安徽省合肥市2025-2026学年高三（上）期末模拟物理试卷（含答案）

安徽省合肥市2025-2026学年高三（上）期末模拟试卷
物 理
考生注意：
1、本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。
2、答卷前，考生务必将自己的姓名，准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
3、考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。
4、本卷命题范围：人教版必修第一册、人教版必修第二册、人教版选择性必修第一册第一章
一、选择题（本题共8小题，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。
1.如图所示，一条细绳跨过光滑的定滑轮连接两个小球，，它们都穿在一根光滑的竖直杆上，不计滑轮的质量，当两球平衡时绳与水平方向的夹角为，绳与水平方向的夹角为，球的质量为，则
A. 球的质量为 B. 球的质量可能小于球的质量
C. 滑轮轴受到细绳的作用力大小为 D. 细绳的张力大小为
2.如图，两端开口的圆筒与水平地面成一定角度倾斜放置。是圆筒的中轴线，、是筒壁上的两个点，且。一个可视为质点的小球自点正上方足够高处自由释放，由点无碰撞进入圆筒后一直沿筒壁运动，、、是小球运动轨迹与的交点。小球从到用时，从到用时，从到用时，小球经过、、时对筒壁压力分别为、、，、、表示、、、相邻两点间的距离，不计一切摩擦。下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
3.如图所示为嫦娥六号探测器登月的简化过程，探测器从地球表面发射至地月转移轨道，在点被月球捕获后沿椭圆轨道绕月球运动，然后在点变轨后沿圆形轨道运动，下列说法正确的是( )
A. 探测器在轨道上经过点时应该加速才能进入轨道
B. 探测器在轨道上的运行速度大于月球的第一宇宙速度
C. 探测器在地月转移轨道上远离地球的过程中，地球对探测器的万有引力对探测器做负功
D. 探测器在轨道上的周期小于轨道上的周期
4.如图所示，两个半径均为的四分之一光滑圆弧轨道在点平滑连接，两圆弧的圆心、在同一竖直线上。一质量为的小球静止在点，另一质量也为的小球从圆心为的圆弧轨道上某处由静止释放，、在点发生弹性碰撞，碰后在圆弧轨道上运动一段距离后脱离轨道。小球、均可视为质点，、在两圆弧轨道上运动的路程相等，重力加速度为，则( )
A. 的释放位置距点的高度为
B. 、碰撞后瞬间，的速度大小为
C. 、碰撞前瞬间，对轨道的压力大小为
D. 、碰撞后瞬间，对轨道的压力大小为
5.如图所示，将物块用压缩的轻弹簧卡在一个矩形的箱子中，并在箱子的上顶板和下底板装有压力传感器。当箱子以加速度竖直向上做匀减速运动时，上顶板的压力传感器显示的压力，下底板的压力传感器显示的压力。取，下面说法正确的是( )
A. 金属块的质量
B. 若上顶板压力传感器的示数是下底板压力传感器示数的一半，箱子正在以的加速度竖直向上做匀加速运动
C. 若上顶板的压力传感器的示数是下底板的压力传感器示数的一半，箱子做匀速直线运动
D. 若上顶板压力传感器的示数恰好为零，箱子可能在做自由落体运动
6.如图所示，穿有小球的轻绳两端固定在、两点，把小球拉至点时轻绳刚好伸直，现释放小球，不计一切阻力，则小球运动到最低点的过程中
A. 小球的速率先变大后变小
B. 重力的功率先变小后变大
C. 绳子对小球的作用力与速度方向垂直
D. 小球与点的连线，在相等的时间内扫过的面积相等
7.质量相等的高铁列车与普通列车分别受到恒定动力、的作用从静止开始做匀加速运动，在和时刻的速度分别达到和时，撤去和，此后两列车继续做匀减速运动直至停止，两列车运动速度随时间变化的图线如图所示，设两次摩擦力的冲量分别为、，摩擦力做的功分别为、，和的冲量分别为和，和做的功分别为、。下列结论正确的是( )
A. B. C. D.
8.传送带常被用于运输货物，如图所示为一段倾斜传送带，与水平地面间的夹角为，上、下两端、相距。现从端将一质量的物块可视为质点以的速度沿传送带滑上，已知物块与传送带间的动摩擦因数，传送带的运转方向和速率均可调节，重力加速度，，，则下列说法正确的是( )
A. 若传送带顺时针运转，物块刚开始滑上传送带的加速度大小一定等于
B. 若传送带逆时针运转，物块刚开始滑上传送带的加速度大小一定等于
C. 若传送带顺时针运转，物块从点到达点的最短时间为
D. 若传送带逆时针运转，物块从点到达点的最短时间为
二、选择题（本题共2小题，共10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）
9.如图所示，半径为的圆弧竖直轨道的圆心位于坐标系的原点，一小球从的正上方下落进入圆弧轨道后从点抛出做平抛运动。不计空气阻力，下面说法正确的是( )
A. 小球不可能再落回轨道内 B. 小球可能从点落回轨道内
C. 小球经过轴时的坐标 D. 小球经过轴时的坐标
10.如图，质量分别为、的两小球、用轻质弹簧相连接，静止在光滑水平地面上，弹簧的劲度系数为，弹簧的弹性势能，为弹簧的形变量。球通过一根水平轻质细线足够长连接到墙壁上，现将小球向右拉开一小段距离后由静止释放，则从释放小球到小球碰撞墙壁前的过程，下列说法正确的是
A. 小球、的系统动量守恒 B. 小球的最大速度为
C. 小球的最大速度为 D. 弹簧最短时，其压缩量为
三、非选择题（本题共5小题，共计58分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
11.（8分）如图所示，用“碰撞实验器”可以探究碰撞中的不变量。实验时先让质量为的入射小球从斜槽轨道上某一固定位置由静止开始滚下，从轨道末端点水平抛出，落到与轨道点连接的倾角为的斜面上。再把质量为的被碰小球放在斜槽轨道末端，让入射小球仍从位置由静止滚下，与被碰小球碰撞后，分别与斜面第一次碰撞留下各自的落点痕迹，、、为三个落点的位置。不考虑小球在斜面上的多次碰撞
关于本实验，下列说法正确的是__________。
斜槽轨道不必光滑，入射小球每次释放的初位置也不必相同
斜槽轨道末端必须水平
为保证入射球碰后沿原方向运动，应满足入射球的质量等于被碰球的质量
实验中不易直接测定小球碰撞前后的速度，可以通过仅测量__________，间接地解决这个问题。
小球开始释放高度斜面的倾角点与各落点的距离
在实验误差允许范围内，若满足关系式__________，则可以认为两球碰撞前后总动量守恒。
．
．
．
．
如果该碰撞为弹性碰撞，则只需要满足一个表达式，即________ __。
12.（6分）某探究学习小组的同学用如图甲所示装置测量滑块和木板间的动摩擦因数。装置由弹簧测力计、两个光电门、滑块、长木板和砝码盘含砝码等组成。光电门可以测出滑块上的遮光条依次通过两个光电门的时间、，游标卡尺测出遮光条的宽度，导轨标尺可以测出两个光电门间的距离，不计滑轮的质量和摩擦。
测量时，游标卡尺主尺的最小分度为的示数如图乙所示，则遮光条的宽度为 。
改变砝码盘中的砝码，记录弹簧测力计的示数和用所测数据求出滑块对应的加速度。以弹簧测力计的示数为横坐标，加速度为纵坐标，画出的图象是一条直线，直线与横坐标的截距为，直线的斜率为，重力加速度为。则滑块与木板间的动摩擦因数可表示为 用、、表示。
如果换成表面更加粗糙的木板重新进行实验，则得到的图象的斜率将 填“变大”“变小”或“不变”。
13.（14分）如图，两个半径都为，质量均为的匀质球竖直倚靠墙壁，已知所有水平面和球面均光滑，且运动过程中两个球的球心始终在同一竖直平面内，初始时刻两个球均静止，水平面足够长，重力加速度为，则：
若给球向左的初速度，落地时球速度与初速度方向夹角的余弦值为多少？
若给球向左的初速度，落地时球速度与初速度方向夹角的余弦值为多少？
若球受到轻微向左扰动，求全过程中竖直墙壁对球的冲量大小。
14.（14分）驾驶汽车平稳变道并线是基本且重要的技能，下图演示了甲车超车并线的过程已知乙车匀速行驶，速度，甲车速度，甲车车身长，如图甲所示，甲车在与乙车相距处开始并线，到完成并线进入乙车车道恰好用时甲车在并线变道过程中，沿前进方向的速度不变，横向移动速度可忽略，求：
甲车刚刚并线结束时，甲车车尾与乙车车头之间的距离
若因前方出现事故，甲车并线后立即以的加速度刹车，而此时乙车来不及反应，继续匀速运动从甲车刹车开始经多长时间甲乙两车相撞
如图乙，乙车前方的丙车也以匀速行驶，甲车并道后立刻以的加速度减速刹车，以保证车头与丙车车尾的距离不小于甲车开始并线前，乙车车头到丙车车尾之间距离至少有多大，甲车才能安全并道成功．
15.（16分）如图所示，一半径圆弧槽固定在水平面上，圆弧两端点、间对应的圆心角为，点与圆心的连线竖直．圆弧槽右侧是光滑的水平面，质量的小车紧靠圆弧槽右端放置，且小车上表面与圆弧槽点等高，质量的相同小球和放在小车右侧．一个质量的滑块以的速度从光滑台面上水平射出，刚好从点进入圆弧轨道．已知滑块与小车之间的动摩擦因数，小车足够长，所有碰撞均为弹性碰撞，重力加速度取求：
滑块到达圆弧点时，轨道对它的作用力；
当滑块与小车第次共速时小车与球刚好发生碰撞，初始时球与小车右端的距离；
当滑块与小车第次共速时，小车与球再次发生碰撞，球、之间的距离．
答案
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
11.；；；
12. 不变
13.解：若球获得初速度 时，恰好做平抛运动，则有 ，解得 ；
若给球向左的初速度 ，则球做平抛运动，设末速度为 ，
由动能定理可得 ，解得 ，
则落地时球速度与初速度方向夹角的余弦值为 ；
若给球向左的初速度 ，则球首先做圆周运动，随后与球分离，设二者分离时，圆心连线与竖直方向夹角为 ，此时球速度为 ，如图所示
根据动能定理可得 ，
此时二者接触但无弹力，球重力分力提供向心力，则有 ，
联立解得 ， ，
此时球速度水平分量 ，
此后球做斜抛运动直到落地，设落地速度为 ，根据动能定理可得
，
解得 ，
故落地时球速度与初速度方向夹角的余弦值为 ；
设二者分离时，圆心连线与竖直方向的夹角为，此时球速度为 ，球速度为 ，根据机械能守恒可得 ，
此时，以球为参考系，球做圆周运动，且速度矢量满足如图关系
有 ，且相对速度为 ，
此时球重力分力提供向心力，则有 ，
联立解得 ， ，
故墙壁对球冲量大小为 。
14.解：由题可知甲车刚刚并线结束时，甲车比乙车多行驶的距离为
0
解得
则甲车车尾与乙车车头之间的距离为
解得
设甲车刹车的时间为，则有
甲车的位移为
乙车的位移为
此时由于
则甲车停止后，乙继续向前行驶，有
甲、乙两车相撞用时
解得
并线过程中乙车与丙车距离保持不变，并线完成后，甲车立刻以大小为的加速度匀减速刹车，设经过时间，丙车和甲车共速，则有
则甲车的位移为
乙车的位移为
此时甲车前端与乙车前端相距
此时甲车车头与前面丙车车尾的距离最小为，乙车车头到丙车车尾之间距离至少为

15.解：刚好从点进入圆弧轨道，点由几何关系得： ，
得：，
过程中由动能定理得：，
得：，
点由牛顿第二定律得：，
得：；
滑块与小车第一次共速，由动量守恒定律，
得：，
对小车，由动能定理 ，
得：；
小车与第一次碰撞过程中，由动量守恒和能量关系：
，
，
解得： ，，
小车与滑块第次达到共速： ，
得： ，
对小车由动能定理 ，
得：，
小车与第一次碰撞后运动到滑块与小车再次共速过程到 中，一直以的速度向右运动。故可以判断，滑块与小车共速时，与发生弹性碰撞，交换速度，处于静止，
故：球、之间的距离。