精品解析：山东临沂市普通高中2026-2027学年高三上学期期中学科素养水平监测物理试卷

2024级普通高中学科素养水平监测试卷 物理 注意事项： 1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、座号等信息填写在答题卡和试卷指定位置处。 2.回答选择题时，选出每小题的答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并收回。 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合要求。 1. 我国高铁技术处于领先水平。在对高速动车组开展运动性能测试时，需要选用合适的物理量描述列车的运动。下列关于高铁运动描述，说法正确的是（　　） A. 研究高铁车轮的转动时，可将整列高铁视为质点 B. 高铁由起点站行驶至终点站的过程中，位移大小一定等于其行驶的路程 C. 测算高铁全程平均速度时，可以用行驶的总路程除以总运行时间计算 D. 高铁进站刹车时，速度减小得越快，说明高铁的加速度越大 2. 2026年布鲁塞尔世界田联钻石联赛总决赛赛场，我国选手冯彬斩获女子铁饼年度总冠军。图甲为运动员投掷铁饼的英姿。图乙曲线ABC为铁饼被掷出后的运动轨迹，B点为铁饼运动的最高点。已知铁饼在运动过程中受到的空气阻力始终与运动方向相反，下列说法正确的是（　　） A. 图乙中与在水平方向上的分速度大小相等 B. 从运动到过程中，铁饼加速度始终小于重力加速度 C. 从运动到过程中，铁饼的机械能逐渐减小 D. 铁饼经过最高点时，重力的瞬时功率不为零 3. 为了防止高层建筑消防电梯在运行时因缆绳断裂发生危险，常在电梯井底部安装四根相同缓冲弹簧（其中两根遮挡，图中未画出），作为最后的缓冲装置，如图甲所示。在某次安全模拟测试中，电梯轿厢由静止开始坠落，一段时间后接触缓冲弹簧，由于电梯轿厢受到阻力作用，其中一根弹簧内置传感器采集弹簧弹力大小随时间变化的图像如图乙所示，重力加速度取。下列说法中正确的是（ ） A. 在此次测试中的电梯轿厢的总质量为 B. 电梯轿厢从接触弹簧至运动到点过程中先加速后减速 C. 电梯轿厢在、两点的速度相同 D. 电梯轿厢在点时处于失重状态 4. 中国古典舞水袖文化源远流长，杭州亚运会开幕式文艺表演中的水袖节目惊艳全场（如图甲）尽显中华民族独有的精神气韵。表演中演员甩出的水袖形成的波动可简化为沿轴正方向传播的简谐横波，波源位于坐标原点，沿轴上下振动。自波源开始振动时开始计时，经过，形成如图乙所示的波形图，为处的质点。下列说法正确的是（　　） A. 该波的振动频率为 B. 点在时开始振动 C. 当点开始振动时，波源正处在平衡位置处向轴负方向振动 D. 再经过质点第一次振动到轴正向最大位移处 5. 某企业开展机器狗直线运动性能测试。机器狗由静止开始沿直线运动：先以的加速度做匀加速直线运动，达到最大速度后，以该速度匀速运动5 s，随后以的加速度做匀减速直线运动，直至速度减为0。已知全过程总位移为102 m，则机器狗运动的最大速度为（　　） A. 12 m/s B. 10 m/s C. 14 m/s D. 9 m/s 6. 智能车载感应雨刷依靠雨滴撞击产生的压强触发工作。雨滴落到静止的汽车前挡风玻璃上，当撞击压强大于临界值时雨刮器启动。已知降雨量，雨滴撞击玻璃前竖直下落速度大小为，撞击挡风玻璃后沿竖直方向以速率反弹，此时恰好触发感应雨刮。不计雨滴重力，雨水与玻璃作用时间极短，试估算触发感应雨刮的压强约为（　　） A. B. C. D. 7. 在某古建筑修缮施工中，为防止瓦片磕碰破损，维修工人将瓦片架在两根倾斜且平行的细直木杆上，瓦片以较小速度匀速下滑到地面，如图甲。两根木杆与水平面夹角均为，单块瓦片质量为，瓦片与木杆间的动摩擦因数为；沿杆方向的俯视图如图乙。瓦片横截面可看作半径为的一段圆弧，两木杆与瓦片接触点间距为，圆弧圆心到两接触点连线的垂直距离为。下列说法正确的是（　　） A. 若适当增大杆的倾角、减小两杆的间距，可使瓦片减速下滑 B. 若适当减小杆的倾角、增大两杆的间距，可使瓦片加速下滑 C. 杆与瓦片间的动摩擦因数 D. 杆与瓦片间的动摩擦因数 8. 风洞实验是国产大飞机气动研发的重要测试手段。如图甲，实验室可以产生竖直向上、大小可调的风力。将套有小球的足够长的细直杆置入风场中，小球孔径略大于杆直径，小球质量为，小球与杆间动摩擦因数，杆与水平面夹角。小球由静止释放，同时施加图乙所示的风力，2.4 s后关闭实验装置，风力立即减为0。