安装方式正确的是（ ） A． B． C． D． (3)小明同学试图通过小车的v-t图像求加速度，根据实验数据所作图像如图所示，原因可能是（ ） A．轨道倾角过大 B．轨道倾角过小 C．轨道阻力太大 D．细绳与轨道不平行 (4)小明在实验中，若仅没有平衡摩擦力，且小车质量为M，得到的图像可能是（ ） A． B． C． D． (5)若仅没有满足所挂重物的质量远小于小车质量，小明在实验中，试图利用图像算出所挂重物的总质量应作_________图。 A． B． C． D． 【答案】(1)B（1分） (2)AD（2分） (3)D（1分） (4)C（2分） (5)D（1分） 【解析】（1）“探究加速度与力、质量的关系”实验中需要用到的仪器是钩码，从而改变小车所受的合外力，不需要弹簧测力计和重物。 （2）A．纸带一端应固定于小车尾部，A正确；纸带应穿过限位孔，置于复写纸下面，BC错误；纸带穿过限位孔，置于墨粉纸下面，D正确。 （3）由图可知，小车的加速度先不变后减小，可能原因是细绳与轨道不平行，导致小车所受的合外力发生变化，若倾角过大、倾角过小或阻力太大，小车所受的合外力均不会变化。 （4）根据牛顿第二定律可得，变形可得 （5）对小车，根据牛顿第二定律可得，对重物，根据牛顿第二定律可得，整理可得，由此可知，利用图像的斜率可算出所挂重物的总质量m。 14．（11分）中国北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星导航系统。图甲是北斗导航系统卫星分布示意图，乙所示为其中一颗北斗卫星的轨道示意图。已知该卫星绕地球做匀速圆周运动的周期为T，地球半径为R，地球表面附近的重力加速度为g，引力常量为G。 （1）求地球的质量M； （2）求该卫星的轨道距离地面的高度h； （3）请推导第一宇宙速度v1的表达式，并分析比较该卫星的运行速度v与第一宇宙速度v1的大小关系。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】（11分）（1）设一物体的质量为m1，在地球表面附近万有引定律等于重力 （2分） 解得地球质量（1分） （2）设卫星质量为m2，根据牛顿第二定律有（2分） 解得（1分） （3）根据牛顿第二定律有（2分） 得 第一宇宙速度为近地卫星的运行速度，即r=R时 （2分） 该卫星的轨道半径 因此其速度。（1分） 15．（12分）如图所示，在倾角为è的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块A、B。它们的质量分别为mA、mB，弹簧的劲度系数为k，C为一固定挡板。系统处于静止状态。已知重力加速度为g。 (1)现开始用一恒力F（已知）沿斜面方向拉物块A使之向上运动，求物块B刚要离开C时物块A的加速度a的大小； (2)若物块A只是压在弹簧上端（未与弹簧连接），用沿斜面方向的力拉A，使A沿斜面向上做匀加速直线运动，经过时间t，拉力大小不再改变，求此过程中拉力的最大值。 【答案】(1) (2) 【解析】（12分）（1）物块B刚要离开C时，以B为对象，可得弹簧弹力大小为 （1分） 以A为对象，根据牛顿第二定律可得（2分） 联立解得物块A的加速度为 物块B刚要离开C时物块A的加速度的大小为（1分） （2）使A沿斜面向上做匀加速直线运动，经过时间t，拉力大小不再改变，可知此时A与弹簧分离，弹簧刚好恢复原长；设初始时弹簧的压缩量为，则有（2分） 设A做匀加速直线运动的加速度为，根据运动学公式可得（2分） 在A与弹簧分离前，弹簧给A的弹力沿斜面向上，且逐渐减小，则拉力逐渐增大，当A与弹簧分离时，拉力达到最大，则 （2分） 联立解得（2分） 16．（16分）如图甲所示，光滑小球A、B（可视为质点）的质量均为m，用长为L的轻杆连接后紧靠墙壁竖直立于水平面上，初始时均处于静止状态。现A受到轻微扰动向右倾倒（初速度视为0），两球始终在同一竖直平面内运动，杆与水平方向的夹角为，重力加速度大小为g。 (1)求B恰好离开墙壁时杆与水平方向夹角的正弦值； (2)求从A受微扰后瞬间至落地前瞬间的过程，杆对A做的功； (3)A、B和轻杆组成的系统在外力作用下竖直立于距墙壁足够远的光滑水平地面上，以B的初始位置为原点在竖直平面内建立平面直角坐标系，如图乙所示。某时刻撤去外力，同时给A一个轻微扰动使其向右倒下（初速度视为0），从A受微扰后瞬间至第一次着地的过程，试求B的速度最大时杆与水平面的夹角应满足的方程。 【答案】(1) (2) (3) 【解析】（16分）（1）对从开始运动至其到达某一位置（此时B未离开墙壁）的过程，由动能定理有（2分） B离开墙壁前，绕静止的B做圆周运动，对由牛顿第二定律有（2分） 联立解得 则随着的减小，逐渐减小，当时，恰好离开墙壁，此时（1分） 有 即（1分） （2）B离开墙壁后，、B组成的系统在水平方向上动量守恒，在落地前瞬间，杆水平，根据关联速度可知此时、B水平方向的速度相同，则有（2分） 分析可知从受微扰后瞬间至落地前瞬间的过程，、B组成的系统机械能守恒，则杆对、B做的总功为零，所以（2分） 联立解得（1分） （3）解法一：B速度最大时，杆的弹力为零，设此时B的速度大小为，的水平速度和竖直速度大小分别为、，以B为参考系，对由牛顿第二定律有（1分） 对、B组成的系统由机械能守恒定律有（1分） 根据关联速度有（1分） 、B组成的系统水平方向上动量守恒，则有（1分） 联立解得（1分） 解法二：、B组成的系统水平方向上动量守恒，则有（1分） 根据关联速度有（1分） 由机械能守恒定律有（1分） 联立解得 令，则 则 当时，B的速度有最大值（1分） 有 则满足的方程为（1分） 试卷第2页，共22页 6 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$