江苏省如皋中学2024-2025学年高三上学期期初考试物理试题(含答案)

物理试卷
一、单选题：共10题，每题4分，总计40分，每题只有一个选项最符合题意. 1．据统计，现在围绕地球运行的卫星有1000多颗，若这些卫星都做圆周运动，地球表面的重力加速度大小为g，对于这些卫星，下列说法正确的是（）
A．轨道半径越大，卫星做圆周运动的向心加速度越大
B．轨道半径越大，卫星做圆周运动的角速度越大
C．轨道半径越大，卫星做圆周运动的线速度越大
D．轨道半径越大，卫星做圆周运动的周期越大
2．短道速滑接力赛上，“接棒”的运动员甲提前站在“交棒”的运动员乙前面，并且开始向前滑行，待乙追上甲时，乙猛推甲一把，使甲获得更大的速度向前冲出，如图所示。

在乙推甲的过程中，忽略运动员与冰面在水平方向上的相互作用，下列说法正确的是（）
A．甲对乙的冲量大小等于乙对甲的冲量大小
B．甲的机械能守恒，乙的机械能不守恒
C．甲的动量变化量大于乙的动量变化量
D．甲乙组成的系统动量守恒、机械能守恒
3．如图所示，物体由静止开始分别沿Ⅰ和Ⅰ不同的斜面由顶端A至底端B，物体与两种斜面间的动摩擦因数相同，且不计路径Ⅰ中转折处的能量损失，以下说法正确的是（）
A．沿Ⅰ斜面由顶端A至底端B时的动能大
B．沿Ⅰ斜面由顶端A至底端B时的动能大
C．沿Ⅰ斜面由顶端A至底端B时重力的功率大
D．沿Ⅰ斜面由顶端A至底端B时重力的功率大
4．如图所示，从距秤盘80 cm高度把1000 粒的豆粒连续均匀地倒在秤盘上，持续作用时间为1s，豆粒弹起时竖直方向的速度变为碰前的一半。

若每个
豆粒只与秤盘碰撞一次，且碰撞时间极短（在豆粒与秤盘碰撞极短时
间内，碰撞力远大于豆粒受到的重力），已知1000 粒的豆粒的总质
量为100g。

则在碰撞过程中秤盘受到的压力大小约为（）
A．0.2N B．0.6N C．1.0N D．1.6N
5．从计时起点开始，汽车在平直的公路上以额定功率保持最大速度v做匀速直线运动，t1时刻汽车受到的阻力变为原来的2倍。

在计时开始到再次达到稳定速度的过程中，则汽车的v—t图像可能为（）
A．B．C．D．
6．光滑水平面上放置一表面光滑的半球体，小球从半球体的最高点由静止开始下滑，在小球滑落至水平面的过程中（）
A．小球的机械能守恒
B．小球一直沿半球体表面下滑
C．小球和半球体组成的系统水平方向动量守恒
D．小球在水平方向的速度一直增大
7．如图所示，两个质量均为m的小滑块P、Q通过铰链用长
为L的刚性轻杆连接，P套在固定的竖直光滑杆上，Q放在光
滑水平地面上，轻杆与竖直方向夹角α=30°。

原长为2
L 的轻弹簧水平放置，右端与Q 相连，左端固定在竖直杆O 点上。

P 由静止释放，下降到最低点时α变为60°。

整个运动过程中，P 、Q 始终在同一竖直平面内，弹簧在弹性限度内，忽略一切摩擦，重力加速度为g 。

则P 下降过程中（ ）
A ．P 、Q 组成的系统机械能守恒
B ．弹簧弹性势能最大值为
3-1
2
mgL C ．P 、Q 的速度满足tan P Q v v α=
D ．P 达到最大动能时，P 对杆的弹力等于0
8． 已知篮球在空气中运动时所受空气阻力与速度大小成正比。

篮球与地面碰撞后以
大小为v 0的速度竖直弹起后到再次与地面碰撞的过程中，以v 表示篮球的速度，t 表示篮球运动的时间，E k 表示篮球的动能，h 表示篮球的高度，则下列图像可能正确的是（ ）
A ．
B ．
C ．
D ．
9． 如图所示，水平桌面上的轻质弹簧一端固定，另一端与小物块相连。

弹簧处于自
然长度时物块位于O 点（图中未标出）。

物块的质量为m ，AB = a ，物块与桌面间的动摩擦因数为μ。

现用水平向右的力将物块从O 点拉至A 点，拉力做的功为W 。

撤去拉力后物块由静止向左运动，经O 点到达B 点时速度为零。

重力加速度为g 。

则上述过程中（ ） A ．OA=OB B ．OA<OB
C ．物块经过O 点时，速度最大
D ．物块在B 点时，弹簧的弹性势能小于3
2
W mga μ-
10．如图所示，弹性绳一端系于A 点，绕过固定在B 处的光滑小滑轮，另一端与套在
粗糙竖直固定杆M 处的小球相连，此时ABM 在同一水平线上，弹性绳原长恰好等于AB 间距。

小球从M 点由静止释放，滑到N 点时速度恰好为零，P 为M N 的中点，弹性绳始终遵循胡克定律，则此过程中小球（ ） A ．受到的3个力的作用 B ．受到的摩擦力逐渐增大 C ．在P 点时重力的瞬时功率最大
D ．在MP 过程损失的机械能比在P N 过程的大
二.非选择题:共5题，共60分.非选择题要求写出演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算时答案中必须标明单位。

11．（15分）如图为某实验小组利用气垫导轨做“验证机械能守恒定律”的实验装置．将气垫导轨放在水平桌面上，细绳两端分别与托盘（含砝码）和滑块（含遮光条）相连，滑块在托盘的牵引下运动．已知光电门固定在的气垫导轨上，遮光条的宽度d ，托盘（含砝码）的质量为M ，滑块的质量为m ，重力加速度为g 。

（1）下列实验操作步骤，正确顺序是
①测出遮光条到光电门的距离l ②调节滑轮高度，使细绳与导轨平行
③将气垫导轨放在水平桌面，将导轨调至水平
④释放滑块，读出遮光条通过光电门的挡光时间t ⑤打开气源，将滑块移至光电门右侧某适合的位置
（2）遮光条通过光电门时的速度大小为 （用题中所给的字母表示）。

（3）在滑块从静止释放到运动到光电门的过程中，若系统要符合机械能守恒定律的结论，应满足的关系式为 （用题中所给的字母表示）。

（4）保持滑块和砝码质量不变，多次改变遮光条到光电门的距离l ，记录每次遮光条的遮光时间t 及对应的
2
1
t ，数据见下表
1l /10m -⨯（）
1.00
2.00
3.00
4.00
5.00 t /ms
11.79 8.16
6.71
5.77 5.14
4221
/10s t
-⨯（） 0.72 1.50
2.22
3.00
3.78
请根据表中的数据，在方格纸上作出2
1
l t -图像 。

（5）某同学根据“
2
1
l t -图像是一条过原点的直线”得出了“系统机械能守恒”的结论。

你是否同意他的观点？请简要说明由 。

12．（8分）如图所示，两个滑块A 、B 静置于同一光滑水平直轨道上。

A 的质量为m ，现给滑块A 向右的初速度v 0，一段时间后A 与B 发生碰撞，碰后A 、B 分别以
018
v ，03
4v 的速度向右运动。

求：
（1）（4分）B 的质量；
（2）（4分）碰撞过程中A 对B 的冲量的大小。

13．（8分）如图所示，在竖直平面内有光滑轨道ABCD ，其中AB 是竖直轨道，CD 是水平轨道，AB 与BC 相切于B 点，BC 与CD 相切于C 点。

一根长为2R 的轻杆两端分别固定着两个质量均为m 的相同小球P 、Q （视为质点），将轻杆锁定在图示位置，并使Q 与B 等高。

现解除锁定释放轻杆，轻杆将沿轨道下滑，重力加速度为g 。

求： （1）（4分）P 球到达C 点时的速度大小； （2）（4分）P 球到达B 点时的速度大小。

14．（13分）如图所示，水平传送带足够长，顺时针运动的速度v=4m/s，与倾角为37°的斜面的底端P平滑连接，将一质量m=2kg的小物块从A点静止释放。

已知A、P 的距离L=9m，物块与斜面、传送带间的动摩擦因数分别为10.5
μ=，取重力
μ=、20.1
加速度2
g=，sin37°=0.6，cos37°=0.8。

求物块：10m/s
（1）（4分）第1次滑过P点时的速度大小1v；
（2）（4分）第1次在传送带上往返运动的时间t；
（3）（5分）从释放到最终停止运动，与斜面间摩擦产生的热量Q。

15．（16分）如图所示的装置中，光滑水平杆固定在竖直转轴上，小圆环A和轻弹簧套在杆上，弹簧两端分别固定于竖直转轴和环A，细线穿过小孔O，两端分别与环A 和小球B连接，线与水平杆平行，环A的质量为m，小球B的质量为2m。

现使整个装置绕竖直轴以角速度ω匀速转动，细线与竖直方向的夹角为37°。

缓慢加速后使整个装置以角速度2ω匀速转动，细线与竖直方向的夹角为53°，此时弹簧弹力与角速度为ω时大小相等，已知重力加速度g，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：
（1）（5分）装置转动的角速度为ω时，细线OB的长度s；
（2）（5分）装置转动的角速度为2ω时，弹簧的弹力大小F；
（3）（5分）装置转动的角速度由ω增至2ω过程中，细线对小球B做的功W。

物理参考答案
1．D
2．A
3．C
4．B
5．A
6．C
7． B
8．D
9．D
10．B
11． (1) ③⑤②①④ （2） d t （3）()2
12d mgl M m t ⎛⎫
=+ ⎪⎝⎭
（4）
（5）不同意，图线的斜率近似等于()22mg
M m d +才能得出该结论
12．（1）7
6
m ；（2）078mv
【详解】① 根据动量守恒定律可得 0A B B mv mv m v =+ （2分） 解得 B 7
6
m m =
（2分） ②根据动量定理可得
B B B I p m v =∆= （2分） 07
8
I mv =解得 （2分）
13．（1）（2 【详解】（1）由机械能守恒定律得
21
422
mgR mv =⨯ （2分）
解得
v = （2分）
（2）当P 球到达B 点时杆与水平面的角度为
1
sin 22
R R θ=
=
解得
30θ
= （1分）
当P 球到达B 点时有
cos30cos60Q P v v = （1分）
P 、Q 系统机械能守恒
2211
322
Q mgR mvP mv =
+ （1分） 解得
P v =
（1分） 14．（1）6m/s ；（2）12.5s ；（3）88J 【详解】（1）由动能定理得
2111
(sin 37cos37)02
mg mg L mv μ︒-︒=- （2分）
解得
16m /s v = （2分）
（2）由牛顿第二定律得
2mg ma μ= （1分）
物块与传送带共速时，由速度公式得
11v v at -=-
解得
110s t = （1分）
匀速运动阶段的时间为
22
1222 2.5s v v a a t v
-
=
= （1分） 第1次在传送带上往返运动的时间
1212.5s t t t =+= (1分)
（3）由分析可知，物块第一次离开传送带以后，每次再到达传送带和离开传送带的速度大小相等，物块最终停止在P 点，则根据能量守恒有
211cos372
Q mg L mv μ=︒⨯+ (3分) 88J Q =解得 (2分)
15．（1）254g ω；（2）2mg ；（3）2
2
199144mg ω 【详解】（1）当装置转动的角速度为ω时，对小球B 分析得
1cos372T mg ︒=
（2分） 21sin 372sin 37T m s ω︒=︒
（2分） 解得
254g s ω= (1分)
（2）装置转动的角速度为2ω时，设OB 的长度为's ，则对小球B 得
2cos532T mg ︒=
()2
2sin5322'sin53T m s ω︒=︒
21'52g s ω= （2分） 设细线长度为L ，则装置转动的角速度为ω时对圆环A 满足
21()T F m L s ω=-- (1分)
装置转动的角速度为2ω时，对圆环A 有
22()'2()T F m L s ω+=- (1分)
解得
2F mg = (1分)
（3）装置转动的角速度由ω增至2ω过程中，对小球B 得重力势能变化量为
p Δ2(cos37'cos53)E mg s s =︒-︒ （2分）
动能变化量为
22k 12(2'sin 53)(sin 37)2
m s E s ωω⎡⎤=⋅︒-︒⎣∆⎦ （2分） 解得细线对小球B 做的功为 2
p k 2199144mg W E E ω
=∆+∆= （2分）。