湖南常德市2026-2027学年高三上学期11月期中物理试题
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内容正文:
常德市2026年高三11月期中联考
物理试题
时量:75分钟 满分:100分 命题教师:陈新才 审题教师:刘友庆
一、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.在物理学研究过程中科学家们创造了许多物理学研究方法,如理想实验法、控制变量法、 极限法、等效替代法、理想模型法、微元法等,以下关于所用物理学研究方法的叙述正确的是 ( )
A. 根据速度定义式 当△t→0 时 ,就可以表示物体在某时刻的瞬时速度,该定义采
用了极限法
B. 不需要考虑物体的大小和形状时,用质点来代替实际物体采用了假设法
C. 引入重心、合力与分力的概念时运用了理想模型法
D. 在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看作 匀速直线运动,然后把各小段的位移相加,这里采用了理想实验法
2.某跳水运动员进入水中后因受到水的阻力而竖直向下做减速运动,运动员质量为m, 水 对 运动员的阻力大小恒为f, 那么在运动员减速下降深度为h 的过程中(已知重力加速度为g), 下列说法正确的是( )
A.运动员的动能减少了mgh- fh B. 运动员的动能减少了fh
C. 阻力对运动员做功fh D. 运动员的机械能减少了fh
3.如图所示, 一轻绳绕过光滑定滑轮(半径可忽略)一端连接小球A ( 可视为质点),另一端 连接物体B。物 体B 放在粗糙水平地面上,受到水平向右的作用力F, 使得小球A沿光滑的半 球面从图示位置缓慢向上移动,半球面始终处于静止状态,定滑轮在半球面球心0的正上方C 点处,已知OC的长度为2R, 半球面的半径为R。小 球A向上缓慢移动到最高点D的过程中, 下列说法正确的是( )
A. 轻绳的张力T 增大
B. 光滑半球面对小球A 的支持力N变小
C. 地面对物体B 的滑动摩擦力减小
D. 地面对半球面的作用力增大
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4.如图所示,有一半径R=1.2m的光滑大圆环固定在竖直平面内,质量为m 的小圆环可视为质 点,从大圆环的顶部以初速度v。=2m/s 水平滑下,当小圆环与大圆环圆心的连线转过θ角时二
者之间恰好无弹力,重力加速度g=10m/s², 则cosθ =( )
A.
C.
5.如图所示,在大跳台滑雪项目中运动员以初速度₀从跳台顶端 A点水平飞出,经过一段时 间后落在倾斜赛道上的B 点,运动员运动到P 点时离倾斜赛道最远,空气阻力不计,运动员(包 括滑雪板)视为质点。则运动员( )
A. 从 A运动到P 的时间小于从P 到 B 点的时间
B. 从 A运动到P 的时间等于从P 到 B点的时间
C. 从 A运动到P 的位移大于P 到 B的位移
D. 从 A运动到P 的位移等于P 到 B的位移
6.我国的北斗系统可提供全球导航服务,在轨工作卫星共33颗,包含5颗地球静止同步轨道 卫星,7颗倾斜地球同步轨道卫星和21颗中圆地球轨道卫星。如图所示为北斗系统中的两颗卫 星,分别是中圆地球轨道卫星A和地球静止同步轨道卫星B, 两卫星的环绕方向均为顺时针。 已知地球自转周期为T₀, 地球的半径为R₀, 卫星A和卫星B 到地球表面的距离分别为R₀ 、6R₀, 引力常量为G, 图示时刻两卫星与地心连线之间的夹角为120°,下列说法正确的是( )
A. 两卫星的运行速度均大于第一宇宙速度
B. 地球的质量
C. 从图示时刻开始,经过 时间两卫星第一次相距最近
D. 卫星A围绕地球做圆周运动的周期Tᴀ
7 . 如 图a 所 示 ,“L” 形木板Q 静止于粗糙水平地面上,质量为1kg的滑块P 以 6m/s 的初速度 滑上木板,t=2s 时与木板相撞并粘在一起。两者运动的v-t 图像如图b 所示。重力加速度g 取10m/s², 则 ( )
A.Q 的质量为2kg
B. 地面与木板之间的动摩擦因数为0.1
C. 由于碰撞系统损失的机械能为1.0J
D.t=5.8s 时木板速度恰好为零 图(a) 图(b)
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二 、选择题:本题共3小题,每小题5分,共15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5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8.某同学在学习了直线运动和牛顿运动定律知识后,绘出了沿直线运动的物体的位移x 、速 度v 、加速度a 随时间变化的图像如图所示,若该物体在t=0 时刻初速度为零,则下列图像中 该物体在0--4s 内位移一定为零的是( )
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A.
B.
C.
D.
9.某架无人机在无风悬停时发动机的输出功率为P, 旋翼桨叶旋转形成圆面的面积为S, 推动 静止空气,使密度为P 的空气获得大小为v 的速度,重力加速度为g, 下列说法正确的是
( )
A. 单位时间内桨叶旋转推动空气的质量为pSvB.
C. 单位时间内桨叶旋转推动空气的质量为p
10.在一个水平桌面上固定一个内壁光滑的半径为R 的管形圆轨道,俯视如图示,a 、b 、c 、d 为圆上两条直径的端点,且ac 与 bd 相互垂直。在内部放置A 、B两个小球(球径略小于管径, 管径远小于R), 质量分别为mᴀ、mg, 开始时 B 球静止于a 点 ,A 球紧靠在B 球左侧,现给A球 水平冲量I,A 球向右与B球发生第一次碰撞且被反弹。已知小球之间的碰撞均为对心弹性碰
撞,第二次碰撞发生在b 点。则下列说法中正确的是( )
A.A 、B 两球的质量比为m:m=3:5
B. 若给A 球的水平冲量nI(n>1), 则第二次碰撞点一定在b 点
C. 若只增大A球的质量m, 则第二次碰撞点可能仍在 b 处
D. 若只增大A 球的质量mA, 则发生第2026次碰撞时经历的时间为
三、非选择题:本题共5小题,共57分;实验题每空2分,共16分。
11.为了“探究物体质量一定时加速度与力的关系”,某同学设计了如图所示的实验装置,其 中 M为小车和小车上的滑轮的总质量,m为沙和沙桶的总质量,力传感器可测出轻绳的拉力大 小。实验前先平衡了摩擦力。
纸带M
打点计时器◎ 力 传 感 器
(1)关于本实验,下列说法正确的是 (多选)
A. 需要用天平测出沙和沙桶的总质量
B. 本实验需将带滑轮的长木板左端适当垫高,以平衡摩擦力
C. 需要调整力传感器和定滑轮的高度,使连接它们的轻绳与长木板平行
D. 实验中不需要m 远小于M
(2)该同学在实验中得到如图所示的一条纸带(相邻两计数点间还有四个计时点没有画出), 已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电,根据纸带可求出小车的加速度为 m/s² (结果保留两位有效数字);
(3)该同学根据实验数据作出小车的加速度a 与力传感器的示数F 的关系图像,与本实验相 符合的是_
A. B. C. D.
( 4 ) 若a-F 图像的斜率为k, 则 M为 o
B.k D.2k
12. 某学习小组利用如图所示装置验证机械能守恒。实验步骤如下:
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a. 将拉力传感器固定在天花板上,不可伸长的轻绳一端连在拉力传感器上的0点,另一端连 接一小球,测得悬点到小球中心的距离为L;
b. 读取并记录小球静止于最低点时的拉力传感器示数F₀;
c. 将细线拉离与竖直方向成角度θ后,静止释放,通过拉力传感器记录小球摆动到最低点的 过程中传感器的示数。
(1)已知摆动过程中传感器的最小示数为F₁, 可知cosθ= ,小球重力势能减少量△E,= o
(2)已知摆动过程中传感器的最大示数为F₂, 可知小球动能增加量△Ek= O
(3)小球摆动到最低点的过程中若机械能守恒,则可以整理得到F₂= 。(用实验中测量的
物理量表示)
13. (12分)随着自动驾驶技术不断成熟,北京、上海等城市某些特定地区相继出现无人驾 驶网约车,给市民出行带来方便。甲、乙两辆无人驾驶汽车在平直公路上从同一地点同时出发,
两车位移x 和时间t 的比值
(1)甲车和乙两车加速度的大小;
(2)甲车追上乙车前,两车间最远距离;
(3)甲车经多长时间追上乙车。
14. (12分)如图所示,光滑水平地面上放置一个光滑的 圆弧轨道,将一物块从圆弧轨道的
最高点无初速度释放。物块质量m=1kg, 圆弧轨道质量M=2kg, 轨道半径为R=0.3m, 圆 弧轨道底端距离水平地面的高度h =0.2m,取重力加速度g 为 1 0m/s² 。 求 :
(1)物块离开圆弧轨道时的速度大小;
(2)物块落地时,物块和圆弧轨道左端的水平距离;
(3)物块滑至圆弧轨道底端时对轨道的压力的大小。
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15. (17分)如图所示, 一质量M=2kg 的长木板静置在光滑水平面上,某时刻一可视为质点 的质量m=1kg 的滑块从木板的左端以vo=15m/s 的速度滑上木板。当滑块和木板共速时, 滑块恰好从A点滑上与木板等高的平台AB,平台的长度x=0.9m 。 随后滑块再从B点滑出平 台,从C点沿着 CD方向切入倾角θ=37°,长度L=7.55m, 以v=6m/s 顺时针转动的传送带。 已知滑块与木板,滑块与平台,滑块与传送带之间的动摩擦因数都为μ=0.5,重力加速度g= 10m/s², sin37°=0.6,cos37°=0.8, 求:
(1)滑块运动到B点时的速度大小;
(2)传送带的C 端距平台的B端的水平距离 s 和竖直高度h;
(3)滑块在传送带上留下的划痕长度。
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物理答案
1.A 2.D 3.D 4.B 5.B
6.C
【详解】 A. 根据牛顿第二定律
解得
因 r>R₀, 两卫星的运行速度均小于第一宇宙速度,故A 错误;
B. 地球静止同步轨道卫星B, 其周期与地球自转周期相等,根据万有引力提供向心力则有
解得, 故B 错误;
C. 卫 星AB 环绕方向为顺时针,从图示时刻开始,经过时间t 两卫星第一次相距最近,则有 解得 , 故C 正确;
D. 根据开普勒第三定律 解得 , 故D 错误;
故选C。
7.【答案】C
【详解】A. 设滑块P 的质量为m=1kg, 木 板Q 的质量为M 。由图像可知,碰撞前瞬间vp=3m/s、Vo=1m/s,
碰后共同速度v=2m/s 。 碰撞时间极短,系统所受外力冲量可忽略,水平方向动量守恒,有
mvp+Mv=(m+M)v
代入数据解得M=1kg, 故 A 错误;
B. 由图像斜率可得碰撞前滑块P 的加速度大小
木板Q 的加速度大小
设滑块P 与木板Q 间的动摩擦因数为从,木板Q 与地面间的动摩擦因数为M 。对滑块P 由牛顿第二定律得
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μmg =map
对木板Q由牛顿第二定律得μ mg-μ₂ (m+M)g=Ma₀
联立并代入数据解得μ₂=0.05,故B 错误;
C. 碰撞过程中损失的机械能为 代入数据 故C 正确;
D. 碰后滑块P 与木板Q 作为整体减速,加速度大小a=μ₂g=0.05×10m/s²=0.5m/s²
从碰撞到停止所用时间
木板速度为零的时刻为t=(2+4)s=6s, 故 D 错误。 故选AC。
8. 【答案】BD
【解析】
【详解】A. 根据图像的斜率可知,物体在t=0 时刻初速度不为零,故A 错误;
B. 速度时间图线与坐标轴围成的面积表示位移,则4s 内位移为0,且物体的初速度为0,故B 正确;
C.0-1s 内加速度不变,做匀加速直线运动,1-2s 内加速度方向和大小均不变,向正方向做匀减速直线 运动,2s 末速度为零,在一个周期内速度的方向不变,则4s 内位移不为零,故C 错误;
D. 在 0 - 1s内,向正方向做匀加速直线运动,1-2s 内加速度方向改变,大小不变,向正方向做匀减速直 线运动,2s 末速度为零,2-3s内向负方向做匀加速直线运动,运动的方向发生变化,4s 末位移为零, 故 D 正确。
故选BD。
9.【答案】AB
【详解】AC. 在时间△内,空气沿运动方向移动的距离为v△t,通过旋翼面积S 的空气体积为△V=Sv△
由密度定义 ,由前述体积关系代入密度定义,得△m=pSv△t
所以单位时间内桨叶推动空气的质量为 , 故A 正 确 ,C 错误;
BD. 在时间△内,这部分空气由静止变为速度v, 获得的动能为
由功率定义 ,发动机输出功率等于单位时间给空气增加的动能,所以
代入前述质量流率,得 , 故B 正 确 ,D 错误。
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故选AB。
10.【答案】BC
【解析】
【详解】A. 设第一次碰后A 、B 两球的速度分别为v₁ 、V₂ 。对 A 球则有I=mAvo
根据动量守恒定律和能量守恒定律则有mAVo=-mAV₁+mBV₂,
第二次碰撞发生在b 点,则有
联立解得mA:m = 1:7, 故 A 错误;
B. 第一次碰后,A 球和B 球的速度比为,增大A 球的初速度v₀ 后,速度之比不改变,则第二次 碰撞点仍在b 点,故B 正确;
C. 若mA>m,AB 两球碰后同向运动,两球在b 点发生第二次碰撞,则A 球运动的路程是B 球的 , 两 球碰后速度的大小之比
结合A 分析则有
解得
若只增大A 的质量,满足
则两球也会在b 点再次碰撞,故C 正确;
D. 由于发生弹性碰撞,两球的相对速度大小不变,相邻两次碰撞的时间间隔均为 ,发生第2026次
碰撞时经历的时间为, 故D 错误。
故选BC。
11【答案】(1) CD (2)0.81 (3)A (4)C
12. (1) (F₀-F₁)L (3)3F₀-2F
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【详解】(1)[1]根据题意,由平衡条件有F₀=mg
传感器的最小示数为F, 可知有mg cosθ=F 解得
[2]小球重力势能减少量△E,=mgL(1-cosθ)=(F₀-F₁)L
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(2)小球动能的增加量为 因为
(3)小球摆动到最低点的过程中若机械能守恒,则有△Ek=△E, 13. (1)【详解】根据 可得
联立解得
联立可得F₂=3F₀-2F
2 分
由图像可知,甲车初速度为零,加速度 a₁=6m/s²
乙车的初速度 Vo₂=12m/s 加速度 a₂=-2m/s² (2)两车速度相同时,相距最远 a₁t ₁=Vo2+a₂ t₁
解得 t₁=1.5s
则最远距离为
解得:x=9m
( 3 ) 甲 车 经 时 间 t₂ 追 上 乙 车
解得:t₂=3s
1 分 2 分 1 分 1 分
2 分
3 分
14.【答案】(1)以向右为正方向,设物块的速度大小为v₁, 轨道的速度大小v₂, 选圆弧轨道的速度方向为
正方向,由物块和轨道组成的系统水平方向动量守恒得Mv₂-mv₁=0 2 分
由能量关系 2 分
可解得v₁=2m/s,v₂=1m/s 2 分
(2)离开轨道后,物块向左做平抛运动,轨道向右做匀速运动,x=v₁t+v₂t 2 分 可解得x=0.6m 1 分
(3)根据牛顿第二定律: 解得Fn=40N 2 分 由牛顿第三定律,物块对轨道的压力大小为40N 1 分
15.(1)vB=4m/s (2)s =1.2m,h=0.45m (3)1m
【详解】(1)滑块刚滑上木板时,对滑块,根据牛顿第二定律可得μmg=ma₁ 解得a₁=5m/s² 对木板,根据牛顿第二定律可得μmg=Ma₂ 解得a₂=2.5m/s²
设滑块在木板上滑动的时间为t₁, 两者共速时的速度大小为v共,则vo-a₁t₁=a₂t₁=v 共
解得t₁=2s,v 共 = 5m/s
1分 1 分 1 分
1 分
滑块在AB间运动过程中,根据牛顿第二定律可得μmg =ma₃ 解得a₃=5m/s² 1 分
则 解得vB=4m/s 1 分
(2)滑块从B 点滑出平台后做平抛运动,滑块从C 点沿着CD 方向运动到传送带上,可知,在C 点时
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解得vy=3m/s
则滑块从B 点到C 点运动的时间
传送带的C 端距平台的B 端的水平距离为s=vBt₂=1.2m
竖直高度
(3)滑块在C 点的速度大小
所以滑块在C 点时受到的摩擦力沿传送带向下,根据牛顿第二定律mgsinθ+ μmgcosθ =ma₄ 解得a₄=10m/s²
滑块加速到与传送带共速所需时间
滑块在传送带上运动的位移大小
即滑块与传送带共速时,滑块还未运动到最低点,此过程中,划痕在滑块的前方,长度为
△x₁ =vt ₃ 一x₁ =0.05m
此后因为mgsinθ > μmgcosθ
所以滑块继续加速,根据牛顿第二定律mgsinθ -μmgcosθ= ma₅ 解得a₅=2m/s²
设滑块继续加速t₄ 后,到达传送带低端,根据运动学公式可得 1 解得t₄=1s
此过程中,划痕在滑块的后方,长度为△x₂=L-x₁-vt₄=1m 因为△x₁ <△x₂ 所以滑块在传送带上留下的划痕长度为1m。
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