内容正文:
2025-2026学年度上学期高三学年考试
物理试题
一、选择题:本题共10小题,共46分。在每个小题给出的四个选项中,第1-7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8-10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1. 质量为2kg的滑块在水平力F作用下在水平面上做直线运动,图像如图所示。若滑块与水平面间的动摩擦因数,取重力加速度,则对应的图像正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由题图可知,滑块在内的加速度为
内的加速度
内的加速度为
根据牛顿第二定律,内
可得
内
可得
内
得
故选A。
2. 2023年10月26日11时14分,神舟十七号载人飞船在酒泉卫星发射中心发射成功,并于10月26日19时34分与“天宫”实现完美对接。下列说法正确的是( )
A. “2023年10月26日11时14分”指的是时间间隔
B. 观看神舟十七号升空的轨迹时,飞船可以视为质点
C. 对接前调整姿态时,飞船可以视为质点
D. 对接后,飞船在轨运行时不能视为质点
【答案】B
【解析】
【详解】A.“2023年10月26日11时14分”指的是时刻,故A错误;
B.观看神舟十七号升空的轨迹时,飞船大小形状可以忽略,可以视为质点,故B正确;
C.对接前调整姿态时,飞船大小形状不可以忽略,不可以视为质点,故C错误;
D.对接后,研究飞船在轨运行的轨迹时,其大小形状可以忽略,可以视为质点,故D错误。
故选B。
3. 一辆汽车以不同的恒定功率在平直路面上启动,前后两次图像如图所示,设汽车行驶时所受阻力与速率的二次方成正比,则第一次与第二次汽车启动时功率之比为( )
A. 9:4 B. 4:9 C. 27:8 D. 8:27
【答案】D
【解析】
【详解】因阻力
当达到最大速度时F=f,则功率为
可知第一次与第二次汽车启动时功率之比为
故选D。
4. 质量为2kg的物体在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动。F随t变化的图线如图所示,下列说法正确的是( )
A. 当t=2s时,物体的动量大小为
B. 当t=8s时,物体刚好回到初始位置
C. 在0~4s内,F的冲量大小为
D. 在6~8s内,F对物体做正功
【答案】B
【解析】
【详解】A.物体的初速度为0,根据动量定理,在时,物体的末动量等于合外力冲量,即,故A错误;
B.物体在前内先加速后减速为0,从第开始向相反方向加速,然后又相反方向减速到0,故末刚好回到初始位置,故B正确;
C.根据图像面积的物理意义,在内,的冲量,故C错误;
D.可知内,力的方向为正,从第开始向相反方向加速,然后又反方向减速到0,故末刚好回到初始位置,即在物体的位移为负,所以在内力做负功,故D错误。
故选B。
5. 矫正牙齿时,可用牵引线对牙施加力的作用。若某颗牙齿受到牵引线的两个作用力大小均为F,夹角为α(如图),则该牙所受两牵引力的合力大小为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据平行四边形定则可知,该牙所受两牵引力的合力大小为
故选B。
6. 如图所示,内壁光滑的绝热汽缸内用绝热活塞封闭一定质量的理想气体,初始时汽缸开口向上放置,活塞处于静止状态,将汽缸缓慢转动过程中,缸内气体( )
A. 内能增加,外界对气体做正功
B. 内能减小,所有分子热运动速率都减小
C. 温度降低,速率大的分子数占总分子数比例减少
D. 温度升高,速率大的分子数占总分子数比例增加
【答案】C
【解析】
【详解】初始时汽缸开口向上,活塞处于平衡状态,汽缸内外气体对活塞的压力差与活塞的重力平衡,则有
汽缸在缓慢转动的过程中,汽缸内外气体对活塞的压力差大于重力沿汽缸壁的分力,故汽缸内气体缓慢的将活塞往外推,最后汽缸水平,缸内气压等于大气压。
AB.汽缸、活塞都是绝热的,故缸内气体与外界没有发生热传递,汽缸内气体压强作用将活塞往外推,气体对外做功,根据热力学第一定律得:气体内能减小,故缸内理想气体的温度降低,分子热运动的平均速率减小,并不是所有分子热运动的速率都减小,AB错误;
CD.气体内能减小,缸内理想气体的温度降低,分子热运动的平均速率减小,故速率大的分子数占总分子数的比例减小,C正确,D错误。
故选C。
7. 如图,一均匀金属长直细棒AB置于倾角的粗糙斜面上,棒与斜面之间的动摩擦因数为。当棒的温度缓慢降低时,该棒缓慢均匀缩短,但棒上有一处相对于斜面静止,假设斜面不受热胀冷缩的影响,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,已知,则此处离棒下端A的距离与棒的总长之比为( )
A. 1:14 B. 13:14 C. 14:21 D. 20:21
【答案】A
【解析】
【详解】设棒长为L,温度降低时,设该处到棒下端A的距离为x;根据热胀冷缩原理,棒下部分所受摩擦力沿斜面向下,上部分所受摩擦力沿斜面向上,由于棒处于静止状态,根据平衡条件得
解得,故选A。
8. 北京时间2025年7月15日8时52分,天舟九号货运飞船(以下简称飞船)成功对接于空间站天和核心舱(以下简称核心舱)后向端口。如图所示,对接前飞船、核心舱分别在轨道Ⅰ、Ⅱ上绕地球做匀速圆周运动,且两者均沿顺时针方向运行。飞船通过变轨与核心舱对接最终两者一起在轨道Ⅱ上运动,不计飞船的质量变化。下列说法正确的是( )
A. 对接前飞船的线速度大于核心舱的线速度
B. 对接前飞船的周期大于核心舱的周期
C. 飞船可通过减速变轨至轨道Ⅱ上与核心舱对接
D. 飞船在轨道Ⅰ上运行时的机械能小于在轨道Ⅱ上运行时的机械能
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.由万有引力提供向心力,可得
可得,
可知对接前飞船的线速度大于核心舱的线速度,对接前飞船的周期小于核心舱的周期,故A正确,B错误;
C.卫星从低轨道变轨到高轨道,需要在变轨处点火加速,所以飞船可通过加速变轨至轨道Ⅱ上与核心舱对接,故C错误;
D.飞船从轨道I变轨到轨道Ⅱ需要点火加速,飞船的机械能增加,所以飞船在轨道I上运行时的机械能小于在轨道Ⅱ上运行时的机械能,故D正确。
故选AD。
9. 端午节赛龙舟是传统的娱乐项目,如图1所示是甲、乙两支队伍的比赛情景,两支队伍同时同地出发,其速度时间关系图像如图2所示,甲在第一段时间内的加速度是第二段时间内的加速度的,结合图像所提供的信息分析,下列判断正确的是( )
A. 甲在t0时刻的速度为 B. 两支队伍比赛的路程为
C. 乙到达终点的时刻为 D. 当乙到达终点时,甲的速度为
【答案】BC
【解析】
【详解】A.对甲,有
所以甲在t0时刻的速度为
故A错误;
B.两支队伍比赛的路程为
故B正确;
C.对乙,有
解得
故C正确;
D.当乙到达终点时,甲的速度为
故D错误。
故选BC。
10. 两列分别沿x轴正、负方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形如图所示,其中a波振幅为2cm,沿x轴正方向传播;b波振幅为4cm,沿x轴负方向传播。两列波的传播速度大小均为v=2m/s。则下列说法正确的是( )
A. 两列波的质点的起振方向均沿y轴负方向
B. 横波a的周期为2s
C. t=1.5s时,质点Q离开平衡位置的位移为2cm
D. 两列波从相遇到分离所用的时间为2s
【答案】BD
【解析】
【详解】A.根据平移法,且同一列波各点起振方向均相同,可知a波起振方向向上,b波起振方向向上,故A错误;
B. 横波a的波长为4m,则周期
故B正确;
C. 横波b的波长为4m,则周期也为2s,t=1.5s时经过 ,则质点Q离开平衡位置的位移为-4cm,故C错误;
D. 两列波从相遇到分离所用的时间为
故D正确。
故选BD。
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 为验证做匀速圆周运动物体的向心加速度与其角速度、轨道半径间的定量关系,某同学设计了如图所示的实验装置。其中是固定在竖直转轴上的水平凹槽,端固定的压力传感器可测出小钢球对其压力的大小,端固定一宽度为的挡光片,光电门可测量挡光片每一次的挡光时间。
实验步骤:
①测出挡光片与转轴的距离为;
②将小钢球紧靠传感器放置在凹槽上,测出此时小钢球球心与转轴的距离为;
③使凹槽绕转轴匀速转动;
④记录下此时压力传感器示数和挡光时间。
(1)小钢球转动的角速度_____(用、、表示)。
(2)若忽略小钢球所受摩擦,则要测量小钢球加速度,还需要测出_____,若该物理量用字母表示,则在误差允许范围内,本实验需验证的关系式为_____(用、、、、、表示)。
【答案】(1)
(2) ①. 小钢球的质量 ②.
【解析】
【小问1详解】
挡光片的线速度大小为
小钢球和挡光片同轴,则小钢球转动的角速度为
【小问2详解】
[1]根据牛顿第二定律,要求出加速度还需要测量小钢球的质量;
[2]根据,可得
又
联立可得在误差允许范围内,本实验需验证的关系式为
12. 某同学用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律。大小相同、质量不同的两小球A、B分别固定在轻杆两端,轻杆可绕固定于杆上三等分点的光滑水平轴O在竖直面内转动,转轴正下方有一光电门计时器,小球通过计时器时其球心恰好与光电门等高。已知当地的重力加速度为g。现将轻杆拉至如图甲所示的水平位置并由静止释放,当A球第一次通过光电门时,计时器显示的遮光时间为。
回答下列问题:
(1)用游标卡尺测量小球的直径时如图乙所示,则小球的直径d=______cm;
(2)小球A经过光电门时速度v=______m/s;(保留两位有效数字)
(3)若两小球A、B球心间的距离为L(),小球A的质量是小球B质量的n倍(n>1),当改变L,则得到不同的,根据数据做出如图丙所示的图像。只要该图像斜率k满足:k=______,即可说明此过程中A、B构成的系统机械能守恒(用含有g、d、n的表达式表示)。
(4)若实际实验中根据数据图像获得的k值总是比理论值偏小,请写出至少一条可能原因:______。
【答案】(1)0.940
(2)0.19 (3)
(4)释放小球时有初速度;实际杆长大于L;小球经过光电门时不是球心;实验室给出的当地重力加速度小于实际值,或者其他可能产生实际速度大于理论值的答案均可给分。
【解析】
【小问1详解】
小球的直径d=0.9cm+0.05mm×8=0.940cm
【小问2详解】
小球A经过光电门时速度
【小问3详解】
若机械能守恒,则满足
其中
解得
则
【小问4详解】
若实际实验中根据数据图像获得的k值总是比理论值偏小,可能原因:释放小球时有初速度;实际杆长大于L;小球经过光电门时不是球心;实验室给出的当地重力加速度小于实际值,或者其他可能产生实际速度大于理论值的答案均可给分。
13. 京昆高速公路在四川省的雅西高速段是全国较为险峻的高速路,这里海拔高,临崖临壁,急转弯多。因此,这段路上设置了多条避险车道,避险车道可看作倾角为的斜面。某汽车质量为2500kg,轮胎与车道地面间的动摩擦系数为0.6,某避险车道长为100m,倾角。当汽车失控时,受到的牵引力为零。(取,,)
(1)汽车失控时,求其在避险车道向上滑行时的加速度;
(2)汽车失控时,以21.6m/s的速度进入避险车道,求其冲上避险车道的最大距离;
(3)若汽车以的加速度在避险车道上加速下滑,求牵引力的大小和方向。
【答案】(1)10.8m,方向沿车道向下;(1)21.6m;(3)F=2500N,方向沿车道向上
【解析】
【详解】(1)汽车受力如图所示
根据牛顿第二定律
代入数据得车辆的加速度
方向沿车道向下。
(2)由运动学公式
可得汽车冲上避险车道的最大距离为
(3)汽车下滑时受力如图所示
根据牛顿第二定律
代入数据得牵引力大小为
方向沿车道向上。
14. 如图,一折射率为的材料制作的三棱镜,其横截面为直角三角形ABC,∠A=90°,∠B=30°。一束平行光平行于BC边从AB边射入棱镜,不计光线在棱镜内的多次反射,求AC边与BC边上有光出射区域的长度的比值。
【答案】2
【解析】
【详解】设从点入射的光线经折射后恰好射向点,光在边上的入射角为,折射角为,如图所示
由折射定律有
设从范围入射的光折射后在边上的入射角为,由几何关系有
代入题中数据解得
,
所以从范围入射的光折射后在边上发生全反射,反射光线垂直射到边,边上全部有光射出。设从范围入射的光折射后在边上的入射角为,如图所示
由几何关系可知
根据已知条件可知
即从范围入射的光折射后在边上发生全反射,反射光线垂直射到边上。设边上有光线射出的部分为,由几何关系得
边与边有光射出区域的长度比值为
15. 如图所示,在水平地面上,轻质弹簧左端与竖直固定挡板相连,右侧有一质量为的物块P(与弹簧不粘连),P置于A点并将弹簧锁定,弹簧的压缩量为,弹簧劲度系数为k=100N/m,弹性势能为,弹簧处于弹性限度内。右侧固定一半径为R=0.4m的光滑半圆形轨道,轨道末端与地面相切于C点,D为最高点,O为圆心。B、C间水平地面粗糙,B、C间距为L=5m,B点左侧地面光滑,A、B间距大于10cm。现解除弹簧锁定,P脱离弹簧后与静止在B点的质量为的物块Q发生弹性正碰,重力加速度g取,不计空气阻力,物块均可视为质点。
(1)求P、Q碰后瞬间,物块Q的速度大小;
(2)要使P、Q碰后,物块Q能滑上半圆形轨道,求物块Q与B、C间水平地面的动摩擦因数应满足的条件;
(3)改变弹簧压缩量,P、Q碰后,取走物块P,物块Q恰好通过轨道最高点D,落到地面后弹起,设物块与水平地面发生碰撞前后,竖直方向速度大小不变,方向相反,碰撞过程中水平方向所受摩擦力大小为竖直方向支持力的k倍(碰撞时间极短,重力冲量可忽略不计),且k=0.05,请计算物块Q离开D点后向左运动的最大水平距离。
【答案】(1)
(2)
(3)4m
【解析】
【小问1详解】
设P脱离弹簧时的速度为,由能量守恒得
得
规定向右为正方向,P、Q碰撞,有
得
【小问2详解】
对Q,从B到C,由能量守恒有
若Q能滑上半圆形轨道,需满足Q在C点的速度大于0,得
【小问3详解】
Q恰好通过轨道最高点D,在D点,有
得
Q飞出后至与地面碰撞前做平抛运动,有,
得,
落地前瞬间竖直速度为
碰撞过程中,竖直方向,由动量定理得
同理,水平方向上有
解得
即每次与地面碰撞,水平速度减小0.4m/s,水平速度减小到零需要碰撞的总次数为次
相邻两次碰撞的水平位移大小为,其中i=1、2、3、4
故物块Q向左的最大水平距离为
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物理试题
一、选择题:本题共10小题,共46分。在每个小题给出的四个选项中,第1-7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8-10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1. 质量为2kg的滑块在水平力F作用下在水平面上做直线运动,图像如图所示。若滑块与水平面间的动摩擦因数,取重力加速度,则对应的图像正确的是( )
A. B.
C. D.
2. 2023年10月26日11时14分,神舟十七号载人飞船在酒泉卫星发射中心发射成功,并于10月26日19时34分与“天宫”实现完美对接。下列说法正确的是( )
A. “2023年10月26日11时14分”指的是时间间隔
B. 观看神舟十七号升空的轨迹时,飞船可以视为质点
C. 对接前调整姿态时,飞船可以视为质点
D. 对接后,飞船在轨运行时不能视为质点
3. 一辆汽车以不同的恒定功率在平直路面上启动,前后两次图像如图所示,设汽车行驶时所受阻力与速率的二次方成正比,则第一次与第二次汽车启动时功率之比为( )
A. 9:4 B. 4:9 C. 27:8 D. 8:27
4. 质量为2kg的物体在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动。F随t变化的图线如图所示,下列说法正确的是( )
A. 当t=2s时,物体的动量大小为
B. 当t=8s时,物体刚好回到初始位置
C. 在0~4s内,F的冲量大小为
D. 在6~8s内,F对物体做正功
5. 矫正牙齿时,可用牵引线对牙施加力的作用。若某颗牙齿受到牵引线的两个作用力大小均为F,夹角为α(如图),则该牙所受两牵引力的合力大小为( )
A.
B.
C.
D.
6. 如图所示,内壁光滑的绝热汽缸内用绝热活塞封闭一定质量的理想气体,初始时汽缸开口向上放置,活塞处于静止状态,将汽缸缓慢转动过程中,缸内气体( )
A. 内能增加,外界对气体做正功
B. 内能减小,所有分子热运动速率都减小
C. 温度降低,速率大的分子数占总分子数比例减少
D. 温度升高,速率大的分子数占总分子数比例增加
7. 如图,一均匀金属长直细棒AB置于倾角的粗糙斜面上,棒与斜面之间的动摩擦因数为。当棒的温度缓慢降低时,该棒缓慢均匀缩短,但棒上有一处相对于斜面静止,假设斜面不受热胀冷缩的影响,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,已知,则此处离棒下端A的距离与棒的总长之比为( )
A. 1:14 B. 13:14 C. 14:21 D. 20:21
8. 北京时间2025年7月15日8时52分,天舟九号货运飞船(以下简称飞船)成功对接于空间站天和核心舱(以下简称核心舱)后向端口。如图所示,对接前飞船、核心舱分别在轨道Ⅰ、Ⅱ上绕地球做匀速圆周运动,且两者均沿顺时针方向运行。飞船通过变轨与核心舱对接最终两者一起在轨道Ⅱ上运动,不计飞船的质量变化。下列说法正确的是( )
A. 对接前飞船的线速度大于核心舱的线速度
B. 对接前飞船的周期大于核心舱的周期
C. 飞船可通过减速变轨至轨道Ⅱ上与核心舱对接
D. 飞船在轨道Ⅰ上运行时的机械能小于在轨道Ⅱ上运行时的机械能
9. 端午节赛龙舟是传统的娱乐项目,如图1所示是甲、乙两支队伍的比赛情景,两支队伍同时同地出发,其速度时间关系图像如图2所示,甲在第一段时间内的加速度是第二段时间内的加速度的,结合图像所提供的信息分析,下列判断正确的是( )
A. 甲在t0时刻的速度为 B. 两支队伍比赛的路程为
C. 乙到达终点的时刻为 D. 当乙到达终点时,甲的速度为
10. 两列分别沿x轴正、负方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形如图所示,其中a波振幅为2cm,沿x轴正方向传播;b波振幅为4cm,沿x轴负方向传播。两列波的传播速度大小均为v=2m/s。则下列说法正确的是( )
A. 两列波的质点的起振方向均沿y轴负方向
B. 横波a的周期为2s
C. t=1.5s时,质点Q离开平衡位置的位移为2cm
D. 两列波从相遇到分离所用的时间为2s
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 为验证做匀速圆周运动物体的向心加速度与其角速度、轨道半径间的定量关系,某同学设计了如图所示的实验装置。其中是固定在竖直转轴上的水平凹槽,端固定的压力传感器可测出小钢球对其压力的大小,端固定一宽度为的挡光片,光电门可测量挡光片每一次的挡光时间。
实验步骤:
①测出挡光片与转轴的距离为;
②将小钢球紧靠传感器放置在凹槽上,测出此时小钢球球心与转轴的距离为;
③使凹槽绕转轴匀速转动;
④记录下此时压力传感器示数和挡光时间。
(1)小钢球转动的角速度_____(用、、表示)。
(2)若忽略小钢球所受摩擦,则要测量小钢球加速度,还需要测出_____,若该物理量用字母表示,则在误差允许范围内,本实验需验证的关系式为_____(用、、、、、表示)。
12. 某同学用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律。大小相同、质量不同的两小球A、B分别固定在轻杆两端,轻杆可绕固定于杆上三等分点的光滑水平轴O在竖直面内转动,转轴正下方有一光电门计时器,小球通过计时器时其球心恰好与光电门等高。已知当地的重力加速度为g。现将轻杆拉至如图甲所示的水平位置并由静止释放,当A球第一次通过光电门时,计时器显示的遮光时间为。
回答下列问题:
(1)用游标卡尺测量小球的直径时如图乙所示,则小球的直径d=______cm;
(2)小球A经过光电门时速度v=______m/s;(保留两位有效数字)
(3)若两小球A、B球心间的距离为L(),小球A的质量是小球B质量的n倍(n>1),当改变L,则得到不同的,根据数据做出如图丙所示的图像。只要该图像斜率k满足:k=______,即可说明此过程中A、B构成的系统机械能守恒(用含有g、d、n的表达式表示)。
(4)若实际实验中根据数据图像获得的k值总是比理论值偏小,请写出至少一条可能原因:______。
13. 京昆高速公路在四川省的雅西高速段是全国较为险峻的高速路,这里海拔高,临崖临壁,急转弯多。因此,这段路上设置了多条避险车道,避险车道可看作倾角为的斜面。某汽车质量为2500kg,轮胎与车道地面间的动摩擦系数为0.6,某避险车道长为100m,倾角。当汽车失控时,受到的牵引力为零。(取,,)
(1)汽车失控时,求其在避险车道向上滑行时的加速度;
(2)汽车失控时,以21.6m/s的速度进入避险车道,求其冲上避险车道的最大距离;
(3)若汽车以的加速度在避险车道上加速下滑,求牵引力的大小和方向。
14. 如图,一折射率为的材料制作的三棱镜,其横截面为直角三角形ABC,∠A=90°,∠B=30°。一束平行光平行于BC边从AB边射入棱镜,不计光线在棱镜内的多次反射,求AC边与BC边上有光出射区域的长度的比值。
15. 如图所示,在水平地面上,轻质弹簧左端与竖直固定挡板相连,右侧有一质量为的物块P(与弹簧不粘连),P置于A点并将弹簧锁定,弹簧的压缩量为,弹簧劲度系数为k=100N/m,弹性势能为,弹簧处于弹性限度内。右侧固定一半径为R=0.4m的光滑半圆形轨道,轨道末端与地面相切于C点,D为最高点,O为圆心。B、C间水平地面粗糙,B、C间距为L=5m,B点左侧地面光滑,A、B间距大于10cm。现解除弹簧锁定,P脱离弹簧后与静止在B点的质量为的物块Q发生弹性正碰,重力加速度g取,不计空气阻力,物块均可视为质点。
(1)求P、Q碰后瞬间,物块Q的速度大小;
(2)要使P、Q碰后,物块Q能滑上半圆形轨道,求物块Q与B、C间水平地面的动摩擦因数应满足的条件;
(3)改变弹簧压缩量,P、Q碰后,取走物块P,物块Q恰好通过轨道最高点D,落到地面后弹起,设物块与水平地面发生碰撞前后,竖直方向速度大小不变,方向相反,碰撞过程中水平方向所受摩擦力大小为竖直方向支持力的k倍(碰撞时间极短,重力冲量可忽略不计),且k=0.05,请计算物块Q离开D点后向左运动的最大水平距离。
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