资源描述
福建省厦门市海沧中学2025-2026学年高三3月联考物理试题试卷(二)
考生须知:
1.全卷分选择题和非选择题两部分,全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂;非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。
2.请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。
3.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,在草稿纸、试题卷上答题无效。
一、单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24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、如图所示,橡皮筋的一端固定在O点,另一端拴一个可以看做质点的物体,O点的正下方A处有一垂直于纸面的光滑细杆。已知橡皮筋的弹力与伸长量成正比,现用水平拉力F使物体在粗糙的水平面上从B点沿水平方向匀速向右运动至C点,已知运动过程中橡皮筋处于弹性限度内且物体对水平地面有压力,下列说法正确的是( )
A.如果橡皮筋的自然长度等于OA,物体所受地面的摩擦力变大
B.如果橡皮筋的自然长度等于OA,物体所受地面的支持力变小
C.如果橡皮筋的自然长度小于OA,物体所受地面的摩擦力变大
D.如果橡皮筋的自然长度小于OA,物体所受地面的支持力变小
2、如图所示,两平行导轨、竖直放置在匀强磁场中,匀强磁场方向竖直向上,将一根金属棒放在导轨上使其水平且始终与导轨保持良好接触,现在金属棒中通以变化的电流,同时释放金属棒使其运动.已知电流随时间变化的关系式为(为常数,),金属棒与导轨间的动摩擦因数一定.以竖直向下为正方向,则下面关于棒的速度、加速度随时间变化的关系图象中,可能正确的有
A. B.
C. D.
3、 “月亮正加速远离地球!后代没月亮看了。”一项新的研究表明,月球的引力在地球上产生了周期性的潮汐现象,潮汐力耗散地球的自转能量,降低地球的旋转速度,同时也导致月球正在以每年38cm的速度远离地球。不考虑其他变化,则很多年后与现在相比,下列说法正确的是( )
A.月球绕地球做圆周运动的周期将减小
B.月球绕地球做圆周运动的线速度增大
C.地球同步定点卫星的高度增大
D.地球同步定点卫星的角速度增大
4、图为一定质量理想气体的压强p与体积V的关系图象,它由状态A经等容过程到状态B,再经等压过程到状态C.设A、B、C状态对应的温度分别为TA、TB、TC,则下列关系式中正确的是( )
A.TA<TB,TB<TC B.TA>TB,TB=TC
C.TA>TB,TB<TC D.TA=TB,TB>TC
5、如图所示,半径为R的竖直半球形碗固定于水平面上,碗口水平且AB为直径,O点为碗的球心.将一弹性小球(可视为质点)从AO连线上的某点c点沿CO方向以某初速度水平抛出,经历时间(重力加速度为g)小球与碗内壁第一次碰撞,之后可以恰好返回C点;假设小球与碗内壁碰撞前后瞬间小球的切向速度不变,法向速度等大反向.不计空气阻力,则C、O两点间的距离为( )
A. B. C. D.
6、、两车在同一车道以的速度同向匀速直线行驶,车在前,车在后,两车相距,某时刻()车突然发现前面有一路障,其后车运动的速度,时间图象如图所示,后车立即刹车,若两车不发生碰撞,则加速度为( )
A. B. C. D.
二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
7、2019 年北京时间 4 月 10 日 21 时,人类历史上首张黑洞照片被正式披露,引起世界轰动.黑洞是一类特殊的天体,质量极大,引力极强,在它附近(黑洞视界)范围内,连光也不能逃逸,并伴随很多新奇的物理现象.传统上认为,黑洞“有进无出”,任何东西都不能从黑洞视界里逃逸出来.但霍金、贝肯斯坦等人经过理论分析,认为黑洞也在向外发出热辐射,此即著名的“霍金辐射”,因此可以定义一个“黑洞温度”T: ,其中 h 为普朗克常量,c 为真空中的光速,G 为万有引力常量,M 为黑洞质量,k 是一个有重要物理意义的常量,叫做“玻尔兹曼常量”.以下能用来表示“玻尔兹曼常量”单位的是( )
A. B. C. D.
8、如图所示,空中飞椅在水平面内做匀速圆周运动,飞椅和人的质量为m,运动半径为R,角速度大小为ω,钢绳与竖直方向的夹角为θ,不计空气阻力,重力加速度为g。下列说法正确的是
A.运动周期为
B.线速度大小为ωR
C.钢绳拉力的大小为mω2R
D.角速度θ与夹角的关系为gtanθ=ω2R
9、一个静止的放射性原子核处于垂直纸面向里的匀强磁场中,由于发生了某种衰变而形成了如图所示的两个圆形径迹,则( )
A.该原子核发生了衰变
B.该原子核发生了衰变
C.打出衰变粒子的反冲核沿小圆逆时针运动
D.该原子核的衰变过程结束后,其系统的总质量略有增加
10、如图,竖直光滑杆固定不动,套在杆上的轻弹簧下端固定,将套在杆上的滑块向下压缩弹簧至离地高度h=0.1m处,滑块与弹簧不拴接。现由静止释放滑块,通过传感器测量到滑块的速度和离地高度h并作出滑块的动能Ek-h图象,其中h=0.18m时对应图象的最顶点,高度从0.2m上升到0.35m范围内图象为直线,其余为曲线,取g=10m/s2,由图象可知( )
A.滑块的质量为0.18kg
B.弹簧的劲度系数为100N/m
C.滑块运动的最大加速度为50m/s2
D.弹簧的弹性势能最大值为0.5J
三、实验题:本题共2小题,共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处,不要求写出演算过程。
11.(6分)如图所示为弹簧弹射装置,在内壁光滑、水平固定的金属管中放有轻弹簧,在其两端各放置一个金属小球1和2(两球直径略小于管内径且与弹簧不固连),压缩弹簧并锁定.现解除锁定,则两个小球同时沿同一直线向相反方向弹射.按下述步骤进行实验:
①用天平测出两球质量分别为m1、m2;
②用刻度尺测出两管口离地面的高度均为h;
③解除弹簧锁定弹出两球,记录两球在水平地面上的落点P、Q.
回答下列问题:
(1)要测定弹射装置在弹射时所具有的弹性势能,还需测量的物理量有______.(已知重力加速度g)
A.弹簧的压缩量Δx
B.两球落点P、Q到对应管口M、N的水平距离x1、x2
C.小球直径d
D.两球从管口弹出到落地的时间t1、t2
(2)根据测量结果,可得弹性势能的表达式为EP=_______________.
(3)由上述测得的物理量来表示,如果满足关系式_______________,那么说明弹射过程中两小球组成的系统动量守恒.
12.(12分)小宇同学利用如图甲所示的装置验证动能定理,遮光条的宽度d为图乙中的游标卡尺(游标有十个分度)所示,其中托盘的质量为m=10g,每个砝码的质量均为m=10g,小车和遮光条以及传感器的总质量为M=100g,忽略绳子与滑轮之间的摩擦。小宇做了如下的操作:
①滑块上不连接细绳,将长木板的右端适当垫高,以平衡摩擦力;
②取5个砝码放在小车上,让小车由静止释放,传感器的示数为F,记录遮光条经过光电门时的挡光时间为Δt;
③测出遮光条距离光电门的间距为s,如图丙所示;
④从小车上取一个砝码放在托盘上,并将小车由同一位置释放,重复②,直到将砝码全部放在托盘中;
由以上操作分析下列问题:
(1)遮光条的宽度d为________mm,遮光条到光电门的间距s为___________m;
(2)用以上的字母表示遮光条经过光电门时的速度的表达式为_____________________;
(3)在②过程中细绳的拉力所做的功为________,所对应动能的变化量为____________;(用字母表示)
(4)在上述过程中如果将托盘及盘中砝码的总重力计为F′,则F′所做的功为________,所对应系统的动能的变化量为______________________;(用字母表示)
(5)如果以F′为纵轴,Δt的______________为横轴,该图线为直线,由题中的条件求出图线的斜率k,其大小为_____________________(结果保留两位有效数字)。
四、计算题:本题共2小题,共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处,要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13.(10分)某型号的舰载飞机在航空母舰的跑道上加速时,其最大加速度为,所需的起飞速度为,为了使飞机在开始滑行时就有一定的初速度,航空母舰装有弹射装置,弹射系统使它具有的初速度,求:
(1)舰载飞机若要安全起飞,跑道至少为多长?
(2)若航空母舰匀速前进,在没有弹射装置的情况下,要保证飞机安全起飞,航空母舰前进的速度至少为多大?
14.(16分)如图,水平面上有一条长直固定轨道,P为轨道上的一个标记点,竖直线PQ表示一个与长直轨道垂直的竖直平面,PQ的右边区域内可根据需要增加一个方向与轨道平行的水平匀强电场。在轨道上,一辆平板小车以速度v0=4m/s沿轨道从左向右匀速运动,当小车一半通过PQ平面时,一质量为m=1kg的绝缘金属小滑块(可视为质点)被轻放到小车的中点上,已知小滑块带电荷量为+2C且始终不变,滑块与小车上表面间的动摩擦因数为μ=0.2,整个过程中小车速度保持不变,g=10m/s2。求:
(1)若PQ右侧没有电场,木板足够长,在滑块与小车恰好共速时小滑块相对P点水平位移和摩擦力对小车做的功;
(2)当PQ右侧电场强度取方向水平向右,且板长L=2m时,为保证小滑块不从车上掉下,则电场存在的时间满足什么条件?
(附加:若PQ右侧加一个向右的匀强电场,且木板长L=2m,为确保小滑块不从小车左端掉下来,电场强度大小应满足什么条件?)(此附加问为思考题,无需作答)
15.(12分)如图所示,MN是半径为R=0.8m的竖直四分之一光滑弧轨道。竖直固定在水平桌面上,轨道末端处于桌子边缘并与水平桌面相切于N点。把一质量为m=1kg的小球B静止放于N点,另一个与B完全相同的小球A由M点静止释放,经过N点时与B球发生正碰,碰后粘在一起水平飞出,落在地面上的P点,若桌面高度为h=1.25m,取重力加速度g=l0m/s2。不计空气阻力,小球可视为质点。求:
(1)与B球碰前瞬间,A球的速度大小:
(2)A、B两球碰后瞬间的共同速度大小;
(3)P点与N点之间的水平距离x。
参考答案
一、单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24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、C
【解析】
AB.设开始时A离地面的高度为L,设某一时刻橡皮筋与竖直方向的夹角为θ,则橡皮筋的弹力为
其向上分力
物体对地面的压力为
保持不变,因f=μN,故摩擦力也保持不变,故AB错误;
CD.设开始时A离地面的高度为L,橡皮筋的自然长度比OA小x,设某一时刻橡皮筋与竖直方向的夹角为θ,则橡皮筋的弹力为
其向上分力
物体对地面的压力为
由于变大,则物体对地面的压力变大,因f=μN,故摩擦力变大,故C正确,D错误。
故选C。
2、B
【解析】
以竖直向下为正方向,根据牛顿第二定律得,金属棒的加速度,f=μN=μFA=μBIL=μBLkt,联立解得加速度a=g−,与时间成线性关系,且t=0时,a=g,故CD错误。因为开始加速度方向向下,与速度方向相同,做加速运动,加速度逐渐减小,即做加速度逐渐减小的加速运动,然后加速度方向向上,加速度逐渐增大,做加速度逐渐增大的减速运动。故A错误,B正确。故选B。
解决本题的关键会根据合力确定加速度的变化,结合加速度方向与速度方向判断物体做加速运动还是减速运动,知道速度时间图线的切线斜率表示加速度.
3、C
【解析】
A.月球绕着地球做匀速圆周运动,故有:
解得:
随着地月间距增加,月球绕地球做圆周运动的周期将变大,故A错误;
B.月球绕着地球做匀速圆周运动,故有:
解得:
随着地月间距增加,月球绕地球做圆周运动的线速度变小,故B错误;
CD.潮汐力耗散地球的自转能量,降低地球的旋转速度,则地球自转周期增加,故自转角速度变小,故同步卫星的角速度变小,根据
可知轨道半径变大,故高度增大,故C正确,D错误;
故选C。
4、C
【解析】
根据理想气体状态方程可得:从A到B,因体积不变,压强减小,所以温度降低,即TA>TB;从B到C,压强不变,体积增大,故温度升高,即TB<TC,故ABD错误,C正确。
5、C
【解析】
小球在竖直方向的位移为,设小球与半球形碗碰撞点为D点,则DO的连线与水平方向的夹角为300,过D点作CO连线的垂线交于CO连线E点,则OE=,小球下落h时竖直方向的速度为,则水平方向的速度,所以水平方向的位移为,由几何关系可知,CO=,故C正确.
6、D
【解析】
假设两车在速度减为零时恰好没有相撞,则两车运动的速度—时间图象如图所示,由“面积法”可知,在该过程中位移分别为:
,
,
则有:
,
假设成立,由图象可知,车的加速度大小:
,
故D符合题意,ABC不符合题意。
二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
7、BCD
【解析】
根据得
h的单位为J•s=Nms=kg•m2/s,c的单位是m/s,G的单位是N•m2/kg2=kg•m3/s2,M的单位是kg,T的单位是K,代入上式可得k的单位是 ,不等于。
A.,与结论不相符,选项A错误;
B.,与结论相符,选项B正确;
C.,与结论相符,选项C正确;
D.,与结论相符,选项D正确;
8、BD
【解析】
A.运动的周期:
A错误;
B.根据线速度和角速度的关系:
B正确;
CD.对飞椅和人受力分析:
根据力的合成可知绳子的拉力:
根据牛顿第二定律:
化解得:,C错误,D正确。
故选BD。
9、BC
【解析】
AB.而衰变后两个新的带电粒子向相同方向偏转,故两粒子带异种电荷,原子核发生了β衰变,A项错误、B项正确;
C.由于衰变后两带电粒子的动量大小相等,根据圆周运动的规律,带电粒子的轨迹半径,电荷量大的轨迹半径小,再利用左手定则判断反冲核沿逆时针方向运动,C项正确;
D.衰变中有核能转变为其他形式的能,故系统发生质量亏损,即总质量略有减少,D项错误。
故选BC。
10、BD
【解析】
A.在从0.2m上升到0.35m范围内,△Ek=△Ep=mg△h,图线的斜率绝对值为:
则
m=0.2kg
故A错误;
B.由题意滑块与弹簧在弹簧原长时分离,弹簧的原长为0.2m,h=0.18m时速度最大,此时
mg=kx1
x1=0.02m
得
k=100N/m
故B正确;
C.在h=0.1m处时滑块加速度最大
kx2-mg=ma
其中x2=0.1m,得最大加速度
a=40m/s2
故C错误;
D.根据能量守恒可知,当滑块上升至最大高度时,增加的重力势能即为弹簧最大弹性势能,所以
Epm=mg△hm=0.2×10×(0.35-0.1)J=0.5J
故D正确。
故选BD。
三、实验题:本题共2小题,共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处,不要求写出演算过程。
11、(1)B (2) (3)m1x1=m2x2
【解析】
(1)由题意可知,弹簧的弹性势能转化为小球的动能,则由EP=mv2即可求得弹性势能;故应测量小球的质量m以及通过光电门的速度v,为了测量小球的速度,在做平抛动的水平位移,压缩量以及时间和小球的直径均不需要测量;故B正确,ACD错误.故选B;
(2)由(1)可知,EP=m1v12+m2v22
由h=gt2可得:平抛运动的时间t=;
根据水平方向上的匀速直线运动规律可知:
v1=;v2=
即EP=m1v12+m2v22=
(3)根据动量守恒定律可知,两球碰前动量为零,碰后方向向反,设向左为正,则有:
0=m1v1-m2v2
再根据水平方向x=vt可得:m1x1=m2x2;
12、12.0 1.44 Fs F′s 倒数的二次方 7.9×10-6~8.1×10-6
【解析】
(1)[1]该游标卡尺的读数为
12mm+0×0.1mm=12.0mm
[2]刻度尺要估读,读数为s=1.44m。
(2)[3]当时间间隔比较小时,平均速度约等于某一位置或某一时刻的瞬时速度,故由平均速度公式可得,经过光电门位置的速度
(3)[4][5]传感器的示数为细绳的拉力,则其做功为Fs,所对应动能的变化量为
(4)[6][7]F′所做的功为F′s,所对应动能的变化量为
(5)[8][9]由动能定理
整理得
图像为直线的条件是横坐标为Δt倒数的二次方,该图线的斜率为
代入数据得
k=8.0×10-6
四、计算题:本题共2小题,共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处,要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13、(1)160m (2)10m/s
【解析】
(1)设跑道最短为,则有:,
代人数据解得:.
(2)设航空母舰前进的速度最小为,飞机起飞的时间为,则:
对航空母舰:①
对飞机:②
③
④
由①②③④联立解得:.
14、 (1)4m,-16J;(2) ;【附加】
【解析】
(1)小滑块放在小车上以后,其加速度根据牛顿第二定律
①
解得加速度
加速到共速时用时t1
②
解得
此过程中小滑块相对P点移动的距离
③
此过程中木板相对P点移动的距离
④
求解可得
摩擦力对小车做的功
⑤
求解可得
(2)当电场时,小滑块相对运动到木板最左端后,会向右做匀加速运动,设时间为t3后撤去电场,之后滑块做减速运动,经时间t4,小滑块和小车在小车右端共速,恰好没掉下来,小滑块向右加速度为
⑩
解得
加速的末速度
⑪
减速过程中
⑫
加速过程中的位移为
⑬
减速过程中的位移为
⑭
则
⑮
联立⑩⑪⑫⑬⑭⑮求解解得
所以电场存在总时间
所以电场存在的时间满足关系式(结果可以保留根式)
解法2:当电场时,小滑块相对运动到木板最左端后,会向右做匀加速运动,设时间为t3后撤去电场
小滑块向右加速度为
⑩
解得
滑块相对小车做加速度为,初速度为零的匀加速运动,经时间t3后做加速度为的匀减速运动直至相对静止,此过程中的总位移小于等于板长,因此
加速过程的时间
所以电场存在总时间
⑮
所以电场存在的时间满足关系式
附加问:当加有向右电场时,小滑块加速度
⑦
恰好运动到木板左端共速,共速时间
⑧
根据两物体的位移关系可得
⑨
联立⑦⑧⑨可得
所以电场强度E满足
15、 (1)4m/s:(2)2m/s;(3)1.0m
【解析】
(1)小球在圆弧轨道内下滑的过程中,由动能定理可得
解得
(2)两个小球碰撞的过程中水平方向上的动量守恒,选取向右为正方向,设碰撞后的共同速度为,则
解得
(3)小球从N点飞出后做平抛运动,在竖直方向上有
在水平方向上有:
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