精品解析：山东省青岛市即墨区2025-2026学年高三上学期期中考试物理试题

高三物理质量检测 注意事项： 1、答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 2、回答选择题时，选出每小题答案后，用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。 3、本试卷共18小题，考试时间为90分钟，考试结束后，将答题卡交回。 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 如图为某游乐场彩虹滑道的示意图，某同学在滑道最高点由静止下滑，运动到点时的速度大小为，运动到最低点时的速度大小为。已知该同学在滑道段和段做加速度不同的匀加速直线运动，和的长度相同。下列说法正确的是（ ） A. 该同学在段和段的加速度之比为 B. 该同学在段和段的运动时间之比为 C. 该同学经过段中间位置时的速度大小为 D. 该同学整个运动过程的平均速度大小为 【答案】C 【解析】 【详解】A．设段和段的长度均为，，，，对段，由 故得， 解得，   因此，故A错误； B．匀变速直线运动平均速度  段平均速度 得时间  段平均速度 时间  因此，故B错误； C．匀变速直线运动中，一段位移中间位置的速度公式为 代入段初末速度 ，故C正确； D．若AC是直线，且总位移若为，总时间 则  但是AC是直线的距离小于2x，故整个过程的平均速度小于，故D错误。 故选C。 2. 质量为的物块和质量为的物块静止在粗糙的水平地面上，和之间与一被拉长的轻质弹簧相连。已知弹簧的劲度系数为，和与地面的动摩擦因数均为0.5，重力加速度大小。若给水平向右的推力，则施加推力的瞬间，下列说法正确的是（ ） A. 物块的摩擦力大小为12N B. 物块的加速度大小为 C. 物块的摩擦力大小为 D. 物块B的加速度大小为 【答案】B 【解析】 【详解】AB．对物块进行受力分析可知，物块A与地面间的最大静摩擦力大小为 弹簧弹力的大小为 当给物块施加水平向右的推力时，推力和弹簧弹力的合力为 所以当给物块施加水平向右的推力时，物块A将向右滑动，则此时物块受到的摩擦力为滑动摩擦力，其大小为 对物块列牛顿第二定律方程有 解得此时物块的加速度大小为，故A错误，B正确； CD．对物块进行受力分析可知，物块B与地面间的最大静摩擦力大小为 由于弹簧对物块的弹力小于物块B与地面间的最大静摩擦力，所以给物块施加水平向右的推力的瞬间，物块B保持静止，则此时物块的摩擦力大小为 物块B的加速度大小为0，故CD错误。 故选B。 3. 如图所示电路图，电源电动势为，内阻为为定值电阻，为滑动变阻器，是平行板电容器中的一点。闭合开关，在滑片向下滑动的过程中，三个电表示数的变化量分别为。关于上述过程，下列说法正确的是（ ） A. 点的电势变大 B. 电流表A的示数变大 C. 电压表的示数变小 D. 【答案】A 【解析】 【详解】A．电容器电压等于路端电压 滑片向下滑动，接入电路的电阻增大，故增大 电容器内电场强度 增大，则​增大 Q点到接地的下极板距离不变，Q点电势 ​为Q到下极板的距离，因此​变大，故A正确； B．滑片向下滑动，接入电路的电阻增大，总电阻增大，由闭合电路欧姆定律，总电流减小，因此电流表示数变小，故B错误； C．由欧姆定律 减小，故减小 由 整理得 减小，故增大，即示数变大，故C错误； D． 由 得​ 由 得​ 因此​ 故D错误。 故选A。 4. 如图所示，同一条直线上的两点分别固定着两个等量异种点电荷，其中为正电荷，为负电荷。在同一平面内，有两个正方形和。已知为的中点，边长为的中垂线，在同一条直线上，且。下列说法正确的是（ ） A. 点的电场强度小于点的电场强度 B. 点与点的电势和电场强度都相同 C. 三者电势的大小关系为 D. 将一正电荷沿虚线从点移动到点，电势能先减小后增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．等量异种点电荷连线的中垂线上，中点处电场线最密，电场强度最大，从点沿中垂线向外电场强度逐渐减小，则点的电场强度大于点的电场强度，故A错误； B．点与点关于等量异种电荷连线所在的直线对称，两点电场强度大小相等，但电场强度的方向不同，即两点的电场强度不同，故B错误； C．设，处正电荷电荷量为，处负电荷电荷量为，点位于等量异种点电荷连线的中垂线上，其电势为，点到正负电荷的距离分别为、3a，根据点电荷电势叠加原理有 解得 点到正电荷的距离为，到负电荷的距离为，根据点电荷电势叠加原理有 由于，联立可得，故C正确； D．将一正电荷沿虚线从点移动到点，横坐标逐渐靠近后又远离，该路径上电势先增大后减小，根据电势能公式有 可知正电荷的电势能先增大后减小，故D错误。 故选C。 5. 如图所示，A、B为赤道上空绕地球做匀速圆周运动的卫星。卫星A距地心的距离为，周期为；卫星B距地心的距离为。如果没有地球的遮挡，两卫星之间可以通过无线电直接通讯。已知两卫星的运行方向和地球自转方向相同，地球的半径为。关于两卫星，下列说法正确的是（ ） A. 卫星B的周期为 B. 卫星A的机械能大于卫星B的机械能 C. 卫星B的运行速度可能小于卫星A的运行速度 D. 当两卫星之间的距离为时，它们恰好能直接通讯 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据开普勒第三定律，同一中心天体的卫星满足 即 得，故A错误； B．卫星机械能 机械能大小与卫星质量有关，题目未给出两卫星质量，无法比较机械能，故B错误； C．万有引力提供向心力 得线速度 轨道半径越小线速度越大，由于 因此一定大于，故C错误； D．恰好能直接通讯的条件是：两卫星连线恰好与地球表面相切，地心到连线的距离等于地球半径 ，若，由余弦定理  说明 直角三角形中，地心到的距离 恰好等于地球半径，说明连线刚好不被地球遮挡，恰好能直接通讯，故D正确。 故选D。 6. 如图所示，一轻质弹簧的一端与套在光滑竖直杆上的小球相连，另一端固定在竖直杆左侧的点。现让小球从点由静止释放，此时小球的加速度大小为，方向向下。已知弹簧的原长为连线与杆垂直且长度为，重力加速度大小为。关于小球从点运动到点的过程中，下列说法正确的是（ ） A. 小球的速度在点达到最大 B. 小球的机械能先增大后减小 C. 小球在点时的速度大小为 D. 小球在点时的加速度大小为 【答案】D 【解析】 【详解】A．速度最大的位置是合力为零的位置。B点弹簧长度为，弹力水平方向，竖直方向小球仅受重力，合力向下，加速度为，小球仍在加速，因此B点速度不是最大。故A错误； B．小球机械能变化等于弹簧弹力做功：弹性势能增加时，小球机械能减小；弹性势能减小时，小球机械能增大。 从，弹簧压缩量从增加到，弹性势能逐渐增大，小球机械能减小；从，压缩量从减小到，弹性势能逐渐减小，小球机械能增大。因此小球机械能先减小后增大。故B错误； C．对过程重力做功 初末弹性势能变化为0 动能定理  解得 故C错误； D．在A点对小球受力分析，牛顿第二定律，弹力大小 弹力竖直分量向上，大小 加速度向下  在C点牛顿第二定律，弹力大小仍为 弹力竖直分量向下，大小仍为   解得 故D正确。 故选D。 7. 空间内存在一沿轴方向的电场，轴上各点电势随位移变化为如图所示的抛物线，其中为顶点。一电子在点由静止释放，电子在电场力的作用下沿轴运动。下列说法正确的是（ ） A. 电子向右运动时，加速度先增大后减小 B. 电子在和之间做往复运动 C. 电子在点时的动能为 D. 整个运动过程中，电子在点的电势能最大 【答案】B 【解析】 【详解】A．图像的切线斜率表示电场强度，由图可知，从点到点图像的斜率绝对值逐渐减小，从点到点图像的斜率绝对值逐渐增大，则电场强度先减小后增大，电子受到的电场力先减小后增大，根据牛顿第二定律有 解得 可知电子向右运动时，加速度先减小后增大，故A错误； B．电子在点由静止释放，电子带负电，在轴负半轴电势随增大而升高，电场方向沿轴负方向，电子受到的电场力沿轴正方向，电子向右做加速运动，越过点后，在轴正半轴电势随增大而降低，电场方向沿轴正方向，电子受到的电场力沿轴负方向，电子向右做减速运动，由于点和点的电势相等，根据运动的对称性可知，电子到达点时速度恰好减为零，随后电子向左加速再减速，返回点时速度为零，因此电子在和之间做往复运动，故B正确； C．由图可知点的电势为，点的电势为，电子从点由静止运动到点，根据动能定理有 代入数据解得 可知电子在点时的动能为，故C错误； D．电子的电势能表达式为 由于电子带负电，电场中电势越高的地方电子的电势能越小，整个运动过程中，点的电势最高，电子在点的电势能最小，故D错误。 故选B。 8. 如图所示，一斜面体固定在水平地面上，其中，。现让一小球沿斜面向上运动，它从点飞出后落在斜面上，则小球落在斜面上的速度与斜面BC之间夹角的正切值为（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】由题意，斜面体ABC固定于水平面，∠C=60°，∠B=90°，故斜面BC倾角为60°，且斜面AB与BC垂直。小球从B点以初速度v0沿AB方向飞出，即垂直于BC射出。 建立坐标系：以B为原点，沿BC向下为x轴，垂直BC向上为y轴。重力分解得x轴加速度 y轴加速度 小球在y轴做初速v0、加速度-ay的匀变速运动，x轴做初速为零的匀加速运动。 设飞行时间t，由y轴位移为零得 解得 此时y轴分速度 x轴分速度 设落点速度与BC夹角为α，则 故选B。 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，选错或不选得0分。 9. 如图所示，半径为的绝缘圆形轨道固定在竖直面内，在其圆心点处固定一电荷量为的点电荷。在圆形轨道的外侧有一电荷量为的光滑带电小球，该小球可以在圆轨道的外侧做圆周运动而不脱落。已知小球的质量为两点分别为轨道上的最高、最低点，静电力常量为，重力加速度大小为。关于小球在圆形轨道外侧做圆周运动，下列说法正确的是（ ） A. 小球的机械能不变 B. 小球一直处于失重状态 C. 小球运动到与圆心等高处时，合外力指向圆心 D. 小球在点的速度为时，轨道对小球的作用力为0 【答案】AD 【解析】 【详解】A．小球在运动过程中只有重力做功，静电力和轨道对小球的弹力均沿半径方向，与速度方向始终垂直，不做功，所以小球的机械能不变，故A正确； B．小球经过最低点时做圆周运动，具有指向圆心即竖直向上的向心加速度，此时小球处于超重状态，故B错误； C．小球运动到与圆心等高处时，水平方向上的合力提供向心力，竖直方向上受重力作用，产生竖直向下的切向加速度，故小球受到的合外力不指向圆心，故C错误； D．小球在点时，假设轨道对小球的作用力为，由重力和静电力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律有 解得小球在点的速度为 可知当小球在点的速度为此值时，轨道的作用力为，故D正确。 故选AD。 10. 在某种均匀介质中有一列沿轴方向传播的简谐波。时，波源自平衡位置开始振动；时，首次形成如图甲所示的波形图，其中为波峰。图乙为质点的振动图像，下列说法正确的是（ ） A. 该简谐波沿轴负方向传播 B. 该简谐波的波速为 C. 在内，质点的运动路程为 D. 时，质点的位移为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由图乙可知质点在时开始振动，即波源产生的振动在时传播到质点，可知该简谐波沿轴正方向传播，故A错误； B．由图乙可知，质点在时开始振动，并在时完成一次完整的振动，则波的周期为，由图甲可知该简谐波的波长为，根据波速公式有 解得，故B正确； C．由图甲可知质点的平衡位置横坐标为，波从波源传播到质点所用的时间为 解得 在内，质点实际振动的时间为，由于，且质点的振幅，则在该时间内质点的运动路程为 解得，故C错误； D．由图乙可知，质点的起振方向沿轴正方向，在时质点已经振动的时间为，此时质点的位移为 代入数据解得，故D正确。 故选BD。 11. 在某科幻电影中，乘客乘坐贯穿地壳的超级电梯，往返于地球的两端。如图所示，若沿地球直径有一条贯穿地球的极窄隧道，为地心，为地球半径。已知地球的密度为，万有引力常量为，质量均匀的球壳对内部质点的万有引力为零，简谐运动的周期。现从点由静止释放一小球，关于小球从向的运动过程中，下列说法正确的是（ ） A. 小球下降距离时的加速度大小为 B. 小球的重力势能一直减小 C. 小球经过地心时的速度大小为 D. 若小球的质量变大，则小球从到的时间变长 【答案】AC 【解析】 【详解】A．当小球下落距离为d时，其与地心的间距r=|R-d|。依据均匀球壳内部引力为零的特性，仅需考虑半径为r的实心球体引力。该部分质量 由万有引力定律及牛顿第二定律得： 解得加速度，故A正确； B．小球由A向B运动时，先由A至地心O过程中引力做正功，重力势能减小；再由O至B过程中引力做负功，重力势能增大。因此重力势能先减小后增大，故B错误； C．小球在地球内部作简谐振动，地心O处速度最大。根据能量守恒，地表势能 （等效劲度系数）全部转化为动能。 由 得最大速率，故C正确； D．简谐周期公式，代入 得 显然周期与质量m无关，故A到B耗时亦与质量无关，故D错误。 故选AC。 12. 如图所示，长的轻绳一端系于固定点，另一端与质量的物块相连，在悬点的正下方处有一质量的物块静止在足够长的光滑水平面上。右侧足够远处有一劲度系数的轻质弹簧，弹簧的一端连接在竖直墙面上。B的左侧静置一质量的物块C，C的右侧有一自动弹射装置（质量可忽略不计），该装置可将每次与C相碰后的物体瞬间以相对地面的速度反向弹出。现将A拉至与点等高处，此时绳恰好绷紧，然后静止释放。当A运动到悬点的正下方时，剪断细线，A与B碰后粘在一起组成物块AB向左运动。已知弹簧的弹性势能为弹簧劲度系数，为弹簧形变量，重力加速度大小，不计其余阻力。下列说法正确的是（ ） A. A与B碰后瞬间的速度大小为 B. 弹簧的最大压缩量为 C. AB最多能被物块C反弹6次 D. 在AB第2次被弹出的过程中，C的动量变化量大小为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．将物块从静止释放到悬点正下方的过程，根据机械能守恒定律有 解得 即物块与碰前瞬间的速度大小为，故A错误； B．物块与碰撞过程，取向左为正方向，根据动量守恒定律有 解得 物块与碰后粘在一起组成物块，总质量为，物块与发生第1次碰撞后瞬间以相对地面的速度反向向右弹出，此后物块向右运动压缩弹簧，当物块速度减为零时弹簧压缩量最大，根据机械能守恒定律有 代入数据解得，故B正确； C．第1次碰撞过程，对和组成的系统由动量守恒定律有 代入数据解得 物块被弹簧反弹后，以的速度向左运动与物块发生第2次碰撞，根据动量守恒定律有 代入数据解得 同理可知，此后物块每次以向左的速度与物块发生碰撞，设第次碰撞后物块的速度为（），根据动量守恒定律有 解得 结合上述分析可知，第次碰后物块的速度规律为，要使物块能追上物块发生下一次碰撞，需满足碰后物块的速度小于，根据速度关系有 解得 这说明第5次碰后物块的速度为，物块能与物块发生第6次碰撞，第6次碰后物块的速度为，此后物块被弹回后无法再追上物块，所以最多能被物块反弹6次，故C正确； D．在第2次被弹出的过程中，物块的动量变化量大小满足 代入数据解得，故D错误。 故选BC。 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 某实验小组采用如图所示装置验证力的平行四边形定则，部分实验步骤如下： ①水平桌面上固定一张白纸，其中A为固定橡皮筋的图钉，为橡皮筋与细绳的结点； ②用手通过弹簧测力计将结点拉至下方的处，此时弹簧测力计的示数如图甲所示； ③改用两个弹簧测力计，仍将结点拉至下方的处，如图乙所示，其中与的夹角为，与细绳相连的弹簧测力计的示数为； ④在白纸上画出与水平方向的夹角分别为。 回答下列问题： （1）图甲中弹簧测力计的读数为______N； （2）图丙为两弹簧测力计拉力及两个拉力的合力示意图，为一个弹簧测力计拉橡皮筋时的拉力，若无操作失误，在与的两个力中，方向一定沿方向的是______； （3）若该实验能验证力的平行四边形定则，则图乙中的和满足______； （4）图乙中，保持的位置不变，两弹簧测力计均绕逆时针缓慢旋转，且保持两弹簧测力计之间的夹角不变，直至细绳接近水平，则细绳上的拉力______（选填“变小”、“变大”、“先变小后变大”、“先变大后变小”）。 【答案】（1）5.0 （2） （3）3：4 （4）变大 【解析】 【小问1详解】 图中弹簧测力计的分度值为0.2N，由图甲可知读数为5.0 N。 【小问2详解】 根据二力平衡条件，图丙中的F与两力中，方向一定沿着方向的是。 【小问3详解】 由图甲可知的合力为5.0N，细绳相连的弹簧测力计的示数为4N，与的夹角为，可得细绳相连的弹簧测力计的示数为，在水平方向，根据平衡条件，有 可得 【小问4详解】 由题意，根据几何关系可知，弹簧测力计的拉力FC、FB以及对O的拉力F组成的矢量三角形内接于圆内，如图所示 可知在弹簧测力计绕点逆时针缓慢转动直到细绳接近水平的过程中，细绳上的拉力一直变大。 14. 某同学采用实验室装置测量待测物体A的质量。部分实验步骤如下： ①如图甲所示安装好实验装置，轻绳的一端与质量为的钩码B相连，钩码B的下方悬挂待测物体A；轻绳的另一端跨过定滑轮与质量为的小车C相连，小车C静放在被木块垫高的长木板上。定滑轮固定在长木板上，与小车C相连的轻绳与长木板保持平行； ②调整长木板与水平桌面的夹角，让小车C沿长木板向下滑动，直到打出的纸带点迹均匀后停止调整； ③将待测物体A取下，由静止释放小车C，电火花计时器打下的纸带如图乙所示。已知电火花计时器的频率为，相连两计数点间还有4个点未画出，重力加速度大小为。 回答下列问题： （1）本实验______（选填“需要”或“不需要”）满足钩码B和待测物体A的质量之和远小于小车C的质量； （2）由图乙可知，小车C的加速度______，当打下点迹“4”时，小车C的速度______；（结果保留2位有效数字） （3）待测物体的质量______（用字母、、和小车C的加速度表示）。 【答案】（1）不需要 （2） ①. 2.0 ②. 0.81 （3） 【解析】 【小问1详解】 由题意可知纸带点迹均匀时小车做匀速直线运动，对小车， 将待测物体A取下，小车C沿木板向下做匀加速直线运动， 联立可知C加速运动时的合力等于待测物体A受到的重力，所以本实验不需要满足钩码B和待测物体A的质量之和远小于小车C的质量； 【小问2详解】 [1]相邻计数点间的时间间隔为 根据逐差法可得小车的加速度为 [2]匀变速直线运动中间时刻速度等于该段的平均速度，则打C点时小车的速度为 【小问3详解】 根据（1）问中方程可得 解得 15. 图为施工队利用牵引电机拉动在斜面上物块的示意图。倾角的斜面体固定在水平地面上，其上表面为长方形。一长直薄挡板与斜面体上表面垂直固定，且固定挡板的底端与斜面体上表面的底边重合。质量的长方体物块（可视为质点）平放在挡板的最左侧。在斜面体右侧足够远处的同一水平地面上固定一牵引电机，电机通过轻质细绳与物块相连，细绳一直保持水平且与固定挡板平行。初始时，细绳恰好绷紧。现启动牵引电机，物块在恒定拉力的作用下，由静止开始沿固定挡板向右做匀加速直线运动。加速时间时，流过牵引电机的电流，牵引电机两端的电压，此时立刻剪断细绳，物块恰好运动到固定挡板的最右侧停下。已知固定挡板的长度，物块底部与斜面体上表面间的动摩擦因数，物块侧面与固定挡板间的动摩擦因数。重力加速度大小，不计其余阻力。求： （1）物块做匀加速直线运动的时间； （2）牵引电机的内阻。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 在匀加速阶段对物块进行受力分析，物块受到重力、拉力、斜面体的支持力和滑动摩擦力以及挡板的支持力和滑动摩擦力，斜面体对物块的支持力大小等于重力垂直于斜面方向的分力，固定挡板对物块的支持力大小等于重力沿斜面向下的分力，根据牛顿第二定律有 代入数据解得 剪断电机细绳后，物块做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律有 代入数据解得 设剪断绳瞬间物块的速度为，根据匀变速直线运动的速度与位移关系式有 代入数据解得 根据速度与时间关系式有 解得 【小问2详解】 牵引电机在加速时间时的输出机械功率等于拉力做功的功率，根据能量守恒定律有 代入数据解得 16. 月球表面的自主智能微小机器人搭载嫦娥六号探测器，于2024年5月3日在中国文昌航天发射场成功发射。该机器人在水平的月球直轨道上由静止开始以的恒定功率加速前进，从静止加速至最大速度所用时间，其速度与加速度的关系如图所示。已知地球质量约为月球质量的81倍，地球半径约为月球半径的3.7倍。机器人在月球直轨道上运动时受到的阻力为滑动摩擦力，地球表面重力加速度大小，取。求： （1）该机器人的质量和机器人与月球表面直轨道的动摩擦因数； （2）该机器人从静止加速到最大速度时所通过的距离。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 设月球质量为，月球半径为，月球表面的重力加速度为，在月球表面 在地球表面 解得 对机器人受力分析可得： 整理可得： 由图像可得 解得 【小问2详解】 达到最大速度时 解得 机器人从静止到达到最大速度时根据动能定理有 解得机器人从起点到达到最大速度时通过的距离为 17. 如图所示，在坐标系中的矩形区域内存在沿轴正方向的匀强电场；在的矩形区域内存在沿轴负方向的匀强电场。在轴上的点由静止释放一质量为，电荷量为的带电粒子，该粒子在电场力的作用下从边界上的点射出电场。已知，点的坐标为两点均在轴上，不计粒子重力。 （1）求电场强度的大小； （2）若该粒子在点由静止释放，求射出电场的坐标及速度大小； （3）若该粒子在矩形区域内的某个位置（由静止释放，其恰能从点离开电场区域，求所有释放点位置的纵坐标和横坐标满足的关系式。 【答案】（1） （2）， （3） 【解析】 【小问1详解】 粒子在电场中做匀加速直线运动，设到达AD边界时的速度为，根据动能定理有 粒子在电场中做类平抛运动，根据牛顿第二定律和运动学公式分别有，， 已知，联立解得 【小问2详解】 粒子在电场中被加速，假设粒子在AB边界之间射出电场，设进入电场时的速度为，在电场中运动的时间为，根据动能定理有 在电场中，沿轴和轴方向分别有， 联立解得 由于，可知粒子确实在AB边界之间射出电场，其射出点的横坐标为 所以射出电场的坐标为，设射出电场时的速度大小为，对全过程根据动能定理有 解得 【小问3详解】 设释放点坐标为，粒子进入区域ABCD时的速度大小为，在电场中根据动能定理有 设粒子在电场中运动的时间为，由于恰能从点离开电场，根据运动学公式分别有， 联立解得 18. 如图所示，带有光滑圆弧的物体A静置于光滑的水平地面上，分别为圆弧的最低点和最高点，为圆心，半径上表面段粗糙且长度。A紧靠在水平台面的最左侧，其点与水平台面的最左侧上的点等高。台面段光滑且足够长，点右侧粗糙，光滑的物体静置于点。物体和物体通过细线压缩着一轻质弹簧（不与弹簧相连），两物体静置于段中间，B被锁定。已知、、、的质量分别为、、、。B与间动摩擦因数与台面点右侧动摩擦因数，重力加速度大小、、均可看成质点。 （1）若剪断细线，被弹出的与碰后粘在一起向右运动后停下，求弹簧储存的弹性势能； （2）在（1）问的弹性势能下，若剪断细线的同时解除对B的锁定，试判断B是否能冲出A上的点，若能冲出点，求B从飞离点到再次回到点的时间；若B不能飞离点，求其上升的最大高度； （3）若剪断细线的同时解除对B的锁定，B向左滑上A后能通过点，并且在后续运动过程中始终不离开A，求被锁定时弹簧的弹性势能取值范围。 【答案】（1） （2）能， （3） 【解析】 【小问1详解】 剪断细线过程，根据能量守恒定律有 和碰撞过程，以向右为正方向，设碰后共同速度为，根据动量守恒定律有 碰撞后一起向右滑动过程，根据动能定理有 联立解得 【小问2详解】 对物块和，在弹簧弹开过程，以向左为正方向，根据动量守恒定律和能量守恒定律分别有， 联立解得， 物块滑上后直到最高点过程，对和系统，根据水平方向动量守恒定律有 解得 设物块离开点时竖直方向的分速度为，对和系统根据能量守恒定律有 解得 因为，故物块能冲出上的点，物块从飞离点到再次回到点的过程中，运动时间为 代入数据解得 【小问3详解】 当物块向左滑上后恰好到达点与共速时，弹簧弹性势能最小，对和系统，在弹簧弹开过程根据动量守恒定律和能量守恒定律分别有， 此过程对物块与系统，根据动量守恒定律和能量守恒定律分别有， 联立解得 由于，故当物块冲上圆弧之后又返回点与共速时，弹簧弹性势能达到最大值，此时对和弹开过程分别有， 当物块冲上圆弧之后又返回点与共速过程，对和系统根据动量守恒定律和能量守恒定律分别有， 联立解得 综合上述分析可知，被锁定弹簧的弹性势能的取值范围为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高三物理质量检测 注意事项： 1、答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 2、回答选择题时，选出每小题答案后，用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。 3、本试卷共18小题，考试时间为90分钟，考试结束后，将答题卡交回。 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 如图为某游乐场彩虹滑道的示意图，某同学在滑道最高点由静止下滑，运动到点时的速度大小为，运动到最低点时的速度大小为。已知该同学在滑道段和段做加速度不同的匀加速直线运动，和的长度相同。下列说法正确的是（ ） A. 该同学在段和段的加速度之比为 B. 该同学在段和段的运动时间之比为 C. 该同学经过段中间位置时的速度大小为 D. 该同学整个运动过程的平均速度大小为 2. 质量为的物块和质量为的物块静止在粗糙的水平地面上，和之间与一被拉长的轻质弹簧相连。已知弹簧的劲度系数为，和与地面的动摩擦因数均为0.5，重力加速度大小。若给水平向右的推力，则施加推力的瞬间，下列说法正确的是（ ） A. 物块的摩擦力大小为12N B. 物块的加速度大小为 C. 物块的摩擦力大小为 D. 物块B的加速度大小为 3. 如图所示电路图，电源电动势为，内阻为为定值电阻，为滑动变阻器，是平行板电容器中的一点。闭合开关，在滑片向下滑动的过程中，三个电表示数的变化量分别为。关于上述过程，下列说法正确的是（ ） A. 点的电势变大 B. 电流表A的示数变大 C. 电压表的示数变小 D. 4. 如图所示，同一条直线上的两点分别固定着两个等量异种点电荷，其中为正电荷，为负电荷。在同一平面内，有两个正方形和。已知为的中点，边长为的中垂线，在同一条直线上，且。下列说法正确的是（ ） A. 点的电场强度小于点的电场强度 B. 点与点的电势和电场强度都相同 C. 三者电势的大小关系为 D. 将一正电荷沿虚线从点移动到点，电势能先减小后增大 5. 如图所示，A、B为赤道上空绕地球做匀速圆周运动的卫星。卫星A距地心的距离为，周期为；卫星B距地心的距离为。如果没有地球的遮挡，两卫星之间可以通过无线电直接通讯。已知两卫星的运行方向和地球自转方向相同，地球的半径为。关于两卫星，下列说法正确的是（ ） A. 卫星B的周期为 B. 卫星A的机械能大于卫星B的机械能 C. 卫星B的运行速度可能小于卫星A的运行速度 D. 当两卫星之间的距离为时，它们恰好能直接通讯 6. 如图所示，一轻质弹簧的一端与套在光滑竖直杆上的小球相连，另一端固定在竖直杆左侧的点。现让小球从点由静止释放，此时小球的加速度大小为，方向向下。已知弹簧的原长为连线与杆垂直且长度为，重力加速度大小为。关于小球从点运动到点的过程中，下列说法正确的是（ ） A. 小球的速度在点达到最大 B. 小球的机械能先增大后减小 C. 小球在点时的速度大小为 D. 小球在点时的加速度大小为 7. 空间内存在一沿轴方向的电场，轴上各点电势随位移变化为如图所示的抛物线，其中为顶点。一电子在点由静止释放，电子在电场力的作用下沿轴运动。下列说法正确的是（ ） A. 电子向右运动时，加速度先增大后减小 B. 电子在和之间做往复运动 C. 电子在点时的动能为 D. 整个运动过程中，电子在点的电势能最大 8. 如图所示，一斜面体固定在水平地面上，其中，。现让一小球沿斜面向上运动，它从点飞出后落在斜面上，则小球落在斜面上的速度与斜面BC之间夹角的正切值为（ ） A. B. C. D. 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，选错或不选得0分。 9. 如图所示，半径为的绝缘圆形轨道固定在竖直面内，在其圆心点处固定一电荷量为的点电荷。在圆形轨道的外侧有一电荷量为的光滑带电小球，该小球可以在圆轨道的外侧做圆周运动而不脱落。已知小球的质量为两点分别为轨道上的最高、最低点，静电力常量为，重力加速度大小为。关于小球在圆形轨道外侧做圆周运动，下列说法正确的是（ ） A. 小球的机械能不变 B. 小球一直处于失重状态 C. 小球运动到与圆心等高处时，合外力指向圆心 D. 小球在点的速度为时，轨道对小球的作用力为0 10. 在某种均匀介质中有一列沿轴方向传播的简谐波。时，波源自平衡位置开始振动；时，首次形成如图甲所示的波形图，其中为波峰。图乙为质点的振动图像，下列说法正确的是（ ） A. 该简谐波沿轴负方向传播 B. 该简谐波的波速为 C. 在内，质点的运动路程为 D. 时，质点的位移为 11. 在某科幻电影中，乘客乘坐贯穿地壳的超级电梯，往返于地球的两端。如图所示，若沿地球直径有一条贯穿地球的极窄隧道，为地心，为地球半径。已知地球的密度为，万有引力常量为，质量均匀的球壳对内部质点的万有引力为零，简谐运动的周期。现从点由静止释放一小球，关于小球从向的运动过程中，下列说法正确的是（ ） A. 小球下降距离时的加速度大小为 B. 小球的重力势能一直减小 C. 小球经过地心时的速度大小为 D. 若小球的质量变大，则小球从到的时间变长 12. 如图所示，长的轻绳一端系于固定点，另一端与质量的物块相连，在悬点的正下方处有一质量的物块静止在足够长的光滑水平面上。右侧足够远处有一劲度系数的轻质弹簧，弹簧的一端连接在竖直墙面上。B的左侧静置一质量的物块C，C的右侧有一自动弹射装置（质量可忽略不计），该装置可将每次与C相碰后的物体瞬间以相对地面的速度反向弹出。现将A拉至与点等高处，此时绳恰好绷紧，然后静止释放。当A运动到悬点的正下方时，剪断细线，A与B碰后粘在一起组成物块AB向左运动。已知弹簧的弹性势能为弹簧劲度系数，为弹簧形变量，重力加速度大小，不计其余阻力。下列说法正确的是（ ） A. A与B碰后瞬间的速度大小为 B. 弹簧的最大压缩量为 C. AB最多能被物块C反弹6次 D. 在AB第2次被弹出的过程中，C的动量变化量大小为 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 某实验小组采用如图所示装置验证力的平行四边形定则，部分实验步骤如下： ①水平桌面上固定一张白纸，其中A为固定橡皮筋的图钉，为橡皮筋与细绳的结点； ②用手通过弹簧测力计将结点拉至下方的处，此时弹簧测力计的示数如图甲所示； ③改用两个弹簧测力计，仍将结点拉至下方的处，如图乙所示，其中与的夹角为，与细绳相连的弹簧测力计的示数为； ④在白纸上画出与水平方向的夹角分别为。 回答下列问题： （1）图甲中弹簧测力计的读数为______N； （2）图丙为两弹簧测力计拉力及两个拉力的合力示意图，为一个弹簧测力计拉橡皮筋时的拉力，若无操作失误，在与的两个力中，方向一定沿方向的是______； （3）若该实验能验证力的平行四边形定则，则图乙中的和满足______； （4）图乙中，保持的位置不变，两弹簧测力计均绕逆时针缓慢旋转，且保持两弹簧测力计之间的夹角不变，直至细绳接近水平，则细绳上的拉力______（选填“变小”、“变大”、“先变小后变大”、“先变大后变小”）。 14. 某同学采用实验室装置测量待测物体A的质量。部分实验步骤如下： ①如图甲所示安装好实验装置，轻绳的一端与质量为的钩码B相连，钩码B的下方悬挂待测物体A；轻绳的另一端跨过定滑轮与质量为的小车C相连，小车C静放在被木块垫高的长木板上。定滑轮固定在长木板上，与小车C相连的轻绳与长木板保持平行； ②调整长木板与水平桌面的夹角，让小车C沿长木板向下滑动，直到打出的纸带点迹均匀后停止调整； ③将待测物体A取下，由静止释放小车C，电火花计时器打下的纸带如图乙所示。已知电火花计时器的频率为，相连两计数点间还有4个点未画出，重力加速度大小为。 回答下列问题： （1）本实验______（选填“需要”或“不需要”）满足钩码B和待测物体A的质量之和远小于小车C的质量； （2）由图乙可知，小车C的加速度______，当打下点迹“4”时，小车C的速度______；（结果保留2位有效数字） （3）待测物体的质量______（用字母、、和小车C的加速度表示）。 15. 图为施工队利用牵引电机拉动在斜面上物块的示意图。倾角的斜面体固定在水平地面上，其上表面为长方形。一长直薄挡板与斜面体上表面垂直固定，且固定挡板的底端与斜面体上表面的底边重合。质量的长方体物块（可视为质点）平放在挡板的最左侧。在斜面体右侧足够远处的同一水平地面上固定一牵引电机，电机通过轻质细绳与物块相连，细绳一直保持水平且与固定挡板平行。初始时，细绳恰好绷紧。现启动牵引电机，物块在恒定拉力的作用下，由静止开始沿固定挡板向右做匀加速直线运动。加速时间时，流过牵引电机的电流，牵引电机两端的电压，此时立刻剪断细绳，物块恰好运动到固定挡板的最右侧停下。已知固定挡板的长度，物块底部与斜面体上表面间的动摩擦因数，物块侧面与固定挡板间的动摩擦因数。重力加速度大小，不计其余阻力。求： （1）物块做匀加速直线运动的时间； （2）牵引电机的内阻。 16. 月球表面的自主智能微小机器人搭载嫦娥六号探测器，于2024年5月3日在中国文昌航天发射场成功发射。该机器人在水平的月球直轨道上由静止开始以的恒定功率加速前进，从静止加速至最大速度所用时间，其速度与加速度的关系如图所示。已知地球质量约为月球质量的81倍，地球半径约为月球半径的3.7倍。机器人在月球直轨道上运动时受到的阻力为滑动摩擦力，地球表面重力加速度大小，取。求： （1）该机器人的质量和机器人与月球表面直轨道的动摩擦因数； （2）该机器人从静止加速到最大速度时所通过的距离。 17. 如图所示，在坐标系中的矩形区域内存在沿轴正方向的匀强电场；在的矩形区域内存在沿轴负方向的匀强电场。在轴上的点由静止释放一质量为，电荷量为的带电粒子，该粒子在电场力的作用下从边界上的点射出电场。已知，点的坐标为两点均在轴上，不计粒子重力。 （1）求电场强度的大小； （2）若该粒子在点由静止释放，求射出电场的坐标及速度大小； （3）若该粒子在矩形区域内的某个位置（由静止释放，其恰能从点离开电场区域，求所有释放点位置的纵坐标和横坐标满足的关系式。 18. 如图所示，带有光滑圆弧的物体A静置于光滑的水平地面上，分别为圆弧的最低点和最高点，为圆心，半径上表面段粗糙且长度。A紧靠在水平台面的最左侧，其点与水平台面的最左侧上的点等高。台面段光滑且足够长，点右侧粗糙，光滑的物体静置于点。物体和物体通过细线压缩着一轻质弹簧（不与弹簧相连），两物体静置于段中间，B被锁定。已知、、、的质量分别为、、、。B与间动摩擦因数与台面点右侧动摩擦因数，重力加速度大小、、均可看成质点。 （1）若剪断细线，被弹出的与碰后粘在一起向右运动后停下，求弹簧储存的弹性势能； （2）在（1）问的弹性势能下，若剪断细线的同时解除对B的锁定，试判断B是否能冲出A上的点，若能冲出点，求B从飞离点到再次回到点的时间；若B不能飞离点，求其上升的最大高度； （3）若剪断细线的同时解除对B的锁定，B向左滑上A后能通过点，并且在后续运动过程中始终不离开A，求被锁定时弹簧的弹性势能取值范围。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $