内容正文:
常州市第一中学2025—2026学年第一学期10月质量检测
高三物理试卷
(时间:75 分钟 页数:共 6 页 满分 100 分)
一、单项选择题:共 10 题,每题 4 分,共 40 分。每题只有一个选项最符合题意。
1.如图所示,“”形硬钢架竖直固定放置,OM 沿竖直方向,∠MON=30°。一个光滑的轻环套在 ON 上,一根足够长的轻绳穿过轻环,一端固定在 A 点,另一端悬挂质量为 m 的物体。当系统处于稳定状态时,ON 受到轻环的弹力大小为( )
A.
B.
C.
D.
2.如图所示,两艘拖船 P、Q 以相同速度 匀速拉动无动力货船 S 沿图中虚线方向匀速前进,两根水平缆绳与虚线的夹角均保持为 30°。若水对每艘船的水平阻力均为 ,方向与船运动方向相反,则每艘拖船发动机提供的功率大小为( )
A.
B.
C.
D.
3.如图所示,空间中存在与菱形 所在平面平行的匀强电场,一带电粒子的电荷量为 (),沿 方向从 点入射,其初动能为 ,经过 点时动能也为 。不计粒子重力,下列说法正确的是( )
A. 电场方向由 指向
B. 电场方向垂直
C. 粒子经过 点时速度方向由 指向
D. 粒子可能经过 点
4.2024年5月3日,我国成功发射了嫦娥六号探测器,这是人类首次尝试从月球背面采样并返回地球的任务。嫦娥六号近月制动后在圆形环月轨道Ⅰ上运行,在 点进行再次近月制动后变轨进入椭圆轨道Ⅱ,、、、 点为椭圆轨道Ⅱ的四等分点, 点为椭圆轨道Ⅱ的近月点。下列说法正确的是( )
A. 嫦娥六号在椭圆轨道Ⅱ上 点的加速度小于在圆形轨道Ⅰ上 点的加速度
B. 嫦娥六号在椭圆轨道Ⅱ上的运行周期小于在圆形轨道Ⅰ上的运行周期
C. 嫦娥六号在椭圆轨道Ⅱ上从 点运行到 点的时间等于从 点运行到 点的时间
D. 嫦娥六号在椭圆轨道Ⅱ上从 点到 点过程处于超重状态,从 点到 点过程处于失重状态
5.如图所示为一带电粒子仅在电场力作用下沿 轴正方向运动时,其电势能 随位移 变化的关系图像,已知电场方向沿 轴, 段为对称曲线, 段为直线,下列说法正确的是( )
A. 处电场强度为零
B. 段电场强度不变
C. 之间, 处的电势最低
D. 与 处的电势差等于 与 处的电势差
6.如图所示,倾角为30°的足够长的斜面体固定在水平地面上,斜面体上表面光滑,质量 的物块 放在斜面上,其与不可伸长的细绳一端相连,细绳另一端通过光滑的滑轮与质量为 的小车 相连,与物块 相连的细绳始终与斜面体上表面平行,不计所有摩擦阻力,开始时小车 离斜面体较远,现由静止释放物块 ,则下列判断正确的是( )
A. 物块 将做匀速直线运动
B. 物块 和小车 的速度大小始终相等
C. 物块 和小车 的加速度沿绳方向大小始终相等
D. 当小车 运动至细绳与水平方向夹角为60°时,小车 的速度大小是物块 的两倍
7.如图所示,固定在地面的斜面体上开有凹槽,槽内紧挨着放置六个半径均为 的相同小球,各球编号如图所示。斜面与水平轨道 平滑连接, 长度为 。现将六个小球由静止同时释放,小球离开 点后均做平抛运动,不计一切摩擦。则在各小球运动过程中,下列说法正确的是( )
A. 球1的机械能守恒
B. 球6的水平射程最远
C. 球6在 段机械能增大
D. 2号小球落点比1号小球远
8.如图,在一个倾角为 的斜面上,以一个与斜面成 角的初速度 抛出一个小球正好能水平落在斜面上,重力加速度取 ,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 一定有
B. 一定有
C. 落在斜面上的速度为
D. 抛出后经 时,小球离斜面最远
9.如图所示,半径为 的半球形陶罐固定在水平转台上,转轴与陶罐球心 的对称轴 重合,将一质量为 的小物块(视为质点)放入陶罐内,小物块随着陶罐一起以角速度 ( 为重力加速度大小)匀速旋转,小物块和 点的连线与 的夹角 ,小物块受到的摩擦力大小为( )
A.
B.
C.
D.
10.如图所示,有一个质量为 的足够长的木板,正以水平向左大小为 的速度在光滑水平面上滑行,同时有一个质量为 的滑块以大小为 的速度向右滑上木板,滑块和木板间的动摩擦因数为 ,且 ,运动过程中滑块与木板始终不分离,以下分析正确的是( )
A. 仅增大 ,摩擦产生的热量不变
B. 仅增大 ,摩擦力对滑块做功增多
C. 仅增大 ,滑块相对木板滑行的距离变小
D. 仅减小 ,滑块相对木板滑行的时间变短
二、非选择题:共 5 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,答案中必须明确写出数值和单位。
11.(15 分)某实验小组利用如图所示装置“探究加速度与物体受力的关系”。已知小车的质量为 ,单个钩码的质量为 ,打点计时器所接的交流电源的频率为 50Hz,动滑轮质量不计,实验步骤如下:
① 按图所示安装好实验装置,其中与定滑轮及弹簧测力计相连的细线竖直;
② 调节长木板的倾角,轻推小车后,使小车能沿长木板向下匀速运动;
③ 挂上钩码,接通电源后,再放开小车,打出一条纸带,由纸带求出小车的加速度;
④ 改变钩码的数量,重复步骤③,求得小车在不同合力作用下的加速度。
根据上述实验过程,回答以下问题:
(1)对于上述实验,下列说法正确的是( )
A. 钩码的质量应远小于小车的质量
B. 实验过程中钩码处于超重状态
C. 与小车相连的细线与长木板一定要平行
D. 弹簧测力计的读数等于钩码重力的一半
(2)实验中打出的一条纸带如图所示,图中两相邻的计数点间还有 4 个点未画出,由该纸带可求得小车的加速度 ______ (结果保留两位有效数字)。
(3)若交流电的实际频率略小于 50Hz,则上述(2)中加速度 计算结果与实际值相比 (选填“偏大”、“偏小”、“不变”)。
(4)由本实验得到的数据作出小车的加速度 与弹簧测力计的示数 的关系图像,与本实验相符合的是( )
(5)若实验步骤②中,让长木板水平放置,没有做平衡摩擦力,其余实验步骤不变且操作正确,读出弹簧测力计的示数 ,处理纸带,得到滑块运动的加速度 ;改变钩码个数,重复实验,以弹簧测力计的示数 为纵坐标,以加速度 为横坐标,得到的图像是纵轴截距为 的一条倾斜直线,如图所示。已知小车的质量为 ,重力加速度为 ,忽略滑轮与绳之间的摩擦以及纸带与限位孔之间的摩擦。则小车和长木板之间的动摩擦因数 。
12.(6 分)如图,在竖直平面内,一半径为 的圆弧轨道 和水平轨道 在 点相切, 为圆弧轨道的直径, 为圆心, 和 之间的夹角为 。一质量为 的小球沿水平轨道向右运动,经 点沿圆弧轨道通过 点,落至水平轨道;在整个过程中,除受到重力及轨道作用力外,小球还一直受到一水平恒力的作用。已知小球在 点所受合力的方向指向圆心,且此时小球对轨道的压力恰好为零。不计一切摩擦,重力加速度大小为 ,求:
(1)小球受到的水平恒力
(2)小球到达 点时速度的大小
13.(12 分)如图所示,竖直平面内,质量为 、 的带电油滴,自 点垂直于电场线方向以 进入匀强电场,它经过最高点时速度 。已知 、 在竖直方向的距离为 ,。求:
(1) 点的电势差
(2)匀强电场的场强大小
(3)粒子从 至 运动过程中最小速度
14.(12 分)某行星的质量为地球质量的 ,半径为地球半径的 。现向该行星发射探测器,并在其表面实现软着陆。探测器在离行星表面 高时速度减小为零,为防止发动机将行星表面上的尘埃吹起,此时要关闭所有发动机,让探测器自由下落实现着陆。已知地球半径 ,不计自转的影响,地球表面重力加速度 取 ,结果保留根号。
(1)若题中 ,求探测器落到行星表面时的速度大小;
(2)若在该行星表面发射一颗绕它做圆周运动的卫星,发射速度至少多大;
(3)由于引力的作用,行星引力范围内的物体具有引力势能。若取离行星无穷远处为引力势能的零点,则距离行星球心为 处的物体引力势能 ,式中 为万有引力常量, 为行星的质量, 为物体的质量。求探测器从行星表面发射能脱离行星引力范围所需的最小速度。
15.(15 分)如图所示,质量 的物体 通过平行传送带的轻质绳及光滑定滑轮将传送带上质量为 煤块 (可视为质点)运送到传送带顶端,已知传送带倾角 ,煤块与传送带间动摩擦因数 ,传送带以 的速度顺时针转动,物体 离地高度 ,传送带足够长。某时刻将煤块 由静止释放,恰好能到达传送带顶端,煤块与传送带间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,忽略空气阻力和煤块滑动过程中质量的变化,。
求:
(1)释放瞬间 、 运动的加速度的大小;
(2)物体 落地瞬间的速度大小;
(3)煤块 向上运动过程中产生的痕迹长度;
(4)由于运送煤块 ,传送带电动机多消耗的电能 。
常州市第一中学2025—2026学年第一学期10月质量检测
高三物理试卷参考答案
一、单项选择题:共 10 题,每题 4 分,共 40 分。每题只有一个选项最符合题意。
1.A
2.D
3.C
4.B
5.B
6.D
7.C
8.D
9.B
10.A
二、非选择题:共 5 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,答案中必须明确写出数值和单位。
11.答案:(1)C (2)0.88 (3)偏大 (4)A (5)
详解(1)A. 由题图甲可知,实验装置中有弹簧测力计,细线的拉力可以通过弹簧测力计读出,不需要钩码的质量远小于小车的质量,故A错误;
B. 实验过程中,钩码向下做加速运动,处于失重状态,故B错误;
C. 为使小车做匀变速直线运动,与小车相连的细线与长木板一定要平行,故C正确;
D. 实验过程中,钩码向下做加速运动,处于失重状态,故弹簧测力计的读数小于钩码总重力的一半,故D错误。
故选C。
(2)相邻两计数点的时间间隔为
该纸带可求得小车的加速度为
(3)若交流电的实际频率略小于50Hz,打点计时器打点的时间间隔大于0.02s,计数点间的时间间隔大于0.1s,计算加速度时所用时间偏小,加速度的测量值大于真实值,即计算结果与实际值相比偏大。
(4)根据牛顿第二定律
可知小车的加速度与弹簧测力计的示数成正比,即图线为过原点的一条倾斜直线。
故选A。
(5)实验中未平衡摩擦力,根据牛顿第二定律有
整理得
图像的纵轴截距为
小车和长木板之间的动摩擦因数为
12.答案(1) ,方向水平向右(2)
详解
(1) 设小球受到的水平恒力大小为,由题意 解得,方向水平向右
(2) 在点,受力分析有 解得
13.答案(1) (2) (3)
详解(1) 根据动能定理有 解得
(2) 竖直方向有 解得,或(舍)
且
水平方向有
解得
(3) 由上述分析可知
粒子在点的速度方向满足
粒子在点的速度方向与水平方向的夹角为,与合力方向垂直,此时速度最小,所以粒子从至运动过程中的最小速率为。
14.答案(1) ;(2) ;(3)
详解
(1) 设行星质量为,半径为,忽略行星自转,在行星表面附近质量为的物体满足
同理,设地球质量为,半径为,有
则
着陆器做近似地球表面的自由落体运动,设着陆器落到该行星表面时的速度大小为,则有
解得
(2) 在行星表面附近质量为的物体满足
该行星表面发射一颗绕它做圆周运动的卫星,则有
联立解得
(3) 设着陆器至少以速度起飞方可冲出该行星引力场,则由能量关系得
代入数据解得
15.答案(1) (2) (3)
详解
(1) 煤块的速度小于传送带的速度时,煤块的加速度为
解得
煤块与传送带达到共同速度所需要的时间
煤块的位移为
传送带的位移为
痕迹的长度为
煤块与传送带达到共同速度时
煤块继续加速向上运动,加速度大小为
解得
物体落地时的速度大小为
解得
(2) 煤块第二次加速运动的时间为
传送带的位移为
痕迹的长度为
物体落地后,煤块继续向上做匀减速运动,加速度为
解得
再一次和传送带达到共同速度所需要的时间为
痕迹的长度为
煤块继续向上做匀减速运动的加速度为
煤块顺利到达传送带顶端,所用时间为
痕迹的长度为
痕迹的总长度为
(3) 煤块摩擦力对传送带所做的功为
传送带多消耗的电能为
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