2026-2027学年高三上学期物理期中自编模拟五（山东泰安适用）

高三物理期中考试5 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．伽利略通过斜面理想实验批驳了亚里士多德的观点，下列说法正确的是 A．物体的运动不需要力来维持 B．物体运动状态变化，不需要力 C．物体受到力的作用，运动状态就会发生变化 D．物体的运动需要力来维持 2．做曲线运动的物体，下列说法正确的是（　　） A．所受的合外力为零 B．所受合外力的方向与速度方向相同 C．所受合外力的方向与速度方向相反 D．所受合外力的方向与速度方向不在同一直线上 3．“打陀螺”是一种传统的体育项目。河南66岁的朗大爷在公园里用电钻启动100斤大陀螺后，用鞭子抽打陀螺，引起很多网友围观、点赞，如图，多次抽打陀螺后，陀螺边缘上距离中心处的点线速度大小可以达到，此时陀螺绕其中心的转速约为（　　） A． B． C． D． 4．如图所示，在质量为M且均匀分布的半径为R的球内挖去半径为r的球，在球面两球的圆心连线上距球表面R的位置放一质量为m可视为质点的小球A，已知，两球心间距离为，则下列说法错误的是（    ） A．剩余部分对小球A的引力的方向在OA连线上 B．剩余部分对小球A的引力大小为 C．若将小球A放入图中的空腔内，则小球在其内的任何位置受到剩余部分对它的万有引力是相等的 D．被挖去部分的质量为 5．如图所示，一半径为R粗糙程度处处相同的半圆形轨道竖直固定放置，直径POQ水平．一质量为m的质点自P点正上方高度为R处由静止开始下落，恰好从P点进入轨道．质点滑到轨道最低点N时，对轨道的压力为4mg，g为重力加速的大小．用W表示质点从P点运动到N点的过程中克服摩擦力所做的功，用W＇表示质点从N点运动到Q点的过程中克服摩擦力所做的功，则 A．W=mgR，<mgR B．W=mgR，=mgR C．W=mgR，>mgR D．W<mgR，=mgR 6．校园足球是深受同学们喜欢的一项活动。在足球比赛中，某同学从水平地面将足球斜向上踢出，足球划过一条弧线后落回地面。不计足球受到的空气阻力。关于足球脱离脚后在空中运动过程的说法中正确的是（     ） A．足球加速度的方向先向上后向下 B．足球所受重力做功的功率的大小先减小后增大 C．足球的机械能先增大后减小 D．足球上升过程中动量的变化率大于下落过程中的动量变化率 7．一列简谐横波沿x轴正方向传播，在t＝0时刻波形如图所示．已知这列波在P点依次出现三个波峰的时间间隔为0.8s，下列说法中正确的是（） A．这列波的波长是5m B．这列波的速度是6.25m/s C．质点Q达到波峰时，质点P恰好达到波谷处 D．质点Q需要再经过0.7s，才能第一次到达波峰处 8．如图所示，折射率为的三棱镜，横截面为直角三角形ABC，∠A=90°，∠B=30°，D为AB边上一点，且xBD=2xDA。一束平行光平行于BC从AB边射入三棱镜，光在真空中传播的速度为c。下列说法正确的是（　　） A．光在AB边的折射角为30° B．光在三棱镜中的传播速度为c C．光从BD之间入射，能从BC边射出 D．光从AD之间入射，能从AC边射出 二、多选题 9．如图所示，A、B、C三球的质量均为m，轻质弹簧一端固定在斜面顶端，另一端与A球相连，A、B间由一轻质细线连接，B、C间由一轻杆相连．倾角为θ的光滑斜面固定在地面上，弹簧、细线与轻杆均平行于斜面，初始系统处于静止状态，细线被烧断的瞬间，下列说法正确的是：（    ） A．A球的加速度沿斜面向上，大小为gsinθ B．B、C两球的加速度均沿斜面向下，大小均为gsin θ C．B、C之间杆的弹力大小为0 D．C球的受力情况未变，加速度为0 10．以速度水平抛出一物体，当其竖直分位移与水平分位移相等时，此物体的（     ） A．竖直分速度等于水平分速度 B．瞬时速度为 C．运动时间为 D．运动位移为 11．如图所示，滑块2套在光滑的竖直杆上，并通过轻绳绕过光滑定滑轮连接物块1，物块1与一轻质弹簧连接在一起，轻质弹簧另一端固定在地面上，物块1和滑块2均可看作质点开始时用手托住滑块2，使绳子刚好伸直处于水平位置，但无张力，此时弹簧的压缩量为d。现将滑块2从A处由静止释放，经过B处的速度最大，到达C处的速度为零，此时物块1还没有到达滑轮位置。已知滑轮与杆的水平距离为3d，A、C间距离为4d。不计滑轮质量、大小及与轻绳之间的摩擦。下列说法正确的是（　　） A．滑块2经过B处时的加速度等于零 B．滑块2下滑过程中，物块1和滑块2组成的系统机械能守恒 C．物块1和滑块2的质量之比为2:1 D．若滑块2的质量增加一倍，其它条件不变，仍让滑块2由A处从静止滑到C处，滑块2到达C处时，物块1和滑块2的速度之比为3：4 12．汽车拉着拖车在平直公路上匀速行驶，突然拖车与汽车脱钩，而汽车的牵引力不变，各自受的阻力不变，则脱钩后，在拖车停止运动前（      ） A．汽车和拖车的总动量不变 B．汽车和拖车的总动能不变 C．汽车和拖车的总动量增加 D．汽车和拖车的总动能增加 三、实验题 13．某同学利用如图所示的装置欲探究小车的加速度与合外力的关系．具体实验步骤如下： ①按照如图所示安装好实验装置，并测出两光电门之间的距离L ②平衡摩擦力即调节长木板的倾角，轻推小车后， 使小车沿长木板向下运动，且通过两个光电门的时间相等 ③取下细绳和沙桶，测量沙子和沙桶的总质量m，并记录 ④把小车置于靠近滑轮的位置，由静止释放小车，并记录小车先后通过光电门甲和乙的时间，并计算出小车到达两个光电门时的速度和运动的加速度 ⑤重新挂上细绳和沙桶，改变沙桶中沙子的质量，重复②～④的步骤 （1）用游标卡尺测得遮光片的宽度为d，某次实验时通过光电门甲和乙的时间分别为Δt1和Δt2，则小车加速度的表达式为a=_________ （2）关于本实验的说法，正确的是________ A．平衡摩擦力时需要取下细绳和沙桶 B．平衡摩擦力时不需要取下细绳和沙桶 C．沙桶和沙子的总质量必须远远小于小车的质量 D．小车的质量必须远远小于沙桶和沙子的总质量 （3）若想利用该装置测小车与木板之间的动摩擦因数μ，某次实验中，该同学测得平衡摩擦力后斜面的倾角θ，沙和沙桶的总质量m，以及小车的质量M．则可推算出动摩擦因数的表达式μ=__________（表达式中含有m、M、θ） 14．利用图1装置做“验证机械能守恒定律”的实验。 （1）除打点计时器（含纸带、复写纸）、交流电源、铁架台、导线及开关外，在下面的器材中，必须使用的还有____________。（选填器材前的字母） A．大小合适的铁质重锤　　B．体积较大的木质重锤 C．刻度尺　　D．游标卡尺　　E．秒表 （2）图2是实验中得到的一条纸带，在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC。重锤质量用m表示，已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T，从打下O点到打下B点的过程中，重锤重力势能的减少量ΔEp=____________，动能的增加量ΔEk=____________。 （3）实验结果往往是重力势能的减少量略大于动能的增加量，关于这个误差下列说法正确的是____________。 A．该误差属于偶然误差 B．该误差属于系统误差 C．可以通过多次测量取平均值的方法来减小该误差 D．可以通过减小空气阻力和摩擦阻力的影响来减小该误差 （4）在实验过程中，下列实验操作和数据处理正确的是____________。 A．释放重锤前，使纸带保持竖直 B．做实验时，先接通打点计时器的电源，再释放重锤 C．为测量打点计时器打下某点时重锤的速度v，可测量该点到O点的距离，再根据公式计算，其中g应取当地的重力加速度 D．用刻度尺测量某点到O点的距离h，利用公式mgh计算重力势能的减少量，其中g应取当地的重力加速度 四、解答题 15．如图所示，木板与水平地面间的夹角θ可以随意改变，当θ=30°时，可视为质点的小木块恰好能沿着木板匀速下滑．若让该小木块从木板的底端以v0的速度沿木板向上运动，随着θ的改变，小木块沿木板向上滑行的距离将发生变化．已知重力加速度为g．    （1）小木块与木板间的动摩擦因数; （2）当θ=60°角时，小木块沿木板向上滑行的距离； （3）当θ=60°角时，小木块由底端沿木板向上滑行再回到原出发点所用的时间． 16．在研究匀变速直线运动的“位移”时，我们应用“以恒代变”的思想，在研究曲线运动的“瞬时速度”时，又应用“化曲为直”的思想，而在研究一般的曲线运动时，我们用的更多的是一种“化曲为圆”的思想，即对于一般的曲线运动，尽管曲线上各个位置的弯曲程度不同，但在研究时，可以将曲线分割为许多很短的小段，质点在每小段的运动都可以看作半径为某个合适值ρ的圆周运动，进而采用圆周运动的分析方法来进行研究，ρ叫作曲率半径。 如图所示，将物体以初速度v0斜向上抛出，初速度与水平方向间的夹角为θ，求物体在轨迹最高点处的曲率半径ρ。（重力加速度为g，不计空气阻力） 17．如图所示，一竖直轻弹簧的下端固定在水平地面上，上端与质量为m的薄板A（厚度不计）连接，稳定时A距地面的高度为，将另一质量也为m的薄板B（厚度不计）从距A正上方高度处由静止释放，B与A碰后粘在一起，碰撞时间极短。已知弹簧的劲度系数为，不计空气阻力，重力加速度为。 (1)求碰撞后瞬间，A、B整体的速度大小。 (2)求A、B整体的速度最大时弹簧的长度。 (3)请证明碰撞后A、B整体的运动是简谐运动。 18．如图所示，光滑的水平平台上劲度系数的水平轻质弹簧左端与竖直固定挡板相连，质量分别为、的木板、靠在一起并静止在水平地面上，且的长度，其左端与平台右端接触。质量的物块静止在的左端。在平台上用质量的物块向左缓慢压缩弹簧，当弹簧压缩量时，将由静止释放，脱离弹簧后滑上，若将与发生弹性正碰的时刻记为。时从的右端滑离。已知与、之间，以及与之间的动摩擦因数均为，与地面之间的动摩擦因数，与地面之间的摩擦不计，、上表面与平台平齐，、可视为质点且碰撞时间极短，弹簧在弹性限度内，取。求： (1)滑离平台时的速度大小； (2)、碰撞后瞬间的速度大小； (3)的长度。 试卷第1页（共3页） 试卷第1页（共3页） 学科网（北京）股份有限公司 《高三物理期中考试5》参考答案 1．A 【详解】伽利略的理想斜面实验证明力不是维持物体运动的原因．力是使物体运动状态改变的原因，如果物体受力平衡，运动状态将不改变；故选项A正确，BCD错误；故选A. 2．D 【详解】A．做曲线运动的物体，所受的合外力不为零，则A错误； BCD．物体做曲线运动的条件为，其所受合外力的方向与速度方向不在同一直线，有一定夹角，所以BC错误；D正确； 故选D。 3．B 【详解】根据匀速圆周运动的运动学规律有 代入数据解得 故选B。 4．B 【详解】D．在质量为M且均匀分布的半径为R的球内挖去半径为的球，根据质量与体积的关系可知被挖去部分的质量为 故D正确，与题意不符； AB．未挖去的球体对A的万有引力为 挖去的球体对A的万有引力为 剩余部分对A的万有引力为 方向在OA连线上。 故A正确，与题意不符；B错误，与题意相符； C．在空腔中任取一点P，令OP=r1，O1P=r2，则P点受到的引力分解为第一步先将空腔填满的引力，第二步再减掉挖去部分的引力，如图所示 即合力为 其中 可得 可知引力是相同的。故C正确，与题意不符。 本题选错误的故选B。 5．A 【详解】质点滑到轨道最低点N时，对轨道的压力为4mg，故由牛顿第二定律可得： 解得： ； 那么对质点从静止下落到N的过程应用动能定理可得： ； 由于摩擦力做负功，故质点在半圆轨道上相同高度时在NQ上的速度小于在PN上的速度，所以质点对轨道的压力也较小，摩擦力也较小，所以质点从N到Q克服摩擦力做的功W＇＜W=mgR； A．W=mgR，<mgR，与结论相符，选项A正确． B．W=mgR，=mgR，与结论不相符，选项B错误； C．W=mgR，>mgR，与结论不相符，选项C错误； D．W<mgR，=mgR，与结论不相符，选项D错误； 6．B 【详解】A．足球脱离脚后在空中只受重力作用，加速度恒为重力加速度，方向始终竖直向下，故A错误； B．重力做功的瞬时功率公式为（为足球竖直方向的分速度） 上升过程竖直向上且大小逐渐减小到0，下落过程竖直向下且大小逐渐增大，因此重力功率的大小先减小后增大，故B正确； C．不计空气阻力，运动过程只有重力做功，足球的机械能守恒，全程保持不变，故C错误； D．根据动量定理可得，由此可知，动量变化率等于合外力，足球全过程合外力均为重力，因此上升和下落过程动量变化率大小相等，故D错误。 故选B。 7．D 【详解】由图可知，波长为，故A错误；已知简谐波在P点处依次出现三个波峰的时间间隔为0.8s，根据波的图象最短相隔一个周期图象重复得知，波的周期T=0.4s，则波速为：，故B错误；P、Q相距两个波长，是同相点，振动情况总是相同，质点Q达到波峰时，质点P也恰好达到波峰处．故C错误；图中x=2m位置与Q点相距x=7m，x=2m处的振动传到Q点的时间为 ，则质点Q需要再经过0.7s，才能第一次到达波峰处．故D正确． 8．A 【详解】A．由题意可得，折射率 由图可知，入射角为，故折射角为，故A正确； B．光在三棱镜中的传播速度 . 故B错误； C．光从BD之间入射，折射角为，也就是在射入BC边界时，入射角为，又因为 ， 发生了全反射，故C错误； D．光从AD之间入射，折射角为，也就是在射入AC边界时，入射角也为，大于临界角，故发生全反射，故D错误； 故选A。 9．BC 【详解】初始系统处于静止状态，把BC看成整体，对其受力分析，BC受重力2mg、斜面的支持力FN、细线的拉力T．对BC重力沿斜面和垂直斜面进行正交分解，根据共点力平衡条件得：T=2mgsinθ；对A进行受力分析，A受重力mg、斜面的支持力、弹簧的拉力F弹和细线的拉力T．对A重力沿斜面和垂直斜面进行正交分解，根据共点力平衡条件得：F弹=T+mgsinθ=3mgsinθ；细线被烧断的瞬间，绳在断后弹力会突变为零，弹簧的弹力不变，根据牛顿第二定律得A球的加速度沿斜面向上，大小a=2gsinθ，故A错误；细线被烧断的瞬间，把BC看成整体，BC受重力2mg、斜面的支持力FN，根据牛顿第二定律得BC球的加速度a′=gsinθ．两球的加速度均沿斜面向下．故D错误，B正确；对C进行受力分析，C受重力mg、杆的弹力F和斜面的支持力．根据牛顿第二定律得：mgsinθ+F=ma′解得：F=0，所以B、C之间杆的弹力大小为0．故C正确；故选BC． 【点睛】本题关键点就是绳和弹簧的区别：弹簧的弹力不会突变，而绳在断后弹力会突变为零．这点在做题时要特别留意． 10．BD 【详解】A．由平抛运动规律可知，水平方向上有，竖直方向上有 当竖直分位移与水平分位移相等时有，即 解得运动时间 此时竖直分速度 水平分速度始终为 ，竖直分速度是水平分速度的2倍，A错误； B．当竖直分位移与水平分位移相等时，此物体的瞬时速度，B正确； C．由A可知 消去一个t后解得运动时间，C错误； D．此时水平分位移 竖直分位移与水平分位移相等即 合位移大小 ，D正确。 故选BD。 11．AC 【详解】A．滑块2经过B处时速度最大，其加速度为0，故A正确； B．滑块2下滑过程中，对物块1和滑块2组成的系统有弹簧弹力对其做负功，机械能不守恒，故B错误； C．物块1静止时，弹簧的压缩量 当A下滑到C点时，物块1上升的高度为 则当滑块2到达C时弹簧伸长的长度为d，此时弹簧的弹性势能等于物块1静止时的弹性势能对于A与B及弹簧组成的系统，由机械能守恒定律应有 解得 故C正确； D．根据物块1和滑块2沿绳子方向的分速度大小相等，则得 其中 则得滑块2到达C处时，物块1和滑块2的速度之比 故D错误。 故选AC。 12．AD 【详解】AC．在拖车停止运动前系统所受的合外力为零，动量守恒， C错误A正确； BD．设拖车与汽车所受的阻力大小分别为f1和f2，则经过相同的时间，它们的位移分别为s1和s2，系统总动能的增量为各力做功之和 即系统的总动能增加， B错误D正确。 故选AD。 13． （1）； （2）B； （3） 【详解】（1）[1]小车经过光电门时的速度分别为： ，， 由匀变速直线运动的速度位移公式可知，加速度： ； （2）[2]AB.本实验中，沙桶和沙子的总质量所对应的重力即为小车做匀变速运动时所受的外力大小，平衡摩擦力时应使小车在悬挂沙桶的情况下匀速运动，所以不需要取下细绳和沙桶，故A错误，B正确； CD. 因为本实验中，沙桶和沙子的总质量所对应的重力即为小车做匀变速运动时所受的外力大小，所以不需要“沙桶和沙子的总质量必须远远小于小车的质量”的实验条件，也不需要小车的质量必须远远小于沙桶和沙子的总质量，故C错误，D错误。 故选：B； （3）对小车，由平衡条件得： Mgsinθ−mg=μMgcosθ， 得动摩擦因数： ； 14． AC/CA mghB BD/DB ABD/ADB/BAD/BDA/DAB/DBA 【详解】（1）[1] AB．为了减小空气阻力产生的误差，选择大小合适的铁质重锤，不选择体积较大的木质重锤，选择A，不选择B； CD．游标卡尺的量程太小，使用不方便，所以选择刻度尺测量计数点之间的距离，选择C，不选择D； E．用打点计时器测量时间，不用秒表，不选择E。 故选AC； （2）[2]重锤重力势能的减少量为 [3]动能的增加量为 解得 （3）[4] AB．该误差是实验原理产生的，不是实验者操作不当产生的，属于系统误差，A错误，B正确； C．通过多次测量取平均值的方法只能减小偶然误差，C错误； D．可以通过减小空气阻力和摩擦阻力的影响来减小该误差，D正确。 故选BD。 （4）[5] A．释放重锤前，使纸带保持竖直，减小纸带与打点计时器之间的摩擦力，A正确； B．做实验时，先接通打点计时器的电源，再释放重锤，否则纸带打不上点，或者点太少，B正确； C．不能根据公式计算速度，因为重锤下落的加速度不等于当地的重力加速度g，C错误； D．用刻度尺测量某点到O点的距离h，利用公式mgh计算重力势能的减少量，其中g应取当地的重力加速度，D正确。 故选ABD。 15．（1） （2） （3） 【详解】（1）当θ=30°时，对木块受力分析得： mgsinθ=μFN ① FN=mgcosθ ② 联立①②得 （2）当小木块向上运动时，小木块的加速度为a，则 mgsin θ+μmgcosθ=ma 小木块的位移为x v02=2ax 则 而θ=60° 则 （3）当小木块向上运动时，小木块的加速度为a1，则 mgsin θ+μmgcos θ=ma1 当小木块向下运动时，小木块的加速度为a2，则 mgsinθ-μmgcosθ=ma2 解得 由得 故 16． 【详解】斜抛运动可以分解为水平方向的匀速运动和竖直方向的竖直上抛运动，在轨迹的最高点，物体的速度为 v=v0 cos θ 此时可以把物体的运动看成是半径为ρ的圆周运动，物体只受重力，根据牛顿第二定律可得 联立可得 17．(1) (2) (3)设A、B整体运动的平衡位置为O'，此时弹簧压缩量 当整体偏离平衡位置位移为（向下为正）时，弹簧总压缩量为，整体受到的合外力 将代入，解得 因为合外力大小与位移大小成正比，方向与位移方向相反，满足简谐运动的动力学特征，所以A、B整体的运动是简谐运动。 【详解】（1）B做自由落体运动，设B与A碰撞前瞬间的速度为，根据运动学公式 解得 B与A碰撞过程动量守恒，设碰后共同速度为，根据动量守恒定律 解得 （2）初始状态A平衡，设弹簧原长为，压缩量为，根据平衡条件 此时弹簧长度 当A、B整体速度最大时，加速度为零，整体受力平衡，设此时弹簧压缩量为，根据平衡条件 此时弹簧长度 联立解得 （3）见答案 18．(1) (2) (3) 【详解】（1）弹簧弹力与脱离弹簧前的位移成正比，此段位移内弹力的平均值 根据动能定理有弹簧对做的功 解得滑离平台时的速度大小 （2）设滑上后，加速度大小为，由牛顿第二定律可知 解得 设刚滑上时，B、C、D整体的加速度大小为，有 解得 设滑上后，经时间与发生碰撞，有 解得或（舍去） 设此时的速度大小为，则 设此时B、C、D的速度大小为，则 设A、D碰撞后其速度分别为、，A与D弹性碰撞过程中，动量守恒有 机械能守恒有 解得或（舍去）， （3）滑上后，、的加速度大小依然为，设此时的加速度大小为，则 解得 时刻后，设经过时间A与C共速，设此时速度为，因时刻的速度大小为，故有 解得， 设此段时间内在上相对滑动的位移为，则 设、共速后，的加速度大小为，有 解得 、停下来所需时间为 、共速后，设又经历，滑下，则 易知此时未停止运动。设此段时间内在上滑动的位移为，则 则的长度 答案第1页（共2页） 答案第1页（共2页） 学科网（北京）股份有限公司 $