湖北省孝感高级中学2025-2026学年高三上学期8月测试物理试卷

孝感高中2023级高三年级 物理试题参考答案 1、【答案】C 【详解】x方向：由图甲知，x方向初速度 且速度随时间均匀增加，加速度 所以x方向做初速度为的匀加速直线运动，合力沿x轴正方向。 y方向：位移随时间均匀减小，y方向的速度 速度大小、方向均不变，所以y方向做匀速直线运动，合力为0。 合运动的初速度是x、y方向初速度的合速度，方向斜向右下；合加速度等于x方向的加速度，沿x轴正方向。根据曲线运动的特点：合力（加速度）指向轨迹的凹侧，由于加速度沿x轴正方向，初速度斜向右下，所以运动轨迹会向x轴正方向弯曲。 故选C。 2、【答案】B 3、【答案】D 【详解】汽车在水平面时，对小球进行受力分析如图 可得，在斜面上受力分析如图 设a到球的距离为，则b到球的距离为，设边长为的边与竖直方向夹角为，根据几何关系及正弦定理，有，解得。根据受力分析，可得 ，所以有，故选D。 4、【答案】B 【详解】A．在北极，物体所需向心力为零，则万有引力完全等于重力，即，故A正确； B．万有引力大小由决定，与纬度无关，在赤道，万有引力仍为，等于重力与向心力之和，即，故B错误； C．在赤道，万有引力与重力的关系为，解得，故C正确； D．在两极，万有引力等于重力，则 将选项C的代入，得，故D正确。 故选B。 5、【答案】A 6、【答案】B 【详解】A．由于物块刚好可以沿着斜面做匀速直线运动，表明物块沿斜面方向的合力为零，物块与斜面之间的动摩擦因数为H2，则有，可得，故A错误； BC．现给物体施加一个恒力F，使物块沿斜面向下做加速度大小为的匀加速直线运动，根据牛顿第二定律可知物块所受合力，方向沿斜面向下。此时物块受力如图1所示， 因，故滑动摩擦力f与支持力N的合力方向始终竖直向上，将f与N合成合力F1，再将 F与重力mg合成竖直向下的合力F2，使F2与F的合力为F合，如图2所示，F2、F、F合 组成力的矢量三角形，当F与F2垂直时F最小，F的最小值为 故B正确，C错误； D．由上述分析可知，斜面对物块的滑动摩擦力 f与支持力N的合力方向始终竖直向上，根据牛顿第三定律可知，物块对斜面的滑动摩擦力与压力的合力方向始终竖直向下，对斜面受力分析，易知斜面在水平方向上的合力为零，故地面对斜面无摩擦力作用，即斜面不会有相对地面向右运动的趋势，故D错误。 故选B。 7、【答案】B 【详解】设托盘给蛋糕最大静摩擦力为f，支持力为N，对于右上方可以列 ，，两个式联立，当时，速度有最大值，则解得 故选B。 8、【答案】BC 【详解】AB．对物块，根据牛顿第二定律有 可知在圆盘的角速度由0缓慢增大至物块恰好与圆盘发生相对滑动的过程中，摩擦力f先减小到0后反向增大直至达到最大静摩擦力，故A错误，B正确； C．当角速度最大时有，题意可知，联立解得最大角速度 故C正确； D．当时，对物块有，解得，故D错误。 故选BC。 9、【答案】BD 【详解】A．“天舟八号”在近地轨道1需要加速才能变轨到轨道2，故“天舟八号”在近地轨道1的速度小于轨道2在P点的速度，“天舟八号”在近地轨道的线速度为7.9km/s，故“天舟八号”在椭圆轨道2上经过P点的速度大于7.9km/s，故A错误； B．同步卫星轨道半径大于轨道2的半长轴，由开普勒第三定律可知，“天舟八号”在椭圆轨道2的周期一定小于同步卫星的周期，故B正确； C．由牛顿第二定律可知，“天舟八号”在轨道3上经过Q点的加速度等于于轨道2上经过Q点的加速度，故C错误； D．当二者再次相距最近时，“天舟八号”比天宫一号多运动一圈，设经过时间t二者再次相距最近，有，解得，故D正确。 故选BD。 10、【答案】BD 【详解】A．角速度较小时，两物体受静摩擦力提供向心力，对a有，对b有 则角速度较小时，b的静摩擦力较小，则图（1）对应物体b，故A错误； B．当角速度达到时，设绳子拉力为，对a、b有， 当角速度达到时，设绳子拉力为，对a、b有，，解得 故B正确； C．当角速度达到时，b受最大静摩擦力提供向心力，有，当角速度达到时，设绳子拉力为，对a、b有，，解得，故C错误； D．由上述分析可知，，，，联立解得，故D正确。故选BD。 11、【答案】(1)14.60 (2)60或61或62或63 (3)相等 (4)A 【详解】（1）根据刻度尺的读数规则可知，该读数为 （2）由胡克定律可知，整理得，由图可知 解得 （3）由胡克定律可知，弹簧弹力的增加量与弹簧的形变量成正比，因此弹簧的自重不会对劲度系数的测量结果产生影响，故劲度系数的测量 值与真实值相比相等。 （4）设钩码质量为m，剪断前有，当轻弹簧从正中间剪断时，弹簧的劲度系数变为原来的两倍，剪断后，对每一段弹簧都有，解得，故选A。 12、【答案】 B C 【详解】（1）为了保证小球的初速度相等，每次让小球从斜槽的同一位置由静止释放，斜槽轨道不需要光滑，故A错误，C错误，B正确，步骤(ⅰ) 初始距离d必须与步骤(ⅲ)中距离x无关，只要保证，连续水平移动的位移x相等即可，故D错误． （2）在竖直方向上， ；水平方向上 ，可得小球平抛的初速度． （3）设小球离地高度为，小球平抛运动阶段水平位移为 ，距离地面高度为，小球从斜槽的由h处静止释放，忽略摩擦力的影响，，由以上分析可得，当由木板水平向右平移时，对逐渐变大，图象斜率变小，故C正确． 13、【答案】(1) (2)   （3） 【详解】（1）小球恰好能从点飞出，在点，重力提供向心力，有，又小球落地时间满足，水平位移，联立解得 （2）将小球在处的速度分解在竖直方向上有，在水平方向上有，联立并代入数据得，在处，对小球，由牛顿第二定律得，解得，根据牛顿第三定律知，圆弧轨道受到的压力大小 （3）小球在处速度，其受力分析如图所示 由牛顿第二定律得，解得 14、【答案】(1)3m/s (2)2.1m (3)6.9m 【详解】（1）设小球刚被击出时的速度大小为v0，小球被击出到第一次落地前瞬间，根据平抛运动的规律可得，，解得 （2）设绳长为L1，则由牛顿第二定律，由平抛运动，，联立得：    由二次函数知识可知，当时，x取最大值。 （3）第一次弹起后过程，根据对称性可知，，解得在最高点速度，第一次碰后水平分速度 ，竖直分速度，第一次碰撞前水平分速度，竖直分速度，水平分速度比为，竖直分速度比为。 所以每次碰后水平位移，，， 第5次碰撞时跟P点时的水平位移大小 15、【答案】（1）；（2）；（3）见解析 【详解】（1）对Q受力分析得，解得 （2）P与Q恰好相对静止时，对P：，解得，经t1时间P、Q共速， 解得，，P在Q上滑动距离，此过程Q的位移，说明P与Q共速时，Q恰与柱子粘连，P继续做匀减速直线运动，在共速前，共速后，得 （3）经分析知，当2R≤L＜5R时，P到A点的速度均相同设物块P平抛时间为由平抛规律得 ，，当R＜L＜2R时，物块一直减速运动，则 ，所以，当R<L<2R时，当2RL<5R时 学科网（北京）股份有限公司 $$ 孝感高中2023级高三年级 物理试题 本卷满分100分，考试时间75分钟 一、选择题（每题4分，共10小题，共40分。1—7题单选，8—10题多选。） 1．某质点在xOy平面上运动，时，质点位于y轴上。它在x方向运动的速度—时间图像如图甲所示，它在y方向的位移—时间图像如图乙所示。则0到2s内，质点在平面内的运动轨迹为（ ） A． B． C． D． 2．在铅球比赛中，某运动员投出的铅球在空中的某段运动轨迹如图所示，铅球在点时的速度大小，在点时的速度恰好与方向垂直，已知铅球从点运动到点的时间为，铅球可视为质点，忽略空气阻力，取重力加速度大小，则铅球经过点时的速度大小为（    ） A． B． C． D． 3．如图所示，厢式汽车停放在水平地面上。一条长的不可伸长的轻绳两端分别拴在相距为L的a、b两点，让轻绳穿过质量为m的光滑环，将光滑圆环悬挂起来，此时轻绳拉力为。此后将汽车停放在倾角为的斜面上，此时轻绳的拉力为。则的值为（　　） A． B． C． D． 4．由于地球自转的影响，地球表面的重力加速度会随纬度的变化而有所不同。已知地球表面两极处的重力加速度大小为，在赤道处的重力加速度大小为，地球自转的周期为T，引力常量为G。地球可视为质量分布均匀的球体。下列说法错误的是（　　） A．质量为m的物体在地球北极受到的万有引力大小为 B．质量为m的物体在地球赤道上受到的万有引力大小为mg C．地球的半径为 D．地球的质量为 5．下列关于做直线运动物体的运动图像，说法正确的是（　　） A．甲图中物体运动的加速度和速度成正比 B．乙图中物体运动的最大速度为 C．丙图中物体做匀变速直线运动 D．丁图中物体做匀变速直线运动的加速度为，初速度为 6．如图，质量为，倾角为的斜面静止在水平地面上，质量为的物块恰好能在斜面上匀速下滑。现给物体施加一个恒力（大小、方向均未知），使物块沿斜面向下做加速度大小为的匀加速直线运动，斜面始终保持静止，重力加速度的大小为，下列说法中正确的是（　　） A．物块与斜面之间的动摩擦因数 B．的最小值为 C．的最小值为mgsin D．适当调整的方向，斜面可能会有相对地面向右运动的趋势 7．如图所示，厨师在展示厨艺时，将蛋糕放置在一水平托盘上，并控制托盘做竖直平面内半径为的匀速圆周运动，托盘始终保持水平。蛋糕可视为质点，与托盘之间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为。若蛋糕始终与托盘保持相对静止，则托盘做匀速圆周运动的最大速率为（    ） A． B． C． D． 8．如图所示，水平转盘可绕竖直转轴转动，一劲度系数为、原长为的轻质弹簧一端固定在转轴上，另一端连接一质量为、可视为质点的物块。初始时刻圆盘静止，弹簧的伸长量为，此时物块恰好静止在点。在圆盘的角速度由0缓慢增大至物块恰好与圆盘发生相对滑动的过程中，下列说法正确的是（    ） A．物块受到的摩擦力一直增大 B．物块受到的摩擦力先减小后增大 C．的最大值为 D．当时，物块和圆盘间的静摩擦力为0 9．2024年11月中旬，“天舟八号”货运飞船由“长征七号”遥九运载火箭发射入轨。“天舟八号”多次变轨简化示意图如图所示。从近地轨道1的P点变轨到椭圆轨道2，在远地点Q再次变轨转移到距地面330km的圆轨道3，在天宫一号目标飞行器后下方，飞船采用快速交会对接模式对接于中国空间站“天和”核心舱后向端口。已知“天舟八号”在轨道3上的周期为T，天宫一号的周期为，同步卫星距地面36000km，下列说法中正确的是（　　） A．“天舟八号”在轨道2上经过P点的速度为第一宇宙速度 B．“天舟八号”在椭圆轨道2的周期一定小于同步卫星的周期 C．“天舟八号”在轨道3上经过Q点的加速度小于轨道2上经过Q点的加速度 D．“天舟八号”在轨道3上与天宫一号连续两次相距最近的时间为 10．如图甲所示，小木块和（可视为质点）用轻绳连接置于水平圆盘上，的质量为，的质量为m。它们分居圆心两侧，与圆心的距离分别为，，、与盘间的动摩擦因数相同且均为。圆盘从静止开始绕转轴极缓慢地加速转动，木块和圆盘保持相对静止。表示圆盘转动的角速度，在角速度增大到一定值的过程中，、与圆盘保持相对静止，所受摩擦力大小与满足如图乙所示关系，图中。下列判断正确的是（　　） A．图线（1）对应物体a B． C． D．时绳上张力大小为 二、实验题（9分+7分，共16分） 11．（9分=2+2+2+3）小敏同学利用如图甲所示的装置测量某弹簧的劲度系数。弹簧悬点与标尺零刻度对齐，他先读出不挂钩码时轻弹簧下端指针所指的标尺刻度，然后在弹簧下端挂钩码，并逐渐增加钩码个数，读出每次相对应的指针所指的标尺刻度。利用所得数据做出弹簧指针所指的标尺刻度值x与所挂钩码的个数n的关系图像（如图丙所示），已知实验中弹簧始终未超过弹性限度，每个钩码的质量为0.1kg，重力加速度。 (1)某次测量的标尺读数如图乙所示，其读数为 cm； (2)由图像丙可求得该弹簧的劲度系数为 （保留2位有效数字）； (3)由于弹簧自身有重量，该同学在测量时没有考虑弹簧的自重，这样导致劲度系数的测量值与真实值相比 选填“偏大”、“偏小”或“相等”）。 (4)将一轻质弹簧上端固定，下端悬挂一钩码，静止时弹簧伸长了l。如果将该轻质弹簧从正中间剪断，再将上端连在一起并固定，下端连在一起，在下端悬挂同样的钩码，如图所示。若弹簧始终在弹性限度内，则静止时，每一段弹簧将伸长（　　） A． B． C．l D．2l 12．（7分=2+3+2）在做“研究平抛运动”的实验中，为了测量小球平抛运动的初速度，实验用如图所示的装置．实验操作的主要步骤如下： (ⅰ)在一块平木板上钉上复写纸和白纸，将其竖直立于斜槽轨道末端槽口前，木板与槽口之间有一段初始距离d，并保持板面与轨道末端的水平段垂直． (ⅱ)使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，小球撞到木板在白纸上留下痕迹A (ⅲ) 将木板沿水平方向向右平移一段动距离x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，小球撞到木板在白纸上留下痕迹B (ⅳ)将木板再水平向右平移相同距离x，使小球仍从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，再在白纸上得到痕迹C (ⅴ)测得A、B、C三点距地面的高度为y1、y2、y3，已知当地的重力加速度为g． 请回答下列问题 (1)关于该实验，下列说法中正确的是 A．斜槽轨道必须尽可能光滑 B．每次小球均须由静止释放 C．每次释放小球的位置可以不同 D．步骤(ⅰ) 初始距离d必须与步骤(ⅲ)中距离x相等 (2)根据上述直接测量的量和已知的物理量可以得到小球平抛的初速度大小的表达式为v0＝ ．(用题中所给字母表示) (3)某同学做进一步的研究，改变小球释放的初始位置的高度h，每改变一次高度，重复上述步骤(ⅰ)-(ⅴ)(其它条件不变)，并记录每次的h、y1、y2、y3．在同一坐标系中画出、、图象．根据你的分析，下列哪个图最接近该同学的实验结果 （图中直线a表示图象，直线b表示图象，直线c表示图象）． 三、计算题（共44分，） 13．（12分）如图所示，为竖直光滑圆弧轨道的直径，其半径端切线水平。水平轨道与半径的光滑圆弧轨道相接于点，为圆弧轨道的最低点，圆弧轨道对应的圆心角。一质量为的小球（视为质点）从水平轨道上某点以某一速度冲上竖直圆轨道，并从点飞出，取。 (1)若小球恰好能从点飞出，求小球落地点与点的水平距离； (2)若小球从点飞出，经过点恰好沿切线进入圆弧轨道，求小球在点对圆弧轨道的压力大小； (3)若小球从点飞出，经过点恰好沿切线进入圆弧轨道，求小球在点受到的支持力的大小。 14．（16分）如图所示，将一质量为0.2kg可视为质点的小球系于长为L=1m的细线上绕O点作竖直圆周运动，某时刻在最低点P点时细线断裂，小球从离水平地面3.2m高的P点水平向右击出，测得第一次落点A与P点的水平距离为2.4m。不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2。求： (1)小球从P点飞出时的速度大小； (2)已知细线拉力达到F=3.8N时会断裂，现保持O点离地高度H=4.2m不变，改变细线的长度，要使细线断裂后小球做平抛运动的第一次落点距O点的水平距离最远，求细线的长度； (3)若小球落地后反弹，反弹后离地的最大高度为1.8m，第一次落点A与第二次落点B之间的距离为2.4m。且小球与地面碰撞时，碰撞前后水平、竖直分速度的比分别为一定值，求第5次碰撞时跟P点时的水平位移大小。 15．（16分）如图所示，一滑板Q静止在光滑水平桌面上，其右侧A处有一与滑板等高的柱子（不计宽度，上表面光滑），柱子顶端距离地面BC的高度为。一物块P以速度滑上滑板，当滑板Q运动到A时被柱子牢固粘连。物块P可视为质点，质量为，滑板Q的质量M=2m，板长l=6.5R，板右端到A的距离L在R<L<5R范围内取值，物块P与滑板Q间的动摩擦因数为μ=0.5，已知重力加速度大小为g，求： （1）物块刚滑上滑板时，滑板的加速度的大小； （2）当时，物块P运动到A点时的速度大小； （3）试讨论：物块从A飞出后，在地面上的落点到B的距离与的关系。    学科网（北京）股份有限公司 $$