内容正文:
高三物理
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
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. 滑冰是很多人喜爱运动。下列各图能表示运动员在弯道减速的是( )
A. B.
C. D.
2. 质量均为2kg物块1、2放在光滑水平面上,中间夹了一个轻质压力传感器,如图所示,现对物块1、2分别施以方向相反的水平力、,且,则压力传感器的读数为( )
A. 14N B. 15N C. 16N D. 18N
3. 一渔船横渡大渡河,假设两岸平行且距离为,船在静水中航行的速度为,水流速度为,,则该船的最短位移大小是( )
A. B. C. D.
4. 劳动最光荣。暑假,小张同学帮家里干活,他提着一桶水水平匀速向前运动,下列说法正确的是( )
A. 小张对桶做正功 B. 桶的动量改变量为零
C. 水对桶的压力是因为桶发生了形变 D. 水的重力势能变大
5. 如图所示,某同学将一小球从A点水平抛出,初速度方向与挡板所在的竖直平面垂直,小球下落时恰好通过挡板顶端B点,又恰好落在水平地面上的C点。已知A、C两点与B点之间的水平距离相等,不计空气阻力,重力加速度大小。下列说法正确的是( )
A. 小球在空中运动的时间为0.15
B. 挡板的高度h为0.15 m
C. 小球经过B、C两点的速度之比为
D. 小球在A、B两点的机械能之比为
6. 如图所示,甲、乙两人用绳和通过装在楼和楼楼顶的定滑轮,将质量为的物块由点沿直线缓慢向上提升,则在物块由点沿直线缓慢上升的过程中,以下判断正确的是( )
A. 绳中的弹力先减小后增大
B. 绳中的弹力一直在增大
C. 绳中的弹力一直在减小
D. 绳中的弹力先增大后减小
7. 质量为的物体和质量为的物体放置在粗糙的水平面上,水平外力以恒定的功率单独拉着物体运动时,物体的最大速度为;水平外力仍以相同的恒定功率拉着物体和物体共同运动时,如图所示,物体和物体的最大速度为,且从静止到达最大速度所用时间为,空气阻力不计。物体和从静止达到最大速度的过程中绳子作用在物体上的拉力的冲量为( )
A B. C. D.
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19日,海陆丰号近地卫星成功发射。下列说法正确的是( )
A. 海陆丰号卫星一定受到地球的万有引力
B. 海陆丰号卫星一直处于超重状态
C. 海陆丰号卫星的环绕速度等于地球的第一宇宙速度
D. 海陆丰号卫星的运行周期是24h
9. 一列简谐横波沿x轴传播,平衡位置位于坐标原点O的质点的振动图像如图所示,已知波长,则下列说法正确的是( )
A. 波速为
B. 平衡位置在原点O质点的振动方程为
C. 时,平衡位置在原点O质点的位移是
D. 平衡位置在坐标原点O的质点可能运动到处
10. 如图所示,水平放置餐桌的桌面为圆形,半径为。为方便用餐,中心放置一个可绕其中心轴转动的圆盘,圆盘半径为,圆心与餐桌圆心重合。在圆盘的边缘放置一个质量为的小物块,小物块与圆盘间的动摩擦因数为,小物块与餐桌间的动摩擦因数为。最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度大小为,圆盘厚度及圆盘与餐桌间的间隙不计,小物块可看作质点。由静止开始,缓慢增加圆盘转速,则下列说法正确的是( )
A. 当圆盘的角速度增大到时,小物块恰好从圆盘上滑落
B. 小物块从圆盘上滑落后,小物块在餐桌上做匀速直线运动
C. 若小物块从圆盘上滑落后,恰好停在餐桌的边缘,则小物块在桌面上滑动过程中因摩擦产生的内能等于
D. 小物块在圆盘上的最大加速度可能大于小物块在桌面上运动时的加速度
三、非选择题:共54分。
11. “祖冲之”研究小组的同学设计了如图甲所示的装置来验证机械能守恒定律。同学们让带挡光板的小车(未画出)从涂有润滑油的斜面上距斜面底端高h处由静止释放,通过斜面底端O点处的光电门(未画出)时,测得小车的速度为,多次改变小车下滑的高度h;测出和h,作出图线如图乙所示,已知挡光板宽度为L。
(1)若挡光板经过光电门的时间为t,则________(结果用L和t表示)。
(2)若当地的重力加速度________(结果用a和b表示),则验证了机械能守恒定律。
12. 如图甲所示,某探究小组利用气垫导轨做“验证动量守恒定律”实验。滑块A和滑块B的质量(包括遮光条)分别为和。实验中弹射装置每次给A的初速度均相同,B初始处于静止状态。A的遮光条两次通过光电门1的挡光时间分别为、,B的遮光条通过光电门2的挡光时间为。
(1)用游标卡尺测量遮光条的宽度d,如图乙所示,其示数为___________。
(2)打开气泵,先取走滑块B,待气流稳定后将滑块A从气垫导轨右侧向左弹出,测得光电门1的挡光时间大于光电门2的挡光时间,为使导轨水平,可调节左侧底座旋钮,使轨道左端___________(填“升高”或“降低”)一些。
(3)经测量,滑块A,B上遮光条宽度相同,则验证动量守恒定律的表达式为___________(用、、、、表示)。
13. 一物块在粗糙水平地面上受水平推力的作用由静止开始运动,时撤去,其加速度(a)—时间(t)图像如图所示,已知物块质量,取重力加速度大小,求:
(1)物块与地面间的动摩擦因数;
(2)的大小;
(3)0∼10s,物块运动的位移大小。
14. 如图所示,平直轨道与半圆轨道相切于A点,B点是半径R=1m的半圆轨道的最高点,在直轨道上有一质量m=1kg的滑块,不计一切摩擦及空气阻力,取重力加速度大小g=10m/s2。
(1)若滑块恰好可通过B点,求滑块的初动能Ek;
(2)若滑块在A点左方x(单位m)的位置静止,现给其水平向右的恒力F,当滑块运动到A点时撤去F,滑块经B点后刚好可回到起点,求F的最小值及对应的x值。
15. 如图所示,在光滑水平面上有五个小球排成一行,右边四个小球的质量均为m,左边小球c的质量为M,小球c左侧有一固定竖直挡板,刚开始小球皆静止,现给小球c一水平向右、大小的瞬时速度,小球间的碰撞都是弹性碰撞,小球与挡板碰后速度损失,碰撞时间都极短,不计空气阻力。
(1)若,求小球c的最终速度大小v;
(2)若,求小球c的最终速度大小;
(3)若,求小球c的最终速度大小。
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高三物理
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
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. 滑冰是很多人喜爱的运动。下列各图能表示运动员在弯道减速的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】速度沿着轨迹的切线方向,合外力指向轨迹的凹侧,当速率减小时,合外力方向与速度方向的夹角大于。
故选A。
2. 质量均为2kg的物块1、2放在光滑水平面上,中间夹了一个轻质压力传感器,如图所示,现对物块1、2分别施以方向相反的水平力、,且,则压力传感器的读数为( )
A. 14N B. 15N C. 16N D. 18N
【答案】A
【解析】
【详解】根据题意,设压力传感器的读数为,由牛顿第二定律,对整体有
对物块1有
联立代入数据解得
故选A。
3. 一渔船横渡大渡河,假设两岸平行且距离为,船在静水中航行的速度为,水流速度为,,则该船的最短位移大小是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】
因船在静水中的速度小于水流速度,即,可知船不能垂直河岸渡河,当船速与合速度方向垂直时,合速度的方向与河岸夹角最大,此时渡河的位移最短,由比例关系可知
可得
故选C。
4. 劳动最光荣。暑假,小张同学帮家里干活,他提着一桶水水平匀速向前运动,下列说法正确的是( )
A. 小张对桶做正功 B. 桶的动量改变量为零
C. 水对桶的压力是因为桶发生了形变 D. 水的重力势能变大
【答案】B
【解析】
【详解】A.小张对桶的力竖直向上,桶水平运动,力与位移垂直,做功为零,故A错误;
B.桶匀速运动,速度不变,动量变化量Δp = mΔv = 0,故B正确;
C.水对桶的压力是水因形变产生的弹力,而不是桶发生了形变,故C错误;
D.水平匀速运动时水桶高度不变,水重力势能不变,故D错误。
故选B。
5. 如图所示,某同学将一小球从A点水平抛出,初速度方向与挡板所在的竖直平面垂直,小球下落时恰好通过挡板顶端B点,又恰好落在水平地面上的C点。已知A、C两点与B点之间的水平距离相等,不计空气阻力,重力加速度大小。下列说法正确的是( )
A. 小球在空中运动的时间为0.15
B. 挡板的高度h为0.15 m
C. 小球经过B、C两点的速度之比为
D. 小球在A、B两点的机械能之比为
【答案】B
【解析】
【详解】A.小球做平抛运动,在水平方向上做匀速直线运动,所以小球通过AB、BC段的时间相等,由可得,
则小球在空中运动的时间为,故A错误;
B.小球在竖直方向上做自由落体运动,由于小球通过AB、BC段的时间相等,则有
解得挡板的高度,故B正确;
C.由可知,小球经过B、C两点的竖直分速度之比为,则速度之比不等于,故C错误;
D.小球做平抛运动,运动过程机械能守恒,则小球在A、B两点的机械能之比为,故D错误。
故选B。
6. 如图所示,甲、乙两人用绳和通过装在楼和楼楼顶的定滑轮,将质量为的物块由点沿直线缓慢向上提升,则在物块由点沿直线缓慢上升的过程中,以下判断正确的是( )
A. 绳中的弹力先减小后增大
B. 绳中的弹力一直在增大
C. 绳中的弹力一直在减小
D. 绳中的弹力先增大后减小
【答案】B
【解析】
【详解】以物块为研究对象,分析受力情况:重力、绳子的拉力和绳子的拉力。由平衡条件可知,和的合力与大小相等、方向相反,当将物块向上缓慢移动时,绳方向不变,则方向不变,绳绕点逆时针转动,作出力的合成图。图中的过程,由图可以看出绳的弹力一直变大,绳的弹力先减小后增大。
故选B。
7. 质量为的物体和质量为的物体放置在粗糙的水平面上,水平外力以恒定的功率单独拉着物体运动时,物体的最大速度为;水平外力仍以相同的恒定功率拉着物体和物体共同运动时,如图所示,物体和物体的最大速度为,且从静止到达最大速度所用时间为,空气阻力不计。物体和从静止达到最大速度的过程中绳子作用在物体上的拉力的冲量为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】物体受到的滑动摩擦力
水平外力以恒定的功率拉着物体和物体共同运动,有
则
由动量定理有
解得
故选D。
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19日,海陆丰号近地卫星成功发射。下列说法正确的是( )
A. 海陆丰号卫星一定受到地球的万有引力
B. 海陆丰号卫星一直处于超重状态
C. 海陆丰号卫星环绕速度等于地球的第一宇宙速度
D. 海陆丰号卫星的运行周期是24h
【答案】AC
【解析】
【详解】A.海陆丰号卫星一定在地球的万有引力作用下绕地球运动,故A正确;
B.海陆丰号卫星在轨处于失重状态,故B错误;
C.海陆丰号卫星是近地卫星,故其环绕速度等于地球的第一宇宙速度,故C正确;
D.海陆丰号卫星是近地卫星,不是同步卫星,故D错误。
故选AC。
9. 一列简谐横波沿x轴传播,平衡位置位于坐标原点O的质点的振动图像如图所示,已知波长,则下列说法正确的是( )
A. 波速为
B. 平衡位置在原点O的质点的振动方程为
C. 时,平衡位置在原点O的质点的位移是
D. 平衡位置在坐标原点O的质点可能运动到处
【答案】BC
【解析】
【详解】A.图像可知,周期T = 12s
则波速为,故A错误;
B.令平衡位置在原点处的质点的振动方程为
带入t = 5s,y = 0,结合题图,解得
平衡位置在原点O的质点的振动方程为,故B正确;
C.在t = 7s时,,故C正确;
D.平衡位置在坐标原点O的质点只在平衡位置上下振动,不会向前传播,故D错误。
故选BC。
10. 如图所示,水平放置餐桌的桌面为圆形,半径为。为方便用餐,中心放置一个可绕其中心轴转动的圆盘,圆盘半径为,圆心与餐桌圆心重合。在圆盘的边缘放置一个质量为的小物块,小物块与圆盘间的动摩擦因数为,小物块与餐桌间的动摩擦因数为。最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度大小为,圆盘厚度及圆盘与餐桌间的间隙不计,小物块可看作质点。由静止开始,缓慢增加圆盘转速,则下列说法正确的是( )
A. 当圆盘的角速度增大到时,小物块恰好从圆盘上滑落
B. 小物块从圆盘上滑落后,小物块在餐桌上做匀速直线运动
C. 若小物块从圆盘上滑落后,恰好停在餐桌的边缘,则小物块在桌面上滑动过程中因摩擦产生的内能等于
D. 小物块在圆盘上的最大加速度可能大于小物块在桌面上运动时的加速度
【答案】CD
【解析】
【详解】A.当小物块所受静摩擦力最大时,设角速度为,则
解得
此时小物块恰好要从圆盘上滑落,选项A错误;
B.小物块从圆盘上滑落后,在餐桌上将做匀减速直线运动,选项B错误;
C.小物块从圆盘上滑落后,恰好停在餐桌边缘的运动轨迹如图所示,位移
则产生的内能,选项C正确;
D.小物块在圆盘上的最大加速度
小物块在桌面上的加速度大小
由于不知道两个动摩擦因数之间的关系,因此小物块在圆盘上的最大加速度可能大于小物块在桌面上运动时的加速度,选项D正确。
故选CD。
三、非选择题:共54分。
11. “祖冲之”研究小组的同学设计了如图甲所示的装置来验证机械能守恒定律。同学们让带挡光板的小车(未画出)从涂有润滑油的斜面上距斜面底端高h处由静止释放,通过斜面底端O点处的光电门(未画出)时,测得小车的速度为,多次改变小车下滑的高度h;测出和h,作出图线如图乙所示,已知挡光板宽度为L。
(1)若挡光板经过光电门的时间为t,则________(结果用L和t表示)。
(2)若当地的重力加速度________(结果用a和b表示),则验证了机械能守恒定律。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
挡光板经过光电门的时间较短,则小车在过光电门时的速度可用平均速度替代,则小车的速度为。
【小问2详解】
根据题意,若小车运动过程中机械能守恒,则由机械能守恒定律有
整理可得
结合图像有
解得
即若当地的重力加速度,则验证了机械能守恒定律。
12. 如图甲所示,某探究小组利用气垫导轨做“验证动量守恒定律”实验。滑块A和滑块B的质量(包括遮光条)分别为和。实验中弹射装置每次给A的初速度均相同,B初始处于静止状态。A的遮光条两次通过光电门1的挡光时间分别为、,B的遮光条通过光电门2的挡光时间为。
(1)用游标卡尺测量遮光条的宽度d,如图乙所示,其示数为___________。
(2)打开气泵,先取走滑块B,待气流稳定后将滑块A从气垫导轨右侧向左弹出,测得光电门1的挡光时间大于光电门2的挡光时间,为使导轨水平,可调节左侧底座旋钮,使轨道左端___________(填“升高”或“降低”)一些。
(3)经测量,滑块A,B上遮光条宽度相同,则验证动量守恒定律的表达式为___________(用、、、、表示)。
【答案】(1)14.50
(2)升高 (3)
【解析】
【小问1详解】
由图乙游标卡尺的精确度为0.05mm可知,遮光条的宽度
【小问2详解】
打开气泵,先取走滑块B,待气流稳定后将滑块A从气垫导轨右侧向左弹出,根据测得光电门1的挡光时间大于光电门2的挡光时间,表明滑块运动相同的距离时,时间变短,速度变大,做加速运动,为使导轨水平,可调节左侧底座旋钮,使轨道左端升高一些。
【小问3详解】
A的遮光条两次通过光电门1的遮光速度分别为,
B的遮光条通过光电门2的遮光速度为
根据动量守恒定律得
联立可得
13. 一物块在粗糙水平地面上受水平推力的作用由静止开始运动,时撤去,其加速度(a)—时间(t)图像如图所示,已知物块质量,取重力加速度大小,求:
(1)物块与地面间的动摩擦因数;
(2)的大小;
(3)0∼10s,物块运动位移大小。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
5s∼10s,物块做匀减速直线运动,根据牛顿第二定律有
解得
【小问2详解】
0∼5s,由牛顿第二定律得
解得
小问3详解】
由匀变速直线运动位移公式可得
14. 如图所示,平直轨道与半圆轨道相切于A点,B点是半径R=1m的半圆轨道的最高点,在直轨道上有一质量m=1kg的滑块,不计一切摩擦及空气阻力,取重力加速度大小g=10m/s2。
(1)若滑块恰好可通过B点,求滑块的初动能Ek;
(2)若滑块在A点左方x(单位m)的位置静止,现给其水平向右的恒力F,当滑块运动到A点时撤去F,滑块经B点后刚好可回到起点,求F的最小值及对应的x值。
【答案】(1)
(2),
【解析】
【小问1详解】
若滑块恰好可通过B点,则有
滑块从A点到B点过程,由机械能守恒定律得
联立解得滑块的初动能为
【小问2详解】
滑块从起点到B点由动能定理得
滑块从B点回到起点做平抛运动,则有,
联立整理可得
由基本不等式可得当
即时,F取最小值,且大小为
15. 如图所示,在光滑水平面上有五个小球排成一行,右边四个小球的质量均为m,左边小球c的质量为M,小球c左侧有一固定竖直挡板,刚开始小球皆静止,现给小球c一水平向右、大小的瞬时速度,小球间的碰撞都是弹性碰撞,小球与挡板碰后速度损失,碰撞时间都极短,不计空气阻力。
(1)若,求小球c的最终速度大小v;
(2)若,求小球c的最终速度大小;
(3)若,求小球c的最终速度大小。
【答案】(1)0 (2)
(3)0.0729m/s
【解析】
【小问1详解】
根据题意可知,小球间碰撞为弹性碰撞,由于各个小球的质量相等,则小球间碰撞互换速度,则小球c的最终速度大小。
【小问2详解】
小球c与第1个小球发生弹性碰撞,由动量守恒定律和能量守恒定律有,
又有
解得,
右边四个小球质量相同,依次交换速度,小球c发生四次弹性碰撞,则小球c的最终速度大小
【小问3详解】
小球c与第1个小球发生弹性碰撞,由动量守恒定律和能量守恒定律有,
又有
解得,
小球与挡板碰后速度损失,即小球c发生第二次弹性碰撞前瞬间的速度
右边四个小球质量相同,依次交换速度,小球c发生四次弹性碰撞,则小球c的最终速度
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