河南郑州外国语学校2026-2027学年高三上学期10月期中物理试题

郑州外国语学校2026-2027学年高三上期调研3试卷 物理 (75分钟100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.关于共点力作用下物体的平衡及运动，下列说法正确的是() A.物体做直线运动时，一定处于平衡状态 B.物体处于平衡状态时，合力不一定等于零 C.物体做匀速圆周运动时，一定处于非平衡状态 D.物体处于平衡状态时，一定处于静止状态 2.一颗速度较大的子弹，水平击穿原来静止在光滑水平面上的木块，设木块对子弹的阻 力恒定，当子弹入射速度增大时，下列说法中正确的是() A.子弹损失的动能变大 B.木块获得的动能变小 C.木块获得的动能变大 777777777777777777777777777777777777777 D.系统减少的机械能变小 3.水上飞行是各景点一项较为热门的游玩项目。如图所示，某游客与飞行器的总重力为 700N,于水面上方某高度处悬停。已知飞行器竖直向下喷水管的总横截面积为70cm, 水的密度为1×103kg/m3,喷水前水的速度为零，喷水时间极短，忽略水管抽水的影响和 水的质量变化，则该飞行器的喷水功率为() A.4.9kW B.3.5kW C.2.4kW D.1.2kW 4.图甲所示为某公园内的嵌入式过山车轨道，图乙为该过山车轨道的结构示意图。左侧 的曲面轨道与半径为R=4m的竖直圆轨道相切于圆轨道的最低点P。一质量为m、可视 为质点的过山车从左侧曲面轨道上距P点高为h处由静止开始运动，重力加速度为8，忽 略一切摩擦和阻力。关于过山车的运动下列说法正确的是() A.过山车在左边曲线轨道上运动时，支持力对过山车做正功 B.过山车释放点越高，在Q点与轨道间的相互作用力越大 C.h=12m时，过山车在Q点对圆轨道的压力大小为零 D.h=7m时，过山车对圆轨道无作用力的位置与圆心的连线和竖直方向的夹角为60° 试卷第1页（共6页） 5.如图所示，质量为m的箱体a由轻绳悬挂于天花板上，箱体内部顶端固定一轻弹簧， 弹簧下端悬挂质量为m的物块b;箱体底部通过另一根轻绳悬挂质量为m的物块c,整个 系统初始处于静止状态，重力加速度为8。现将悬挂箱体的上端轻绳剪断，在剪断瞬间， 下端轻绳对物块c的拉力大小为（)u∠u∠ A.0 B.0.5mg C.mg D.2mg 6光滑水平面上，用轻质弹簧将两物块M和N相连，弹簧处于原长状态，如图甲所示。 t=0时刻，物块M受到一水平向左的瞬时冲量I1,同时物块N受到一水平向右的瞬时冲 量L,(I,和I,沿两物块连线方向)。在此后0~t。时间内，两物块运动的速度v随时间t变 化关系如图乙所示。弹簧始终处于弹性限度内。下列说法正确的是() A.瞬时冲量I的大小大于I2的大小 M N B.物块M的质量小于物块N的质量 图甲 图乙 C.0~t,内，物块M、N组成的系统机械能守恒 D.0~,内，物块M、N的动能变化量相等 7.如图所示，物块A的质量=0.1kg,与水平面间的动摩擦因数=0.25，用不可伸长的 细线悬挂的小球的质量均为0.1kg,沿水平方向一字排列，物块A与第1个小球及相 邻两小球间的距离均为so=2m,细线长度分别为L1,L2,L3,..,Lm（图中只画出三个小 球)。开始时，A以大小0=9/s的速度向右运动，物块A与小球发生的碰撞均为弹性 碰撞（碰撞时间极短），碰后小球均恰好能在竖直平面内做完整的圆周运动并再次与物 块A发生弹性碰撞，取重力加速度大小g=10/s2,物块A和所有小球均可视为质点，不 计空气阻力。下列说法正确的是() A.物块A能与7个小球碰撞 B.物块A最多能与小球碰撞12次 C.第5个小球的悬线长为1m D.第5个小球的悬线长为0.62m 试卷第2页（共6页） 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，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分， 有选错的得0分。 8.如图所示，一铅球从α点抛出，经过b点后落到地面上的c点。铅球抛出时的速度大 小为，方向与a、c连线的夹角为60°，经过b点时的速度y与a、c连线平行，经过c 点时的速度2大小为√3v。,方向与a、c连线的夹角为30°。已知重力加速度为g,不计 空气阻力，下列说法正确的是() Vo a 6 A.铅球从a到c,速度的变化量大小为2vo c 2% B.铅球从a到c,运动的时间为 30 8 C.a、b间的水平距离小于b、c间的水平距离 D.y与水平方向的夹角为30° 9.如图甲，MN是倾角0=37°传送带的两个端点，一个质量为5kg的物块，以4m/s的 初速度自M点沿传送带向下运动，物块运动过程的v-1图像如图乙所示，取g=10m/s2, 下列说法正确的是() ◆/m'sl A.物块最终从N点离开传送带 46t/s B.物块与传送带间的动摩擦因数为0.6 甲 C.物块经过6s回到M点 D.物块从释放到离开传送带的过程中因摩擦而产生的热量为450J 10.一个四分之一光滑圆弧形物块B静止在光滑的水平面上，圆弧的半径为R,一可视 为质点的小物块A从物块B的底端以速度v。=2、gR滑上圆弧，经过时间t恰好能滑上B 的圆弧面顶端，己知滑块A的质量为，重力加速度为g,则() B A.物块A滑上圆弧面后，A、B组成的系统动量守恒 B.物块B的质量为m C.物块A从底端到滑上圆弧面顶端的过程物块B的位移为√8R1-R D.A和B分离时，B的速度大小为√gR 试卷第3页（共6页） 三、实验题（每空各2分，共12分） 11.某同学设计实验验证机械能守恒定律，装置如图(b)所示。一个质量为m、直径为 d的小球固定于释放装置上，在小球正下方固定四个光电门，调节各光电门的中心，使 其与小球的球心均在同一竖直线上。由静止释放小球，记录小球通过每个光电门的挡光 时间，重力加速度为8。 释放点 ↑△E 4E 1 cm 电门 3E 2E 10 20 0E。2E。3E。4E。△E 图(a) 图b) 图(c) (I)用游标卡尺测小球的直径，如图(a)所示，可得小球的直径d= nn。 (2)若测得某光电门的中心与释放点的竖直距离为h,小球通过此光电门的挡光时间为△1， 则小球从释放点下落至此光电门中心时的动能增加量△E= (用题中字母表 示)，重力势能减小量△E。=mgh; (3)根据实验数据，做出△E-△E。的图像，如图(c)所示。若图中虚线的斜率 k≈ (结果保留1位有效数字)，则可验证机械能守恒定律： (4)经过多次重复实验，发现小球经过第三个光电门时，△E总是大于△E,下列原因中 可能的是 A.第三个光电门的中心与释放点的竖直距离测量值偏大 B.第三个光电门的中心偏离小球下落时球心所在的竖直线 C.小球下落过程中受到空气阻力的作用 12.某小组基于动量守恒定律测量玩具枪子弹离开枪口的速度大小，实验装置如图所示。 所用器材有：玩具枪、玩具子弹、装有挡光片的小车、轨道、光电门、光电计时器、十 分度游标卡尺、电子秤等。实验步骤如下： 光电门B 光电门A I挡光片 玩具枪管 小车 左 轨道 右 (1)用电子秤分别测量小车的质量M和子弹的质量： (2)用游标卡尺测量挡光片宽度d: (3)平衡小车沿轨道滑行过程中的阻力。在轨道上安装光电门A和B,让装有挡光片的 小车以一定初速度由右向左运动，若测得挡光片经过A、B的挡光时间分别为13.56s、 17.90ms,则应适当调高轨道的 (填“左”或“右)端。经过多次调整，直至挡光时 试卷第4页（共6页） 间相等： (4)让小车处于A的右侧，枪口靠近小车，发射子弹，使子弹沿轨道方向射出并粘在小 车上，小车向左运动经过光电门A,测得挡光片经过A的挡光时间△1： (5)根据上述测量数据，利用公式= (用d、、M、△t表示)即可得到子弹 离开枪口的速度大小： 四、解答题（共42分) 13.（10分)“卫星巡田”让农业生产焕发新活力。卫星绕两极在距地面=0.44R高度的圆 轨道上运行，监测的农田南北长为L=25km,地球的半径R=6400km。忽略地球自转，地 球表面重力加速度g取10m/s2,π取3.14。求： (1)该卫星的运行速度大小ⅴ（结果用分数表示）： (2)该卫星通过农田正上方的时间t(结果保留两位有效数字)； 北 南 14.(14分)如图所示，质量分别为2m和m的甲、乙两小球通过长度为R的轻质刚性 细杆连接，初始时两球均沿竖直导轨排布，乙球恰好位于D点。由静止释放后，沿光滑 竖直导轨和四分之一光滑圆弧导轨DA下滑，平滑进入水平导轨ABC。已知：圆弧轨道 半径为R,最低点为A,圆心O与轨道D点齐平；水平面AB段及C点右侧都光滑，BC 段粗糙，其中AB段长度为2R,BC段长度为R,两球与BC段间的动摩擦因数均为·； 重力加速度为g,两球均可视为质点。 (1)求乙球滑到A点时，两球的速度大小： (2)求甲球离开圆弧最低点前瞬间地面对甲球的支持力： (3)若最终甲球停在BC区域（含B、C),求小球与BC段间的4的取值范围。 D 2R 777777777777 B 试卷第5页（共6页） 15.(18分)如图所示，倾角为的光滑斜坡上，可视为质点的甲、乙两个相同滑块，分别 从H、H高度同时由静止开始下滑。斜坡与水平面在O处平滑相接，滑块与水平面间 的动摩擦因数为，乙在水平面上追上甲时发生弹性碰撞（碰撞时间极短）。忽略空气阻 力，重力加速度为8，H<H2,求： (1)甲、乙分别到达斜面底端的时间t、tz: (2)乙最终停止的位置与O处的距离x2: (3)若=sn0=0.5,乙运动的总时间t与H、Hz的关系式。 mmmmmmm 试卷第6页（共6页） 《调研三物理试题》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C B B D A B D ABD CD BC 、2 d 11. (每空各两分)(1)10.60 (2) -m (3)1 (4)B △t (m+M)d 12.(每空各两分)（3)右 (5) m△t 13.(1)设卫星质量为m,地球质量为M,万有引力提供向心力可 GMm v2 (R+)2=m R+h 根据万有引力与重力的关系可得GMm =mg解得v= 8R2 代入数据 NR+h 解v-碧km/s .5分 (2)卫星通过农田正上方时通过的路程为5，则=R, sR+h,s=W解得1=R+LR+h R2 \g 代入数据解得1=5.4s5分 0 14.(1)两球同时位于圆弧上时，杆长为圆弧对应弦长。由弦长关系得R=2Rsin 2 所以0=60°。杆长不变使两球的角速度相同，所以线速度大小相同，记为。乙到达最 R 3R 低点A时，甲所在位置比A高2，故甲、乙的下降高度分别为AM,=2和△=R。以 3 甲、乙两球为系统，轨道光滑，只有重力做功，机械能守恒2mg△h+mg△hz=号mv2 2 代入高度差得4mgR=3mw 解得=y2= 26gR 4分 (2)甲到达圆弧最低点A时，乙位于A点右侧距离为R的光滑水平轨道上，二者速度大 小相同。以两球为系统，由释放到该时刻应用机械能守恒得 mu&(2R)+mcgR-(mp+mc)v2 所以v2=10gR 3 在A点杆水平，杆力无竖直分量。对甲受力，取竖直向上为向心方向，由牛顿第二定律 得N,-2mg=2m 6分 R 将前述速度代入支持力方程，得N,=26m8 3 (3)甲在A点时乙比甲超前R,因此乙先从B滑到C,此过程中甲仍在光滑段，乙所受 滑动摩擦力做功为-mgR;随后甲进入BC,乙己在C右侧光滑轨道上，甲在BC内滑行 试卷第7页（共3页） 距离后停止，只有甲受到滑动摩擦力。对从甲到达A到甲停止的全过程应用动能定理 -LmgR-2jmgs=-3mv 2 代入前述速度平方，整理得=5-四R 甲最终停在粗糙区域内（包括两端点）要求 24 0≤s≤R 因动摩擦因数为正，解得4 37 4分 15.(1)对于在光滑斜面上下滑的滑块，设斜面长度为L,根据几何关系L=H (H sin 为下滑高度)。滑块在斜面上下滑时，由牛顿第二定律mngsin0=ma可得加速度 a=gsin0根据运动学规律L=am2 解得t=1 2H 对于甲滑块，到达斜面底端时间 sine\g 1 2H甲 甲= sine 对于乙滑块，到达斜面底端时间之= 1 2H sine\g .4分 (2)乙在水平面上追上甲时发生弹性碰撞，设碰前甲、乙速度分别为1、2，碰后甲、 乙速度分别为Y、y2,根据动量守恒可得my+m2=my+my2 根据能量守恒可得 1 1 2 解得Y=2,2=片可知甲和乙发生弹性碰撞后交 换速度，乙最终停止位置与不发生碰撞时甲最终停止的位置相同：则如果不发生碰撞， 甲下滑过程有gH,m附 甲在水平面运动到停止有2=2gx甲联立可得 H综合上述各式可得么= X甲= H甲 5分 4 (3)由(2)知甲到达斜面底端的速度-√2gH甲 乙到达斜面底端的速度v2=√2gH乙 ①甲停下前被乙碰，则有+ 解得t=( 2H ug sine ②甲停下后被乙碰，则有仁2+ 根据运动学规律可得24一2g 解得1=V2g-V2g(H2-H (另解=V2g+2g2-H匣 舍去) ug g 试卷第8页（共3页） 故=4+4=(1+山)，2L-12(H2-Hm 2HL-2, 2(H2.-Hup sine u g u Hg=4 若甲刚好停下时被乙碰，则有4g nH之_25 即H9 费g:费名呀-2园 综上，H9 9 分 试卷第9页（共3页）