精品解析：黑龙江省牡丹江市海林市朝鲜族中学2024-2025学年高三上学期第二次月考（期中）物理试卷

2024-2025学年度 第一学期 高三学年 物理学科 第二次考试 一、单选题（每小题5分，共35分） 1. 2024年4月，神舟十八号飞船航天员乘组携带“水生密闭生态实验模块”进入中国空间站“问天”实验舱，实施国内首次在轨水生生态系统研究项目。该模块主体为一个充满水的“太空鱼缸”，其中有金鱼藻和4条斑马鱼。该系统在轨运行期间，忽略空间站受到的空气摩擦力和地球之外的天体引力，则（　　） A. 斑马鱼受到浮力、地球引力和向心力 B. 斑马鱼受到的浮力与地球引力大小相等，方向相反 C. 斑马鱼所受向心力来自地球引力 D. 斑马鱼所受地球引力与其在地面所受引力大小相等 2. 为践行新形势下的强军目标，在某次军事演习中，水平匀速飞行的无人机在斜坡底端A的正上方投弹，炸弹垂直击中倾角为θ＝、长为L＝300m的斜坡的中点P，如图所示，若sin＝0.6，cos＝0.8，g取10m/s2，则无人机距A点的高度h和飞行的速度v分别为（　　） A. h＝170m　v＝30m/s B. h＝135m　v＝40m/s C. h＝80m　v＝30m/s D. h＝45m　v＝40m/s 3. 1932年，查德威克用未知射线轰击氢核，发现这种射线是由质量与质子大致相等的中性粒子（即中子）组成。如图，中子以速度分别碰撞静止的氢核和氮核，碰撞后氢核和氮核的速度分别为和。设碰撞为弹性正碰，不考虑相对论效应，下列说法正确的是（　　） A. 碰撞后氮核的动量比氢核的小 B. 碰撞后氮核的动能比氢核的小 C. 大于 D. 大于 4. 如图所示，将小球从地面以初速度竖直上抛的同时，将另一相同质量的小球从距地面处由静止释放，两球恰在处相遇（不计空气阻力）。则（　　） A. 两球同时落地 B. 相遇时两球速度大小相等 C. 从开始运动到相遇，球动能的减少量等于球动能的增加量 D. 相遇后的任意时刻，重力对球做功功率和对球做功功率相等 5. 如图，小滑块在水平外力作用下，沿水平地面从A点由静止向右滑行、滑至B点时撤去外力F，到C点时速度恰好为零，不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A. 段滑块动量的改变量大于阻力的冲量 B. 段和段滑块动量的变化量大小相等方向相同 C. 滑块运动的全过程，做的功与克服阻力的功大小相等 D. 滑块运动的全过程，的冲量与阻力的冲量大小相等，方向相同 6. “智能防摔马甲”是一款专门为老年人研发的科技产品。该装置通过马甲内的传感器和微处理器精准识别穿戴者的运动姿态，在其失衡瞬间迅速打开安全气囊进行主动保护，能有效地减小摔倒带来的伤害。在穿戴者着地的过程中，安全气囊可以（　　） A. 减小穿戴者与地面的接触时间，减小合力冲量 B. 延长穿戴者与地面的接触时间，增大合力冲量 C. 减小穿戴者与地面的接触时间，减小地面对穿戴者的平均冲击力 D. 延长穿戴者与地面的接触时间，减小穿戴者的动量变化率 7. 一个质量为3kg的物体所受的合力随时间变化的情况如图所示，那么该物体在6s内速度的改变量是 A. 7m/s B. 6.7m/s C. 6m/s D. 5m/s 二、多选题（每小题6分，共18分） 8. 质量为M、右侧曲面光滑的木块静止在光滑的水平地面上，木块右端非常薄，与地面平滑连接。质量为m的小球从静止开始沿木块的曲面下滑，小球起始位置距离地面的高度为h。若。则（　　） A. 小球下滑的过程中，木块一直向左加速运动 B. 小球下滑的过程中，小球减少的机械能为mgh C. 小球滑落至地面时，小球的速度为 D. 