内容正文:
荆州中学2025~2026学年上学期8月考试
高三年级物理试题
一、选择题(1-7题只有一个选项正确,选对得4分,选错得0分,8-10题有多个选项正确,全部选对得4分,漏选得2分,选错得0分)
1. 某一做直线运动的物体位置随时间的关系为x=1+2t+3t2,则关于其速度与1s内的位移大小,下列说法正确的是( )
A. 速度是描述物体位置变化快慢的物理量,1s内的位移大小为6m
B. 速度是描述物体位移变化快慢的物理量,1s内的位移大小为6m
C. 速度是描述物体位置变化快慢物理量,1s内的位移大小为5m
D. 速度是描述物体位移变化快慢的物理量,1s内的位移大小为5m
2. 如图所示,在粗糙的水平地面上,两相同物块用轻绳相连,两物块质量均为1kg,细线能承受的最大拉力为3N。若在水平拉力F作用下,两物块一起向右做匀加速直线运动,若物体与地面间动摩擦因数为0.1,重力加速度大小取10m/s2,则F的最大值为( )
A. 4N B. 5N C. 6N D. 8N
3. 篮球比赛前,常通过观察篮球从一定高度由静止下落后的反弹情况判断篮球的弹性。某同学拍摄了该过程,并得出了篮球运动的图像,如图所示。图像中a、b、c、d四点中对应篮球位置最高的是( )
A. a点 B. b点 C. c点 D. d点
4. 制作陶瓷时,在水平面内匀速转动的台面上有一些陶屑。假设陶屑与台面间的动摩擦因数均相同,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。将陶屑视为质点,则( )
A. 离转轴越近的陶屑质量越大
B. 离转轴越远陶屑质量越大
C. 陶屑只能分布在台面的边缘处
D. 陶屑只能分布在一定半径的圆内
5. 如图所示,在水平力F作用下,物体B沿水平面向右运动,物体A恰匀速上升,以下说法正确是( )
A. 物体B正向右做匀减速运动
B. 物体B正向右做加速运动
C. 地面对B的摩擦力减小
D. 右侧绳与水平方向成30°角时,vA∶vB= ∶2
6. 工人在河堤的硬质坡面上固定一垂直坡面的挡板,向坡底运送长方体建筑材料。如图所示,坡面与水平面夹角为,交线为PN,坡面内QN与PN垂直,挡板平面与坡面的交线为MN,。若建筑材料与坡面、挡板间的动摩擦因数均为,重力加速度大小为g,则建筑材料沿MN向下匀加速滑行的加速度大小为( )
A. B.
C. D.
7. 有一人在平直马路边散步(速度不变),他发现每隔时间有一路公共汽车迎面开过,他还发现每隔时间有一辆这路公共汽车从身后开过,于是他计算出这路车从汽车站发车的时间间隔是( )
A. B. C. D.
8. 如图所示,一质量为m的物块用水平轻质细线连接,细线绕过光滑的滑轮后其下悬挂一质量为m0的物体,物块放在水平传送带上,水平传送带以v2的速度顺时针匀速转动,物块以初速度v1向右运动,传送带与物块间的动摩擦因数为μ。则关于物块m所受的摩擦力f,下列说法正确的是( )
A. 若,则,方向向左
B. 若,则,方向向左
C. 若,且物块m保持匀速运动,则
D. 若,且物块m保持匀速运动,则方向向左
9. 如图所示,荆州中学南门口水平地面上有一质量为m的石墩,石墩与水平地面间的动摩擦因数为,工作人员用轻绳按图示方式匀速移动石墩时,两平行轻绳与水平面间的夹角均为,则下列说法正确的是( )
A. 轻绳的合拉力大小为
B. 轻绳的合拉力大小为
C. 减小夹角,轻绳的合拉力不一定减小
D. 轻绳的合拉力最小时,地面对石墩的摩擦力也最小
10. 如图所示,在无人机的某次定点投放性能测试中,目标区域是水平地面上以O点为圆心,半径R1=5m的圆形区域,OO′垂直地面,无人机在离地面高度H=20m的空中绕O′点、平行地面做半径R2=3m的匀速圆周运动,A、B为圆周上的两点,∠AO′B=90°。若物品相对无人机无初速度地释放,为保证落点在目标区域内,无人机做圆周运动的最大角速度应为ωmax。当无人机以ωmax沿圆周运动经过A点时,相对无人机无初速度地释放物品。不计空气对物品运动的影响,物品可视为质点且落地后即静止,重力加速度大小g=10m/s2。下列说法正确的是( )
A.
B.
C. 无人机运动到B点时,在A点释放物品已经落地
D. 无人机运动到B点时,在A点释放的物品尚未落地
二、实验题(本题共2小题,共18分。请把正确答案填在横线上,不要求写出计算过程。)
11. 在“研究小球做平抛运动的规律”的实验中:
(1)如图甲所示的实验中,观察到两球同时落地,说明平抛运动在竖直方向做__________;如图乙所示的实验:将两个光滑斜轨道固定在同一竖直面内,滑道末端水平,把两个质量相等的小钢球,从斜面的相同高度由静止同时释放,观察到球1落到水平板上并击中球2,这说明平抛运动在水平方向做__________;
(2)该同学用频闪照相机拍摄到如图所示的小球平抛运动的照片,照片中小方格的边长,小球在平拋运动中的几个位置如图中的a、b、c、d所示,则照相机每隔__________s曝光一次,小球平拋初速度为__________(当地重力加速度大小)。
12. 用图1所示实验装置探究外力一定时加速度与质量关系。
(1)以下操作正确的是( )
A. 使小车质量远大于槽码质量
B. 调整垫块位置以补偿阻力
C. 补偿阻力时需要用细绳连接槽码
D. 释放小车后立即打开打点计时器
(2)为补偿打点计时器对小车的阻力及其他阻力,在正确的操作下,打出纸带进行检验,下图中能表明补偿阻力恰当的是( )
A. B.
C. D.
(3)保持槽码质量不变,改变小车上砝码的质量,得到一系列打点纸带。其中一条纸带的计数点如图2所示,相邻两点之间的距离分别为,时间间隔均为T。下列加速度算式中,最优的是( )。
A.
B.
C.
D.
(4)以小车和砝码的总质量M为横坐标,加速度的倒数为纵坐标,甲、乙两组同学分别得到的图像如图3所示。
由图可知,在所受外力一定的条件下,a与M成______(填“正比”或“反比”);甲组所用的______(填“小车”、“砝码”或“槽码”)质量比乙组的更大。
三、计算题(本题共3小题,共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案必须明确写出数值和单位。)
13. 甲、乙两车在平直公路上比赛,某一时刻,乙车在甲车前方处,乙车速度,甲车速度,此时乙车离终点线尚有,如图所示。若甲车做匀加速运动,加速度,乙车速度不变,不计车长。
(1)经过多长时间甲、乙两车间距离最大,最大距离是多少?
(2)到达终点时甲车能否超过乙车?
14. 如图,用一根长的细线,一端系一质量的小球(可视为质点),另一端固定在一光滑锥体顶端,锥面与竖直方向的夹角。小球在水平面内绕锥体的轴做匀速圆周运动。取重力加速度,,结果可用根式表示,求:
(1)若要小球离开锥面,则小球的角速度至少为多大;
(2)若小球的角速度,则细线对小球的拉力及锥面对小球的弹力分别为多少;
(3)若小球的角速度,求细线对小球的拉力的大小;
15. 如图所示,竖直平面内固定着光滑半圆形轨道AMB,其中直径AOB为竖直方向,半径,质量的长薄板静置于倾角的粗糙斜面CD上,其最上端刚好在斜面顶端C点。一质量为:的滑块(可看作质点)从圆轨道B点以的初速度进入轨道,并刚好通过最高点A点,接着从A点水平抛出,恰好以平行于斜面的速度落到薄板最上端,并在薄板上开始向下运动,小物体落到薄板最上端时,薄板无初速度释放并开始沿斜面向下运动,其运动至斜面底端时,立即与D处挡板碰撞,速度立即减为0。已知斜面CD长,薄板长,厚度忽略不计,其与斜面的动摩擦因数,滑块与长薄板间的动摩擦因数为,运动过程中空气阻力均忽略不计,,,,试求:
(1)滑块在A点时的初速度;
(2)AC两点间的水平距离;
(3)滑块从C点到达D点所需要的时间及滑块与薄板摩擦产生的热量。
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荆州中学2025~2026学年上学期8月考试
高三年级物理试题
一、选择题(1-7题只有一个选项正确,选对得4分,选错得0分,8-10题有多个选项正确,全部选对得4分,漏选得2分,选错得0分)
1. 某一做直线运动的物体位置随时间的关系为x=1+2t+3t2,则关于其速度与1s内的位移大小,下列说法正确的是( )
A. 速度是描述物体位置变化快慢的物理量,1s内的位移大小为6m
B. 速度是描述物体位移变化快慢的物理量,1s内的位移大小为6m
C. 速度是描述物体位置变化快慢的物理量,1s内的位移大小为5m
D. 速度是描述物体位移变化快慢的物理量,1s内的位移大小为5m
【答案】C
【解析】
【详解】速度是描述物体位置变化快慢物理量,由物体位置随时间的关系
可知物体时刻位置为,
末的位置为,
位移为,
或对比位移公式(可知物体做匀变速直线运动)
物体的初速度为,加速度为,则内位移为。
故选C。
2. 如图所示,在粗糙的水平地面上,两相同物块用轻绳相连,两物块质量均为1kg,细线能承受的最大拉力为3N。若在水平拉力F作用下,两物块一起向右做匀加速直线运动,若物体与地面间动摩擦因数为0.1,重力加速度大小取10m/s2,则F的最大值为( )
A. 4N B. 5N C. 6N D. 8N
【答案】C
【解析】
【详解】对左边的物块受力分析,根据牛顿第二定律可得
解得物块的加速度
对两物块整体受力分析可得
解得
故选C。
3. 篮球比赛前,常通过观察篮球从一定高度由静止下落后的反弹情况判断篮球的弹性。某同学拍摄了该过程,并得出了篮球运动的图像,如图所示。图像中a、b、c、d四点中对应篮球位置最高的是( )
A. a点 B. b点 C. c点 D. d点
【答案】A
【解析】
【详解】由图像可知,图像第四象限表示向下运动,速度为负值。当向下运动到速度最大时篮球与地面接触,运动发生突变,速度方向变为向上并做匀减速运动。故第一次反弹后上升至a点,此时速度第一次向上减为零,到达离地面最远的位置。故四个点中篮球位置最高的是a点。
故选A。
4. 制作陶瓷时,在水平面内匀速转动的台面上有一些陶屑。假设陶屑与台面间的动摩擦因数均相同,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。将陶屑视为质点,则( )
A. 离转轴越近的陶屑质量越大
B. 离转轴越远的陶屑质量越大
C. 陶屑只能分布在台面的边缘处
D. 陶屑只能分布在一定半径的圆内
【答案】D
【解析】
【详解】与台面相对静止的陶屑做匀速圆周运动,静摩擦力提供向心力,当静摩擦力为最大静摩擦力时,根据牛顿第二定律可得
解得
因与台面相对静止的这些陶屑的角速度相同,由此可知能与台面相对静止的陶屑离转轴的距离与陶屑质量无关,只要在台面上不发生相对滑动的位置都有陶屑。μ与ω均一定,故为定值,即陶屑离转轴最远的陶屑距离不超过,即陶屑只能分布在半径为的圆内。故ABC错误,故D正确。
故选D。
5. 如图所示,在水平力F作用下,物体B沿水平面向右运动,物体A恰匀速上升,以下说法正确的是( )
A. 物体B正向右做匀减速运动
B. 物体B正向右做加速运动
C. 地面对B的摩擦力减小
D. 右侧绳与水平方向成30°角时,vA∶vB= ∶2
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】AB.将B的运动沿绳子方向和垂直于绳子方向分解,沿绳子方向上的分速度等于A的速度,如图所示
根据平行四边形定则有
vBcos α=vA
所以
vB=
α减小,所以B的速度减小,但不是匀减速运动,AB错误;
C.分别对A、B受力分析,在竖直方向上有
T=mAg
mg=N+Tsin α
α减小,则支持力增大,根据
f=μN
可知摩擦力增大,C错误;
D.根据
vBcos α=vA
右侧绳与水平方向成30°角时,有
vA:vB=∶2
D正确。
故选D。
6. 工人在河堤的硬质坡面上固定一垂直坡面的挡板,向坡底运送长方体建筑材料。如图所示,坡面与水平面夹角为,交线为PN,坡面内QN与PN垂直,挡板平面与坡面的交线为MN,。若建筑材料与坡面、挡板间的动摩擦因数均为,重力加速度大小为g,则建筑材料沿MN向下匀加速滑行的加速度大小为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据牛顿第二定律
可得
故选B。
7. 有一人在平直马路边散步(速度不变),他发现每隔时间有一路公共汽车迎面开过,他还发现每隔时间有一辆这路公共汽车从身后开过,于是他计算出这路车从汽车站发车的时间间隔是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】设车速为,人的速度为,这路车从汽车站发车的时间间隔为t,则有
联立解得,选项ABC错误,D正确。
故选D。
8. 如图所示,一质量为m的物块用水平轻质细线连接,细线绕过光滑的滑轮后其下悬挂一质量为m0的物体,物块放在水平传送带上,水平传送带以v2的速度顺时针匀速转动,物块以初速度v1向右运动,传送带与物块间的动摩擦因数为μ。则关于物块m所受的摩擦力f,下列说法正确的是( )
A. 若,则,方向向左
B. 若,则,方向向左
C. 若,且物块m保持匀速运动,则
D. 若,且物块m保持匀速运动,则方向向左
【答案】BD
【解析】
【详解】A.若,则物块相对于传送带向左滑动,故滑动摩擦力方向向右,大小为
故A错误;
B.若,则物块相对于传送带向右滑动,故滑动摩擦力方向向左,大小为
故B正确;
CD.若,且物块保持匀速运动,由物块处于平衡可知,摩擦力方向向左,且大小为
故C错误,D正确。
故选 BD。
9. 如图所示,荆州中学南门口水平地面上有一质量为m的石墩,石墩与水平地面间的动摩擦因数为,工作人员用轻绳按图示方式匀速移动石墩时,两平行轻绳与水平面间的夹角均为,则下列说法正确的是( )
A. 轻绳的合拉力大小为
B. 轻绳的合拉力大小为
C. 减小夹角,轻绳的合拉力不一定减小
D. 轻绳的合拉力最小时,地面对石墩的摩擦力也最小
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.设轻绳合力的大小为F,对石墩受力分析,根据平衡条件可得,竖直方向上则有
水平方向上则有
联立解得,故A错误,B正确;
C.根据上述分析可知
其中
当时,拉力有最小值,即减小夹角,轻绳合拉力不一定减小,轻绳的合拉力不一定减小,故C正确;
D.根据平衡条件可知
可知增大夹角,摩擦力一直减小,当趋近于时,摩擦力最小,故轻绳的合拉力最小时,地面对石墩的摩擦力不是最小,故D错误。
故选BC。
10. 如图所示,在无人机的某次定点投放性能测试中,目标区域是水平地面上以O点为圆心,半径R1=5m的圆形区域,OO′垂直地面,无人机在离地面高度H=20m的空中绕O′点、平行地面做半径R2=3m的匀速圆周运动,A、B为圆周上的两点,∠AO′B=90°。若物品相对无人机无初速度地释放,为保证落点在目标区域内,无人机做圆周运动的最大角速度应为ωmax。当无人机以ωmax沿圆周运动经过A点时,相对无人机无初速度地释放物品。不计空气对物品运动的影响,物品可视为质点且落地后即静止,重力加速度大小g=10m/s2。下列说法正确的是( )
A.
B.
C. 无人机运动到B点时,在A点释放的物品已经落地
D. 无人机运动到B点时,在A点释放的物品尚未落地
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.物品从无人机上释放后,做平抛运动,竖直方向
可得
要使得物品落点在目标区域内,水平方向满足
最大角速度等于
联立可得
故A错误,B正确;
CD.无人机从A到B的时间
由于t′>t
可知无人机运动到B点时,在A点释放的物品已经落地,故C正确,D错误。
故选BC。
二、实验题(本题共2小题,共18分。请把正确答案填在横线上,不要求写出计算过程。)
11. 在“研究小球做平抛运动的规律”的实验中:
(1)如图甲所示的实验中,观察到两球同时落地,说明平抛运动在竖直方向做__________;如图乙所示的实验:将两个光滑斜轨道固定在同一竖直面内,滑道末端水平,把两个质量相等的小钢球,从斜面的相同高度由静止同时释放,观察到球1落到水平板上并击中球2,这说明平抛运动在水平方向做__________;
(2)该同学用频闪照相机拍摄到如图所示的小球平抛运动的照片,照片中小方格的边长,小球在平拋运动中的几个位置如图中的a、b、c、d所示,则照相机每隔__________s曝光一次,小球平拋初速度为__________(当地重力加速度大小)。
【答案】(1) ① 自由落体运动 ②. 匀速直线运动
(2) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
[1]用小锤打击弹性金属片,B球就水平飞出,同时A球被松开,做自由落体运动,两球同时落到地面,则说明平抛运动竖直方向是自由落体运动;
[2]因为观察到的现象是球1落到水平木板上击中球2,可知球1在水平方向上的运动规律与球2相同,即平抛运动在水平方向上做匀速直线运动。
【小问2详解】
[1]在竖直方向上,根据匀变速直线运动的规律可得
解得
[2]在水平方向,根据匀速直线运动可得
12. 用图1所示实验装置探究外力一定时加速度与质量的关系。
(1)以下操作正确的是( )
A. 使小车质量远大于槽码质量
B. 调整垫块位置以补偿阻力
C. 补偿阻力时需要用细绳连接槽码
D. 释放小车后立即打开打点计时器
(2)为补偿打点计时器对小车的阻力及其他阻力,在正确的操作下,打出纸带进行检验,下图中能表明补偿阻力恰当的是( )
A. B.
C. D.
(3)保持槽码质量不变,改变小车上砝码的质量,得到一系列打点纸带。其中一条纸带的计数点如图2所示,相邻两点之间的距离分别为,时间间隔均为T。下列加速度算式中,最优的是( )。
A.
B.
C.
D.
(4)以小车和砝码的总质量M为横坐标,加速度的倒数为纵坐标,甲、乙两组同学分别得到的图像如图3所示。
由图可知,在所受外力一定的条件下,a与M成______(填“正比”或“反比”);甲组所用的______(填“小车”、“砝码”或“槽码”)质量比乙组的更大。
【答案】(1)AB (2)B (3)D
(4) ①. 反比 ②. 槽码
【解析】
【小问1详解】
A.为了使小车所受的合外力大小近似等于槽码的总重力,故应使小车质量远大于槽码质量,故A正确;
B.为了保证小车所受细线拉力等于小车所受合力,则需要调整垫块位置以补偿阻力,也要保持细线和长木板平行,故B正确;
C.补偿阻力时不能用细绳连接槽码,故C错误;
D.根据操作要求,应先打开打点计时器再释放小车,故D错误。
故选AB。
【小问2详解】
补偿阻力恰当时,小车在不受槽码拉力情况下应做匀速直线运动,通过纸带上点迹是否均匀来判断小车是否做匀速运动,故B正确,ACD错误。故选B。
【小问3详解】
根据逐差法可知,,,
联立可得小车加速度表达式为
故ABC错误,D正确
故选D。
【小问4详解】
[1]根据图像可知与M成正比,故在所受外力一定的条件下,a与M成反比;
[2]设槽码的质量为m,则由牛顿第二定律可得
化简可得
故斜率越小,槽码的质量m越大,由图可知甲组所用的槽码质量比乙组的更大。
三、计算题(本题共3小题,共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案必须明确写出数值和单位。)
13. 甲、乙两车在平直公路上比赛,某一时刻,乙车在甲车前方处,乙车速度,甲车速度,此时乙车离终点线尚有,如图所示。若甲车做匀加速运动,加速度,乙车速度不变,不计车长。
(1)经过多长时间甲、乙两车间距离最大,最大距离是多少?
(2)到达终点时甲车能否超过乙车?
【答案】(1)5s,36m;(2)不能
【解析】
【分析】(1)抓住两车相距最大时临界条件:两车速度相等展开计算即可;
(2)分析乙车到达终点经过的时间,再求出甲车在此过程中经过的位移,比较即可求解。
【详解】(1)根据题意可知,甲车速度小于乙车时距离一直在被拉远,因此当甲、乙两车的速度相等时两车距离最大,则有
代入数据得到
所以经过5s两车间距最大,此过程中甲车位移为
乙车位移为
两车最大距离为
(2)因为乙车做匀速运动,所以乙车到达终点所需时间为
假设再经过t2时间后,甲车恰好超过乙车,则有
解得
所以到达终点线时甲车不能超过乙车。
14. 如图,用一根长的细线,一端系一质量的小球(可视为质点),另一端固定在一光滑锥体顶端,锥面与竖直方向的夹角。小球在水平面内绕锥体的轴做匀速圆周运动。取重力加速度,,结果可用根式表示,求:
(1)若要小球离开锥面,则小球的角速度至少为多大;
(2)若小球的角速度,则细线对小球的拉力及锥面对小球的弹力分别为多少;
(3)若小球的角速度,求细线对小球的拉力的大小;
【答案】(1)
(2),
(3)
【解析】
【小问1详解】
小球刚要离开锥面时,锥面对小球支持力,此时重力和细线拉力的合力提供向心力。
由牛顿第二定律
化简得
【小问2详解】
因为,小球未离开锥面,对小球受力分析,受重力mg、拉力、支持力,水平方向
竖直方向
代入数据联立解得
【小问3详解】
因为,小球已离开锥面,设细线与竖直方向夹角为,此时只有重力和拉力提供向心力,
化简得
拉力
15. 如图所示,竖直平面内固定着光滑半圆形轨道AMB,其中直径AOB为竖直方向,半径,质量的长薄板静置于倾角的粗糙斜面CD上,其最上端刚好在斜面顶端C点。一质量为:的滑块(可看作质点)从圆轨道B点以的初速度进入轨道,并刚好通过最高点A点,接着从A点水平抛出,恰好以平行于斜面的速度落到薄板最上端,并在薄板上开始向下运动,小物体落到薄板最上端时,薄板无初速度释放并开始沿斜面向下运动,其运动至斜面底端时,立即与D处挡板碰撞,速度立即减为0。已知斜面CD长,薄板长,厚度忽略不计,其与斜面的动摩擦因数,滑块与长薄板间的动摩擦因数为,运动过程中空气阻力均忽略不计,,,,试求:
(1)滑块在A点时的初速度;
(2)AC两点间的水平距离;
(3)滑块从C点到达D点所需要的时间及滑块与薄板摩擦产生的热量。
【答案】(1)4m/s,方向水平向右
(2)1.2m (3)2s,43.5J
【解析】
【小问1详解】
滑块从B点到A点,根据动能定理
解得滑块在A点时的初速度大小为
方向水平向右。
【小问2详解】
滑块从A点到C点做平抛运动,设C点的速度竖直方向为则
解得
在竖直方向上,滑块做自由落体运动,则
在水平方向上
解得AC两点间的水平距离为
【小问3详解】
滑块运动在C点时的速度大小为
则滑块运动到薄板上后,对滑块,设加速度为,根据牛顿第二定律
解得
对薄板,设加速度为,根据牛顿第二定律
解得
设经过时间t1小滑块与薄板达到共同速度v1,小滑块位移为x1,薄板位移为x2,则有
解得
根据运动学公式,,
因为,,所以此后滑块和薄板一起加速运动,在t1时间内,滑块与薄板摩擦产生的热量为
设滑块和薄板一起加速运动的加速度为,根据牛顿第二定律
解得
设滑块和薄板一起加速时间为,则
解得
设薄板运动到D点时,滑块的速度为,此后小滑块继续以的加速度加速下滑,设加速到D点的时间为,则,
解得
在t3时间内,滑块与薄板摩擦产生的热量为
则滑块从C点到达D点所需要的时间为
滑块与薄板摩擦产生的热量
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