取重力加速度，。则下列说法正确的是（　　） A. 小球在内的加速度大小为 B. 关闭实验装置瞬间（），小球的加速度大小为 C. 小球在时速度减为0 D. 小球沿杆向上运动的最大距离为 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 甲、乙两车在两条平行直车道上同向行驶，某一时刻两车到达同一位置（齐头并进）。两车的图像如图所示，则下列反映两车运动规律的图像或图像，可能正确的是（　　） A. B. C. D. 10. 2026年9月16日6时，我国太原卫星发射中心在上海东部海域使用引力一号遥三运载火箭，将千帆极轨26组卫星及EUHT技术试验卫星共9颗卫星顺利送入预定轨道，发射任务取得圆满成功。此次任务创下我国单次海上发射载荷重量和轨道高度新纪录，千帆卫星入轨高度约800 km。千帆星座是我国低轨卫星互联网星座，建成后将通过万颗卫星组网实现全球通信覆盖，彻底消除高山、荒漠、深海等地区的网络盲区。已知地球的半径为，引力常量为，忽略地球的自转。若某颗千帆组网卫星在该圆轨道上绕地球稳定运行，周期约101分钟，则由题干数据可以估算得到的物理量为（　　） A. 地球表面重力加速度大小 B. 卫星受到的向心力大小 C. 地球的平均密度 D. 卫星本身的质量 11. 靶场测速实验装置如图所示：半径为的竖直圆筒绕中心竖直中轴线匀速转动。一子弹以水平初速度射入圆筒，子弹初速度方向所在的直线到圆筒中轴线的垂直距离为，子弹先后穿透圆筒形成两个弹孔，两弹孔位于同一竖直线上，竖直方向相距。不计空气阻力与圆筒对子弹的作用力，重力加速度为，则（　　） A. 子弹的水平初速度大小为 B. 子弹的水平初速度大小为 C. 圆筒转动的角速度可能为 D. 圆筒转动的角速度可能为 12. 如图所示，弹性绳一端固定于P点，绕过Q处的轻质小滑轮，另一端与质量为的圆环相连，圆环套在粗糙水平固定杆上的A点。P、Q两点等高，弹性绳的原长恰好等于PQ间距；P、Q、A、C在同一竖直面内，QC连线与水平杆垂直。圆环与杆间的动摩擦因数，QC间距为，。圆环从A点由静止释放，释放瞬间圆环的加速度大小为，且圆环能通过C点向右运动。重力加速度为，弹性绳始终遵循胡克定律，弹性绳弹性势能的表达式，，，滑轮摩擦不计。则 A. 圆环将在水平杆上做简谐运动 B. 圆环从A运动到C的过程中，克服摩擦力做功的功率先增大后减小 C. 圆环释放瞬间弹性绳拉力大小为 D. 圆环运动到C点时速度大小为 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 某同学用如图1所示的装置进行“用单摆测量重力加速度的大小”的实验，借助视频分析软件分析处理数据。实验步骤如下： ①实验前用刻度尺测量摆线长，用游标卡尺测量摆球直径。 ②使用支架固定手机，开启录像功能。将单摆拉离平衡位置，使摆角小于，由静止释放摆球。 ③将录制的视频导入分析软件，得到摆球运动的向心加速度图像，拟合后如图2所示。 （1）由图2读出单摆的周期_____s。 （2）多次改变摆线的长度，记录每组摆线的长度和对应的周期。以为纵轴，为横轴，根据测得的数据绘制图像，如图3所示。若图像的斜率为，纵轴截距为，则当地的重力加速度可表示为_________。 （3）该同学由于计算摆长时，没有加上摆球半径，绘制的图像不过坐标原点，利用图像斜率计算重力加速度，得到的结果（　　） A. 偏大 B. 偏小 C. 不受影响 14. 某同学设计了一个验证“物体的加速度与力、质量的关系”实验中，使用的器材有：直导轨、小车、光电门、数字毫秒计、遮光条、天平、钩码、砝码、刻度尺、游标卡尺、定滑轮、细绳等。实验装置如图甲所示，光电门1、2分别固定在导轨A、B处，遮光条安装在小车上，连接小车两端的细绳跨过右侧定滑轮、悬挂1个质量为的钩码，定滑轮间的细绳与导轨平行。重力加速度大小为。实验步骤如下： ①用天平测量小车和遮光条的总质量，用刻度尺测量A、B间的距离，用游标卡尺测量遮光条的宽度。 ②调节导轨倾斜程度，使小车沿导轨向右下滑时通过两个光电门的遮光时间近似相等。 ③右侧细绳挂一个质量为的钩码，再从导轨左端静止释放小车，用数字毫秒计测量遮光条经过光电门1、2的遮光时间、。 ④保持钩码个数不变，在小车上增加砝码来改变小车的总质量，重复上述操作。 （1）步骤①中游标卡尺的示数如图乙所示，则宽度_________mm； （2）小车的加速度大小_________。（用题目给出的物理量的字母表示） （3）该同学平衡导轨摩擦力时并未悬挂钩码；正式实验悬挂钩码后，细绳绷紧，定滑轮转动会产生大小恒定的转动阻力。保持钩码质量不变，改变小车总质量，测出多组加速度和小车总质量的数据，绘制出图像。 ①下列图像符合该实验结果的是（ ） A. B. C. ②若该图像的斜率为，重力加速度为，则滑轮转动阻力大小_______。（用、、表示） 15. 砂石加工厂滚筒筛选机的圆筒半径，绕竖直中心轴匀速转动。质量的砂石颗粒紧贴筒内壁。当圆筒角速度时，颗粒转到筒口位置脱离筒壁水平飞出。圆筒筒口距离下方水平集料斗的高度。不计空气阻力，重力加速度。求： （1）若砂石颗粒随圆筒转动时，恰好不沿筒壁下滑，砂石颗粒与筒壁的动摩擦因数； （2）砂石颗粒落到集料斗时，落点到圆筒转轴在集料斗上投影点的水平距离。（可以用分数表示） 16. 如图甲所示，某快递公司利用无人机配送货物，货物悬挂于无人机下方。无人机以额定的功率从地面由静止开始竖直向上运动，无人机与货物整体在0~3 s内运动的图像如图乙所示。后无人机匀速上升，时刻货物与无人机分离，且在分离瞬间，无人机的功率立即减小到额定功率的。已知无人机质量，货物的质量，重力加速度，不计空气阻力。求： （1）无人机的额定功率； （2）货物落地瞬间无人机离地的高度。 17. 如图所示，斜面体固定于水平地面，斜面表面光滑，斜面下端固定垂直于斜面的挡板。物块A、B间用轻质弹簧相连，物块A紧靠挡板，初始时A、B均静止。物块C从斜面体右上方水平抛出，恰好沿斜面方向从斜面顶端切入斜面，沿斜面下滑一段距离后与物块B碰撞并粘为一体。BC整体向下压缩弹簧至最低点后被弹簧弹回，弹回过程中物块A恰好没有离开挡板。已知斜面的倾角，物块B、C质量满足，物块C平抛的初速度；物块B到斜面上端的距离；弹簧的劲度系数。弹簧弹性势能的表达式，简谐运动的周期公式，弹簧压缩和伸长均在弹性限度内，，重力加速度，物块A、B、C均可视为质点。求： （1）物块C切入斜面瞬间的速度大小； （2）物块A的质量； （3）物块B、C整体从压缩弹簧开始到第一次运动到最低点的时间。（结果可以用分数表示） 18. 科技馆力学演示装置如图所示：轨道由细圆管制成的半径为的半圆形轨道、半径为的圆形轨道以及直轨道组成，整体固定在竖直面内；半圆形轨道的圆心与圆形轨道的圆心在同一竖直线上，直轨道水平。长木板C置于光滑的水平地面上，物块B静止放在木板C的左端，直轨道出口正对物块B且二者在同一直线上。小球A在半圆轨道最高点管口处静止释放，沿轨道运动，从直轨道出口离开后与物块B发生弹性碰撞（碰撞时间极短），碰后小球A被锁定装置锁定。已知小球A的质量，物块B的质量，木板C的质量，圆轨道的半径；物块B与木板C间动摩擦因数；木板C右侧距离为处固定一弹性挡板，木板C与固定挡板之间的碰撞时间极短且无机械能损失，物块B始终未与木板C分离，忽略空气阻力，小球A、物块B均可视为质点，，木板厚度不计。求： （1）小球A运动到圆形轨道的最高点时，对圆管壁的弹力； （2）小球A与物块B碰撞后瞬间，物块B的速度大小； （3）木板C与挡板发生碰撞的总次数； （4）木板C的最小长度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024级普通高中学科素养水平监测试卷 物理 注意事项： 1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、座号等信息填写在答题卡和试卷指定位置处。 2.回答选择题时，选出每小题的答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并收回。 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合要求。 1. 我国高铁技术处于领先水平。在对高速动车组开展运动性能测试时，需要选用合适的物理量描述列车的运动。下列关于高铁运动描述，说法正确的是（　　） A. 研究高铁车轮的转动时，可将整列高铁视为质点 B. 高铁由起点站行驶至终点站的过程中，位移大小一定等于其行驶的路程 C. 测算高铁全程平均速度时，可以用行驶的总路程除以总运行时间计算 D. 高铁进站刹车时，速度减小得越快，说明高铁的加速度越大 【答案】D 【解析】 【详解】A．质点的适用条件是物体的形状、大小对所研究的问题无影响或影响可忽略。研究车轮转动时，车轮的形状、转动特征不可忽略，不能将高铁视为质点，故A错误； B．位移是初末位置的有向线段，路程是运动轨迹的长度，仅当物体做单向直线运动时位移大小等于路程。高铁行驶轨迹多为曲线，位移大小小于路程，故B错误； C．平均速度的定义为总位移与总时间的比值，即，总路程与总时间的比值为平均速率，二者概念不同，故C错误； D．加速度是描述速度变化快慢的物理量，速度减小越快说明速度变化率越大，即加速度越大，故D正确。 故选D。 2. 2026年布鲁塞尔世界田联钻石联赛总决赛赛场，我国选手冯彬斩获女子铁饼年度总冠军。图甲为运动员投掷铁饼的英姿。图乙曲线ABC为铁饼被掷出后的运动轨迹，B点为铁饼运动的最高点。已知铁饼在运动过程中受到的空气阻力始终与运动方向相反，下列说法正确的是（　　） A. 图乙中与在水平方向上的分速度大小相等 B. 从运动到过程中，铁饼加速度始终小于重力加速度 C. 从运动到过程中，铁饼的机械能逐渐减小 D. 铁饼经过最高点时，重力的瞬时功率不为零 【答案】C 【解析】 【详解】A．铁饼在运动过程中受到的空气阻力始终与运动方向相反，在水平方向上，空气阻力始终有与水平速度方向相反的分量，导致铁饼在水平方向上做减速运动，所以 v2 在水平方向上的分速度小于 v1 在水平方向上的分速度，故A错误； B．从 A 运动到 B 过程中，铁饼处于上升阶段，速度方向斜向上，空气阻力方向斜向下。铁饼受重力 mg 和空气阻力 f 作用，根据牛顿第二定律，竖直方向合力 Fy=mg+fy>mg 水平方向合力 Fx=fx 合外力 因此加速度，故B错误； C．从 A 运动到 C 过程中，空气阻力始终做负功，根据功能关系，铁饼的机械能逐渐减小，故C正确； D．铁饼经过最高点 B 时，速度方向水平向右，重力方向竖直向下，二者垂直，则重力的功率 即重力的瞬时功率为零，故D错误。 故选C。 3. 为了防止高层建筑消防电梯在运行时因缆绳断裂发生危险，常在电梯井底部安装四根相同缓冲弹簧（其中两根遮挡，图中未画出），作为最后的缓冲装置，如图甲所示。在某次安全模拟测试中，电梯轿厢由静止开始坠落，一段时间后接触缓冲弹簧，由于电梯轿厢受到阻力作用，其中一根弹簧内置传感器采集弹簧弹力大小随时间变化的图像如图乙所示，重力加速度取。下列说法中正确的是（ ） A. 在此次测试中的电梯轿厢的总质量为 B. 电梯轿厢从接触弹簧至运动到点过程中先加速后减速 C. 电梯轿厢在、两点的速度相同 D. 电梯轿厢在点时处于失重状态 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图乙可知，电梯最终静止时，处于平衡状态，此时一根弹簧的弹力 电梯受到四根弹簧的支持力和重力，根据平衡条件有 解得，故A错误； B．电梯从接触弹簧至运动到点的过程中，一根弹簧的弹力从增大到，四根弹簧的总弹力从增大到。在此过程中，总弹力，由于电梯轿厢受到阻力作用，可知，运动到点之前的某点有 此时，电梯轿厢的速度最大，之后电梯轿厢开始减速，则电梯轿厢从接触弹簧至运动到点过程中先加速后减速，故B正确； C．点位于第一个波峰的上升沿，表示弹簧正在被压缩，电梯向下运动；点位于第一个波峰的下降沿，表示弹簧正在恢复原长，电梯向上运动，电梯轿厢在、两点速度方向相反，故C错误； D．由图乙可知，点位于虚线的上方，此时一根弹簧的弹力，四根弹簧的总弹力 则电梯轿厢在点时处于超重状态，故D错误。 故选B。 4. 中国古典舞水袖文化源远流长，杭州亚运会开幕式文艺表演中的水袖节目惊艳全场（如图甲）尽显中华民族独有的精神气韵。表演中演员甩出的水袖形成的波动可简化为沿轴正方向传播的简谐横波，波源位于坐标原点，沿轴上下振动。自波源开始振动时开始计时，经过，形成如图乙所示的波形图，为处的质点。下列说法正确的是（　　） A. 该波的振动频率为 B. 点在时开始振动 C. 当点开始振动时，波源正处在平衡位置处向轴负方向振动 D. 再经过质点第一次振动到轴正向最大位移处 【答案】C 【解析】 【详解】由图乙可知，波在内传播的距离为，则波速 由图乙可知波长 A．该波的振动频率满足 代入数据解得，故A错误； B．波传到点所需的时间 即点在时开始振动，故B错误； C．根据微平移法可知处的质点起振方向沿轴负方向，即波源的起振方向沿 轴负方向。当点开始振动时，波源已经振动的时间 因为周期 所以 即波源振动了整数个周期，回到初始状态，即波源处在平衡位置处向轴负方向振动，故C正确； D．质点的起振方向沿轴负方向，第一次振动到轴正向最大位移处（波峰）需要的时间为 所以点第一次到达波峰的时刻为 从图示时刻（时刻）算起，质点第一次振动到轴正向最大位移处需再经过的时间为，故D错误。 故选C。 5. 某企业开展机器狗直线运动性能测试。机器狗由静止开始沿直线运动：先以的加速度做匀加速直线运动，达到最大速度后，以该速度匀速运动5 s，随后以的加速度做匀减速直线运动，直至速度减为0。已知全过程总位移为102 m，则机器狗运动的最大速度为（　　） A. 12 m/s B. 10 m/s C. 14 m/s D. 9 m/s 【答案】A 【解析】 【详解】设机器狗的最大速度为，在匀加速阶段由速度-位移公式，有 在匀速阶段的位移为 在匀减速阶段由速度-位移公式，有 总位移 联立解得 故选A。 6. 智能车载感应雨刷依靠雨滴撞击产生的压强触发工作。雨滴落到静止的汽车前挡风玻璃上，当撞击压强大于临界值时雨刮器启动。已知降雨量，雨滴撞击玻璃前竖直下落速度大小为，撞击挡风玻璃后沿竖直方向以速率反弹，此时恰好触发感应雨刮。不计雨滴重力，雨水与玻璃作用时间极短，试估算触发感应雨刮的压强约为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】降雨量，时间内落到面积为的玻璃上的雨水总质量，其中 取竖直向上为正方向，雨滴撞击前速度，撞击后反弹速度，不计重力，玻璃对雨滴的冲量为 根据压强，得 代入数据得，故A正确。 故选A。 7. 在某古建筑修缮施工中，为防止瓦片磕碰破损，维修工人将瓦片架在两根倾斜且平行的细直木杆上，瓦片以较小速度匀速下滑到地面，如图甲。两根木杆与水平面夹角均为，单块瓦片质量为，瓦片与木杆间的动摩擦因数为；沿杆方向的俯视图如图乙。瓦片横截面可看作半径为的一段圆弧，两木杆与瓦片接触点间距为，圆弧圆心到两接触点连线的垂直距离为。下列说法正确的是（　　） A. 若适当增大杆的倾角、减小两杆的间距，可使瓦片减速下滑 B. 若适当减小杆的倾角、增大两杆的间距，可使瓦片加速下滑 C. 杆与瓦片间的动摩擦因数 D. 杆与瓦片间的动摩擦因数 【答案】C 【解析】 【详解】CD．瓦片匀速下滑时，对垂直于木杆轴线的横截面（图乙平面）受力分析，瓦片重力在垂直杆平面的分力为，该分力由两根木杆对瓦片的支持力的合力平衡。 设单个支持力为，由几何关系可知，支持力沿圆弧半径指向圆心，根据几何投影可得 沿杆轴线方向，瓦片匀速下滑，重力的分力与总滑动摩擦力平衡，满足 两式联立得，故C正确，D错误； A．若适当增大杆的倾角、减小两杆的间距，则瓦片重力在垂直杆平面的分力减小，瓦片受木杆的支持力满足 又 可知瓦片与每个木杆的支持力减小，故总滑动摩擦力减小，而瓦片重力沿杆轴线方向的分量增大，故瓦片所受合力沿木杆向下，可使瓦片加速下滑，故A错误； B．结合上述分析，同理可知，若适当减小杆的倾角、增大两杆的间距，瓦片所受合力沿木杆向上，可使瓦片减速下滑，故B错误。 ​故选C。 8. 风洞实验是国产大飞机气动研发的重要测试手段。如图甲，实验室可以产生竖直向上、大小可调的风力。将套有小球的足够长的细直杆置入风场中，小球孔径略大于杆直径，小球质量为，小球与杆间动摩擦因数，杆与水平面夹角。小球由静止释放，同时施加图乙所示的风力，2.4 s后关闭实验装置，风力立即减为0。取重力加速度，。则下列说法正确的是（　　） A. 小球在内的加速度大小为 B. 关闭实验装置瞬间（），小球的加速度大小为 C. 小球在时速度减为0 D. 小球沿杆向上运动的最大距离为 【答案】D 【解析】 【详解】A．在0-1s内小球受竖直向上的风力F1=2mg、竖直向下的重力mg、杆的支持力、沿杆向下的滑动摩擦力。垂直杆方向受力平衡 滑动摩擦力为 沿杆方向由牛顿第二定律 代入数据得a1=2m/s2，故A错误； B．关闭装置瞬间(t=2.4s)，风力为0，小球仍沿杆向上运动，摩擦力沿杆向下。垂直杆方向受力平衡 滑动摩擦力为 沿杆方向由牛顿第二定律 代入数据解得a2=10m/s2，故B错误； C．0-1s末速度 1-2.4s内，风力F2=mg，垂直杆方向 所以支持力N3=0 摩擦力f3=0 沿杆方向合力为0，加速度a3=0 小球做匀速运动，2.4s末的速度为 2.4s后小球以做匀减速上滑，减速到零的时间为 由此可知t=2.4s+0.2s=2.6s 时速度已减为0，之后小球将沿杆向下运动，所以t=3s时速度不为0，故C错误； D．小球沿杆向上运动的最大距离为各阶段向上位移之和: 0-1s小球做匀加速运动的位移为 解得 1-2.4s匀速运动的位移 2.4s到速度减为0的位移: 总位移为，故D正确。 故选D。 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 甲、乙两车在两条平行直车道上同向行驶，某一时刻两车到达同一位置（齐头并进）。两车的图像如图所示，则下列反映两车运动规律的图像或图像，可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】BD 【解析】 【详解】图像的斜率表示速度，甲先做正向速度减小的变速运动，再做负向速度增大的变速运动，甲可能做匀变速运动；乙做正向匀速直线运动，加速度为零，故BD正确，AC错误。 故选BD。 10. 2026年9月16日6时，我国太原卫星发射中心在上海东部海域使用引力一号遥三运载火箭，将千帆极轨26组卫星及EUHT技术试验卫星共9颗卫星顺利送入预定轨道，发射任务取得圆满成功。此次任务创下我国单次海上发射载荷重量和轨道高度新纪录，千帆卫星入轨高度约800 km。千帆星座是我国低轨卫星互联网星座，建成后将通过万颗卫星组网实现全球通信覆盖，彻底消除高山、荒漠、深海等地区的网络盲区。已知地球的半径为，引力常量为，忽略地球的自转。若某颗千帆组网卫星在该圆轨道上绕地球稳定运行，周期约101分钟，则由题干数据可以估算得到的物理量为（　　） A. 地球表面重力加速度大小 B. 卫星受到的向心力大小 C. 地球的平均密度 D. 卫星本身的质量 【答案】AC 【解析】 【详解】A．由万有引力提供卫星的向心力的公式可得 可推出地球的质量 再由 解得，故A正确； BD．由万有引力提供向心力公式，可知卫星质量在方程的左右被约掉，即与卫星质量无关。而卫星本身的质量未知，故也无法求出向心力大小，故BD错误； C．由质量密度公式 解得，故C正确； 故选AC。 11. 靶场测速实验装置如图所示：半径为的竖直圆筒绕中心竖直中轴线匀速转动。一子弹以水平初速度射入圆筒，子弹初速度方向所在的直线到圆筒中轴线的垂直距离为，子弹先后穿透圆筒形成两个弹孔，两弹孔位于同一竖直线上，竖直方向相距。不计空气阻力与圆筒对子弹的作用力，重力加速度为，则（　　） A. 子弹的水平初速度大小为 B. 子弹的水平初速度大小为 C. 圆筒转动的角速度可能为 D. 圆筒转动的角速度可能为 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．两弹孔竖直相距，由自由落体公式 解得子弹穿过圆筒的总时间 ​​ 子弹初速度方向到圆筒中轴线的垂直距离为​，由几何关系可得，子弹在圆筒内穿过的水平位移为 水平匀速运动满足 将​​代入得，故A正确，B错误； CD．两弹孔位于同一竖直线上，说明在子弹穿过圆筒的时间内，考虑两个旋转方向，圆筒转过的角度满足 或 将代入角速度公式得通式 或 当时， 而C选项的数值不可能实现，故C错误，D正确。 故选AD。 12. 如图所示，弹性绳一端固定于P点，绕过Q处的轻质小滑轮，另一端与质量为的圆环相连，圆环套在粗糙水平固定杆上的A点。P、Q两点等高，弹性绳的原长恰好等于PQ间距；P、Q、A、C在同一竖直面内，QC连线与水平杆垂直。圆环与杆间的动摩擦因数，QC间距为，。圆环从A点由静止释放，释放瞬间圆环的加速度大小为，且圆环能通过C点向右运动。重力加速度为，弹性绳始终遵循胡克定律，弹性绳弹性势能的表达式，，，滑轮摩擦不计。则 A. 圆环将在水平杆上做简谐运动 B. 圆环从A运动到C的过程中，克服摩擦力做功的功率先增大后减小 C. 圆环释放瞬间弹性绳拉力大小为 D. 圆环运动到C点时速度大小为 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．简谐运动的要求是回复力满足（与位移线性正比反向），但圆环运动过程中始终存在滑动摩擦力，回复力不满足简谐运动的线性特征，因此圆环不会做简谐运动，故A错误； B．圆环从A运动到C的过程中，速度从零开始先增大后减小，设弹性绳对圆环的拉力为，则滑动摩擦力大小为 随着从增大到，为定值，所以摩擦力大小不变。克服摩擦力做功的功率为，由于不变，速度先增大后减小，所以克服摩擦力做功的功率先增大后减小，故B正确； C．圆环水平方向受力满足关系 圆环竖直方向受力满足，其中 联立以上式子并代入数值可得，故C正确； D．由胡克定律可得，则劲度系数 圆环从A运动到C的过程中，弹性势能变化量为 克服摩擦力做功 根据能量守恒有 代入数据可得，圆环运动到C点时速度大小为，故D正确。 故选BCD。 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 某同学用如图1所示的装置进行“用单摆测量重力加速度的大小”的实验，借助视频分析软件分析处理数据。实验步骤如下： ①实验前用刻度尺测量摆线长，用游标卡尺测量摆球直径。 ②使用支架固定手机，开启录像功能。将单摆拉离平衡位置，使摆角小于，由静止释放摆球。 ③将录制的视频导入分析软件，得到摆球运动的向心加速度图像，拟合后如图2所示。 （1）由图2读出单摆的周期_____s。 （2）多次改变摆线的长度，记录每组摆线的长度和对应的周期。以为纵轴，为横轴，根据测得的数据绘制图像，如图3所示。若图像的斜率为，纵轴截距为，则当地的重力加速度可表示为_________。 （3）该同学由于计算摆长时，没有加上摆球半径，绘制的图像不过坐标原点，利用图像斜率计算重力加速度，得到的结果（　　） A. 偏大 B. 偏小 C. 不受影响 【答案】（1） （2） （3）C 【解析】 【小问1详解】 由图2可知，单摆的周期为 【小问2详解】 根据单摆的周期公式可得，本单摆的周期为 将公式两边平方并整理可得 根据图像的一次函数对应关系可得 则当地的重力加速度可表示为 【小问3详解】 若没有加上摆球半径，实际的函数关系式仍为 图像斜率不受影响，因此计算出的重力加速度不受影响。 故选C。 14. 某同学设计了一个验证“物体的加速度与力、质量的关系”实验中，使用的器材有：直导轨、小车、光电门、数字毫秒计、遮光条、天平、钩码、砝码、刻度尺、游标卡尺、定滑轮、细绳等。实验装置如图甲所示，光电门1、2分别固定在导轨A、B处，遮光条安装在小车上，连接小车两端的细绳跨过右侧定滑轮、悬挂1个质量为的钩码，定滑轮间的细绳与导轨平行。重力加速度大小为。实验步骤如下： ①用天平测量小车和遮光条的总质量，用刻度尺测量A、B间的距离，用游标卡尺测量遮光条的宽度。 ②调节导轨倾斜程度，使小车沿导轨向右下滑时通过两个光电门的遮光时间近似相等。 ③右侧细绳挂一个质量为的钩码，再从导轨左端静止释放小车，用数字毫秒计测量遮光条经过光电门1、2的遮光时间、。 ④保持钩码个数不变，在小车上增加砝码来改变小车的总质量，重复上述操作。 （1）步骤①中游标卡尺的示数如图乙所示，则宽度_________mm； （2）小车的加速度大小_________。（用题目给出的物理量的字母表示） （3）该同学平衡导轨摩擦力时并未悬挂钩码；正式实验悬挂钩码后，细绳绷紧，定滑轮转动会产生大小恒定的转动阻力。保持钩码质量不变，改变小车总质量，测出多组加速度和小车总质量的数据，绘制出图像。 ①下列图像符合该实验结果的是（ ） A. B. C. ②若该图像的斜率为，重力加速度为，则滑轮转动阻力大小_______。（用、、表示） 【答案】（1）5.10 （2） （3） ①. B ②. 【解析】 【小问1详解】 游标卡尺测得的宽度5mm+0.05mm×2=5.10mm 【小问2详解】 小车经过两光电门时的速度分别为， 根据，可得加速度 【小问3详解】 ①[1]对钩码和小车的整体，由牛顿第二定律可知 可得 可知图像是过原点倾斜的直线，故选B。 ②[2]若该图像的斜率为，重力加速度为，则 可得滑轮转动阻力大小 15. 砂石加工厂滚筒筛选机的圆筒半径，绕竖直中心轴匀速转动。质量的砂石颗粒紧贴筒内壁。当圆筒角速度时，颗粒转到筒口位置脱离筒壁水平飞出。圆筒筒口距离下方水平集料斗的高度。不计空气阻力，重力加速度。求： （1）若砂石颗粒随圆筒转动时，恰好不沿筒壁下滑，砂石颗粒与筒壁的动摩擦因数； （2）砂石颗粒落到集料斗时，落点到圆筒转轴在集料斗上投影点的水平距离。（可以用分数表示） 【答案】（1）0.8 （2） 【解析】 【小问1详解】 砂石颗粒随圆筒转动，筒壁的弹力提供向心力，则 若砂石颗粒随圆筒转动时，恰好不沿筒壁下滑，砂石所受重力与摩擦力二力平衡，则 又，解得 【小问2详解】 颗粒转到筒口位置脱离筒壁水平飞出后做平抛运动，砂石颗粒落到集料斗时，竖直方向 水平方向 又，解得 落点到圆筒转轴在集料斗上投影点的水平距离为 16. 如图甲所示，某快递公司利用无人机配送货物，货物悬挂于无人机下方。无人机以额定的功率从地面由静止开始竖直向上运动，无人机与货物整体在0~3 s内运动的图像如图乙所示。后无人机匀速上升，时刻货物与无人机分离，且在分离瞬间，无人机的功率立即减小到额定功率的。已知无人机质量，货物的质量，重力加速度，不计空气阻力。求： （1）无人机的额定功率； （2）货物落地瞬间无人机离地的高度。 【答案】（1）400W （2） 【解析】 【小问1详解】 当后，无人机与货物整体匀速上升，受力平衡，升力等于总重力 额定功率满足P=Fv 代入数据解得P=400W 【小问2详解】 0-2s内，对整体应用动能定理 解得 2-3s内无人机匀速上升，上升高度 t=3s时无人机离地高度 货物分离后做竖直上抛运动，取向上为正方向，落地时位移为-h0，由匀变速位移公式 代入数据解得 分离后无人机功率 此时无人机升力 所以无人机匀速上升，t3时间内上升高度 货物落地时无人机离地高度 17. 如图所示，斜面体固定于水平地面，斜面表面光滑，斜面下端固定垂直于斜面的挡板。物块A、B间用轻质弹簧相连，物块A紧靠挡板，初始时A、B均静止。物块C从斜面体右上方水平抛出，恰好沿斜面方向从斜面顶端切入斜面，沿斜面下滑一段距离后与物块B碰撞并粘为一体。BC整体向下压缩弹簧至最低点后被弹簧弹回，弹回过程中物块A恰好没有离开挡板。已知斜面的倾角，物块B、C质量满足，物块C平抛的初速度；物块B到斜面上端的距离；弹簧的劲度系数。弹簧弹性势能的表达式，简谐运动的周期公式，弹簧压缩和伸长均在弹性限度内，，重力加速度，物块A、B、C均可视为质点。求： （1）物块C切入斜面瞬间的速度大小； （2）物块A的质量； （3）物块B、C整体从压缩弹簧开始到第一次运动到最低点的时间。（结果可以用分数表示） 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 物块C水平抛出后恰好沿斜面方向切入斜面，说明此时合速度方向与水平方向的夹角等于斜面倾角，将切入瞬间的速度沿水平和竖直方向分解，水平分量等于平抛初速度，因此满足 代入已知条件，解得 【小问2详解】 C沿光滑斜面向下运动距离，沿斜面方向的加速度 由运动学公式，得 代入数值，解得 B、C发生完全非弹性碰撞，沿斜面方向动量守恒 解得 初始时B静止，弹簧处于压缩状态，压缩量满足 解得 A恰好没有离开挡板，说明此时弹簧处于伸长状态，伸长量满足 对BC整体从碰撞后到A恰好不离开挡板的过程，BC整体及弹簧机械能守恒，由机械能守恒定律，有 联立解得， 【小问3详解】 BC总质量，平衡时弹簧压缩量满足 解得 初始时刻（BC刚接触弹簧时），弹簧压缩量为，因此初始位置在平衡位置的上方位移大小 初始速度，方向指向最低点 简谐运动的圆频率 周期 由简谐运动的机械能关系 解得振幅 以平衡位置为原点，沿斜面向下为正方向建一维坐标系，初始时刻对应的相位满足 解得初相位 第一次到达最低点时，对应相位为，所以运动时间满足 解得运动时间 18. 科技馆力学演示装置如图所示：轨道由细圆管制成的半径为的半圆形轨道、半径为的圆形轨道以及直轨道组成，整体固定在竖直面内；半圆形轨道的圆心与圆形轨道的圆心在同一竖直线上，直轨道水平。长木板C置于光滑的水平地面上，物块B静止放在木板C的左端，直轨道出口正对物块B且二者在同一直线上。小球A在半圆轨道最高点管口处静止释放，沿轨道运动，从直轨道出口离开后与物块B发生弹性碰撞（碰撞时间极短），碰后小球A被锁定装置锁定。已知小球A的质量，物块B的质量，木板C的质量，圆轨道的半径；物块B与木板C间动摩擦因数；木板C右侧距离为处固定一弹性挡板，木板C与固定挡板之间的碰撞时间极短且无机械能损失，物块B始终未与木板C分离，忽略空气阻力，小球A、物块B均可视为质点，，木板厚度不计。求： （1）小球A运动到圆形轨道的最高点时，对圆管壁的弹力； （2）小球A与物块B碰撞后瞬间，物块B的速度大小； （3）木板C与挡板发生碰撞的总次数； （4）木板C的最小长度。 【答案】（1）6N，方向竖直向上 （2）8m/s （3）4次 （4）8m 【解析】 【小问1详解】 小球A从释放点到小圆轨道最高点，下落高度，根据机械能守恒有 在小圆最高点，向心力由重力与管壁弹力共同提供，有 联立解得 由牛顿第三定律得小球对管壁弹力大小6N，方向竖直向上。 【小问2详解】 小球A从释放点到直轨道出口，竖直下落总高度，根据机械能守恒有 解得 A、B发生弹性碰撞，有， 解得 【小问3详解】 碰撞后，B在木板C上滑动，物块B的加速度 木板C的加速度 木板C第一次运动到与挡板碰撞过程有 解得 碰撞前木板C的速度 碰撞后木板C速度反向，大小不变，则 此后B和C的加速度大小始终不变，每次C与挡板碰撞，C的速度大小不变，方向反向，但物块B一直在减速，经过n=4次碰撞后，物块B的速度变为 由动量守恒定律，可得 解得 物块B和木板C最终静止，不会与挡板发生第5次碰撞，木板C与挡板发生4次碰撞。 【小问4详解】 物块B与木板C相互作用过程，由能量守恒得 解得木板C最小板长L=8m 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $