内容正文:
2026-2027学年高三上学期10月物理自编练习卷
一、选择题(1-7小题为单选,每小题4分,8-10小题为多选,每小题6分,共46分)
1.2026年7月10日,长征十号乙运载火箭首飞成功,其一子级与二子级分离后,经过姿态调整、减速和返回飞行,最后精准降落到南海海上回收平台,被平台张开的柔性网成功捕获。则一子级( )
A.在姿态调整时可看作质点 B.在减速上升时处于失重状态
C.在返回飞行途中点火减速时处于失重状态
D.被柔性网捕获时对网的作用力大于网对火箭的作用力
2.图像法是物理常用的研究方法,如图所示是物体做直线运动时各物理量之间的关系图像,则( )
A.图甲描述的匀速直线运动
B.图乙可知,时物体的速度为零
C.图丙物块加速度大小为
D.由图丁可知物体在前5s内的速度变化量大小为12.5m/s
3.如图所示为文化瑰宝——油纸伞的结构示意图,伞骨ON可绕竖直伞杆匀速转动,角速度为。伞骨末端N处一质量为m的小水滴(视为质点)恰好以与伞边缘位置相同的速度沿水平切线方向飞出。已知伞骨与竖直方向的夹角为,伞骨ON长为L,不计空气阻力。则下列说法正确的是( )
A.水滴飞出前瞬间的线速度大小为
B.水滴飞出前瞬间的向心加速度大小为
C.水滴飞出后,在空中做匀变速曲线运动
D.若增大,水滴离开伞骨后在空中运动的时间变长
4.如图所示,两个质量分别为和的小木块和(可视为质点)叠放在水平圆盘上,与转轴的距离为,小木块与之间的动摩擦因数为0.4,小木块与圆盘之间的动摩擦因数为0.3,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度大小为。若圆盘从静止开始缓慢加速转动,直到小木块与或小木块与桌面之间将要发生相对滑动时,立即改为匀速转动,从而保持系统之间的相对静止,下列说法正确的是( )
A.圆盘匀速转动时的角速度为
B.圆盘匀速转动时,小木块受到的摩擦力大小为
C.圆盘缓慢加速转动过程中,小木块受到的摩擦力的方向始终指向转轴
D.圆盘缓慢加速转动过程中,圆盘对小木块的摩擦力不做功
5.如图为装有桶装水的推车,为固定的车底板,点处有一锁定装置,锁定时挡板被固定,且,未锁定时,可绕点转动。图示初始状态:工人抬起把手,被锁定且处于竖直状态,推车和质量为的桶装水(水和桶)均保持静止,、对水桶的弹力分别为、。不计桶所受摩擦力,重力加速度为,下列说法正确的是( )
A.桶装水对的压力为 B.若突然撤去,则将增大
C.若解除锁定,使逆时针缓慢转动的过程中,将先减小后增大
D.锁定时,使推车整体从图示位置绕车轴逆时针缓慢转动的过程中,将先增大后减小
6.弹弓是容易自制的玩具,它陪伴很多人度过了难忘的童年时光。结合高中物理知识可以定量地研究弹弓。如图所示,一弹弓顶部弓叉跨度为L,弓叉上分别拴接一根相同的橡皮条,两橡皮条末端连接一块小而软的轻质牛皮用于包裹弹珠,橡皮条有效自然长度均为L,橡皮条的伸长量与拉力成正比,且橡皮条始终在弹性限度内。现使弓叉竖直固定,用水平向后的力缓慢拉牛皮,当每根橡皮条的长度分别拉至2L和3L时,手向后拉牛皮的力的大小之比为( )
A. B. C. D.
7.打篮球时,篮球与地面作用的过程会产生声音,声音的持续时间与作用过程时间非常接近。某同学在安静环境中在t=0时刻将篮球从一定高度处由静止释放,用手机记录环境声音随时间的变化情况,如图所示。不计空气阻力,取重力加速度大小g=10 m/s2,篮球的质量为0.6 kg,地面水平。下列说法正确的是( )
A.t=0时刻,篮球静止释放的高度约为h1=1.5 m
B.篮球第一次与地面作用后瞬间的速度大小约为3 m/s
C.0.5 s~1.4 s内,篮球与初始释放位置的最近距离约为0.6 m
D.篮球第一次与地面接触的过程中损失的机械能约为2.7 J
8.质量为的汽车在时刻速度,随后以的额定功率沿平直公路继续前进,经72s达到最大速度,设汽车受恒定阻力,其大小为。则( )
A.汽车的最大速度为 B.汽车的最大速度为
C.汽车在72s内经过的路程为1252m D.汽车在72s内经过的路程为2500m
9.中国空间站已成为我国规模最大、功能最全的综合性近地空间研究平台。若空间站绕地球的运动视为匀速圆周运动,轨道半径为r,地球半径为R,地球表面的重力加速度大小为g,引力常量为G,忽略地球自转的影响,则( )
A.地球的质量为 B.空间站绕地球运行的向心加速度大小大于g
C.空间站绕地球运行的周期为 D.空间站绕地球运行的线速度大小为
10.一物体原来静止在水平地面上,现用一水平力F拉物体,在F从0开始逐渐增大的过程中,物体先静止后发生运动,其加速度a随外力F变化的图像如图示。设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,g取。根据题目提供的信息,下列说法错误的是( )
A.物体的质量
B.物体与水平面间的动摩擦因数
C.物体与水平面间的最大静摩擦力
D.在时,物体的加速度
二、非选择题(11题6分,12题10分,13题10分,14题12分,15题16分,共54分)
11.某同学设计了一种探究向心力与角速度关系的实验装置,如图甲所示,在水平圆盘上固定一个长的凹槽,在槽内固定一个力传感器,将小球放在凹槽内,在力传感器外侧安装了一个沿圆盘径向的遮光片,小球紧靠力传感器。
(1)使圆盘绕过圆盘中心的竖直轴匀速转动,与光电门连接的光强记录仪记录接收到的光强随时间变化的规律如图乙所示,根据图乙可知,圆盘转动的角速度为_____;
(2)多次调整圆盘的转速进行实验,测得多组小球转动的角速度ω及对应力传感器示数F,作出图像如图丙所示,由图像得到的结论是________ ;若小球的质量为0.3kg,则小球做圆周运动的半径_____。
12.用如图1所示装置做“探究加速度与力、质量的关系”实验。
(1)平衡摩擦力时,按图1把实验器材安装好,将小车放在木板上,后面固定一条纸带,纸带穿过打点计时器,_________(选填“挂”或“不挂”)盘和砝码。用垫块把木板一端垫高,接通打点计时器,让小车以一定初速度沿木板向下运动,不断调节木板的倾斜度,直到小车拖动纸带沿木板做_________运动。
(2)乙同学在探究小车加速度与所受拉力的关系时,根据实验数据作出的图像如图2所示。
①发现图线不过原点,原因可能是___________
A.木板一端垫得过高 B.木板一端垫得过低
C.盘和砝码的总质量太大 D.盘和砝码的总质量太小
②发现图线发生了弯曲。经过思考认为,图线弯曲的原因在于实验中认为细线对小车的拉力等于盘和砝码的总重力,而实际上与并不相等。将记为相对误差,若小车质量为,则相对误差与的关系图线应为__________。
A. B.C. D.
13.如图,一个质量为的小球,在左侧平台上运行一段距离后从边缘点以的速度水平飞出,恰能沿圆弧切线从点进入固定在地面上的竖直的圆弧管道,并继续滑行。已知圆弧管道口内径远小于圆弧半径与竖直方向的夹角是,平台到地面的高度差为。取,,。求:
(1)小球从点运动到点所需的时间;
(2)P点距地面的高度和圆弧半径;
(3)若通过最高点点时小球对管上壁的压力大小,求小球经过点时的速度大小。
14.医院药房的配药滑梯可提升配药效率,其工作原理如图乙所示:水平传送带AB以恒定速率v顺时针传动,药品与传送带间的动摩擦因数为μ;BC为光滑螺旋形滑道,CD为工作台,某时刻,质量为m的药品无初速度地落在传送带上,落点P距B点的距离,随后药品随传送带运动至B点,沿螺旋滑道滑至末端C点时,速度大小为2v,已知当地重力加速度为g。
(1)求药品在传送带上的运动时间t;
(2)若某包液体药品破损,求在传送带上留下的痕迹长度Δs;
(3)螺旋滑道上的C点处的运动可简化为图丙,已知在C处的曲率半径,且C点处轨道切线与水平方向的夹角θ=37°(,),求药品运动至C点时,轨道对药品作用力的大小F。
15.一长木板在粗糙水平地面上向右运动,在时刻将一相对于地面静止的物块轻放到木板的右端,此时木板的速度大小为,物块恰好不能滑下木板,物块与木板间动摩擦因数为,木板与地面间动摩擦因数为,物块和木板质量均为1kg,物块可视为质点,取重力加速度,求:
(1)物块刚放到木板上时,物块和木板的加速度大小;
(2)从0时刻到物块静止,物块相对木板的位移大小;
(3)若在物块与木板共速时,对木板施加一水平向右的恒力F,使物块不再相对木板滑动,求F的取值范围。
试卷第1页(共3页)
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参考答案
1.B【详解】A.在姿态调整时,一子级的大小和形状不能忽略,不可以看作质点。故A错误;
B.在减速上升时,一子级的加速度向下,处于失重状态。故B正确;
C.在返回飞行途中点火减速时,一子级的加速度向上,处于超重状态。故C错误;
D.被柔性网捕获时,根据牛顿第三定律可知,一子级对网的作用力等于网对火箭的作用力。故D错误。
故选B。
2.D【详解】A.根据可知,图线的斜率表示,即图甲描述的匀加速直线运动,故A错误;
B.根据整理可得则图线的纵截距表示初速度,即
斜率表示解得
时物体的速度为,故B错误;
C.根据可知,图线的斜率为解得,故C错误;
D.根据可知,图线与坐标轴所围面积表示速度变化量,即物体在前5s内的速度变化量大小为,故D正确。故选D。
3.C【详解】A.水滴飞出前瞬间的线速度大小为,A错误;
B.水滴飞出前瞬间的向心加速度大小为,B错误;
C.水滴飞出后,在空中只受重力作用,加速度恒定为g,做匀变速曲线运动,C正确;
D.水滴离开伞骨后在空中做平抛运动,根据可得,可知水滴在空中运动的时间只与竖直高度有关,若增大,水滴离开伞骨后在空中运动的时间不变,D错误。故选C。
4.A【详解】A.若小木块A与B之间将要发生相对滑动,立即转为匀速转动,对小木块A有
解得
若小木块B与圆盘之间将要发生相对滑动时,立即转为匀速转动,对小木块A、B有
解得
所以后者成立,圆盘匀速转动时角速度为,A正确;
B.此时对小木块A有,B错误;
CD.圆盘加速转动,小木块A、B的速度都要增大,所以小木块B对小木块A的摩擦力及圆盘对小木块B的摩擦力分别对小木块A、B做正功,小木块B对小木块A的摩擦力方向与运动方向成锐角,CD错误。故选A。
5.C【详解】A.以水桶为对象,根据平衡条件可得
解得,,故A错误;
B.若突然撤去OA板,垂直OB板方向由平衡条件可得
可知将减小,故B错误;
C.若解除锁定,使OA板逆时针缓慢转动的过程中,根据三角形定则,水桶的受力如图所示
由图可知先减小后增大,故C正确;
D.将OA锁定,则、的夹角保持不变,抬起把手使整体从如图位置原地逆时针缓慢转动的过程中,可等效为、的方向不变,重力顺时针转动,如图所示
根据平衡条件
可得由于从0增大到,逐渐减小,则一直减小,故D错误。故选C 。
6.C【详解】当橡皮条的长度拉至2L时,每根橡皮条上的拉力大小为kL,由正交分解可知拉力
当橡皮条的长度拉至3L时,每根橡皮条上的拉力大小为2kL,由正交分解可知拉力联立解得故选C。
7.D【详解】A.由图可知,篮球第一次落地时刻为,根据自由落体运动位移公式
代入数据解得,故A错误;
B.由图可知,第一次撞击持续时间,结束时刻约为,第二次撞击开始时刻约为,则篮球第一次反弹后在空中运动的时间。根据竖直上抛运动的对称性,上升时间,则篮球第一次与地面作用后瞬间的速度大小,故B错误;
C.篮球第一次反弹后上升的最大高度,此时篮球离初始释放位置最近,最近距离,故C错误;
D.篮球第一次落地前瞬间的速度大小,篮球第一次与地面接触的过程中损失的机械能,代入数据解得,故D正确。故选D。
8.BC【详解】AB.当牵引力等于阻力时,汽车速度达到最大,则有
故A错误,B正确;
CD.汽车在72s内,根据动能定理可得
代入数据解得汽车在72s内经过的路程为
故C正确,D错误。故选BC。
9.CD【详解】A.忽略地球自转的影响,地球表面的物体的重力等于万有引力有
解得地球的质量为,故A错误;
B.由万有引力提供向心力有解得代入地球质量可得
由于,则有,故B错误;
C.由万有引力提供向心力有解得
代入地球质量可得,故C正确;
D.由万有引力提供向心力有解得
代入地球质量可得,故D正确;故选CD。
10.BD【详解】ABC.物体滑动后,水平方向合力为变形得:
这是一个一次函数,斜率为,截距为
从图像中取两个点:,;,
代入公式列方程组解得:,
动摩擦因数
题目说明最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,故正确,AC正确,B错误;
D.当时,,D错误。
由于本题选择错误的,故选BD。
11.(1) (2) 在质量和半径一定的情况下,小球做圆周运动的向心力与角速度的平方成正比 0.3
【详解】(1)根据图乙可知,小球做圆周运动周期为
又联立可得圆盘转动的角速度为
(2)[1]由图丙可知,在质量和半径一定的情况下,小球做圆周运动的向心力与角速度的平方成正比。
[2]根据向心力公式,可知图像的斜率为
解得小球做圆周运动的半径为
12.(1) 不挂 匀速 (2) A D
【详解】(1)[1][2]平衡摩擦力时,按图1把实验器材安装好,将小车放在木板上,后面固定一条纸带,纸带穿过打点计时器,不挂盘和砝码。用垫块把木板一端垫高,接通打点计时器,让小车以一定初速度沿木板向下运动,不断调节木板的倾斜度,直到小车拖动纸带沿木板做匀速直线运动。
(2)①[1]图线不过原点,即当F=0时加速度不为零,可知原因可能是木板一端垫得过高,平衡摩擦力过度,故选A。
②[2]根据题意,由牛顿第二定律有mg=(M+m)a
而F=Ma
则
所以相对误差与的关系成正比例关系。故选D。
13.(1) (2); (3)
【详解】(1)对P点的速度矢量分解可得,解得
(2)竖直方向小球做自由落体运动,由
由几何关系,P点高度有
几何关系,代入数据得
(3)通过最高点点时小球对管上壁的压力大小,由牛顿第三定律得,在最高点点时管上壁对小球的作用力大小为,则在点由牛顿第二定律可得,代入数据得
14.(1) (2) (3)mg
【详解】(1)药品在传送带上加速过程中,根据牛顿第二定律有解得
假设药品加速到共速时的位移为,根据运动学公式有解得
由于,可知药品先做匀加速直线运动后做匀速直线运动,匀加速运动的时间为,根据速度公式有解得
药品做匀速直线运动的位移为,有解得
药品做匀速运动的时间为,有解得
药品在传送带上的运动总时间为,有解得
(2)药品在传送带上加速的时间段内产生相对位移并留下痕迹,此期间传送带的位移为,有解得
药品在传送带上留下的痕迹长度为,根据相对运动位移关系有解得
(3)药品在点处垂直于轨道切线的平面内,受到的弹力分力与重力在该方向的分力平衡,设该弹力分量为,有解得
弹力在指向曲率中心的法向方向产生另一个分力提供向心力,设为,根据牛顿第二定律有
题目已知曲率半径为,联立解得
轨道对药品的作用力大小即为这两个互相垂直分力的合力大小,有解得
15.(1)物块和木板的加速度大小分别是、 (2) (3)
【详解】(1)对物块,由牛顿第二定律得
对木板,由牛顿第二定律得代入数据解得
(2)经过时间两者共速,共速时的速度代入数据解得
物块的位移
木板的位移代入数据解得
共速后,假设物块与木板一起减速,对系统,由牛顿第二定律得
代入数据解得
大于物块减速时具有的最大加速度,所以物块减速慢,物块相对木板向右滑动。
对木板,由牛顿第二定律得解得
对物块,由牛顿第二定律得解得
物块减速到零的位移
木板减速到零的位移
物块相对木板的位移大小代入数据解得
即相对位移大小为,负号表示方向
(3)物块加速度的最大值
如果加速度方向向左,由牛顿第二定律得代入数据解得
如果加速度方向都向右,由牛顿第二定律得代入数据解得
则拉力的范围是
答案第1页(共2页)
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