内容正文:
银川市第六中学2025-2026学年第一学期第三次月考
高三物理试卷
总分:100分 考试时间:75分钟
一、单选题(共7小题,每小题4分,共28分)
1. 如图所示,在光滑的水平面上有两物块、,其中的质量为,的质量为,物块的左端固定一个轻弹簧。一开始物块及弹簧静止,物块以速度沿水平方向向右运动,通过弹簧与物块发生作用,则弹簧最大的弹性势能是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由题意可知,当物块A与物块B的速度相等时,弹簧的弹性势能最大,由动量守恒定律
由能量守恒定律
联立可得,弹簧最大的弹性势能是
故选B。
2. 2025年世界游泳锦标赛于2025年7月11日至8月3日在新加坡举行,如图所示,某质量为m的运动员(可视为质点)从距离水面高度为h的跳台以初速度斜向上起跳,最终落入水中。重力加速度大小为g,不计空气阻力,以跳台所在水平面为重力势能的零参考平面,则( )
A. 运动员入水时的重力势能为
B. 运动员入水时的动能为
C. 运动员入水时的机械能为
D. 运动员在空中运动时的机械能先减小后增大
【答案】B
【解析】
【详解】A.以跳台所在水平面为重力势能的零参考平面,运动员入水时的重力势能为,故A错误;
B.根据机械能守恒有
解得运动员入水时的动能为,故B正确;
C.以跳台所在水平面为重力势能的参考平面,则运动员的机械能为,由于机械能守恒,所以运动员入水时的机械能为,故C错误;
D.不计空气阻力,运动员只有重力做功,所以机械能守恒,故D错误。
故选B。
3. 一物块在水平外力作用下做直线运动,它受到的合外力F随物块位置坐标x变化的F-x图像如图所示,设在和过程中合外力的做功分别是和,则与之比为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据功的定义式有可知,在F-x图像中,图像与横坐标所围几何图形的面积表示功,则有,
解得
故选A。
4. 2025年9月3日,纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年阅兵式上展示的导弹具有强大的威慑力,图中“巨浪-3”潜射导弹是海基核力量的核心装备。假设导弹刚发射出来的一段运动可近似看成初速度为0,竖直向上的匀加速直线运动,导弹的质量为m,助推力为F,重力加速度为g,忽略空气阻力及质量变化,则当导弹运动了时间t时速度的大小为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】设竖直向上的方向为正方向,分析导弹的受力,由动量定理得
得
故选C。
5. 弹弓是一种常见的弹射工具。某同学在安全水平场地做实验,第一次采用如图所示的两侧各为两根橡皮条的弹弓,拉伸橡皮条将小铁球水平弹出,弹出点到落地点的水平距离为L。第二次采用两侧各为四根橡皮条的弹弓,拉伸和第一次相同的长度,将小铁球从同一位置水平弹出。忽略空气阻力,所有橡皮条均相同且处于弹性限度内,则第二次弹出点到落地点的水平距离为( )
A. B. 2L C. D. L
【答案】C
【解析】
【详解】由题知,第一次采用两侧各为两根橡皮条的弹弓,设小铁球做平抛的水平速度为,每根橡皮条拉伸的长度为,对应的弹性势能为,弹出点到落地点的竖直高度为,根据能量守恒有
解得
小球弹出后做平抛运动,则有
解得
则弹出点到落地点的水平距离
第二次采用两侧各为四根橡皮条的弹弓,拉伸和第一次相同的长度,即每根橡皮条拉伸的长度为,故对应的弹性势能为,弹出点到落地点的竖直高度仍为,根据能量守恒有
解得
小球弹出后做平抛运动,则有
解得
则弹出点到落地点的水平距离
联立可得
故选C。
6. 2021年6月17日,搭载神舟十二号载人飞船的长征二号F遥十二运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射,成功将神舟十二号载人飞船送入预定轨道。如果长征二号F遥十二运载火箭(包括载人飞船、宇航员和燃料)的总质量为M,竖直向上由静止开始加速,每次向下喷出质量为m的燃气,燃气被喷出时相对地面的速度大小均为v,则第5次喷出燃气的瞬间,运载火箭速度大小为(忽略重力的影响)( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据题意,设第5次喷出燃气的瞬间运载火箭的速度为,此时运载火箭的质量为,忽略重力影响,运载火箭喷气过程系统动量守恒,有
解得
故选A。
7. 截至2024年12月26日,我国高铁运营里程达到4.7万公里。某高铁试验机车试运行时的图像如图所示,时间内的图像为直线,列车做加速度大小为0.5m/s2的匀加速运动,km/h,时刻列车的牵引力功率达到最大为kW,之后保持不变,时刻列车运行达到最大速度。列车的质量为120t,认为列车受到的阻力大小恒定,则( )
A. 列车匀加速运行的时间为s B. 列车所受的阻力大小为N
C. 列车运行的最大速度m/s D. 列车运行的最大速度m/s
【答案】C
【解析】
【详解】A.km/hm/s,列车匀加速的时间s,A错误;
B.时刻,,匀加速阶段,由牛顿第二定律
解得N,B错误;
CD.列车运行的最大速度m/s,C正确,D错误。
故选C。
二、多项选择题(共3小题,每小题6分,共18分,选不全得3分,错选或漏选得0分)
8. 如图所示,质量为M的木块静止在光滑水平面上,质量为m的子弹以水平速度射中与木块后一起以速度v运动,已知当子弹相对木块静止时,木块前进距离为L,子弹进入木块的深度为d,若木块对子弹的阻力F恒定,那么下列关系式中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.由牛顿第三定律,子弹对木块的力的大小也等于F,对木块由动能定理得,故A正确,B错误;
CD.子弹相对于地面的位移为,对子弹由动能定理得,故C错误,D正确。
故选AD。
9. 如图所示,一带有半径足够大的光滑圆弧轨道的小车的质量,小车静止在光滑水平地面上,圆弧下端水平。有一质量的小球以水平初速度从圆弧下端滑上小车,重力加速度g取。下列说法正确的是( )
A. 在小球滑到最高点的过程中,小球与小车组成的系统机械能不守恒
B. 在小球滑到最高点的过程中,小球与小车组成的系统动量守恒
C. 小球从滑上小车到离开小车的过程中对小车做的功为
D. 小球沿圆弧轨道上升的最大高度为
【答案】CD
【解析】
【详解】A.在小球滑到最高点的过程中,只有重力做功,系统机械能守恒,A错误;
B.在小球滑到最高点的过程中,小球在竖直方向上有加速度,小球与小车组成的系统合外力不为零,动量不守恒,B错误;
C.小球从滑上小车到离开小车的过程,可视为“弹性碰撞”,机械能守恒
水平方向动量守恒
可得小车的最终速度
小球对小车做功等于小车动能的增量,C正确;
D.小球上升到最高点时,小球与小车速度相同,设共同速度为,水平方向动量守恒
机械能守恒
解得,D正确。
故选CD。
10. 质量为0.2kg的滑块a与静止的滑块b在光滑水平面上正碰,碰撞时间不计。滑块a、b碰撞前后的位移随时间变化的图像如图所示,下列说法正确的是( )
A. 滑块b的质量为1.2kg
B. 滑块b的质量为0.4kg
C. 滑块a、b构成的系统在碰撞中损失的机械能为1J
D. 滑块a、b构成的系统在碰撞中损失的机械能为0.6J
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.在位移-时间图象中,图线的斜率表示物体的速度,由图象可知,碰撞前a的速度为
b的速度为零;碰撞后a的速度为
b的速度为
由动量守恒定律
解得滑块b的质量为mb=1.2kg,A正确,B错误;
CD.滑块a、b构成的系统在碰撞中损失的机械能为,故D正确,C错误。
故选AD。
三、填空题(每空2分,共20分)
11. 如图所示,活塞的质量为m,缸套的质量为M,通过弹簧吊在天花板上,汽缸内封有一定质量的气体,缸套和活塞间无摩擦,活塞面积为S,大气压强为,则封闭气体的压强为___________;如右图所示,把一粗细均匀的玻璃管开口端插入到水银中,如果当时大气压强为一个标准大气压(标准大气压强为76cmHg),管内外水银面高度差为10cm,则管内气体的压强为___________。
【答案】 ①. ②.
【解析】
【详解】[1]对缸套进行受力分析:缸套受到重力、大气压力和封闭气体的压力,由于缸套静止,受力平衡,即
整理得封闭气体的压强
[2]以管内水银柱为研究对象:大气压强,管内外水银面高度差产生的压强,水银柱静止时,封闭气体压强等于水银柱重力产生的压强与大气压强之和,即
代入数据解得
12. 如图,一定质量的某种理想气体的循环由下面三个过程组成:1→2为绝热过程,过程中气体_________(选填“与”或“不与”)外界交换热量,2→3为等压过程;3→1为等温过程。1→2过程中,气体温度_________(选填“升高”“降低”或“不变”);2→3过程中,气体对_________做功(选填“外”或“内”);3→1过程中,气体的内能_________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】 ①. 不与 ②. 升高 ③. 外 ④. 不变
【解析】
【详解】[1] 绝热过程的定义是气体与外界没有热量交换;
[2] 1→2过程中气体体积减小,外界对气体做功,根据热力学第一定律
绝热过程,故,理想气体内能只与温度有关,因此气体温度升高;
[3] 2→3过程中,气体体积变大,即气体对外做功;
[4] 3→1过程中,气体发生等温变化,理想气体内能只与温度有关,因此气体内能不变。
13. 如图甲,用“碰撞”实验验证动量守恒定律,用天平测得A、B球的质量分别为和,O点是轨道末端在白纸上的投影点,M、P、N为三个落点的平均位置。测出M、P、N与O的距离分别为、、,如图乙所示。
(1)实验中,入射小球和出射小球应满足的条件( )
A. , B. ,
C. , D. ,
(2)下列说法正确的是( )
A. 斜槽末端必须水平 B. 斜槽必须光滑
C. A球每次可以从不同位置由静止释放 D. 实验前应该测出斜槽末端距地面的高度
(3)在实验误差允许范围内,若满足关系式_________,则可以认为两球碰撞前后在水平方向上动量守恒;(用题中测量量表示)
(4)若该碰撞是弹性碰撞,则碰撞前后,系统既满足动量守恒,也满足动能不变,小球落点距离应满足的定量关系为_________(仅用、、表示)。
【答案】(1)D (2)A
(3)
(4)
【解析】
【小问1详解】
为防止入射球碰撞后反弹,需要入射球的质量大于被碰球的质量,即
为保证两球发生对心正碰,需要两球半径相等,即
故选D。
【小问2详解】
A.只有斜槽末端水平才能保证小球抛出后做平抛运动,故A正确;
B.斜槽不必光滑,只要保证入射球每次从同一位置由静止释放,到达末端的速度相同即可,故B错误;
C.入射球A每次必须从同一位置由静止释放,才能保证碰撞前初速度一致,故C错误;
D.由于小球平抛下落高度相同,运动时间相同,则速度可以用水平位移代替,所以不需要测量斜槽末端距地面的高度,故D错误。
故选A。
【小问3详解】
小球平抛运动下落时间相同,由速度公式可知,碰撞前入射A球的速度为
同理碰撞后A球的速度为
被碰B球的速度为
由于两球碰撞过程动量守恒,则有
联立解得
即在实验误差允许范围内,满足关系式,则可以认为两球碰撞前后在水平方向上动量守恒。
【小问4详解】
弹性碰撞同时满足动能守恒,即
代入、、,并消去得
结合动量守恒式
联立解得
四.计算题(共34分)
14. 如图所示,水平面上有两相同滑块c、d,,滑块d静止,d的左边水平面光滑,右边水平面粗糙,滑块c以的速度与滑块d相碰,碰撞时间极短,碰后两滑块粘在一起,已知滑块与粗糙面间的动摩擦因数,取重力加速度大小,求:
(1)滑块d滑行的位移大小x;
(2)系统碰撞过程中产生的热量;
(3)系统因摩擦产生的热量。
【答案】(1)2m (2)32J (3)32J
【解析】
【小问1详解】
两滑块c、d碰撞过程动量守恒,有
解得碰后速度
根据动能定理
解得滑块d滑行的位移大小
【小问2详解】
系统碰撞过程根据能量守恒
解得
【小问3详解】
碰撞后到停止,根据能量守恒
解得
15. 如图所示,是一种透明材料制成的长方体的截面图,一束单色光从长方体面上的中心O点以入射角α=60°射入长方体,折射光线OC与OA夹角也为60°,已知长方体材料AB长L=3m,光在真空中的传播速度为。
(1)计算长方体材料对该单色光的折射率;
(2)计算光在长方体材料中的传播时间。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
根据题意可知,折射角为30°,所以长方体材料对该单色光的折射率
【小问2详解】
根据几何关系可知,光在侧面的入射角为60°,而
所以光会发生全反射,光在圆柱体中的传播速度
此光束在长方体中传播的距离
可得此单色光在长方体中的传播时间为
16. 在某爆炸实验基地,把爆炸物以40m/s的速度斜向上发射。当爆炸物动能为发射时四分之一时恰好到最高点,此时爆炸物炸裂成两块A、B,其中mA=0.2kg,mB=0.8kg。经测量发现,A块恰好以原轨迹落回,忽略空气阻力及炸药质量。求:
(1)爆炸前在最高点速度大小;
(2)若爆炸时间持续0.005s,则爆炸过程A、B间的平均作用力大小;
(3)爆炸过程中增加的机械能。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
设爆炸物初速度为v0,在最高点速度为v,则有,
联立解得
【小问2详解】
取爆炸物爆炸前运动方向为正方向,爆炸后裂成两块做平抛运动,A块恰好以原轨迹落回,则爆炸后A的速度
对物块A,由动量定理得:
解得
【小问3详解】
在最高点,取爆炸物爆炸前运动方向为正方向,爆炸过程中水平方向动量守恒,由动量守恒定律可得
解得
则爆炸过程增加的机械能等于系统动能的增加量,即
解得
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银川市第六中学2025-2026学年第一学期第三次月考
高三物理试卷
总分:100分 考试时间:75分钟
一、单选题(共7小题,每小题4分,共28分)
1. 如图所示,在光滑的水平面上有两物块、,其中的质量为,的质量为,物块的左端固定一个轻弹簧。一开始物块及弹簧静止,物块以速度沿水平方向向右运动,通过弹簧与物块发生作用,则弹簧最大的弹性势能是( )
A. B. C. D.
2. 2025年世界游泳锦标赛于2025年7月11日至8月3日在新加坡举行,如图所示,某质量为m的运动员(可视为质点)从距离水面高度为h的跳台以初速度斜向上起跳,最终落入水中。重力加速度大小为g,不计空气阻力,以跳台所在水平面为重力势能的零参考平面,则( )
A. 运动员入水时的重力势能为
B. 运动员入水时的动能为
C. 运动员入水时的机械能为
D. 运动员在空中运动时的机械能先减小后增大
3. 一物块在水平外力作用下做直线运动,它受到的合外力F随物块位置坐标x变化的F-x图像如图所示,设在和过程中合外力的做功分别是和,则与之比为( )
A. B. C. D.
4. 2025年9月3日,纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年阅兵式上展示的导弹具有强大的威慑力,图中“巨浪-3”潜射导弹是海基核力量的核心装备。假设导弹刚发射出来的一段运动可近似看成初速度为0,竖直向上的匀加速直线运动,导弹的质量为m,助推力为F,重力加速度为g,忽略空气阻力及质量变化,则当导弹运动了时间t时速度的大小为( )
A. B. C. D.
5. 弹弓是一种常见的弹射工具。某同学在安全水平场地做实验,第一次采用如图所示的两侧各为两根橡皮条的弹弓,拉伸橡皮条将小铁球水平弹出,弹出点到落地点的水平距离为L。第二次采用两侧各为四根橡皮条的弹弓,拉伸和第一次相同的长度,将小铁球从同一位置水平弹出。忽略空气阻力,所有橡皮条均相同且处于弹性限度内,则第二次弹出点到落地点的水平距离为( )
A. B. 2L C. D. L
6. 2021年6月17日,搭载神舟十二号载人飞船的长征二号F遥十二运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射,成功将神舟十二号载人飞船送入预定轨道。如果长征二号F遥十二运载火箭(包括载人飞船、宇航员和燃料)的总质量为M,竖直向上由静止开始加速,每次向下喷出质量为m的燃气,燃气被喷出时相对地面的速度大小均为v,则第5次喷出燃气的瞬间,运载火箭速度大小为(忽略重力的影响)( )
A. B. C. D.
7. 截至2024年12月26日,我国高铁运营里程达到4.7万公里。某高铁试验机车试运行时的图像如图所示,时间内的图像为直线,列车做加速度大小为0.5m/s2的匀加速运动,km/h,时刻列车的牵引力功率达到最大为kW,之后保持不变,时刻列车运行达到最大速度。列车的质量为120t,认为列车受到的阻力大小恒定,则( )
A. 列车匀加速运行的时间为s B. 列车所受的阻力大小为N
C. 列车运行的最大速度m/s D. 列车运行的最大速度m/s
二、多项选择题(共3小题,每小题6分,共18分,选不全得3分,错选或漏选得0分)
8. 如图所示,质量为M的木块静止在光滑水平面上,质量为m的子弹以水平速度射中与木块后一起以速度v运动,已知当子弹相对木块静止时,木块前进距离为L,子弹进入木块的深度为d,若木块对子弹的阻力F恒定,那么下列关系式中正确的是( )
A. B.
C. D.
9. 如图所示,一带有半径足够大的光滑圆弧轨道的小车的质量,小车静止在光滑水平地面上,圆弧下端水平。有一质量的小球以水平初速度从圆弧下端滑上小车,重力加速度g取。下列说法正确的是( )
A. 在小球滑到最高点的过程中,小球与小车组成的系统机械能不守恒
B. 在小球滑到最高点的过程中,小球与小车组成的系统动量守恒
C. 小球从滑上小车到离开小车的过程中对小车做的功为
D. 小球沿圆弧轨道上升的最大高度为
10. 质量为0.2kg的滑块a与静止的滑块b在光滑水平面上正碰,碰撞时间不计。滑块a、b碰撞前后的位移随时间变化的图像如图所示,下列说法正确的是( )
A. 滑块b的质量为1.2kg
B. 滑块b的质量为0.4kg
C. 滑块a、b构成的系统在碰撞中损失的机械能为1J
D. 滑块a、b构成的系统在碰撞中损失的机械能为0.6J
三、填空题(每空2分,共20分)
11. 如图所示,活塞的质量为m,缸套的质量为M,通过弹簧吊在天花板上,汽缸内封有一定质量的气体,缸套和活塞间无摩擦,活塞面积为S,大气压强为,则封闭气体的压强为___________;如右图所示,把一粗细均匀的玻璃管开口端插入到水银中,如果当时大气压强为一个标准大气压(标准大气压强为76cmHg),管内外水银面高度差为10cm,则管内气体的压强为___________。
12. 如图,一定质量的某种理想气体的循环由下面三个过程组成:1→2为绝热过程,过程中气体_________(选填“与”或“不与”)外界交换热量,2→3为等压过程;3→1为等温过程。1→2过程中,气体温度_________(选填“升高”“降低”或“不变”);2→3过程中,气体对_________做功(选填“外”或“内”);3→1过程中,气体的内能_________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
13. 如图甲,用“碰撞”实验验证动量守恒定律,用天平测得A、B球的质量分别为和,O点是轨道末端在白纸上的投影点,M、P、N为三个落点的平均位置。测出M、P、N与O的距离分别为、、,如图乙所示。
(1)实验中,入射小球和出射小球应满足的条件( )
A. , B. ,
C. , D. ,
(2)下列说法正确的是( )
A. 斜槽末端必须水平 B. 斜槽必须光滑
C. A球每次可以从不同位置由静止释放 D. 实验前应该测出斜槽末端距地面的高度
(3)在实验误差允许范围内,若满足关系式_________,则可以认为两球碰撞前后在水平方向上动量守恒;(用题中测量量表示)
(4)若该碰撞是弹性碰撞,则碰撞前后,系统既满足动量守恒,也满足动能不变,小球落点距离应满足的定量关系为_________(仅用、、表示)。
四.计算题(共34分)
14. 如图所示,水平面上有两相同滑块c、d,,滑块d静止,d的左边水平面光滑,右边水平面粗糙,滑块c以的速度与滑块d相碰,碰撞时间极短,碰后两滑块粘在一起,已知滑块与粗糙面间的动摩擦因数,取重力加速度大小,求:
(1)滑块d滑行的位移大小x;
(2)系统碰撞过程中产生的热量;
(3)系统因摩擦产生的热量。
15. 如图所示,是一种透明材料制成的长方体的截面图,一束单色光从长方体面上的中心O点以入射角α=60°射入长方体,折射光线OC与OA夹角也为60°,已知长方体材料AB长L=3m,光在真空中的传播速度为。
(1)计算长方体材料对该单色光的折射率;
(2)计算光在长方体材料中的传播时间。
16. 在某爆炸实验基地,把爆炸物以40m/s的速度斜向上发射。当爆炸物动能为发射时四分之一时恰好到最高点,此时爆炸物炸裂成两块A、B,其中mA=0.2kg,mB=0.8kg。经测量发现,A块恰好以原轨迹落回,忽略空气阻力及炸药质量。求:
(1)爆炸前在最高点速度大小;
(2)若爆炸时间持续0.005s,则爆炸过程A、B间的平均作用力大小;
(3)爆炸过程中增加的机械能。
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