精品解析：2025届河北省衡水市高三上学期二模物理试题

高三年级第二次调研考试 物理试卷 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 2025年4月19日，天工Ultra机器人参加2025北京亦庄半程马拉松赛，以2小时40分钟42秒的成绩位列第一名，如图甲所示。若图乙为该机器人比赛过程中经过的a、b、c、d四个位置，将机器人视为质点，其中速度方向可能正确的是（ ） A. a点 B. b点 C. c点 D. d点 【答案】D 【解析】 【详解】曲线运动物体的速度方向与轨迹相切。 故选D。 2. 如图所示，某标志物类似于一个莫比乌斯环，若一只蚂蚁沿着该标志物爬行一圈回到初始位置，将蚂蚁视为质点，则在此过程中，以下物理量为0的是（ ） A. 时间 B. 路程 C. 平均速度 D. 平均速率 【答案】C 【解析】 【详解】AB．爬行一圈时间和路程均不为0，故AB错误； C．由于蚂蚁爬行一圈位移为0，根据平均速度为位移与时间的比值可知，平均速度为0，故C正确； D．平均速率为路程与时间的比值，由于蚂蚁的路程和所用时间均不为0，因此其平均速率不为0，故D错误。 故选C。 3. 《挑山工》一篇课文将挑山工生活的艰辛和惊人的毅力展现的淋漓尽致，如图所示。若某位挑山工先沿倾角为30°的斜坡路面向上匀速前行，后进入倾斜的台阶路面。设挑山工在斜坡上行走时，路面对他的作用力为，坐在台阶上休息时路面对他的作用力为，假设货物和人的总质量不变，则等于（ ） A. 1 B. C. D. 2 【答案】A 【解析】 【详解】挑山工匀速前行和坐在台阶均处于平衡状态，故斜面和台阶对挑山工的作用力均与挑山工的重力相平衡，故。 故选A。 4. 某品牌汽车在实验公路上测试其加速性能，路边有等间距竖直固定的标志杆，标志杆上依次标有“1”、“2”、“3”、……等数字。某次测试时车头与“1”标志杆对齐，然后由静止启动做匀加速直线运动。已知车头从“1”标志杆运动到“2”标志杆的时间为t，相邻标志杆的距离为L，则汽车运动的加速度大小为（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】汽车由静止开始做匀加速直线运动，车头从“1”到“2”标志杆的位移为相邻标志杆间距L，所用时间为t。根据匀变速直线运动规律 解得加速度 故选C。 5. 中国航母战斗力建设不断取得新突破，航迹越走越远。航空母舰上的阻拦索是帮助载机在航母上快速停下来的辅助工具，它具有强劲的韧性和良好的弹性，如图所示。当舰载机尾部挂钩挂住阻拦索后（此时发动机不再输出动力），在水平甲板上运动至停下的过程中，下列说法正确的是（ ） A. 舰载机所受甲板的支持力做正功 B. 舰载机的重力势能逐渐减小 C. 阻拦索的拉力对舰载机做负功 D. 舰载机所受重力的功率逐渐减小 【答案】C 【解析】 【详解】A．舰载机的支持力与位移方向相垂直，故支持力不做功，故A错误； B．舰载机在水平面上运动，重力势能保持不变，故B错误； C．阻拦索的拉力与舰载机的运动方向相反，做负功，故C正确； D．根据及可知，重力做功的功率始终为0，故D错误。 故选C。 6. 用长为l的轻绳一端系住质量为m的小球，另一端固定在O点，已知轻绳最大承受力为6mg；小球可视为质点，不计一切阻力。现保持轻绳拉直，使小球在与圆心O等高处获得竖直向下的速度，g为重力加速度。下列说法正确的是（ ） A. 小球一定能从圆心O的正上方通过 B. 小球一定能再次通过与圆心O等高的位置 C. 小球下落高度为时，轻绳的拉力大小为5.5mg D. 小球达到最低点时轻绳的拉力大小为5mg 【答案】C 【解析】 【详解】小球在轻绳约束下做圆周运动，机械能守恒。初始位置为与圆心O等高处（水平位置），初速度竖直向下为，以O点所在平面为零势能点，可得小球总机械能为 对小球，根据牛顿第二定律有且 其中为绳与竖直方向夹角，联立可得拉力公式为 A．小球在最高点处，拉力 若绳子未断裂，拉力，理论上可通过。但实际计算表明，当时，拉力已达，绳子已经断裂，小球无法到达最高点。故A错误。 B．当时，拉力已达，绳子已经断裂，断裂后小球做抛体运动，无法继续圆周运动，无法回到等高位置。故B错误。 C．小球下落高度对应（） 代入拉力公式可得，故C正确。 D．最低点，拉力 超过绳子最大承受力，故D错误。 故选C。 7. 如图所示，M、N物块分别以①②两种方式在水平外力作用下，一起由静止开始沿光滑水平面运动。已知M、N之间的动摩擦因数为，M、N的质量之比为1：2，最大静摩擦力认为等于滑动摩擦力，则①②两种情况下，M、N一起运动相同的距离时（M、N均恰好不相对滑动），两者的最大速度之比为（ ） A. 1：1 B. C. D. 1：3 【答案】B 【解析】 【详解】当M、N之间达到最大静摩擦力时，两者的加速度最大。 第①种情况有 解得 第②种情况有 解得 则最大速度之比为 故选B。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 2025年5月13日，我国成功将通信技术试验卫星十九号发射升空，该卫星精准切入距离地球表面约3.6万公里的地球静止卫星轨道，下列关于该卫星说法正确的是（ ） A. 该卫星的运行速度大于地球的第一宇宙速度 B. 该卫星的运行周期大于近地卫星的周期 C. 该卫星的万有引力大于近地卫星的万有引力 D. 该卫星的加速度大于赤道上随地球自转的物体的向心加速度 【答案】BD 【解析】 【详解】A．根据万有引力提供向心力得 可得 地球的第一宇宙速度等于近地卫星的运行速度，所以该卫星的运行速度小于地球的第一宇宙速度，故A错误； B．根据万有引力提供向心力得 可得 可知该卫星的运行周期大于近地卫星的周期，故B正确； C．因不知道该卫星与近地卫星的质量关系，故无法比较两者万有引力的大小，故C错误； D．根据，可知该卫星的加速度大于赤道上随地球自转的物体的向心加速度，故D正确。 故选BD。 9. 某篮球运动员将篮球从P点斜向上抛出，经最高点M后，落入篮筐N点，已知PM连线与水平方向的夹角为60°， ，如图所示。不计空气阻力，将篮球看作质点，下列说法正确的是（ ） A. PM段的运动时间为MN段运动时间的2倍 B. PM段的运动时间为MN段运动时间的3倍 C. PM段的水平位移为MN段水平位移的2倍 D. PM段的水平位移为MN段水平位移的3倍 【答案】BD 【解析】 【详解】将PM段逆向和MN段均看作平抛运动，根据几何关系可知 所以 同理，可得 所以 联立，可得 又因为， 解得 根据 可得 故选BD。 10. 质量的长木板M放置在光滑水平面上，另一质量的物块N放置在长木板的左端，如图甲所示。现对物块N施加一向右的水平拉力，在物块N离开长木板前，两者的加速度a随各自位移x变化的图像如图乙所示，已知重力加速度g取，下列说法正确的是（ ） A. M、N之间的动摩擦因数为0.3 B. 当时，水平拉力大小为10N C. 物块N的位移x≤5m的过程中，水平拉力的最大功率为264W D. 物块N的位移的过程中，水平拉力做的功为110J 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由图乙可知，当时，两者产生相对运动，此时M的加速度为，根据牛顿第二定律则有 解得，故A错误； B．当时，两者共同加速度为，根据牛顿第二定律则有 解得，故B正确； C．由图乙可知，当物块N的位移时，N的速度最大，拉力也最大，所以功率也最大。根据及图像下的面积可得 由牛顿第二定律可得， 解得 则功率，故C正确； D．当时，根据及图像下的面积可得 所以 当时，根据动能定理可得， 解得 因此水平拉力所做的功,故D错误。 故选BC。 三、非选择题：共5个小题，共54分。 11. 某实验小组做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验时，通过打点计时器获得一条纸带，如图甲所示，已知相邻计数点间的时间间隔为0.1s，根据纸带上的数据，回答下列的问题： （1）利用纸带上的数据可计算出计数点C的速度大小为_______m/s（保留三位有效数字）； （2）由图甲中的数据求得小车的加速度为_______（保留三位有效数字）； （3）根据各计数点的速度用电脑软件拟合出如图乙所示的图像，则根据图像的斜率求得的加速度和相比，_______（选填“”或“”）更接近真实值。 【答案】（1）1.01 （2）1.99 （3） 【解析】 【小问1详解】 根据匀变速运动中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度可知，打C点时小车的瞬时速度大小 【小问2详解】 由逐差法，小车的加速度 【小问3详解】 逐差法是对相邻点之间取平均值减少误差，忽略了整体数据的分布；描点作图法是先挑选出合适的点，再进行描点连线，可以最大程度地减少随机误差和偶然误差，所以描点作图法得到的更接近真实值。 12. 学习小组利用距离传感器研究平抛运动的规律，实验装置如图甲所示。某次实验中计算机记录了不同时刻物体A的位置坐标，并得到小球从开始的每个位置在水平和竖直方向上的投影位置，如图乙所示，已知相邻点的时间间隔均为。把各点用平滑的曲线连接起来就是平抛运动的轨迹。 （1）下列有关实验的说法正确的是______ A. 该实验要测得平抛运动的初速度，必须记录小球抛出瞬间的位置 B. 安装实验器材时，必须保证轨道末端切线水平 C. 图乙中小球水平方向上相邻点间距离相等，说明水平方向为匀速直线运动 （2）在上述实验中，学习小组已将实验器材的轨道末端调至水平，则下列方法中，能证明小球在竖直方向做自由落体运动的是_____ A. 根据竖直方向上的投影得到相邻点间的距离、…，然后在误差允许的范围内，验证是否成立 B. 根据竖直方向上的投影得到相邻点间的距离…，然后在误差允许的范围内，验证（g为当地重力加速度）是否成立 C. 根据竖直方向上的投影任取某点的竖直方向上的坐标y，然后算出坐标原点处的点到该点的时间t，最后在误差允许的范围内，验证（g为当地重力加速度）是否成立 （3）若测出重力加速度，描点连线画出图线为过原点的一条直线，如图丙所示，则说明平抛运动的轨迹为______（选填“双曲线”或“抛物线”），可求出平抛运动的初速度为________m/s（结果保留2位有效数字）。 【答案】（1）BC （2）B （3） ①. 抛物线 ②. 0.70 【解析】 【小问1详解】 A．要测得平抛运动的初速度，无需记录小球抛出瞬间的位置，故A错误； B．安装实验器材时，必须保证轨道末端切线水平，使得物体A做平抛运动，故B正确； C．图乙中小球水平方向上相邻点间距离相等，且相邻点间的时间相同，故为匀速直线运动，C正确。 故选BC。 【小问2详解】 A．只能验证其竖直方向做匀加速直线运动，并不能证明是自由落体运动，故A错误； B．可以验证物体在竖直方向做自由落体运动，故B正确； C．只选取其中一个点验证可能存在偶然性，故不能说明其竖直方向为自由落体运动，故C错误。 故选B。 【小问3详解】 [1]由图丙可知，图线为过原点的一条直线，则有 其中k为定值，说明平抛运动的轨迹为抛物线。根据平抛运动的规律，在水平方向有 在竖直方向有 联立可得 即平抛运动的轨迹为抛物线。 [2]根据上述分析可知斜率为 由图丙可得 联立解得 13. 宇航员在地球表面上用一弹簧枪竖直向上射出弹丸，经时间落回出射点。现宇航员站在某质量分布均匀的星球表面，用同一支弹簧枪将同样的弹丸竖直向上射出，经时间落回出射点。不考虑自转的影响。 （1）求地球与该星球表面的重力加速度之比； （2）若地球与该星球的半径之比为k，求地球与该星球的质量之比。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 根据运动学公式有 解得 【小问2详解】 天体表面有 又 解得 14. 有两辆汽车在平直路面上一前一后朝着相同方向匀速行驶，前车速度，后车速度，当后车与前车相距时，前车以大小的加速度刹车，后车司机看到前车刹车灯亮起，然后以大小的加速度刹车，已知后车司机的反应时间，求： （1）后车刚开始减速时两车之间的距离； （2）请通过计算判断两车是否发生了追尾事故? 【答案】（1）18.5m （2）不会发生追尾事故 【解析】 【小问1详解】 反应时间时间内前车行驶的位移 后车行驶的位移 两车之间的距离 【小问2详解】 设两车经过t时间共速，则有 解得。 从开始到共速，前车位移 代入数据解得 从开始到共速，后车位移 代入数据解得 共速时两车之间的距离，所以不会发生追尾事故。 15. 如图所示，AB为光滑半圆形轨道的竖直直径，其半径，轨道底端与光滑水平面BC相切，水平面右侧有一半径的光滑圆弧轨道CD，其所对圆心角为97°，轨道右端D点与倾角为37°的传送带上表面相切，传送带以的速度沿逆时针方向转动。现有一物块从光滑水平面BC上某点以某一初速度沿水平面向左运动。已知物块与传送带间的动摩擦因数，重力加速度g取，物块可看作质点，不计空气阻力，传送带足够长，。 （1）若物块初速度，通过计算说明物块能否从A点飞出； （2）若物块从A点飞出后恰好从C点沿切线方向进入CD轨道，求物块在CD轨道最低点受到轨道的支持力为其重力的几倍； （3）若物块从A点飞出后恰好从C点沿切线方向进入CD轨道，且物块在传送带上滑动时（传送带足够长），能够在传送带上留下痕迹，求物块第一次在传送带上运动时，在传送带上留下痕迹的长度。 【答案】（1）能 （2）2.2 （3）9m 【解析】 【小问1详解】 由半圆轨道底端到顶端过程，根据动能定理可得 若恰在最高点，重力提供圆周运动的向心力则有 联立解得 由于，故可从A点飞出。 【小问2详解】 物块在C点的速度为，根据运动的分解，则有 其中为C点竖直方向的速度，由于从A点平抛到达C点，由平抛运动的规律可得 联立解得 从C点到CD轨道最低点的过程，根据动能定理可得 结合牛顿第二定律则有 解得 【小问3详解】 由C到D过程，由动能定理可得 由几何知识可知 此时 由牛顿第二定律可得 解得 结合运动学规律则有 解得 故有 又因为 解得 故有 相对传送带上滑的痕迹 当物块的速度等于传送带时，由于 故此阶段有 解得 若经过时间，物块下滑留下的痕迹大于上滑留下的痕迹有 解得 此时物块相对D点的位移 所以只有相对传送带上滑的痕迹 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高三年级第二次调研考试 物理试卷 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 2025年4月19日，天工Ultra机器人参加2025北京亦庄半程马拉松赛，以2小时40分钟42秒的成绩位列第一名，如图甲所示。若图乙为该机器人比赛过程中经过的a、b、c、d四个位置，将机器人视为质点，其中速度方向可能正确的是（ ） A. a点 B. b点 C. c点 D. d点 2. 如图所示，某标志物类似于一个莫比乌斯环，若一只蚂蚁沿着该标志物爬行一圈回到初始位置，将蚂蚁视为质点，则在此过程中，以下物理量为0的是（ ） A. 时间 B. 路程 C. 平均速度 D. 平均速率 3. 《挑山工》一篇课文将挑山工生活的艰辛和惊人的毅力展现的淋漓尽致，如图所示。若某位挑山工先沿倾角为30°的斜坡路面向上匀速前行，后进入倾斜的台阶路面。设挑山工在斜坡上行走时，路面对他的作用力为，坐在台阶上休息时路面对他的作用力为，假设货物和人的总质量不变，则等于（ ） A. 1 B. C. D. 2 4. 某品牌汽车在实验公路上测试其加速性能，路边有等间距竖直固定的标志杆，标志杆上依次标有“1”、“2”、“3”、……等数字。某次测试时车头与“1”标志杆对齐，然后由静止启动做匀加速直线运动。已知车头从“1”标志杆运动到“2”标志杆的时间为t，相邻标志杆的距离为L，则汽车运动的加速度大小为（ ） A. B. C. D. 5. 中国航母战斗力建设不断取得新突破，航迹越走越远。航空母舰上的阻拦索是帮助载机在航母上快速停下来的辅助工具，它具有强劲的韧性和良好的弹性，如图所示。当舰载机尾部挂钩挂住阻拦索后（此时发动机不再输出动力），在水平甲板上运动至停下的过程中，下列说法正确的是（ ） A. 舰载机所受甲板的支持力做正功 B. 舰载机的重力势能逐渐减小 C. 阻拦索的拉力对舰载机做负功 D. 舰载机所受重力的功率逐渐减小 6. 用长为l的轻绳一端系住质量为m的小球，另一端固定在O点，已知轻绳最大承受力为6mg；小球可视为质点，不计一切阻力。现保持轻绳拉直，使小球在与圆心O等高处获得竖直向下的速度，g为重力加速度。下列说法正确的是（ ） A. 小球一定能从圆心O的正上方通过 B. 小球一定能再次通过与圆心O等高的位置 C. 小球下落高度为时，轻绳的拉力大小为5.5mg D. 小球达到最低点时轻绳的拉力大小为5mg 7. 如图所示，M、N物块分别以①②两种方式在水平外力作用下，一起由静止开始沿光滑水平面运动。已知M、N之间的动摩擦因数为，M、N的质量之比为1：2，最大静摩擦力认为等于滑动摩擦力，则①②两种情况下，M、N一起运动相同的距离时（M、N均恰好不相对滑动），两者的最大速度之比为（ ） A. 1：1 B. C. D. 1：3 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 2025年5月13日，我国成功将通信技术试验卫星十九号发射升空，该卫星精准切入距离地球表面约3.6万公里的地球静止卫星轨道，下列关于该卫星说法正确的是（ ） A. 该卫星的运行速度大于地球的第一宇宙速度 B. 该卫星的运行周期大于近地卫星的周期 C. 该卫星的万有引力大于近地卫星的万有引力 D. 该卫星的加速度大于赤道上随地球自转的物体的向心加速度 9. 某篮球运动员将篮球从P点斜向上抛出，经最高点M后，落入篮筐N点，已知PM连线与水平方向的夹角为60°， ，如图所示。不计空气阻力，将篮球看作质点，下列说法正确的是（ ） A. PM段的运动时间为MN段运动时间的2倍 B. PM段的运动时间为MN段运动时间的3倍 C. PM段的水平位移为MN段水平位移的2倍 D. PM段的水平位移为MN段水平位移的3倍 10. 质量的长木板M放置在光滑水平面上，另一质量的物块N放置在长木板的左端，如图甲所示。现对物块N施加一向右的水平拉力，在物块N离开长木板前，两者的加速度a随各自位移x变化的图像如图乙所示，已知重力加速度g取，下列说法正确的是（ ） A. M、N之间的动摩擦因数为0.3 B. 当时，水平拉力大小为10N C. 物块N的位移x≤5m的过程中，水平拉力的最大功率为264W D. 物块N的位移的过程中，水平拉力做的功为110J 三、非选择题：共5个小题，共54分。 11. 某实验小组做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验时，通过打点计时器获得一条纸带，如图甲所示，已知相邻计数点间的时间间隔为0.1s，根据纸带上的数据，回答下列的问题： （1）利用纸带上的数据可计算出计数点C的速度大小为_______m/s（保留三位有效数字）； （2）由图甲中的数据求得小车的加速度为_______（保留三位有效数字）； （3）根据各计数点的速度用电脑软件拟合出如图乙所示的图像，则根据图像的斜率求得的加速度和相比，_______（选填“”或“”）更接近真实值。 12. 学习小组利用距离传感器研究平抛运动的规律，实验装置如图甲所示。某次实验中计算机记录了不同时刻物体A的位置坐标，并得到小球从开始的每个位置在水平和竖直方向上的投影位置，如图乙所示，已知相邻点的时间间隔均为。把各点用平滑的曲线连接起来就是平抛运动的轨迹。 （1）下列有关实验的说法正确的是______ A. 该实验要测得平抛运动的初速度，必须记录小球抛出瞬间的位置 B. 安装实验器材时，必须保证轨道末端切线水平 C. 图乙中小球水平方向上相邻点间距离相等，说明水平方向为匀速直线运动 （2）在上述实验中，学习小组已将实验器材的轨道末端调至水平，则下列方法中，能证明小球在竖直方向做自由落体运动的是_____ A. 根据竖直方向上的投影得到相邻点间的距离、…，然后在误差允许的范围内，验证是否成立 B. 根据竖直方向上的投影得到相邻点间的距离…，然后在误差允许的范围内，验证（g为当地重力加速度）是否成立 C. 根据竖直方向上的投影任取某点的竖直方向上的坐标y，然后算出坐标原点处的点到该点的时间t，最后在误差允许的范围内，验证（g为当地重力加速度）是否成立 （3）若测出重力加速度，描点连线画出图线为过原点的一条直线，如图丙所示，则说明平抛运动的轨迹为______（选填“双曲线”或“抛物线”），可求出平抛运动的初速度为________m/s（结果保留2位有效数字）。 13. 宇航员在地球表面上用一弹簧枪竖直向上射出弹丸，经时间落回出射点。现宇航员站在某质量分布均匀的星球表面，用同一支弹簧枪将同样的弹丸竖直向上射出，经时间落回出射点。不考虑自转的影响。 （1）求地球与该星球表面的重力加速度之比； （2）若地球与该星球的半径之比为k，求地球与该星球的质量之比。 14. 有两辆汽车在平直路面上一前一后朝着相同方向匀速行驶，前车速度，后车速度，当后车与前车相距时，前车以大小的加速度刹车，后车司机看到前车刹车灯亮起，然后以大小的加速度刹车，已知后车司机的反应时间，求： （1）后车刚开始减速时两车之间的距离； （2）请通过计算判断两车是否发生了追尾事故? 15. 如图所示，AB为光滑半圆形轨道的竖直直径，其半径，轨道底端与光滑水平面BC相切，水平面右侧有一半径的光滑圆弧轨道CD，其所对圆心角为97°，轨道右端D点与倾角为37°的传送带上表面相切，传送带以的速度沿逆时针方向转动。现有一物块从光滑水平面BC上某点以某一初速度沿水平面向左运动。已知物块与传送带间的动摩擦因数，重力加速度g取，物块可看作质点，不计空气阻力，传送带足够长，。 （1）若物块初速度，通过计算说明物块能否从A点飞出； （2）若物块从A点飞出后恰好从C点沿切线方向进入CD轨道，求物块在CD轨道最低点受到轨道的支持力为其重力的几倍； （3）若物块从A点飞出后恰好从C点沿切线方向进入CD轨道，且物块在传送带上滑动时（传送带足够长），能够在传送带上留下痕迹，求物块第一次在传送带上运动时，在传送带上留下痕迹的长度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $