四川省成都市华西中学2025-2026学年高三上学期期中考试物理试题
一、单选题
1.小丁在观看奥运会比赛时提出了以下观点,其中正确的是( )
A.分析杨家玉20公里竞走的轨迹时,可以把杨家玉视为质点
B.研究潘展乐自由泳比赛触壁时的手型动作,可以把潘展乐视为质点
C.研究郑钦文击球时的握拍方式,可以把网球拍视为质点
D.判断黄雨婷射击成绩时,可以把电子靶视为质点
2.轻质细线上端悬挂于天花板上的O点,另一端接在质量为的小球上,小球在水平向右的外力F作用下处于平衡状态,此时细线上的弹力大小为,细线与竖直方向的夹角为、与F的夹角为,如图所示。以下判断正确的是( )
A.保持F水平,逐渐缓慢减小,则、都逐渐增大
B.若换一根更长的细线,保持、不变,、可能都减小
C.保持不变,逐渐缓慢增大,直至悬线水平,则逐渐减小,先增大后减小
D.保持小球位置不变,F沿逆时针方向缓慢转动直至F竖直向上,则先减小后增大
3.如图所示,将一小球从倾角的斜面顶端A点以初速度v0水平抛出,落在斜面上的B点,C为小球运动过程中与斜面相距最远的点,CD垂直AB。小球可视为质点,空气阻力不计,则( )
A.小球在C点的速度大小是
B.小球在从A到C点所用时间小于从C到B点所用时间
C.小球在B点的速度与水平方向的夹角正切值大小是在C点的速度与水平方向夹角正切值大小的2倍
D.A、D两点间距离等于D、B两点间距离
4.“中国天眼”(FAST)设施已发现脉冲星数量超过240颗。脉冲星是快速自转的中子星,每自转一周,就向外发射一次电磁脉冲信号,因此而得名。若观测到某中子星发射电磁脉冲信号的周期为T。已知该中子星的半径为R,引力常量为G。则根据上述条件可以求出( )
A.该中子星的密度
B.该中子星的第一宇宙速度
C.该中子星表面的重力加速度
D.该中子星赤道上的物体随中子星转动的线速度
5.用起重机把静置于地面、质量为的重物竖直提升,以地面为重力势能的零势能面,其机械能E随时间t变化的图像如图所示。,重物做匀加速直线运动,其机械能后图像为直线,两段图像平滑连接。下列叙述正确的是( )
A.时,重物的动能为 B.时,重物的重力势能为
C.时,起重机的功率为 D.后,重物受到的拉力为定值
6.硒鼓是激光打印机的核心部件,主要由感光鼓、充电辊、显影装置、粉舱和清洁装置构成,工作中充电辊表面的导电橡胶给感光鼓表面均匀的布上一层负电荷。我们可以用下面的模型模拟上述过程:电荷量均为的点电荷,对称均匀地分布在半径为R的圆周上,若某时刻圆周上P点的一个点电荷的电量突变成,则圆心O点处的电场强度为( )
A.,方向沿半径指向P点 B.,方向沿半径背离P点
C.,方向沿半径指向P点 D.,方向沿半径背离P点
7.如图所示,台球桌上一光滑木楔紧靠桌边放置,第①次击球和第②次击球分别使台球沿平行于桌边和垂直于桌边的方向与木楔碰撞,速度大小均为v0。碰撞后,木楔沿桌边运动,速度大小用V表示,台球平行于桌边和垂直于桌边的速度大小分别用vx和vy表示。已知木楔质量为M,台球质量为m,木楔的倾角用θ表示。不考虑碰撞过程的能量损失,则( )
A.第①种情况碰后V可能大于
B.若满足,第①种情况,即碰后台球速度方向垂直于桌边
C.第②种情况碰后V可能大于
D.若满足,第②种情况,即碰后台球速度方向平行于桌边
二、多选题
8.质量为m的物体P置于倾角为的固定光滑斜面上,轻细绳跨过光滑定滑轮分别连接着P与小车,P与滑轮间的细绳平行于斜面,小车以速率v水平向右做匀速直线运动。当小车与滑轮间的细绳和水平方向成夹角时(如图),下列判断正确的是( )
A.P的速率为v B.P的速率为vcos
C.绳的拉力等于mgsin D.绳的拉力大于mgsin
9.2023年5月28日,我国自行研制的国产大飞机C919首次开启商业载客飞行,130多名首航旅客见证了这一历史性时刻。如图甲为机场工作人员利用传送带将货物运送到机舱的情景,简化为如图乙所示。可视为质点的货物在传送带上运动的v-t图像如图丙所示,12s末货物恰抵达机舱。已知传送带与水平面间的夹角为θ=37°,货物的质量为20kg,重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,则( )
A.0~2s内摩擦力对货物做正功
B.2~12s内摩擦力对货物不做功
C.全程货物与传送带因摩擦产生的热量为102.4J
D.因运送该货物多消耗的电能为102.4J
10.如图所示为两个固定在同一水平面上的点电荷,距离为d,电荷量分别为+Q和-Q,在它们连线的竖直中垂线上固定一根长为L、内壁光滑的绝缘细管,有一电荷量为+q的小球(直径略比细管小)以初速度从上端管口射入,重力加速度为g,静电力常量为k,则小球( )
A.受到的库仑力不做功 B.下落过程中加速度先减小后增大
C.速度先增大后减小,射出时速度仍为 D.管壁对小球的弹力的最大值为
三、实验题
11.用如图所示的装置研究平抛物体的运动规律,击打弹片时,A做平抛运动,B做自由落体。经过多次实验发现两个小球总是同时落地,则得到的结论是: 。
以A的抛出点作为坐标原点,建立直角坐标系,如图所示,设从,从,从的时间分别是、、,则这三个时间是否相等 。(选填“相等”或“不相等”)
物体平抛的初速度是多少 (用x、h、g表示)
12.某同学查阅资料得知:若弹簧劲度系数为k,弹性形变为x,则其弹性势能。据此设计了如图甲所示的实验装置来验证系统的机械能守恒:铁架台上竖直悬挂一个轻弹簧,弹簧下端连接一质量为m的小钢球,小钢球平衡时的位置记为O,在 O处安装一光电计时器, O正下方桌面设置位移传感器。现把小钢球竖直托高到弹簧刚好处于原长的位置A点,由静止释放,光电计时器测出第一次下落过程中小钢球挡光时间,同时由位移传感器在计算机上得到小钢球相对O点的位移—时间图像如图乙所示,从图像中可读出的数值。用刻度尺测得小钢球的直径为D,D远小于AO之间的距离,重力加速度为 g,弹簧始终处于弹性限度内且不能对光电门造成有效挡光。问:
(1)弹簧的劲度系数为 。
(2)小钢球第一次通过O点的速度为 。
(3)小钢球第一次由A到O的过程中,系统势能(包括重力势能和弹性势能)的减小量ΔEp= ,动能的增加量ΔEk= ,如果在误差许可范围内,有ΔEP=ΔEk成立,就可以认为系统机械能守恒。(用前文中的字母符号表达)
(4)如果小钢球的释放位置略高于A点位置,则实验结果表现为ΔEP ΔEk。(填“大于”、“小于”或“等于”)
四、解答题
13.如图所示,固定光滑斜面倾角为,位于斜面底端A点正上方的小球以初速度正对斜面顶点B水平抛出,恰好垂直落在斜面上的C点。小球在空中运动过程中空气阻力不计,重力加速度为。
(1)求小球在空中运动时间;
(2)若将小球水平抛出同时,物块从斜面某位置由静止释放,物块在下滑过程中,恰好能被小球击中,求物块释放位置与斜面顶端的距离。
14.如图所示,光滑的圆弧轨道竖直放置,在右侧点与一倾斜传送带相切。为圆弧轨道最低点,圆弧所在圆的圆心为,水平,。一质量的小物块(可视为质点)从圆弧轨道最左端以的初速度向下运动。已知圆弧轨道半径,传送带,在电机驱动下始终以速度顺时针匀速转动(与轮子间无相对滑动),小物块与传送带间的动摩擦因数,重力加速度取,,,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,求:
(1)小物块下滑到点时轨道对物块的支持力的大小;
(2)小物块从滑上传送带减速至与传送带运动速度相等过程的时间;
(3)传送带在传送小物块过程中,因摩擦力做功而产生的热量。
15.如图所示,空间存在水平方向的匀强电场,在A处有一个质量的质点,所带电荷量为,用一不可伸长的绝缘细线将质点与固定点O连接(与电场线平行),此时细线恰好伸直,已知细线长。现让该质点在A处静止释放,重力加速度,求:
(1)质点第一次到达O点正下方时的速度大小;
(2)质点第一次到达O点正下方时增加的机械能;
(3)质点第一次到达O点左方等高处时,绝缘细线的拉力大小?
参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 A D C D A B B BD AC AD
11. 做平抛运动的物体,在竖直方向上是自由落体运动 相等
12.(1)
(2)
(3)
(4)小于
13.(1)0.6s
(2)2.7m
【详解】(1)由几何关系得
小球在空中运动时间
(2)小球下落高度
对物块有
联立解得
由几何关系得物块释放位置与斜面顶端的距离
14.(1);(2);(3)
【详解】(1)小物块从到过程,根据动能定理可得
解得
小物块下滑到点时,根据牛顿第二定律可得
解得
(2)小物块从到过程,根据动能定理可得
解得
小物块在传送带减速过程的加速度大小为
小物块减速至与传送带运动速度相等过程的时间为
(3)小物块减速至与传送带运动速度相等过程的位移为
此过程传送带的位移为
小物块与传送带发生的相对位移为
小物块与传送带速度相同后,由于
可知共速后小物块与传送带保持相对静止,一直匀速运动到传送带顶端,故传送带在传送小物块过程中,因摩擦力做功而产生的热量为
15.(1);(2);(3)
【详解】(1)质点受到的重力
电场力
其合力大小为
与水平方向的夹角为
解得
第一次到达O点正下方时,下降的高度为
根据动能定理得
解得
(2)根据功能关系可知静电力做功等于增加的机械能
代入数据得
(3)质点的运动轨迹如图所示
质点从到做匀加速直线运动,根据动能定理可得
在点绳子张紧瞬间,沿径向的分速度突变为零,质点以沿切线方向分速度继续做圆周运动,张紧瞬间损失的动能为
质点从处静止释放到点绳子张紧,最后第一次到达点左方等高处时,根据功能关系可得
质点在点左方等高处时,根据牛顿第二定律可得
联立解得