内容正文:
2025—2026 学年度第一学期第一次阶段性检测
高三 物理
命题人:吴强 审核人:丁玲玲
一、单项选择题(本题共 10 小题,每小题 4 分,共 40 分。每小题只有一个选项符合题意)
1.2025 年 4 月 19 日,全球首个人形机器人半程马拉松比赛举行,天工机器人从南海子公园鸣枪开跑,在通明湖信息城冲线夺冠。下列关于人形机器人的描述正确的是( )
A. 在研究机器人跑步的动作形态时,可视为质点
B. 机器人在跑步过程中,总是处于超重状态
C. 机器人在跑步过程中,地面对机器人的静摩擦力不做功
D. 机器人跑完全程的平均速度为 0
2.甲、乙两辆无人驾驶电动汽车出厂时在平直路面检测,两车经过同一位置开始计时,甲、乙两车 v-t 图像如图所示,甲为倾斜直线,乙关于和甲的交点 (2,6) 中心对称,图中物理量已标明,下列说法正确的是( )
A. 甲做匀速运动,乙做变速运动
B. 甲、乙在 t=2s 再次相遇
C. 甲、乙再次相遇前有三个时刻加速度相同
D. 甲、乙再次相遇时位移为 24m
3.用如图所示的装置来探究做圆周运动的小球在质量和半径一定时,所需向心力的大小与角速度间的关系。则下列条件中可行的是( )
A. 一钢球放在挡板 A 处,另一钢球放在挡板 C 处;左右塔轮半径之比为 2:1
B. 一钢球放在挡板 B 处,另一铝球放在挡板 C 处;左右塔轮半径之比为 2:1
C. 一钢球放在挡板 A 处,另一钢球放在挡板 B 处;左右塔轮半径之比为 1:1
D. 一钢球放在挡板 A 处,另一钢球放在挡板 C 处;左右塔轮半径之比为 1:1
4.音乐喷泉随着音乐变换,竖直向上喷出的水柱可以高达几十米,现有一音乐喷泉,喷出的水经 2s 到达最高点,把水喷射的总高度分成四等份,水通过第一个等份高度用时记为 t₁,通过最后一个等份高度用时记为 t₂,不计空气阻力,则 满足( )
A. B. C. D.
5.如图所示,一个质量为 M 的物体被两根长度均为 L 的轻绳相连,轻绳的另一端分别与两个不计质量的轻环相连,两轻环套在粗糙的水平杆上,轻环与杆之间的动摩擦因数为 。在保证系统处于静止状态的情况下,若增大两轻环之间的距离,则下列说法正确的是( )
A. 轻环所受摩擦力不变
B. 杆对左侧轻环的作用力不变
C. 两环之间的最大距离为
D. 轻绳上的最大拉力为
6.如图,某侦察卫星在赤道平面内自西向东绕地球做匀速圆周运动,对该卫星监测发现,该卫星离我国北斗三号系统中的地球静止轨道卫星的最近距离为 r,最远距离为 3r。则下列判断正确的是( )
A 该侦察卫星的轨道半径为 2r
B. 该侦察卫星的运行周期为
C. 该侦察卫星和静止卫星前后两次相距最近的时间间隔为
D. 该侦察卫星与地心连线和静止卫星与地心连线在相等时间内扫过的面积相等
7.高空坠物事件频发,危害巨大。现有一重物在无风的情况下从高空被斜向下抛出,如图所示。已知重物所受空气阻力的大小与速率成正比,则该重物在下落过程中重力的瞬时功率 P 随时间 t 变化的图像可能是( )
8.如图甲所示,质量为 8kg 的物体受水平推力 F 作用在水平面上由静止开始运动,推力 F 随位移 x 变化的关系如图乙所示,运动 10m 后撤去推力 F。已知物体与地面间的动摩擦因数为 0.5,重力加速度取 10m/s²,在物体运动的整个过程中( )
A. 摩擦力对物体做的功为 480J
B. 物体的位移为 10m
C. 物体的加速度大小先减小后不变
D. 物体在 x=6m 时速度最大,最大速度为
9.如图所示,折成 90° 的光滑细杆 ABC 固定在竖直面内,AB 段水平,用轻杆通过光滑铰链连接的 P、Q 两个小球分别套在杆的 AB 段和 BC 段,开始时小球 Q 在 B 点,不计小球的大小,由静止释放两小球,在小球 P 向左运动的过程中,下列说法正确的是( )
A. 小球 Q 重力的功率越来越大
B. 轻杆对小球 Q 先做正功后做负功
C. 轻杆对小球 P 作用力的功率越来越大
D. 小球 P 动能的增量等于小球 Q 机械能的减少量
10.如图所示,水平光滑平面与顺时针匀速转动的水平传送带的右端 A 点平滑连接,轻质弹簧右端固定,原长时左端恰位于 A 点。现用外力缓慢推动一质量为 m 的小滑块(与弹簧不相连),使弹簧处于压缩状态,由静止释放后,滑块以速度 v 滑上传送带,一段时间后返回并再次压缩弹簧。已知返回后弹簧的最大压缩量是初始压缩量的一半,滑块第一次在传送带上运动的时间为 t₀。已知弹簧弹性势能 ,其中 k 为劲度系数。不计空气阻力,弹簧始终在弹性限度内,以下说法不正确的是( )
A. 滑块第二次在传送带上运动的时间为
B. 传送带匀速转动的速度大小为
C. 经过足够长的时间,滑块最终不会静止于水平面上
D. 滑块第一次在传送带上运动的过程中电机多消耗的电能为
二、非选择题:本题共 5 小题,共 60 分。其中第 12 题~第 15 题解答时请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;有数值计算时,答案中必须写出数值和单位。
11.(15 分)某实验小组利用如图所示的实验装置测量当地的重力加速度。在含有刻度尺的气垫导轨上相隔一定距离安装两个光电门,滑块上固定一遮光条,数字计时器可以记录遮光条通过光电门的时间,用天平测出滑块(含遮光条)的质量为 M,钩码的质量为 m,由刻度尺读出光电门 1 和光电门 2 中心之间的距离 L,接通气源后部分操作过程如下:
(1) 用刻度尺测出遮光条宽度 d;
(2) 取下钩码和细线,轻推滑块使其依次通过光电门 1 和光电门 2 的时间分别为 、,如果 ,说明______端较高(选填“A”或“B”),当 ______(选填“>”“<”或“=”),说明气垫导轨已经水平;
(3) 本实验______满足 (填“需要”或“不需要”);
(4) 用细线跨过定滑轮连接滑块和钩码,释放滑块,两个光电门记录的时间分别为 、,滑块运动的加速度表达式为 _________(用“d、L、、”表示)。当地的重力加速度 的表达式为 ________(用“m、M 和 a”表示)。
12.(7 分)如图所示,探测器及其保护背罩通过弹性轻绳连接降落伞。在接近某行星表面时竖直匀速下落。此时启动“背罩分离”,探测器与背罩断开连接,背罩与降落伞保持连接。已知探测器质量为 1000kg,背罩质量为 50kg,该行星的质量和半径分别为地球的 和 。地球表面重力加速度大小取 ,地球的第一宇宙速度 ,忽略大气对探测器和背罩的阻力。
求:(1) 该行星的第一宇宙速度 ;
(2) “背罩分离”后瞬间,背罩的加速度大小。
13.(10 分)如图,一雪块从倾角 的屋顶上的 O 点由静止开始下滑,滑到 A 点后离开屋顶。O、A 间距离 ,A 点距地面的高度 ,雪块与屋顶的动摩擦因数 。不计空气阻力,雪块质量不变,重力加速度大小 。求:
(1) 雪块从 A 点离开屋顶时的速度大小 ;
(2) 雪块落地时的速度大小 ,及其速度方向与水平方向的夹角 ;
(3) 雪块落地点与 B 点距离。
14.(12 分)如图所示,半径为 的半球形陶罐,固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上,转台转轴与过陶罐球心 O 的对称轴 重合。转台静止不转动时,将一质量为 可视为质点的小物块放入陶罐内,小物块恰能静止于陶罐内壁的 A 点,且 A 点与陶罐球心 O 的连线与对称轴 成 角,重力加速度 ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则:
(1) 小物块与陶罐的动摩擦因数 为多少;
(2) 当转台绕转轴匀速转动时,若小物块在陶罐中的 A 点与陶罐一起转动且所受的摩擦力恰好为 0,求转台转动的角速度 的大小;
(3) 要使小物块在 A 点与陶罐一起匀速转动,求陶罐转动的角速度的最大值。
15.(16 分)如图所示,倾角 30° 的光滑斜面上,轻质弹簧两端连接着两个质量均为 的物块 B 和 C,C 紧靠着挡板 P,B 通过轻质细绳跨过光滑定滑轮与质量 的小球 A 连接,B 与滑轮之间的距离足够远,细绳平行于斜面,A 在外力作用下静止在圆心角为 60°、半径 的 光滑圆弧轨道的顶端 a 处,此时绳子恰好拉直且无张力;圆弧轨道最低端 b 与粗糙水平轨道 bc 相切,bc 与一个半径 的光滑圆轨道平滑连接。由静止释放小球 A,当 A 滑至 b 点时,C 恰好离开挡板 P,此时连接 AB 的绳子在小球 A 处断裂,已知小球 A 与 bc 间的动摩擦因数 ,重力加速度 g 取 10m/s²,弹簧的形变始终在弹性限度内,所有装置在同一竖直平面内,细绳不可伸长。
(1)求弹簧的劲度系数 k;
(2)小球 A 滑到 b 处,绳子刚好断后瞬间,小球 A 对圆轨道的压力大小是多少?
(3)为了让小球 A 能进入圆轨道且不脱轨,则 bc 的距离应满足什么条件?
2025—2026 学年度第一学期第一次阶段性检测
高三 物理参考答案
一、单项选择题(本题共 10 小题,每小题 4 分,共 40 分。每小题只有一个选项符合题意)
1.C 2.D 3.A 4.C 5.D 6.B 7.C 8.D 9.D 10.D
二、非选择题:本题共 5 小题,共 60 分。其中第 12 题~第 15 题解答时请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;有数值计算时,答案中必须写出数值和单位。
11.答案:(2) (3)不需要 (4)
解析:(2)通过光电门1和光电门2的速度分别为:,
根据题意,解得,滑块做减速运动,说明端较高;
当时,则,滑块做匀速运动,说明气垫导轨已经水平;
(3)本实验不需要满足,因为本实验不需要用钩码的重力替代绳的拉力;
(4)根据运动学公式得:,其中:,
解得:
根据牛顿第二定律得:
解得:。
12.答案:(1) (2)
解析:(1)在星球表面上空,根据万有引力提供向心力可得:,解得星球的第一宇宙速度为:,由于行星的质量和半径分别为地球的和,可得该行星的第一宇宙速度为:,地球的第一宇宙速度为,所以该行星的第一宇宙速度为:
(2)“背罩分离”前,探测器及其保护背罩和降落伞整体做匀速直线运动,对探测器受力分析,可知探测器与保护背罩之间的作用力为:,“背罩分离”后,背罩所受的合力大小为,对背罩,根据牛顿第二定律可得:,解得:,故正确;
13.答案:(1) (2) (3)
解析:(1)雪块在屋顶上运动时由牛顿第二定律有
解得
雪块从点到点过程中有
解得雪块在点的速度大小为
(2)雪块在点速度的水平分量,竖直分量,
设雪块落地速度为,水平方向做匀速直线运动,有
竖直方向做竖直下抛运动,有
解得
则落地速度
落地瞬间雪块速度与水平方向夹角满足
解得
(3)
14.答案:(1) (2) (3)
解析:(1)转台静止不转动时,小物块恰能静止于陶罐内壁的A点,由平衡条件得
解得
(2)当转台绕转轴匀速转动时,若物块在陶罐中的A点与陶罐一起转动且所受的摩擦力恰好为0,根据牛顿第二定律可得
又
解得
(3)角速度较大时,物块有上滑趋势,摩擦力沿罐壁向下。对物块,
竖直方向有
水平方向有
且
联立解得
15.答案:(1);(2);(3)或
解析:(1)位于处时,绳无张力且物块静止,故弹簧处于压缩状态
对由平衡条件可得
当恰好离开挡板时,的加速度为0,故弹簧处于拉伸状态
对由平衡条件可得
由几何关系可知
代入数据解得
(2)物块在处于在处时,弹簧的形变量相同,弹性势能相同,故在处于在处时,、系统的机械能相等,有
如图所示,将在处的速度分解,由速度分解关系有
代入数据解得
在处,对由牛顿定律有
代入数据解得
由牛顿第三定律,对圆轨道的压力大小为;
(3)①第一种情况,不超过圆轨道上与圆心的等高点
由动能定理,恰能进入圆轨道时需要满足
恰能到圆心等高处时需满足条件
代入数据解得 即
②第二种情况,过圆轨道最高点,在最高点,由牛顿第二定律可得
恰能过最高点时
由动能定理有
代入数据解得
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