河北衡水中学2026届高三上学期检测二物理试题

河北衡水中学2025-26届高三年级上学期检测二 物 理 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。共6页，总分100分，考试时间75分钟。 第Ⅰ卷（选择题 共46分） 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1．如图所示，将一细绳的两端固定于两竖直墙的A、B两点，通过一个光滑的挂钩将某重物挂在绳上，下面给出的四幅图中有可能使物体处于平衡状态的是 2．标准泳池的长度为50 m，百米游泳比赛中，运动员位移x随时间t变化的图像可能是 3．直角侧移门（如图甲所示）可以解决小户型浴室开关门不方便的问题，其结构可简化成如图乙（俯视图）所示，玻璃门的两端滑轮A、B通过一根可自由转动的轻杆连接，滑轮可沿直角导轨自由滑动，滑轮可视为质点。在某次关门的过程中，当玻璃门与右侧玻璃墙的夹角为60°时，滑轮A的速度大小为v，则滑轮B的速度大小为 A． B． C． D． 4．猫很怕水，当其身上沾到水后，会通过高速抖动的方式将水甩干，于是某同学用这样一个模型来研究这一现象：如图所示，将猫的躯干视为轴线水平、半径为R的圆柱（其腿长可忽略），某一次抖动时可看作其绕自身轴线旋转，角速度为∞。若要求猫正上方头顶的水可以被甩出，重力加速度为g，则角速度ω的可能值为 A． B． C． D． 5．如图所示，AB为建筑工地上的四分之一圆弧轨道，圆心为O，半径OB竖直，M、N点将OB分成3等份。工件甲、乙分别从M、N点水平向右抛出，不计空气阻力，则可能垂直击中AB轨道的是 A．仅甲能 B．仅乙能 C．甲、乙都能 D．甲、乙都不能 6．如图1、2、3、4、5为某高架桥上五根竖直吊绳，间距相等。两辆小汽车a、b车头在 时刻分别对齐1、3绳，在两条车道上以相同初速度v0，做匀加速直线运动，在时刻a、b两车头都对齐5绳，其速度大小分别为va、vb。下列说法正确的是 A．b车的平均速度是a车的两倍 B．b车的加速度是a车的两倍 C． D． 7．在科技节的物理展区，两盏特制小灯笼甲、乙用两根轻质尼龙绳“1’’“2’’串联悬挂在固定竖直杆顶端。为模拟大气水平气流对物体的作用，实验员启动鼓风机，稳定的水平风力持续作用在灯笼表面。经过短暂晃动，两个灯笼保持静止，此时绳“1”与竖直方向的夹角为α，绳“2’’与竖直方向的夹角为θ，如图所示。已知两灯笼受到的水平风力大小相等，，则甲、乙两个小灯笼的质量之比为 A．1 B．2 C．3 D．4 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求。全都选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8．如图所示，某同学用玻璃杯扣住乒乓球快速摇晃，使球在杯壁内侧转动而不掉下来。若乒乓球近似在水平面上做匀速圆周运动，杯子侧壁与竖直方向的夹角约为100，忽略摩擦力和空气阻力，则乒乓球转动过程中 A．向心力的方向不变 B．向心力的大小不变 C．向心力的大小小于弹力 D．向心力的大小大于弹力 9．如图所示，传送带左右两端的长度为12.5 m，在某次输送过程中，每隔0.5 s在传送带左端放一小物块（可视为质点），各物块放上后都先以1m/s2的加速度做初速度为0的匀加速直线运动，当速度达到2 m/s后再做匀速直线运动。下列说法正确的是 A．每个物块在传送带上运动的时间为7.25 s B．每个物块在传送带上匀速运动的位移为7.5 m C．两个相邻的匀速运动的物块间的距离为1m D．传送带上物块的个数最多为15个 10．如图所示，倾角为30°的光滑固定斜面顶端固定有轻质光滑滑轮，A、B两可视为质点的小球用跨过滑轮的不可伸长的轻绳连接，滑轮与A球之间的轻绳与斜面平行，滑轮与B球之间的轻绳竖直。由静止释放两球，释放后的瞬间B球的加速度大小为，已知重力加速度为g，则A、B两球的质量之比可能是 A．1 : 1 B．2 : 3 C．4 : 1 D．5 : 1 第Ⅱ卷（非选择题 共54分） 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11．（8分）图甲是研究“平抛物体的运动”的实验装置图。 (1)实验时每次让小球从同一位置由静止释放，是为了保证每次平抛的 。 (2)图乙是正确实验取得的数据，其中0为抛出点，小球初速度为v0，则该图像的函数表达式为 （用字母x、y、g、v0表示）；计算得此小球做平抛运动的初速度为 m/s(取g=10m/s2)。 (3)在另一次实验中将白纸换成方格纸，每小格的边长L=5 cm，通过实验，记录了小球在运动途中的三个位置，如图丙所示，则该小球做平抛运动的初速度为 m/s（取g=10 m/s2）。 12．（8分）在探究物体质量一定时加速度与力的关系实验中，小明同学做了如图甲所示的实验改进，在调节桌面水平后，添加了力传感器来测细线中的拉力。 (1)实验时，下列操作或说法正确的是 （填正确答案标号）。 A．需要用天平测出沙和沙桶的总质量 B．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，同时记录拉力传感器的示数 C．选用电磁打点计时器比选用电火花计时器实验误差小 D．为减小误差，实验中一定要保证沙和沙桶的质量远小于小车的质量 (2)实验得到如图乙所示的纸带，已知打点计时器使用的交流电源的频率为50 Hz，相邻两计数点之间还有四个点未画出，由图乙中的数据可知，小车经过B点时的速度大小是 m/s，小车运动的加速度大小是 m/s2。（结果均保留三位有效数字） (3)由实验得到小车的加速度α与力传感器示数F的关系如图丙c所示，则图像不过原点的主要原因是 。 13．（8分）圆盘式给料机是中、细粒度的物料常用的给料设备，其简化原理图如图甲所示，电机带动圆形料盘水平转动。料盘的半径为r，料盘上的物料与料盘间的动摩擦因数为。料盘下方的电机用相互垂直的齿轮啮合，达到转向变速的目的，料盘齿轮与电机齿轮的半径的比值为k，如图乙所示。重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。 (1)当电机齿轮以大小为的角速度转动时，求料盘齿轮转动的周期。 (2)若物料不发生翻滚，分布在料盘外侧圆环带内，即最内侧的物料到料盘中心O的距离为，使料盘上的物料最后都从边缘出料口离开，求电机转动的角速度大小应满足的条件。 14．（14分）手榴弹发射器不仅可以增加射程，而且打击更加精准，在远距离打击中具有显著优势。在某次军事演习中，战士利用手榴弹发射器在山顶P点向山坡发射一枚手榴弹，经过时间t=10 s，手榴弹击中山坡上的M点，M点距发射点P的距离L=300 m。忽略手榴弹的大小，不计空气阻力影响，山坡可视为倾角的足够长斜面，取g=10 m/s2，。 (1)求手榴弹射出发射器时的速度的大小及与水平方向的夹角。 (2)求手榴弹距离山坡的最远距离。 (3)以任意大小相同的初速度v分别沿(1)中的发射方向和水平方向发射两枚手榴弹，试证明此两枚手榴弹击中山坡上的同一点。 15．（1 6分）如图所示，一个长L=1m、质量M=1kg的木板放在墙角附近，它上表面的左端放着一个质量m=4 kg的小物块（可视为质点）。小物块与木板、木板与地面之间的动摩擦因数分别为、，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。小滑块右端系一根劲度系数k=100 N/m的轻弹簧，弹簧右端再连一根轻绳，轻绳跨过一个固定在墙上的轻质光滑定滑轮后，与木板的右端相连。初始时，系统处于静止状态，弹簧与轻绳均沿水平方向恰好伸直，没有弹力。现将一个水平向左的力F作用在木板左端，使其缓慢向左移动。可以将系统的运动看作一个动态平衡过程，后续过程中弹簧不会碰到定滑轮。取g=10m/s2。求： (1)木板刚开始运动时，拉力F的大小； (2)小物块与木板之间刚出现相对滑动时，木板的位移大小； (3)从木板开始运动到小物块滑到木板右端为止的过程中，拉力大小F与木板位移大小x的关系式。 物理参考答案 选择题答案速查 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C A B D B D B BC ACD AD 一、单项选择题 1．C【解析】由于重物通过一个光滑的挂钩挂在绳上，挂钩两侧绳子拉力大小相等，两侧绳子拉力的合力与重物的重力平衡，根据对称性可知，挂钩两侧绳子与竖直方向的夹角相等，C正确。 2．A【解析】因为比赛所用标准泳池的长度为50 m，所以该运动员在100 m游泳比赛过程中，终点与起点在同一位置，则该运动员最后的位移为零，所以该运动员的位移大小大先增大后减小，且离出发点最远处位移大小为50 m，A正确。 3．B【解析】分别将滑轮A、B的速度沿轻杆和垂直于轻杆方向分解，二者沿轻杆方向的分 速度相等，则有，解得，B正确。 4．D【解析】对最高点的水滴，根据牛顿第二定律得，解得，D正确。 5．B【解析】设在OB上某点C水平抛出正好垂直于圆弧AB落在圆弧上D点，可知速度反向延长线交于水平位移中点，如图所示，可见OC =ED，OB中点下方水平抛出的工件，都不可能垂直落在圆弧轨道AB上，即乙可能垂直击中AB轨道，甲不能，B正确。 6．D【解析】由平均速度公式得，可得，即a车的平均速度是b车的两倍，A错误。由上式得，可得，D正确，C错误。由加速度的定义式结合，可得，B错误。 7．B【解析】设甲、乙所受的风力大小均为F，对甲、乙整体，由平衡条件有，对乙由平衡条件有，因为，联立解得，B正确。 二、多项选择题 8．BC【解析】对乒乓球进行受力分析，如图所示，则小球的向心力为，可知向心力的大小不变，方向时刻变化，A错误，B正确。由受力分析可得，乒乓球受到的弹力为，因，所以所需的向心力大小小于弹力，C正确，D错误。 9．ACD【解析】物块匀加速到和传送带速度相等，所用时间，加速的位移 ，则匀速运动的位移10.5 m，匀速运动的时间s，物块在传送带上运动的时间s，A正确，B错误。两个相邻匀速运动的物块间的距离，C正确。每隔0.5 s放一个物块，，加上刚开始放的一个，传送带上最多可放15个物块，D正确。 10．AD【解析】若B球的加速度方向竖直向下，则有，可得A、B两球的质量之比为；若B球的加速度方向竖直向上，则有，联立可得A、B两球的质量之比为，A、D正确，B、C错误。 三、非选择题 11．(1)初速度相同（2分） (2)（2分） 1.6(2分) (3)1.5（2分） 【解析】(1)每次让小球从同一位置由静止释放，是为了保证每次平抛的初速度相同。 (2)根据水平方向，竖直方向，可得，将x=48.0 cm，y =45.0cm代入可得v0=1.6 m/s。(3)在竖直方向有，解得T=0.1 s，则初速度m/s。 12．(1)B（2分） (2)0.721(2分) 2.40(2分) (3)未平衡阻力或平衡阻力不足（2分） 【解析】(1)实验装置中有拉力传感器，不需要用天平测出沙和沙桶的总质量，A错误。小车靠近打点计时器，释放小车之前应先接通电源，待打点稳定后再释放小车，打出一条纸带，该实验还需要记录力传感器的示数，B正确。选用电磁打点计时器，振针与纸带之间的阻力较大，因而比选用电火花计时器实验误差大，C错误。因为有拉力传感器，可以准确得出小车上的拉力，因而沙和沙桶的质量远小于小车的质量是没有必要的，D错误。(2)根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于平均速度可得经过B点时的速度大小为m/s，根据逐差法可得小车运动的加速度大小m/s2。(3)由图像丙可知，拉力传感器有示数，说明小车受到拉力作用，但加速度为0，主要是受到阻力的作用，则图像不过原点的主要原因是未平衡阻力或平衡阻力不足。 13．(1) (2) 【解析】(1)设电机齿轮转动的周期为T0，根据两齿轮边缘线速度相等，可知 （1分） 可得 （1分） 又 （1分） 解得 （1分） (2)设在最内侧质量为m的物料恰好可以从边缘出料口离开的情况下，料盘齿轮转动的角速度大小为ω，此时电机转动的角速度大小为，有 （2分） 又 （1分） 解得 电机转动的角速度大小应满足的条件为 （1分） 14．(1)40 m/s 53° (2)100 m (3)见解析 【解析】(1)由斜抛运动的规律得 （1分） （1分） 联立解得m/s （1分） （1分） (2)由(1)可知初速度方向与斜面垂直，沿斜面方向和垂直于斜面方向建立直角坐标系，将初速度分解为 ， （1分） 将重力加速度分解为 （1分） 则手榴弹距离山坡的最远距离为 （1分） 解得s=100 m （1分） (3)证明：设初速度大小为v，当手榴弹沿(1)中方向发射时，设其在空中运动时间为t1，落在斜面上位置距离P点为s1，有 （1分） （1分） 则 （1分） 当手榴弹沿水平方向抛出，设其在空中运动时间为t2，落在斜面上位置距离P点为s2，根据平抛运动规律有 （1分） （1分） 则 （1分） 可得，所以两次手榴弹落在同一位置 15．(1)5 N (2)0.1 m (3)见解析 【解析】(1)木板刚开始运动时，弹簧和绳上的拉力为零，拉力F的大小 （1分） （1分） 解得 （1分） (2)以小物块为研究对象，小物块与木板之间有相对滑动时，需要满足 （1分） 则 （1分） 解得m （1分） 则木板的位移大小为 m （1分） (3)当m，即m时，以整体为研究对象，整体处于动态平衡状态，有 （2分） 又 （1分） 解得，m （1分） 当m时 m不再变化，由题意可得 （2分） 解得 （1分） 以木板为研究对象，有 （1分） 解得， （1分） 11 学科网（北京）股份有限公司 $