精品解析：江西省江西师范大学附属中学2025-2026学年高三上学期期中物理试卷

江西师大附中高三年级物理期中试卷 一、选择题（本题共10小题，共46分。1-7题每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的，每题4分，8-10题有多个选项符合题目要求，选错得0分，选不全得3分，全对得6分。） 1. 下列说法正确的是（ ） A. 运动员接篮球时手向后缓冲一下，是为了减少动量的变化量 B. 加速度大小等于g的物体一定处于完全失重状态 C. 滑动摩擦力做功时，一定会引起机械能的转化 D. 匀速圆周运动是匀变速曲线运动 【答案】C 【解析】 【详解】A．运动员接篮球的过程中，篮球的动量变化量为定值，由动量定理可知，当动量变化量一定时，增大可减小，所以运动员接篮球时手向后缓冲，是为了增加作用时间，从而减小平均冲力，故A错误； B．完全失重状态的条件是物体对支持物的压力为零，此时加速度大小为且方向竖直向下（如自由落体）。但加速度大小等于时，方向不一定向下，例如物体以加速度向上加速时处于超重状态，故不一定完全失重，故B错误； C．滑动摩擦力做功时，会消耗物体的机械能（动能或势能），并转化为内能，符合能量守恒定律。例如物体在粗糙水平面上滑动时，动能减少，温度升高，机械能转化为内能，故C正确； D．匀变速曲线运动要求加速度矢量恒定（大小和方向均不变）。匀速圆周运动的加速度（向心加速度）方向始终指向圆心，方向随时间变化，是变加速度，因此匀速圆周运动不是匀变速曲线运动，故D错误。 故选C。 2. 如图为小明玩橡皮筋球的瞬间，小球正在向上运动，手正在向下运动，橡皮筋处于拉伸状态。在橡皮筋逐渐恢复原长的过程中，小球一直在上升，下列说法正确的是（　　） A. 小球动能一直增加 B. 小球机械能一直增加 C. 小球一直处于超重状态 D. 橡皮筋与小球构成的系统机械能守恒 【答案】B 【解析】 【详解】AC．小球正在向上运动，此后橡皮筋在恢复原长的过程中，当橡皮筋弹力大于小球重力时，小球向上做加速运动，小球处于超重状态，小球动能增加；当橡皮筋弹力小于小球重力时，小球向上做减速运动，小球处于失重状态，小球动能减少；故AC错误； B．橡皮筋在恢复原长的过程中，小球向上运动，橡皮筋弹力对小球一直做正功，则小球的机械能一直增加，故B正确； D．由于手在下降，因此手对橡皮筋的弹力做负功，系统的机械能减小，故D错误。 故选B。 【点睛】本题考查做功、机械能守恒条件、超重失重的概念。 3. 如图甲所示，小宁同学在网上购买了一箱纸巾和一摞捆好的书，快递员将书置于箱子上放在小宁家门口，为了将包裹拖进房间，小宁需要从零开始逐渐增大拉力。纸巾箱子与书籍间的摩擦力、箱子与地面间的摩擦力随水平拉力F变化的情况如图乙所示。已知一箱纸巾的质量，书的质量，取，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是（　　） A. 箱子与地面间的动摩擦因数为0.6 B. 箱子与书籍间的动摩擦因数为0.6 C. 当时，箱子与书籍保持静止 D. 当时，箱子与书籍发生相对运动 【答案】C 【解析】 【详解】A．对书籍和箱子整体受力分析可知，整体受到重力 地面给整体的支持力 设箱子与地面间的动摩擦因数为，结合图乙，整体与地面间的滑动摩擦力 联立解得 故A错误； B．对书籍受力分析可知，书籍受到重力 箱子给书籍的支持力 设箱子与书籍间的动摩擦因数为，结合图乙，箱子与书籍间的滑动摩擦力 联立解得 B错误； C．图乙可知箱子与地面间的最大静摩擦力为30N，故当时，因此箱子与书籍处于静止状态，由平衡条件可知，箱子与书籍间没有摩擦力作用，故C正确； D．图乙可知箱子与地面间的最大静摩擦力为30N，故当时，箱子与地面间摩擦力是滑动摩擦力，而箱子与书籍间还没达到最大静摩擦力，所以箱子与书籍间是静摩擦力，因此箱子在地面上滑动，而箱子与书籍保持相对静止，故D错误。 故选 C。 4. 在处的波源P产生一列沿x轴负方向传播的简谐横波，在处的波源Q产生一列沿x轴正方向传播的简谐横波。时刻两波源开始振动，时两列简谐波的波形图分别如图中实线和虚线所示，下列说法正确的是（　　） A. 两波源的起振方向均沿y轴负方向 B. 两列波的波速大小均为1m/s C. 再经过0.1s，平衡位置在处的质点位移为 D. 平衡位置在处的质点在前0.5s内运动的路程为50cm 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据同侧法由图可知，两波源的起振方向均沿轴正方向，故A错误； B．由图可知，两列波传播距离相等，均为 则两列波的波速大小均为 故B错误； C．由图可知，两列波均传播，则两列波的周期均为0.4s，再经过0.1s，两列波平衡位置在处的质点均回到平衡位置，则位移为0，故C错误； D．波源产生的波传播到的时间为 波源产生的波传播到的时间为 则，平衡位置在处的质点运动的路程为 由于两列波的起振方向相同，两波源到的距离差 则此处为振动减弱点，内质点运动的路程为 则平衡位置在处的质点在前0.5s内运动的路程为 故D正确。 故选D。 5. 某物理学习小组尝试用现代实验器材改进伽利略的经典斜面实验，如图甲所示，他们让小球以某一设定好的初速度从固定斜面顶端点滚下，经过、两个传感器，其中传感器固定在斜面底端，测出了间的距离及小球在间运动的时间。改变传感器的位置，多次重复实验，计算机作出图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. 小球在斜面上运动的总时间为 B. 小球在顶端点的速度大小为 C. 小球在斜面上运动的加速度大小为 D. 固定斜面的长度为 【答案】B 【解析】 【详解】A．由乙图可知0~2s为实线，2s~6s为虚线，所以小球从顶端O到底端B的总运动时间为2 s，A错误； BCD．小球从点滚下，做匀加速运动，而题目所给的距离及时间都是之间的，直接计算不方便，运动具有可逆性，可转化成研究小球由B点向上做匀减速运动 解得 由图乙可知，，故小球加速度大小为，C错误； 小球从点到点，D错误； 小球从点到点，B正确。 故选B。 6. 2022年2月18日，我国运动员夺得北京冬奥会自由式滑雪女子U形场地技巧赛冠军。比赛场地可简化为如图甲所示的模型：滑道由两个半径相同的四分之一圆柱面轨道连接而成，轨道的倾角为。某次腾空时，运动员（视为质点）以大小为v的速度从轨道边缘上的M点沿轨道的竖直切面ABCD滑出轨道，速度方向与轨道边缘AD的夹角为，腾空后沿轨道边缘AD上的N点进入轨道，腾空过程（从M点运动到N点的过程）的左视图如图乙所示。重力加速度大小为g，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 运动员腾空过程中处于超重状态 B. 运动员腾空过程中离开AD最大距离为 C. 运动员腾空的时间为 D. M、N两点的距离为 【答案】D 【解析】 【详解】A．加速度方向向上则超重，加速度方向向下则失重，运动员腾空过程中加速度方向一直向下，运动员一直处于失重状态， A错误； B．运动员在M点时垂直AD方向的速度大小 设运动员在ABCD面内垂直AD方向的加速度大小为a1，根据牛顿第二定律有 设运动员腾空过程中离开AD的最大距离为d，根据匀变速直线运动的规律有 解得 B错误； C． 可得运动员从M点到离开AD最远的时间 根据对称性可知，运动员腾空的时间 C错误； D．运动员在M点时平行AD方向的速度大小 设运动员在ABCD面内平行AD方向的加速度大小为a2，根据牛顿第二定律有 根据匀变速直线运动的规律可知，M、N两点的距离 D正确。 故选D。 7. 如图所示，倾角为θ、半径为R的倾斜圆盘，绕过圆心O垂直于盘面的转轴匀速转动。一个质量为m的小物块放在圆盘的边缘，恰好随圆盘一起匀速转动。图中A、B分别为小物块转动过程中所经过的最高点和最低点，OC与OB的夹角为60°。小物块与圆盘间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，小物块与圆盘间的动摩擦因数μ=2tanθ。下列说法正确的是（　　） A. 小物块受到的摩擦力始终指向圆心 B. 小物块从B运动到A的过程，摩擦力先减小后增大 C. 小物块在C点时受到的摩擦力大小为 D. 