福建省莆田市莆田第二十五中学2026届高三上学期物理校本作业12.4

莆田第二十五中学2025-2026学年高三上学期高三物理校本作业 滚动训练+振动（12.4） 设计人：苏芬芬 审核：高三物理组 一、单选题 1．2021年东京奥运会上，我国运动员全红婵获得10米跳台冠军。从全红婵离开跳台开始计时，取竖直向下为正方向，不考虑空气阻力和水平方向的运动，其速度随时间变化的图像简化为如图所示，则全红婵（　　） A．在t2时刻运动到最高点 B．在t2-t3时间内的加速度先减小后增大 C．在t1-t3时间内的平均速度大小为 D．在t2-t3时间内的平均速度大小小于 2．如图所示，一条不可伸长的轻质细绳一端跨过光滑钉子b悬挂一质量为的重物，另一端与另一轻质细绳相连于c点，，c点悬挂质量为的重物，平衡时ac正好水平，此时质量为的重物上表面正好与ac在同一水平线上且到b点的距离为l，到a点的距离为，则两重物的质量的比值为（　　） A． B． C．2 D． 3．质量为m的列车匀速v行驶，突然以F大小的力制动刹车直到列车停止，过程中恒受到f的空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．减速运动加速度大小 B．力F的冲量为mv C．刹车距离为 D．匀速行驶时功率为 4．如图所示，木箱通过轻绳Ob悬挂在天花板下，木箱内有一竖直轻弹簧，弹簧上方有一物块P，竖直轻绳Pc上端与木箱相连，下端与物块P相连，系统处于静止状态。已知木箱和物块P的质量均为m，重力加速度大小为g，弹簧表现为拉力且拉力大小为mg。现将Ob绳剪断，下列说法正确的是（　） A. 剪断Ob绳前，Pc绳的拉力大小为mg B. 剪断Ob绳的瞬间，弹簧的弹力为零 C. 剪断Ob绳的瞬间，Pc绳的拉力大小为0.25mg D. 剪断Ob绳的瞬间，物块P的加速度大小为0.25g 二、多选题 5．如图所示，在某星球表面发射一艘人造飞船，设该星球半径为R，星球表面的重力加速度为g0。飞船在星球附近轨道III绕星球做圆周运动，到达轨道的B点时点火进入椭圆轨道II，到达轨道的A点时再次点火变轨进入半径为4R的圆型轨道I上运动，则（  ） A．飞船在轨道III的运行速率等于 B．飞船在轨道I上运行速率小于在轨道II上B处的速率 C．飞船在轨道II上A处的机械能小于在轨道II上B处的机械能 D．飞船在轨道I、轨道III上运行的周期之比 6．图示为某弹簧振子的振动图象，则（　　） A．振子的振动方程为 B．振子在周期内通过的路程不可能是 C．振子在任意一个0.2s内运动的路程均为10cm D．t=0.2s时刻，弹簧振子沿y轴负方向的加速度最大 7．在光滑水平面上有两小球沿同一条直线运动，发生碰撞且碰撞时间极短。碰撞前后两球在同一直线运动的位置随时间变化的图像如图。下列说法正确的是（　　） A．碰撞前后的动量变化量大小等于的动量变化量大小 B．、球的质量比为 C．两球发生的碰撞为弹性碰撞 D．两球发生的碰撞为非弹性碰撞 8．如图所示，质量均为m的物块A和B用不可伸长的轻绳连接，A放在倾角为的固定光滑斜面上，而B能沿光滑竖直杆上下滑动。杆和滑轮中心间的距离为L，物块B从与滑轮等高处由静止开始下落，斜面与杆足够长，重力加速度为g。在物块B下落到绳与水平方向的夹角为的过程中，下列说法正确的是（　　） A．开始下落时，B的加速度小于g B．物块A的机械能增加量小于 C．物块A的速度 D．物块B的末速度为 三、填空题 9．长软绳OA与AB材质不同，用手握住较长软绳的一端连续上下抖动，手每秒钟做一次全振动，以O点为原点向x轴正方向形成一列简谐横波，如图所示，图中该横波刚好传到B点，由此可知手刚开始抖动的方向 （选填“向上”或“向下”）；，，以B点开始振动为计时起点，则B处质点第三次到达波峰的时间为 s。 第10题图 10．氦原子被电离一个核外电子后形成类氢结构的氦离子。已知基态的氦离子能量，氦离子能级结构如图所示。 现有大量类氢结构的氦离子从能级向低能级跃迁，最多能辐射出 种不同频率的光子，辐射的光子最大能量为 eV。 11．在p－V图中，一定质量的理想气体沿实线从状态A变化到状态B，再变化到状态C，则从状态A到状态B气体的温度 （选填“升高”或“降低”），从状态A到状态C气体从外界吸收热量 J。 四、实验题 12．某同学用如图甲所示的实验装置来探究绳子拉力做功与小车动能变化的关系。在水平桌面上放有一端装有定滑轮的气垫导轨，气垫导轨上固定有甲、乙两个光电门，用来测量遮光片通过光电门时的遮光时间，滑块经绕过定滑轮的轻质细绳与装有砂的砂桶连接。 （1）用游标卡尺测量遮光片的宽度。 ①测量时需要用图乙中的 （填“A”或“B”）测量爪； ②测量结果如图丙所示，则遮光片的宽度为 mm。 （2）气垫导轨没有定滑轮的一端 （填“需要”或“不需要”）垫高来平衡摩擦力。 （3）实验中将砂和砂桶的重力当作细绳的拉力，经多次实验发现拉力做功总是 （填“大于”“等于”或“小于”）小车动能的增量。 13．小羽同学用图甲所示装置验证动量守恒定律（水平地面依次铺有复写纸和白纸）。 实验时，先让入射球，多次从斜轨上C位置静止释放；然后，把被碰小球静置于轨道的末端，再将入射小球从斜轨上C位置静止释放，与小球相撞，多次重复此步骤，用最小圆圈法分别找到小球的平均落点M、P、N，图中O点为小球抛出点在水平地面上的垂直投影。 （1）关于此碰撞实验，下列说法正确的是 （多项选择题） A．复写纸和白纸依次铺好后，实验过程白纸的位置不能再移动 B．需要测量A球或B球的直径 C．入射球和被碰球的质量必须相等，且大小相同 D．需要测量A球和B球的质量和 （2）如图乙所示，测量出平均水平位移OM、OP、ON的长度、、，在实验误差允许范围内，若满足关系式___________，则可以认为两球碰撞前后的总动量守恒。（用测量的量表示） （3）完成上述实验后，某实验小组对上述装置进行了改造，如图丙所示。在水平槽右方竖直固定一木板，使小球1仍从斜槽上C点由静止滚下，重复上述实验的操作，得到两球落在木板上的平均落点M、P、N，用刻度尺测量木板上与B等高的点到N、P、M三点的高度差分别为L1、L2、L3，则验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为___________（用所测物理量的字母表示）。 五、解答题 14．如图所示，光滑斜面固定，倾角θ=37°，斜面上P点与斜面底端B点间的距离为1.5m，D点位于B点的正上方。现在将小物块从斜面的顶端A点由静止释放的同时，将小球从D点以某一初速度水平向左抛出，小球与物块在P点相遇，相遇时小球恰好垂直打到斜面上。重力加速度大小g=10m/s2，取sin37°=0.6，cos37°=0.8，物块与小球均视为质点，不计空气阻力。求：（1）小球从D点运动到P点的时间t及其抛出时距B点的高度h； （2）斜面的长度L。 15．如图，水平轻质弹簧的一端固定在墙壁上，处于自然状态时另一端在水平地面上的O点，O点左侧地面光滑，右侧粗糙。小物块P（与弹簧不拴接）在外力作用下将弹簧压缩至某一位置静止时，弹簧的弹性势能EP=50J。撤去外力，P被弹出后与静止在M点的小物块Q发生弹性正碰（碰撞时间极短）。已知P、Q的质量分别为m1=2kg、m2=4kg，P、Q与右侧地面间的动摩擦因数均为μ=0.35，O、M间的距离s=2m，取重力加速度大小。 （1）求P第一次经过O点时的速度大小； （2）求P在M点与Q碰后瞬间的速度大小； （3）P、Q最终停下的位置间的距离。 16．如图，L形滑板A静置在光滑水平面上，滑板右端固定一轻质弹簧，弹簧左端与一小物块B相连，弹簧处于原长状态。一小物块C以初速度=4m/s从滑板最左端滑入，相对滑板滑行s0=2.5m后与B发生完全非弹性碰撞（碰撞时间极短），然后一起运动。已知A、B、C的质量均为m=1kg，物块B、C与滑板上P点左侧之间的动摩擦因数均为μ=0.2，P点右侧光滑，重力加速度g取10m/s2，最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，弹簧始终处于弹性限度内，物块B、C可视为质点。求： （1）C刚滑上A时，C的加速度ac的大小以及C在碰撞前瞬间的速度大小； （2）C与B碰撞过程中损失的机械能； （3）求运动过程中弹簧弹性势能最大值及运动过程中A的最大速度。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1．D 2．A 3．C 【详解】A．根据牛顿第二定律有 可得减速运动加速度大小 故A错误； B．根据运动学公式有 故力F的冲量为 方向与运动方向相反；故B错误； C．根据运动学公式 可得 故C正确； D．匀速行驶时牵引力等于空气阻力，则功率为 故D错误。 故选C。 4．【答案】C 【解析】 【详解】A．剪断Ob绳前，取物块为研究对象，由平衡关系可得 Pc绳的拉力大小为，故A错误； B．剪断Ob绳的瞬间，弹簧的弹力仍为，故B错误； CD．剪断Ob绳的瞬间，假设轻绳Pc拉力瞬间变力零，木箱的加速度为，由牛顿第二定律可知 方向竖直向下，设物块P的加速度大小为，由牛顿第二定律可得 方向竖直向下。，说明轻绳Pc拉力不为零，绷紧状态，故木箱和物块P具有共同加速度，对整体由牛顿第二定律得 得方向竖直向下，物块P的加速度大小为g，对物块P 故C正确D错误。 故选C。 5． AB 【详解】A．轨道III相当于近地轨道，飞船运行时万有引力提供向心力 结合黄金代换 联立解得 A正确； B．飞船在轨道III的B点经过点火加速进入轨道II，所以在轨道III的B点速率小于轨道II的B点速率，再根据飞船运行时万有引力提供向心力 解得 飞船在轨道I上的运行速率小于在轨道III的运行速率，故飞船在轨道I上运行速率小于在轨道II上B处的速率，B正确； C．飞船在轨道II上运行时，只受到万有引力作用，所以机械能守恒，故在轨道II上A处的机械能等于在轨道II上B处的机械能，C错误； D．根据开普勒第三定律可知，飞船在轨道I、轨道III上运行的周期与半径的关系 解得 D错误。 6.AD A．由图像可知，振子的振动方程为 其中 则 故A正确； B．振子在 时刻的位移为 运动到 时刻，位移为 因此在此过程中，振子运动的位移为，故B错误。 C．根据对称性可知，弹簧振子开始在平衡位置时运动0.2s后到最大距离处，或从最大距离处运动0.2s回到平衡位置，运动路程为s=A=10cm 当开始在除平衡位置或最大位移处的任意位置，运动0.2s运动路程不确定，故C错误； D．在 时刻，弹簧振子沿y轴正方向的最大位移处，由于 则此时加速度沿负方向最大，故D正确. 故选AD。 6． AD 7． AD 【详解】根据题意，由图像可知，碰撞前小球的速度为 碰撞前小球静止，碰撞后小球的速度为 碰撞后小球的速度为 AB．由于碰撞时间极短，碰撞过程中系统的动量守恒，则碰撞前后的动量变化量大小等于，由动量守恒定律有 解得 故A正确，B错误； CD．设小球的质量为，则小球的质量为，碰撞前的动能为 碰撞后的动能为 可知，两球发生的碰撞为弹性碰撞，故C错误，D正确。 故选BC。 8．BD 【详解】A开始下落时，竖直方向只受重力，B的加速度等于g B．物块B的重力势能减少量，转化为A的机械能增加量及B动能的增加量，故B正确； C 由D可知C错误 D．。 故选BC。 9． 向下 2.75 【来源】2022届福建省福州市高三下学期押题模拟物理试题 【详解】[1]由图，根据同侧法可知，邻近B点前方的质点向下运动，则B的起振方向向下，因此手开始抖动的方向向下。 [2]手每秒钟做一次全振动，可知周期 由图，根据题意可知，B处质点经过第一次到达波峰，则B处质点第三次到达波峰需经过，则所用时间为 10． 6 51.0 【来源】2022届福建省莆田市高三下学期第二次质量检测物理试题 【详解】[1]大量类氢结构的氦离子从能级向低能级跃迁，最多能辐射出的光子种数为 [2]辐射的光子最大能量为 11． 降低 400 【来源】2022届福建省龙岩市高三下学期第一次教学质量检测物理试题 【详解】[1]从状态A到状态B气体的体积不变，压强减小，根据 可知，温度降低； [2]从状态A到状态C气体的pV乘积不变，则温度不变，内能不变，气体对外做功 则气体从外界吸收热量 Q=W=400J 12． B 10.20 不需要 大于 【来源】2022届福建省莆田市高三下学期第二次质量检测物理试题 【详解】（1）①[1]由图可知，测量时需要用图乙中的B测量爪； ②[2]遮光片的宽度为 （2）[3]气垫导轨的摩擦力可以忽略不计，气垫导轨没有定滑轮的一端不需要垫高来平衡摩擦力。 （3）[4]实验中将砂和砂桶的重力当作细绳的拉力，则实验中计算的拉力做功等于砂和砂桶重力做的功，砂桶的重力不仅提供给小车加速，还提供自己加速，则拉力总是小于砂桶的重力，实验中计算的拉力做功偏大，则发现拉力做功总是大于小车动能的增量。 13． AD         【详解】（1）[1]A．复写纸和白纸依次铺好后，实验过程白纸的位置不能再移动，选项A正确； B．该实验中两球从同一点抛出，则不需要测量A球或B球的直径，选项B错误； C．为防止入射球碰后反弹，入射球的质量要大于被碰球的质量，为保证两球正碰，则两球大小要相同，选项C错误； D．实验要验证的关系是 两球碰后均做平抛运动，落地时间相同，则水平位移与速度成正比，则要验证的关系式是 则实验中需要测量A球和B球的质量和，选项D正确。 故选AD。 （2）[2]由动量守恒 由平抛运动规律，相同竖直位移运动时间相等 联立可得 （3）[3] 由动量守恒 由平抛运动规律 ，， 联立可得 14．（1）0.4s，1.7m；（2）1.98m 【详解】（1）小球从D点运动到P点的过程做平抛运动，如图所示 有 ， 解得 t=0.4s 该过程中小球竖直方向上的位移大小 解得 又 解得 h=1.7m （2）设物块沿斜面下滑的加速度大小为a，根据牛顿第二定律有 根据匀变速直线运动的规律可知，A、P两点间的距离 解得 又 解得 15． （1） ；（2） ；（3） 【来源】2022届福建省泉州市高三上学期质量监测物理试题（二） 【详解】（1）设物块P第一次经过O点时的速度大小为，根据能量守恒定律得 解得 （2）设P与Q碰前的速度为，碰撞后P的速度为，Q的速度为，根据能量守恒定律有 取水平向右为正方向，根据动量守恒定律和能量守恒定律有 联立解得： （3），设Q速度减为零时的位移为，根据动能定理有 设速度减为零时的路程为xP，根据动能定理得 联立解得 16．（1）-2m/s2, 2m/s ；（2）0.25J ；（3） 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $