内容正文:
2025-2026学年度第一学期高三第二次阶段性测试
物理学科
考试时间:75分钟 满分:100分
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
第I卷(选择题)
一、单选题(共7题,每题5分,共35分)
1. 2021年4月29日11时,长征五号B遥二运载火箭搭载空间站天和核心舱,在海南文昌航天发射场发射升空,若天和核心舱的质量为m、离地球表面的高度为h,地球质量为M、半径为R,G为引力常量,则地球对天和核心舱的万有引力大小为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】卫星到地心的距离为
r=R+h
地球对卫星万有引力的大小为
故选D。
2. 如图所示,材料相同的甲、乙两个盘子放置在匀速旋转的餐桌上,并相对餐桌保持静止,其中甲盘比乙盘距离餐桌中心远。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,下列说法正确的是( )
A. 若甲、乙两个盘子的质量相等,则两盘受到的摩擦力大小相等
B. 甲、乙两个盘子的线速度大小相等
C. 盘子的质量越小,越容易相对餐桌滑动
D. 若餐桌的转速逐渐增加,甲盘先相对餐桌滑动
【答案】D
【解析】
【详解】A.盘子做匀速圆周运动,甲、乙角速度ω相同,甲的转动半径r更大,分析可知二者的静摩擦力提供向心力,则有
可知若二者质量相等,甲受到的摩擦力更大,故A错误;
B.根据线速度
由于甲的转动半径更大,所以甲的线速度更大,故B错误;
C.当盘子即将滑动时,最大静摩擦力提供向心力,即
解得临界角速度
可见临界角速度与质量m无关,因此盘子是否容易滑动与质量无关,故C错误;
D.因为临界角速度
可知转动半径r越大,临界角速度越小。甲的转动半径更大,所以当餐桌转速逐渐增加时,甲先达到临界角速度,先相对餐桌滑动,故D正确。
故选D。
3. 北京冬奥会自由式滑雪女子U型池决赛,中国选手谷爱凌夺金。如图所示,在某次训练中,谷爱凌从离底端高处由静止滑下,滑到底端时的速度大小为。已知谷爱凌体重,重力加速度取,在上述训练过程中,谷爱凌的( )
A. 动能增加了 B. 机械能减少了
C. 克服阻力做功 D. 重力势能减少了
【答案】C
【解析】
【详解】A.动能增加量为,故A错误;
BC.下滑过程中阻力做负功,则机械能减少量与克服阻力做的功相等,根据动能定理有
解得克服阻力做功
即机械能减少了,故B错误,C正确;
D.重力势能减少量为,故D错误。
故选C。
4. 在下列运动过程中,研究对象机械能守恒的是( )
A. 神舟十九号减速下落
B. 铅球在空中做斜抛运动
C. 运动员在平直跑道上做加速直线运动
D. 滑块在粗糙固定斜面上减速下滑
【答案】B
【解析】
【详解】A.神舟十九号减速下落,动能和重力势能均减小,所以机械能减小,故A错误;
B.铅球在空中做斜抛运动,可认为只受重力作用,铅球的机械能守恒,故B正确;
C.运动员在平直跑道上做加速直线运动,动能增加,重力势能不变,所以机械能增大,故C错误;
D.滑块在粗糙固定斜面上减速下滑,动能和重力势能均减小,所以机械能减小,故D错误。
故选B。
5. 城市进入高楼时代后,高空坠物已成为危害极大的社会安全问题。设一个50g的鸡蛋从80m的窗户自由落下,鸡蛋与地面撞击时间约为2×10-3s,不计空气阻力,g取10m/s²,规定竖直向下为正方向。则下列说法正确的是( )
A. 鸡蛋刚与地面接触时重力的功率为10W
B. 该鸡蛋对地面的平均冲击力大小约为1000N
C. 与地面撞击过程,鸡蛋的动量改变量为2kg·m/s
D. 鸡蛋下落过程(从开始下落到与地面刚好接触的过程)重力的冲量为0.02N·s
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据自由落体公式
解得鸡蛋落地的速度为/s
鸡蛋刚与地面接触时重力的功率为W,故A错误;
B.根据动量定理得
代入数据解得N
故鸡蛋对地面的平均冲击力大小约为1000N,故B正确;
C.与地面撞击过程,鸡蛋的动量改变量为kg·m/s,故C错误;
D.根据速度时间公式有
解得鸡蛋下落的时间为
故鸡蛋下落过程重力的冲量为N·s,故D错误。
故选B。
6. 一颗子弹水平射入置于光滑水平面上的木块A并留在其中,A、B用一根弹性良好的轻质弹簧连在一起,如图所示。则在子弹打入木块A及弹簧被压缩的过程中,对子弹、两木块和弹簧组成的系统( )
A. 动量守恒,机械能守恒
B. 动量守恒,机械能不守恒
C. 动量不守恒,机械能不守恒
D. 无法判定动量、机械能是否守恒
【答案】B
【解析】
【详解】在整个过程中子弹、两木块和弹簧组成的系统所受外力之和为零,所以系统满足动量守恒;但在子弹射进木块过程中有内能产生,则系统机械能不守恒。
故选B。
7. 如图所示,质量为3m、半径为R的四分之一光滑圆弧曲面体静止在光滑的水平面上。一质量为m的小物块从曲面体顶端由静止开始下滑到曲面最底端,此过程中( )
A. 物块的机械能守恒
B. 物块、曲面体组成的系统动量守恒
C. 曲面体对物块的弹力不做功
D. 物块水平方向运动的位移为
【答案】D
【解析】
【详解】A.对物块和斜槽系统只有重力做功,机械能守恒,但是物块的机械能不守恒,选项A错误;
B.物块、曲面体组成的系统水平方向受合外力为零,则水平方向动量守恒,选项B错误;
C.曲面体对物块的弹力对物块做负功,选项C错误;
D.由水平方向动量守恒,结合人船模型可知
解得物块水平方向运动的位移为
选项D正确。
故选D。
二、多选题(共3题每题6分共18分)
8. 从地面竖直向上抛出一物体,其机械能E总等于动能Ek与重力势能Ep之和.取地面为重力势能零点,该物体的E总和Ep随它离开地面的高度h的变化如图所示.重力加速度取10 m/s2.由图中数据可得
A. 物体的质量为2 kg
B. h=0时,物体的速率为20 m/s
C. h=2 m时,物体的动能Ek=40 J
D. 从地面至h=4 m,物体的动能减少100 J
【答案】AD
【解析】
【详解】A.Ep-h图像知其斜率为G,故G= =20N,解得m=2kg,故A正确
B.h=0时,Ep=0,Ek=E机-Ep=100J-0=100J,故=100J,解得:v=10m/s,故B错误;
C.h=2m时,Ep=40J,Ek= E机-Ep=90J-40J=50J,故C错误
D.h=0时,Ek=E机-Ep=100J-0=100J,h=4m时,Ek’=E机-Ep=80J-80J=0J,故Ek- Ek’=100J,故D正确
9. 在水流速度均匀恒定的一条河中,一条船以相对于水恒定的速度渡河,下列说法哪些是不正确的( )
A. 小船渡河的轨迹为曲线
B. 保持船头垂直于河岸,小船渡河的时间最短
C. 保持船头垂直于河岸,小船渡河的路程最短
D. 船头偏向上游适当角度,小船一定可以到达河的正对岸
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.船水平竖直两方向均做匀速直线运动,则运动轨迹为直线,故A错误;
B.若船在静水中的速度始终垂直于河岸,则在垂直于河岸方向上的速度最大,渡河时间最短,故B正确;
C.当水流速度小于船在静水中的速度时,若合速度的方向与河岸垂直,小船渡河的路程才最短,故C错误;
D.只有水流速度小于船在静水中的速度时,根据平行四边形定则知,船头应适当偏向上游,合速度才可能垂直河岸,故D错误。
故选ACD。
10. 下列各图是反映汽车(额定功率为P额)从静止开始匀加速启动,最后做匀速直线运动的过程中,其速度随时间以及加速度、牵引力和功率随速度变化的图像,其中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ACD
【解析】
【详解】汽车从静止开始匀加速启动,根据牛顿第二定律可得F0-f=ma
可知牵引力在匀加速阶段保持不变,由功率P=F0v,可知在匀加速阶段,功率与速度成正比,随着速度的增大而增大,当P=P额时,功率保持不变,设此时的速度为v1,则有
之后牵引力减小,加速度减小,速度继续增加,汽车做加速度逐渐减小的加速运动,当牵引力F=f时,加速度为零,汽车速度达到最大vm,汽车做匀速直线运动,则有
由以上分析可知,故ACD正确,B错误。
故选ACD。
第II卷(非选择题)
三、实验题(共2题11题8分。12题6分。共14分)
11. 某实验小组用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。实验所用的打点计时器为电火花计时器。重锤从高处由静止开始下落,计时器在重锤拖着的纸带上打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,正确处理测量量,即可验证机械能守恒定律。
(1)下列几个操作步骤中:
A.按照图甲所示,安装好实验装置;
B.将电火花计时器接到学生电源的交流6 V上;
C.用天平测出重锤的质量;
D.先接通电源,后释放重锤,纸带随着重锤运动,计时器在纸带上打下一系列的点;
E.重复实验,多打几条纸带,选出点迹清晰的纸带;
F.测量纸带上某些点间的距离;
G.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能。
不需要进行的步骤是______,操作错误的步骤是______。(填步骤前相应的字母)
(2)在使用电火花计时器和质量为m的重锤验证机械能守恒定律的某次实验中,所有操作均正确,在选定的纸带上依次取计数点如图乙所示。设打相邻计数点的时间间隔为T,O为打下的第一个点。A、B、C为三个相邻的计数点。重力加速度为g。重锤由静止开始下落到打计数点B时,重锤动能的增加量的表达式为______,重锤重力势能的减少量的表达式为______。
(3)实验小组按正确方法处理数据后发现,重锤动能的增加量总是略小于重力势能的减少量,这种误差属于______(填“系统”或“偶然”)误差,产生误差的原因可能是______(写出一条即可)。
【答案】 ①. C ②. B ③. ④. mgx2 ⑤. 系统 ⑥. 空气阻力及纸带受到摩擦力
【解析】
【详解】(1)[1][2]不需测出重锤的质量,因为后面计算时质量可以约去,因此不需要进行的步骤是C;电火花计时器的电源是交流220 V,B步骤错误。
(2)[3][4]打下B点时重锤速度的表达式为
动能的增加量的表达式为
重力势能的减少量的表达式为
(3)[5][6]实验小组按正确方法处理数据后发现,重锤动能的增加量总是略小于重力势能的减少量,这种误差属于系统误差,不能通过多次测量来消除。产生误差的原因可能是空气阻力及纸带受到摩擦力,使重锤下落过程系统机械能减小。
12. 某同学用如图所示的装置验证动量守恒定律。将斜槽轨道固定在水平桌面上,轨道末段水平,右侧端点在水平木板上的垂直投影为O,木板上叠放着白纸和复写纸。实验时先将小球a从斜槽轨道上Q处由静止释放,a从轨道右端水平飞出后落在木板上;重复多次,测出落点的平均位置P与O点的距离,将与a半径相等的小球b置于轨道右侧端点,再将小球a从Q处由静止释放,两球碰撞后均落在木板上;重复多次,分别测出a、b两球落点的平均位置M、N与O点的距离、。
完成下列填空:
(1)记a、b两球的质量分别为、,实验中须满足条件______(填“>”或“<”);
(2)如果测得的、、、和在实验误差范围内满足关系式______,则验证了两小球在碰撞中满足动量守恒定律。实验中,用小球落点与O点的距离来代替小球水平飞出时的速度,依据是______。
【答案】(1)> (2) ①. ②. 小球离开斜槽末端后做平抛运动,竖直方向高度相同故下落时间相同,水平方向匀速运动直线运动,小球水平飞出时的速度与平抛运动的水平位移成正比。
【解析】
【小问1详解】
为了保证小球碰撞为对心正碰,且碰后不反弹,要求;
【小问2详解】
[1]两球离开斜槽后做平抛运动,由于抛出点的高度相等,它们做平抛运动的时间t相等,碰撞前a球的速度大小
碰撞后a的速度大小
碰撞后b球的速度大小
如果碰撞过程系统动量守恒,则碰撞前后系统动量相等,则
整理得
[2]小球离开斜槽末端后做平抛运动,竖直方向高度相同故下落时间相同,水平方向匀速运动直线运动,小球水平飞出时的速度与平抛运动的水平位移成正比。
四、综合题(共3题13题10分,14题11分,15题12分共33分。要求:写出必要的公式及解答过程)
13. 一质量为的小球以的速率竖直向上碰到天花板,又以原速率反弹,小球与天花板作用时间为,求:(重力加速度取)
(1)小球在这内动量的变化;
(2)小球对天花板的平均作用力。
【答案】(1),方向竖直向下
(2),方向竖直向上
【解析】
【小问1详解】
以竖直向下为正方向,则小球在这内动量的变化为
方向竖直向下。
【小问2详解】
设小球受到的平均作用力为,对小球由动量定理得
解得
根据牛顿第三定律,小球对天花板的平均作用力大小为,方向竖直向上。
14. 如图所示,有一质量的物块B,以的水平初速度冲上一个质量的静止木板A。物块在木板上滑行一段距离后相对木板静止。已知物块与木板间的动摩擦因数为0.8,木板与地面间的摩擦可忽略不计,重力加速度。求:
(1)物块相对木板静止时,木板速度的大小;
(2)物块所受摩擦力对物块做的功;
(3)物块在木板上运动的距离。
【答案】(1)1m/s
(2)-240J (3)1.25m
【解析】
【小问1详解】
对物体和木板用动量守恒定律,得
解得
【小问2详解】
对物块用动能定理,有
解得
【小问3详解】
对系统用能量守恒定律,有
解得
15. 如图所示,质量为的小物块从平台的右端点以速度水平飞出后,由点沿切线方向进入竖直圆轨道,并恰好从轨道最高点飞出。已知圆轨道的半径为为竖直直径,,重力加速度为,不计空气阻力,,求:
(1)到点的水平距离;
(2)物块运动到点时的速度的大小;
(3)物块经过圆轨道的过程中克服摩擦力做的功。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
物块从点飞出后做平抛运动,恰好由点沿其切线方向进入竖直圆轨道,则有,
水平方向
联立解得
【小问2详解】
物块刚好从轨道最高点飞出,重力刚好提供向心力,则有
解得
【小问3详解】
物块恰好由点沿其切线方向进入竖直圆轨道,则有
物块从点到点,根据动能定理可得
解得物块在圆轨道上运动时克服摩擦力做的功为
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
2025-2026学年度第一学期高三第二次阶段性测试
物理学科
考试时间:75分钟 满分:100分
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
第I卷(选择题)
一、单选题(共7题,每题5分,共35分)
1. 2021年4月29日11时,长征五号B遥二运载火箭搭载空间站天和核心舱,在海南文昌航天发射场发射升空,若天和核心舱的质量为m、离地球表面的高度为h,地球质量为M、半径为R,G为引力常量,则地球对天和核心舱的万有引力大小为( )
A. B. C. D.
2. 如图所示,材料相同的甲、乙两个盘子放置在匀速旋转的餐桌上,并相对餐桌保持静止,其中甲盘比乙盘距离餐桌中心远。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,下列说法正确的是( )
A. 若甲、乙两个盘子的质量相等,则两盘受到的摩擦力大小相等
B. 甲、乙两个盘子的线速度大小相等
C. 盘子的质量越小,越容易相对餐桌滑动
D. 若餐桌的转速逐渐增加,甲盘先相对餐桌滑动
3. 北京冬奥会自由式滑雪女子U型池决赛,中国选手谷爱凌夺金。如图所示,在某次训练中,谷爱凌从离底端高处由静止滑下,滑到底端时的速度大小为。已知谷爱凌体重,重力加速度取,在上述训练过程中,谷爱凌的( )
A. 动能增加了 B. 机械能减少了
C. 克服阻力做功 D. 重力势能减少了
4. 在下列运动过程中,研究对象机械能守恒的是( )
A. 神舟十九号减速下落
B. 铅球在空中做斜抛运动
C. 运动员在平直跑道上做加速直线运动
D. 滑块在粗糙固定斜面上减速下滑
5. 城市进入高楼时代后,高空坠物已成为危害极大的社会安全问题。设一个50g的鸡蛋从80m的窗户自由落下,鸡蛋与地面撞击时间约为2×10-3s,不计空气阻力,g取10m/s²,规定竖直向下为正方向。则下列说法正确的是( )
A. 鸡蛋刚与地面接触时重力的功率为10W
B. 该鸡蛋对地面的平均冲击力大小约为1000N
C. 与地面撞击过程,鸡蛋的动量改变量为2kg·m/s
D. 鸡蛋下落过程(从开始下落到与地面刚好接触的过程)重力的冲量为0.02N·s
6. 一颗子弹水平射入置于光滑水平面上的木块A并留在其中,A、B用一根弹性良好的轻质弹簧连在一起,如图所示。则在子弹打入木块A及弹簧被压缩的过程中,对子弹、两木块和弹簧组成的系统( )
A. 动量守恒,机械能守恒
B. 动量守恒,机械能不守恒
C. 动量不守恒,机械能不守恒
D. 无法判定动量、机械能是否守恒
7. 如图所示,质量为3m、半径为R的四分之一光滑圆弧曲面体静止在光滑的水平面上。一质量为m的小物块从曲面体顶端由静止开始下滑到曲面最底端,此过程中( )
A. 物块的机械能守恒
B. 物块、曲面体组成的系统动量守恒
C. 曲面体对物块的弹力不做功
D. 物块水平方向运动的位移为
二、多选题(共3题每题6分共18分)
8. 从地面竖直向上抛出一物体,其机械能E总等于动能Ek与重力势能Ep之和.取地面为重力势能零点,该物体的E总和Ep随它离开地面的高度h的变化如图所示.重力加速度取10 m/s2.由图中数据可得
A. 物体的质量为2 kg
B. h=0时,物体的速率为20 m/s
C. h=2 m时,物体的动能Ek=40 J
D. 从地面至h=4 m,物体的动能减少100 J
9. 在水流速度均匀恒定的一条河中,一条船以相对于水恒定的速度渡河,下列说法哪些是不正确的( )
A. 小船渡河的轨迹为曲线
B. 保持船头垂直于河岸,小船渡河的时间最短
C. 保持船头垂直于河岸,小船渡河的路程最短
D. 船头偏向上游适当角度,小船一定可以到达河的正对岸
10. 下列各图是反映汽车(额定功率为P额)从静止开始匀加速启动,最后做匀速直线运动的过程中,其速度随时间以及加速度、牵引力和功率随速度变化的图像,其中正确的是( )
A. B.
C. D.
第II卷(非选择题)
三、实验题(共2题11题8分。12题6分。共14分)
11. 某实验小组用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。实验所用的打点计时器为电火花计时器。重锤从高处由静止开始下落,计时器在重锤拖着的纸带上打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,正确处理测量量,即可验证机械能守恒定律。
(1)下列几个操作步骤中:
A.按照图甲所示,安装好实验装置;
B.将电火花计时器接到学生电源的交流6 V上;
C.用天平测出重锤的质量;
D.先接通电源,后释放重锤,纸带随着重锤运动,计时器在纸带上打下一系列的点;
E.重复实验,多打几条纸带,选出点迹清晰的纸带;
F.测量纸带上某些点间的距离;
G.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能。
不需要进行的步骤是______,操作错误的步骤是______。(填步骤前相应的字母)
(2)在使用电火花计时器和质量为m的重锤验证机械能守恒定律的某次实验中,所有操作均正确,在选定的纸带上依次取计数点如图乙所示。设打相邻计数点的时间间隔为T,O为打下的第一个点。A、B、C为三个相邻的计数点。重力加速度为g。重锤由静止开始下落到打计数点B时,重锤动能的增加量的表达式为______,重锤重力势能的减少量的表达式为______。
(3)实验小组按正确方法处理数据后发现,重锤动能的增加量总是略小于重力势能的减少量,这种误差属于______(填“系统”或“偶然”)误差,产生误差的原因可能是______(写出一条即可)。
12. 某同学用如图所示的装置验证动量守恒定律。将斜槽轨道固定在水平桌面上,轨道末段水平,右侧端点在水平木板上的垂直投影为O,木板上叠放着白纸和复写纸。实验时先将小球a从斜槽轨道上Q处由静止释放,a从轨道右端水平飞出后落在木板上;重复多次,测出落点的平均位置P与O点的距离,将与a半径相等的小球b置于轨道右侧端点,再将小球a从Q处由静止释放,两球碰撞后均落在木板上;重复多次,分别测出a、b两球落点的平均位置M、N与O点的距离、。
完成下列填空:
(1)记a、b两球的质量分别为、,实验中须满足条件______(填“>”或“<”);
(2)如果测得的、、、和在实验误差范围内满足关系式______,则验证了两小球在碰撞中满足动量守恒定律。实验中,用小球落点与O点的距离来代替小球水平飞出时的速度,依据是______。
四、综合题(共3题13题10分,14题11分,15题12分共33分。要求:写出必要的公式及解答过程)
13. 一质量为的小球以的速率竖直向上碰到天花板,又以原速率反弹,小球与天花板作用时间为,求:(重力加速度取)
(1)小球在这内动量的变化;
(2)小球对天花板的平均作用力。
14. 如图所示,有一质量的物块B,以的水平初速度冲上一个质量的静止木板A。物块在木板上滑行一段距离后相对木板静止。已知物块与木板间的动摩擦因数为0.8,木板与地面间的摩擦可忽略不计,重力加速度。求:
(1)物块相对木板静止时,木板速度的大小;
(2)物块所受摩擦力对物块做的功;
(3)物块在木板上运动的距离。
15. 如图所示,质量为的小物块从平台的右端点以速度水平飞出后,由点沿切线方向进入竖直圆轨道,并恰好从轨道最高点飞出。已知圆轨道的半径为为竖直直径,,重力加速度为,不计空气阻力,,求:
(1)到点的水平距离;
(2)物块运动到点时的速度的大小;
(3)物块经过圆轨道的过程中克服摩擦力做的功。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$