内容正文:
2025-2026学年度高三上学期物理期中考试
一、单项选择题(本题7小题,每题4分,共28分)
1. 自由式滑雪运动常称为空中的舞蹈,具有很强的观赏性。某滑雪赛道示意图如图所示,运动员(可视为质点)从较高的坡面滑到A处时,沿水平方向以速度飞离坡面,落到倾角为的斜坡B处,若不计空气阻力,重力加速度为g,下列说法错误的是( )
A. 运动员在空中飞行时处于失重状态
B. 运动员在空中经历的时间为
C. 运动员落到斜坡上时,速度与水平方向的夹角为
D. 运动员落到斜坡时的速度大小为
【答案】C
【解析】
【详解】A.运动员在空中飞行时做平抛运动,加速度方向竖直向下,处于失重状态,故A正确;
B.运动员做平抛运动,落到斜坡上时,有
解得
故B正确;
C.运动员落到斜坡上时,水平分速度大小为,竖直方向分速度大小
设速度方向与水平方向的夹角为,可知
故C错误;
D.运动员落到斜坡时的速度大小,故D正确。
说法错误的,故选C。
2. 有些人喜欢在家躺着看手机,出现了手机碰伤额头的情况。若手机(视为质点)从距离额头为20cm的高度处无初速度掉落,不计空气阻力,取重力加速度大小,则手机刚碰到额头时的速度大小为( )
A. 1m/s B. C. 2m/s D. 4m/s
【答案】C
【解析】
【详解】手机从静止开始自由落体运动,下落高度,重力加速度。根据自由落体速度公式
代入数据解得,故选 C。
3. 为了让乘客乘车更为舒适,某探究小组设计了一种新的交通工具,乘客的座椅能随着坡度的变化而自动调整,使座椅始终保持水平。如图所示,一汽车沿倾角为30°的斜坡向上做匀加速直线运动,加速度大小a=2m/s2,乘客的质量m=50kg,乘客除坐在座椅上外,没有和座椅接触,取重力加速度大小g=10m/s2,则汽车加速上坡时,乘客受到的摩擦力大小为( )
A. 25N B. N C. 50N D. N
【答案】D
【解析】
【详解】汽车加速上坡时对人进行受力分析,人受到重力,支持力和水平向右的摩擦力,水平方向的摩擦力提供水平方向的加速度,在水平方向上,由牛顿第二定律有
故选D。
4. 某新能源汽车以某初速度开始做匀加速直线运动,位移为x,时间为t,的图像如图所示,下列说法正确的是( )
A. 该新能源汽车的加速度大小为
B. 该新能源汽车的初速度大小为5m/s
C. 该新能源汽车在0.5s时刻的速度大小为15m/s
D. 该新能源汽车在0~0.5s时间内的平均速度大小为12.5m/s
【答案】A
【解析】
【详解】AB.根据可得
由图像可知
可得a=8m/s2
初速度,A正确,B错误;
C.该新能源汽车在0.5s时刻的速度大小为,C错误;
D.该新能源汽车在0~0.5s时间内的平均速度大小等于0.25s时刻的瞬时速度,则为,D错误。
故选A。
5. 如图所示,质量m=1kg的物块(可视为质点)以v1=10 m/s的初速度从粗糙斜面上的P点沿斜面向上运动到达最高点后,又沿原路返回,其速率随时间变化的图象如图乙所示.已知斜面固定且足够长,且不计空气阻力,取g=10m/s2,下列说法中正确的是 ( )
A. 物块所受的重力与摩擦力之比为3∶2
B. 在t=1 s到t=6s的时间内物块所受重力的平均功率为50 W
C. 在t=6s时物体克服摩擦力做功的功率为20 W
D. 在t=0到t=1s时间内机械能的变化量大小与t=1s到t=6s时间内机械能变化量大小之比为1∶5
【答案】D
【解析】
【详解】A.设斜面倾角为θ,根据速度-时间图象的斜率表示加速度得:上滑过程:
下滑过程:
根据牛顿第二定律得:
带入数据解得:
故A错误;
B.根据速度-时间图象与坐标轴围成的面积表示位移得:1-6s内的位移
x=×5×10=25m
则t=1s到t=6s的时间内物块所受重力的平均功率
故B错误;
C.摩擦力
则t=6s时物体克服摩擦力做功的功率
P=fv=4×10=40W
故C错误;
D.在t=0到t=1s时间内机械能的变化量大小△E1=fx1,t=1s到t=6s时间内机械能变化量大小
△E2=fx2
则
故D正确.
故选D.
【名师点睛】本题是速度-时间图象,牛顿第二定律,机械能,功和功率的综合应用,要灵活运用功的计算式,灵活应用公式求解,题目综合性太强,需要熟练掌握这四块知识才能解决.
6. 倾角为的传送带以恒定速率顺时针转动。时在传送带底端无初速轻放一小物块,如图所示。时刻物块运动到传送带中间某位置,速度达到。不计空气阻力,则物块从传送带底端运动到顶端的过程中,加速度a、速度v随时间t变化的关系图线可能正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】时间内:物体轻放在传送带上,做加速运动。受力分析可知,物体受重力、支持力、滑动摩擦力,滑动摩擦力大于重力的下滑分力,合力不变,故做匀加速运动。
之后:当物块速度与传送带相同时,静摩擦力与重力的下滑分力相等,加速度突变为零,物块做匀速直线运动。
C正确,ABD错误。
故选C。
7. “鹊桥二号”中继星环绕月球运行,其24小时椭圆轨道的半长轴为a。已知地球静止卫星的轨道半径为r,则月球与地球质量之比可表示为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】“鹊桥二号”中继星在24小时椭圆轨道运行时,根据开普勒第三定律
同理,对地球的静止卫星根据开普勒第三定律
又开普勒常量与中心天体的质量成正比,所以
联立可得
故选D。
二、多项选择题(本题3小题,每题6分,共18分)
8. 如图为“Y”型弹弓,先用力拉弹兜(内有弹丸)使皮筋拉伸,然后由静止释放弹丸,不计空气阻力,弹出的弹丸在空中运动一段时间后击中目标。下列说法正确的是( )
A. 拉伸皮筋的过程,皮筋的弹性势能增大
B. 释放弹丸后弹丸弹出前,弹兜对弹丸做正功
C. 弹出后在空中运动的过程,弹丸的动能一直增大
D. 由静止释放后到击中目标前,弹丸的机械能先增大后保持不变
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.拉伸皮筋的过程,皮筋的伸长量增加,则弹性势能增大,A正确;
B.释放弹丸后弹丸弹出前,弹兜对弹丸的弹力与运动方向相同,可知弹力对弹丸做正功,B正确;
C.弹出后在空中运动的过程,当弹丸的重力势能增大时,弹丸的动能会减小,C错误;
D.由静止释放后击中目标前,弹兜先对弹丸做正功,动能增加;脱离弹兜后弹丸的机械能不变,可知弹丸的机械能先增大后保持不变,D正确。
故选ABD。
9. 某运动员为参加花样滑冰比赛,正在抓紧时间进行练习,她单脚着地,在水平冰面上以一定的角速度做匀速圆周运动,如图所示,冰鞋与冰面间的夹角为θ,对冰鞋来说,只考虑冰鞋对运动员垂直鞋面的支持力,若θ越大,则( )
A. 冰鞋对运动员的支持力越小
B. 运动员做匀速圆周运动的向心加速度越大
C. 运动员做匀速圆周运动的半径越大
D. 运动员做匀速圆周运动的周期越大
【答案】BC
【解析】
【详解】A.设运动员的质量为m,在竖直方向上有
可知越大,冰鞋对运动员的支持力越大,故A错误;
BC.在水平方向上,由牛顿第二定律有运动员做匀速圆周运动的向心力大小
可知越大,运动员做匀速圆周运动的向心加速度越大,半径越大,故BC正确;
D.由可知,运动员做匀速圆周运动的周期与无关,故D错误。
故选BC。
10. 一个半径为R=0.5m的光滑圆形轨道固定在竖直平面内,以其最高点O为原点建立平面直角坐标系xOy,其中x轴沿水平方向,y轴正方向竖直向下,如图所示。在轨道内侧从O点将一个质量为m=0.1kg的小球,分别以v1=1m/s和v2=4m/s的初速度水平抛出。重力加速度g=10m/s2,下列说法正确的是( )
A. 小球以v1抛出,会经过一段圆周运动后离开轨道做抛体运动
B. 小球以v1抛出,会从O点即做平抛运动,经0.4s击中圆形轨道
C. 小球以v2抛出,运动过程中的最大速度为6m/s
D. 小球以v2抛出,运动过程中与轨道间的最大弹力为7.2N
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.在最高点重力恰好提供向心力
解得
因,无法进行圆周运动,只能做平抛运动,水平方向有
竖直方向有
根据几何关系
解得
故A错误,B正确;
CD.小球以 抛出,速度大于,小球做圆周运动,到达最低点速度最大,由动能定理可得
解得
根据牛顿第二定律
解得最大弹力为
故C正确,D错误。
故选BC。
三、解答题(本题5小题,共54分)
11. 如图所示,质量m=0.1kg的小球(可视为质点)用长L=1.25m的轻质细线悬于点。将小球向左拉起使悬线呈水平伸直状态后,无初速地释放小球,小球运动到最低点O时细线恰好被拉断,B为O点正下方地面上的点,且OB高度h=5m。取g=10m/s2,求:
(1)小球到O点时的速度大小;
(2)细线所能承受的最大拉力;
(3)小球落地点与B点距离。
【答案】(1)5m/s
(2)3N (3)5m
【解析】
【小问1详解】
小球由A到O的过程,由机械能守恒定律得
解得v0=5m/s
【小问2详解】
在O点由牛顿第二定律得
解得F=3N
【小问3详解】
绳被拉断后,小球做平抛运动
水平方向x=v0t
竖直方向
解得 x=5m
12. 如图所示,在水平匀速运动的传送带的左端(P点),轻放一个质量为物块,物块在传送带上运动到右端点后被抛出,物块恰好无碰撞地沿圆弧切线从点进入竖直光滑圆弧轨道下滑。B、D为圆弧的两端点,其连线水平。已知圆弧半径1.0m,圆弧对应的圆心角,轨道最低点为点距水平面的高度。(g取,,)求:
(1)物块离开A点时水平初速度的大小;
(2)物块经过点时速度大小为,求物块在点对轨道的压力大小;
(3)设物块与传送带间的动摩擦因数为0.3,传送带的速度为,求物块与传送带发生的相对位移。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
物块从到做平抛运动,根据平抛运动的规律可得竖直方向有
解得物块到达点时竖直分速度
物块到达点时速度方向与水平方向的夹角等于,则有
解得物块离开点时水平初速度的大小
【小问2详解】
在点,由牛顿第二定律得
解得,根据牛顿第三定律,物块经过点时对轨道压力的大小
【小问3详解】
因故物块在传送带上一直做匀加速直线运动,设运动时间为,根据牛顿第二定律有
由运动学公式有
物块与传送带间的相对位移
联立解得
13. 如图所示,放在水平桌面上的木块左端被水平轻质弹簧拴在竖直墙壁上,木块右端连接着不可伸长的轻质细绳,细绳绕过光滑定滑轮吊着一铁块,用手托着铁块使弹簧处于原长,手缓慢下降,当铁块下降时手离开铁块,木块恰好处于静止状态。已知木块的质量,铁块的质量,木块与桌面间的动摩擦因数,取重力加速度大小,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
(1)求手离开铁块后,细绳的拉力大小F;
(2)求弹簧的劲度系数k;
(3)若突然剪断细绳,求绳断后瞬间木块对桌面的摩擦力f。
【答案】(1)
(2)
(3),方向水平向右
【解析】
【小问1详解】
手离开铁块后,以铁块为对象,根据平衡条件可得细绳的拉力大小为
【小问2详解】
此时木块恰好处于静止状态,根据平衡条件可得
根据胡克定律可得
联立解得
【小问3详解】
若突然剪断细绳,由于
则木块将向左加速运动,木箱的受到的摩擦力大小为
方向水平向右。
14. 如图所示,在真空中,有一半径为R的圆,圆心为O,a、b、c、d、e、f为该圆的六等分点,该圆处在与其所在平面平行的匀强电场(图中未画出)中。将一质量为m、电荷量为q的带正电粒子(不计受到的重力)从a点沿不同方向(在该圆所处的平面内)以大小为v0的速度射出后,粒子再次与圆相交时,通过c点的速度最大,且为2v0。
(1)求该匀强电场的电场强度大小和方向;
(2)求粒子运动到d点时的速度大小;
(3)通过计算说明粒子是否能通过e点。
【答案】(1),电场强度的方向由O点指向c点
(2)
(3)粒子不能通过e点
【解析】
【小问1详解】
因为粒子经过c点时速度最大,可知该过程中,电场力做的功最多,即圆上的c点为沿电场线方向上距a点最远的点,所以电场强度的方向由O点指向c点,由几何关系可知,a点到c点沿电场线方向的距离
由动能定理有
解得
【小问2详解】
由几何关系可知,从a点到d点沿电场线方向的距离
由动能定理有
解得
【小问3详解】
假设粒子能通过e点,设粒子从a点射出时与ae连线成θ角,粒子从a点运动到e点的时间为t,沿ae方向做匀速直线运动,有
由几何关系可知,从a点到e点的距离
沿电场线方向有
代入数据可得
解得
可知此时正弦值大于1,等式不成立,即粒子不能通过e点。
15. 如图,固定在竖直平面内半径R=0.8m的光滑圆弧轨道AB,其最低点B与足够长的粗糙水平轨道BC无缝连接,OA为圆弧轨道的水平半径。可视为质点的小物块从A点由静止释放,经B点进入水平轨道BC,小物块与BC间的动摩擦因数μ=0.2,g取10m/s2求:
(1)小物块经B点时的速度vB的大小;
(2)小物块刚要到B点时加速度a的大小和方向;
(3)小物块过B点后3s内所滑行的距离s。
【答案】(1)4 m/s;(2)20m/s2,沿过B点的半径指向圆心;(3)4m
【解析】
【详解】(1)从A到B,只有重力对小物块做功,小物块机械能守恒
代入数据得
vB=4 m/s
(2)小环刚要到B点时,处于圆周运动过程中,向心加速度
代入数据得
a=20m/s2
加速度方向沿过B点的半径指向圆心。
(3)小物块过B点后,做减速运动的加速度大小
小物块滑行至停下所用时间
小物块滑行2s停下
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
2025-2026学年度高三上学期物理期中考试
一、单项选择题(本题7小题,每题4分,共28分)
1. 自由式滑雪运动常称为空中的舞蹈,具有很强的观赏性。某滑雪赛道示意图如图所示,运动员(可视为质点)从较高的坡面滑到A处时,沿水平方向以速度飞离坡面,落到倾角为的斜坡B处,若不计空气阻力,重力加速度为g,下列说法错误的是( )
A. 运动员在空中飞行时处于失重状态
B. 运动员在空中经历的时间为
C. 运动员落到斜坡上时,速度与水平方向的夹角为
D. 运动员落到斜坡时的速度大小为
2. 有些人喜欢在家躺着看手机,出现了手机碰伤额头的情况。若手机(视为质点)从距离额头为20cm的高度处无初速度掉落,不计空气阻力,取重力加速度大小,则手机刚碰到额头时的速度大小为( )
A. 1m/s B. C. 2m/s D. 4m/s
3. 为了让乘客乘车更为舒适,某探究小组设计了一种新的交通工具,乘客的座椅能随着坡度的变化而自动调整,使座椅始终保持水平。如图所示,一汽车沿倾角为30°的斜坡向上做匀加速直线运动,加速度大小a=2m/s2,乘客的质量m=50kg,乘客除坐在座椅上外,没有和座椅接触,取重力加速度大小g=10m/s2,则汽车加速上坡时,乘客受到的摩擦力大小为( )
A. 25N B. N C. 50N D. N
4. 某新能源汽车以某初速度开始做匀加速直线运动,位移为x,时间为t,的图像如图所示,下列说法正确的是( )
A. 该新能源汽车的加速度大小为
B. 该新能源汽车的初速度大小为5m/s
C. 该新能源汽车在0.5s时刻的速度大小为15m/s
D. 该新能源汽车在0~0.5s时间内的平均速度大小为12.5m/s
5. 如图所示,质量m=1kg的物块(可视为质点)以v1=10 m/s的初速度从粗糙斜面上的P点沿斜面向上运动到达最高点后,又沿原路返回,其速率随时间变化的图象如图乙所示.已知斜面固定且足够长,且不计空气阻力,取g=10m/s2,下列说法中正确的是 ( )
A. 物块所受的重力与摩擦力之比为3∶2
B. 在t=1 s到t=6s的时间内物块所受重力的平均功率为50 W
C. 在t=6s时物体克服摩擦力做功的功率为20 W
D. 在t=0到t=1s时间内机械能的变化量大小与t=1s到t=6s时间内机械能变化量大小之比为1∶5
6. 倾角为的传送带以恒定速率顺时针转动。时在传送带底端无初速轻放一小物块,如图所示。时刻物块运动到传送带中间某位置,速度达到。不计空气阻力,则物块从传送带底端运动到顶端的过程中,加速度a、速度v随时间t变化的关系图线可能正确的是( )
A. B. C. D.
7. “鹊桥二号”中继星环绕月球运行,其24小时椭圆轨道的半长轴为a。已知地球静止卫星的轨道半径为r,则月球与地球质量之比可表示为( )
A. B. C. D.
二、多项选择题(本题3小题,每题6分,共18分)
8. 如图为“Y”型弹弓,先用力拉弹兜(内有弹丸)使皮筋拉伸,然后由静止释放弹丸,不计空气阻力,弹出的弹丸在空中运动一段时间后击中目标。下列说法正确的是( )
A. 拉伸皮筋的过程,皮筋的弹性势能增大
B. 释放弹丸后弹丸弹出前,弹兜对弹丸做正功
C. 弹出后在空中运动的过程,弹丸的动能一直增大
D. 由静止释放后到击中目标前,弹丸的机械能先增大后保持不变
9. 某运动员为参加花样滑冰比赛,正在抓紧时间进行练习,她单脚着地,在水平冰面上以一定的角速度做匀速圆周运动,如图所示,冰鞋与冰面间的夹角为θ,对冰鞋来说,只考虑冰鞋对运动员垂直鞋面的支持力,若θ越大,则( )
A. 冰鞋对运动员的支持力越小
B. 运动员做匀速圆周运动的向心加速度越大
C. 运动员做匀速圆周运动的半径越大
D. 运动员做匀速圆周运动的周期越大
10. 一个半径为R=0.5m的光滑圆形轨道固定在竖直平面内,以其最高点O为原点建立平面直角坐标系xOy,其中x轴沿水平方向,y轴正方向竖直向下,如图所示。在轨道内侧从O点将一个质量为m=0.1kg的小球,分别以v1=1m/s和v2=4m/s的初速度水平抛出。重力加速度g=10m/s2,下列说法正确的是( )
A. 小球以v1抛出,会经过一段圆周运动后离开轨道做抛体运动
B. 小球以v1抛出,会从O点即做平抛运动,经0.4s击中圆形轨道
C. 小球以v2抛出,运动过程中的最大速度为6m/s
D. 小球以v2抛出,运动过程中与轨道间的最大弹力为7.2N
三、解答题(本题5小题,共54分)
11. 如图所示,质量m=0.1kg的小球(可视为质点)用长L=1.25m的轻质细线悬于点。将小球向左拉起使悬线呈水平伸直状态后,无初速地释放小球,小球运动到最低点O时细线恰好被拉断,B为O点正下方地面上的点,且OB高度h=5m。取g=10m/s2,求:
(1)小球到O点时的速度大小;
(2)细线所能承受的最大拉力;
(3)小球落地点与B点距离。
12. 如图所示,在水平匀速运动的传送带的左端(P点),轻放一个质量为物块,物块在传送带上运动到右端点后被抛出,物块恰好无碰撞地沿圆弧切线从点进入竖直光滑圆弧轨道下滑。B、D为圆弧的两端点,其连线水平。已知圆弧半径1.0m,圆弧对应的圆心角,轨道最低点为点距水平面的高度。(g取,,)求:
(1)物块离开A点时水平初速度的大小;
(2)物块经过点时速度大小为,求物块在点对轨道的压力大小;
(3)设物块与传送带间的动摩擦因数为0.3,传送带的速度为,求物块与传送带发生的相对位移。
13. 如图所示,放在水平桌面上的木块左端被水平轻质弹簧拴在竖直墙壁上,木块右端连接着不可伸长的轻质细绳,细绳绕过光滑定滑轮吊着一铁块,用手托着铁块使弹簧处于原长,手缓慢下降,当铁块下降时手离开铁块,木块恰好处于静止状态。已知木块的质量,铁块的质量,木块与桌面间的动摩擦因数,取重力加速度大小,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
(1)求手离开铁块后,细绳的拉力大小F;
(2)求弹簧的劲度系数k;
(3)若突然剪断细绳,求绳断后瞬间木块对桌面的摩擦力f。
14. 如图所示,在真空中,有一半径为R的圆,圆心为O,a、b、c、d、e、f为该圆的六等分点,该圆处在与其所在平面平行的匀强电场(图中未画出)中。将一质量为m、电荷量为q的带正电粒子(不计受到的重力)从a点沿不同方向(在该圆所处的平面内)以大小为v0的速度射出后,粒子再次与圆相交时,通过c点的速度最大,且为2v0。
(1)求该匀强电场的电场强度大小和方向;
(2)求粒子运动到d点时的速度大小;
(3)通过计算说明粒子是否能通过e点。
15. 如图,固定在竖直平面内半径R=0.8m的光滑圆弧轨道AB,其最低点B与足够长的粗糙水平轨道BC无缝连接,OA为圆弧轨道的水平半径。可视为质点的小物块从A点由静止释放,经B点进入水平轨道BC,小物块与BC间的动摩擦因数μ=0.2,g取10m/s2求:
(1)小物块经B点时的速度vB的大小;
(2)小物块刚要到B点时加速度a的大小和方向;
(3)小物块过B点后3s内所滑行的距离s。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$