内容正文:
黄梅县育才高级中学2026届高三12月月考
物 理 试 卷
满分100分 考试时间75分钟
一、单选题:本大题共7小题,共28分。
1. 在航空航天、汽车工程、能源动力等诸多领域中,流体动力学模型扮演着至关重要的角色。研究表明,球形物体在液体中运动时除了受到浮力,还会受到阻力,其关系式为:,式中称为黏性系数,r和v分别是球的半径和速度,k是一个无单位的常数。根据国际单位制推断黏性系数的单位是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据
可得
根据国际单位制推断黏性系数的单位是
故选B。
2. 如图,某飞行器在月球表面起飞后,一段时间内沿与月面夹角为θ的直线做加速运动。此段时间飞行器发动机的喷气方向可能沿( )
A. 方向① B. 方向② C. 方向③ D. 方向④
【答案】C
【解析】
【详解】上升器在起飞后的某段时间内的飞行方向与水平面成角,且速度在不断增大,说明飞船所受合外力的方向与速度同向,上升器受重力和喷气推力水平面作用,即重力与推力的合力与速度方向相同,上升器所受喷气的反冲力与喷气方向相反,由图可知只有推力在③的反方向时,合力才可能与速度v同向。故C正确,ABD错误。
故选C。
3. 一同学站在高台上,将一小球以的速度竖直向上抛出,小球最终落到地面上。已知最后1s内小球运动的位移大小为20m,重力加速度g大小取,不计空气阻力,则抛出点距离地面的高度为( )
A. 15m B. 20m C. 25m D. 30m
【答案】D
【解析】
【详解】已知小球最后1秒内位移大小为20m,设总运动时间为秒。最后1秒的初速度
末速度
最后1秒的位移为
其绝对值为20m,故
解得(舍去负解)。
将总时间s代入位移公式
因此m。
故选D。
4. 图甲为一列沿轴负方向传播的简谐横波在时的图像,图乙是图甲中某质点的振动图像,下列说法正确的是( )
A. 图乙可能是质点的振动图像
B. 质点在内运动的路程为
C. 再经过,质点将沿轴负方向运动到坐标原点
D. 质点的位移与时间关系为
【答案】B
【解析】
【详解】A.已知波沿轴负方向传播,由同侧法可知时质点a从平衡位置沿y轴负方向运动,而图乙中时该质点从平衡位置沿y轴正方向运动,故A错误;
B.由图乙可知,周期T=2s
在内经过,质点b运动的路程
故B正确;
C.简谐横波传播过程中质点不会随波迁移,仅在平衡位置附近沿y轴方向振动,x坐标保持不变,不可能运动到坐标原点,故C错误;
D.由图乙可知,时质点b位于平衡位置沿y轴正方向运动,则质点b的位移与时间关系为
故D错误。
故选B。
5. 卫星P、Q绕某行星运动的轨道均为圆轨道,已知P、Q绕行星公转的周期之比为,则P、Q的线速度大小之比为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】绕同一中心天体的卫星满足开普勒第三定律(为常量)
已知
代入得
由万有引力提供向心力
推导得线速度
线速度与轨道半径的平方根成反比,即
故选A。
6. 如图所示,一质量为的物体在粗糙的正方形斜面上在与对角线平行的恒力作用下恰好能沿斜面的对角线做匀速直线运动。已知物体与斜面间的动摩擦因数为,重力加速度为,则斜面与水平面间的夹角为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】物块受摩擦力方向与速度方向相反,即沿CA方向,重力的分力沿斜面向下,由于正方形对角线相互垂直,则水平方向由平衡条件可知
解得
根据
可得,故ABD错误、C正确。
故选C。
7. 跳台滑雪是一项深受勇敢者喜爱的滑雪运动。图甲为某跳台滑雪运动员从跳台M(长度可忽略不计)处沿水平方向飞出、经2s在斜坡N处着陆的示意图,图乙为运动员从M到N飞行时的动能Eₖ随飞行时间t变化的关系图像。不计空气阻力作用,重力加速度 g取10m/s2,则下列说法正确的是( )
A. 斜坡的倾角为45°
B. 运动员在M处的速度大小为12m/s
C. 运动员运动到N处时重力的瞬时功率为
D. 运动员在1.2s末时离坡面的距离最大
【答案】A
【解析】
【详解】BC.设运动员在M处的速度大小为,根据图乙可得,
其中
联立解得,
则运动员运动到N处时重力的瞬时功率为
故BC错误;
A.时,运动员落在斜坡上,斜坡的倾角满足
解得,故A正确;
D.运动员离坡面距离最远时,速度方向与坡面平行,有
解得,故D错误。
故选A。
二、多选题:本大题共3小题,共12分。
8. 如图所示,在一对等量异种点电荷形成的电场中,O点是两点电荷连线的中点,B、C两点和A、D两点分别是两点电荷连线上关于O点对称的点,M点、N点是两点电荷连线的中垂线上关于O点对称的点,则下列说法正确的是( )
A. M、N两点电场强度等大同向
B. A、D两点电场强度等大反向
C. 在C点无初速度释放一个电子,仅在电场力作用下,从C点运动到B点的过程中电子先做加速直线运动,后做减速直线运动
D. 在C点无初速度释放一个电子,仅在电场力作用下,从C点运动到B点的过程中电子的加速度先变小后变大
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.等量异种点电荷的电场线分布如图所示
根据等量异种电荷电场线分布及对称性可知,M、N两点电场强度等大同向,A、D两点电场强度等大同向,故A正确,B错误;
C.在C点无初速度释放一个电子,仅在电场力作用下,从C点运动到B点的过程中,电场力方向一直与运动方向相同,电子一直做加速运动,故C错误;
D.在C点无初速度释放一个电子,仅在电场力作用下,从C点运动到B点的过程中,场强先变小后变大,电子受到的电场力先变小后变大,根据牛顿第二定律可知,加速度先变小后变大,故D正确。
故选AD。
9. 在2024年WTA年终总决赛中,我国网球选手郑钦文获得亚军,追平了网球名将李娜的纪录。郑钦文在决赛中发球速度最高达到,达到网球选手世界顶尖水平,此次发球时网球与球拍接触的时间为,网球的质量约为,下列关于此次发球过程的说法正确的是( )
A. 球拍对网球的冲量约为
B. 球拍对网球的平均作用力约为
C. 球拍对网球做的功约为
D. 球拍对网球做功的平均功率约为
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.根据动量定理可得球拍对网球的冲量大小
可得球拍对网球的平均作用力,故A错误,B正确;
C.根据动能定理可知球拍对网球做的功,故C错误;
D.球拍对网球做功的平均功率,故D正确。
故选BD。
10. 如图甲所示,倾角为、足够长的传送带以恒定速率沿顺时针方向转动。一小煤块以初速度从传送带的底部冲上传送带,规定沿传送带斜向上为煤块运动的正方向,该煤块运动的位移随时间的变化关系如图乙所示。已知图线在前内和在内为两段不同的二次函数,时刻图线所对应的切线正好水平,重力加速度g取,则下列说法正确的是( )
A. 传送带转动速率为
B. 图乙中的数值为2.0
C. 内煤块在传送带上的划痕长度为
D. 煤块与传送带之间的动摩擦因数为0.25
【答案】BD
【解析】
【详解】A.假设煤块冲上传送带,开始时受到摩擦力沿传送带向下,根据牛顿第二定律,可得加速度大小为
当煤块速度减到与传送带速度相同后,煤块相对于传送带向下运动,受到的摩擦力方向沿传送带向上,根据牛顿第二定律可得加速度大小为
煤块一直减速到零,接着反向沿传送带向下加速,加速度大小为,由于
则煤块一直加速到离开传送带,与题意及图乙相符,所以可知时煤块的速度大小等于传送带的转动速率,由图乙可得
求得
可得传送带的速度大小为
故A错误;
BD.由选项A分析可知,图乙中时刻,煤块向上运动速度减为零,根据
求得煤块与传送带之间的动摩擦因数为
代入
求得
又因为
求得
故BD正确;
C.内煤块相对于传送带向上运动,煤块在传送带上的划痕长度为
内煤块在传送带上的划痕长度为
但由于该过程煤块相对传送带向下运动,所以内煤块在传送带上的划痕长度为,故C错误。
故选BD。
三、实验题:本大题共2小题,共18分。
11. 某实验小组做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验情况如图甲所示,其中 A为固定橡皮条的图钉,O为橡皮条与细绳的结点,OB和OC为细绳,图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。
(1)按照正常实验操作,图乙中的F与F'两力中,方向一定沿AO方向的是___________(填F或F') ;
(2)在某一次实验中,其中一弹簧测力计的指针如图丙所示,则其读数 ________,另一拉力F2的大小为1.80N;
(3)F1、F2的方向如图丁所示,请在答题卷上用力的图示法画出F1、F2的合力。
【答案】(1)
(2)1.60N (3)
【解析】
【小问1详解】
在图乙中的F是两力F1和F2的合力,是理论值,是实验值,故方向一定沿AO方向的是。
【小问2详解】
该弹簧测力计分度值是0.1N,估读到下一位,则其读数为1.60N。
【小问3详解】
根据平行四边形定则,利用力的图示法画出F1和F2合力如图所示。
12. 在探究“加速度与力的关系”实验中,某同学设计了甲、乙、丙三种实验方案,试回答下列问题:
(1)关于本实验的要求,下列说法正确的是________;
A. 甲、乙、丙方案都需要补偿阻力
B. 只有甲方案需要补偿阻力
C. 只有甲方案必须满足小车的质量远大于重物的质量
D. 乙方案中弹簧测力计的示数和丙方案中力传感器的示数均等于小车所受合力的大小
(2)该同学根据乙方案,作出加速度a与弹簧测力计的示数F的关系图线如图丁所示,若小车质量为m,则该图线斜率k应为________;
(3)根据甲方案得到的一条纸带如图戊所示,A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点,相邻的两个计数点之间还有四个点未画出,相邻的计数点之间的距离分别为,,、、、,已知打点计时器的工作频率为50Hz,则小车的加速度大小为________,打下A点时小车的速度大小为________m/s。(结果均保留2位小数)
【答案】(1)AC (2)
(3) ①. 0.80 ②. 0.80
【解析】
【小问1详解】
AB.甲、乙、丙方案都需要补偿阻力,故A正确,B错误;
C.乙和丙分别有弹簧测力计和力传感器测量拉力,不需要必须满足小车的质量远大于重物的质量,只有甲方案必须满足小车的质量远大于重物的质量,故C正确;
D.乙方案中弹簧测力计的示数的2倍等于小车受到的合力大小;丙方案中力传感器的示数等于小车所受合力的大小,故D错误。
故选AC。
【小问2详解】
若该同学根据乙方案,则根据
根据关系图线可得
【小问3详解】
[1] 打点周期
计数点之间的时间间隔
小车的加速度
[2] 打下B点时小车的速度大小
又
得
四、计算题:本大题共3小题,共42分。
13. 如图甲所示,物块A、B的质量分别是和,用轻弹簧拴接两物块放在光滑的水平地面上,物块B的右侧与竖直墙面接触。另有一物块C从时刻起,以一定的速度向右运动,在时与物块相碰,并立即与粘在一起不再分开,物块C的图像如图乙所示。
(1)物块C的质量;
(2)物块B离开墙壁前,弹簧的最大弹性势能;
(3)物块B离开墙壁后,物块B的最大速度值。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)由题图乙知,与碰前速度为,碰后速度为与碰撞过程动量守恒,以的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得
解得
(2)当与速度为0时,弹性势能最大
(3)物块离开墙壁后,系统动量守恒、机械能守恒,物块的最大速度时,弹簧处于原长,则
解得
故物块离开墙壁后,物块的最大速度为
14. 如图,光滑轨道abc固定在竖直面内,轨道ab部分水平,长度为,bc是半径为的四分之一圆弧轨道,与ab相切于点。轨道处在一个水平向右的匀强电场之中,电场强度,一个带正电小球,质量为,电荷量为,自点处在电场力的作用下从静止开始向右运动。已知重力加速度大小为。
(1)小球经过点时的速度为多大?
(2)小球离开点后经多长时间到达其运动轨迹的最高点?小球从点开始运动到其轨迹最高点,小球的机械能增加了多少?
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
根据题意知
由动能定理有
解得
【小问2详解】
小球在y方向的加速度
最高点,有
解得
小球在x方向
小球离开c点后在x方向的位移
解得
由功能关系可知,小球从a点开始运动到轨迹最高点增加的机械能为
联立上式解得
15. 某固定装置的竖直截面如图所示,由倾角的直轨道,半径的圆弧轨道,长度、倾角为的直轨道,半径也为、圆心角为的圆弧轨道组成,轨道间平滑连接。质量的小物块从轨道上高度为处静止释放,经圆弧轨道滑上直轨道,轨道由特殊材料制成,小物块向上运动时动摩擦因数,向下运动时动摩擦因数,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。(其它轨道均光滑,小物块视为质点,不计空气阻力,重力加速度,,)
(1)若,求小物块第一次经过点时对轨道的压力大小;
(2)若,求小物块在上运动过程中距点的最远距离;
(3)为使小物块能不脱离轨道地滑上最高点,求释放点高度的取值范围。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
对小物块从到第一次经过的过程,根据机械能守恒定律
解得
小物块第一次经过点时,根据牛顿第二定律有
代入数据解得轨道对小物块的支持力
由牛顿第三定律,小物块对轨道的压力为
【小问2详解】
设物块在上运动过程中距点的最远距离为,根据动能定理有
解得
【小问3详解】
当小物块刚好能到点,到由动能定理有
解得
当小物块经过点恰好脱离轨道时,则
解得
从到点由功能关系
解得
综上的取值范围为
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物 理 试 卷
满分100分 考试时间75分钟
一、单选题:本大题共7小题,共28分。
1. 在航空航天、汽车工程、能源动力等诸多领域中,流体动力学模型扮演着至关重要的角色。研究表明,球形物体在液体中运动时除了受到浮力,还会受到阻力,其关系式为:,式中称为黏性系数,r和v分别是球的半径和速度,k是一个无单位的常数。根据国际单位制推断黏性系数的单位是( )
A. B. C. D.
2. 如图,某飞行器在月球表面起飞后,一段时间内沿与月面夹角为θ的直线做加速运动。此段时间飞行器发动机的喷气方向可能沿( )
A. 方向① B. 方向② C. 方向③ D. 方向④
3. 一同学站在高台上,将一小球以的速度竖直向上抛出,小球最终落到地面上。已知最后1s内小球运动的位移大小为20m,重力加速度g大小取,不计空气阻力,则抛出点距离地面的高度为( )
A. 15m B. 20m C. 25m D. 30m
4. 图甲为一列沿轴负方向传播的简谐横波在时的图像,图乙是图甲中某质点的振动图像,下列说法正确的是( )
A. 图乙可能是质点的振动图像
B. 质点在内运动的路程为
C. 再经过,质点将沿轴负方向运动到坐标原点
D. 质点的位移与时间关系为
5. 卫星P、Q绕某行星运动的轨道均为圆轨道,已知P、Q绕行星公转的周期之比为,则P、Q的线速度大小之比为( )
A. B. C. D.
6. 如图所示,一质量为的物体在粗糙的正方形斜面上在与对角线平行的恒力作用下恰好能沿斜面的对角线做匀速直线运动。已知物体与斜面间的动摩擦因数为,重力加速度为,则斜面与水平面间的夹角为( )
A. B. C. D.
7. 跳台滑雪是一项深受勇敢者喜爱的滑雪运动。图甲为某跳台滑雪运动员从跳台M(长度可忽略不计)处沿水平方向飞出、经2s在斜坡N处着陆的示意图,图乙为运动员从M到N飞行时的动能Eₖ随飞行时间t变化的关系图像。不计空气阻力作用,重力加速度 g取10m/s2,则下列说法正确的是( )
A. 斜坡的倾角为45°
B. 运动员在M处的速度大小为12m/s
C. 运动员运动到N处时重力的瞬时功率为
D. 运动员在1.2s末时离坡面的距离最大
二、多选题:本大题共3小题,共12分。
8. 如图所示,在一对等量异种点电荷形成的电场中,O点是两点电荷连线的中点,B、C两点和A、D两点分别是两点电荷连线上关于O点对称的点,M点、N点是两点电荷连线的中垂线上关于O点对称的点,则下列说法正确的是( )
A. M、N两点电场强度等大同向
B. A、D两点电场强度等大反向
C. 在C点无初速度释放一个电子,仅在电场力作用下,从C点运动到B点的过程中电子先做加速直线运动,后做减速直线运动
D. 在C点无初速度释放一个电子,仅在电场力作用下,从C点运动到B点的过程中电子的加速度先变小后变大
9. 在2024年WTA年终总决赛中,我国网球选手郑钦文获得亚军,追平了网球名将李娜的纪录。郑钦文在决赛中发球速度最高达到,达到网球选手世界顶尖水平,此次发球时网球与球拍接触的时间为,网球的质量约为,下列关于此次发球过程的说法正确的是( )
A. 球拍对网球的冲量约为
B. 球拍对网球的平均作用力约为
C. 球拍对网球做的功约为
D. 球拍对网球做功的平均功率约为
10. 如图甲所示,倾角为、足够长的传送带以恒定速率沿顺时针方向转动。一小煤块以初速度从传送带的底部冲上传送带,规定沿传送带斜向上为煤块运动的正方向,该煤块运动的位移随时间的变化关系如图乙所示。已知图线在前内和在内为两段不同的二次函数,时刻图线所对应的切线正好水平,重力加速度g取,则下列说法正确的是( )
A. 传送带转动速率为
B. 图乙中的数值为2.0
C. 内煤块在传送带上的划痕长度为
D. 煤块与传送带之间的动摩擦因数为0.25
三、实验题:本大题共2小题,共18分。
11. 某实验小组做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验情况如图甲所示,其中 A为固定橡皮条的图钉,O为橡皮条与细绳的结点,OB和OC为细绳,图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。
(1)按照正常实验操作,图乙中的F与F'两力中,方向一定沿AO方向的是___________(填F或F') ;
(2)在某一次实验中,其中一弹簧测力计的指针如图丙所示,则其读数 ________,另一拉力F2的大小为1.80N;
(3)F1、F2的方向如图丁所示,请在答题卷上用力的图示法画出F1、F2的合力。
12. 在探究“加速度与力的关系”实验中,某同学设计了甲、乙、丙三种实验方案,试回答下列问题:
(1)关于本实验的要求,下列说法正确的是________;
A. 甲、乙、丙方案都需要补偿阻力
B. 只有甲方案需要补偿阻力
C. 只有甲方案必须满足小车的质量远大于重物的质量
D. 乙方案中弹簧测力计的示数和丙方案中力传感器的示数均等于小车所受合力的大小
(2)该同学根据乙方案,作出加速度a与弹簧测力计的示数F的关系图线如图丁所示,若小车质量为m,则该图线斜率k应为________;
(3)根据甲方案得到的一条纸带如图戊所示,A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点,相邻的两个计数点之间还有四个点未画出,相邻的计数点之间的距离分别为,,、、、,已知打点计时器的工作频率为50Hz,则小车的加速度大小为________,打下A点时小车的速度大小为________m/s。(结果均保留2位小数)
四、计算题:本大题共3小题,共42分。
13. 如图甲所示,物块A、B的质量分别是和,用轻弹簧拴接两物块放在光滑的水平地面上,物块B的右侧与竖直墙面接触。另有一物块C从时刻起,以一定的速度向右运动,在时与物块相碰,并立即与粘在一起不再分开,物块C的图像如图乙所示。
(1)物块C的质量;
(2)物块B离开墙壁前,弹簧的最大弹性势能;
(3)物块B离开墙壁后,物块B的最大速度值。
14. 如图,光滑轨道abc固定在竖直面内,轨道ab部分水平,长度为,bc是半径为的四分之一圆弧轨道,与ab相切于点。轨道处在一个水平向右的匀强电场之中,电场强度,一个带正电小球,质量为,电荷量为,自点处在电场力的作用下从静止开始向右运动。已知重力加速度大小为。
(1)小球经过点时的速度为多大?
(2)小球离开点后经多长时间到达其运动轨迹的最高点?小球从点开始运动到其轨迹最高点,小球的机械能增加了多少?
15. 某固定装置的竖直截面如图所示,由倾角的直轨道,半径的圆弧轨道,长度、倾角为的直轨道,半径也为、圆心角为的圆弧轨道组成,轨道间平滑连接。质量的小物块从轨道上高度为处静止释放,经圆弧轨道滑上直轨道,轨道由特殊材料制成,小物块向上运动时动摩擦因数,向下运动时动摩擦因数,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。(其它轨道均光滑,小物块视为质点,不计空气阻力,重力加速度,,)
(1)若,求小物块第一次经过点时对轨道的压力大小;
(2)若,求小物块在上运动过程中距点的最远距离;
(3)为使小物块能不脱离轨道地滑上最高点,求释放点高度的取值范围。
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