精品解析:云南省普洱市镇沅县第一中学2025-2026学年高三上学期期中考试物理试题
2026-04-20
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 云南省 |
| 地区(市) | 普洱市 |
| 地区(区县) | 镇沅彝族哈尼族拉祜族自治县 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.81 MB |
| 发布时间 | 2026-04-20 |
| 更新时间 | 2026-04-20 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-04-20 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57438423.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
云南省普洱市镇沅县第一中学2025-2026学年高三上学期期中考试
高三物理试卷
本试卷共6页,15小题,满分100分。考试时间75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证、考场号、座位号填写在答题卡上,并认真核准条形码上的准考证号、姓名、考场号、座位号,在规定的位置贴好条形码。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
一、选择题(本题包括10小题,1-7题,每小题4分,共28分,在每小题所给出的四个选项中,只有一个选项符合题意,选对得4分,选错或不选得0分,第8-10题为多选题, 出的四个选项中有两个选项符合题意,全部选对得6分,选对但不全得3分, 选错或不选得0分)
1. 2025年6月,中国科学院近代物理研究所甘再国研究员团队合成了新核素镤210(),并精确测量其衰变特性,衰变方程为,半衰期为1.2ms。下列说法正确的是( )
A. X是电子
B. 10个原子核经过1.2ms后一定剩下5个原子核
C. 若使环境温度降低,的半衰期会变长
D. α衰变的实质是原子核内的两个质子和两个中子结合成一个α粒子
2. 甲、乙两辆汽车在平直公路上运动的图像如图所示,则在时间内,两车的( )。
A. 平均速度相等 B. 平均速率相等
C. 路程相等 D. 平均加速度相等
3. 如图所示,A、B为同一水平线上的两个相同的绕绳轮子,现按箭头方向以相同的速度缓慢转动A、B,使重物C缓慢上升.在此过程中绳上的拉力大小 ( )
A. 保持不变
B. 逐渐减小
C. 逐渐增大
D. 先减小后增大
4. 如图所示,在倾角为37°的固定斜面上放置一质量的长木板,另一质量的滑块放置在长木板上。已知滑块和长木板之间的动摩擦因数,长木板与斜面间的动摩擦因数,滑块和长木板在外力作用下处于静止状态,此时长木板和斜面之间无摩擦力作用,最大静摩擦力认为等于滑动摩擦力,,,重力加速度g取。现将外力撤去,则( )。
A. 撤去外力后,滑块所受摩擦力方向一定沿斜面向上
B. 撤去外力后,滑块所受摩擦力方向一定沿斜面向下
C. 未撤去外力时,外力一定仅作用在滑块上
D. 未撤去外力时,外力一定仅作用在长木板上
5. 如图所示,一个半径为R的光滑圆管固定在竖直面内,缺口A点在最高点,另一缺口B点与其圆心O点等高。在管内运动的质量均为m的两小球a、b(管口内径略大于小球直径)从A点以一定的初速度水平飞出,经过管口时对管道的弹力大小相等,其中a球恰好从B点再次进入圆管,b球落到与B点等高的水平地面上,不计空气阻力,已知当地重力加速度为g,以下说法正确的是( )
A. a球离开管口前对圆管的作用力大小为,方向竖直向上
B. b球离开管口前对圆管的作用力大小为,方向竖直向下
C. a、b两球离开管口前的速度大小之比为
D. a、b两球离开管口后做平抛运动的水平位移之比为
6. 北京时间2025年8月6日,揽月面着陆器着陆起飞综合验证试验圆满完成。此次试验是我国载人月球探测工程研制工作的一个关键节点。假如在登月之前需要先发射两颗探月卫星a、b进行科学探测,两卫星在同一平面内绕月球运动可视为匀速圆周运动,且绕行方向相同。测得月球的半径为r,a的轨道半径小于b的轨道半径,两卫星之间距离最小为、最大为,不考虑两卫星之间的作用力。下列说法正确的是( )
A. a、b两卫星的轨道半径之比
B. a、b两卫星的速度大小之比
C. a、b两卫星的加速度大小之比
D. a、b两卫星的周期大小之比
7. 如图所示,倾角θ=37°的传送带以v0=1m/s的速度沿顺时针方向匀速转动,现将物块B轻放在传送带下端的同时,物块A从传送带上端以v1=2m/s的初速度沿传送带下滑,结果两物块恰好没有在传送带上相碰,已知物块与传送带间的动摩擦因数均为0.8,两物块(均可视为质点)质量均为1kg,重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。下列说法正确的是( )
A. 两物块刚开始在传送带上运动时的加速度大小均为0.8m/s2
B. 物块B从放上传送带到刚好要与物块A相碰所用的时间为5.5s
C. 两物块与传送带之间由于摩擦产生的热量为64J
D. 传送带上下端间的距离为10m
8. 如图甲所示,水平传送带匀速转动,一个物块从传送带的右端以一定的初速度向左滑上传送带,物块在传送带上的运动的位移随时间变化的规律如图乙所示,0~3s内图像是抛物线,3~4.5s内图像是直线,重力加速度为,不计物块大小,则下列判断正确的是( )
A. 传送带沿顺时针方向匀速转动 B. 传送带转动的速度大小为2m/s
C. 物块滑上传送带时的初速度大小为4m/s D. 物块与传送带间的动摩擦因数为0.4
9. 2025年2月至3月间,天文爱好都在热议太阳系中的“七星连珠”,是指由于各行星绕太阳的周期不同,会每隔一段时间出现七颗行量在一直线上。如图所示,A、B、C三颗星体绕一中心天体O在同一平面内、半径不同的圆周轨道顺时针做匀速圆周运动,已知A、B、C运动的线速度之比为,A运动的周期为T,某时刻O、A、B、C四者共线且A、B、C在O点同侧,则从此时开始( )
A. A、B间距离相邻两次最短的时间小于B、C间距离相邻两次最短的时间
B. A、B间距离相邻两次最短的时间大于B、C间距离相邻两次最短的时间
C. 再次出现O、A、B、C四者共线且A、B、C在O点同侧的最短时间为15T
D. 再次出现O、A、B、C四者共线且A、B、C在O点同侧的最短时间为7.5T
10. 甲、乙两个质量相同的物体,用大小相等的力F分别拉它们在水平面上从静止开始运动相同的距离s。如图所示,甲在光滑面上,乙在粗糙面上,则下列关于力F对甲、乙两物体做的功和甲、乙两物体获得的动能的说法中正确的是( )
A. 力F对甲物体做功多
B. 力F对甲、乙两个物体做的功一样多
C. 甲物体获得的动能比乙大
D. 甲、乙两个物体获得的动能相同
二、非选择题
11. 该学习小组继续用如图丁所示的实验装置来做“探究小车加速度与力、质量的关系”的实验。
(1)为消除阻力对实验的影响,某同学操作如下:将小车静止放在水平长木板上,把长木板不带滑轮的一端慢慢垫高,如图戊所示,直到小车带着纸带由静止开始沿长木板向下滑动,即认为刚好补偿阻力完毕。该同学补偿阻力的操作________(选填“正确”或“不正确”);
(2)实验中________(选填“需要”或“不需要”)满足所挂钩码的质量远小于小车的质量;
(3)如果该同学已经按照①中的操作补偿阻力,在小车质量不变时,通过改变钩码的质量,得到的图像是( )
A. B. C. D.
(4)每得到一条纸带,分析其数据,可在图像上做出________个点(选填“1”或“多”)。
12. 某实验小组利用平抛运动来验证机械能守恒定律,实验装置见图甲。实验时利用频闪相机对做平抛运动的小球进行拍摄,频闪仪每隔拍一幅照片,某次拍摄处理后得到的照片如图乙所示(图中未包括小球刚离开轨道的影像)。图中背景是画有方格的纸板,纸板与小球轨迹所在平面平行,方格线横平竖直,每个方格的边长为。实验中测得的小球影像的高度差在图乙中标出。已知小球质量克,重力加速度。
(1)根据图乙所给数据分析,小球离开斜槽末端时的速度大小____m/s,运动到位置a时的竖直分速度大小为___________m/s。(结果均保留2位有效数字)
(2)小球从a到b过程重力势能减少了___________J;小球从a到b过程动能增加了__________J。(结果均保留2位有效数字)
(3)若实验前斜槽末端未调节水平,________本实验的结论。(填“影响”或“不影响”)
13. 如图,用AB、BC两根细绳把质量为m=1kg的小球悬挂于车内,当小车向右做水平匀速直线运动时,AB绳与竖直方向的夹角为α=37°,BC绳与竖直方向的夹角为β=53°,求:(重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,sin53°=0.8,cos53°=0.6)
(1)AB、BC中的张力大小。
(2)当小车以a=8 m/s2的加速度向右水平行驶时,AB、BC中的张力大小。
14. 2025年4月24日,我国神舟二十号载人飞船在酒泉卫星发射中心成功发射。飞船质量为,由火箭送入近地点为A、远地点为B的椭圆轨道上,其中近地点A可视为紧贴地球表面。飞船近地点的速度为,运行至远地点B时点火加速实施变轨,进入半径为r的预定圆轨道,并与在轨运行的空间站完成对接。若测得飞船进入圆形轨道后速率为,地球半径为R,万有引力常量为G,忽略其它星体的影响。求:
(1)地球的质量M;
(2)飞船在椭圆轨道上从A点运动到B点所需的最短时间t;
(3)变轨前,飞船在椭圆轨道上从A运动到B点,飞船所受万有引力的冲量大小I。
15. 如图所示,倾角为的光滑斜面固定在水平地面上,斜面右侧连接一光滑圆弧轨道,圆弧轨道下面静止放着一质量的长木板,圆弧轨道最低点与木板相切接触但无挤压。与斜面平行的轻质弹簧两端连接两个质量均为的物块和,物块紧靠着挡板,物块通过跨过光滑轻质定滑轮的轻质细绳与质量、可视为质点的物块相连,与物块相连的细绳平行于斜面,物块在外力作用下静止在对应圆心角为、半径的光滑圆弧轨道的最高点处,此时细绳恰好伸直且无拉力。现由静止释放物块沿圆弧轨道下滑,当物块滑至点时,物块未到达点,物块此时恰好离开挡板,此时细绳断裂。取重力加速度,弹簧始终处于弹性限度内,细绳不可伸长,定滑轮的大小不计,木板足够长。
(1)求弹簧的劲度系数;
(2)求细绳断裂后的瞬间,物块对圆弧轨道的压力大小;
(3)物块滑上长木板的瞬间,同时给一个水平向右的初速度,物块与长木板之间的动摩擦因数,长木板与地面之间的动摩擦因数滑上木板时无能量损失。求:物块与长木板上表面产生的热量。
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云南省普洱市镇沅县第一中学2025-2026学年高三上学期期中考试
高三物理试卷
本试卷共6页,15小题,满分100分。考试时间75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证、考场号、座位号填写在答题卡上,并认真核准条形码上的准考证号、姓名、考场号、座位号,在规定的位置贴好条形码。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
一、选择题(本题包括10小题,1-7题,每小题4分,共28分,在每小题所给出的四个选项中,只有一个选项符合题意,选对得4分,选错或不选得0分,第8-10题为多选题, 出的四个选项中有两个选项符合题意,全部选对得6分,选对但不全得3分, 选错或不选得0分)
1. 2025年6月,中国科学院近代物理研究所甘再国研究员团队合成了新核素镤210(),并精确测量其衰变特性,衰变方程为,半衰期为1.2ms。下列说法正确的是( )
A. X是电子
B. 10个原子核经过1.2ms后一定剩下5个原子核
C. 若使环境温度降低,的半衰期会变长
D. α衰变的实质是原子核内的两个质子和两个中子结合成一个α粒子
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据衰变方程,质量数守恒:210 = 206 + 4
电荷数守恒:91 = 89 + 2
故X为α粒子(氦核),而非电子,A错误;
B.半衰期是统计规律,适用于大量原子核,10个原子核衰变时剩余数量存在随机性,无法保证恰好剩5个,B错误;
C.半衰期由原子核内部性质决定,与外界温度无关。降低温度不会改变半衰期,C错误;
D.α衰变是原子核内两个质子和两个中子结合成α粒子()的过程,描述符合实际,D正确。
故选D。
2. 甲、乙两辆汽车在平直公路上运动的图像如图所示,则在时间内,两车的( )。
A. 平均速度相等 B. 平均速率相等
C. 路程相等 D. 平均加速度相等
【答案】D
【解析】
【详解】ABC.根据图像下的面积表示位移可知,甲车的位移大于乙车的位移,因两车沿直线单向运动,故位移大小等于路程,由于平均速度,平均速率,可知平均速度和平均速率均不相等,故ABC错误;
D.时间内,初末速度相等,则速度变化量相等,根据可知,两者平均加速度相等,故D正确。
故选D。
3. 如图所示,A、B为同一水平线上的两个相同的绕绳轮子,现按箭头方向以相同的速度缓慢转动A、B,使重物C缓慢上升.在此过程中绳上的拉力大小 ( )
A. 保持不变
B. 逐渐减小
C. 逐渐增大
D. 先减小后增大
【答案】C
【解析】
【详解】试题分析:物体受三个力:重力和两个拉力,重物C缓慢竖直上升时三力平衡,合力为零,则知两个拉力的合力与重力大小相等,所以重物C所受的合外力不变;两个拉力合力一定,而两个拉力的夹角不断增大,故拉力不断增大,故选项C正确.
考点:共点力作用下物体平衡
【名师点睛】本题关键记住“将一个力分解为等大的两个分力,两个分力的夹角越大,分力越大”的结论,也可以用解析法求解出拉力表达式进行分析.
4. 如图所示,在倾角为37°的固定斜面上放置一质量的长木板,另一质量的滑块放置在长木板上。已知滑块和长木板之间的动摩擦因数,长木板与斜面间的动摩擦因数,滑块和长木板在外力作用下处于静止状态,此时长木板和斜面之间无摩擦力作用,最大静摩擦力认为等于滑动摩擦力,,,重力加速度g取。现将外力撤去,则( )。
A. 撤去外力后,滑块所受摩擦力方向一定沿斜面向上
B. 撤去外力后,滑块所受摩擦力方向一定沿斜面向下
C. 未撤去外力时,外力一定仅作用在滑块上
D. 未撤去外力时,外力一定仅作用在长木板上
【答案】A
【解析】
【详解】AB.撤去外力后,假设两者保持相对静止,则对整体有:
对滑块有:
解得,故假设不成立;
若滑块相对长木板向上运动,对滑块有
对长木板有
显然,因两者均从静止开始运动,长木板的速度不可能比滑块的大,因此假设不成立,故滑块一定相对长木板向下运动,即所受摩擦力沿斜面向上,A正确、B错误。
C.若外力仅作用在滑块上,因此时斜面对长木板无摩擦力,若要使长木板静止,则滑块对长木板的摩擦力一定与长木板沿斜面向下的重力分力相平衡,即
而f的最大值为,故长木板不可能受力平衡,C错误;
D.若外力仅作用在长木板上,根据,滑块不可能静止,D错误。
故选A。
5. 如图所示,一个半径为R的光滑圆管固定在竖直面内,缺口A点在最高点,另一缺口B点与其圆心O点等高。在管内运动的质量均为m的两小球a、b(管口内径略大于小球直径)从A点以一定的初速度水平飞出,经过管口时对管道的弹力大小相等,其中a球恰好从B点再次进入圆管,b球落到与B点等高的水平地面上,不计空气阻力,已知当地重力加速度为g,以下说法正确的是( )
A. a球离开管口前对圆管的作用力大小为,方向竖直向上
B. b球离开管口前对圆管的作用力大小为,方向竖直向下
C. a、b两球离开管口前的速度大小之比为
D. a、b两球离开管口后做平抛运动的水平位移之比为
【答案】D
【解析】
【详解】对a球的平抛运动,有
解得
在管口处,设小球所受弹力方向向上,有
解得
假设成立,故a 球对管道的作用力大小为 方向竖直向下;故可得b球对管口的作用力大小也为,方向竖直向上;对b球在管口,有
离开管口平抛,有
解得
故选D。
6. 北京时间2025年8月6日,揽月面着陆器着陆起飞综合验证试验圆满完成。此次试验是我国载人月球探测工程研制工作的一个关键节点。假如在登月之前需要先发射两颗探月卫星a、b进行科学探测,两卫星在同一平面内绕月球运动可视为匀速圆周运动,且绕行方向相同。测得月球的半径为r,a的轨道半径小于b的轨道半径,两卫星之间距离最小为、最大为,不考虑两卫星之间的作用力。下列说法正确的是( )
A. a、b两卫星的轨道半径之比
B. a、b两卫星的速度大小之比
C. a、b两卫星的加速度大小之比
D. a、b两卫星的周期大小之比
【答案】B
【解析】
【详解】A.已知两卫星绕月球做匀速圆周运动,方向相同,最小距离为,最大距离为。设a的轨道半径为,b的轨道半径为,且
当两卫星位于月球同一侧时,距离最小:
当两卫星位于月球两侧时,距离最大:
联立解得:,
所以,故A项错误;
B.对卫星有
整理有
所以,故B项正确;
C.对卫星有
整理有
所以,故C项错误;
D.根据开普勒第三定律有
整理有,故D项错误。
故选B。
7. 如图所示,倾角θ=37°的传送带以v0=1m/s的速度沿顺时针方向匀速转动,现将物块B轻放在传送带下端的同时,物块A从传送带上端以v1=2m/s的初速度沿传送带下滑,结果两物块恰好没有在传送带上相碰,已知物块与传送带间的动摩擦因数均为0.8,两物块(均可视为质点)质量均为1kg,重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。下列说法正确的是( )
A. 两物块刚开始在传送带上运动时的加速度大小均为0.8m/s2
B. 物块B从放上传送带到刚好要与物块A相碰所用的时间为5.5s
C. 两物块与传送带之间由于摩擦产生的热量为64J
D. 传送带上下端间的距离为10m
【答案】D
【解析】
【详解】A.两物块刚开始在传送带上运动时,根据牛顿第二定律可得,故A错误;
B.物块B在传送带上加速的时间为
由于,物块B随后跟着传送到一起匀速向上运动。物块A从冲上传送带到速度为零所用时间为
物块A从速度为零向上加速到与传送带速度相同所用时间为
所以两物块从放上传送带到刚好要相碰所用时间为,故B错误;
C.两物块与传送带之间由于摩擦产生的热量为,故C错误;
D.在7.5s内物块A的位移大小为
物块B的位移大小为
所以传送带下端到上端的距离为,故D正确。
故选D。
8. 如图甲所示,水平传送带匀速转动,一个物块从传送带的右端以一定的初速度向左滑上传送带,物块在传送带上的运动的位移随时间变化的规律如图乙所示,0~3s内图像是抛物线,3~4.5s内图像是直线,重力加速度为,不计物块大小,则下列判断正确的是( )
A. 传送带沿顺时针方向匀速转动 B. 传送带转动的速度大小为2m/s
C. 物块滑上传送带时的初速度大小为4m/s D. 物块与传送带间的动摩擦因数为0.4
【答案】ABC
【解析】
【详解】A.物块运动一段时间后返回,可知物块受摩擦力向右,因此传送带沿顺时针方向转动,故A正确;
BC.设物块滑上传送带的初速度大小为,物块做匀变速运动的加速度大小为,结合图像可知的位移大小等于,有,
代入,,
解得,
设传送带速度为,有
故BC正确;
D.根据牛顿第二定律可得
可得物块与传送带间的动摩擦因数为,故D错误。
故选ABC。
9. 2025年2月至3月间,天文爱好都在热议太阳系中的“七星连珠”,是指由于各行星绕太阳的周期不同,会每隔一段时间出现七颗行量在一直线上。如图所示,A、B、C三颗星体绕一中心天体O在同一平面内、半径不同的圆周轨道顺时针做匀速圆周运动,已知A、B、C运动的线速度之比为,A运动的周期为T,某时刻O、A、B、C四者共线且A、B、C在O点同侧,则从此时开始( )
A. A、B间距离相邻两次最短的时间小于B、C间距离相邻两次最短的时间
B. A、B间距离相邻两次最短的时间大于B、C间距离相邻两次最短的时间
C. 再次出现O、A、B、C四者共线且A、B、C在O点同侧的最短时间为15T
D. 再次出现O、A、B、C四者共线且A、B、C在O点同侧的最短时间为7.5T
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.根据万有引力提供向心力
解得
可知
根据开普勒第三定律
可得
则A、B、C运动的周期分别为,设A、B间距离相邻两次最短的时间,则有
解得
设B、C间距离相邻两次最短的时间,则有
解得
A、B间距离相邻两次最短的时间小于B、C间距离相邻两次最短的时间,故A正确,B错误;
CD.由于
即当B、C第一次距离相邻时,A、B第五次相邻,此时O、A、B、C四者共线,所以最短时间为7.5T,故C错误,D正确。
故选AD。
10. 甲、乙两个质量相同的物体,用大小相等的力F分别拉它们在水平面上从静止开始运动相同的距离s。如图所示,甲在光滑面上,乙在粗糙面上,则下列关于力F对甲、乙两物体做的功和甲、乙两物体获得的动能的说法中正确的是( )
A. 力F对甲物体做功多
B. 力F对甲、乙两个物体做的功一样多
C. 甲物体获得的动能比乙大
D. 甲、乙两个物体获得的动能相同
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.由W=Fs知,拉力的大小相同,物体的位移也相同,所以拉力对两物体做的功一样多,故A错误B正确;
CD.由动能定理可以知道,在光滑水平面上的木块,拉力对物体做的功等于物体的动能变化,在粗糙水平面上的木块,拉力对物体做正功的同时,摩擦力对物体做了负功,所以在光滑水平面上的物体获得的动能要大于在粗糙水平面上物体的动能,故C正确。D错误
故选BC。
二、非选择题
11. 该学习小组继续用如图丁所示的实验装置来做“探究小车加速度与力、质量的关系”的实验。
(1)为消除阻力对实验的影响,某同学操作如下:将小车静止放在水平长木板上,把长木板不带滑轮的一端慢慢垫高,如图戊所示,直到小车带着纸带由静止开始沿长木板向下滑动,即认为刚好补偿阻力完毕。该同学补偿阻力的操作________(选填“正确”或“不正确”);
(2)实验中________(选填“需要”或“不需要”)满足所挂钩码的质量远小于小车的质量;
(3)如果该同学已经按照①中的操作补偿阻力,在小车质量不变时,通过改变钩码的质量,得到的图像是( )
A. B. C. D.
(4)每得到一条纸带,分析其数据,可在图像上做出________个点(选填“1”或“多”)。
【答案】(1)不正确 (2)不需要 (3)C
(4)1
【解析】
【小问1详解】
补偿阻力的操作应该是把长木板不带滑轮的一端慢慢垫高,直至小车能带着纸带在木板上向下做匀速运动(即打出的纸带上点的间隔均匀),所以该同学的操作不正确。
【小问2详解】
因为实验中存在力传感器,所以在忽略空气阻力的情况下,绳上拉力就是小车受到的合力,所以不需要钩码质量远小于小车的质量。
【小问3详解】
该同学按照步骤①的操作进行时,平衡摩擦力过度,所以力传感器示数为0时,可认为小车已受到外力,此时小车已经有加速度,即公式应为
可得
故图像纵轴截距不为零。
故选C。
【小问4详解】
每改变一次钩码的质量,可以得到一条新的纸带,利用这条纸带测出一组力传感器的读数和一个a的大小,所以在图像中只有一个点。
12. 某实验小组利用平抛运动来验证机械能守恒定律,实验装置见图甲。实验时利用频闪相机对做平抛运动的小球进行拍摄,频闪仪每隔拍一幅照片,某次拍摄处理后得到的照片如图乙所示(图中未包括小球刚离开轨道的影像)。图中背景是画有方格的纸板,纸板与小球轨迹所在平面平行,方格线横平竖直,每个方格的边长为。实验中测得的小球影像的高度差在图乙中标出。已知小球质量克,重力加速度。
(1)根据图乙所给数据分析,小球离开斜槽末端时的速度大小____m/s,运动到位置a时的竖直分速度大小为___________m/s。(结果均保留2位有效数字)
(2)小球从a到b过程重力势能减少了___________J;小球从a到b过程动能增加了__________J。(结果均保留2位有效数字)
(3)若实验前斜槽末端未调节水平,________本实验的结论。(填“影响”或“不影响”)
【答案】(1) ①. 1.0 ②. 1.0
(2) ①. 0.052 ②. 0.051
(3)不影响
【解析】
【小问1详解】
[1] 小球离开斜槽末端时的速度大小
[2]竖直分速度
【小问2详解】
[1]小球从a到b过程中,其重力势能减小了
[2]小球运动到图乙中b位置时的竖直分速度
故小球在位置b的动能为
小球在位置a的动能为
所以小球从a到b的过程中,其动能增加了
【小问3详解】
若实验前斜槽末端未调节水平,小球做斜抛运动,不影响小球水平分速度、竖直分速度的计算,不影响小球动能增加量及重力势能减少量的计算,所以不影响本实验的结论。
13. 如图,用AB、BC两根细绳把质量为m=1kg的小球悬挂于车内,当小车向右做水平匀速直线运动时,AB绳与竖直方向的夹角为α=37°,BC绳与竖直方向的夹角为β=53°,求:(重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,sin53°=0.8,cos53°=0.6)
(1)AB、BC中的张力大小。
(2)当小车以a=8 m/s2的加速度向右水平行驶时,AB、BC中的张力大小。
【答案】(1),;(2),
【解析】
【详解】(1)根据牛顿第二定律有
解得
(2)根据牛顿第二定律有
解得
由可知小车以a=8 m/s2的加速度向右水平行驶时,小球飘起,,设小球飘起时AB绳与竖直方向的夹角为,根据牛顿第二定律有
解得
14. 2025年4月24日,我国神舟二十号载人飞船在酒泉卫星发射中心成功发射。飞船质量为,由火箭送入近地点为A、远地点为B的椭圆轨道上,其中近地点A可视为紧贴地球表面。飞船近地点的速度为,运行至远地点B时点火加速实施变轨,进入半径为r的预定圆轨道,并与在轨运行的空间站完成对接。若测得飞船进入圆形轨道后速率为,地球半径为R,万有引力常量为G,忽略其它星体的影响。求:
(1)地球的质量M;
(2)飞船在椭圆轨道上从A点运动到B点所需的最短时间t;
(3)变轨前,飞船在椭圆轨道上从A运动到B点,飞船所受万有引力的冲量大小I。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
空间站在预定圆轨道上做匀速圆周运动,则有
解得地球的质量
【小问2详解】
卫星在预定圆轨道上的运动周期为,则有
椭圆轨道的半长轴
卫星在椭圆轨道上的运动周期为,根据开普勒第三定律有
解得
飞船从A运动到B点,需要的时间至少为
【小问3详解】
飞船在近地点A速度为,根据开普勒第二定律有
飞船从A运动到B点
联立可得
15. 如图所示,倾角为的光滑斜面固定在水平地面上,斜面右侧连接一光滑圆弧轨道,圆弧轨道下面静止放着一质量的长木板,圆弧轨道最低点与木板相切接触但无挤压。与斜面平行的轻质弹簧两端连接两个质量均为的物块和,物块紧靠着挡板,物块通过跨过光滑轻质定滑轮的轻质细绳与质量、可视为质点的物块相连,与物块相连的细绳平行于斜面,物块在外力作用下静止在对应圆心角为、半径的光滑圆弧轨道的最高点处,此时细绳恰好伸直且无拉力。现由静止释放物块沿圆弧轨道下滑,当物块滑至点时,物块未到达点,物块此时恰好离开挡板,此时细绳断裂。取重力加速度,弹簧始终处于弹性限度内,细绳不可伸长,定滑轮的大小不计,木板足够长。
(1)求弹簧的劲度系数;
(2)求细绳断裂后的瞬间,物块对圆弧轨道的压力大小;
(3)物块滑上长木板的瞬间,同时给一个水平向右的初速度,物块与长木板之间的动摩擦因数,长木板与地面之间的动摩擦因数滑上木板时无能量损失。求:物块与长木板上表面产生的热量。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
物块位于处时,弹簧被压缩,设压缩量为,对物块,由平衡条件有
依题意,当物块恰好离开挡板时,弹簧处于拉伸状态,设伸长量为,此时物块的加速度为0,对物块,由牛顿第二定律有
依题意
解得
【小问2详解】
由前面分析知,物块在处与处时,弹簧的形变量相同,弹性势能相同,对物块A、物块、弹簧和物块组成的系统,当物块由滑到时,由机械能守恒定律有
将物块在处的速度分解,则
得
在处,对物块,由牛顿第二定律有
得
由牛顿第三定律得物块对圆弧轨道的压力大小为
【小问3详解】
物块滑上长木板时,由于,物块做匀加速直线运动,长木板做匀减速直线运动,对物块有
得
对长木板有
得
经过一段时间二者达到共同的速度,由
对物块有
对长木板有
得
判断:假设二者共速后能保持相对静止一起做匀减速直线运动,有
而物块可以达到的最大加速度为
假设不成立,故共速后,二者各自以不同的加速度做匀减速直线运动,依题意,长木板足够长,物块最终停在长木板上,对物块有
得
物块停下来所经历时间
对长木板有
得
长木板停下来所经历时间
由于
故长木板停止后不再运动,,
得
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