小物块从B运动到C的过程中，摩擦力做功mgRsinθ 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据题意可知，小物块随圆盘做匀速圆周运动，其合外力始终指向圆心对小物块受力分析，小物块受重力、支持力和摩擦力，重力沿圆盘平面有分力，根据平行四边形定则可知摩擦力并不始终指向圆心，故A错误； C．根据题意可知，小物块在最低点恰好相对圆盘静止，则说明摩擦力达到最大静摩擦力，依题意有 又因为，解得 在C点时，摩擦力指向圆心的分力提供向心力，大小为 摩擦力的另一个分力平衡重力沿斜面方向的分力，大小为 两个分力的夹角为60°，故C点所受摩擦力大小为，故C正确； B．根据题意可知，设小物块位置与圆心连线和OA夹角为，结合C选项分析可知小物块从B运动到A的过程，摩擦力大小 由于、大小不变，从B到A，从180°减小到0°，则增大，故摩擦力减小，故B错误； D．根据题意可知，小物块从B运动到C的过程中，由动能定理有 解得摩擦力做功，故D错误。 故选C。 8. 如图所示，半圆环竖直固定在水平地面上，光滑小球套在半圆环上。对小球施加一始终指向半圆环最高点B的拉力F，使小球从半圆环最低点A缓缓移动到最高点B。下列说法正确的是（　　） A. 拉力F一直减小 B. 小球对半圆环的压力先减小后增大 C. 若小球到达B点前瞬间撤去拉力F，则小球向下运动过程中会出现和圆环轨道间作用力为零的情况 D. 若小球到达B点前瞬间撤去拉力F，则小球向下运动过程中重力的功率先增大再减小后增大 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．对小球受力分析，如图所示 三个力的矢量三角形与圆心、B点、小球所在位置构成的几何三角形相似，设小球所在位置为D点，则有 则小球从半圆环最低点A缓缓移动到最高点B的过程中，DB长度一直减小，则拉力F一直减小，半圆环对小球的支持力N大小不变，由牛顿第三定律可知小球对半圆环的压力大小始终不变，故A正确，B错误； D．若小球到达B点前瞬间撤去拉力F，则小球向下运动过程中速度一直增大，速度与竖直方向的夹角一直减小，则小球向下运动过程中竖直分速度一直增大，，重力的功率一直增大，D错误； C．小球到达B点时，圆环轨道对小球作用力向外，小球到达A点时，圆环轨道对小球的作用力向里，所以小球向下运动过程中会出现和圆环轨道间作用力为零的情况，故C正确。 故选AC。 9. 太空电梯是人类构想的一种通往太空的设备，其原理并不复杂，与生活中的普通电梯十分相似。只需在地球同步轨道上建造一个空间站，并用某种足够长也足够结实的“绳索”将其与地面相连，当空间站围绕地球运转时，绳索会系紧，宇航员、乘客以及货物可以通过电梯轿厢一样的升降舱沿绳索直入太空，这样不需要依靠火箭、飞船这类复杂航天工具。如乙图所示，假设有一长度为的太空电梯连接地球赤道上的固定基地与同步空间站，相对地球静止，卫星与同步空间站的运行方向相同，此时二者距离最近，经过时间之后，第一次相距最远。已知地球半径，自转周期，下列说法正确的是（　　） A. 太空电梯各点均处于完全失重状态 B. 卫星的周期为 C. 太空电梯停在距地球表面高度为的站点，该站点处的重力加速度 D. 太空电梯上各点线速度与该点离地球球心距离成正比 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．太空电梯各点随地球一起做匀速圆周运动，只有位置达到静止卫星的高度的点才处于完全失重状态，并不是各点均处于完全失重状态，故A错误； B．静止卫星的周期，当两卫星第一次相距最远时满足 解得，故B正确； C．太空电梯的长度即为静止卫星离地面的高度，由万有引力提供向心力有 太空电梯停在距地球表面高度为的站点，太空电梯上质量为的货物，受到的万有引力 货物绕地球做匀速圆周运动，设太空电梯对货物的支持力为，万有引力与支持力的合力提供向心力，有 在货梯内有，而 联立以上各式可得，故C正确； D．太空电梯与地球一起转动，相对地球静止，各点角速度相同，根据可知，太空电梯上各点线速度与该点离地球球心距离成正比，故D正确。 故选BCD。 10. 如图，两端固定有小球A、B的竖直轻杆，A球紧贴竖直光滑墙面，B球位于光滑水平地面上，小球C紧贴小球B，小球A受到轻微扰动后顺着墙面下滑，此后的运动过程中，三球始终在同一竖直面上，小球A落地后不反弹，已知小球C的最大速度为v，三球质量均为m，轻杆长为L，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. B、C两球分离时，A球恰好离开墙面 B. 小球A落地前瞬间动能大小为 C. 小球A落地时，小球C的速度是小球A速度的2倍 D. 竖直墙对小球A的冲量大小为3mv 【答案】AB 【解析】 【详解】A．B、C分离前，C向右做加速运动，C的加速度方向向右，B的加速度方向也向右，则杆对B的弹力方向斜向右下方，当B、C恰好分离时，两者速度相等，两者之间弹力为0，则C的加速度为0，由于刚刚分离时，B、C加速度相等，即此时，B的加速度也为0，则此时杆的弹力为0，由于A、B沿杆的分速度相等，B、C分离后，轻杆的弹力将由压力变为拉力，A将离开竖直墙面，可知，小球A离开竖直墙时，B、C恰好分离，故A正确； D．结合上述可知，B、C 分离后小球C做匀速直线运动，A离开竖直墙面，所以B、C分离时，两球速度均为v，对三小球进行分析，在水平方向上，根据动量定理有 故D错误； C．自小球A离开墙面至小球A落地，A、B构成的系统水平方向动量守恒，则有 其中 解得 可知，小球C的速度是小球A水平速度的2倍，但小球A还有竖直速度分量，即小球C的速度大于小球A速度的2倍，故C错误； B．由于相互作用的一对弹性力做功的代数和为0，可知，轻杆对小球A做功的大小等于轻杆对小球B做功的大小，即等于小球B、C的动能增量，则有 对A根据动能定理有 解得 故B正确。 故选AB。 二．实验题（每空2分，共14分） 11. 图甲是验证动量守恒定律的装置，气垫导轨上安装了1、2两个光电门，两滑块上均固定一相同的竖直遮光条 （1）用游标卡尺测得遮光条的宽度如图乙所示，其读数为______cm； （2）实验前，接通气源后，在导轨上轻放一个滑块，给滑块一初速度，使它从轨道左端向右运动，发现滑块通过光电门1的时间小于通过光电门2的时间。为使导轨水平，可调节Q使轨道右端______（选填“升高”或“降低”）一些； （3）测出滑块A和遮光条的总质量为，滑块B和遮光条的总质量为。将滑块A静置于两光电门之间，将滑块B静置于光电门2右侧，推动B，使其获得水平向左的速度，经过光电门2并与A发生碰撞且被弹回，再次经过光电门2。光电门2先后记录的挡光时间为、，光电门1记录的挡光时间为。小明想用上述物理量验证该碰撞过程动量守恒，则他要验证的关系式是____________；小徐猜想该碰撞是弹性碰撞，他用了一个只包含、和的关系式来验证自己的猜想，则他要验证的关系式是____________。 【答案】 ①. 1.345 ②. 降低 ③. ④. 【解析】 【详解】（1）[1]图中游标卡尺读数为 （2）[2]滑块通过光电门1的时间小于通过光电门2的时间，说明滑块从光电门1到光电门2为减速运动，则右端较高，因此可调节Q使轨道右端降低。 （3）[3]若碰撞过程中动量守恒，取水平向左为正方向，根据公式有 整理得 [4]若碰撞是弹性碰撞，则碰撞前后A、B的相对速度大小相等，即 整理得 12. 为了描绘小电珠（标有“2.5V 0.5W”字样）的伏安特性曲线，现提供如下器材： 电压表V1（量程0～3V，内阻约3kΩ） 电压表V2（量程0～15V，内阻约15kΩ） 电流表A1（量程0～0.6A．内阻约1.0Ω） 电流表A2（量程0～3A，内阻约0.1Ω） 电流表A3（量程0～300mA，内阻约5Ω） 滑动变阻器R1（0～10Ω，3A） 滑动变阻器R2（0～1kΩ，0.1A） 电源E（电动势约为6V，内阻可不计） 开关S、导线若干 为了尽可能减小实验误差，测量时方便得到多组数据，请回答下列问题： （1）电流表应选用______，滑动变阻器应选用______；（填器材代号） （2）在图甲所示虚线框内补充完整实验电路的原理图并标明选用的器材代号______； （3）若测得通过小电珠灯丝的电流I随灯泡两端电压U变化的关系图像如图乙所示，将该小电珠与电动势为1.5V、内阻为3Ω的干电池组成闭合电路，则该小电珠消耗的电功率为___W。（结果保留两位有效数字） 【答案】（1） ①. A3 ②. R1 （2） （3）0.18（0.16到0.20均可） 【解析】 【小问1详解】 [1]由于小电珠的额定电压U0＝2.5V，结合额定功率P0＝U0I0，得额定电流I0＝0.2A＝200mA，故电流表选用A3。 [2]要描绘小电珠的伏安特性曲线，即小电珠两端的电压从零开始，故滑动变阻器应采用分压接法，为测量时方便，此时滑动变阻器选用最大阻值较小的，故滑动变阻器选用R1。 【小问2详解】 小电珠的额定电压U0＝2.5V，电压表选V1，小电珠的电阻约 根据，可知电流表外接。滑动变阻器采用分压接法，实验原理图如图所示： 【小问3详解】 该小电珠与电动势为1.5V、内阻为3Ω的干电池组成闭合电路，根据闭合电路的欧姆定律 可得U＝1.5﹣3I 在图乙中做出电源的U﹣I图像，可得两图像交点为（0.6，0.3），则该小电珠消耗的电功率P＝UI＝0.3×0.6W＝0.18W 三、解答题（共40分） 13. 如图所示，在竖直平面内固定的圆形绝缘轨道的圆心为O、半径为r、内壁光滑，A、B两点分别是圆轨道的最低点和最高点。该区间存在方向水平向右的匀强电场，一质量为m的带电小球（可视为质点）恰好能静止在C点。若在C点给小球一个初速度使它在轨道内侧恰好能做完整的圆周运动（小球的电荷量不变）。已知C、O、D在同一直线上，它们的连线与竖直方向的夹角θ＝60°，重力加速度为g。求： （1）小球所受的电场力F的大小； （2）小球做圆周运动，在D点的速度大小及在A点对轨道压力的大小。 【答案】（1）mg；（2），9mg 【解析】 【详解】（1）小球在C点静止，受力分析如图所示 由平衡条件得 解得 （2）小球在光滑轨道内侧恰好做完整的圆周运动，在D点小球速度最小，对轨道的压力为零，则 解得小球在D点的速度 小球由轨道上A点运动到D点的过程，根据动能定理得 解得小球在A点的速度为 小球在A点，根据牛顿第二定律得 解得 根据牛顿第三定律得小球对轨道的压力大小为9mg。 14. 如图所示，倾角的光滑斜面固定在水平地面上，在斜面底端固定力传感器，劲度系数的轻质弹簧下端与传感器相连，上端与物块A拴接，A处于静止状态。现将A上方沿斜面处的物块B由静止释放，B与A碰后瞬间粘在一起运动。已知物块A、B的质量分别为、，弹簧的弹性势能（为弹簧的形变量），弹簧振子的周期（为振子质量），弹簧始终在弹性限度内，重力加速度。求： （1）试证明A、B粘在一起后的运动为简谐运动； （2）求力传感器的最大示数； （3）求B由静止释放到第一次运动到最低点所用的时间。 【答案】（1）见解析 （2）35N （3） 【解析】 【小问1详解】 初始时，设弹簧的形变量为，对A受力分析得 A、B整体处于平衡位置时 以A、B整体为研究对象，设其相对于平衡位置的位移为，此时弹簧的实际压缩量为 整体所受的合力（沿斜面方向）为 可得 符合简谐运动回复力的特点，可知A、B粘在一起后的运动为简谐运动。 【小问2详解】 物块B由静止释放至与A碰前瞬间，由动能定理得 解得 B与A碰后瞬间粘在一起运动，由动量守恒定律得 解得 初始时，设弹簧的形变量为，对A受力分析得 解得 A、B整体处于平衡位置时 B与A碰后瞬间粘在一起做简谐运动，设振幅为，当弹簧压缩最短时，力传感器的示数最大，此时B与A的速度刚好为0，设此时弹簧的形变量为，对B与A整体，由能量守恒定律得 解得振幅 当A、B运动到最低点时，力传感器的示数最大为 解得 【小问3详解】 设A与B碰前运动的时间为，根据运动学公式 由前面分析可知简谐运动的振幅为 平衡位置时弹簧的形变量为 开始时 均为压缩状态，B与A一起构成弹簧振子，其周期 设物体B与物体A刚碰后到平衡位置的时间为，则 则物体B从释放到第一次到达最低点的时间 联立解得 15. 如图所示，一圆弧槽固定在水平面上，圆弧两端点a、b对应的圆心角为，a、b两点的高度差为，b点与圆心O的连线竖直。圆弧槽右侧是光滑的水平面，质量为1kg的小车紧靠圆弧槽右端放置，且小车上表面与圆弧槽b点等高，质量均为2kg的相同小球和放在小车右侧。光滑水平台面上放有一个质量为2.97kg的滑块P，一质量为0.03kg的子弹以100m/s的初速度水平打到滑块P内并嵌入其中，滑块P运动到a点时速度刚好与圆弧相切。已知滑块与小车之间的动摩擦因数为0.1，小球间的碰撞均为弹性碰撞，重力加速度g取10m/s2。 （1）求滑块P从圆弧b点离开时速度大小； （2）当滑块与小车第1次共速时小车与球刚好发生弹性碰撞，当滑块与小车第2次共速时，小车与球再次发生弹性碰撞，求初始时球与小车右端的距离以及球、之间的距离各是多少； （3）若在球的右侧放置无限多个与、完全相同的球，每当滑块与小车共速时，小车就与球发生弹性碰撞，最终滑块恰好未从小车上掉下。求小车的长度。 【答案】（1） （2）， （3）5.6m 【解析】 【小问1详解】 子弹打入滑块，设共同速度为，子弹、滑块质量分别用、表示，由动量守恒定律有 解得 设滑块落到圆弧a点时的速度为，滑块P落到圆弧的a点上时刚好与圆弧相切，则 解得 设滑块离开b点时速度，滑块从a到b机械能守恒，则有 解得 【小问2详解】 设滑块与小车第一次共同速度为，小车质量用M表示，小车的右端与球Q1之间的距离，由动量守恒定律有 解得滑块小车共同速度为 小车加速度 小车加速前进的距离 所以球Q1与小车右端的距离为 设小车与球Q1第1次碰后，小车速度为，球的速度，球的质量为2M，由动量守恒定律和能量守恒定律有， 由于 解得， 设滑块与小车第二次达到相同速度为，由动量守恒定律有 对小车由动能定理有 解得， 所以球Q1与Q2之间的距离为 【小问3详解】 球Q1、Q2碰撞后速度发生交换，Q2获得的速度为，小车与Q1第二次碰撞有， 解得， 小车与Q2第二次碰后到小车与滑块第3次共速，则有 解得 依次推理可得， 滑块与小车的相对加速度为 第n次碰后相对速度为 第n次碰后，滑块在小车上滑行的路程为 无穷多次碰撞后，滑块在小车上滑行的路程为 小车的长度为 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 江西师大附中高三年级物理期中试卷 一、选择题（本题共10小题，共46分。1-7题每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的，每题4分，8-10题有多个选项符合题目要求，选错得0分，选不全得3分，全对得6分。） 1. 下列说法正确的是（ ） A. 运动员接篮球时手向后缓冲一下，是为了减少动量的变化量 B. 加速度大小等于g的物体一定处于完全失重状态 C. 滑动摩擦力做功时，一定会引起机械能的转化 D. 匀速圆周运动匀变速曲线运动 2. 如图为小明玩橡皮筋球的瞬间，小球正在向上运动，手正在向下运动，橡皮筋处于拉伸状态。在橡皮筋逐渐恢复原长的过程中，小球一直在上升，下列说法正确的是（　　） A. 小球动能一直增加 B. 小球机械能一直增加 C. 小球一直处于超重状态 D. 橡皮筋与小球构成的系统机械能守恒 3. 如图甲所示，小宁同学在网上购买了一箱纸巾和一摞捆好的书，快递员将书置于箱子上放在小宁家门口，为了将包裹拖进房间，小宁需要从零开始逐渐增大拉力。纸巾箱子与书籍间的摩擦力、箱子与地面间的摩擦力随水平拉力F变化的情况如图乙所示。已知一箱纸巾的质量，书的质量，取，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是（　　） A. 箱子与地面间的动摩擦因数为0.6 B. 箱子与书籍间的动摩擦因数为0.6 C. 当时，箱子与书籍保持静止 D. 当时，箱子与书籍发生相对运动 4. 在处的波源P产生一列沿x轴负方向传播的简谐横波，在处的波源Q产生一列沿x轴正方向传播的简谐横波。时刻两波源开始振动，时两列简谐波的波形图分别如图中实线和虚线所示，下列说法正确的是（　　） A. 两波源的起振方向均沿y轴负方向 B. 两列波的波速大小均为1m/s C. 再经过0.1s，平衡位置在处的质点位移为 D. 平衡位置在处的质点在前0.5s内运动的路程为50cm 5. 某物理学习小组尝试用现代实验器材改进伽利略经典斜面实验，如图甲所示，他们让小球以某一设定好的初速度从固定斜面顶端点滚下，经过、两个传感器，其中传感器固定在斜面底端，测出了间的距离及小球在间运动的时间。改变传感器的位置，多次重复实验，计算机作出图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. 小球在斜面上运动总时间为 B. 小球在顶端点的速度大小为 C. 小球在斜面上运动的加速度大小为 D. 固定斜面的长度为 6. 2022年2月18日，我国运动员夺得北京冬奥会自由式滑雪女子U形场地技巧赛冠军。比赛场地可简化为如图甲所示的模型：滑道由两个半径相同的四分之一圆柱面轨道连接而成，轨道的倾角为。某次腾空时，运动员（视为质点）以大小为v的速度从轨道边缘上的M点沿轨道的竖直切面ABCD滑出轨道，速度方向与轨道边缘AD的夹角为，腾空后沿轨道边缘AD上的N点进入轨道，腾空过程（从M点运动到N点的过程）的左视图如图乙所示。重力加速度大小为g，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 运动员腾空过程中处于超重状态 B. 运动员腾空过程中离开AD的最大距离为 C. 运动员腾空的时间为 D. M、N两点的距离为 7. 如图所示，倾角为θ、半径为R的倾斜圆盘，绕过圆心O垂直于盘面的转轴匀速转动。一个质量为m的小物块放在圆盘的边缘，恰好随圆盘一起匀速转动。图中A、B分别为小物块转动过程中所经过的最高点和最低点，OC与OB的夹角为60°。小物块与圆盘间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，小物块与圆盘间的动摩擦因数μ=2tanθ。下列说法正确的是（　　） A. 小物块受到摩擦力始终指向圆心 B. 小物块从B运动到A的过程，摩擦力先减小后增大 C. 小物块在C点时受到的摩擦力大小为 D. 小物块从B运动到C的过程中，摩擦力做功mgRsinθ 8. 如图所示，半圆环竖直固定在水平地面上，光滑小球套在半圆环上。对小球施加一始终指向半圆环最高点B的拉力F，使小球从半圆环最低点A缓缓移动到最高点B。下列说法正确的是（　　） A. 拉力F一直减小 B. 小球对半圆环的压力先减小后增大 C. 若小球到达B点前瞬间撤去拉力F，则小球向下运动过程中会出现和圆环轨道间作用力为零的情况 D. 若小球到达B点前瞬间撤去拉力F，则小球向下运动过程中重力的功率先增大再减小后增大 9. 太空电梯是人类构想的一种通往太空的设备，其原理并不复杂，与生活中的普通电梯十分相似。只需在地球同步轨道上建造一个空间站，并用某种足够长也足够结实的“绳索”将其与地面相连，当空间站围绕地球运转时，绳索会系紧，宇航员、乘客以及货物可以通过电梯轿厢一样的升降舱沿绳索直入太空，这样不需要依靠火箭、飞船这类复杂航天工具。如乙图所示，假设有一长度为的太空电梯连接地球赤道上的固定基地与同步空间站，相对地球静止，卫星与同步空间站的运行方向相同，此时二者距离最近，经过时间之后，第一次相距最远。已知地球半径，自转周期，下列说法正确的是（　　） A. 太空电梯各点均处于完全失重状态 B. 卫星的周期为 C. 太空电梯停在距地球表面高度为的站点，该站点处的重力加速度 D. 太空电梯上各点线速度与该点离地球球心距离成正比 10. 如图，两端固定有小球A、B的竖直轻杆，A球紧贴竖直光滑墙面，B球位于光滑水平地面上，小球C紧贴小球B，小球A受到轻微扰动后顺着墙面下滑，此后的运动过程中，三球始终在同一竖直面上，小球A落地后不反弹，已知小球C的最大速度为v，三球质量均为m，轻杆长为L，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. B、C两球分离时，A球恰好离开墙面 B. 小球A落地前瞬间动能大小为 C. 小球A落地时，小球C的速度是小球A速度的2倍 D. 竖直墙对小球A的冲量大小为3mv 二．实验题（每空2分，共14分） 11. 图甲是验证动量守恒定律的装置，气垫导轨上安装了1、2两个光电门，两滑块上均固定一相同的竖直遮光条 （1）用游标卡尺测得遮光条的宽度如图乙所示，其读数为______cm； （2）实验前，接通气源后，在导轨上轻放一个滑块，给滑块一初速度，使它从轨道左端向右运动，发现滑块通过光电门1的时间小于通过光电门2的时间。为使导轨水平，可调节Q使轨道右端______（选填“升高”或“降低”）一些； （3）测出滑块A和遮光条的总质量为，滑块B和遮光条的总质量为。将滑块A静置于两光电门之间，将滑块B静置于光电门2右侧，推动B，使其获得水平向左的速度，经过光电门2并与A发生碰撞且被弹回，再次经过光电门2。光电门2先后记录的挡光时间为、，光电门1记录的挡光时间为。小明想用上述物理量验证该碰撞过程动量守恒，则他要验证的关系式是____________；小徐猜想该碰撞是弹性碰撞，他用了一个只包含、和的关系式来验证自己的猜想，则他要验证的关系式是____________。 12. 为了描绘小电珠（标有“2.5V 0.5W”字样）的伏安特性曲线，现提供如下器材： 电压表V1（量程0～3V，内阻约3kΩ） 电压表V2（量程0～15V，内阻约15kΩ） 电流表A1（量程0～0.6A．内阻约1.0Ω） 电流表A2（量程0～3A，内阻约0.1Ω） 电流表A3（量程0～300mA，内阻约5Ω） 滑动变阻器R1（0～10Ω，3A） 滑动变阻器R2（0～1kΩ，0.1A） 电源E（电动势约为6V，内阻可不计） 开关S、导线若干 为了尽可能减小实验误差，测量时方便得到多组数据，请回答下列问题： （1）电流表应选用______，滑动变阻器应选用______；（填器材代号） （2）在图甲所示虚线框内补充完整实验电路的原理图并标明选用的器材代号______； （3）若测得通过小电珠灯丝的电流I随灯泡两端电压U变化的关系图像如图乙所示，将该小电珠与电动势为1.5V、内阻为3Ω的干电池组成闭合电路，则该小电珠消耗的电功率为___W。（结果保留两位有效数字） 三、解答题（共40分） 13. 如图所示，在竖直平面内固定的圆形绝缘轨道的圆心为O、半径为r、内壁光滑，A、B两点分别是圆轨道的最低点和最高点。该区间存在方向水平向右的匀强电场，一质量为m的带电小球（可视为质点）恰好能静止在C点。若在C点给小球一个初速度使它在轨道内侧恰好能做完整的圆周运动（小球的电荷量不变）。已知C、O、D在同一直线上，它们的连线与竖直方向的夹角θ＝60°，重力加速度为g。求： （1）小球所受的电场力F的大小； （2）小球做圆周运动，在D点的速度大小及在A点对轨道压力的大小。 14. 如图所示，倾角的光滑斜面固定在水平地面上，在斜面底端固定力传感器，劲度系数的轻质弹簧下端与传感器相连，上端与物块A拴接，A处于静止状态。现将A上方沿斜面处的物块B由静止释放，B与A碰后瞬间粘在一起运动。已知物块A、B的质量分别为、，弹簧的弹性势能（为弹簧的形变量），弹簧振子的周期（为振子质量），弹簧始终在弹性限度内，重力加速度。求： （1）试证明A、B粘在一起后的运动为简谐运动； （2）求力传感器的最大示数； （3）求B由静止释放到第一次运动到最低点所用时间。 15. 如图所示，一圆弧槽固定在水平面上，圆弧两端点a、b对应的圆心角为，a、b两点的高度差为，b点与圆心O的连线竖直。圆弧槽右侧是光滑的水平面，质量为1kg的小车紧靠圆弧槽右端放置，且小车上表面与圆弧槽b点等高，质量均为2kg的相同小球和放在小车右侧。光滑水平台面上放有一个质量为2.97kg的滑块P，一质量为0.03kg的子弹以100m/s的初速度水平打到滑块P内并嵌入其中，滑块P运动到a点时速度刚好与圆弧相切。已知滑块与小车之间的动摩擦因数为0.1，小球间的碰撞均为弹性碰撞，重力加速度g取10m/s2。 （1）求滑块P从圆弧b点离开时的速度大小； （2）当滑块与小车第1次共速时小车与球刚好发生弹性碰撞，当滑块与小车第2次共速时，小车与球再次发生弹性碰撞，求初始时球与小车右端的距离以及球、之间的距离各是多少； （3）若在球的右侧放置无限多个与、完全相同的球，每当滑块与小车共速时，小车就与球发生弹性碰撞，最终滑块恰好未从小车上掉下。求小车的长度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $