湖北荆州中学2026-2027学年高三上学期10月双周练物理试卷

荆州中学2027届高三上学期十月双周练 物理试题 （全卷满分100分，考试时间75分钟） 一．选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一个选项符合题目要求，第8-10题有多项符合题目要求。每小题全部选对得4分，选对但不全得2分，有选错得0分。 1．关于机械能守恒定律，下列说法正确的是 A．做匀速直线运动的物体，其机械能一定守恒 B．合外力对物体做功为零时，物体的机械能一定守恒 C．物体在只有重力做功的情况下，机械能一定守恒 D．物体所受合外力为零时，机械能一定守恒 2．2021年5月15日7时18分，我国发射的“天问一号”火星探测器成功着陆于火星。如图所示，“天问一号”被火星捕获之后，需要在近火星点变速，进入环绕火星的椭圆轨道。下列说法中正确的是 A．“天问一号”发射时的速度必须大于第一宇宙速度小于第二宇宙速度 B．“天问一号”由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ，需要在点减速 C．“天问一号”在轨道Ⅰ上的运行周期小于在轨道Ⅱ上的运行周期 D．“天问一号”在轨道Ⅰ上运行时经过点的加速度小于在轨道Ⅱ上运行时经过点的加速度 3．甲、乙两人从距离水平地面等高处的两点先后抛出篮球A和篮球B，两球恰好在空中相遇，其碰前的轨迹如图所示。已知相遇位置距各自抛出点的水平距离均为x。若两球相撞后竖直分速度不变，水平分速度大小不变、方向与碰前相反，两球可看作质点，不计空气阻力，下列说法正确的是 A．乙比甲先抛出篮球 B．篮球A的水平分速度更大 C．两球可能同时落地 D．篮球A落地时距离碰撞点的水平位移更小 4．在施工过程中，工人需要将建筑材料沿斜坡运送到地面。如图所示，将斜坡视为放置在粗糙水平面上的斜面体，长方体建筑材料沿斜面体下滑。下列说法正确的是 A．若材料匀减速下滑，则材料处于失重状态 B．若材料匀速下滑，地面对斜面体的静摩擦力方向水平向右 C．若材料匀速下滑，当给材料再施加竖直向下的恒力，地面对斜面体的静摩擦力为零 D．若材料匀加速下滑，当给材料再施加竖直向下的恒力，其加速度大小不变 5．无人机在快递运输、灾难救援、观察野生动物和电力巡检等领域有着极为优异的表现。小鲁同学正在操场测试某无人机的机动性，时刻无人机从静止开始沿竖直方向向上运动，其加速度的倒数和速度的关系如图所示，取向上为正方向，则无人机 A．速度达到3m/s时上升的高度为2.25m B．速度从3m/s增加到6m/s的过程中做加速度增大的加速运动 C．速度从0增加到6m/s的过程中用时15s D．速度从3m/s增加到6m/s的过程中平均速度小于4.5m/s 6.如图所示，长为L的轻绳一端拴接在倾角为的光滑固定斜面上的点，另一端拴一小物块，开始时物块静止在最低点。在斜面内给物块一与轻绳垂直的初速度，使物块绕点做圆周运动。已知点为圆周的最高点，物块可看作质点，，下列说法正确的是 A．物块到达点时，一定仅有重力提供向心力 B．物块到达点时，速度至少为0 C．物块到达点时，速度至少为 D．为使物块到达点时，初速度至少为 7. 如图所示，套在光滑竖直杆上的轻弹簧与杆一起固定在水平地面上，弹簧的另一端与穿在杆上的小球相连，绕过定滑轮点的轻绳一端连接小球，另一端连接放在光滑固定斜面上的小滑块。初始时托住小滑块，使轻绳刚好伸直但恰好无拉力，之后由静止释放小滑块，小球从点沿杆向点运动。已知斜面的倾角为30°，小球的质量为m，小滑块的质量为长度为与垂直。初始时轻绳与杆的夹角为37°，点左侧的轻绳与斜面平行，小球经过点时弹簧的弹力大小与初始时相等，重力加速度。在小球从点向上运动到点的过程中，下列说法正确的是 A．小滑块一直处于失重状态 B．弹簧的劲度系数为 C．小球运动到点时的速度大小为 D．绳子对小球做的功大于小球和弹簧组成的系统机械能的增加量 8．下图是牛顿理想平抛示意图，也叫“牛顿大炮" ：从高山顶端平抛一个小球，抛出速度较小时，小球会落回地面；抛出速度较大时，小球将绕地球做圆周运动，成为一颗人造地球卫星。若已知地球质量为M、半径为R，地表面重力加速度为g，万有引力常量为G。若将地球看作均匀的圆球，忽略山峰的高度，忽略空气阻力的影响。则关于这个小球运动情况的想象，正确的是 A．若平抛速度达到， 可绕地球做匀速圆周运动 B．若平抛速度达到，可绕地球做匀速圆周运动 C．若平抛速度达到， 可绕地球做匀速圆周运动 D．若调整炮口的方向，使它垂直于地面指向空中，且发射速度达到，则小球可上升的最大高度等于 9．如图所示，水平传送带长，以速度顺时针匀速运动，质量均为1kg的小物体P、Q由通过定滑轮且不可伸长的轻绳相连，时刻P在传送带左端具有速度，P与定滑轮间的绳水平，P与传送带之间的动摩擦因数为。已知重力加速度，不计定滑轮质量和滑轮与绳之间的摩擦，绳足够长。不考虑P冲出传送带后再返回的情况，下列说法中正确的是 A．Q物体刚开始的加速度为 B．P在传送带上运动的时间为0.2s C．P在传送带上留下的划痕长度为0.03m D．P与传送带共速后一起匀速运动 10.如图甲所示，为了使从冰滑梯滑下来的雪圈在水平面上尽快停下来，在冰滑梯底部的水平面上铺设粗糙地毯。取冰滑梯底端点为坐标原点，水平向右为轴正方向，雪圈与地毯间的动摩擦因数与位移的关系图像如图乙所示。一质量的雪圈（包括乘坐人）从冰滑梯滑下来，经过点时的速度大小，之后继续沿轴正方向滑行5m停下来，重力加速度，下列说法正确的是 A．雪圈沿轴滑行时做匀减速运动 B．雪圈沿轴滑行时的加速度越来越大 C．雪圈沿轴滑行的过程中因摩擦产生的热量小于2500J D．动摩擦因数与位移的关系为 二、实验题（每空2分，共16分） 11．某同学用图甲所示装置“探究橡皮筋的弹力和伸长量的关系”。将不可伸长的细线下端拴在橡皮筋的上端，细线上端固定在铁架台的横梁上，橡皮筋下端固定一片水平的轻质小纸片，橡皮筋自然下垂处于伸直状态，在小纸片正下方的桌面上放置一个距离传感器，可以测出水平小纸片与传感器上表面的距离h。实验步骤如下：（每个钩码的质量，重力加速度g取。） A．在橡皮筋下端挂上一个钩码，系统静止后，记录钩码的个数及传感器的示数； B．逐次增加钩码个数，并重复步骤A（保持橡皮筋在弹性限度内）； C．用n表示钩码的个数，h表示传感器上表面与水平纸片的距离，将获得的数据记录在表格内。根据表格的实验数据在图乙中描点并作出图像。 (1)如图乙所示，图像斜率的绝对值为______cm/个，橡皮筋的劲度系数测量值______N/m。（结果均保留到小数点后一位） (2)为防止橡皮筋从上端细线中脱落，橡皮筋在细线拴结点上方留有一小段长度（如图丙），这会导致实验对整条橡皮筋劲度系数的测量值______（填“偏大”“偏小”“不变”）。 12. 在探究“加速度与力、质量的关系”实验中，实验小组设计了甲、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．只有甲方案必须满足小车的质量远大于重物的质量 B．丙方案不需要补偿阻力 C．实验时，应先释放小车，后接通电源 (2)实验中打出的一条纸带如图丁所示，打点计时器每隔0.02s打一个点，O、A、B、C、D、E、F为在纸带上所选的计数点，相邻计数点间还有4个点未画出，各计数点到O点的距离如图所示，则C点对应的速度大小为________m/s，小车运动的加速度a的大小为________m/s²，O、A两点之间的距离________cm。（结果均保留两位有效数字） (3)某同学利用图甲装置探究加速度和质量关系时，保持重物的质量m不变，补偿阻力后，以小车和重物整体为研究对象，以加速度的倒数为纵坐标，小车的质量M为横坐标，根据自己实验结果绘制的图像如图戊所示，重力加速度大小为g。若图戊中的图线斜率为k，则重物的质量________（用k、g表示）。 三、解答题 13．（10分）如图所示，倾角为θ=30°的斜面体C置于粗糙水平地面上，质量的小物块B置于粗糙斜面上，通过不可伸长的细绳跨过光滑轻质定滑轮与质量为的物块A相连接。开始A静止在滑轮的正下方，连接B的一段细绳与斜面平行，B、C始终保持静止状态，细绳的质量不计。现对A施加一个拉力F使A缓慢移动，移动过程中F与连接A的轻绳的夹角始终保持，直至轻绳水平，此过程中B始终静止。g取，求： （1）开始A静止时，B受到的摩擦力的大小和方向； （2）A缓慢移动过程中，绳子拉力的最大值。 14．（16分）如图所示，水平面上有一质量为M=2kg的长方体铁箱，在大小为F=63N的水平拉力作用下由静止开始运动，铁箱内一质量为m=1kg的小木块（可视为质点）恰好能静止在后壁上。铁箱与水平面间的动摩擦因数，取最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度，空气阻力不计。 (1)求铁箱的加速度大小； (2)求铁箱后壁对小木块的弹力大小以及木块与铁箱后壁间的动摩擦因数； (3)若某时刻撤去拉力，撤力后经时间小木块直接落在滑行的铁箱底部，且落点与铁箱后壁间距L=0.24m，求. 15．（18分）如图所示，轨道由半径的光滑圆弧轨道、长度的粗糙水平轨道以及足够长的光滑水平轨道组成。质量的物块P和质量的物块Q压缩着一轻质弹簧并锁定（物块与弹簧不拴接），三者静置于段中间，物块P、Q可视为质点。紧靠的右侧水平地面上停放着质量的小车，其上表面段粗糙，与等高，长度；段为半径的光滑圆弧轨道：小车与地面间的阻力忽略不计。P、Q与、间的动摩擦因数均为，重力加速度，现解除弹簧锁定，物块P、Q由静止被弹出（P、Q脱离弹簧后立即撤走弹簧），其中物块P进入轨道，而物块Q滑上小车。不计物块经过各连接点时的机械能损失。 (1)若物块P经过后恰好能到达点，求物块P通过点时，物块P受到轨道的弹力的大小； (2)若物块P经过后恰好能到达点，求物块Q冲出小车后离开点的最大高度； (3)若弹簧解除锁定后，物块Q向右滑上小车后能通过点，并且后续运动过程始终不滑离小车，求被锁定弹簧的弹性势能最大值 答案第6页（共7页） 答案第7页（共7页） 学科网（北京）股份有限公司 $ 荆州中学2027届高三上学期十月双周练物理答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C B D C C C C AB BC BD 11． (1) 2.5 19.6 (2)偏大 12. (1)A (2) 0.080 0.20 0.30 (3) 13．（1），方向沿斜面向上；（2） 【详解】（1）A静止时，由于B处于静止状态，则根据平衡关系可得 解得，方向沿斜面向上； （2）物块A在重力、拉力F和细绳张力作用下始终处于平衡状态，所以三个力的合力等于零，根据三角形法则，这三个力通过平行移动可以构成一个闭合的矢量三角形，如图中，其中MN对应重力，NP对应拉力F，PM对应细绳张力。拉力F与细绳张力之间的夹角 保持不变，即保持不变，满足此关系的几何图形是 的外接圆，P为动点，从N点沿圆周逆时针移至R点，在移动过程 中当PM处于直径位置时最长，最大，如图中位置。 解得 14．(1) a=18m/s2 (2)18N； (3)0.4s 【详解】（1）对整体根据牛顿第二定律有 解得a=18m/s2 （2）对小木块有N 竖直方向有 解得 （3）设撤去拉力瞬间，二者的速度为，撤去拉力后，铁箱的加速度为 根据位移-时间公式有 解得s 15． (1) (2) (3) 【详解】（1）物块P从到过程，根据动能定理有 物块P在点，由牛顿第二定律 解得 （2）物块P被弹出到运动到过程，根据动能定理有 解得 对P、Q构成的系统，根据动量守恒定律有 解得 对Q与小车构成的系统，在点水平方向上共速，根据水平方向动量守恒定律有 此后小车匀速运动，Q斜上抛运动，最高点时，Q离开点最大高度为，此时Q竖直方向速度为零。 根据能量守恒定律有 解得 （3）物块被弹开过程，当物块Q冲上圆弧没有越过点之后又返回点与小车共速时，弹簧弹性势能达到最大值，则弹簧弹开两物块过程有， 联立解得 当物块Q冲上圆弧没有越过点之后又返回点与小车共速过程有， 联立解得， 物块不越过点，临界条件为在点二者共速，因此需满足 解得 ，故被锁定弹簧的弹性势能的最大值为 答案第2页（共3页） 答案第2页（共2页） 学科网（北京）股份有限公司 $