2025届四川省成都市树德中学高三11月半期考-物理试题（含答案）.docx

树德中学高 2022 级高三上学期 11 月半期测试物理试题
两星总质量为 M，引力常量为 G，则下列说法错误的是（
）
A. 比较两星与 O 点连线单位时间内扫过的面积，伴星扫过的面积更小
命题人：赵林明 审题人：黄庆祥、杨明、唐朝明
一、单项选择题：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。
GM
B. 伴星运动的角速度大小为
L3
GM
L
C. 天玑星和伴星的线速度大小之和为
1
. 下列说法错误的是（
）
A. 为了交通安全，车辆在水平车道上转弯过程中车速一定时，转弯半径应适当大些
B. 做匀速圆周运动的物体，其机械能总保持不变
D. 天玑星和伴星绕 O 点运动的动量大小相等
1
6
. 一辆玩具赛车在水平直跑道上由静止开始恒加速度启动，赛车速度倒数 和加速度a 的关系如图所示，
C. 铅球比赛中，不计空气阻力，在空中运动的铅球处于完全失重状态
D. 重心可看成物体各部分所受重力作用的集中体现，对重心的研究运用了等效替代的研究方法
v
赛车从起点到终点所用的时间为 8s，认为赛车到达终点前速度已达到最大。
2
. 质量相同的物块 A、B 从水平地面同一位置出发，分别以不同初速度只在摩擦力作用下做匀减速直
已知赛车质量为 10kg，受到阻力恒定，下列说法正确的是（
A. 赛车的最大速度为 8m/s
B. 赛车受到的阻力为 20N
）
线运动，其 v-t 图像如图所示。则在物块运动过程中（
A. A、B 两物块位移大小之比为 2：1
）
B. A、B 两物块受到的摩擦力大小之比为 2：1
C. A、B 两物块受到的摩擦力冲量大小之比为 2：1
D. A、B 两物块克服摩擦力做功之比为 2：1
C. 赛车的额定功率为 100W
D. 跑道上起点到终点的距离为 55m
1
7
. 如图所示，半径为 R、质量为 3m 的 圆槽 AB 静止放在水平地面上，圆槽底端 B 点与地面相切，B 点右
3
. 如图所示，手提袋装满东西后总重为 G，轻质提绳与手提袋的 4 个连接点 M、N、P、Q 形成边长
4
为 L 的正方形。竖直外力作用在提绳中点 O 将手提袋提起，4 段提绳 OM、ON、OP、OQ 等长且与竖
侧有一理想轻弹簧，固定在竖直挡板上。现将质量为 m 的小球（可
直方向均成 30°夹角，则下列说法正确的是（
）
视为质点）从左侧圆槽上端距 A 点高度为 R 处由静止释放，恰好进
1
A. 提绳 OM 对手提袋的作用力为
G
入圆槽。重力加速度为 g，不计一切摩擦，则下列说法正确的是（
A. 小球下滑过程中，小球和圆槽 AB 组成的系统动量守恒
B. 弹簧弹性势能的最大值为 mgR
）
4
B. 提绳 OM 对手提袋的作用力为
3
G
4
C. 若增大提绳的长度，提绳 OM 和 ON 对手提袋的合力将减小
C. 小球最终的速度大小为 0
D. 若增大提绳的长度，提绳 OM 和 OP 对手提袋的合力将减小
D. 如果改变小球的释放高度，小球可能飞越圆槽 AB，在圆槽左侧落地
二、多项选择题：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。
4
. 投壶是从先秦延续至清末的中国传统游戏，如图为故宫博物馆馆藏的
清代铜投壶，游戏规则是参与游戏的人需要在一定距离外把箭投进壶里。
如果从同一位置斜向上以不同角度投射出速率相同的两支箭 A、B，两支
箭均恰好从壶口落入投壶，且箭 A 达到的最大高度更高。忽略空气阻力，
8
. 2023 年 5 月 30 日，“神舟十六号”载人飞船将乘组三名航天员送入空间
站组合体，图中轨道①为近地轨道，轨道②为载人飞船变轨过程中的一条椭
两支箭的质量相同，均可视为质点，下列说法正确的是（
A. 两支箭在空中运动过程中的平均速度相同
B. 箭 A 在空中运动过程中的平均速度更大
C. 两支箭落入投壶时重力功率相同
）
圆轨道，轨道③为空间站运行的高空圆轨道。P 为椭圆轨道的近地点，Q 为
远地点，忽略一切阻力。则下列判断正确的是（
）
A. 载人飞船在轨道②上从 P 点沿椭圆轨道运动到 Q 点，发动机需要做功
B. 载人飞船在轨道②上 Q 点的速度小于空间站在轨道③上 Q 点的速度
C. 载人飞船在轨道②上 Q 点加速度等于空间站在轨道③上 Q 点的加速度
D. 载人飞船在轨道②上 Q 点受到万有引力等于空间站在轨道③上 Q 点受到的万有引力
D. 箭 A 落入投壶时重力功率更大
5
. 天玑星是北斗七星之一，在天玑星周围还有一颗伴星，伴星质量小于天玑星，它们组成双星系统，
仅考虑两星间的万有引力，二者各自绕连线上的某一点 O 做匀速圆周运动。若两星视为质点，相距 L，
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9
. 某物流公司分拣物品时通常采用传送带，为模拟分拣过程，建立以下模型。如图所示，让可视为质
C．实验操作过程中需要平衡摩擦
点的有色物块位于水平传送带中线位置，且随水平传送带以相同速度向右运动，经过一段风洞区域从
D．如果砂和砂桶的质量远小于小车及其上砝码总质量，可认为砂和砂桶重力等于细绳对小车的拉力
（2）如图乙所示为实验中得到纸带的一段，已知相邻计数点的时间间隔为 T=0.1s，测得计数点之间
的距离 x =6.20cm，x =10.61cm，利用数据，小车的加速度大小为________。（结果保留两位有效数
侧面被吹落下传送带，a、b、d、c 为风洞的边界线与传送带边缘的交点，已知有色物块在风洞区域中
受到垂直于传送带方向的作用力 F 恒定。下列说法正确的是（
A. 有色物块受到的滑动摩擦力方向始终与运动方向相反
B. 有色物块从侧面落下的位置可能处于风洞区域之外
C. 增大垂直于传送带方向的恒定作用力 F，有色物块离开
风洞区域时间将变小
）
AC
CE
字）
（3）在验证加速度与质量的关系时，在满足实验要求的情况下，改变小车上砝码质量 m，测出对应
1
的加速度 a，以 m 为横坐标，以 为纵坐标，在坐标纸上作出如图丙所示的图像。已知弹簧测力计的
a
D. 有色物块在传送带上留下的痕迹为直线
读数为 F，图中纵轴的截距为 b，斜率为 k，则小车的质量为________．
1
0. 质量为 m、摆长为 L 的单摆，拉开一定角度后，t 时刻由静止释放，在 t 、t 、t 时刻（t <t <t ）
2
1
1
1
2
3
1
2
3
A． Fb
B． 2Fb
C．
D．
k
2k
摆球动能 E 与势能 E 第一次出现如图关系，其中 E 为单摆的总机械能，势能 E 以最低点为零势能面，
k
p
0
p
不计空气阻力。则（
）
12. 某同学利用气垫导轨、力传感器、无线加速度传感器、光电门、轻质弹簧和滑块等器材设计了测
量物体质量和验证动量守恒的实验，组装摆放好的装置如图甲所示。
A. 摆球第一次回到释放点的时间为 4(t -t )
2
1
2
E0
B. 摆球在最低点的向心加速度为
mL
C. t —t 过程单摆转过角度小于 t —t 过程单摆转过角度
1
2
2
3
3
E0
L
主要步骤如下：
D. t₂ 、t₃ 时刻细绳拉力的差值大小为
2
a．测得 A、B 滑块上固定的挡光片的宽度均为 d，并根据挡光片调节光电门到合适的高度；
b．将力传感器固定在气垫导轨左端支架上，加速度传感器固定在滑块 A 上；
c．接通气源，放上滑块，调节气垫导轨，使滑块能在导轨上保持静止状态；
d．弹簧处于原长时右端位于 O 点，将滑块 A 向左水平推动，使弹簧右端压至 P 点，稳定后由静止释
放滑块 A，并开始计时；
三、高考资 源 网 ： 实验探究题：本题共 2 小题，每空 2 分，共 16 分。
11. 某同学利用如图甲所示的装置探究加速度、力和质量的关系。
e．计算机采集获取数据，得到滑块 A 所受弹力大小 F、加速度大小 a 随时间 t 变化的图像，如图乙所示；
f．滑块 A 与弹簧分开后，经过光电门 1，记录遮光时间 Dt ，然后滑块 A、B 发生碰撞，碰撞时间极
短，B、A 分开后依次通过光电门 2 的时间分别为 Dt 和 Dt ；
B
A
（
1）对本实验的操作，下列说法中正确的是________。
g．用滑块 B 重复实验步骤（d）（e），并得到滑块 B 的 F -t 和 a -t 图像（未给出），分别提取滑
块 A、B 某些时刻 F 与 a 对应的数据，画出 a - F 图像如图丙所示。
回答以下问题
A．让小车靠近打点计时器，先释放小车，后接通打点计时器的电源
B．实验中无需测量砂和砂桶的质量
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（
1）结合图乙、图丙数据，滑块 A 与加速度传感器以及挡光片的总质量 mA = ________kg，滑块 B
与加速度传感器以及挡光片的总质量 mB = ________kg；（结果均保留两位有效数字）
2）利用测量数据，验证动量守恒定律的表达式是________________（用字母 m 、m 、Dt 、Dt 、
（3）（5 分）在材料科学中，为了描述碰撞过程中材料的相关特性，经常需要引入两个重要的参数—
—恢复系数和吸能系数，恢复系数用来评估材料的弹性行为；吸能系数（EAC）可以一定程度评价碰
撞对材料的伤害程度。对于后车以速度v 碰撞静止的前车，碰后后车速度、前车速度分别为 v 、v 的
（
0
1
2
A
B
A
v2 -v
v0
1
过程，定义恢复系数e =
，吸能系数h
为两车碰撞损失的动能与碰前动能之比。恢复系数
e 和吸
D
t
表示）；
B
（
3）图乙数据包含大量隐含信息，假设 F -t 和 a -t 图像与坐标轴围成的面积分别为 S1 、 S2 ，则滑
能系数h 只与材料本身性质相关，与碰撞的速度大小无关，试推导h 关于 e 的函数表达式。
块 A 与加速度传感器以及挡光片的总质量 mA 可表示为________；将弹簧右端压缩至 P 点时，弹簧具
有的弹性势能可表示为________（结果均用 S 、 S 表示）
1
2
四、计算题：本题共 3 小题，共 41 分。解答应当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。
1
3. （10 分）如图所示为一皮带传输机的示意图。传送带 AB 间距离 L=40m，倾角θ=37°，以恒定
的速度 v0=4.0m/s 顺时针转动。将矿物无初速地放到传送带上，矿物从 A 端传输到 B 端，再沿一段与
AB 相切的半径 R=2.0m 圆形圆管轨道(不光滑)运动，到达最高点 C 后水平抛出，正好落入车厢中 O 点，
矿物落点 O 离最高点 C 的水平距离 x=1.0m，竖直距离 h=1.25m，设每块矿物质量 m=5.0kg，矿物与传
送带间的动摩擦因数μ=0.80，不计空气阻力。（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10m/s2）求：
15. （18 分）如图所示，光滑轨道 A 固定在水平地面上，其弧形轨道的高度为 h，水平部分与木板 B
上表面齐平。木板 B 质量为 m，紧靠轨道 A 放置在光滑水平面上，在 B 的右侧放着若干滑块（视为
质点），滑块的质量均为 m，编号依次为 1、2、3、4...... n(n 趋于无穷大)。质量为 3m 的滑块 C（视
（
1）（4 分）矿物才放上传送带时加速度的大小以及到达
B 点时的速度大小；
2）（6 分）每块矿物到达 C 点时对轨道的压力。
2
h
为质点）置于轨道 A 的顶端，由静止释放，经过 t =
滑上木板 B，C 与 B 之间的动摩擦因数为
g
（
1
m
=
，
当 C、B 刚达到共速时，木板 B 恰好与滑块 1 发生第 1 次弹性碰撞。经过一段时间，C、B
8
再次刚达到共速时，木板 B 恰好与滑块 1 发生第 2 次弹性碰撞，依次类推；最终滑块 C 没从木板 B
上滑落。已知重力加速度为 g，滑块间的碰撞均为弹性碰撞，且每次碰撞时间极短，求：
（
（
（
1）（4 分）C、B 第一次达到共速时，B 的速度大小；
1
4. （13 分）某高速公路上，由于前车违规停车发生一起追尾交通事故，图乙所示为交警根据现场测
2）（6 分）轨道 A 对滑块 C 作用力的冲量大小和方向；
量绘制的刹车痕迹勘察示意图，其中 x2 表示前后两车减速区域重叠部分的长度。将后车制动过程和碰
后两车的减速过程均视为无动力的匀减速直线运动，所受阻力大小均始终为车重的 0.5 倍。两车质量
相等均可视为质点，两车碰撞时间极短，且碰撞前后两车始终在同一直线上运动，该高速路段限速为
3）（8 分）最初木板 B 右端与滑块 n 之间的距离 S 以及最终 n 个滑块的总动能 Ek 。
1
20km/h，重力加速度 g=10m/s2。求
（
（
1）（4 分）两车碰后瞬间后车速度 v 、前车速度v ；
1
2
2）（4 分）判断后车开始制动减速时是否超速，请计算说明原因；
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树德中学高 2022 级高三上学期 11 月半期测试
物理试题参考答案
1
- e2
1
4、（1）v =10m / s ，v =15m / s ； （2）未超速，制动时速度 v =108km / h ； （3）h =
1
2
2
一、二：单项、多项选择题：
【解析】（1）（4 分）碰撞后后车和前车都在阻力作用下作匀减速直线运动，由牛顿第二定律
1
题号
答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
=
mg = ma
=
可知 a 5m / s2
f
2
B
C
C
D
A
B
C
BC
BD
BCD
碰撞后后车匀减速的位移为 x2，则由运动学关系
三、实验探究题：
-
2ax1 = 0 - v1
2
v =10m / s
1
可知
11、（1） BC；
（2）1.1m/s2；
（3） B
同理，碰撞后前车车匀减速的位移为 x3，由
1
2、（1）0.25（0.24、0.26 也可）
0.20（0.19、0.21 也可）；
-
2ax3 = 0 - v2
2
v =15m / s
可知
2
mA
mA
DtA DtB
mB ；
S1
S2
1
2
=
+
S1S2
（
2）
（3）
D
t
（
2）（4 分）两车相碰过程中，时间极短，内力远远大于阻力，认为动量守恒
mv = mv + mv
2
可知 v0 = 25m / s
四、计算题：
3、（1） a = 0.4m / s2 ，v=4m/s；
0
1
1
（2）40N，方向竖直向下
解析】（1）（4 分）根据牛顿第二定律 mmg cosq - mg sinq = ma
从制动到相碰前，后车匀减速的位移为 x1-x2，由
-
2a（x - x ）= v2 - v0
2
【
可知 a = 0.4m / s2
1
2
可知开始制动时速度为 v = 30m / s =108km / h
2
as = v0
2
可知 s = 20m
。
矿物加速到与传送带速度相同时，由
所以，后车未超速。
因为 s < L ，矿物先做匀加速直线运动，后随传送带一起做匀速运动，达到 B 点时的速度大小为 4m/s
1
1
1
（
2）（6 分）设矿物在 C 点的速度大小为 vC，从 C 到 O 做平抛运动的时间为 t，则
mv0
2
- ( mv2 + mv2 )
DEk
Ek
v
2
1
+
v
2
2
1
2
2
1
2
（3）（5 分）吸能系数h
=
= 2
，化简为h =1-
1
-------------①
v
2
h = gt
2
x = vCt
mv0
2
0
2
2
v = 2m/s
代入数据解得
v
-
v1 ，平方可知 e
v
2
2
+
v
2
1
v
-
2v1v2
C
恢复系数为
e
=
2
2
=
-------------②
v0
2
0
设矿物到达 C 点时轨道对矿物的支持力大小为 F，根据牛顿第二定律有
相碰过程中，动量守恒 mv = mv + mv ，平方可知
v
2
0
= v1
2
+ v2 + 2v1v2 -------------③
2
mg - F = mv2
0
1
2
C
R
解得 F = 40N
F¢ = F = 40N
根据牛顿第三定律可知
，方向竖直向下
（2 v1
2
+
v
2
2
） v0
-
2
v
2
1
+
v
2
2
e
2
=
=
2
-1-------------④
联立②③可知，
v
2
0
v
2
0
1
- e2
将④带入①可知，h =
2
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3
4
3
法 1：B 第一次与滑块 1 碰后，滑块 1 以 v¢ = v = v 匀速运动，与滑块 2 弹性碰撞后交换速度，以
1
5、（1） v1 =
2gh ；
（2）冲量大小为6m gh ，方向与水平方向成 45°斜向右上方；
1
1
0
4
2
4
9
（
3） S =
h
E = mgh
此类推，
k
7
7
1
9
最后滑块 n 获得速度 v¢ = v ，对应动能 E = mv2
=
mgh
1
【解析】（1）（4 分）根据题意，C 沿轨道 A 下滑过程，动能定理可知3mgh = 3mv2 ，解得 v0 = 2gh
n
1
n
1
2
16
0
2
2
3
4
3
1
é
ë
3
ù
û
9 1
9
C、B 第一次达到共速，由动量守恒可知3mv = (3m + m)v ，联立得共速速度 v =
2gh
同理，滑块 n-1 最后获得速度 v¢ = ( )v ，对应动能 E = mê( )v ú = × mv2 =（
）2mgh
0
1
1
n-1
1
n-1
1
1
4
2
4
16 2
16
（
2）（6 分）滑块 C 在光滑轨道 A 上运动过程中，由动量定理可知
2
3
1
é
ë
3
ù
û
9
1
9
n
mgh
最后，滑块 1 获得速度
v¢ = ( )n-1v ，对应动能 E = mê( )n-1v ú = ( )n-1 × mv2 = (
)
I + I = DP
1
1
1
1
1
4
2
4
16
2
16
G
N
r
En
9
其中 IG = 3mgt = 3m 2gh
DP = 3mv = 3m 2gh
n 个滑块的总动能 E = E + E +×××+ E1 =
，联立可知 E = mgh
0
k
n
n-1
9
k
7
1-1
r
6
DP
tanq = r =1
r
r
I
r
2
2
由矢量关系可知 I
=
+ DP
=
6m gh
N
G
v
2
0
I
s
C
=
，得 sC 8h
=
G
法 2：滑块 C 最终静止，全程位移
2
aC
即轨道 A 对滑块 C 作用力的冲量大小为 6m gh ，方向与水平方向成 45°斜向右上方。
3
2
C、B 最终相对位移 L = sC - s =
h
7
（
3）（8 分）根据题意，C 在 B 上滑动过程，由牛顿第二定律可得 a = mg ， a = 3mg
C
B
1
9
由能量守恒可知 3mv = 3mgL + E ，联立可知
2
m
E = mgh
3
3
4
2
0
k
k
7
由（1）可知 C、B 第一次达到共速时v = v =
2gh
1
0
4
v1
aB
2h
1
3
第一次共速的时间t1
=
=
2
，可知 B 向右滑动距离 d = v t = h
1
1 1
g
2
2
1
2
1
1
B 与滑块 1 弹性碰撞 mv = mv¢ + mv¢ ，且机械能守恒
2
= mv¢2 + mv¢2
1
1
2
mv1
1
2
2
2
解得木板 B 速度 v¢ = 0 ，滑块 1 速度 v¢ = v ，即速度交换。
2
1
1
3
v2
aB
3
同理第二次共速过程中，共同速度 v = v ，需要时间
t =
2
= t
1
2
1
4
4
1
9
1
9
B 向右滑动距离 d = v t =
d1 ，递推可知
d = v t = ( )n-1d1
2
2 2
n
2 2
2
16
2
16
d1
24
7
则初始时木板右端与滑块 n 的距离 S = d + d +×××+ d ，解得 S
=
=
h
1
2
n
9
1-1
6
对于最终 n 个滑块的总动能 Ek
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