2026-2027学年高三上学期期中物理模拟卷 （人教版必修一、必修二、选择性必修一动量）（北京专用）

2026-2027学年高三物理上学期期中模拟卷 一、单选题 1．在第33届夏季奥运会男子100m自由泳决赛中，我国运动员游出46.40s的好成绩，打破世界纪录，赢得冠军。已知运动员从长的游泳池的起点游出，沿直线到达对岸，再折返回到起点触及池壁，完成比赛。下列说法正确的是（　　） A．题目中的“50m”指的是位移大小 B．题目中的“46.40s”指的是时间间隔 C．运动员完成全程比赛的平均速度约为 D．判断运动员是否触壁完成比赛时可以将他看作质点 【答案】B 【详解】A．题目中的“50m”指游泳池的长度，即运动员单程运动的轨迹长度；运动员从起点出发，游到对岸再折返回到起点，初、末位置相同，全程位移为零，故“50m”是池长（单程路程），不是位移大小，A错误； B．“46.40s”是运动员完成全程比赛所用的时间，在时间轴上对应一段，属于时间间隔，B正确； C．平均速度是位移与时间之比，运动员全程位移为零， 由 可知平均速度为零； 全程路程 ， 为平均速率，C错误； D．判断运动员是否触壁完成比赛，需要看他的手是否触及池壁，运动员的大小和形状不能忽略，不能将他看作质点，D错误； 故选B。 2．果农在约5米高的树上采摘榴莲时，割断果柄，树下另一人双手撑开一个厚实的布袋。假设榴莲脱落后做自由落体运动，被布袋兜住的瞬间，接果的果农顺势将布袋下沉一段距离，榴莲在袋内经过约0.3秒速度减为零，整个过程榴莲完好无损。已知这颗榴莲质量为3kg，重力加速度g取10m/s2。关于这一接果过程，下列说法正确的是（　　） A．榴莲从脱离树梢到刚接触布袋的过程中，动能随时间均匀增大 B．榴莲刚接触布袋时，其动能大小为3000J C．在布袋缓冲榴莲的过程中，布袋对榴莲的平均作用力大小为100N D．若果农没有顺势下沉而是僵住不动，使榴莲在0.01s内速度减为零，则榴莲受到的平均冲击力将超过3000N 【答案】D 【详解】A．榴莲从脱离树梢到刚接触布袋的过程中做自由落体运动，根据速度-时间公式得 动能大小为 可知动能与时间的平方成正比，不是随时间均匀增大，故A错误； B．忽略布袋离地面的高度，榴莲自由落体高度为 自由落体过程中只有重力做功，机械能守恒得，榴莲刚接触布袋时，动能，故B错误； C．榴莲自由落体的末速度 根据动量定理得 解得在布袋缓冲榴莲的过程中，布袋对榴莲的平均作用力大小为，故C错误； D．若果农僵住不动，作用时间 根据动量定理有 解得，故D正确。 故选D。 3．如图所示，滑块以初速度滑上表面粗糙的固定斜面，到达最高点后又返回到出发点。能大致反映滑块整个运动过程中速度、加速度、动能、重力对滑块所做的功与时间或位移关系的是（取初速度方向为正方向）（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】A．取沿斜面向上为正方向，设斜面倾角为、滑动摩擦因数为。上滑时，重力沿斜面的分力和滑动摩擦力都沿斜面向下，由牛顿第二定律得 所以 其中。到达最高点后下滑，摩擦力改为沿斜面向上，由牛顿第二定律得 所以 题中给出，滑块能够返回出发点，因此下滑时重力沿斜面的分力大于摩擦力，且 所以图像先以较大的负斜率从减到0，再以较小的负斜率继续下降到负值，A图符合，故A正确； B．上滑阶段加速度沿斜面向下，与所取正方向相反；下滑阶段加速度仍沿斜面向下。因此加速度在两个阶段都应为负值，B图把上滑阶段画成正加速度，故B错误； C．以出发点为位移零点，滑块到达最高点时位移最大且动能为零。返回出发点后位移又回到零，但由于全过程有摩擦力做负功，末动能小于初动能；C图的末点没有回到位移零点，故C错误； D．重力在上滑阶段做负功，在下滑阶段做正功；滑块回到出发点时重力做功恢复为零。因此重力做功应先减小、后增大，D图单调减小，故D错误。 故选A。 4．如图所示，车厢在水平面上运动的过程中，质量为m的小球与车厢保持相对静止，细线与竖直方向的夹角为θ。在车厢底板上还有一个跟车厢相对静止的物块。已知重力加速度为g，忽略小球和物块所受阻力，下列说法正确的是（　　） A．车厢可能在向左做匀加速直线运动 B．车厢的加速度大小为gtanθ，方向水平向右 C．小球受到三个力的作用，合力大小为mgtanθ D．物块处于平衡状态 【答案】B 【详解】C．对小球受力分析可知，小球受到重力、拉力两个力的作用，合力大小为。故C错误； B．根据牛顿第二定律可知 解得 方向水平向右。