精品解析：北京市朝阳区2025-2026学年高三上学期期中物理试卷

北京市朝阳区2025~2026学年度第一学期期中质量检测 高三物理试卷 （考试时间90分钟 满分100分） 一、本题共10小题，每小题3分，共30分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。 1. 下列说法正确的是（　　） A. 小轿车在冰雪路面上行驶时的惯性大于在普通路面上行驶时的惯性 B. 火箭加速升空时，喷出的气体对火箭的推力大于火箭对气体的推力 C. 地球同步卫星在轨道上环绕地球运行时，其速度小于第一宇宙速度 D. 爆炸物在空中的爆炸过程中，总动量和总动能均不变 2. 屋檐每隔相同时间滴下一滴水，当第3滴正欲滴下时，第1滴刚好落到地面，第2滴恰好经过窗子上沿。已知窗子上沿离地高，重力加速度，不计空气阻力。根据上述信息无法推算（　　） A. 屋檐离地的高度 B. 滴水的时间间隔 C. 第2滴经过窗子上沿时的速度 D. 第1滴落地时的动能 3. 如图所示，高空作业时使用无人机运送零件。某段时间内，无人机在水平面内沿直线飞行，零件用轻绳悬挂于无人机下方，并相对无人机静止，轻绳与竖直方向夹角不变。忽略零件所受空气阻力，则在该段时间内（　　） A. 无人机速度一定随时间均匀变化 B. 无人机加速度可能逐渐增大 C. 零件所受拉力可能不断减小 D. 零件的动量一定逐渐增大 4. 某汽车在高速公路上通过ETC通道的图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 内，汽车所受的合力逐渐减小 B. 内，汽车所受的牵引力为零 C. 内，汽车的加速度逐渐减小 D. 内汽车的平均速度比内的平均速度大 5. 一辆货车运载着相同规格的圆柱形光滑油桶。在车厢底层油桶平整排列，相互紧贴并被牢牢固定，上层只有一只桶自由摆放在桶、间，随车一起在平直公路上匀速行驶。下列说法正确的是（　　） A. 桶C受桶B的支持力小于桶C重力的一半 B. 桶装满油与装半桶油时所受桶的支持力方向相同 C. 桶C所受桶B的支持力始终不做功 D. 若货车刹车，则桶一定会与桶分离滚向桶顶端 6. 仅考虑月球受地球引力作用时，其运动规律同样遵从开普勒行星运动定律。月球受地球的引力在一个周期内随时间的变化规律如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 内月球的运行速度不断增大 B. 内月球的加速度先变大后变小 C. 月球和地球距离的最小值与最大值之比为 D. 与时刻月球和地球系统的机械能之比为 7. 如图甲所示，小朋友坐在圆盘上随盘一起在水平面内做匀速圆周运动；如图乙所示，将小球系在细绳一端，用手握住绳的另一端，使小球以定点为圆心在竖直面内做完整的圆周运动。不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 图甲中小朋友转动半圈过程中所受摩擦力的冲量为零 B. 图甲中相同转速下小朋友离圆心越近越易相对盘滑动 C. 图乙中小球在最低点时向心加速度最大，处于超重状态 D. 图乙中若小球运动至最高点时突然松开绳子，则此后小球可能做自由落体运动 8. 质量分别为、的甲、乙两小车沿直线碰撞，碰撞前后的速度随时间的变化如图所示，碰撞时间极短。根据题中信息并结合所学的物理知识可以推断（　　） A. B. 碰撞前后甲的运动方向相反 C. 碰撞前后甲的动能减少量等于乙的动能增加量 D. 内甲的动能减少量一定大于乙的动能增加量 9. 如图所示，在固定挡板和木块之间连接一劲度系数为、被压缩的轻弹簧，系统处于静止状态。已知木块质量为，与水平地面之间的动摩擦因数为0.2。取最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度。下列说法正确的是（　　） A. 木块所受的摩擦力大小为 B. 若某时刻对木块施加、水平向右的拉力，则其加速度大小为 C. 若最初将弹簧压缩，木块被释放后其加速度将逐渐减小 D. 若最初将弹簧压缩，木块被释放后将运动至弹簧原长处静止 10. 分拣线上常会用到改变工件运动方向的装置。如图所示，宽度为的水平传送带以速度向右匀速运动，在其上方固定一光滑挡板，挡板与传送带边界夹角为。现将质量为的工件（可视为质点）轻放在传送带中心线上一点，当工件相对传送带静止时恰好碰到挡板，碰后工件垂直于挡板方向的速度减为零，平行于挡板方向的速度与碰前相同，最终从边界离开传送带。已知工件与传送带间的动摩擦因数为，重力加速度大小为。则工件（　　） A. 从放上传送带至碰到挡板，所用的时间为 B. 从放上传送带至碰到挡板，摩擦力对其做功为 C. 沿挡板运动时对挡板的压力大小为 D. 从碰到挡板至离开传送带所用的时间为 二、本题共4小题，每小题3分，共12分。在每小题列出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对得3分，选对但不全得2分，错选不得分。 11. 一质点做匀速直线运动。现对其施加一恒力，且原来作用在质点上的力不发生改变，则该质点此后（　　） A. 