北京市首都师范大学附属中学2025-2026学年高三上学期练习1 物理试卷

首师大附中2025~2026学年第一学期高三练习1 高三物理 2025.10 说明：木试卷共8页，共100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题纸上，在试 卷上作答无效。 本题共10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，有的小题只 有一个选项是正确的，有的小题有多个选项是正确的。全部选对的得3分，选不全的得 2分，有选错或不答的得0分。把正确的答案填涂在答题纸上。 u 1.在科学研究中，可以用风力仪直接测量风力的大小。仪器中有 根轻质金属丝悬挂着一个金属球，无风时金属球自由下垂，当受到沿 ! 水平方向吹来的风时，金属丝偏离竖直方向一个角度并保持恒定，如 图所示。关于风力大小F与小球质量m、偏角日之间的关系，下列关 系中正确的是 A.F=mgtang B.F=mgsine C.F=mg D.F=mg cos0 tan 2.如图所示为一皮带传动装置的示意图。右轮半径为，A 是它边缘上的一点。左侧是一轮轴，大轮半径为4”小轮半 径为2r。B点在小轮上，到小轮中心的距离为r。C点和D 4r 点分别位于小轮和大轮的边缘上。如果传动过程中皮带不打 滑，下列说法屮正确的是 A.从C两点的线速度之比为1：2 B.AB两点角逑度之比为1：1 C.RD两点的角速度之比为1：4 D.A、D两点的向心加速度之比为1：1 3.摩天轮是游乐园里很受欢迎的游乐项目之一，乘客搭乘座舱 随着摩天轮慢慢地往上转，可以从高处俯瞰四周景色。如图所 示，摩天轮的运动可以看成是绕其巾心轴任竖直面内做匀速圆 周运动，尚期为1×103s。座舱底部始终保特水平凡距离中心轴 50m,质量为50kg的某乘客在某时刻恰好上.升到了与屮心轴等 高的位置处，乘客坐在座椅上且没有倚靠靠背。下列说法正确 的是 A.此时乘客处于超重状态 B.乘客受到了重力、座舱的支持力、摩擦力和向心力的作用 C.此时座舱给乘客的摩擦力大小为π2×10-2N D.接下来的500s内，乘客给座舱的压力将先逐渐减小后逐渐增大 4.按压式圆珠笔内装有一根小弹簧，尾部有一个小帽，压一下小帽，笔 尖就伸山来。如图所示，使笔的尾部朝下，将笔向下按到最低点，使小帽 缩进，然后放手，笔将向上弹起至··定的高度。忽略摩擦和空气阻力。笔 从最低点运动至最高点的过程巾 A.笔的动能一直增犬 B.桌了对笔的支持力冲量等于重力的冲量 C.弹簧的弹性势能减少量等于笔的重力势能增加量 D.圆珠笔一直处于完全失重状态 5.如图所示，质量分别为m,=0.2kg,m2=0.1kg的小球1和2用轻质弹簧连接。某人用手 通过轻绳给小球1施加F-6N的竖直恒力，使整个装置一起竖直向上加速运动。某时刻 手突然停止，此时小球1、2的加速度大小分别为a,和a2:重力加速度g10m/s,忽略 空气阻力，则下列说法正确的是 A.装置在恒力F作用下加速运动时，弹簧的弹力大小为4W B.装置在恒力F作用下加速运动时，弹簧的弹力大小为2N C.手停止的瞬间，4=10m/s2,a2=10m/s2 D.手停止的瞬间，a1=20m/s2，,a2=10m/s2 6.一足够长的粗糙斜面固定在水平地面上，可视为质点的物块从斜面 底端以某一初速度冲上斜面。取地面为重力势能零势能面，不计空气 阻力。下图中可能正确反映物块从向上滑动到返回底端的过程中，其动能Ek和重力势能 E,随物块滑动路程x变化关系的是( ) B E 2x. 2 7.与嫦娥1号、2号月球探测器不同，嫦娥3号是一次性进入距月球表面100km高的圆轨道 I(不计地球对探测器的影响)，运行一段时间后再次变轨，从 100k如的环月圆轨道I,降低到距月球15km的近月点R、距月球 100km的远月点A的椭圆轨道Ⅱ，如图所示，为下一步月面软着 陆做准备。关于嫦娥3号探测器下列说法正确的是 A.探测器在轨道IⅡ经过A点的速度小于经过B点的速度 B.探测器沿轨道I运动过程中，探测器中的科考仪器对其支 持面没有压力 C.探测器从轨道I变轨到道Ⅱ，在A点应加速 D.探测器在轨道Ⅱ经过A点时的加速度小于在轨道]经过A 点时的加速度 8.光滑水平面上有一个质量m的光滑圆弧形槽， 现将一个质量也为m的小钢球从槽的顶端水平A处 由静止释放，在小球下滑的过程中，以下说法正确 的是 A.小球和槽组成的系统动量守恒 8 mmmnnnW7 B.小球下滑到底端B的过程中，其对地的运动轨迹 为圆 C.小球在下滑到圆弧槽的另一侧时，可以到达和A同水平的最高点C D.小球在下滑到圆弧槽底端B的过程中，小球动能随时间一直增大 9.如图所示，物体A以速度做平抛运动，落 B 地时水平方向的位移和竖直方向的位移均为L, 图1中的虚线是A做平抛运动的轨迹。图2中的 曲线是一光滑轨道，轨道的形状与图1中的虚线 相同。让物体B从轨道顶端无初速下滑，B下滑 过程中没有脱离轨道。物体A、B都可以看作质点。 重力加速度为g。则下列说法正确的是 W%W花 A.A、B两物体落地时的速度方向相同 图1 图2 B.A、B两物体落地时的速度大小相竺 C.物体B落地时水平方向的速度大小为 2g4 D.物体B落地时重力的瞬时功率为mg·√2gL 10.当物体相对于地球表面运动时，会受到“地转偏向力”的影响，“地转偏向力”不是物 体真实受到的力，是由于地球自转而产生的惯性效应.其原因是：除南北两极外，地球上各纬 度的自转角速度相同，但自转线速度不同.在北半球，物体由北向南运动的过程中，由于惯性， 物体随地球自转的线速度相对地表显得慢了，因此表现出向前进方向的右侧偏转的现 象.“地转偏向力”对地球上所有移动的物体，包括气团、河流，运行的火车、火箭发射等都 会产生影响.通过观察“地转偏向力”对单摆的运动产生的影响可以证明地球在自转，1851 年，法国物理学家傅科在巴黎的教堂用摆长67m、直径约30cm、质量为28kg的铁球制成 的单摆（傅科摆）问接证实了地球在自转，根据以上材料，结合所学，判断下列说法正确的是 A.在北半球，物体由南向北运动过程中，它会向前进方向的左侧偏转 B.在南半球沿平直路面向南行驶的火车，在前进方向上对左侧轨道的压力小于对右侧轨道 的压力 C.在南半球，傅科摆在振动过程中，振动平面沿逆时针方向（俯视）不断偏转 D.“地转偏向力”对运动的影响程度，与物体沿南北方向相对地求运动的速度大小无关 二、本题共2小题，共15分。 11.实验小组利用图1所示装置验证机械能守恒定律。可选用的器材有：交流电源（频 率50Hz)、铁架台、电子天平、重锤、打点计时器、纸带、刻度尺等。 (1)下列所给实验步骤中，有4个是完成实验必需且正确的，把它们选择出来并按实 验顺序排列： (填步骤前面的序号) ①先接通电源，打点计时器开始打点，然后再释放纸带 打点 计时器 纸带 ②先释放纸带，然后再接通电源，打点计时器开始打点 ③用电子天平称量重锤的质量 重锤 ④将纸带下端固定在重锤上，穿过打点计时器的限位 孔，用手捏住纸带上端 ⑤在纸带上选取一段，用刻度尺测量该段内各点到起点 的距离，记录分析数据 图 ⑥关闭电源，取下纸带 (2)图2所示是纸带上连续打出的五个点小B、C、D、E到起点的距离。则打山B点 时重锤下落的速度大小为 m/s（保留3位有效数字)。 4 B C D E 13.2016.60 20.34 24.50 29.00单位：cm 图2 (3)纸带上各点与点间的距离即为纸 2(m°s) 下落高度山，计算相应的师缍下落速度， 6.0 并绘制图3所示的y2-h关系图像。理论上， 若机械能恒，图中貞线应 (填 4.0 “通过”或“不通过”)原点且斜率为 30 (用電力加速度大小g表示)。由 2.0 图3得直线的斜率k= (保留3位 .0 有效数字)。 h.o 0 0.050.100.150.200.250.30 图3 (4)定义单次测量的相对误差刀 。-E×100%,其中E,是承桶重力势能的减小成， i E是其动能增加童，则实验相对误差为刀= ×100%(川子k和g长示)。 12.某实验小组通过实险探究加速度与力、质量的关系。 (1)利用图中装罔进行实验，要平小车受 打吐器 小 纸带 到的阴力。平衡阻力的万法是：调整轨道的 倾斜度，使小车一 。（选块止确答 案标号) 轨道 A.能在轨道上保持静止 图印 B.受牟时，能拖动纸带沿轨道做匀速运动 C.不受牵引时，能拖动纸带沿轨逍做匀速运动 ()为探驼加速度与力的关系. 小 在改变作用力时，甲同学将放置 牌码 在实验桌」的鸺码依次放在槽 械盘 码微上：乙时学将书光放帽在小 车卜的槽码依次移到郴码盘上，在其他实验操作相问的竹况下， （填“1” 或“乙”)同学的方法可以更好地减小娛兹。 (3)利用图乙装置进行实验，箱体的水平底板上安装有力传感器和加速度传感器，将 物体置于力传感器上，箱体沿竖直方向运动。利用传感器测得物体受到的支持力F、和 物体的加速度α，并将数据实时传送到计算机。 20 箱体 10 0 20 t/s 10 GS·0m 0 加速度传感器力传感器 -10 0 s 图乙 剧内 图广 ①图丙是根掘某次实验采集的数拆生成的FN和a随时间t变化的散点，以竖汽向上 为正方向。t=4s时，物体处于 (选填“超重”或“失重”)状态；以F、为 横轴、a为纵轴，根据实验数据拟合得到的a-F图像为图]中的图线a。 ②若将物体质量增大一倍，重新进行实验，其一F图像为图丁中的图线.」 (选填“b”“c”或“d”) 三、本题包括6小题，共55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，答案中必须明确写出数值和单位。 13.如图所示，质量为=3kg的木块在倾角0=370的足够长 的斜面上以1ms的加速度由静止开始下滑，已知： sin37°=0.6？cos37°=0.8：g取10m/s2,求 370 77777777777777 (1)求滑动摩擦因数 (2)求4s末物体动量 (3)4s末重力的瞬时功率。 14.某弹射装置如图所示，一轻质弹簧左端固定在p点处，半径R=0.2的竖直半圆形光 滑轨道bdc与水平面pab相切，d点与圆心O等高。一质量为m=0.1kg的小滑块与弹簧 右端接触并在外力作用下使弹簧处于压缩状态，每次实验由静止榉放小滑块。已知pa 段光滑，ab段距离x=4.0m,小滑块与ab段的动摩擦因数μ=0.2，取重力加速度g=l0m/s2。 (1)某次弹射后，小滑块恰好能通过竖 直轨道最高点c。求此过程中弹簧的最 大弹性势能。 (2)若某次弹射后，小滑块到达a点时 速度大小为va=5m/s。请你推断小滑 块通过b点后的运动情况并说明理由。 15.如图所示，固定在水平地面上的半圆形凹槽轨道粗糙程度处处相同，圆弧半径为R, 轨道底部固定一个力传感器。现将质量为的小滑块从凹槽右侧上方2R处由静止释放， 恰好能切入槽内，实验发现小滑块第一次滑至轨道最低点时传感器的示数为滑块重力的 5倍。空气阻力忽略不计，重力加速度为g。 (1)求滑块第一次运动至轨道最低点时速度的大小v0; (2)求滑块第一次下滑至轨道最低点过程中摩擦力做的功W: (3)推理说明滑块能否从凹槽轨道的左侧冲山轨道。 力传感器 16.香港迪士尼游乐园入口旁有一喷泉，在水泵作用下会从鲸鱼模型背部喷出竖直向上 的水柱，将站在冲浪板上的米老鼠模型托起，稳定地悬停在空中。如图所示.这-一景观 可做如下简化，假设水柱以一定的初速度。从横截面积为S的喷口处竖直向上喷出，设 冲浪板底部为平板且其面积大于水柱的横截面积，保证所有水都能喷到冲浪板的底 部.水柱冲击冲浪板前其水平方向的速度可忽略不计，冲击冲浪板后，水在竖直方向的 速度立即变为零，在水平方向朝四周均匀散开.已知米老鼠模型和冲浪板的总质量为M, 水的密度为，重力加速度大小为g,空气阻力及水的粘滞阻力均可忽略不计 (1)流量的定义是流体在单位时间内通过某一横截面的体积，求喷口处水的流量： (2)水柱在上升过程中各处水的流量相等，由于水柱顶部的水与冲浪板相互作用的时 间很短，因此在分析水对冲浪板的作用力时可忽略这部分水所受的重力，试计算米老鼠 模型在空中悬停时，其距喷泉喷口处的高度。 17.物体在运动速度不太大时，其所受空气阻力可视为与速度成正比。 (1)在讲授自由落体运动的课上老师做了如下演示实验： 将质量均为m的两张纸揉成大·小两个纸团，在空气中同时由静止释放，竖古下溶时 大纸团下落要慢些。设纸团半径为r,下落速度为时，空气阻力f可写成f=v(k为 常数)，重力加速度为g。 a若下落高度足够大，求纸团的最终速度大小v,m: b两纸团下落情况对比，关于它们运动的v一t图线，请你判断能否出现图1中的①、② 情形，并说明理由。 ② 图1 (2)从地面以速度大小v1竖直向上抛出一个质量为m的小球，小球返回原地时速度大小为 v2,由于空气阻力的作用，使得v2<1。重力加速度为 9。 α.以竖直向上为正方向，在图2中定性画出小球从抛出到 返回原地过程中速度-时间图像： 图2 b.计算小球在此过程中所受重力冲量的大小IG。 18.小行星撞击地球虽然发生概率较低，却会使地球牛命面临重大威胁。我国已经提出 了近地小行星防御的发展蓝图，计划在2030年实现一次对小行星的动能撞击，2030 2035年间实现推离偏转。 已知地球质量为M,可视为质量分布均]的球体，引力常量为G。若一颗质量 2GM 为m的小行星距离地心为r时，速度的大小)= m远小于M。不考虑地球 运动及其它天体的影响。 (1)若小行星的速度方向垂直于它与地心的连线，通过分析判断该小行能否围绕 地球做圆周运动。 (2)若小行星的速度方向沿着它与地心的连线指向地心。已知取无穷远处的引力势 能为零，则小行星在距地心为r处的引力势能E,=-GMm a.设想提前发射质量为0.1m的无人飞行器，在距离地心为r处与小行星发生 迎面撞击，小行星撞后未解体。将撞击过程简化为完全非弹性的对心碰撞。 为彻底解除小行星对地球的威胁，使其不与地球碰撞。求飞行器撞击小行 星时的最小速度%。 b.设想对小行星施加适当的“推力”后，使其在距离地心为r处的速度方向 与它和地心连线的夹角变为30°，速度大小不变，也能解除对地球的威胁。 已知小行星仅在地球引力所用下的运动过程，它与地心的连线在仁意相等时 间内扫过相等的面积。求小行 星在此后的运动过程中，距地 心的最近距离。 小行虽。 地球