内容正文:
江苏省如皋中学2025—2026学年度高三年级测试
物理试卷
一、单项选择题:共11题,每题4分,共44分.每题只有一个选项最符合题意.
1.如图所示,科学家设想在拉格朗日点L1建立一空间站,且空间站绕地球做圆周运动的周期与月球公转周期相同.则
A.空间站的加速度小于月球的加速度
B.空间站的线速度等于月球的线速度
C.空间站的向心力大于月球的向心力
D.空间站和月球均只受地球的万有引力
2.在“探究向心力大小的表达式”实验中,如图所示,两质量相等钢球做匀速圆周运动,若图中左右标尺上红白相间的等分格显示的比值为1:4,则与皮带连接的左右变速轮塔对应的半径之比为
A.2:1
B.1:2
C.1:4
D.4:1
3. 甲、乙两球在同一竖直平面内同时从同一水平线上抛出,并同时落到P点,不计空气阻力,轨迹如图所示,则上述整个过程中
A.甲球的速度变化量比乙球的大
B.甲球抛出的初速度比乙球的大
C.甲球的最小动能比乙球的大
D.甲球相对于乙球做匀加速直线运动
4.一轻杆一端固定质量为m的小球,以另一端O为圆心,使小球在竖直面内做半径为R的圆周运动,如图所示,则下列说法正确的是
A.小球过最高点时,杆所受到的弹力可以等于零
B.小球过最高点的最小速度是
C.小球过最高点时,杆对球的作用力一定随速度增大而增大
D.小球过最高点时,杆对球的作用力一定随速度增大而减小
5.如图所示,长为L的直杆一端可绕固定轴O无摩擦转动,另一端靠在以水平速度v匀速向左运动、表面光滑的竖直挡板上,当直杆与竖直方向夹角为θ时,直杆端点A的线速度为
A. B. vsin θ C. D. vcosθ
6.在两个黑洞合并过程中,由于彼此间的强大引力作用,会形成短时间的双星系统。如图所示,黑洞A、B可视为质点,它们围绕连线上O点做匀速圆周运动,且AO大于BO,不考虑其他天体的影响。下列说法正确的是
A.黑洞A的向心力大于B的向心力
B.黑洞A的线速度小于B的线速度
C.黑洞A的质量大于B的质量
D.两黑洞之间的距离越大,A的周期越大
7.如图所示,从足够长、倾角为θ斜面的顶点A,先后将同一小球以不同的初速度水平向右抛出,第一次初速度为v1,球落到斜面上前一瞬间的速度方向与斜面的夹角为α1,第二次初速度为v2,球落在斜面上前一瞬间的速度方向与斜面间的夹角为α2,则
A.α1>α2 v1>v2
B.α1<α2 v1<v2
C.α1=α2 v1>v2
D.α1=α2 v1<v2
8.如图所示,某海洋乐园里正在进行海豚戏球表演,驯兽师由静止释放球的同时,海豚沿正对着球的方向跃出水面,设海豚出水后姿势保持不变,不计空气阻力.海豚在落水前
A.相同时间内速度方向变化的角度相同
B.相对球做匀速直线运动
C.一定能顶到球
D.增大出水时的仰角才能顶到球
9.如图所示,压缩机通过活塞在气缸内做往复运动来压缩和输送气体,活塞的中心A与圆盘在同一平面内,O为圆盘圆心,B为圆盘上一点,A、B处通过铰链连接在轻杆两端,圆盘绕过O点的轴做角速度为ω的匀速圆周运动.已知O、B间距离为r,AB杆长为L,则
A.越大,活塞运动的范围越大
B
A
O
r
L
第4题图
B
A
O
r
L
B.圆盘半径越大,活塞运动的范围越大第4题图
B
A
O
r
L
C.当OB垂直于AB时,活塞速度为ωr
D.当OB垂直于AO时,活塞速度为ωr
10.如图所示,质量相同的小球甲、乙、丙用长度不同的轻绳悬于O点,均在水平面内做匀速圆周运动.已知甲、乙在同一水平面内运动,乙、丙经过同一抛物线,则
A.甲、乙的向心力大小相等
B.甲、乙的向心加速度大小相等
C.乙、丙的角速度大小相等
D.乙、丙的线速度大小相等
11.如图所示,在匀速转动的水平圆盘上,沿直径方向放着用轻绳相连的物体A和B,A和B质量都为m。它们分居圆心两侧,与圆心的距离分别为RA=r,RB=2r,A、B与盘间的动摩擦因数相同且均为μ。若最大静摩擦力等于滑动摩擦力,当圆盘转速加快到两物体刚好还未发生滑动时,下列说法错误的是( )
A.绳子的张力为FT=3μmg
B.烧断绳子,物体A、B仍将随盘一块转动
C.圆盘的角速度为ω=
D.A所受摩擦力方向沿绳指向圆外
二、非选择题:共5题,共56分.其中第13题~第16题解答时请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;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位.
12.(15分)某学习小组利用如图甲、乙所示的装置探究平抛运动的特点.
甲 乙 丙
(1)如图甲所示,用小锤打击弹性金属片后,A球沿水平方向飞出,同时B球被松开并自由下落,实验现象是A、B球同时落地,该现象说明A球在 ▲ .
A.竖直方向做的是自由落体运动
B.水平方向做的是匀速直线运动
(2)如图乙所示,将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直硬板上.A球沿斜槽轨道PQ滑下后从斜槽末端Q水平飞出,落在水平挡板MN上.由于挡板靠近硬板一侧较低,钢球落在挡板上时,A球会在白纸上挤压出一个痕迹点.移动挡板,依次重复上述操作,白纸上将留下一系列痕迹点.下列操作中有必要的有 ▲ .
A.尽可能减小A球与斜槽之间的摩擦
B.通过调节使硬板保持竖直
C.挡板高度等间距变化
D.重复实验时,A球从斜槽的同一位置由静止释放
(3)利用图乙装置得到如图丙所示的轨迹,在轨迹上取A(非抛出点)、B、C三点,AB和BC的水平间距相等且均为x,测得AB和BC的竖直间距分别是和.
① ▲ (选填“大于”“等于”或“小于”).
②已知当地重力加速度为g,可求得钢球离开斜槽末端时的速度大小为 ▲ .
③若在实验中,斜槽末端切线不水平,仅从这一影响因素分析,第②问中求得钢球离开斜槽末端时的速度大小 ▲ (选填“偏大”“偏小”或“没有影响”).
13.(8分)月球车“玉兔二号”作为世界首个在月球背面软着陆和巡视探测的航天器,其主要任务是继续更深层次更全面地科学探测月球地质、资源等方面的信息,完善月球的档案资料.已知地球表面重力加速度为g,地球半径为R,月球质量与地球质量之比为k,月球半径与地球半径之比为q,(忽略星球自转)求:
(1)月球表面的重力加速度大小;
(2)月球上的第一宇宙速度与地球上的第一宇宙速度之比.
14.(8分)一辆货车以速度v0=24m/s在平直的公路上匀速行驶,某时刻车上的石子从车尾H=3.2m高处掉落,假设石子与地面碰撞反弹时的速率为撞击地面时速率的,反弹前后速度方向与地面的夹角相等.重力加速度g=10m/s2,忽略空气阻力.求:
(1)石子第一次落地时的速度大小v;
(2)石子第二次落地时距车尾的水平距离L.
15. (13分) 如图所示,半径为R=0.4 m的半球形陶罐,固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上,转台转轴与过陶罐球心O的对称轴OO'重合。转台静止不转动时,将一质量为m=2 kg可视为质点的小物块放入陶罐内,小物块恰能静止于陶罐内壁的A点,且A点与陶罐球心O的连线与竖直轴OO'成θ=37°角,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,答案可保留根号,求:
(1)物块在A点静止时受到的摩擦力大小;
(2)当物块在与O等高的B点处随陶罐一起匀速转动时,转台转动的角速度最小为多少;
(3)若物块仍在陶罐中的A点随陶罐一起匀速转动且刚好不上滑,则转台转动的角速度为多少.
16. (12分)一倾角为θ=30°的足够长光滑固定斜面上有一质量M=1 kg的长木板和放在木板上端质量m=2 kg的滑块,木板长度为L=1.8 m,滑块和木板间动摩擦因数为μ=.现用一沿斜面向上的恒力F作用于滑块,g取10 m/s2,则:
(1)当F1=20 N时,求木板和滑块各自的加速度大小;
(2)若恒力为F2=36 N,作用一段时间后撤去F2,滑块刚好能从长木板上端滑下,求力F2的作用时间t.
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O
乙
丙
甲
抛物线
甲
乙
P
$
物理试卷答案
一、选择题
1-5 A A B A C 6-10 D D B D D 11.B
二、非选择题
12.(15分,每空3分)(1)A (2)BD(漏选得1分) (3)①大于 ② ③偏小
13.(4分+4分=8分)
解析:(1)“玉兔二号”在月球表面,由万有引力定律有G=mg月
“玉兔二号”在地球表面,有G=mg
联立得g月=g。
(2)月球上的第一宇宙速度为v月1=
地球上第一宇宙速度v地1=
可得月球上的第一宇宙速度与地球上第一宇宙速度之比=。
14.(4分+4分=8分)
(1)设石子从车尾下落到地面的时间为t
石子做平抛运动
竖直方向的速度
石子第一次落地时速度
解得
(2)石子撞击地面前后速度与水平地面夹角相同,反弹速率为撞击地面时速率的
第一次反弹时石子的速度;
第一次反弹后至第二次落地前石子在空中的时间
第二次落地时石子与车尾水平距离
解得 L=9.6m
15. (3分+5分+5分=13分)
解析:(1)对静止在A处的物块进行受力分析,由平衡条件可得f=mgsin θ
代入数据可得f=12 N。
(2)由于f=μmgcos θ
则μ=0.75
当物块在B点处随陶罐一起转动时,由其受力情况可得
mg=f1 , f1=μN1,N1=mR
解得ω1= rad/s。
(3)当物块在A点随陶罐一起转动且刚好不上滑时,物块的受力情况如图所示
N2sin θ+f2cos θ=mRsin θ
N2cos θ=f2sin θ+mg
f2=μN2
解得ω2= rad/s= rad/s。
16. (5分+7分=12分)
(1)当滑块恰好相对长木板滑动,对木板应用牛顿第二定律
μmg cos θ-Mg sin θ=Ma0,
对整体F0-(m+M)g sin θ=(m+M)a0,
两式相比解得滑块恰好滑动时,F0=30 N,
因为F1=20 N<30 N,
所以滑块和木板的加速度相同,对整体有
F1-(m+M)g sin θ=(m+M)a,
解得a= m/s2.
(2)因为F2=36 N>30 N,当恒力未撤去时,对滑块
F2-μmg cos θ-mg sin θ=ma1,
对木板μmg cos θ-Mg sin θ=Ma2,
解得a1=8 m/s2,a2=5 m/s2,
撤去恒力后,对滑块有μmg cos θ+mg sin θ=ma3,
解得a3=10 m/s2,
设恒力作用时间为t,撤去恒力后经过时间t′,滑块和木板达到共速,则
a1t-a3t′=a2(t+t′),
位移关系a1t2+a1tt′-a3t′2-a2(t+t′)2=L,
解得t=1 s.
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