小球滑落至地面时，木块的速度为 9. 如图所示，在光滑水平面上，甲、乙、丙三个半径相同的匀质小球处在同一直线上，开始时小球甲，丙静止，小球乙以向右的速度v先与小球丙发生弹性碰撞，之后又与小球甲碰撞一次，已知小球甲、乙的质量为m，丙的质量为3m，则小球甲的最终速度大小可能为（ ） A. B. C. D. 10. 如图所示，甲、乙两颗质量相等的卫星分别沿椭圆轨道和圆轨道绕地球运动，甲的轨道的近地点和地面相切，则（　　） A. 甲卫星在近地点的速度一定大于7.9km/s B. 甲卫星在远地点的机械能一定小于其在近地点的机械能 C. 甲卫星在近地点的动能可能小于乙卫星的动能 D. 甲卫星的周期可能等于乙卫星的周期 三、实验题（每空2分，共12分） 11. 某同学安装如图甲所示的实验装置，验证机械能守恒定律。如图乙所示是该实验得到的一条点迹清晰的纸带，现要取A、B两点来验证，已知电火花计时器每隔0.02s打一个点。 请回答下列问题： （1）电火花计时器的工作电压是________V （2）若x2=4.80 cm，则在纸带上打下计数点B时的速度vB=________m/s（计算结果保留三位有效数字） （3）若x1数据也已测出，则实验还需测出的物理量为_________ （4）经过测量计算后，某同学画出了如图丙所示的E–h图线，则图中表示重物动能随重物高度变化的曲线为________（填“图线A”或“图线B”） 12. 根据不同的实验条件，进行了“探究平抛运动规律”的实验 （1）平抛物体的运动规律可以概括为两点： ①水平方向做匀速运动； ②竖直方向做自由落体运动。 为了研究平抛物体的运动，可做下面的实验：如图1所示，用小锤打击弹性金属片，A球就水平飞出，同时B球被松开，做自由落体运动，两球同时落到地面。这个实验_______ A. 只能说明上述规律中的第①条 B. 只能说明上述规律中的第②条 C. 不能说明上述规律中的任何一条 D. 能同时说明上述两条规律 （2）小明和小华一起在通过实验来探究《平抛物体的运动的规律》，他们得到了小球做平抛运动的闪光照片，但由于不小心给撕掉了一段，他们在剩下的坐标纸上描出了几个点，如图2所示，已知图中每个小方格的边长都是0.2cm，根据剩下的这块坐标纸。回答并求解下面的问题： ①C点是否为抛出点_______（填“是”或“不是”）； ②闪光频率为_______Hz； ③平抛初速度为_______m/s； 四、计算题（12+23，共35分） 13. 我国自行研制、具有完全自主知识产权的新一代大型喷气式客机C919首飞成功，拉开了全面试验试飞的新征程。假设飞机在平直跑道上从静止开始自西向东做加速运动，经过时间t=30s后达到起飞所要求的速度v=80m/s，此时滑行距离为x=1.8×103m。已知飞机质量m=7.5×104kg，牵引力恒为F=2.5×105N，加速过程中受到的阻力随速度变化，重力加速度取g=10m/s2，求飞机加速过程中： （1）飞机达到起飞要求时的动量大小； （2）牵引力的平均功率； （3）飞机所受阻力的冲量。 14. 如图，一竖直固定的长直圆管内有一质量为M的静止薄圆盘，圆盘与管的上端口距离为l，圆管长度为20l，一质量为的小球从管的上端口由静止下落，并撞在圆盘中心，圆盘向下滑动，所受滑动摩擦力与其所受重力大小相等。小球在管内运动时与管壁不接触，圆盘始终水平，小球与圆盘发生的碰撞均为弹性碰撞，且碰撞时间极短。不计空气阻力，重力加速度大小为g。求∶ 第一次碰撞后瞬间小球和圆盘的速度大小？ 15. 两物块A、B用轻弹簧相连，质量均为2kg，初始时弹簧处于原长，A、B两物块都以v=6m/s的速度在光滑的水平地面上运动，质量为4kg的物块C静止在前方，如图所示。B与C碰撞后二者会粘在一起运动。则在以后的运动中： （1）当弹簧的弹性势能最大时，物块A的速度为多大？ （2）系统中弹性势能的最大值是多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年度 第一学期 高三学年 物理学科 第二次考试 一、单选题（每小题5分，共35分） 1. 2024年4月，神舟十八号飞船航天员乘组携带“水生密闭生态实验模块”进入中国空间站“问天”实验舱，实施国内首次在轨水生生态系统研究项目。该模块主体为一个充满水的“太空鱼缸”，其中有金鱼藻和4条斑马鱼。该系统在轨运行期间，忽略空间站受到的空气摩擦力和地球之外的天体引力，则（　　） A. 斑马鱼受到浮力、地球引力和向心力 B. 斑马鱼受到的浮力与地球引力大小相等，方向相反 C. 斑马鱼所受向心力来自地球引力 D. 斑马鱼所受地球引力与其在地面所受引力大小相等 【答案】C 【解析】 【详解】ABC．浮力产生的原因为液面不同高度的压力差，空间站绕地稳定飞行时，地球对它的万有引力提供向心力，处于完全失重状态，液面没有压力差，所以斑马鱼只受万有引力作用，不受浮力作用，故AB错误，C正确； D．根据万有引力表达式 可知，斑马鱼所在轨道的半径更大，所以其所受地球引力比其在地面所受引力大小更小，故D错误。 故选C。 2. 为践行新形势下的强军目标，在某次军事演习中，水平匀速飞行的无人机在斜坡底端A的正上方投弹，炸弹垂直击中倾角为θ＝、长为L＝300m的斜坡的中点P，如图所示，若sin＝0.6，cos＝0.8，g取10m/s2，则无人机距A点的高度h和飞行的速度v分别为（　　） A. h＝170m　v＝30m/s B. h＝135m　v＝40m/s C. h＝80m　v＝30m/s D. h＝45m　v＝40m/s 【答案】A 【解析】 【详解】将炸弹在P点的速度分解为水平方向和竖直方向，则有 P点到A点的竖直高度为 P点到A点的水平距离为 由平抛运动规律有 联立解得 故A正确，BCD错误。 故选A。 3. 1932年，查德威克用未知射线轰击氢核，发现这种射线是由质量与质子大致相等的中性粒子（即中子）组成。如图，中子以速度分别碰撞静止的氢核和氮核，碰撞后氢核和氮核的速度分别为和。设碰撞为弹性正碰，不考虑相对论效应，下列说法正确的是（　　） A. 碰撞后氮核的动量比氢核的小 B. 碰撞后氮核的动能比氢核的小 C. 大于 D. 大于 【答案】B 【解析】 【详解】设中子的质量为，氢核的质量为，氮核的质量为，设中子和氢核碰撞后中子速度为，由动量守恒定律和能量守恒定律可得 联立解得 设中子和氮核碰撞后中子速度为，由动量守恒定律和能量守恒定律可得 联立解得 可得 碰撞后氢核的动量为 氮核的动量为 可得 碰撞后氢核的动能为 氮核的动能为 可得 故B正确，ACD错误。 故选B。 4. 如图所示，将小球从地面以初速度竖直上抛的同时，将另一相同质量的小球从距地面处由静止释放，两球恰在处相遇（不计空气阻力）。则（　　） A. 两球同时落地 B. 相遇时两球速度大小相等 C. 从开始运动到相遇，球动能的减少量等于球动能的增加量 D. 相遇后的任意时刻，重力对球做功功率和对球做功功率相等 【答案】C 【解析】 【详解】A．a球做的是竖直上抛运动，b球是自由落体运动，两球恰在处相遇，它们的运动状态不同，不可能同时落地，故A错误。 B．从题目内容可看出，在处相遇，此时a球和b球的位移相同，时间相同，它们的加速度也相同，所以ab两个球的运动的过程恰好是相反的，把a球的运动反过来看的话，应该和b球的运动过程一样，所以在相遇时，a球的速度刚好为0，而b球的速度刚好为v0，所以B错误。 C．由于两球运动时机械能守恒，两球恰在处相遇，从开始运动到相遇，由动能定理可知，球a动能的减少量等于球b动能的增加量，选项C正确。 D．相遇后，ab两个球的速度的大小不同，而重力的大小是相同的，所以重力的功率不同，故D错误。 故选C。 【点睛】 5. 如图，小滑块在水平外力作用下，沿水平地面从A点由静止向右滑行、滑至B点时撤去外力F，到C点时速度恰好为零，不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A. 段滑块动量的改变量大于阻力的冲量 B. 段和段滑块动量的变化量大小相等方向相同 C. 滑块运动的全过程，做的功与克服阻力的功大小相等 D. 滑块运动的全过程，的冲量与阻力的冲量大小相等，方向相同 【答案】C 【解析】 【详解】A．在BC段滑块水平方向只受阻力作用，根据动量定理可知，BC段滑块动量的改变量等于阻力的冲量，故A错误； B．AB段和BC段滑块动量的变化量大小相同，方向相反，故B错误； C．在整个过程中，根据动能定理，有 即滑块运动的全过程中，F做的功与克服阻力的功大小相等，故C正确； D．滑块运动的全过程，根据动量定理，F的冲量与阻力的冲量大小相同，方向相反，故D错误。 故选C。 6. “智能防摔马甲”是一款专门为老年人研发的科技产品。该装置通过马甲内的传感器和微处理器精准识别穿戴者的运动姿态，在其失衡瞬间迅速打开安全气囊进行主动保护，能有效地减小摔倒带来的伤害。在穿戴者着地的过程中，安全气囊可以（　　） A. 减小穿戴者与地面的接触时间，减小合力冲量 B. 延长穿戴者与地面的接触时间，增大合力冲量 C. 减小穿戴者与地面的接触时间，减小地面对穿戴者的平均冲击力 D. 延长穿戴者与地面的接触时间，减小穿戴者的动量变化率 【答案】D 【解析】 【详解】在穿戴者着地时，动量的变化是一定的，即合外力的冲量一定，根据 由于穿上马甲后与地面接触时间变长，可知地面对穿戴者的平均冲力减小，即穿戴者的动量变化率减小。 故选D。 7. 一个质量为3kg的物体所受的合力随时间变化的情况如图所示，那么该物体在6s内速度的改变量是 A. 7m/s B. 6.7m/s C. 6m/s D. 5m/s 【答案】D 【解析】 【详解】根据动量定理：Ft=m△vF-t图象与坐标轴围成的面积表示合外力的冲量，则有 ×(3+5)×4−×1×2＝3△v 解得 △v=5m/s 故选D． 二、多选题（每小题6分，共18分） 8. 质量为M、右侧曲面光滑的木块静止在光滑的水平地面上，木块右端非常薄，与地面平滑连接。质量为m的小球从静止开始沿木块的曲面下滑，小球起始位置距离地面的高度为h。若。则（　　） A. 小球下滑的过程中，木块一直向左加速运动 B. 小球下滑的过程中，小球减少的机械能为mgh C. 小球滑落至地面时，小球的速度为 D. 小球滑落至地面时，木块的速度为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．小球下滑过程中，木块受到小球的挤压力，压力有水平向左的分量，直到小球滑落至地面，所以木块一直向左加速运动，故A正确； BCD．小球和木块组成的系统在水平方向上不受外力作用，动量守恒 小球滑落至地面时，根据机械能守恒有 解得 小球下滑的过程中，小球减少的机械能为 故BC错误，D正确。 故选AD。 9. 如图所示，在光滑水平面上，甲、乙、丙三个半径相同的匀质小球处在同一直线上，开始时小球甲，丙静止，小球乙以向右的速度v先与小球丙发生弹性碰撞，之后又与小球甲碰撞一次，已知小球甲、乙的质量为m，丙的质量为3m，则小球甲的最终速度大小可能为（ ） A. B. C. D. 【答案】BCD 【解析】 【详解】当小球乙向右与小球丙发生弹性碰撞时，根据动量守恒定律有 根据机械能守恒定律有 联立解得 ， 小球乙与小球丙碰撞后反弹，当其与小球甲碰撞时，若无机械能损失，则 解得 ， 若小球乙与小球甲碰撞过程中，机械能损失最大，甲、乙碰后速度相同则 解得 所以甲乙小球相碰后，甲的速度大小的范围为 故选BCD。 10. 如图所示，甲、乙两颗质量相等的卫星分别沿椭圆轨道和圆轨道绕地球运动，甲的轨道的近地点和地面相切，则（　　） A. 甲卫星在近地点的速度一定大于7.9km/s B. 甲卫星在远地点的机械能一定小于其在近地点的机械能 C. 甲卫星在近地点的动能可能小于乙卫星的动能 D. 甲卫星的周期可能等于乙卫星的周期 【答案】AD 【解析】 【详解】A．如果卫星在近地点速率等于7.9km/s，卫星将以近地点为圆轨道绕地球做圆周运动，而不可能沿椭圆轨道运动，因为卫星在近地点要做离心运动，满足 所以可知卫星在近地点的速率一定大于第一宇宙速度，即大于7.9km/s，故A正确； B．卫星从近地点远地点到远地点近地点的运动过程中只有万有引力做负功，卫星的机械能守恒，故卫星在近地点的机械能等于远地点的机械能，故B错误； C．乙卫星的速度小于第一宇宙速度，根据动能的公式 且两卫星质量相等，可知，甲卫星在近地点的动能大于乙卫星的动能，故C错误； D．两卫星都绕地球公转，根据开普勒第三定律，甲卫星的椭圆轨道的半长轴无法与乙卫星的轨道半径比较大小，则两者的周期无法比较大小，故D正确； 故选AD。 三、实验题（每空2分，共12分） 11. 某同学安装如图甲所示的实验装置，验证机械能守恒定律。如图乙所示是该实验得到的一条点迹清晰的纸带，现要取A、B两点来验证，已知电火花计时器每隔0.02s打一个点。 请回答下列问题： （1）电火花计时器的工作电压是________V （2）若x2=4.80 cm，则在纸带上打下计数点B时的速度vB=________m/s（计算结果保留三位有效数字） （3）若x1数据也已测出，则实验还需测出的物理量为_________ （4）经过测量计算后，某同学画出了如图丙所示的E–h图线，则图中表示重物动能随重物高度变化的曲线为________（填“图线A”或“图线B”） 【答案】 ①. 220 ②. 1.20 ③. A、B之间的距离 ④. B 【解析】 【详解】（1）[1]电火花打点计时器的工作电压是220V； （2）[2]利用匀变速直线运动的推论得 （3）[3]要验证机械能守恒定律，则要求出重力势能的变化量，所以还要测出AB之间的距离 （4）[4]根据机械能守恒，重物离地越高，重力势能越大，则动能越小，故动能随离地高度变化的曲线为图线B。 12. 根据不同的实验条件，进行了“探究平抛运动规律”的实验 （1）平抛物体的运动规律可以概括为两点： ①水平方向做匀速运动； ②竖直方向做自由落体运动。 为了研究平抛物体的运动，可做下面的实验：如图1所示，用小锤打击弹性金属片，A球就水平飞出，同时B球被松开，做自由落体运动，两球同时落到地面。这个实验_______ A. 只能说明上述规律中的第①条 B. 只能说明上述规律中的第②条 C. 不能说明上述规律中的任何一条 D. 能同时说明上述两条规律 （2）小明和小华一起在通过实验来探究《平抛物体的运动的规律》，他们得到了小球做平抛运动的闪光照片，但由于不小心给撕掉了一段，他们在剩下的坐标纸上描出了几个点，如图2所示，已知图中每个小方格的边长都是0.2cm，根据剩下的这块坐标纸。回答并求解下面的问题： ①C点是否为抛出点_______（填“是”或“不是”）； ②闪光频率为_______Hz； ③平抛初速度为_______m/s； 【答案】（1）B （2） ①. 是 ②. 50 ③. 0.3 【解析】 【小问1详解】 A．实验中A球做平抛运动，B球做自由落体运动，两球同时落地，只能说明竖直方向运动情况相同，不能说明水平方向匀速，A错误； B．两球同时落地，表明平抛运动竖直方向与自由落体运动规律相同，即竖直方向做自由落体运动，B正确； C．能说明竖直方向规律，C错误； D．不能说明水平方向规律，D错误； 故选B。 【小问2详解】 [1]设每个小方格边长为 竖直方向相邻两点位移差 若C为抛出点，竖直方向初速度为0，由自由落体运动规律，相邻时间间隔内竖直位移之比为。设C到B竖直位移 B到A竖直位移 则 符合，故C是抛出点； [2]由，， 得 闪光频率 [3]水平方向做匀速运动，设水平相邻两点距离为 则平抛初速度 四、计算题（12+23，共35分） 13. 我国自行研制、具有完全自主知识产权的新一代大型喷气式客机C919首飞成功，拉开了全面试验试飞的新征程。假设飞机在平直跑道上从静止开始自西向东做加速运动，经过时间t=30s后达到起飞所要求的速度v=80m/s，此时滑行距离为x=1.8×103m。已知飞机质量m=7.5×104kg，牵引力恒为F=2.5×105N，加速过程中受到的阻力随速度变化，重力加速度取g=10m/s2，求飞机加速过程中： （1）飞机达到起飞要求时的动量大小； （2）牵引力的平均功率； （3）飞机所受阻力的冲量。 【答案】（1）6×106kg∙m/s；（2）1.0×107W；（2）-2.4×106N∙s，向东 【解析】 【详解】（1）根据动量的定义 ｐ=mv 代入数据可得 ｐ=6×106kg∙m/s （2）由 带入数据可得 （3）取向东为正方向，对飞机加速过程，由动量定理 解得 If=1.5×106N∙s 方向向西。 14. 如图，一竖直固定的长直圆管内有一质量为M的静止薄圆盘，圆盘与管的上端口距离为l，圆管长度为20l，一质量为的小球从管的上端口由静止下落，并撞在圆盘中心，圆盘向下滑动，所受滑动摩擦力与其所受重力大小相等。小球在管内运动时与管壁不接触，圆盘始终水平，小球与圆盘发生的碰撞均为弹性碰撞，且碰撞时间极短。不计空气阻力，重力加速度大小为g。求∶ 第一次碰撞后瞬间小球和圆盘的速度大小？ 【答案】 【解析】 【详解】小球在与圆盘碰撞前做自由落体运动，设碰前速度为，则有 小球和圆盘碰撞过程系统动量守恒，以竖直向下为正方向，设第一次碰后小球和圆盘的速度分别为和，则有 根据机械能守恒可得 联立解得， 第一次碰撞后瞬间小球和圆盘的速度大小，只不过小球的速度方向竖直向上，圆盘的速度方向竖直向下。 15. 两物块A、B用轻弹簧相连，质量均为2kg，初始时弹簧处于原长，A、B两物块都以v=6m/s的速度在光滑的水平地面上运动，质量为4kg的物块C静止在前方，如图所示。B与C碰撞后二者会粘在一起运动。则在以后的运动中： （1）当弹簧的弹性势能最大时，物块A的速度为多大？ （2）系统中弹性势能的最大值是多少？ 【答案】（1）3m/s；（2）12J 【解析】 【详解】（1）当A、B、C三者的速度相同时弹簧的弹性势能最大。由A、B、C组成的系统动量守恒得 解得 （2）B、C碰撞时B、C组成的系统动量守恒，设碰后瞬间B、C两者速度为vBC，则 得 物块A、B、C速度相同时弹簧的弹性势能最大为Ep，根据能量守恒定律，则 Ep=（mB＋mC）vBC2＋mAv2（mA＋mB＋mC）vABC2 代入数据可得 Ep=12J 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $