内容正文:
2026-2027学年度淮师附中第一学期高三周测(二)物理试卷
一. 单项选择题:每小题只有一个选项符合题意(本题共 10 小题,每小题 4 分,共 40分)
1. 如图所示,固定的光滑斜面上有一木板,其下端与斜面上A点距离为L。木板由静止释放,若木板长度为L,上端到达A点时的速度为;若木板长度为2L,上端到达A点时的速度为。则为( )
A. B. C. D.
2. 如图为质点P从时刻,由原点从静止开始做直线运动的加速度a随时间t变化的关系,下列说法正确的是( )
A.0~5s内质点做单向直线运动 B.0~3s内质点加速度方向改变,先正向后反向
C.0~3s内质点速度先增大后减小 D.该质点在时的速度为
3. 如图所示,人游泳时若某时刻手掌对水的作用力大小为F,该力与水平方向的夹角为30°,则该力在水平方向的分力大小为( )
A.F B.F C.F D.2F
4. 如图所示,质量分布均匀的细棒中心为O点,为光滑铰链,为光滑定滑轮,且在正上方,细绳跨过与O连接,水平外力F作用于细绳的一端。用表示铰链对杆的作用力,现在水平外力F作用下,从缓慢减小到0的过程中,下列说法正确的是( )
A.F逐渐变小,大小不变 B.F逐渐变小,逐渐变大
C.F先变小再变大,逐渐变小 D.F先变小再变大,逐渐变大
5. 如图所示,一木块在光滑水平面上受到一恒力F作用而运动,前方固定一轻质弹簧,当木块接触弹簧后,下列判断正确的是( )
A.木块将立即做匀减速直线运动 B.木块仍将加速运动一段时间
C.当弹簧弹力大小等于恒力F时木块速度为零 D.当弹簧处于最大压缩状态时木块加速度为零
6. 如图所示,球壳内有三条弦OA、OB、OC,O为球内的最低点,它们与水平面间的夹角分别为60°、45°、30°。三个光滑的小环分别从A、B、C处由静止沿所在弦下滑,运动到最低点所用的时间分别为、、,则三者之间大小关系为( )
A. B. C. D.
7. 如图所示,一个质量为 的斜面体静置于水平面,现用力 推动斜面体,使在斜面体上的质量为 的方形块不会沿斜面移动,假设所有表面都是无摩擦的, 取 ,则力 的大小为( )
A.15 N B.20 N C.25 N D.
8. 小船横渡一条两岸平行的河流,水流速度与河岸平行,船相对于水的速度大小不变,船头始终垂直指向河岸,小船的运动轨迹如图虚线所示。则小船在此过程中( )
A.运动的加速度不变 B.越接近河岸速度越大
C.加速度的方向先指向下游后指向上游 D.水流速度变化,渡河的时间也会改变
9. 如图,在排球训练中,排球以速度v0被水平击出,做平抛运动。A、B为排球运动轨迹上的两点,速度方向与水平方向的夹角分别为30°、45°。重力加速度大小为g,排球看作质点,不计空气阻力,则排球从A点运动到B点的时间为( )
A. B. C. D.
10. 如图所示为一个半径为5m的圆盘,正绕其圆心做匀速转动,当圆盘边缘上的一点A处在如图所示位置的时候,在其圆心正上方20m的高度有一个小球正在向边缘的A点以一定的速度水平抛出,取,要使得小球正好落在A点,则( )
A.小球平抛的初速度一定是1.25m/s B.小球平抛的初速度可能是1.25m/s
C.圆盘转动的角速度一定是πrad/s D.圆盘转动的角速度可能是πrad/s
二. 实验题:本题共 1 小题,共计 15 分. 请将解答写在答题卡相应的位置
11. 如图甲,某小组设计探究圆周运动规律的实验装置,水平实验台上依次放上复写纸和白纸并用图钉固定,中央固定拉力传感器。实验小滑块内置脉冲放电装置,可以通过滑块下方放电针发出频率为的高压电脉冲,拉力传感器中心转轴通过水平轻绳与滑块连接,实验步骤如下:
(1)启动放电针开关,推动滑块使其绕做圆周运动,电脉冲放电通过复写纸在白纸上留下一系列点,如图乙,测得到打下的各点间的平均距离为,则滑块做________速圆周运动(选填"匀"或者"变");
(2)为第一个点,按打点先后顺序每隔4个点取一个计数点,得到了、、、等计数点,则滑块经过相邻计数点之间的时间间隔 ;
(3)若将圆弧轨迹沿切线展开,由测量结果可得,滑块可等效做匀减速直线运动。图乙中依次测得连线、、、与之间的夹角分别为、、、(各角度取弧度为单位),可得滑块经过点时的角速度大小 ;图丙为拉力传感器测得拉力大小随时间变化的图像,从图丙中可以获得滑块经过点时绳的拉力大小为,则滑块质量 ;已知重力加速度大小为,由此可以测得滑块与白纸间的动摩擦因数 。(以上各空均用测量得到的物理量和表达)
三. 解答题。本题共 3小题,共计 45 分。解答时写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。有数据计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
12. (12分) 如图,一长度的均匀薄板初始时静止在一光滑平台上,薄板的右端与平台的边缘O对齐。薄板上的一小物块从薄板的左端以某一初速度向右滑动,当薄板运动的距离时,物块从薄板右端水平飞出;当物块落到地面时,薄板中心恰好运动到O点。已知物块与薄板的质量相等。它们之间的动摩擦因数,重力加速度大小。求
(1)物块初速度大小及其在薄板上运动的时间;
(2)平台距地面的高度。
13. (15分) 滑雪是一种勇敢者的运动。如图所示斜坡AB与水平方向成37°,AB斜坡与圆形滑道对接在B点,斜坡的延长线过圆心O。圆形轨道半径。运动员在滑雪轨道上一定高度处滑下后经圆周最低点C时速度大小。之后从B点飞出,在空中飞行一段距离后在斜坡D处着陆,测得BD间的距离,不计空气阻力。g取,已知运动员质量为,,。求:
(1) 运动员滑至圆轨道最低点时对轨道的压力;
(2) 运动员离开B点时速度的大小;
(3) 运动员飞离B点后在空中离坡面的最大距离。
14. (18分)如图所示,竖直面内固定一个以O点为圆心的圆形管道,圆的半径为R=1.5m,直径PQ与水平方向间的夹角。小球自管内壁P点水平射入管道内,不计空气阻力并假设小球落在管壁上时速度立即减为零。已知重力加速度大小为,,。求:
(1) 为能使小球落在管壁上的Q点,抛出时的初速度大小;
(2) 小球在管道内做平抛运动的最长运动时间;
(3) 若可改变在P点的入射速度方向,能使小球落在O点的做抛体运动的最长运动时间。(以上计算结果均可保留根式)
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2026-2027学年度淮师附中第一学期高三周测(二)物理试卷
1. 如图所示,固定的光滑斜面上有一木板,其下端与斜面上A点距离为L。木板由静止释放,若木板长度为L,上端到达A点时的速度为;若木板长度为2L,上端到达A点时的速度为。则为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】 木板沿斜面向下做匀加速直线运动,根据速度与位移的关系式有
,
解得
故选B。
2. 如图为质点P从时刻,由原点从静止开始做直线运动的加速度a随时间t变化的关系,下列说法正确的是( )
A.0~5s内质点做单向直线运动 B.0~3s内质点方向改变,先正向后反向
C.0~3s内质点先增大后减小 D.该质点在时的速度为
【答案】A
【解析】 A.图像与时间轴所包围的面积表示速度变化量,由图可知,横轴上方比横轴下方的面积大,说明0~5s内速度一直沿正方向,即0~5s内运动员做单向直线运动,故A正确;
BC.0~3s内加速度一直为正,故加速度方向一直沿正方向,速度一直增大,故BC错误;
D.由图可知,0~5s内与0~1s内图像与时间轴所包围的面积相等,故0~5s内的速度变化量为 因运动员初速度为零,故该运动员在时的速度为,故D错误。
故选A。
3. 如图所示,人游泳时若某时刻手掌对水的作用力大小为F,该力与水平方向的夹角为30°,则该力在水平方向的分力大小为( )
A.F B.F C.F D.2F
【答案】C
【解析】 沿水平方向和竖直方向将手掌对水的作用力分解,则有该力在水平方向的分力大小为Fcos30°=F,选项C正确。
4. 如图所示,质量分布均匀的细棒中心为O点,为光滑铰链,为光滑定滑轮,且在正上方,细绳跨过与O连接,水平外力F作用于细绳的一端。用表示铰链对杆的作用力,现在水平外力F作用下,从缓慢减小到0的过程中,下列说法正确的是( )
A.F逐渐变小,大小不变 B.F逐渐变小,逐渐变大
C.F先变小再变大,逐渐变小 D.F先变小再变大,逐渐变大
【答案】A
【解析】 细棒质量分布均匀,重心在O点,对细棒进行分析如图所示
令杆长为L,与间距为h,左侧绳长为x,根据相似三角形有
从缓慢减小到0的过程中,左侧绳长为x减小,可知,F逐渐变小,大小不变。
故选A。
5. 如图所示,一木块在光滑水平面上受到一恒力F作用而运动,前方固定一轻质弹簧,当木块接触弹簧后,下列判断正确的是( )
A.木块将立即做匀减速直线运动 B.木块仍将加速运动一段时间
C.当弹簧弹力大小等于恒力F时木块速度为零 D.当弹簧处于最大压缩状态时木块加速度为零
【答案】B
【解析】 ABC.当木块接触弹簧后,恒力F先大于弹簧的弹力,后小于弹簧的弹力,木块先做加速运动后做减速运动,随着弹簧的增大,加速度先减小后增大,故先做加速度减小的变加速运动,后做加速度增大的变减速运动。当弹簧弹力大小等于恒力F时,木块的速度最大,故AC错误,B正确;
D.在弹簧处于最大压缩量时,木块速度为零,此时弹簧的弹力大于恒力F,合力向右,加速度不为零,故D错误。
故选B。
6. 如图所示,球壳内有三条弦OA、OB、OC,O为球内的最低点,它们与水平面间的夹角分别为60°、45°、30°。三个光滑的小环分别从A、B、C处由静止沿所在弦下滑,运动到最低点所用的时间分别为、、,则三者之间大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】 设弦与竖直方向夹角为,球的半径为R,由小环沿弦做匀加速运动有
解得运动时间为
与弦与竖直方向夹角无关,所以小环运动到最低点的时间相等。
故选A。
7. 如图所示,一个质量为 的斜面体静置于水平面,现用力 推动斜面体,使在斜面体上的质量为 的方形块不会沿斜面移动,假设所有表面都是无摩擦的, 取 ,则力 的大小为( )
A.15 N B.20 N C.25 N D.
【答案】D
【解析】 对方块进行受力分析,方块受重力 和斜面的支持力 。因为方块与斜面体保持相对静止,所以它们具有相同的水平加速度 。
根据牛顿第二定律,在竖直方向受力平衡,有:,在水平方向产生加速度,有:。
联立两式解得加速度为:。
对方块和斜面体组成的整体进行受力分析,整体在水平方向上只受推力 的作用。设斜面体质量为 ,根据牛顿第二定律有:。
代入数据解得:。
故选D。
8. 小船横渡一条两岸平行的河流,水流速度与河岸平行,船相对于水的速度大小不变,船头始终垂直指向河岸,小船的运动轨迹如图虚线所示。则小船在此过程中( )
A.运动的加速度不变 B.越接近河岸速度越大
C.加速度的方向先指向下游后指向上游 D.水流速度变化,渡河的时间也会改变
【答案】C
【解析】 AC.已知小船垂直河岸方向的速度不变,沿河岸方向的水流速度在变化,故小船所受合外力方向一定平行于河岸,根据曲线运动的合外力指向凹侧,小船所受合外力先指向下游,后指向上游,故小船做的不是匀变速运动,运动的加速度是变化的,故A错误,C正确;
B.小船渡河过程中的速度方向沿轨迹切线方向,由船相对水的速度垂直河岸方向且大小不变,可知越靠近河中央,水流速度越大,故B错误;
D.小船渡河时间等于河宽除以小船垂直河岸方向的速度,即小船渡河时间与水流速度无关,故D错误。
故选C。
9. 如图,在排球训练中,排球以速度v0被水平击出,做平抛运动。A、B为排球运动轨迹上的两点,速度方向与水平方向的夹角分别为30°、45°。重力加速度大小为g,排球看作质点,不计空气阻力,则排球从A点运动到B点的时间为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】 排球在A点的竖直速度
在B点的竖直速度
解得
故选D。
10. 如图所示为一个半径为5m的圆盘,正绕其圆心做匀速转动,当圆盘边缘上的一点A处在如图所示位置的时候,在其圆心正上方20m的高度有一个小球正在向边缘的A点以一定的速度水平抛出,取,要使得小球正好落在A点,则( )
A.小球平抛的初速度一定是1.25m/s B.小球平抛的初速度可能是1.25m/s
C.圆盘转动的角速度一定是πrad/s D.圆盘转动的角速度可能是πrad/s
【答案】D
【解析】 AB.根据
可得 则小球平抛的初速度 可得小球平抛的初速度一定2.5m/s,故AB错误;
CD.根据 解得圆盘转动的角速度 故C错误,D正确。
故选D。
11. 如图甲,某小组设计探究圆周运动规律的实验装置,水平实验台上依次放上复写纸和白纸并用图钉固定,中央固定拉力传感器。实验小滑块内置脉冲放电装置,可以通过滑块下方放电针发出频率为的高压电脉冲,拉力传感器中心转轴通过水平轻绳与滑块连接,实验步骤如下:
(1)启动放电针开关,推动滑块使其绕做圆周运动,电脉冲放电通过复写纸在白纸上留下一系列点,如图乙,测得到打下的各点间的平均距离为;
(2)为第一个点,按打点先后顺序每隔4个点取一个计数点,得到了、、、等计数点,则滑块经过相邻计数点之间的时间间隔 ;
(3)若将圆弧轨迹沿切线展开,由测量结果可得,滑块可等效做匀减速直线运动。图乙中依次测得连线、、、与之间的夹角分别为、、、(各角度取弧度为单位),可得滑块经过点时的角速度大小 ;图丙为拉力传感器测得拉力大小随时间变化的图像,从图丙中可以获得滑块经过点时绳的拉力大小为,则滑块质量 ;已知重力加速度大小为,由此可以测得滑块与白纸间的动摩擦因数 。(以上各空均用测量得到的物理量和表达)
【答案】;;;
【解析】 (2)[1]放电脉冲的频率为,则相邻两个放电点的时间间隔为。每隔4个点取一个计数点,说明相邻计数点间有5个放电间隔,因此滑块经过相邻计数点之间的时间间隔
(3)[2]是、的中间时刻,到的弧长为 到的时间间隔为
匀变速曲线运动中,某点的瞬时线速度等于相邻两段过程的平均速度。因此点线速度 由角速度与线速度关系,可得滑块经过点时的角速度大小
[3]圆周运动的向心力由绳的拉力提供,则向心力 则滑块质量
[4]滑块沿圆弧做匀减速圆周运动,沿切线方向等效为匀减速直线运动,相邻计数点时间间隔
四段弧长、、、 利用匀变速直线运动逐差法,得 将弧长和代入,整理得到切向加速度 滑块切向仅受滑动摩擦力,由牛顿第二定律 解得动摩擦因数
12. 如图,一长度的均匀薄板初始时静止在一光滑平台上,薄板的右端与平台的边缘O对齐。薄板上的一小物块从薄板的左端以某一初速度向右滑动,当薄板运动的距离时,物块从薄板右端水平飞出;当物块落到地面时,薄板中心恰好运动到O点。已知物块与薄板的质量相等。它们之间的动摩擦因数,重力加速度大小。求
(1)物块初速度大小及其在薄板上运动的时间;
(2)平台距地面的高度。
【答案】(1)4m/s; ;(2)
【解析】 (1)物块在薄板上做匀减速运动的加速度大小为
薄板做加速运动的加速度
对物块
对薄板
解得
(2)物块飞离薄板后薄板得速度
物块飞离薄板后薄板做匀速运动,物块做平抛运动,则当物块落到地面时运动的时间为
则平台距地面的高度
13. 滑雪是一种勇敢者的运动。如图所示斜坡AB与水平方向成37°,AB斜坡与圆形滑道对接在B点,斜坡的延长线过圆心O。圆形轨道半径。运动员在滑雪轨道上一定高度处滑下后经圆周最低点C时速度大小。之后从B点飞出,在空中飞行一段距离后在斜坡D处着陆,测得BD间的距离,不计空气阻力。g取,已知运动员质量为,,。求:
(1) 运动员滑至圆轨道最低点时对轨道的压力;
【答案】3000N,方向竖直向下
【解析】 在圆轨道最低点C的运动员,合力提供向心力,由向心力公式
代入数据得 根据牛顿第三定律,运动员对轨道的压力大小为 方向竖直向下。
(2) 运动员离开B点时速度的大小;
【答案】
【解析】 运动员在B点的速度方向垂直于斜面向上,将运动分解为沿斜面和垂直斜面的匀变速分运动:垂直斜面方向,落回斜面时总位移为0,有
沿斜面方向位移大小为L,由匀加速位移公式 联立解得
(3) 运动员飞离B点后在空中离坡面的最大距离。
【答案】
【解析】 当运动员垂直斜面方向的分速度为0时,离坡面的距离最大,对垂直斜面方向的分运动,由速度位移公式
解得
14. 如图所示,竖直面内固定一个以O点为圆心的圆形管道,圆的半径为R=1.5m,直径PQ与水平方向间的夹角。小球自管内壁P点水平射入管道内,不计空气阻力并假设小球落在管壁上时速度立即减为零。已知重力加速度大小为,,。求:
(1) 为能使小球落在管壁上的Q点,抛出时的初速度大小;
【答案】
【解析】 小球做平抛运动,PQ为直径,长度,与水平方向夹角为
水平位移方向 竖直方向 联立解得
(2) 小球在管道内做平抛运动的最长运动时间;
【答案】
【解析】 设平抛运动时间,竖直方向
下落位移越大,时间越长,圆上下落位移最大的点为最低点,下落总位移 解得
(3) 若可改变在P点的入射速度方向,能使小球落在O点的做抛体运动的最长运动时间。(以上计算结果均可保留根式)
【答案】
【解析】 设小球从抛出,落到原点,运动时间为 t,水平、竖直初速度分量为(以 O 为原点,向右为 x 轴,向上为 y 轴)
小球落在O点,要求 解得 消去时间,可得小球运动的轨迹方向 圆的轨迹方向为 当小球运动轨迹与圆相切时,运动时间有最大值
将轨迹方程代入圆方程,得到关于x的一元二次方程。
当轨迹与圆相切时,方程存在一个重根(切点),此时判别式。
将代入轨迹方程,再联立圆方程,利用判别式为的条件,消去所有中间变量后,即可得到 代入数据可得
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