车厢与小球相对静止，则加速度亦如此。故B正确； A．车厢有水平向右的恒定加速度，可能向右做匀加速直线运动或向左做匀减速直线运动。故A错误； D．物块与车厢相对静止，也做匀变速运动，不处于平衡状态。故D错误。 故选B。 5．在空间站中，宇航员长期处于失重状态。为缓解这种状态带来的不适，科学家设想建造一种环形空间站，如图所示。旋转舱绕中心轴匀速旋转，宇航员站在旋转舱内的侧壁上，可以受到与他站在地球表面时相同大小的支持力。已知地球表面的重力加速度为 ，环形空间站的半径为 ，宇航员可视作质点。若这种环形空间站建造成功，下列说法正确的是（     ） A．宇航员处于平衡状态 B．宇航员感受到的“人造重力”的方向指向旋转舱转轴中心 C．宇航员可以站在旋转舱内靠近旋转中心的内侧壁上 D．旋转舱绕其轴线转动的角速度大小应满足 【答案】D 【详解】A．宇航员随旋转舱做匀速圆周运动，速度方向不断变化，加速度不为零。平衡状态要求加速度为零，故A错误； B．模拟地面重力的“人造重力”方向指向宇航员脚下，与舱壁对人的支持力方向相反。舱壁支持力指向转轴，所以“人造重力”方向沿半径背离转轴，故B错误； C．若宇航员站在靠近转轴的内侧壁上，舱壁对他的支持力将背离转轴，不能提供所需的向心力。宇航员应站在远离转轴的外侧壁上，故C错误； D．设宇航员质量为，舱壁支持力大小为。地面静止时支持力与重力平衡，舱内支持力提供宇航员相对空间站中心做圆周运动所需的向心力。根据题意及牛顿第二定律，分别有， 联立解得，故D正确。 故选D。 6．如图为“蹦极”运动的示意图。弹性绳的一端固定在O点，另一端和人相连。人从O点自由下落，至A点时弹性绳恰好伸直，继续向下运动到达最低点B，不计空气阻力的影响，将人视为质点。则人从A点运动到B点的过程中，下列说法正确的是（　　） A．绳的拉力逐渐增大，人的速度逐渐减小 B．人先处于超重状态，后处于失重状态 C．人动能的减少量等于绳弹性势能的增加量 D．绳对人作用力的冲量大于重力的冲量 【答案】D 【详解】AB．开始阶段，绳子的弹力小于重力，则人的加速度向下，人处于失重状态。由于此时、同向，所以人的速度逐渐增加；当绳子的弹力大于重力时，人的加速度向上，人处于超重状态，由于、反向，所以此时人的速度减小。因此绳子对人的拉力方向始终向上，人的速度先增加后减小，人先处于失重状态，后处于超重状态，故AB错误； C．人下落，其重力势能减小；人最终的速度减为0，则人的动能也减小。则由能量守恒定律可知，人动能的减少量与重力势能的减小量之和等于绳弹性势能的增加量，故C错误； D．设人的质量为，初速度为，从A点运动到B点的过程绳的拉力的冲量为，重力的冲量为，以向下为正方向，则对人列动量定理方程有 变形有 所以绳对人作用力的冲量大于重力的冲量，故D正确。 故选D。 7．由于空气阻力的影响，炮弹的实际飞行轨迹不是抛物线，而是“弹道曲线”，如图中实线所示。图中虚线为不考虑空气阻力情况下炮弹的理想运动轨迹，、、、、点为弹道曲线上的5点，其中点为发射点，点为落地点，点为轨迹的最高点，、为运动过程中高度相等的两点。下列说法中正确的是（     ） A．炮弹沿轴方向的分运动是匀减速运动 B．到达点时，炮弹的速度为零 C．到达点时，炮弹的加速度为零 D．炮弹由点运动到点的时间小于由点运动到点的时间 【答案】D 【详解】A．炮弹在水平方向上只受到空气阻力的水平分力作用，阻力方向与速度方向相反。由于炮弹的速度大小和方向在不断变化，空气阻力的大小和方向也在变化，导致水平方向的加速度不是恒定值，所以水平分运动不是匀减速运动，故A错误； B．点为轨迹的最高点，炮弹在竖直方向的分速度为零，但水平方向的分速度不为零，所以炮弹在点的速度不为零，故B错误； C．到达点时，炮弹受到竖直向下的重力和水平向左的空气阻力，合力，由牛顿第二定律可知加速度，故C错误； D．在从到的上升过程中，竖直方向上受到向下的重力和向下的阻力分力，由牛顿第二定律可得，解得 在从到的下降过程中，竖直方向上受到向下的重力和向上的阻力分力，由牛顿第二定律可得 解得 在竖直位移大小相同的情况下，加速度越大，时间越短，所以炮弹由点运动到点的时间小于由点运动到点的时间，故D正确。 故选D。 8．如图所示，A、B两点分别位于大、小两轮的边缘，大轮半径是小轮半径的2倍，C点是的中点，两轮之间靠摩擦传动，且没有相对滑动。关于A、B、C三点的角速度的大小、、，以及线速度的大小、、的关系正确的是（     ） A．A、B两点的周期之比为1∶2 B．B、C两点加速度大小之比为4∶1 C．A、B两点角速度大小之比为2∶1 D．B、C两点转速之比为1∶2 【答案】B 【详解】A．摩擦传动边缘线速度相等，由 可得 则A、B两点的周期之比为，故A错误； B．同轴转动，，；，，， 向心加速度 则B、C两点加速度大小之比为，故B正确； C．，由 A、B两点角速度大小之比为，故C错误； D．转速n与角速度关系 则B、C两点转速之比为，故D错误。 故选B。 9．我国发射的天和核心舱距离地面的高度为h，运动周期为T，绕地球的运动可视为匀速圆周运动。已知引力常量为G，地球半径为R，根据以上信息可知（　　） A．地球的质量 B．核心舱的质量 C．核心舱的向心加速度大小 D．核心舱的线速度大小 【答案】A 【详解】A．根据万有引力提供向心力可得 解得地球质量为，故A正确； B．核心舱质量在万有引力提供向心力的等式中被约去，无法求解，且选项给出的表达式本身推导错误，故B错误； C．向心加速度 其中角速度 代入轨道半径得，故C错误； D．线速度 代入得，故D错误。 故选A。 10．如图所示，一个质量为的小物块，在与水平方向成角的拉力作用下，沿水平地面向右运动，物块所受滑动摩擦力为，运动的位移为，持续的时间为，则下列说法错误的是（    ） A．拉力做功为 B．滑动摩擦力做功为 C．拉力的冲量大小为 D．重力的冲量大小为 【答案】C 【详解】A．拉力做功为，故A正确； B．滑动摩擦力做功为，故B正确； C．拉力的冲量大小为，故C错误； D．重力的冲量大小为，故D正确。 本题选说法错误项，故选C。 11．如图，在光滑水平面上放置物体，小球从的顶端沿光滑曲面由静止下滑，在小球下滑过程中说法错误的是（　　） A．小球与物体组成的系统水平方向动量守恒 B．小球与物体组成的系统机械能守恒 C．小球对物体的压力不做功 D．物体对小球的支持力的冲量不为零 【答案】C 【详解】A．小球A下滑过程竖直方向先加速后减速，即竖直方向加速度方向先向下后向上，则竖直方向先失重后超重，水平方向系统所受外力的合力为0，可知，小球A 和物体B构成的系统动量不守恒，但水平方向动量守恒，故A正确，不符合题意； C．小球A对物体B的压力方向与B的速度方向夹角为锐角，则小球A 对物体B的压力做正功，故C错误，符合题意； B．小球A下滑时，曲面光滑，无摩擦力，小球A对物体B的压力与物体B对小球A的支持力是系统内力，所做的功互相抵消，对系统而言，只有小球A的重力做功，故系统机械能守恒，故B正确，不符合题意； D．根据冲量的定义有 可知，物体B 对小球A的支持力的冲量不为零，故D正确，不符合题意。 本题选错误的，故选C。 12．如图所示，光滑的水平面上，子弹以速度v0射入木块，最后留在木块中随木块一起匀速运动，子弹所受阻力恒定不变，下列说法正确的是（　　） A．子弹和木块系统动量守恒，机械能守恒 B．子弹对木块所做的功小于子弹克服木块阻力所做的功 C．子弹减少的动能等于木块增加的动能 D．子弹速度的减少一定等于木块速度的增加 【答案】B 【详解】A．水平面光滑，子弹击中木块过程系统所受合外力为零，系统动量守恒，因为存在阻力做功，产热，故机械能减小，故A错误； B．子弹射入木块的过程中，子弹克服阻力做功等于产生的内能和木块的动能增量之和，子弹对木块所做的功等于木块动能增量，故子弹对木块所做的功小于子弹克服木块阻力所做的功，故B正确； C．子弹克服阻力做功等于子弹减少的动能大于木块增加的动能，故C错误； D．子弹速度的减少不一定等于木块速度的增加，因为质量关系不确定，故D错误。 故选B。 13．风洞实验室，是以人工的方式产生并且控制气流，用来模拟飞行器或实体周围气体的流动情况，它是进行空气动力实验常用的工具。一小球在光滑的水平面上以v0穿过风洞中的一段风带（图中虚线a、b之间的区域，其余区域无风），经过风带时风会给小球一个与v0方向垂直、水平向北的恒力，下面四幅俯视图中，小球穿过风带过程的运动轨迹及穿过风带后的速度方向表示正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】小球在光滑的水平面上以向右运动，穿过a、b间的风带，小球受到一个向北的水平恒力，则小球会做曲线运动，且恒力指向运动轨迹的凹侧，即方向向北，速度方向沿着轨迹的切线方向。 故选D。 14．如图是某同学站在压力传感器上做下蹲-起立的动作时传感器记录的压力随时间变化的图线，纵坐标为压力，横坐标为时间。由图线可知，该同学的体重约为，除此以外还可以得到以下信息（　　） A．下蹲过程中人始终处于失重状态 B．时人处于下蹲静止状态 C．末至末重力对人的冲量为零 D．内完成了两套完整的下蹲-起立动作 【答案】B 【详解】A．人在下蹲的过程中，先加速向下运动，此时加速度方向向下，故人处于失重状态，最后人静止，故后半段是人减速向下的过程，此时加速度方向向上，人处于超重状态，故下蹲过程中人先失重后超重，故A错误； B．2s时人已经历了失重和超重两个过程，故此时处于下蹲静止状态，故B正确； C．根据冲量 可知末至末重力对人的冲量不为零，故C错误； D．该同学在前2s时是下蹲过程，后2s是起立的过程，所以共做了1次下蹲-起立的动作，故D错误。 故选B。 二、实验题 15．利用“探究加速度与力、质量的关系”的实验可以测量物体间的动摩擦因数，图甲是实验方案示意图：水平桌面上放置带滑轮的长木板，长木板上木块的质量是500 g，木块上放有10个质量均为50 g的砝码，上端水平的细绳通过滑轮连接木块和质量可忽略的砝码桶，长木板左端合适的位置固定打点计时器。 ①从木块上逐个取出砝码并放入砝码桶，记下砝码桶中的砝码数量； ②当木块开始滑动后，利用打点计时器测出加速度； ③继续增加砝码桶中的砝码数量，多次测量加速度； ④通过作图可得到的关系图。 (1)实验获得如图乙所示的纸带，打点计时器的频率为50 Hz，计数点、、、、间均有四个点未画出，则此次实验时木块的加速度大小为__________（保留两位有效数字）； (2)选择木块和__________（填“木块上”或“所有”）的砝码为研究对象，列式计算后，的关系图为一条斜率为的直线，则木板与木块间的动摩擦因数是__________（结果仅用和数值表示，取）。 【答案】(1)2.0 (2) 所有 【详解】（1）打点计时器的频率为，计数点O、A、B、C、D间均有四个点未画出，相邻计数点间的时间间隔 根据匀变速直线运动的逐差法可知，加速度 （2）[1] [2]设木块的质量为M，每个砝码的质量为m，动摩擦因数为，砝码总数为N，选择木块和所有的砝码这个整体研究，根据牛顿第二定律有 代入质量并化简得 即斜率 解得 16．某同学用如图甲所示装置探究加速度与质量的关系。 (1)用游标卡尺测量遮光条的宽度，示数如图乙所示，则遮光条宽度________。 (2)实验要调节气垫导轨水平，方法是：不悬挂砂桶，接通气源，将滑块轻放在气垫导轨上，如果滑块向左加速运动，则需要调节________，使气垫导轨左端适当________（填“升高”或“降低”），直至滑块放在气垫导轨的不同位置时均能处于静止状态。 (3)按图甲安装好装置，接通气源，释放滑块，记录力传感器的示数、滑块通过光电门时遮光条的遮光时间，测出滑块、遮光条及滑块上砝码的总质量；改变滑块上砝码质量重复多次实验，滑块每次释放的位置相同，每次改变滑块质量后实验多做几遍，通过调节砂桶中砂的质量，直至释放滑块后力传感器的示数为，再记录每次实验遮光条的遮光时间，滑块、遮光条及滑块上砝码的总质量；测出滑块释放位置遮光条到光电门的距离，作出图像，如果图像是一条过原点的倾斜直线，且图像的斜率等于________，表明合外力一定时，加速度与质量成________。 【答案】(1)3.00 (2) 底脚螺丝 升高 (3) 反比 【详解】（1）遮光条的宽度 （2）[1][2]如果滑块向左加速运动，说明气垫导轨左侧低，则需要调节底脚螺丝，使气垫导轨左端适当升高。 （3）[1][2]力传感器的示数为滑块受到的合外力，由 解得 因此当图像是一条过原点的倾斜直线，且图像的斜率等于，表明合外力一定时，加速度与质量成反比。 17．在“验证动量守恒定律”实验中，实验装置如图所示，按照以下步骤进行操作： ①在平木板表面钉上白纸和复写纸，并将该木板竖直立于紧靠槽口处，将小球a从斜槽轨道上某点处由静止释放，撞到木板并在白纸上留下痕迹O； ②将木板水平向右移动一定距离并固定，再将小球a从斜槽上固定点处由静止释放，撞到木板上得到痕迹P； ③把小球b静止放在斜槽轨道水平段的最右端，让小球a仍从斜槽上固定点处由静止释放，和小球b相碰后，两球撞在木板上得到痕迹M和N。 (1)用游标卡尺测得两小球的直径均如图所示，则小球直径_________mm。 (2)下列措施必要的是____________。 A．斜槽轨道必须是光滑的 B．斜槽末端必须保持水平 C．测出a球开始释放的高度h D．测出木板从槽口处水平向右移动的距离l (3)为完成本实验，测量了a球和b球的质量、、O点到M、P、N三点的距离、、，只要验证等式____________（用已测量的物理量的字母表示）成立，即表示碰撞中动量守恒。若测得，则a球质量和b球的质量的比值为____________。 (4)小王同学猜想该碰撞是弹性碰撞，他用了一个只包含、、的关系式来验证自己的猜想，则他要验证的关系式是____________。 【答案】(1)20.4 (2)B (3) 6∶1 (4) 【详解】（1）主尺读数为20mm；游标尺第4条刻度线与主尺对齐，10分度游标卡尺精度为0.1mm，游标尺读数为4×0.1mm=0.4mm 总读数为20mm+0.4mm=20.4mm （2）A．本实验是“验证动量守恒定律”，所以实验误差与斜槽轨道的光滑程度无关，A错误； B．为保证小球碰撞后做平抛运动，斜槽末端必须保持水平，B正确； C．每次a球释放的高度h确定不变就可以，不用测量h值，C错误； D．设木板右移的水平距离为l，平抛运动水平方向 竖直方向下落距离 联立得 由动量守恒定律可得 即 整理得 可见不需要测出木板从槽口处水平向右移动的距离l，D错误。 故选B。 （3）[1]两球碰撞后做平抛运动，由和 可得 则由动量守恒定律可得 即 整理得 [2]若测得，则 解得 （4）弹性碰撞除动量守恒外，还满足动能守恒 代入速度表达式解得 结合整理得 三、解答题 18．如图所示，冰车静止在冰面上，小孩与冰车的总质量。大人用的恒定拉力，使冰车开始沿水平冰面移动，拉力方向与水平面的夹角为。已知冰车与冰面间的动摩擦因数，重力加速度，，。求： (1)小孩与冰车的加速度的大小； (2)拉力作用时间内，冰车位移的大小； (3)拉力作用时，拉力的功率。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）对小孩与冰车受力分析，由牛顿第二定律有 竖直方向受力平衡有 联立解得 （2）冰车做匀加速直线运动，由运动学公式可知冰车位移大小为 （3）冰车做匀加速直线运动，由运动学公式可知末速度大小为 此时拉力的功率为 19．某科研机构设计了模拟月球重力环境的实验塔，简化模型如图所示。在竖直向上的电磁力N的驱动下，质量的实验舱由静止开始沿塔身竖直向上做匀加速直线运动，上升时，立即减小电磁力，使实验舱向上做匀减速直线运动。减速过程中，舱内水平台面上的设备所受支持力为其重力的，从而模拟月球重力环境。不计摩擦力与空气阻力，取重力加速度。求上升过程中 (1)实验舱的最大速度vm； (2)舱内处于模拟的月球重力环境的时间； (3)舱内处于模拟的月球重力环境的时间内实验舱所受支持力的冲量大小。 【答案】(1)25m/s (2)3s (3) 【详解】（1）加速阶段，由动能定理,有 解得 （2）减速阶段，由动量定理，有 解得 （3）支持力的冲量 20．如图所示，水平光滑轨道AB与半径为R的竖直粗糙半圆形轨道BC相切于B点。质量分别为2m和m的两个小滑块a、b（可视为质点）静止于水平轨道上，其中小滑块a与一轻弹簧相连。某一瞬间给小滑块a一冲量，使其获得的初速度向右冲向小滑块b，与b碰撞后弹簧不与b相粘连，且小滑块b在到达B点之前已经和弹簧分离，重力加速度为g。 (1)求a和b在碰撞过程中弹簧获得的最大弹性势能。 (2)求分离时小滑块a、b的速度大小及小滑块b刚进入圆轨道B点时对轨道的压力。 (3)若小滑块b刚好可以过C点，求B到C摩擦力对小滑块b做的功。 【答案】(1) (2)分离时a的速度大小为，方向向右；b的速度大小为，方向向右。b刚进入圆轨道B点时对轨道的压力大小为17mg，方向竖直向下。 (3) 【详解】（1）弹簧压缩到最短时，a、b速度相同，设共同速度为v 系统水平方向动量守恒，取向右为正得 解得 由系统机械能守恒，弹簧获得的最大弹性势能为 解得 （2）弹簧恢复原长时a、b分离，此时弹性势能为0。 设分离时a、b速度分别为、，系统水平方向动量守恒，得 系统机械能守恒得 由动量守恒得 代入机械能守恒式得 化简得 解得或 为初始状态，舍去。 所以， 分离时a的速度大小为，方向向右；b的速度大小为，方向向右。 此后b在水平光滑轨道上匀速运动，到达B点时速度 在B点，对b由牛顿第二定律得 解得。 由牛顿第三定律，b对轨道的压力大小为17mg，方向竖直向下。 （3）小滑块b刚好过C点，在最高点C恰好由重力提供向心力得 所以 从B到C，对小滑块b应用动能定理得 其中， 代入得 解得 21．图甲为游乐园中“空中飞椅”的娱乐设施，中央是一个由电动机驱动的水平转盘，转盘的边缘固定许多绳子，绳子的下端连接座椅，人坐在座椅上，随着转盘的加速，人的高度也逐渐上升。可将上述装置做如图乙所示的简化：人和座椅视为质量为m=100kg的质点；绕竖直轴OO′无摩擦转动的转盘视为质量为M=4000kg、半径为R=3m的匀质圆盘；长为l=5m的轻绳不可伸长。圆盘从静止开始缓慢加速转动，经过一段时间后，圆盘匀速转动，此时绳与竖直方向的夹角为θ=37°。空中飞椅和游客数均为N=10，不计空气阻力和其他摩擦，取重力加速度大小g=10m/s2，sin37°=0.6。 (1)求圆盘匀速转动的角速度ω。 (2)对于定轴转动的物体，其动能可表示为，对于匀质转盘，电动机的效率为η=0.9。求圆盘从静止到匀速转动的过程电动机消耗的电能。（结果保留1位有效数字） (3)加速度对时间的变化率叫做“急动度”，汽车工程师常常用急动度来评判乘客不舒适程度的指标，急动度越大，乘客将会觉得越不舒适。求匀速转动时，质点急动度的大小j以及合力随时间的变化率。 【答案】(1) (2)5×104J (3)， 【详解】（1）对游客进行分析。根据牛顿第二定律有 解得 （2）根据能量守恒定律有 解得 （3）质点匀速圆周运动的加速度大小 令经历时间Δt，质点匀速圆周运动转过的圆心角为α，则有 根据矢量合成可知，加速度的变化量大小为 则急动度 解得 当时间Δt→0时有 解得 代入数据解得 合力随时间的变化率 解得 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 $ 2026-2027学年高三物理上学期期中模拟卷 一、单选题 1．在第33届夏季奥运会男子100m自由泳决赛中，我国运动员游出46.40s的好成绩，打破世界纪录，赢得冠军。已知运动员从长的游泳池的起点游出，沿直线到达对岸，再折返回到起点触及池壁，完成比赛。下列说法正确的是（　　） A．题目中的“50m”指的是位移大小 B．题目中的“46.40s”指的是时间间隔 C．运动员完成全程比赛的平均速度约为 D．判断运动员是否触壁完成比赛时可以将他看作质点 2．果农在约5米高的树上采摘榴莲时，割断果柄，树下另一人双手撑开一个厚实的布袋。假设榴莲脱落后做自由落体运动，被布袋兜住的瞬间，接果的果农顺势将布袋下沉一段距离，榴莲在袋内经过约0.3秒速度减为零，整个过程榴莲完好无损。已知这颗榴莲质量为3kg，重力加速度g取10m/s2。关于这一接果过程，下列说法正确的是（　　） A．榴莲从脱离树梢到刚接触布袋的过程中，动能随时间均匀增大 B．榴莲刚接触布袋时，其动能大小为3000J C．在布袋缓冲榴莲的过程中，布袋对榴莲的平均作用力大小为100N D．若果农没有顺势下沉而是僵住不动，使榴莲在0.01s内速度减为零，则榴莲受到的平均冲击力将超过3000N 3．如图所示，滑块以初速度滑上表面粗糙的固定斜面，到达最高点后又返回到出发点。能大致反映滑块整个运动过程中速度、加速度、动能、重力对滑块所做的功与时间或位移关系的是（取初速度方向为正方向）（　　） A． B． C． D． 4．如图所示，车厢在水平面上运动的过程中，质量为m的小球与车厢保持相对静止，细线与竖直方向的夹角为θ。在车厢底板上还有一个跟车厢相对静止的物块。已知重力加速度为g，忽略小球和物块所受阻力，下列说法正确的是（　　） A．车厢可能在向左做匀加速直线运动 B．车厢的加速度大小为gtanθ，方向水平向右 C．小球受到三个力的作用，合力大小为mgtanθ D．物块处于平衡状态 5．在空间站中，宇航员长期处于失重状态。为缓解这种状态带来的不适，科学家设想建造一种环形空间站，如图所示。旋转舱绕中心轴匀速旋转，宇航员站在旋转舱内的侧壁上，可以受到与他站在地球表面时相同大小的支持力。已知地球表面的重力加速度为 ，环形空间站的半径为 ，宇航员可视作质点。若这种环形空间站建造成功，下列说法正确的是（     ） A．宇航员处于平衡状态 B．宇航员感受到的“人造重力”的方向指向旋转舱转轴中心 C．宇航员可以站在旋转舱内靠近旋转中心的内侧壁上 D．旋转舱绕其轴线转动的角速度大小应满足 6．如图为“蹦极”运动的示意图。弹性绳的一端固定在O点，另一端和人相连。人从O点自由下落，至A点时弹性绳恰好伸直，继续向下运动到达最低点B，不计空气阻力的影响，将人视为质点。则人从A点运动到B点的过程中，下列说法正确的是（　　） A．绳的拉力逐渐增大，人的速度逐渐减小 B．人先处于超重状态，后处于失重状态 C．人动能的减少量等于绳弹性势能的增加量 D．绳对人作用力的冲量大于重力的冲量 7．由于空气阻力的影响，炮弹的实际飞行轨迹不是抛物线，而是“弹道曲线”，如图中实线所示。图中虚线为不考虑空气阻力情况下炮弹的理想运动轨迹，、、、、点为弹道曲线上的5点，其中点为发射点，点为落地点，点为轨迹的最高点，、为运动过程中高度相等的两点。下列说法中正确的是（     ） A．炮弹沿轴方向的分运动是匀减速运动 B．到达点时，炮弹的速度为零 C．到达点时，炮弹的加速度为零 D．炮弹由点运动到点的时间小于由点运动到点的时间 8．如图所示，A、B两点分别位于大、小两轮的边缘，大轮半径是小轮半径的2倍，C点是的中点，两轮之间靠摩擦传动，且没有相对滑动。关于A、B、C三点的角速度的大小、、，以及线速度的大小、、的关系正确的是（     ） A．A、B两点的周期之比为1∶2 B．B、C两点加速度大小之比为4∶1 C．A、B两点角速度大小之比为2∶1 D．B、C两点转速之比为1∶2 9．我国发射的天和核心舱距离地面的高度为h，运动周期为T，绕地球的运动可视为匀速圆周运动。已知引力常量为G，地球半径为R，根据以上信息可知（　　） A．地球的质量 B．核心舱的质量 C．核心舱的向心加速度大小 D．核心舱的线速度大小 10．如图所示，一个质量为的小物块，在与水平方向成角的拉力作用下，沿水平地面向右运动，物块所受滑动摩擦力为，运动的位移为，持续的时间为，则下列说法错误的是（    ） A．拉力做功为 B．滑动摩擦力做功为 C．拉力的冲量大小为 D．重力的冲量大小为 11．如图，在光滑水平面上放置物体，小球从的顶端沿光滑曲面由静止下滑，在小球下滑过程中说法错误的是（　　） A．小球与物体组成的系统水平方向动量守恒 B．小球与物体组成的系统机械能守恒 C．小球对物体的压力不做功 D．物体对小球的支持力的冲量不为零 12．如图所示，光滑的水平面上，子弹以速度v0射入木块，最后留在木块中随木块一起匀速运动，子弹所受阻力恒定不变，下列说法正确的是（　　） A．子弹和木块系统动量守恒，机械能守恒 B．子弹对木块所做的功小于子弹克服木块阻力所做的功 C．子弹减少的动能等于木块增加的动能 D．子弹速度的减少一定等于木块速度的增加 13．风洞实验室，是以人工的方式产生并且控制气流，用来模拟飞行器或实体周围气体的流动情况，它是进行空气动力实验常用的工具。一小球在光滑的水平面上以v0穿过风洞中的一段风带（图中虚线a、b之间的区域，其余区域无风），经过风带时风会给小球一个与v0方向垂直、水平向北的恒力，下面四幅俯视图中，小球穿过风带过程的运动轨迹及穿过风带后的速度方向表示正确的是（　　） A． B． C． D． 14．如图是某同学站在压力传感器上做下蹲-起立的动作时传感器记录的压力随时间变化的图线，纵坐标为压力，横坐标为时间。由图线可知，该同学的体重约为，除此以外还可以得到以下信息（　　） A．下蹲过程中人始终处于失重状态 B．时人处于下蹲静止状态 C．末至末重力对人的冲量为零 D．内完成了两套完整的下蹲-起立动作 二、实验题 15．利用“探究加速度与力、质量的关系”的实验可以测量物体间的动摩擦因数，图甲是实验方案示意图：水平桌面上放置带滑轮的长木板，长木板上木块的质量是500 g，木块上放有10个质量均为50 g的砝码，上端水平的细绳通过滑轮连接木块和质量可忽略的砝码桶，长木板左端合适的位置固定打点计时器。 ①从木块上逐个取出砝码并放入砝码桶，记下砝码桶中的砝码数量； ②当木块开始滑动后，利用打点计时器测出加速度； ③继续增加砝码桶中的砝码数量，多次测量加速度； ④通过作图可得到的关系图。 (1)实验获得如图乙所示的纸带，打点计时器的频率为50 Hz，计数点、、、、间均有四个点未画出，则此次实验时木块的加速度大小为__________（保留两位有效数字）； (2)选择木块和__________（填“木块上”或“所有”）的砝码为研究对象，列式计算后，的关系图为一条斜率为的直线，则木板与木块间的动摩擦因数是__________（结果仅用和数值表示，取）。 16．某同学用如图甲所示装置探究加速度与质量的关系。 (1)用游标卡尺测量遮光条的宽度，示数如图乙所示，则遮光条宽度________。 (2)实验要调节气垫导轨水平，方法是：不悬挂砂桶，接通气源，将滑块轻放在气垫导轨上，如果滑块向左加速运动，则需要调节________，使气垫导轨左端适当________（填“升高”或“降低”），直至滑块放在气垫导轨的不同位置时均能处于静止状态。 (3)按图甲安装好装置，接通气源，释放滑块，记录力传感器的示数、滑块通过光电门时遮光条的遮光时间，测出滑块、遮光条及滑块上砝码的总质量；改变滑块上砝码质量重复多次实验，滑块每次释放的位置相同，每次改变滑块质量后实验多做几遍，通过调节砂桶中砂的质量，直至释放滑块后力传感器的示数为，再记录每次实验遮光条的遮光时间，滑块、遮光条及滑块上砝码的总质量；测出滑块释放位置遮光条到光电门的距离，作出图像，如果图像是一条过原点的倾斜直线，且图像的斜率等于________，表明合外力一定时，加速度与质量成________。 17．在“验证动量守恒定律”实验中，实验装置如图所示，按照以下步骤进行操作： ①在平木板表面钉上白纸和复写纸，并将该木板竖直立于紧靠槽口处，将小球a从斜槽轨道上某点处由静止释放，撞到木板并在白纸上留下痕迹O； ②将木板水平向右移动一定距离并固定，再将小球a从斜槽上固定点处由静止释放，撞到木板上得到痕迹P； ③把小球b静止放在斜槽轨道水平段的最右端，让小球a仍从斜槽上固定点处由静止释放，和小球b相碰后，两球撞在木板上得到痕迹M和N。 (1)用游标卡尺测得两小球的直径均如图所示，则小球直径_________mm。 (2)下列措施必要的是____________。 A．斜槽轨道必须是光滑的 B．斜槽末端必须保持水平 C．测出a球开始释放的高度h D．测出木板从槽口处水平向右移动的距离l (3)为完成本实验，测量了a球和b球的质量、、O点到M、P、N三点的距离、、，只要验证等式____________（用已测量的物理量的字母表示）成立，即表示碰撞中动量守恒。若测得，则a球质量和b球的质量的比值为____________。 (4)小王同学猜想该碰撞是弹性碰撞，他用了一个只包含、、的关系式来验证自己的猜想，则他要验证的关系式是____________。 三、解答题 18．如图所示，冰车静止在冰面上，小孩与冰车的总质量。大人用的恒定拉力，使冰车开始沿水平冰面移动，拉力方向与水平面的夹角为。已知冰车与冰面间的动摩擦因数，重力加速度，，。求： (1)小孩与冰车的加速度的大小； (2)拉力作用时间内，冰车位移的大小； (3)拉力作用时，拉力的功率。 19．某科研机构设计了模拟月球重力环境的实验塔，简化模型如图所示。在竖直向上的电磁力N的驱动下，质量的实验舱由静止开始沿塔身竖直向上做匀加速直线运动，上升时，立即减小电磁力，使实验舱向上做匀减速直线运动。减速过程中，舱内水平台面上的设备所受支持力为其重力的，从而模拟月球重力环境。不计摩擦力与空气阻力，取重力加速度。求上升过程中 (1)实验舱的最大速度vm； (2)舱内处于模拟的月球重力环境的时间； (3)舱内处于模拟的月球重力环境的时间内实验舱所受支持力的冲量大小。 20．如图所示，水平光滑轨道AB与半径为R的竖直粗糙半圆形轨道BC相切于B点。质量分别为2m和m的两个小滑块a、b（可视为质点）静止于水平轨道上，其中小滑块a与一轻弹簧相连。某一瞬间给小滑块a一冲量，使其获得的初速度向右冲向小滑块b，与b碰撞后弹簧不与b相粘连，且小滑块b在到达B点之前已经和弹簧分离，重力加速度为g。 (1)求a和b在碰撞过程中弹簧获得的最大弹性势能。 (2)求分离时小滑块a、b的速度大小及小滑块b刚进入圆轨道B点时对轨道的压力。 (3)若小滑块b刚好可以过C点，求B到C摩擦力对小滑块b做的功。 21．图甲为游乐园中“空中飞椅”的娱乐设施，中央是一个由电动机驱动的水平转盘，转盘的边缘固定许多绳子，绳子的下端连接座椅，人坐在座椅上，随着转盘的加速，人的高度也逐渐上升。可将上述装置做如图乙所示的简化：人和座椅视为质量为m=100kg的质点；绕竖直轴OO′无摩擦转动的转盘视为质量为M=4000kg、半径为R=3m的匀质圆盘；长为l=5m的轻绳不可伸长。圆盘从静止开始缓慢加速转动，经过一段时间后，圆盘匀速转动，此时绳与竖直方向的夹角为θ=37°。空中飞椅和游客数均为N=10，不计空气阻力和其他摩擦，取重力加速度大小g=10m/s2，sin37°=0.6。 (1)求圆盘匀速转动的角速度ω。 (2)对于定轴转动的物体，其动能可表示为，对于匀质转盘，电动机的效率为η=0.9。求圆盘从静止到匀速转动的过程电动机消耗的电能。（结果保留1位有效数字） (3)加速度对时间的变化率叫做“急动度”，汽车工程师常常用急动度来评判乘客不舒适程度的指标，急动度越大，乘客将会觉得越不舒适。求匀速转动时，质点急动度的大小j以及合力随时间的变化率。 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 $