速度的方向不可能总是与该恒力的方向相同 B. 速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直 C. 加速度的方向总是与该恒力的方向相同 D. 速度变化量的方向可能与该恒力的方向垂直 12. 质量为的汽车启动后沿平直路面行驶，经时间达到最大速度。若汽车发动机的输出功率恒为，行驶过程中受到的阻力大小恒定，则（　　） A. 汽车行驶过程中所受的阻力大小为 B. 当速度为时汽车的加速度大小为 C. 在时间内牵引力的冲量大小为 D. 在时间内阻力对汽车做的功为 13. 某小组在研究抛体运动实验中，将小球抛出后对其进行频闪照相。如图所示，是截取的一部分照相底片。经数据分析，小球经过、两位置时的速度可取为、，方向分别与连线成和夹角。重力加速度大小为。不计空气阻力。则（　　） A. 重力方向与连线成夹角 B. 小球运动的最小速度为 C. 小球从到的运动时间为 D. 小球从到下落的高度为 14. 为探究包装袋易撕口的物理原理，小明进行了以下研究： ①模拟实验。如图1所示，用一端固定的竖直纸带模拟包装袋，在纸带边缘切开一个字型的小缺口模拟易撕口。在纸带的另一端施加拉力，纸带总是从字型缺口处撕开。 ②查阅资料。物理学中用“应力”来分析材料的变形和断裂。如图2所示，在物体内部某一截面上，取极小面积包围点，因外力引起该处相互作用力的改变量为，则称为点处的应力。类比电场线，用“力线”来描述应力在施力点和支撑点间强弱及方向的分布。图3是有两个对称支撑点的水平横梁中点受向下压力时的力线分布。 根据上述信息并结合所学知识，下列推断正确的是（　　） A. 应力的单位与压强的单位相同 B. 图1中垂直纸带任取两个水平横截面，穿过两截面的力线条数相等 C. 图1中小缺口处点与点相比，点处力线密集，应力大 D. 图3中点与点相比，横梁更容易在点处断裂 三、本题共2小题，共18分。把答案填在答题纸相应的横线上。 15. （1）用如图甲所示的装置验证动量守恒定律。下列说法正确的是__________。（填选项前的字母） A. 实验前调节装置使斜槽末端水平 B. 小球和小球的半径可以不相等 C. 小球的质量小于小球的质量 D. 用最小的圆将小球多次落点圈在里面，圆心为小球的平均落点位置 （2）在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中，下列操作有利于减小实验误差的是________。（填选项前的字母） A. 将两弹簧测力计调零后水平互钩对拉，选择两个读数相同的弹簧测力计进行实验 B. 拴在橡皮条上的两条细绳必须等长，且尽量长些 C. 弹簧测力计、细绳、橡皮条都应与纸面平行 D. 画力的图示时应选定合适的标度，使力的图示适当大些 （3）在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，图乙是纸带上打出的一系列计时点（打点频率为），根据图中数据推断小车做匀加速运动的依据是_______________________________，小车的加速度大小为__________（保留两位有效数字）。 （4）用图丙（a）装置探究加速度与力的关系。小车（含发射器）的质量为。小车的加速度可由计算机所描绘的位移随时间变化的图像得到，图丙（b）对应的小车加速度大小为__________（保留2位有效数字）。多次改变钩码质量，测量小车对应的加速度，获得图丙（c）的图像，图线不过原点的原因可能是__________。（填选项前的字母） A.未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足 B.平衡摩擦力时轨道倾角太大 C.钩码质量未远小于小车（含发射器）质量 16. 某同学用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律。当地重力加速度大小为。 （1）下列实验步骤正确的操作顺序为__________。（填步骤前的字母） A. 先接通电源，打点计时器开始打点，然后再释放纸带 B. 将纸带穿过打点计时器的限位孔，下端固定在重物上，用手捏住纸带上端保持静止 C. 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 D. 关闭电源，取下纸带 （2）实验中选出一条纸带如图乙所示。点为下落起始点，选取三个连续打出的点、、，测得它们到点的距离分别为、、。打点计时器打点的周期为。若该同学想验证从打点到打点的过程中重物的机械能守恒，请结合图中物理量写出他需要验证的等式为________________________。 （3）如图丙所示，某同学利用气垫导轨验证机械能守恒定律。她先用游标卡尺测量挡光片宽度__________mm（如图丁）；由固定的初始位置由静止释放滑块，测出该位置挡光片到光电门的距离、挡光片通过光电门时的挡光时间、滑块和挡光片的总质量以及托盘和砝码的总质量。此后不断改变光电门的位置，依次获得多组数据、以及对应的、以距离为纵轴、为横轴建立直角坐标系，描绘图像。从理论上分析，若该图像是一条过原点的直线，且斜率大小为__________（用题中字母表示），则可验证机械能守恒定律。 （4）为减小（3）问中的实验误差，需要调节调平旋钮确保气垫导轨水平，判断已经调平的依据是_________________________________________。 四、本题共4小题，共40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。把解答过程填在答题纸相应的空白处。 17. 将质量为的物体以一定初速度从地面竖直向上抛出，到达最高点时与水平飞来的质量为的物体发生碰撞，已知碰前物体的速度大小为，碰后两物体粘在一起，碰撞时间极短。空气阻力不计，两物体均可视为质点，重力加速度大小为。求： （1）物体A从抛出到最高点所用的时间； （2）两物体粘在一起后的落地点与抛出点的间距； （3）两物体碰撞中损失的机械能。 18. 如图所示，水平面上有一质量为的长方体铁箱，在大小为的水平拉力作用下由静止开始运动，铁箱内一质量为的小木块（可视为质点）恰好能静止在后壁上。铁箱与水平面间的动摩擦因数，取最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度，空气阻力不计。 （1）求铁箱的加速度大小； （2）求铁箱后壁对小木块的弹力大小以及木块与铁箱后壁间的动摩擦因数； （3）若某时刻撤去拉力，撤力后经时间小木块直接落在滑行的铁箱底部，且落点与铁箱后壁间距，求. 19. 水上飞行器（俗称“水上飞人”）由水上摩托艇、输水软管和飞行踏板构成。水上摩托艇的发动机驱动高压水泵，将从水面吸入的水经输水软管输送到飞行者双脚所固定的踏板内，随即经两个喷口将水高速喷出，产生强劲的反推力将飞行者推离水面。如图所示，某次飞行开始阶段，输水软管保持竖直，两喷口竖直向下高速喷水，飞行者脚踩踏板（不计厚度）始终保持直立，踏板从水面被缓缓推至距水面高处并保持悬停。已知飞行者、踏板（含管道等配件）的质量分别为和，水的密度为，重力加速度大小为，各种摩擦阻力不计。 （1）求上述过程中踏板对飞行者所做的功； （2）高压水流经输水软管进入踏板中的换向弯道（很短），弯道入口横截面积与输水软管横截面积相等，大小为S，弯道两喷口的横截面积均为。高压水流向上进入弯道后迅速分成两股向下喷出。不计输水软管与踏板间的作用力。在飞行者处于悬停状态下，求： a.水流在换向弯道入口处的速度大小； b.摩托艇发动机工作的平均功率。（结果用、、、、表示） 20. 对宇宙的探索是人类不懈的追求。 （1）2019年国家天文台发现一质量为的蓝色星体围绕质量为的黑洞做匀速圆周运动，此发现为恒星演化和黑洞形成提供了新证据。已知蓝色星体的运行周期为，引力常量为，蓝色星体与黑洞均可视为质量均匀分布的球体，不考虑其他天体影响及相对论效应。取质量分别为、的两质点相距无限远时的引力势能为零，相距时的引力势能为。 a.求蓝色星体与黑洞的间距； b.因某种扰动，若蓝色星体运动到与黑洞距离为时被撕裂成许多碎片，部分碎片将逃离黑洞。求碎片能够逃离黑洞的最小速度. （2）2023年“中国天眼”发现著名的GRS黑洞存在微弱的射电“脉搏”，由此推断该黑洞与某质量较大的恒星均围绕二者连线上的一点做圆周运动，且恒星上的外层物质会不断被吸入到黑洞中，逐渐被吞噬。若在开始的短时间内二者间距可视为不变，请推理说明该段时间内黑洞的角速度大小将怎样变化。 （3）小明设想在完全失重的空间站核心舱内玩纸飞机游戏。将质量为的纸飞机相对核心舱以速度抛出，纸飞机飞行一小段时间后会打在舱壁上。已知太空舱内的空气对纸飞机有和两个作用力，，与方向垂直；，与方向相反。为纸飞机相对空气的速度大小。在较短时间内、可视为定值。请推理说明这段时间内纸飞机相对核心舱的运动情况。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 北京市朝阳区2025~2026学年度第一学期期中质量检测 高三物理试卷 （考试时间90分钟 满分100分） 一、本题共10小题，每小题3分，共30分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。 1. 下列说法正确的是（　　） A. 小轿车在冰雪路面上行驶时的惯性大于在普通路面上行驶时的惯性 B. 火箭加速升空时，喷出的气体对火箭的推力大于火箭对气体的推力 C. 地球同步卫星在轨道上环绕地球运行时，其速度小于第一宇宙速度 D. 爆炸物在空中的爆炸过程中，总动量和总动能均不变 【答案】C 【解析】 【详解】A．惯性只与质量有关，小轿车质量不变，故惯性相同，故A错误； B．火箭加速升空时，喷出的气体对火箭的推力与火箭对气体的推力是一对作用力与反作用力，大小相等，故B错误； C．根据万有引力提供向心力，则有 解得 因同步卫星轨道半径大于近地轨道，可知其速度小于第一宇宙速度，故C正确； D．爆炸过程动量守恒，但化学能转化为动能，总动能增加，故D错误。 故选C。 2. 屋檐每隔相同时间滴下一滴水，当第3滴正欲滴下时，第1滴刚好落到地面，第2滴恰好经过窗子上沿。已知窗子上沿离地高，重力加速度，不计空气阻力。根据上述信息无法推算（　　） A. 屋檐离地的高度 B. 滴水的时间间隔 C. 第2滴经过窗子上沿时的速度 D. 第1滴落地时的动能 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据自由落体运动相邻相等时间内的位移之比为1:3:5……，可知屋檐离窗子上沿的高度为1m，则离地的高度为4m，A不符合题意； B．根据，可求解滴水的时间间隔t，B不符合题意； C．根据可求解第2滴经过窗子上沿时的速度，C不符合题意； D．因水滴的质量不确定，不能求解第1滴落地时的动能，D符合题意。 故选D。 3. 如图所示，高空作业时使用无人机运送零件。某段时间内，无人机在水平面内沿直线飞行，零件用轻绳悬挂于无人机下方，并相对无人机静止，轻绳与竖直方向夹角不变。忽略零件所受空气阻力，则在该段时间内（　　） A. 无人机速度一定随时间均匀变化 B. 无人机加速度可能逐渐增大 C. 零件所受拉力可能不断减小 D. 零件的动量一定逐渐增大 【答案】A 【解析】 【详解】ABC．零件受重力和拉力，设轻绳与竖直方向的夹角为θ。 分解拉力得， 解得，故加速度恒定，B错误； 解得，故拉力恒定，C错误； 加速度恒定的直线运动是匀变速直线运动，故速度随时间均匀变化，A正确； D．零件的动量，若与同向，动量随时间均匀变大，若与反向，动量随时间均匀变小，故D错误。 故选A。 4. 某汽车在高速公路上通过ETC通道的图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 内，汽车所受的合力逐渐减小 B. 内，汽车所受的牵引力为零 C. 内，汽车的加速度逐渐减小 D. 内汽车的平均速度比内的平均速度大 【答案】C 【解析】 【详解】A．图像中，图像的斜率表示质点的加速度，内，图线的斜率不变，因此汽车的加速度不变，汽车所受的合外力不变，故A错误； B．时间内，汽车匀速行驶，汽车受力平衡，汽车的牵引力等于汽车受到的阻力，故B错误； C．时间内，图线的斜率逐渐减小，则汽车的加速度逐渐减小，故C正确； D．由图像可知，时间内汽车做匀减速运动，此过程汽车的平均速度 由于图线与坐标轴围成的面积表示位移的大小，显然时间内的平均速度 即内汽车的平均速度比内的平均速度小，故D错误。 故选C。 5. 一辆货车运载着相同规格的圆柱形光滑油桶。在车厢底层油桶平整排列，相互紧贴并被牢牢固定，上层只有一只桶自由摆放在桶、间，随车一起在平直公路上匀速行驶。下列说法正确的是（　　） A. 桶C受桶B的支持力小于桶C重力的一半 B. 桶装满油与装半桶油时所受桶的支持力方向相同 C. 桶C所受桶B的支持力始终不做功 D. 若货车刹车，则桶一定会与桶分离滚向桶顶端 【答案】B 【解析】 【详解】A．设桶C受桶A的支持力为，受桶B的支持力为，桶C的重力为，由于桶A、B对称，则有 设桶A、B对桶C的支持力与竖直方向的夹角为，根据平衡条件，在竖直方向上有 所以 因为，所以 即桶C受桶B的支持力大于桶C重力的一半，故A错误； B．桶C装满油与装半桶油时，桶A、B对桶C的支持力的方向都是沿两桶圆心连线方向，所以桶C所受桶B的支持力方向相同，故B正确； C．桶C随车一起匀速运动过程中，所受桶B的支持力方向斜向左上方，与桶C的位移夹角为锐角，所以桶C所受桶B的支持力始终做正功，故C错误； D．若货车刹车，桶C由于惯性会有向前运动的趋势，但由于桶A、B对桶C有支持力，所以桶C不一定会与桶B分离滚向桶A顶端，故D错误。 故选B。 6. 仅考虑月球受地球引力作用时，其运动规律同样遵从开普勒行星运动定律。月球受地球的引力在一个周期内随时间的变化规律如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 内月球的运行速度不断增大 B. 内月球的加速度先变大后变小 C. 月球和地球距离的最小值与最大值之比为 D. 与时刻月球和地球系统的机械能之比为 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据图像可知，在内月球受地球的引力在不断减小，根据万有引力公式 可知月球离地球的距离在不断增大，则月球的运行速度不断减小，故A错误； B．根据牛顿第二定律有 可得 因月球离地球的距离在不断增大，故内月球的加速度不断减小，故B错误； C．设月球与地球之间的最小距离为，最大距离为，根据万有引力公式 并结合图像，可知距离最小时万有引力最大为 距离最大时万有引力最小为 联立解得，故C正确； D．月球在同一轨道运动，月球和地球系统的机械能守恒，故D错误。 故选C。 7. 如图甲所示，小朋友坐在圆盘上随盘一起在水平面内做匀速圆周运动；如图乙所示，将小球系在细绳一端，用手握住绳的另一端，使小球以定点为圆心在竖直面内做完整的圆周运动。不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 图甲中小朋友转动半圈过程中所受摩擦力的冲量为零 B. 图甲中相同转速下小朋友离圆心越近越易相对盘滑动 C. 图乙中小球在最低点时向心加速度最大，处于超重状态 D. 图乙中若小球运动至最高点时突然松开绳子，则此后小球可能做自由落体运动 【答案】C 【解析】 【详解】A．图甲中小朋友转动半圈过程中所受摩擦力为，摩擦力的冲量，冲量是矢量，转动半圈的过程中冲量的总和不为零，A错误； B．图甲中，根据最大静摩擦力提供即将滑离时的向心力，可知相同转速下小朋友离圆心越远越易相对盘滑动，B错误； C．图乙中小球在最低点时速度最大，根据可知，向心加速度最大，加速度向上，则处于超重状态，C正确； D．图乙中若小球运动至最高点时最小速度为，不为零，可知突然松开绳子，则此后小球做平抛运动，不可能做自由落体运动，D错误。 故选C。 8. 质量分别为、的甲、乙两小车沿直线碰撞，碰撞前后的速度随时间的变化如图所示，碰撞时间极短。根据题中信息并结合所学的物理知识可以推断（　　） A. B. 碰撞前后甲的运动方向相反 C. 碰撞前后甲的动能减少量等于乙的动能增加量 D. 内甲的动能减少量一定大于乙的动能增加量 【答案】D 【解析】 【详解】A．碰撞时间极短，则甲和乙两车构成的系统动量守恒，即 变形可知 由图像可知速度的变化量 则有，故A错误； B．由图像可知碰撞前后甲的速度均为正值，说明甲的运动方向始终为正方向不变，故B错误； C．由图像可知，碰撞前后的图像关于时刻不对称，则碰撞为非弹性碰撞，根据能量守恒定律可知：甲的动能减少量等于乙的动能增加量+系统损失的机械能，则碰撞前后甲的动能减少量大于乙的动能增加量，故C错误； D．是碰撞的压缩阶段，系统要储存弹性势能，则内甲的动能减少量一定大于乙的动能增加量，故D正确。 故选D。 9. 如图所示，在固定挡板和木块之间连接一劲度系数为、被压缩的轻弹簧，系统处于静止状态。已知木块质量为，与水平地面之间的动摩擦因数为0.2。取最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度。下列说法正确的是（　　） A. 木块所受的摩擦力大小为 B. 若某时刻对木块施加、水平向右的拉力，则其加速度大小为 C. 若最初将弹簧压缩，木块被释放后其加速度将逐渐减小 D. 若最初将弹簧压缩，木块被释放后将运动至弹簧原长处静止 【答案】D 【解析】 【详解】A．弹簧的弹力大小为 以木块为对象，根据受力平衡可知木块所受摩擦力大小为，故A错误； B．木块受到的最大静摩擦力为 若某时刻对木块施加2N、水平向右的拉力，木块所受的合力 所以木块加速度大小为零，故B错误； CD．若最初将弹簧压缩5cm，弹簧的弹力大小为 根据能量守恒，有 解得 由此可知弹簧恰好运动到原长，所以木块被释放后先做加速度将逐渐减小的加速运动，再做加速度增大的减速运动，故C错误，D正确。 故选D。 10. 分拣线上常会用到改变工件运动方向的装置。如图所示，宽度为的水平传送带以速度向右匀速运动，在其上方固定一光滑挡板，挡板与传送带边界夹角为。现将质量为的工件（可视为质点）轻放在传送带中心线上一点，当工件相对传送带静止时恰好碰到挡板，碰后工件垂直于挡板方向的速度减为零，平行于挡板方向的速度与碰前相同，最终从边界离开传送带。已知工件与传送带间的动摩擦因数为，重力加速度大小为。则工件（　　） A. 从放上传送带至碰到挡板，所用的时间为 B. 从放上传送带至碰到挡板，摩擦力对其做功为 C. 沿挡板运动时对挡板的压力大小为 D. 从碰到挡板至离开传送带所用的时间为 【答案】C 【解析】 【详解】A．工件在传送带上做匀加速运动，加速度为 与传送带共速时有 则，故A错误； B．从放上传送带至碰到挡板，由动能定理得摩擦力对其做功，故B错误； CD．工件与传送带共速时将工件的速度分解为沿挡板方向和垂直挡板方向，如图所示 则 故工件与挡板碰撞后，垂直于挡板方向的速度减为零，相对传送带的速度大小 方向垂直于挡板斜向左下方，由于摩擦力方向与相对运动方向相反，所以工件受到传送带摩擦力与挡板对它的弹力大小相等、方向相反，根据牛顿第三定律知沿挡板运动时对挡板的压力与挡板对工件的弹力相等大小为； 又因与传送带沿挡板方向的速度相同，工件沿挡板方向不受力以做匀速直线运动，则工件从碰到挡板到离开传送带的运动时间，故C正确，D错误。 故选C。 二、本题共4小题，每小题3分，共12分。在每小题列出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对得3分，选对但不全得2分，错选不得分。 11. 一质点做匀速直线运动。现对其施加一恒力，且原来作用在质点上的力不发生改变，则该质点此后（　　） A. 速度的方向不可能总是与该恒力的方向相同 B. 速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直 C. 加速度的方向总是与该恒力的方向相同 D. 速度变化量的方向可能与该恒力的方向垂直 【答案】BC 【解析】 【详解】A．若所加的恒力与原来的速度方向相同，则质点沿恒力方向做匀加速直线运动，质点的速度的方向总是与该恒力的方向相同，A错误； B．若所加的恒力与原来的速度方向垂直，则质点将做类平抛运动，则速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直，B正确； CD．根据牛顿第二定律可知，加速度的方向总是与该恒力的方向相同，速度变化量的方向与加速度的方向相同，则不可能与该恒力的方向垂直，C正确，D错误。 故选BC。 12. 质量为的汽车启动后沿平直路面行驶，经时间达到最大速度。若汽车发动机的输出功率恒为，行驶过程中受到的阻力大小恒定，则（　　） A. 汽车行驶过程中所受的阻力大小为 B. 当速度为时汽车的加速度大小为 C. 在时间内牵引力的冲量大小为 D. 在时间内阻力对汽车做的功为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．由题意，汽车行驶过程中受到的阻力大小为，故A正确； B．当速度为时，根据 解得牵引力为 根据牛顿第二定律有 解得，故B错误； C．根据动量定理有 可得在时间内牵引力的冲量大小为，故C错误； D．根据动能定理有 解得在时间内阻力对汽车所做的功为，故D正确。 故选AD。 13. 某小组在研究抛体运动实验中，将小球抛出后对其进行频闪照相。如图所示，是截取的一部分照相底片。经数据分析，小球经过、两位置时的速度可取为、，方向分别与连线成和夹角。重力加速度大小为。不计空气阻力。则（　　） A. 重力方向与连线成夹角 B. 小球运动的最小速度为 C. 小球从到的运动时间为 D. 小球从到下落的高度为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．设vP方向与水平方向的夹角为α，可知vQ方向与水平方向的夹角为90°-α，则沿水平方向速度不变可知 可得 即重力方向与连线成夹角，A错误； B．小球运动的最小速度为，B错误； C．小球从到的运动时间为，C正确； D．小球从到下落的高度为，D正确。 故选CD。 14. 为探究包装袋易撕口的物理原理，小明进行了以下研究： ①模拟实验。如图1所示，用一端固定的竖直纸带模拟包装袋，在纸带边缘切开一个字型的小缺口模拟易撕口。在纸带的另一端施加拉力，纸带总是从字型缺口处撕开。 ②查阅资料。物理学中用“应力”来分析材料的变形和断裂。如图2所示，在物体内部某一截面上，取极小面积包围点，因外力引起该处相互作用力的改变量为，则称为点处的应力。类比电场线，用“力线”来描述应力在施力点和支撑点间强弱及方向的分布。图3是有两个对称支撑点的水平横梁中点受向下压力时的力线分布。 根据上述信息并结合所学知识，下列推断正确的是（　　） A. 应力的单位与压强的单位相同 B. 图1中垂直纸带任取两个水平横截面，穿过两截面的力线条数相等 C. 图1中小缺口处点与点相比，点处力线密集，应力大 D. 图3中点与点相比，横梁更容易在点处断裂 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据题中定义，应力的单位应为，而压强的单位也为，故应力的单位与压强的单位相同，故A正确； B．根据题意，力线会集中到缺口处，若两个水平截面分别位于缺口的上下方，则穿过两截面的力线条数不相等，故B错误； C．图1中小缺口处点与点相比，点处力线密集，应力大，更容易撕开，故C错误； D．根据图3可知，与点相比，点力线更密集，应力更为集中，更容易断裂，故D错误。 故选A。 三、本题共2小题，共18分。把答案填在答题纸相应的横线上。 15. （1）用如图甲所示的装置验证动量守恒定律。下列说法正确的是__________。（填选项前的字母） A. 实验前调节装置使斜槽末端水平 B. 小球和小球的半径可以不相等 C. 小球的质量小于小球的质量 D. 用最小的圆将小球多次落点圈在里面，圆心为小球的平均落点位置 （2）在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中，下列操作有利于减小实验误差的是________。（填选项前的字母） A. 将两弹簧测力计调零后水平互钩对拉，选择两个读数相同的弹簧测力计进行实验 B. 拴在橡皮条上的两条细绳必须等长，且尽量长些 C. 弹簧测力计、细绳、橡皮条都应与纸面平行 D. 画力的图示时应选定合适的标度，使力的图示适当大些 （3）在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，图乙是纸带上打出的一系列计时点（打点频率为），根据图中数据推断小车做匀加速运动的依据是_______________________________，小车的加速度大小为__________（保留两位有效数字）。 （4）用图丙（a）装置探究加速度与力的关系。小车（含发射器）的质量为。小车的加速度可由计算机所描绘的位移随时间变化的图像得到，图丙（b）对应的小车加速度大小为__________（保留2位有效数字）。多次改变钩码质量，测量小车对应的加速度，获得图丙（c）的图像，图线不过原点的原因可能是__________。（填选项前的字母） A.未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足 B.平衡摩擦力时轨道倾角太大 C.钩码质量未远小于小车（含发射器）质量 【答案】（1）AD （2）ACD （3） ①. 连续相等时间内，小车的位移差是一常数 ②. （4） ①. ②. A 【解析】 【小问1详解】 A．为了确保小球抛出后做平抛运动，实验前调节装置使斜槽末端水平，故A正确； B．为了使小球对心碰撞，平抛后做平抛运动，两球的半径必须相等，故B错误； C．为了防止小球a碰撞后反弹，必须使小球a的质量大于小球b的质量，故C错误； D．用最小的圆将小球多次落点圈在里面，圆心为小球的平均落点位置，减小实验误差，故D正确。 故选AD。 【小问2详解】 A．将两弹簧测力计调零后水平互钩对拉，若两个弹簧测力计读数不同，说明至少有一个测量不准，故选择两个读数相同的弹簧测力计进行实验，故A正确； B．拴在橡皮条上的两条细绳不需要等长，但为了作图方便，可以适当长些，故B错误； C．弹簧测力计、细绳、橡皮条都应与纸面平行，以减小实验误差，故C正确； D．画力的图示时应选定合适的标度，使力的图示适当大些，以减小作图引起的误差，故D正确。 故选ACD。 【小问3详解】 [1]由图可知，连续相等时间内，小车的位移差，由此可以判定小车做匀加速直线运动； [2]根据匀变速直线运动规律 解得小车的加速度大小为 【小问4详解】 [1]根据匀变速直线运动规律 可得小车的加速度 [2]图像没有经过原点，说明钩码的质量不为零时，小车的加速度为零，即小车受到一定外力时，加速度依然为零，由此可以判定是实验时没有平衡摩擦力，或平衡摩擦力不足。 故选A。 16. 某同学用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律。当地重力加速度大小为。 （1）下列实验步骤正确的操作顺序为__________。（填步骤前的字母） A. 先接通电源，打点计时器开始打点，然后再释放纸带 B. 将纸带穿过打点计时器的限位孔，下端固定在重物上，用手捏住纸带上端保持静止 C. 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 D. 关闭电源，取下纸带 （2）实验中选出一条纸带如图乙所示。点为下落起始点，选取三个连续打出的点、、，测得它们到点的距离分别为、、。打点计时器打点的周期为。若该同学想验证从打点到打点的过程中重物的机械能守恒，请结合图中物理量写出他需要验证的等式为________________________。 （3）如图丙所示，某同学利用气垫导轨验证机械能守恒定律。她先用游标卡尺测量挡光片宽度__________mm（如图丁）；由固定的初始位置由静止释放滑块，测出该位置挡光片到光电门的距离、挡光片通过光电门时的挡光时间、滑块和挡光片的总质量以及托盘和砝码的总质量。此后不断改变光电门的位置，依次获得多组数据、以及对应的、以距离为纵轴、为横轴建立直角坐标系，描绘图像。从理论上分析，若该图像是一条过原点的直线，且斜率大小为__________（用题中字母表示），则可验证机械能守恒定律。 （4）为减小（3）问中的实验误差，需要调节调平旋钮确保气垫导轨水平，判断已经调平的依据是_________________________________________。 【答案】（1）BADC （2） （3） ①. 5.0 ②. （4）将滑块轻置于气垫导轨任意位置上基本保持静止不动。（或将滑块轻置于气垫导轨之上，轻推滑块，当滑块做匀速运动，滑块经过两个光电门时的挡光时间相等。） 【解析】 【小问1详解】 实验前将纸带穿过打点计时器的限位孔，下端固定在重物上，用手捏住纸带上端保持静止；实验时先接通电源，打点计时器开始打点，然后再释放纸带；之后关闭电源，取下纸带，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。故实验步骤正确的操作顺序为BADC。 【小问2详解】 设重物的质量为，从打点到打点的过程中，减少的重力势能为 打点的速度大小为 则从打点到打点的过程中，增加的动能为 根据机械能守恒可得 想验证从打点到打点的过程中重物的机械能守恒，则需要验证的等式为 【小问3详解】 [1]10分度游标卡尺的精确值为，由图可知挡光片宽度为 [2]滑块经过光电门时的速度大小为 根据系统机械能守恒可得 整理可得 若该图像是一条过原点的直线，且斜率大小为，则可验证机械能守恒定律。 【小问4详解】 略。 四、本题共4小题，共40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。把解答过程填在答题纸相应的空白处。 17. 将质量为的物体以一定初速度从地面竖直向上抛出，到达最高点时与水平飞来的质量为的物体发生碰撞，已知碰前物体的速度大小为，碰后两物体粘在一起，碰撞时间极短。空气阻力不计，两物体均可视为质点，重力加速度大小为。求： （1）物体A从抛出到最高点所用的时间； （2）两物体粘在一起后的落地点与抛出点的间距； （3）两物体碰撞中损失的机械能。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据竖直上抛运动规律，可得物体A从抛出到最高点所用的时间 【小问2详解】 设两物体粘在一起平抛时的速度为，水平方向动量守恒，根据动量守恒可得 解得两物体平抛运动得速度 根据运动的对称性可知，两物体落地的时间 则两物体粘在一起后的落地点与抛出点的间距 【小问3详解】 两物体碰撞过程损失的能量 18. 如图所示，水平面上有一质量为的长方体铁箱，在大小为的水平拉力作用下由静止开始运动，铁箱内一质量为的小木块（可视为质点）恰好能静止在后壁上。铁箱与水平面间的动摩擦因数，取最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度，空气阻力不计。 （1）求铁箱的加速度大小； （2）求铁箱后壁对小木块的弹力大小以及木块与铁箱后壁间的动摩擦因数； （3）若某时刻撤去拉力，撤力后经时间小木块直接落在滑行的铁箱底部，且落点与铁箱后壁间距，求. 【答案】（1） （2）10N； （3）0.3s 【解析】 【小问1详解】 对整体根据牛顿第二定律有 解得 【小问2详解】 对小木块有N 竖直方向有 解得 【小问3详解】 设撤去拉力瞬间，二者的速度为，撤去拉力后，铁箱的加速度为 根据位移-时间公式有 解得s 19. 水上飞行器（俗称“水上飞人”）由水上摩托艇、输水软管和飞行踏板构成。水上摩托艇的发动机驱动高压水泵，将从水面吸入的水经输水软管输送到飞行者双脚所固定的踏板内，随即经两个喷口将水高速喷出，产生强劲的反推力将飞行者推离水面。如图所示，某次飞行开始阶段，输水软管保持竖直，两喷口竖直向下高速喷水，飞行者脚踩踏板（不计厚度）始终保持直立，踏板从水面被缓缓推至距水面高处并保持悬停。已知飞行者、踏板（含管道等配件）的质量分别为和，水的密度为，重力加速度大小为，各种摩擦阻力不计。 （1）求上述过程中踏板对飞行者所做的功； （2）高压水流经输水软管进入踏板中的换向弯道（很短），弯道入口横截面积与输水软管横截面积相等，大小为S，弯道两喷口的横截面积均为。高压水流向上进入弯道后迅速分成两股向下喷出。不计输水软管与踏板间的作用力。在飞行者处于悬停状态下，求： a.水流在换向弯道入口处的速度大小； b.摩托艇发动机工作的平均功率。（结果用、、、、表示） 【答案】（1） （2）a. ，b. 【解析】 【小问1详解】 根据功能关系，可得踏板对飞行者所做的功 【小问2详解】 a.设水流在喷口处的速度大小为，水流在单位时间内通过任一截面的质量相等，则有 对于飞行者及踏板整体，根据平衡条件有 极短时间内喷出水的质量为 根据牛顿第三定律，可知的水受到的作用力大小为 规定向下为正方向，忽略重力冲量，根据动量定理有 联立解得 b. 在飞行者处于悬停状态下，设摩托艇发动机工作的平均功率，在时间内，根据功能关系有 联立可得 20. 对宇宙的探索是人类不懈的追求。 （1）2019年国家天文台发现一质量为的蓝色星体围绕质量为的黑洞做匀速圆周运动，此发现为恒星演化和黑洞形成提供了新证据。已知蓝色星体的运行周期为，引力常量为，蓝色星体与黑洞均可视为质量均匀分布的球体，不考虑其他天体影响及相对论效应。取质量分别为、的两质点相距无限远时的引力势能为零，相距时的引力势能为。 a.求蓝色星体与黑洞的间距； b.因某种扰动，若蓝色星体运动到与黑洞距离为时被撕裂成许多碎片，部分碎片将逃离黑洞。求碎片能够逃离黑洞的最小速度. （2）2023年“中国天眼”发现著名的GRS黑洞存在微弱的射电“脉搏”，由此推断该黑洞与某质量较大的恒星均围绕二者连线上的一点做圆周运动，且恒星上的外层物质会不断被吸入到黑洞中，逐渐被吞噬。若在开始的短时间内二者间距可视为不变，请推理说明该段时间内黑洞的角速度大小将怎样变化。 （3）小明设想在完全失重的空间站核心舱内玩纸飞机游戏。将质量为的纸飞机相对核心舱以速度抛出，纸飞机飞行一小段时间后会打在舱壁上。已知太空舱内的空气对纸飞机有和两个作用力，，与方向垂直；，与方向相反。为纸飞机相对空气的速度大小。在较短时间内、可视为定值。请推理说明这段时间内纸飞机相对核心舱的运动情况。 【答案】（1）a. b. （2）不变 （3）这段时间内纸飞机相对核心舱做减速运动，轨迹是一段圆弧。 【解析】 【分析】 【小问1详解】 a.蓝色星体围绕黑洞做匀速圆周运动，有 蓝色星体与黑洞的间距 b.部分碎片逃离黑洞过程只有引力做功，机械能守恒。碎片恰好逃离黑洞即与黑洞相距无穷远时，其动能与势能均为零。 由机械能守恒定律 碎片能够逃离黑洞的最小速度 【小问2详解】 对黑洞 对恒星 联立得 恒星上的外层物质会不断被吸入到黑洞中，但不变，且短时间内二者间距可视为不变，故该段时间内黑洞的角速度大小不变。 【小问3详解】 空气相对核心舱静止，故空气对纸飞机有和两个作用力，，与方向垂直；，与方向相反。 纸飞机受到的合力 较短时间内、可视为定值，故纸飞机合外力与速度方向夹角的正切值不变； 纸飞机在作用下变小，所以这段时间内纸飞机相对核心舱做减速运动，轨迹是一段圆弧。 【点睛】 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $