内容正文:
高三物理试卷
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
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、选择题:本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1. 蹦极是一项深受年轻人喜爱的极限运动。如图所示,某人身系弹性绳自高空P点自由下落,a点是弹性绳为原长时人的位置,b点是人静止悬挂时的平衡位置,c点是人所到达的最低点,不计空气阻力,人可视为质点,弹性绳质量不计且满足胡克定律,则人在第一次下降到最低点的过程,下列说法正确的是( )
A. 人经过a点时处于平衡状态
B. 从P点到a点人处于超重状态
C. 从a点到b点人处于失重状态
D. 从b点到c点人处于失重状态
【答案】C
【解析】
【详解】B.根据题意可知,从P点到a点,人做自由落体运动,加速度等于重力加速度,人处于完全失重状态,故B错误;
A.人经过a点时,由于a点是弹性绳为原长时人的位置,即人在a点仅受重力作用,加速度为重力加速度,即人经过a点时处于非平衡状态,故A错误;
C.b点是人静止悬挂时的平衡位置,可知,从a点到b点过程,人的重力大于弹性绳的拉力,人的合力方向向下,加速度方向向下,即人处于失重状态,故C正确;
D.从b点到c点,结合上述可知,人的重力小于弹性绳的拉力,人的合力方向向上,加速度方向向上,即人处于超重状态,故D错误。
故选C。
2. 如图所示,体育课同学们在练习排球。将排球竖直向上垫起后,排球经0.4s到达最高点,又经过0.6s后排球落地,不计空气阻力,取重力加速度大小g=10m/s2,则排球被垫起时距地面的高度为( )
A. 1.0m B. 1.2m C. 1.5m D. 1.8m
【答案】A
【解析】
【详解】排球经0.4s上升的高度为
经过0.6s排球下落的高度为
所以排球被垫起时距地面的高度为
故选A。
3. 滚筒洗衣机静置于水平地面上,已脱净水的衣物随滚筒一起在竖直平面内做匀速圆周运动,滚筒截面如图所示。若质量为m的衣物在最高点A对滚筒的压力与自身受到的重力大小相等,重力加速度大小为g,则衣物在最低点B对滚筒的压力大小为( )
A. 2mg B. 3mg C. 4mg D. 5mg
【答案】B
【解析】
【详解】衣物运动到最高点A时,对衣物有
在最低点有
解得
根据牛顿第三定律,衣物在最低点B对滚筒的压力大小为3mg。
故选B。
4. 甲、乙两质点沿同一直线运动的v—t图像如图所示,已知t=0时刻甲在乙后方7m处,则两质点相遇的时刻为( )
A. t=5s B. t=6s C. t=7s D. t=8s
【答案】C
【解析】
【详解】根据题图知,乙质点做速度v0=6m/s的匀速直线运动,甲质点由静止开始做加速度大小
a==2m/s2
的匀加速直线运动,有
解得
t=7s
故选C。
5. 2024年8月16日15时35分,我国在西昌卫星发射中心使用长征四号乙运载火箭,成功将遥感四十三号01组卫星发射升空,卫星顺利进入距地面高度为h的圆轨道,发射任务获得圆满成功。若地球可看作半径为R、密度为ρ的均质球体,引力常量为G,则遥感四十三号01组卫星的角速度为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据万有引力提供向心力有
又地球的质量
解得
故选B。
6. 如图所示,甲、乙两人同时分别从A、B两点出发相向匀速运动,速度大小分别为、,当甲到达B点后经过时间t,乙才到达A点,则从出发到两人相遇所用的时间为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】设A、B两点间的距离为L,依题意有
解得
故选B。
7. 如图所示,水平地面上高为h的平板车左端有一挡板,一根轻质弹簧左端固定在挡板上,可视为质点的小球压缩弹簧并锁定(小球与弹簧不拴接),开始均处于静止状态,突然解除锁定,小球离开平板车前弹簧已恢复原长,弹簧的弹性势能全部转化为平板车和小球的动能,当小球着地时距平板车右端抛出点的距离为5h(水平距离为),已知小球的质量为m,平板车的质量也为m,重力加速度大小为g,不计所有阻力,则弹簧锁定时具有的弹性势能为( )
A. mgh B. 2mgh C. 3mgh D. 4mgh
【答案】C
【解析】
【详解】小球离开平板车后做平抛运动,小球在空中运动的时间
小球离开平板车时的相对速度
以向右为正方向,根据水平方向动量守恒可知
根据以上分析有
小球离开平板车时的小球速度大小和平板车速度大小分别为
弹簧锁定时具有的弹性势能
故选C。
8. 如图所示,固定斜面上半部分AB粗糙,下半部分BC光滑,一滑块从斜面顶端A由静止释放,滑块沿斜面向下滑动到底端的过程中,滑块的动量大小p、动能、机械能E及重力的瞬时功率与下滑时间t的关系图像中可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AD
【解析】
【详解】A.滑块在AB、BC两段均做匀加速直线运动,在AB段的加速度大小为
在BC段的加速度大小
动量大小为
根据
可知图像为两段斜率不同的直线,BC段加速度大,斜率大。故A正确;
B.根据动能表达式
可知图像为曲线,故B错误;
C.经过B点后,滑块的机械能守恒,即经过B点后,图像为平行于横轴的直线,故C错误;
D.根据重力的功率表达式
可知图像为两段斜率不同的直线,AB段图线的斜率小于 BC段图线的斜率,故D正确。
故选AD。
9. 如图所示,物块在水平向左的外力F的作用下,沿粗糙斜面匀速上滑,该过程中斜面始终静止在水平地面上。下列说法正确的是( )
A. 物块受四个力的作用
B. 地面对斜面的摩擦力方向水平向左
C. 斜面对物块的摩擦力方向沿斜面向下
D. 地面对斜面的支持力与斜面受到的重力为一对平衡力
【答案】AC
【解析】
【详解】A.物块受重力、支持力、摩擦力及外力F的作用,故A正确;
B.以物块和斜面组成的整体为研究对象,可知地面对斜面的摩擦力方向水平向右,故B错误;
C.斜面对物块的摩擦力方向沿斜面向下,故C正确;
D.地面对斜面的支持力等于物块与斜面所受重力大小之和,故D错误。
故选AC。
10. 如图所示,均可视为质点的小球A、B通过跨过车厢顶部的光滑轻质定滑轮的轻绳连接,小球A用轻绳AC系于车厢侧壁,当小车在水平面上向左做匀加速直线运动时,定滑轮两侧的轻绳恰好垂直,轻绳AC恰好水平。已知A、B两小球的质量分别为0.4kg、0.3kg,取重力加速度大小g=10m/s2,下列说法正确的是( )
A. 轻绳AB中的张力大小为5N
B. 小车的加速度大小为
C. 轻绳CA中的张力大小为3N
D. 轻绳对定滑轮的作用力大小为
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.设OB与竖直方向的夹角为θ,对B分析可知
对A分析可知
解得
T=5N
选项A正确;
B.对B分析可知
解得
选项B正确;
C.对A分析可知
选项C错误;
D.轻绳对定滑轮的作用力大小为
选项D正确。
故选ABD。
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 在“研究平抛运动”的实验中,为了确定小球不同时刻在空中的位置,实验时用了如图所示的装置,先将斜槽轨道末端的切线调整水平,在一块平整的木板表面钉上白纸和复写纸,将该木板竖直立于水平地面上,使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,小球撞到木板并在白纸上留下痕迹A;将木板远离槽口平移距离x,再次使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,小球撞在木板上得到痕迹B;再将木板远离槽口平移距离x,小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,得到痕迹C,测得A、B间的距离为y1,B、C间的距离为y2,当地重力加速度大小为g。
(1)关于该实验,下列说法正确的是 。
A. 斜槽轨道必须尽可能光滑
B. 小球每次须从同一位置由静止释放
C. 应选择质量较小的空心塑料小球
(2)小球做平抛运动的初速度大小v0=_________(用x、y1、y2、g表示)。
【答案】(1)B (2)
【解析】
【小问1详解】
A.斜槽轨道没必要光滑,只要小球到达底端的速度相等即可,选项A错误;
B.每次小球均须由同一位置由静止释放,选项B正确;
C.应选择质量较大的实心金属小球,以保证空气阻力可以忽略不计,选项C错误。
故选B。
【小问2详解】
设小球在水平方向上运动x所用的时间为t,则有
解得
12. 某实验小组用如图所示的装置验证机械能守恒定律,物块A、B的质量分别为mA、mB(mA>mB),C为固定在物块A上、宽度为d的细遮光条(质量不计),D为铁架台,E为固定在铁架台上的轻质定滑轮,F为光电门,在铁架台上标记一位置O,测得该位置与光电门之间的高度差为h,让物块A从位置O由静止开始下降,遮光条通过光电门的时间为t,当地重力加速度大小为g,回答下列问题:
(1)遮光条经过光电门时系统的总动能Ek=_____________。
(2)从释放物块A到遮光条经过光电门的过程中,系统减少的重力势能Ep=_____________。
(3)实验发现Ek总略小于Ep,该误差来源为_______________________________。(写出一条即可)
【答案】(1)
(2)
(3)定滑轮质量不能忽略(定滑轮存在摩擦或空气阻力均给分)
【解析】
【小问1详解】
遮光条经过光电门时的速度大小
系统的总动能
【小问2详解】
的重力势能减小,的重力势能增加,所以系统减少的重力势能
【小问3详解】
定滑轮质量不能忽略,定滑轮存在摩擦,空气阻力等,合理均给分。
13. 中国国球—乒乓球是一种世界流行的球类体育项目之一。某运动员在某次扣杀中,将以的速度飞来的乒乓球以的速度反向击回。已知乒乓球的质量,扣杀过程中乒乓球与球拍的作用时间,不考虑乒乓球的旋转,求:
(1)扣杀过程中乒乓球的动能变化量;
(2)扣杀过程中乒乓球对球拍的平均作用力大小F。
【答案】(1)1.82J
(2)20N
【解析】
【小问1详解】
设乒乓球的初动能为,末动能为,根据动能公式有
,
则动能变化为
代入数据解得
【小问2详解】
以乒乓球扣杀后的运动方向为正方向,设乒乓球的初动量为,末动量为,乒乓球与球拍间的作用力远大于乒乓球受到的重力,所以重力可以忽略不计,根据动量定理有
解得
14. 如图所示,倾角为θ、足够长的光滑斜面固定在水平地面上,斜面底端有一质量m=1kg的物块,t=0时刻物块在水平向右的恒力F作用下,从斜面底端由静止开始运动,t=3s时撤去F,t=6s时物块恰好返回斜面底端,sinθ=0.6,取重力加速度大小g=10m/s2,求:
(1)物块沿斜面上升的最大高度h;
(2)0~3s内物块受到斜面的支持力大小FN。
【答案】(1)7.2m
(2)
【解析】
【小问1详解】
设经过时间t1,撤去F,此时物块的速度大小为vA,撤去F后物块的加速度大小为a2,经过时间t2返回斜面底端,则有
且
其中
t1=3s,t2=3s
解得
h=7.2m
【小问2详解】
设在恒力F作用下物块的加速度大小为a1,则有
且
解得
15. 如图所示,中空细杆垂直固定于水平天花板上的O点,细杆下端到水平地面的距离为d,原长与细杆长度相等的弹性绳位于细杆内部,上端也固定于O点,下端系一质量为m、可视为质点的滑块,用外力将滑块移动到弹性绳与水平面夹角为θ的P点,突然撤去外力,滑块由静止开始向左运动,恰好能到达细杆正下方的Q点。已知滑块与地面间的动摩擦因数,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,弹性绳满足胡克定律,忽略弹性绳与细杆之间的摩擦,sinθ=0.6,重力加速度大小为g。求:
(1)弹性绳的劲度系数k;
(2)滑块的最大速度vm;
(3)撤去外力后滑块克服摩擦力做的功W。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
设滑块到Q点的距离为x时,弹性绳与水平地面的夹角为θ,滑块受力示意图如图甲所示,有
解得
滑块先做加速运动后做减速运动,a—x图像如图乙所示,根据对称性有
解得
【小问2详解】
当a=0时,滑块动能达到最大值,此时
根据动能定理有
解得
【小问3详解】
滑块运动过程中受到的摩擦力大小不变,有
解得
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高三物理试卷
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
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、选择题:本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1. 蹦极是一项深受年轻人喜爱的极限运动。如图所示,某人身系弹性绳自高空P点自由下落,a点是弹性绳为原长时人的位置,b点是人静止悬挂时的平衡位置,c点是人所到达的最低点,不计空气阻力,人可视为质点,弹性绳质量不计且满足胡克定律,则人在第一次下降到最低点的过程,下列说法正确的是( )
A. 人经过a点时处于平衡状态
B. 从P点到a点人处于超重状态
C. 从a点到b点人处于失重状态
D. 从b点到c点人处于失重状态
2. 如图所示,体育课同学们在练习排球。将排球竖直向上垫起后,排球经0.4s到达最高点,又经过0.6s后排球落地,不计空气阻力,取重力加速度大小g=10m/s2,则排球被垫起时距地面的高度为( )
A. 1.0m B. 1.2m C. 1.5m D. 1.8m
3. 滚筒洗衣机静置于水平地面上,已脱净水的衣物随滚筒一起在竖直平面内做匀速圆周运动,滚筒截面如图所示。若质量为m的衣物在最高点A对滚筒的压力与自身受到的重力大小相等,重力加速度大小为g,则衣物在最低点B对滚筒的压力大小为( )
A. 2mg B. 3mg C. 4mg D. 5mg
4. 甲、乙两质点沿同一直线运动的v—t图像如图所示,已知t=0时刻甲在乙后方7m处,则两质点相遇的时刻为( )
A. t=5s B. t=6s C. t=7s D. t=8s
5. 2024年8月16日15时35分,我国在西昌卫星发射中心使用长征四号乙运载火箭,成功将遥感四十三号01组卫星发射升空,卫星顺利进入距地面高度为h的圆轨道,发射任务获得圆满成功。若地球可看作半径为R、密度为ρ的均质球体,引力常量为G,则遥感四十三号01组卫星的角速度为( )
A. B. C. D.
6. 如图所示,甲、乙两人同时分别从A、B两点出发相向匀速运动,速度大小分别为、,当甲到达B点后经过时间t,乙才到达A点,则从出发到两人相遇所用的时间为( )
A. B. C. D.
7. 如图所示,水平地面上高为h的平板车左端有一挡板,一根轻质弹簧左端固定在挡板上,可视为质点的小球压缩弹簧并锁定(小球与弹簧不拴接),开始均处于静止状态,突然解除锁定,小球离开平板车前弹簧已恢复原长,弹簧的弹性势能全部转化为平板车和小球的动能,当小球着地时距平板车右端抛出点的距离为5h(水平距离为),已知小球的质量为m,平板车的质量也为m,重力加速度大小为g,不计所有阻力,则弹簧锁定时具有的弹性势能为( )
A. mgh B. 2mgh C. 3mgh D. 4mgh
8. 如图所示,固定斜面上半部分AB粗糙,下半部分BC光滑,一滑块从斜面顶端A由静止释放,滑块沿斜面向下滑动到底端的过程中,滑块的动量大小p、动能、机械能E及重力的瞬时功率与下滑时间t的关系图像中可能正确的是( )
A. B.
C. D.
9. 如图所示,物块在水平向左的外力F的作用下,沿粗糙斜面匀速上滑,该过程中斜面始终静止在水平地面上。下列说法正确的是( )
A. 物块受四个力的作用
B. 地面对斜面的摩擦力方向水平向左
C. 斜面对物块的摩擦力方向沿斜面向下
D. 地面对斜面的支持力与斜面受到的重力为一对平衡力
10. 如图所示,均可视为质点的小球A、B通过跨过车厢顶部的光滑轻质定滑轮的轻绳连接,小球A用轻绳AC系于车厢侧壁,当小车在水平面上向左做匀加速直线运动时,定滑轮两侧的轻绳恰好垂直,轻绳AC恰好水平。已知A、B两小球的质量分别为0.4kg、0.3kg,取重力加速度大小g=10m/s2,下列说法正确的是( )
A. 轻绳AB中的张力大小为5N
B. 小车的加速度大小为
C. 轻绳CA中的张力大小为3N
D. 轻绳对定滑轮的作用力大小为
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 在“研究平抛运动”的实验中,为了确定小球不同时刻在空中的位置,实验时用了如图所示的装置,先将斜槽轨道末端的切线调整水平,在一块平整的木板表面钉上白纸和复写纸,将该木板竖直立于水平地面上,使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,小球撞到木板并在白纸上留下痕迹A;将木板远离槽口平移距离x,再次使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,小球撞在木板上得到痕迹B;再将木板远离槽口平移距离x,小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,得到痕迹C,测得A、B间的距离为y1,B、C间的距离为y2,当地重力加速度大小为g。
(1)关于该实验,下列说法正确的是 。
A. 斜槽轨道必须尽可能光滑
B. 小球每次须从同一位置由静止释放
C. 应选择质量较小的空心塑料小球
(2)小球做平抛运动的初速度大小v0=_________(用x、y1、y2、g表示)。
12. 某实验小组用如图所示的装置验证机械能守恒定律,物块A、B的质量分别为mA、mB(mA>mB),C为固定在物块A上、宽度为d的细遮光条(质量不计),D为铁架台,E为固定在铁架台上的轻质定滑轮,F为光电门,在铁架台上标记一位置O,测得该位置与光电门之间的高度差为h,让物块A从位置O由静止开始下降,遮光条通过光电门的时间为t,当地重力加速度大小为g,回答下列问题:
(1)遮光条经过光电门时系统的总动能Ek=_____________。
(2)从释放物块A到遮光条经过光电门的过程中,系统减少的重力势能Ep=_____________。
(3)实验发现Ek总略小于Ep,该误差来源为_______________________________。(写出一条即可)
13. 中国国球—乒乓球是一种世界流行的球类体育项目之一。某运动员在某次扣杀中,将以的速度飞来的乒乓球以的速度反向击回。已知乒乓球的质量,扣杀过程中乒乓球与球拍的作用时间,不考虑乒乓球的旋转,求:
(1)扣杀过程中乒乓球的动能变化量;
(2)扣杀过程中乒乓球对球拍的平均作用力大小F。
14. 如图所示,倾角为θ、足够长的光滑斜面固定在水平地面上,斜面底端有一质量m=1kg的物块,t=0时刻物块在水平向右的恒力F作用下,从斜面底端由静止开始运动,t=3s时撤去F,t=6s时物块恰好返回斜面底端,sinθ=0.6,取重力加速度大小g=10m/s2,求:
(1)物块沿斜面上升的最大高度h;
(2)0~3s内物块受到斜面的支持力大小FN。
15. 如图所示,中空细杆垂直固定于水平天花板上的O点,细杆下端到水平地面的距离为d,原长与细杆长度相等的弹性绳位于细杆内部,上端也固定于O点,下端系一质量为m、可视为质点的滑块,用外力将滑块移动到弹性绳与水平面夹角为θ的P点,突然撤去外力,滑块由静止开始向左运动,恰好能到达细杆正下方的Q点。已知滑块与地面间的动摩擦因数,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,弹性绳满足胡克定律,忽略弹性绳与细杆之间的摩擦,sinθ=0.6,重力加速度大小为g。求:
(1)弹性绳的劲度系数k;
(2)滑块的最大速度vm;
(3)撤去外力后滑块克服摩擦力做的功W。
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