辽宁沈阳市某校2026-2027学年高三上学期限时训练三物理试卷

物理限时训练三 一、单选题 1．投壶是春秋战国时期流行的一种游戏，规则是参与游戏的人需要在一定距离外把小球投进壶里。某人先后从同一位置投射出两个相同的小球，第一次初速度v1水平，第二次初速度v2斜向下，如图所示，两个小球均从壶口同一位置落入壶中，不计空气阻力，两个小球从投出到运动至壶口的过程中（ ） A．运动时间相同 B．落到壶口时的速率相同 C．动能变化量相同 D．动量变化量相同 2．如图所示，光滑水平面上放置着一光滑的半圆形凹槽，一质量为m的小球（可视为质点）从半圆形凹槽槽口A点正上方R处静止下落，最后从槽口另一端B点飞出。已知凹槽质量为3m、半径为R，重力加速度为g，不计一切摩擦和阻力。在整个运动过程中下列说法正确的是（ ） A．小球的机械能守恒 B．小球和凹槽系统动量守恒 C．小球刚从B端飞出时，凹槽相对地面的位移为 D．小球运动到凹槽最低点时，对轨道的压力为5mg 3．已知质量分布均匀的空心球壳对内部任意位置的物体引力为0。P、Q两个星球的质量分布均匀且自转角速度相同，两星球某位置的重力加速度大小随该位置到星球中心的距离r变化的图像如图所示，关于P、Q星球，下列说法正确的是（ ） A．P、Q两个星球质量之比为1∶4 B．Q星球的密度大于P星球的密度 C．P、Q两个星球的第一宇宙速度大小之比为2∶1 D．P、Q两个星球的同步卫星距星球表面的高度之比为1∶2 4．如图，小明分别在篮筐正前方a、b位置投掷篮球，出手时篮球高度相同，最终都垂直击中篮板上同一点。不考虑篮球旋转且不计空气阻力，下列说法错误的是（ ） A．两个过程，篮球从出手到击中篮筐的时间相等 B．在a处和b处篮球出手后到垂直击中篮板过程，篮球的动量变化量相同 C．在a处和b处篮球出手后到垂直击中篮板过程，篮球的动量变化率相同 D．在a处和b处投掷篮球过程中，人对篮球做功相同 5．如图，小车的上面固定一个光滑弯曲圆管道，整个小车（含管道）的质量为2m，原来静止在光滑的水平面上。有一个可以看作质点的小球，质量为m，半径略小于管道半径，以水平速度v从左端滑上小车，小球恰好能到达管道的最高点，然后从管道左端滑离小车。不计空气阻力，关于这个过程，已知重力加速度为g。下列说法正确的是（ ） A．小球滑离小车时，小车回到原来位置 B．小球滑离小车时相对小车的速度大小为v C．车上管道中心线最高点的竖直高度为 D．小球从滑进管道到滑到最高点的过程中，小车所受合外力冲量大小为 6．如图所示，足够长的光滑细杆PQ水平固定，质量为2m的物块A穿在杆上，可沿杆无摩擦滑动。质量为0.99m的物块B通过长度为L的轻质细绳竖直悬挂在A上，整个装置处于静止状态，A、B可视为质点。若把A固定，让质量为0.01m的子弹以v0的速度水平射入物块B（时间极短，子弹未穿出）后，物块B恰好能到达水平杆PQ位置，重力加速度为g，则（ ） A．在子弹射入物块B的过程中，子弹和物块B构成的系统动量和机械能都守恒 B．子弹射入物块B的初速度 C．若物块A不固定，子弹仍以v0射入，物块B仍能摆到水平杆PQ位置 D．若物块A不固定，子弹仍以v0射入，当物块B摆到最高点时速度为 7．如图所示的水平圆盘上，距中心轴O为r处有一质量为m的小物块。经过t时间，圆盘的角速度从0均匀增大至ω0时，小物块刚好相对圆盘滑动。已知小物块与圆盘间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，此过程（ ） A．小物块所受的摩擦力方向始终指向O点 B．小物块所受的摩擦力冲量大小为 C．小物块所受的摩擦力做功为 D．圆盘的角速度 8．物理学中有一种碰撞被称为“超弹性连续碰撞”，通过能量的转移可以使最上面的小球弹起的高度比释放时的高度更大，A、B、C三个弹性极好的小球，相邻小球间有极小间隙，三球球心连线竖直，从离地一定高度处由静止同时释放（其中C球下部离地H），所有碰撞均为弹性碰撞，且碰后B、C恰好静止，已知重力加速度为g。则下列说法不正确的是（ ） A．C球落地前瞬间，A球的速度为 B．从上至下三球的质量之比为1∶2∶6 C．A球弹起的最大高度为25H D．A球弹起的最大高度为9H 9．如图为装有桶装水的推车，OB为固定的车底板，O点处有一锁定装置，锁定时挡板OA被固定，且∠AOB=60°，未锁定时，OA可绕O点转动。图示初始状态：工人抬起把手，OA被锁定且处于竖直状态，推车和质量为m的桶装水（水和桶）均保持静止，OA、OB对水桶的弹力分别为F1、F2。不计桶所受摩擦力，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ） A．桶装水对OA的压力为 B．若突然撤去OA，则F2将增大 C．若解除锁定，使OA逆时针缓慢转动60°的过程中，F1将先减小后增大 D．OA锁定时，使推车整体从图示位置绕车轴逆时针缓慢转动30°的过程中，F2将先增大后减小 10．如图所示，一根轻质弹簧一端固定于光滑竖直杆上，另一端与质量为m的滑块P连接，P穿在杆上，一根轻绳跨过定滑轮将滑块P和重物Q连接起来，重物Q的质量M=6m，把滑块从图中A点由静止释放后沿竖直杆上下运动，当它经过A、B两点时弹簧对滑块的弹力大小相等，已知OA与水平面的夹角θ=53°，OB长为L，与AB垂直，不计滑轮的摩擦力，重力加速度为g，滑块P从A到B的过程中，下列说法正确的是（ ） A．对于重物Q，其重力的功率一直减小 B．P与Q的机械能之和先增加后减小 C．轻绳对滑块P做功为3mgL D．滑块P运动到位置B处速度达到最大，且大小为 11．如图所示，一名质量为50 kg的运动员练习跳远，他先从水平直道上助跑，然后从地面上的A点腾空离地，离地时的速度大小v1=8 m/s，方向与水平面的夹角α=37°。运动员落入沙坑瞬间的速度大小v2=5 m/s，方向与水平面的夹角β=53°。不考虑运动员在空中身体形状的变化，运动员在空中运动过程中所受空气阻力的大小与速度的大小满足f=kv，其中k=34 kg/s。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，则运动员此次练习跳远的成绩x为（ ） A．3.6 m B．4.2 m C．4.8 m D．5 m 二、多选题 12．在汽车的设计研发中，需要测试发动机的性能。汽车在倾角为θ的长直斜坡上由静止启动上坡，汽车的输出功率与速度的关系图像如图所示，当汽车的速度增大到v0后保持最大功率不变，汽车达到的最大速度为2v0。汽车的质量为m，汽车启动过程中所受的阻力（不包括重力沿斜坡向下的分力）大小恒为f，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（ ） A．汽车发动机的最大功率为 B．当汽车的速度大小为v0时，其加速度大小为 C．汽车的速度从0增大到v0所用的时间为 D．在汽车的速度从0增大到v0的过程中，汽车发动机做的功为 13．如图所示，光滑斜面AB和AC与水平面的夹角分别为θ1、θ2，且θ1＜θ2；两个完全相同的小球从顶点同时由静止释放，分别沿AB和AC下滑至底端，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ） A．两小球下滑到底端过程中时间相等 B．下滑过程中，沿AC斜面下滑的小球重力的平均功率较大 C．沿AB斜面下滑的小球到达底端时速度较大 D．沿AC斜面下滑的小球到达底端时重力的瞬时功率较大 14．如图所示为某超市的自动卸货装置示意图，在运输车和转运车之间搭建了一个长为L1=3.2 m的运输带，倾角为α=37°，且在电机的带动下以恒定的速度v=2 m/s逆时针转动。现将质量为M1=50 kg的包装箱由运输带的顶端P无初速度释放，包装箱与运输带之间的动摩擦因数μ1=0.5，经过一段时间包装箱运动到运输带的底端Q。通过圆弧无能量损失进入质量为M2=100 kg水平静止的转运车，包装箱与转运车之间的动摩擦因数μ2=0.5，转运车与地面之间的动摩擦因数为μ3=0.1，包装箱没有滑离转运车。重力加速度为g=10 m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。则下列说法正确的是（ ） A．包装箱在运输带上运动的时间为1.2 s B．整个过程中因摩擦产生的热量为640 J C．转运车长度1 m，可以保证包装箱没有滑离转运车 D．包装箱在运输带上留下的划痕长度为1 m 15．如图，质量均为m的小球A、B用一根长为l的轻杆相连，竖直放置在光滑水平地面上，质量也为m的小球C挨着小球B放置在地面上。扰动轻杆使小球A向左倾倒，小球B、C在同一竖直面内向右运动。当杆与地面有一定夹角时小球B和C分离，已知C球的最大速度为v，小球A落地后不反弹，重力加速度为g。下面说法正确的是（ ） A．球B、C分离前，A、B两球组成的系统机械能逐渐减小 B．球B、C分离时，球B对地面的压力大小为2mg C．从开始到A球落地的过程中，杆对球B做的功为 D．小球A落地时的动能为 16．在管道清理或物料输送的日常生产场景中，常涉及物体在竖直管道中的运动。如图所示为一根无限长且固定的竖直圆管，管内有一质量为2m的水平薄圆盘恰好静止，圆盘距圆管的上端口有一段距离。一质量为m的小球从管的上端由静止释放，以速度v0与圆盘发生弹性碰撞（碰撞时间极短），碰撞后圆盘在管中匀速向下滑动，设小球在管中运动时与管壁不接触，小球与圆盘的碰撞始终为弹性碰撞，重力加速度大小为g，不计空气阻力，圆盘所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列选项正确的是（ ） A．第一次碰撞结束瞬间小球的速度大小为 B．第一次碰撞与第二次碰撞的时间间隔为 C．第一次碰撞后到第二次碰撞前，圆盘与圆管摩擦产生的热量为 D．第二次碰撞与第三次碰撞之间小球与圆盘之间的最大距离为 17．如图甲所示，一质量为m的物块B与轻质弹簧连接，静止在光滑水平面上。物块A向B运动，t=0时与弹簧接触，在t=2t0时与弹簧分离，A、B的v-t图像如图乙所示。已知从t=0到t=t0时间内，物块B运动距离为ηv0t0，碰撞过程中弹簧始终处于弹性限度内，则（ ） A．0～t0时间内物块A减少的机械能等于物块B增加的机械能 B．t=2t0时物块A与物块B的速率之比为1∶3 C．碰撞过程弹簧的弹性势能最大为 D．碰撞过程弹簧压缩量最大为v0t0-3ηv0t0 三、解答题 18．如图，倾角θ=53°，长为L=3 m的斜面固定在水平台面上。斜面底端与台面平滑相连，与台面右边缘的距离x0=1.2 m。一质量为mB=1 kg的长木板B紧靠在台面的右墙面上，B的上表面与台面等高，下表面在光滑的水平地面上。在B的右侧有一质量为mC=1 kg的光滑圆弧形物块C，圆弧的最低点与B的上表面等高。现让一质量为mA=2 kg的物块A从斜面顶端静止释放，A经过台面滑上B的上表面。当A运动到B的最右端时，两者共速，此时B与C发生碰撞并粘在一起。已知A与斜面和台面的动摩擦因数均为μ1=0.2，A与B上表面的动摩擦因数μ2=0.6，重力加速度大小g=10 m/s2，sin53°=0.8，碰撞的时间极短，其它阻力不计。求： （1）物块A刚滑上长木板B上表面时的速度v0的大小； （2）物块A上升的最大高度h； （3）物块C的最大速度vm； （4）物块A最终离长木板B左端的距离x。 学科网（北京）股份有限公司 $ 《限时训练三物理》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C C D D B D B C C B 题号 11 12 13 14 15 16 17 答案 D BD BD ABD AD ACD CD 18．（1）6 m/s （2）0.1 m （3）4 m/s （4） 【详解】（1）对A从斜面顶端释放到滑上B左端的过程，由动能定理 解得v0=6 m/s （2）A滑上B后，AB系统水平方向不受外力，动量守恒，A到达B最右端时共速v1，有 得v1=4 m/s B与C碰撞时间极短，A速度不变，B、C动量守恒，碰撞后共速v2，有 得v2=2 m/s A滑上圆弧C，上升到最大高度时三者共速，系统水平动量守恒、机械能守恒 解得v共=3 m/s，h=0.1 m （3）A从圆弧滑下到最低点过程，系统水平动量守恒、机械能守恒，设A速度为vA，BC速度为vm，有 得vm=4 m/s （4）A滑上B到共速过程，能量守恒 得LB=1 m A滑回B后，最终三者共速，相对滑动过程能量守恒，相对滑动路程s满足 得 A相对于B向左滑动s，因此最终离左端距离 学科网（北京）股份有限公司 $