精品解析：重庆市云阳凤鸣中学2024-2025学年高三上学期中期考试物理试题

启用前机密 凤鸣中学2024年秋高三（上）中期考试 物理试卷 物理试卷共4页，满分100分。考试时间75分钟。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。 1. 某同学在学校篮球场上将一篮球斜向上抛出，最后落回地面，篮球脱手后，在空中运动过程中，篮球所受空气阻力不能忽略不计，则篮球的机械能（ ） A. 不断减小 B. 保持不变 C. 先增大后减小 D. 先减小后增大 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】篮球脱手后，在空中运动过程中，篮球克服空气阻力做功，机械能不断减小。 故选A。 2. 如图所示，人游泳时若某时刻手掌对水的作用力大小为F，该力与水平方向的夹角为，则该力在竖直方向的分力大小为（　　） A. B. C. F D. 【答案】D 【解析】 【详解】沿水平方向和竖直方向将手掌对水的作用力分解，则该力在竖直方向的分力大小为 故选D。 3. 高铁列车在启动阶段的运动可看作初速度为零的匀加速直线运动，在启动阶段列车的动能（　　） A. 与它的速度成正比 B. 与它的动量成正比 C. 与它所经历的时间的平方成正比 D. 与它的位移的平方根成正比 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据动能表达式 可知动能与它的速度平方成正比，故A错误； B．因为动量 根据动能表达式 可知动能与它的动量平方成正比，故B错误； C．由于列车做初速度为零的匀加速直线运动，设加速度为a，则速度 而动能表达式 可知动能与它所经历的时间的平方成正比，故C正确； D．设列车做匀加速直线运动时合力为，位移为，依据动能定理 由于列车做匀加速直线运动，则合力为定值，所以动能与它的位移成正比，故D错误。 故选C。 4. 如图所示，物体A用轻质细绳与圆环B连接，圆环固定在竖直杆MN上。现用一水平力F作用在绳上的O点，将O点缓慢向左移动，使细绳与竖直方向的夹角逐渐增大。关于此过程，下列说法中正确的是（　　） A. 水平力F逐渐增大 B. 水平力F逐渐减小 C. 绳OB的弹力逐渐减小 D. 绳OB的弹力逐渐增大 【答案】AD 【解析】 【分析】 【详解】AB．细绳与竖直方向的夹角为，物体的质量为m，对结点O受力分析，如图 运用合成法，则由平衡条件得 增大，则F增大，故A正确。B错误； CD．设OB绳子的弹力为T，则有 解得 增大，则拉力T增大，故D正确，C错误。 故选AD。 5. 质量为的汽车在水平路面上匀速行驶，速度，阻力大小为。此时，汽车发动机输出的实际功率是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】汽车在水平路面上匀速行驶时，牵引力等于阻力大小，发动机输出的实际功率是 故选B。 6. 火星的质量约为地球质量的十分之一，半径约为地球半径的二分之一。若忽略星球的自转，则地球表面与火星表面的重力加速度之比为（　　） A. 2.5 B. 2.0 C. 0.4 D. 0.2 【答案】A 【解析】 【详解】若忽略星球的自转，则物体在星球表面的万有引力等于重力 可得 所以，地球表面与火星表面的重力加速度之比为 故选A 。 7. 如图所示，竖直面内有两个半径为R、内壁光滑的四分之一圆弧轨道，固定在竖直墙面之间，地面水平，O、为两圆弧的圆心，两圆弧相切于N点。一小物块从左侧圆弧最高处由静止释放，当物块经过N点时，速度大小为（　　）（重力加速度为g） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】设图中连线与水平方向的夹角，由几何关系可得 可得 设小物块通过N点时速度为v，小物块从左侧圆弧最高点静止释放，由机械能守恒定律可知 解得 故选A。 二、多项选择题：每小题5分，共15分。每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 一质量为的物块在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动。F随时间t变化的图线如图所示，则（　　） A. 时物块的速率为 B. 时物块动量大小为 C. 到力F冲量的大小为 D. 前动量的变化量为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．根据动量定理 解得 A错误； B．根据动量定理可知 B正确； C．根据图像面积代表冲量，可知到内力F的冲量为 C正确； D．根据图像可知，前3s内的冲量为 根据动量定理可知，前动量的变化量为，D错误。 故选BC。 9. 一半径为R的圆柱体水平固定，横截面如图所示，长度为、不可伸长的轻细绳，一端固定在圆柱体最高点P处，另一端系一个小球，小球位于P点右侧同一水平高度的Q点时，绳刚好拉直，将小球从Q点由静止释放，当与圆柱体未接触部分的细绳竖直时，小球的速度大小和轻绳此时的拉力分别为（重力加速度为g，不计空气阻力）（　　） A. B. C. D. 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．设当与圆柱体未接触部分的细绳竖直时，小球的速度大小为v，由题意可知小球下降的高度为 ① 根据动能定理有 ② 联立①②解得 ③ 故A正确，B错误； CD．设当与圆柱体未接触部分的细绳竖直时，轻绳的拉力大小为T。此时小球做圆周运动的半径为 ④ 根据牛顿第二定律有 ⑤ 联立③④⑤解得 ⑥ 故C正确，D错误。 故选AC。 10. 如图所示，一倾角为的斜面固定在水平地面上，一质量为M的物块A放在斜面上恰好不下滑。将一不可伸长的轻绳一端连接A，另一端跨过光滑定滑轮后与一轻弹簧相连，轻弹簧下端栓接质量为m的重物B。开始时弹簧恰处于原长，将B由静止释放，当B下降到最低点时（未着地），A恰好不上滑。下列说法正确的是（　　） A. B. B下落一半距离时有最大速度 C. B下落过程中A、B系统机械能守恒 D. B从释放位置运动到速度最大的过程中，B克服弹簧弹力做的功等于B机械能的减少量 【答案】BD 【解析】 【详解】A．设A受到的最大静摩擦力为，当A恰好不下滑时，有 当B下降到最低点时，A恰好不上滑，弹簧弹力 开始时，弹簧处于原长，由静止释放B，刚开始，弹力小于重力，B做加速度减小的加速运动，当重力等于弹力时，即 其中为此时弹簧形变量，此时B速度最大，B继续向下运动，弹力大于重力，B做加速度增大的减速运动，当B下滑到最低点时，根据对称性可知，此时弹簧形变量为，故弹力 联立以上解得 故A错误； B．结合以上分析可知，B下落一半距离时，弹簧的弹力为 故B的合力为0，则B的速度最大，故B正确； C．B下落过程中，根据能量守恒可知，AB系统的一部分机械能转化为了弹簧的弹性势能，即AB系统机械能不守恒，故C错误; D．根据功能关系可知，除重力以外的力对物体做的功等于物体机械能的变化，则在B从释放位置运动到速度最大的过程中，B克服弹簧弹力做的功等于B机械能的减少量，故D正确。 故选BD。 三、实验题：第11题6分，第12题9分，共15分。 11. 某同学利用如图甲所示的装置做实验，探究弹簧弹力与形变量的关系。实验得到如图乙所示弹力与弹簧长度关系图线（不计弹簧重力），该弹簧原_________。实验得出弹簧弹力与形变量成正比，该弹簧的劲度系数_________。若将重为的重物悬挂在弹簧的下端（在弹簧弹性限度内），静止时弹簧的伸长量为_________m。 【答案】 ①. 4 ②. 0.5 ③. 0.1 【解析】 【详解】[1]设弹簧原长为，弹簧实际长度为，劲度系数为，则根据胡克定律可得弹簧弹力 可知图像横截距为弹簧原长，结合图乙可知，弹簧原长 [2]结合以上分析，图像斜率表示弹簧劲度系数，结合图乙可知，弹簧劲度系数 [3]若将重为的重物悬挂在弹簧的下端（在弹簧弹性限度内），静止时弹簧弹力等于重物重力，静止时弹簧的伸长量为，即 联立以上解得 12. 在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，使质量为m的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点，选取一条符合实验要求的纸带如图所示。O为打出的第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取连续点中的三个点，这三个点中相邻点间的时间间隔为T，当地的重力加速度为g。测得A、B、C到O点的距离为、、，如图所示。 （1）根据图上所得的数据，应取图中O到______点来验证机械能守恒定律。 （2）从O点到（1）问中所取的点，重物重力势能的减少量为______，动能的增加量为______（用题中给出的物理量符号表示）。 （3）若题中，，，，重力加速度为，，则（2）问中动能的增加量为______J（结果取三位有效数字）。 【答案】（1）B （2） ①. ②. （3）3.66 【解析】 【小问1详解】 匀变速直线运动全程的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，根据纸带可知，能够求出B点的速度 因此选取O点到B点来验证机械能守恒。 【小问2详解】 [1][2]结合上述可知，重物重力势能的减少量为，动能的增加量为 【小问3详解】 结合上述可知，动能的增加量为 四、计算题：共30分，要求写出方程、结果及必要的文字叙述。 13. 我国规定摩托车、电动自行车骑乘人员必须依法佩戴具有缓冲作用的安全头盔。小明对某轻质头盔的安全性能进行了模拟实验检测。某次，他在头盔中装入质量为的物体（物体与头盔紧密接触），使其从的高处自由落下，并与水平地面发生碰撞，头盔厚度被挤压了时，物体的速度减为零。挤压过程不计物体的重力，且视为匀减速直线运动，不考虑物体和地面的形变，忽略空气阻力，重力加速度g取，求： （1）头盔接触地面前瞬间的速度大小； （2）物体做匀减速直线运动的加速度大小； （3）物体在匀减速直线运动的过程中所受平均作用力的大小。 【答案】（1）6m/s （2）600m/s2 （3）3000N 【解析】 【小问1详解】 设头盔接触地面前瞬间的速度大小为v，题意知头盔离地面高度h1=1.80m,取向下为正方向，由自由落体运动规律可得 解得 【小问2详解】 设物体做匀减速直线运动的加速度为a，则由匀减速直线运动规律得 题意可知 联立解得 故物体做匀减速直线运动的加速度大小为; 【小问3详解】 设物体在匀减速直线运动的过程中所受平均作用力的大小为F，则匀减速直线运动过程，由动能定理得 联立以上解得 14. 如图，一粗细均匀的细管开口向上竖直放置，管内有一段高度为2.0cm的水银柱，水银柱下密封了一定量的理想气体，水银柱上表面到管口的距离为4.0cm。若将细管倒置，水银柱下表面恰好位于管口处，且无水银滴落，管内气体温度与环境温度相同。已知大气压强为76cmHg，环境温度为296K。 （1）求细管的长度； （2）若在倒置前，缓慢加热管内被密封的气体，直到水银柱的上表面恰好与管口平齐为止，求此时密封气体的温度。 【答案】（1）80cm；（2）312K 【解析】 【分析】 【详解】（1）设细管的长度为L，横截面的面积为S，水银柱高度为h；初始时，设水银柱上表面到管口的距离为h1，被密封气体的体积为V，压强为p；细管倒置时，气体体积为V1，压强为p1，由玻意耳定律有 pV＝p1V1 由力的平衡条件有 p＝p0＋ρgh p1＝p0－ρgh 式中，ρ、g分别为水银的密度和重力加速度的大小，p0为大气压强。 由题意有 V＝S（L－h1－h） V1＝S（L－h） 代入数据，联立解得 L＝80cm （2）设气体被加热前后的温度分别为T0和T，由盖—吕萨克定律有 ＝ 代入数据，联立解得 T＝312K 15. 如图所示，半径的光滑四分之一圆弧AB在竖直平面内，圆弧B处切线水平。B与水平面的高度差为，O点在B点的正下方。将一质量为的滑块从A点由静止释放，落在水平面上的C点处（g取）求： （1）滑块滑至B点时对圆弧的压力及的长度； （2）在B端接一长为的木板MN，滑块从A端释放后正好运动到N端停止，求滑块受到木板的滑动摩擦力的大小； （3）若将木板的右端截去长为的一段，滑块从A端释放后将滑离木板落在水平面上P点处，要使落地点P距O点最远，应为多少？ 【答案】（1）60N 方向竖直向下，0.8m （2）4N （3） 【解析】 【小问1详解】 设滑块在B点速度为，A到B过程，由动能定理得 解得 设滑块在B点时圆弧给滑块的支持力为F，则由牛顿第二定律得 联立解得 由牛顿第三定律得滑块滑至B点时对圆弧的压力大小为60N，方向竖直向下； 滑块从B点抛出后，由平抛运动规律 联立解得 【小问2详解】 设滑块受到木板的滑动摩擦力的大小f，题意知滑块从A端释放后正好运动到N端停止，由动能定理得 解得 【小问3详解】 设滑块从A端释放后将滑离木板时速度为v，则滑块从A端释放后将滑离木板过程，由动能定理有 滑块从B点抛出后，由平抛规律得 联立解得 可知当时，有最大值，即 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 启用前机密 凤鸣中学2024年秋高三（上）中期考试 物理试卷 物理试卷共4页，满分100分。考试时间75分钟。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。 1. 某同学在学校篮球场上将一篮球斜向上抛出，最后落回地面，篮球脱手后，在空中运动过程中，篮球所受空气阻力不能忽略不计，则篮球的机械能（ ） A. 不断减小 B. 保持不变 C. 先增大后减小 D. 先减小后增大 2. 如图所示，人游泳时若某时刻手掌对水的作用力大小为F，该力与水平方向的夹角为，则该力在竖直方向的分力大小为（　　） A. B. C. F D. 3. 高铁列车在启动阶段的运动可看作初速度为零的匀加速直线运动，在启动阶段列车的动能（　　） A. 与它的速度成正比 B. 与它的动量成正比 C. 与它所经历的时间的平方成正比 D. 与它的位移的平方根成正比 4. 如图所示，物体A用轻质细绳与圆环B连接，圆环固定在竖直杆MN上。现用一水平力F作用在绳上的O点，将O点缓慢向左移动，使细绳与竖直方向的夹角逐渐增大。关于此过程，下列说法中正确的是（　　） A. 水平力F逐渐增大 B. 水平力F逐渐减小 C. 绳OB的弹力逐渐减小 D. 绳OB的弹力逐渐增大 5. 质量为的汽车在水平路面上匀速行驶，速度，阻力大小为。此时，汽车发动机输出的实际功率是（　　） A. B. C. D. 6. 火星的质量约为地球质量的十分之一，半径约为地球半径的二分之一。若忽略星球的自转，则地球表面与火星表面的重力加速度之比为（　　） A. 2.5 B. 2.0 C. 0.4 D. 0.2 7. 如图所示，竖直面内有两个半径为R、内壁光滑的四分之一圆弧轨道，固定在竖直墙面之间，地面水平，O、为两圆弧的圆心，两圆弧相切于N点。一小物块从左侧圆弧最高处由静止释放，当物块经过N点时，速度大小为（　　）（重力加速度为g） A. B. C. D. 二、多项选择题：每小题5分，共15分。每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 一质量为的物块在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动。F随时间t变化的图线如图所示，则（　　） A. 时物块的速率为 B. 时物块动量大小为 C. 到力F冲量的大小为 D. 前动量的变化量为 9. 一半径为R的圆柱体水平固定，横截面如图所示，长度为、不可伸长的轻细绳，一端固定在圆柱体最高点P处，另一端系一个小球，小球位于P点右侧同一水平高度的Q点时，绳刚好拉直，将小球从Q点由静止释放，当与圆柱体未接触部分的细绳竖直时，小球的速度大小和轻绳此时的拉力分别为（重力加速度为g，不计空气阻力）（　　） A. B. C. D. 10. 如图所示，一倾角为的斜面固定在水平地面上，一质量为M的物块A放在斜面上恰好不下滑。将一不可伸长的轻绳一端连接A，另一端跨过光滑定滑轮后与一轻弹簧相连，轻弹簧下端栓接质量为m的重物B。开始时弹簧恰处于原长，将B由静止释放，当B下降到最低点时（未着地），A恰好不上滑。下列说法正确的是（　　） A. B. B下落一半距离时有最大速度 C. B下落过程中A、B系统机械能守恒 D. B从释放位置运动到速度最大的过程中，B克服弹簧弹力做的功等于B机械能的减少量 三、实验题：第11题6分，第12题9分，共15分。 11. 某同学利用如图甲所示的装置做实验，探究弹簧弹力与形变量的关系。实验得到如图乙所示弹力与弹簧长度关系图线（不计弹簧重力），该弹簧原_________。实验得出弹簧弹力与形变量成正比，该弹簧的劲度系数_________。若将重为的重物悬挂在弹簧的下端（在弹簧弹性限度内），静止时弹簧的伸长量为_________m。 12. 在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，使质量为m的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点，选取一条符合实验要求的纸带如图所示。O为打出的第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取连续点中的三个点，这三个点中相邻点间的时间间隔为T，当地的重力加速度为g。测得A、B、C到O点的距离为、、，如图所示。 （1）根据图上所得的数据，应取图中O到______点来验证机械能守恒定律。 （2）从O点到（1）问中所取的点，重物重力势能的减少量为______，动能的增加量为______（用题中给出的物理量符号表示）。 （3）若题中，，，，重力加速度为，，则（2）问中动能的增加量为______J（结果取三位有效数字）。 四、计算题：共30分，要求写出方程、结果及必要的文字叙述。 13. 我国规定摩托车、电动自行车骑乘人员必须依法佩戴具有缓冲作用的安全头盔。小明对某轻质头盔的安全性能进行了模拟实验检测。某次，他在头盔中装入质量为的物体（物体与头盔紧密接触），使其从的高处自由落下，并与水平地面发生碰撞，头盔厚度被挤压了时，物体的速度减为零。挤压过程不计物体的重力，且视为匀减速直线运动，不考虑物体和地面的形变，忽略空气阻力，重力加速度g取，求： （1）头盔接触地面前瞬间的速度大小； （2）物体做匀减速直线运动的加速度大小； （3）物体在匀减速直线运动的过程中所受平均作用力的大小。 14. 如图，一粗细均匀的细管开口向上竖直放置，管内有一段高度为2.0cm的水银柱，水银柱下密封了一定量的理想气体，水银柱上表面到管口的距离为4.0cm。若将细管倒置，水银柱下表面恰好位于管口处，且无水银滴落，管内气体温度与环境温度相同。已知大气压强为76cmHg，环境温度为296K。 （1）求细管的长度； （2）若在倒置前，缓慢加热管内被密封的气体，直到水银柱的上表面恰好与管口平齐为止，求此时密封气体的温度。 15. 如图所示，半径的光滑四分之一圆弧AB在竖直平面内，圆弧B处切线水平。B与水平面的高度差为，O点在B点的正下方。将一质量为的滑块从A点由静止释放，落在水平面上的C点处（g取）求： （1）滑块滑至B点时对圆弧的压力及的长度； （2）在B端接一长为的木板MN，滑块从A端释放后正好运动到N端停止，求滑块受到木板的滑动摩擦力的大小； （3）若将木板的右端截去长为的一段，滑块从A端释放后将滑离木板落在水平面上P点处，要使落地点P距O点最远，应为多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $