湖北黄冈市黄梅县第二中学2026-2027学年上学期高三物理周考试题(9.9)
2026-09-13
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摘要:
**基本信息**
聚焦运动与相互作用观念,通过匀变速运动、多体受力等真实情境问题,分层考查科学推理与模型建构能力,实验题创新设计提升科学探究素养。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|10题40分|物理学史(题1)、匀变速运动(题2)、受力分析(题5)|结合图像分析摩擦力与位移关系(题7),多选题考查动态平衡(题8)|
|实验题|2题16分|加速度测量(题11)、牛顿第二定律验证(题12)|采用气凝胶滑轮减少误差(题11),对比不同实验装置误差分析(题12)|
|解答题|3题44分|追及问题(题13)、弹簧与斜面综合(题14)、传送带多过程(题15)|题15结合板块模型与传送带,考查动量守恒与能量转化,贴近高考命题趋势|
内容正文:
黄梅二中2027届高三物理周考试题(9.9)
一、选择题(每题4分,共40分,其中1~7单选,8~10多选)
1.关于自由落体运动的研究,下列说法符合物理学史的是( )
A.亚里士多德认为重的物体比轻的物体下落得慢
B.伽利略通过实验验证了小球沿斜面滚下的运动是匀加速直线运动
C.为削弱重力对落体运动的影响,伽利略设计了“理想斜面实验”
D.伽利略通过实验测出了自由落体运动加速度
2.某人驾驶一辆汽车以速度匀速行驶,某时刻汽车开始刹车,测得第1s内的位移大小为16m,第3s内的位移大小为1m。若汽车刹车可看做匀减速直线运动,则( )
A.汽车刹车的加速度大小为7.5m/s2
B.汽车初速度v0为20m/s
C.汽车刹车后第2s内的位移为3m
D.汽车前4s的平均速度大小为
3.如图所示,氢气球下方系有质量为的物体,从地面由静止释放后匀加速上升,一段时间后绳子突然断裂,又经过相同的时间,物体恰好落到地面,已知物体上升的最大高度为,不计空气阻力,重力加速度为,下列说法正确的是( )
A.绳子断裂前拉力大小为
B.物体落地时的速度大小为
C.绳子断裂时物体距地面的高度为
D.绳子断裂前物体的加速度大小为
4.如图所示,竖直平面内有一固定的光滑支架,一质量为m的小球穿在支架的竖直杆上,一轻弹簧的一端与小球相连接,另一端固定在支架斜杆的A点。初始时刻小球静止在B点,现给小球施加竖直向上的作用力F使小球缓慢上升,直到小球到达与A点等高的C点,此时弹簧恰好恢复到原长。从小球离开B点运动到C点过程中(弹簧在弹性限度内)( )
A.F先变大再变小
B.F一直变大
C.杆对球的弹力先变大后变小
D.小球可能受三个力作用
5.如图所示,上表面粗糙的斜面体置于粗糙水平地面上,斜面上一物块用一轻绳通过光滑定滑轮拉着,并静止在斜面上。现缓慢增大拉力F,在物块滑动之前的下列说法正确的是( )
A.物块受到的摩擦力一定逐渐增大
B.物块受到斜面体的支持力一定逐渐增大
C.斜面体受到地面的支持力一定逐渐减小
D.斜面体受到地面的摩擦力一定逐渐减小
6.如图所示,固定的倾斜直杆与水平方向成60°角,杆上套有一个圆环,圆环通过一根轻绳与一个小球相连接。当环沿杆下滑时,球与环保持相对静止,轻绳与竖直方向成30°角。设重力加速度为,则下列说法正确的是( )
A.环可能匀速下滑
B.环与球的加速度为
C.环与杆之间摩擦因数为
D.环与杆之间摩擦因数为
7.如图甲所示,足够长的水平传送带以某一恒定速率顺时针转动,一根轻弹簧两端分别与物块和竖直墙面连接,将物块在传送带左端无初速度释放,此时弹簧恰处于原长且为水平。物块向右运动的过程中,受到的摩擦力大小与物块位移的关系如图乙所示。已知物块质量为,物块与传送带间的动摩擦因数为,重力加速度为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,为已知量,则( )
A.过程,物块所受的摩擦力方向向左 B.过程,物块做匀加速运动
C.弹簧的劲度系数为 D.传送带的速度为
8.如图所示,两轻绳OA、OB一端系于结点O,另一端分别系于竖直放置的圆环上,OA水平,与OB夹角α=120°。在O点悬挂一物体M,下列关于OA、OB绳拉力的大小F1、F2的分析中,说法正确的是( )
A.若圆环和绳OB固定不动,绳OA顺时针缓慢转动60°的过程中,F1先减小后增大
B.若圆环和绳OA固定不动,绳OB逆时针缓慢转动30°的过程中,F2先减小后增大
C.若A、B端固定在圆环上,圆环绕圆心O顺时针缓慢转过60°的过程中,F1逐渐增大,F2逐渐减小
D.若A、B端固定在圆环上,圆环绕圆心O逆时针缓慢旋转30°过程中,F2逐渐变大
9.图甲所示为货箱底端链接轻弹簧的缓冲装置示意图。货箱从某一高度由静止开始自由下落,以货箱初始位置为坐标原点,竖直向下建立轴,加速度—位移()图像如图乙所示,为运动最低点。已知重力加速度取,,,,忽略空气阻力,弹簧在弹性限度内。货箱从静止下落至第一次到达最低点过程中,关于货箱(不含弹簧)下列说法正确的是( )
A.机械能守恒 B.先失重后超重
C.最大速率为 D.在最低点的加速度大小为
10.如图所示,足够长的木板置于光滑水平面上,倾角的斜劈放在木板上,一平行于斜面的细绳一端系在斜劈顶,另一端拴接一可视为质点的小球,已知木板、斜劈、小球质量均为,斜劈与木板之间的动摩擦因数为,取重力加速度,。现对木板施加一水平向右的拉力,下列说法正确的是( )
A.若,当时,木板相对斜劈向右运动
B.若,不论多大,小球均能和斜劈保持相对静止
C.若,当时,小球对斜劈的压力为0
D.若,当时,细绳与水平方向的夹角大于
二、实验题(16分,每空2分)
11.某实验小组利用以下装置“探究加速度与力的关系”。
如图,一根轻绳跨过用气凝胶(密度极小)制作的轻薄小滑轮与质量相等的物体A、B相连,物块A的下端与穿过打点计时器的纸带相连,已知当地重力加速度大小为g,打点计时器的打点周期为T。部分实验步骤如下:
(1)在重物B的下面挂上重物C,并同时释放物块A、B、C,得到一条如图所示的纸带,则打点计时器打下点2时系统的瞬时速度为v=_________,系统的加速度大小a=________(用x1,x2,x3,x4和T表示);
(2)改变重物C的质量m,重复步骤(1),获得多组a与mg数据已描点在下图中,请完成该a-mg图像________;
(3)结合所画图线,根据横坐标为m0g的点,估算物块A的质量(用m0表示)_____________
12.在验证牛顿第二定律的实验中,为了减小合力测量的误差,小组成员设计了如图(a)和图(b)两个实验装置,小车的质量为M,沙和沙桶的质量为m。(滑轮质量不计)
(1)对这两个实验,下列说法正确的是________________。
A.都要用天平测出沙和沙桶的质量
B.为了让小车受到的合力等于绳的拉力,都要将带滑轮的长木板右端垫高,以平衡摩擦力
C.都要让小车靠近打点计时器,先接通电源,再释放小车,打出一条纸带,同时记录弹簧测力计的示数
D.为减小误差,实验中都要保证沙和沙桶的质量m远小于小车的质量M
(2)分别用两个装置进行实验,探究加速度与力的关系,改变沙和沙桶的质量m,以弹簧测力计的示数F为横坐标,加速度a为纵坐标,画出的a-F图像应该是下图中的____________。若求得图像的斜率为k,则甲装置中小车的质量为____________;乙装置中小车的质量为__________。
A. B.C. D.
三、解答题
13.(12分)公路上有A、B两辆汽车在同一直线上沿相同方向运动,A车在前,B车在后,初始时刻两车间距离为10m。从此刻开始,A车的图像及B车的图像分别如图甲、乙所示。当两车间距离不超过4m时可以实现蓝牙配对。求:
(1)两车间的最小距离;
(2)两车能够实现蓝牙配对的时长。
14.(14分)一倾角为的斜面固定在水平地面上,斜面底端固定一挡板,轻质弹簧一端固定在挡板上,自由状态时另一端在C点。已知C点上方斜面粗糙、下方斜面光滑。如图(a)所示,用质量为的物体A(可视为质点)将弹簧压缩至O点并锁定。以O点为坐标原点沿斜面方向建立坐标轴。沿斜面向上的拉力F作用于物体A的同时解除弹簧锁定,使物体A做匀加速直线运动,拉力F随位移x变化的图线如图(b)所示,g取,求:
(1)物体A与斜面粗糙段间的动摩擦因数
(2)沿斜面向上运动至最高点D时的位置坐标。
15.(18分)如图所示,光滑水平地面上有一质量为的长木板,木板左端放一质量为 的小物块,物块与木板间的动摩擦因数。木板右端与一逆时针转动的传送带左端相距,传送带足够长,速度恒为,物块与传送带间的动摩擦因数。现用一水平恒力向右作用于物块,使物块和木板开始运动。当木板右端撞到传送带时,木板立即停下(碰撞时间极短)。此后物块继续向右运动,在物块刚要滑上传送带时撤去恒力。已知木板长度,重力加速度。求:
(1)物块滑上传送带时的速度;
(2)物块在传送带上留下的划痕长度;
(3)最终长木板的速度大小。
黄梅二中2027届高三物理周考试题
参考答案(9.9)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
B
A
B
C
C
C
AC
BD
BD
1.B 【详解】A.亚里士多德认为重的物体下落比轻的物体快,故A错误;
B.伽利略通过斜面实验测量时间与距离,验证了小球沿斜面滚下的运动是匀加速直线运动,故B正确;
C.“理想斜面实验”是伽利略为研究惯性定律而设计(如小球在无摩擦斜面上运动),并非用于削弱重力对落体运动的影响;伽利略在自由落体研究中采用实际斜面实验来减缓运动,便于测量,故C错误;
D.伽利略通过斜面实验间接外推自由落体为匀加速运动,但受限于当时计时精度,未直接测出自由落体加速度,故D错误。故选B。
2.B 【详解】AB.设匀减速直线运动的加速度大小为,由运动学公式有第一秒内的位移为
汽车的刹车时间为
若刹车时间大于等于,则由逐差法有
联立解得
可见刹车时间为
可见假设不成立;
设第内汽车运动的时间为,则由运动学知识可知刹车的逆过程有,
联立解得,,
A错误;B正确;
C.由运动学知识可知汽车刹车后第2s内的位移为,C错误;
D.刹车时间为,汽车前4s的位移为
故汽车前4s的平均速度大小为,D错误。故选B。
3.A m【详解】AD.设绳子断裂前物体的加速度大小为a,根据绳子断裂前物体前后两个过程的位移大小相等、方向相反,有
解得
对绳子断裂时的物体受力分析,由牛顿第二定律可得
解得,A正确,D错误;
B.物体上升到最大高度后做自由落体运动,由
解得物体落地时的速度大小,B错误;
C.设绳子断裂时物体的速度大小为,匀加速上升的时间为t,有
解得
绳子断裂前
解得绳子断裂时物体距地面的高度,C错误。故选A。
4.B 【详解】AB.设弹簧与竖直杆的夹角为,则对小球分析,竖直方向
当小球缓慢向上运动时减小,变大,可知变大,A错误,B正确;
C.水平方向
则变大时,一直减小,C错误;
D.小球离开点运动到点过程中,小球受重力、力、弹簧的拉力以及细杆的弹力,共4个力作用;到达点时受力和重力作用,D错误。故选B。
5.C 【详解】A.设斜面倾角为,绳子与斜面方向的夹角为。若初始时
静摩擦力f沿斜面向上,由平衡条件得
即解得,随F增大,f减小;
若初始时
静摩擦力f沿斜面向下,由平衡条件得
即,随F增大,f增大,故A错误;
B.垂直于斜面方向,由平衡条件得
解得
随F增大,物块受到的支持力逐渐减小(若绳子平行斜面则不变),故B错误;
C.对物块和斜面体整体受力分析,设绳子与水平方向夹角为。竖直方向上,由平衡条件得
解得
随F增大,斜面体受到地面的支持力一定逐渐减小,故C正确;
D.对整体水平方向受力分析,由平衡条件得
随F增大,斜面体受到地面的摩擦力一定逐渐增大,故D错误。 故选C。
6.C 【详解】AB.设环的质量为M,小球的质量为m,如图所示
小球受到的重力mg与轻绳的拉力FT的合力沿斜面向下,则
小球所受合力
根据牛顿第二定律有
得
由于小球与环保持相对静止,所以环的加速度也是,故AB错误;
CD.对小球、环整体,假设环与杆之间一定存在摩擦,根据牛顿第二定律有
解得,故C正确,D错误。故选C。
7.C 【详解】A.物块在刚释放的一段时间内相对传送带向左滑动,受到的滑动摩擦力向右,A错误;
B.由题图乙可知当时,摩擦力发生突变,瞬间减小后,可推知当时,滑动摩擦力变为静摩擦力,物块刚好与传送带共速。
在过程物块始终相对传送带静止,弹力和静摩擦力同时增大且平衡,物块做匀速直线运动,B错误;
C.根据AB选项分析可知,物块在2x0处滑动摩擦力等于弹簧拉力
解得,C正确;
D.在过程,弹簧弹力从0线性增大到,则此过程的平均弹力大小为
设传送带的速度为v,此过程对物块应用动能定理
解得,故D错误。故选C。
8.AC【详解】A.OB固定不动,即方向不变。初始OA水平,OA顺时针转60°的过程中,的方向从水平向左逐渐转向斜向左上,由图可知,逐渐减小直至与垂直时最小,然后又逐渐增大,故先减小后增大,故A正确。
B.OA固定水平,初始OB与竖直方向夹角为30°斜向右上。OB逆时针转30°的过程中,OB仅从与竖直方向成30°转到与竖直向上,如图所示,一直减小,故B错误。
C.圆环绕圆心O顺时针转60°的过程中,两绳夹角始终保持120°不变,即,由几何关系得
圆环绕圆心O顺时针缓慢转过60°的过程中不变,从增大,从减小,故逐渐增大、逐渐减小,故C正确。
D.圆环绕圆心O逆时针缓慢旋转30°过程中,同理据C该过程中不变,从减小,从增大,故减小,故D错误。故选AC。
9.BD 【详解】A.货箱接触弹簧后,弹簧的弹力对货箱做负功,货箱(不含弹簧)的机械能转化为弹簧的弹性势能,因此货箱机械能不守恒,故A错误;
B.整个过程中阶段加速度方向始终向下,属于失重;阶段加速度方向向上,属于超重,因此货箱先失重后超重,故B正确;
C.加速度为0时速度最大,对应位置
根据动能定理
的图像面积为
的图像面积为
总的图像面积
因此,故C错误;
D.接触弹簧后,由牛顿第二定律得
整理得
时,代入得
代入得
最低点,代入得 ,负号表示方向向上,加速度大小为,故D正确;故选BD。
10.BD 【详解】A.若,若设板、斜劈、球三者相对静止,则对板、斜劈、球构成的系统,有
将代入,解得
对斜劈和球构成的系统,若斜劈与板之间的摩擦力达到最大静摩擦力,有
解得
故假设成立,可知此时木板相对于斜劈静止,故A错误;
B.若,假设斜劈与球保持相对静止,则对斜劈与球构成的系统,最大加速度为
当球刚好要离开斜劈时,受到重力和绳子拉力作用,有
解得
可知此情况下不论F多大,小球均能和斜劈保持相对静止,故B正确;
C.若,假设板、球和斜劈相对静止,则球和斜劈构成的系统能够获得的最大加速度为
此时对板、球和斜劈构成的系统,有
因此当时,板、球和斜劈构成的系统加速度为
而由上述分析可知当球刚好要离开斜劈时
因此,当时,小球对斜劈存在挤压,故C错误;
D.综合以上分析,若,当时,板和斜劈恰好达到相对静止的临界状态,系统的加速度为,而因,说明小球已脱离斜劈,细绳与水平方向的夹角满足
因此细绳与水平方向的夹角大于,故D正确。故选BD。
11.(1)
(2)
(3)由于系统受到阻力的原因
(4)(1.6m0~1.9m0)
【详解】(1)[1]打点计时器打下点2时系统的瞬时速度为1、3两点之间的平均速度
[2]逐差法可知
(2)根据图中数据,用一条光滑曲线连接图中各点,作图如下:
(3)图线不过坐标原点,当m增大到一定程度时才有加速度,原因是由于系统受到阻力的原因。
(4)设横坐标每一小格为,纵坐标每一小格为,结合图像可知
设A、B的质量为M,对ABC整体有
整理得,
当时,加速度的表达式变为
加速度a与mg为线性关系,对应图线的直线部分,由表达式可知,斜率为,图像与横轴的交点为
在图线中的直线部分取两点坐标点可得 斜率 ,图像与横轴交点坐标为
综上可得 ,
题图可知当 时, 图线明显变为曲线
把以上坐标点代入
可得
12.(1)BC (2)A
【详解】(1)AD.装置中有弹簧测力计,所以外力可以通过弹簧测力计读出来,不需要测量沙和沙桶的质量,更不需要保证沙和沙桶的质量m远小于小车的质量M,故AD错误。
B.两个实验中都必须要求细绳的拉力等于小车受到的合力,故需要平衡摩擦力,故B正确。
C.在使用打点计时器时,都要让小车靠近打点计时器,先接通电源,再释放小车,打出一条纸带,同时记录弹簧测力计的示数,故C正确。
故选BC
(2)[1]由题意及牛顿第二定律可知,小车的加速度a与弹簧测力计的示数F的关系应该是成正比,即小车的a-F图像应为一条过原点的倾斜直线,故A项正确。
[2]对于甲装置,小车受到的合力等于2倍的弹簧测力计示数,故有
整理得
故小车质量为;
[3]对于乙装置,小车受到的合力等于弹簧测力计示数,故有
整理得
故小车的质量为。
13.(1)2m (2)4s
【详解】(1)根据匀变速直线运动规律
化简可得
结合图甲可知,A车的初速度,
可得
由运动学公式
可知车的初速度,
可得
当两车速度相等时两车间距最小,设所经过时间,有
解得
两车的最小距离为:
解得
(2)设两车距离为时所经历的时间为,则
解得或
故两车能够实现蓝牙配对的时长为
14.(1) (2)
【详解】(1)设匀加速运动的加速度为,由题意,时弹簧恢复原长,物体与弹簧分离,物体受拉力、重力分力,由牛顿第二定律
由图(b),代入,,解得
当时,物体与弹簧分离,受拉力、重力分力、滑动摩擦力,由牛顿第二定律
解得
(2)物体在内一直做匀加速运动,加速度,初速度为零,由速度位移公式
时,解得
撤去拉力后,物体在粗糙斜面上做匀减速运动,物体受重力分力,滑动摩擦力,由牛顿第二定律
解得加速度大小,方向沿斜面向下。
继续上滑距离,由速度位移公式
解得
因此最高点D的坐标
15.(1) (2) (3)
【详解】(1)木板能获得的最大加速度
若二者一起加速,整体加速度为
因此二者一起向右加速。 整体运动位移
由动能定理得
木板停下后,物块在木板上滑行过程中恒力仍作用,对物块由动能定理得
代入数据解得
(2)物块滑上传送带后撤去,加速度大小
向右减速到0阶段所用时间为
物块向右运动的位移
传送带向左运动的位移
物块相对传送带向右运动的位移为
向左加速到共速所用时间为
物块向左位移
传送带向左位移
相对位移为
物块仍相对传送带向右运动。
共速后无相对滑动,总划痕长度为总相对位移
(3)物块共速后以向左滑上静止的长木板,地面光滑,设滑出时物块速度,木板速度为,由动量守恒得
由能量关系,摩擦力做功对应动能损失,有
联立解得(另一解不符合物块滑出时,舍去),物块滑出后木板匀速,最终速度为。
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