辽宁省沈阳市东北育才学校2024-2025学年高三上学期开学物理试题(无答案)

2024-2025学年高三上学期开学物理试题
学校：______姓名：______班级：______考号：______
一、单选题（每题4分）
1．下列关于物理学史或物理认识说法正确的是（ ）
A ．牛顿的理想实验将实验和逻辑推理结合得出了力不是维持物体运动的原因
B ．开普勒第一定律认为，所有行星围绕太阳运动轨迹是椭圆，太阳位于椭圆的一个焦点上
C ．牛顿对引力常量G 进行了准确测定，并于1687年发表在《自然哲学的数学原理》中
D ．根据平均速度的定义式2121x x x v t t t -∆=
=∆-，当△t→0时，x t
∆∆就可以表示物体在1t 时刻的瞬时速度，该定义运用了微元法
2．如图所示，两个质量均为m 的小球通过两根轻弹簧A 、B 连接，在水平外力F 作用下，系统处于静止状态，弹簧实际长度相等。

弹簧A 、B 的劲度系数分别为A k 、B k ，且原长相等。

弹簧A 、B 与竖直方向的夹角分别为θ与45°。

设A 、B 中的拉力分别为A F 、B F ，小球直径相比弹簧长度可忽略，重力加速度为g ，则（ ）
A ．1tan 2θ=
B ．A B k k = C
．A F = D ．2B F mg =
3．打弹珠是小朋友经常玩的一个游戏。

如图所示，光滑水平地面上有两个不同材质的弹珠甲和乙，质量分别是m 和km ，现让甲以初速度0v 向右运动并与静止的乙发生碰撞，碰后乙的速度为
023
v ，若碰后甲、乙同向运动，则k 的值可能是（ ）
A ．0.4
B ．1.6
C ．1.2
D ．2.1
4．一列简谐横波在t =0时的波形如图中实线所示，t =ls 时的波形如图中虚线所示，则下列说法正确的是（ ）
A ．这列波的波长为4m
B ．若波向x 轴正方向传播，则波的最大频率为0.25Hz
C ．平衡位置分别为A 、B 的两个质点，振动方向始终相反
D ．若波向x 轴负方向传播，则波的传播速度大小为6m/s
5．加快发展新质生产力是新时代可持续发展的必然要求，我国新能源汽车的迅猛发展就是最好的例证。

某新能源汽车生产厂家在平直公路上测试汽车性能，t =0时刻驾驶汽车由静止启动，16s t =时汽车达到额定功率，226s t =时汽车速度达到最大，如图是车载电脑生成的汽车牵引力F 随速率倒数
1v 变化的关系图像。

已知汽车和司机的总质量m =2000kg ，所受阻力与总重力的比值恒为
14
，重力加速210m /s g =，下列说法正确的是（ ）
A ．汽车启动后做匀加速直线运动，直到速度达到最大
B ．汽车在B
C 段做匀加速直线运动
C ．汽车达到的最大速度大小为20m/s
D ．从启动到速度达到最大过程中汽车通过的距离为510m
6．汽车的安全气囊是有效保护乘客的装置。

如图甲所示，在安全气囊的性能测试中，可视为质点的头锤从离气囊表面高度为H 处做自由落体运动，与正下方的气囊发生碰撞。

以头锤到气囊表面为计时起点，气囊对头锤竖直方向作用力F 随时间t 的变化规律，可近似用图乙所示的图像描述。

已知头锤质量M =20kg ，H =3.2m ，重力加速度大小取2
10m /s g =，则（ ）
A ．碰撞过程中F 的冲量大小为440N·s
B ．碰撞过程中F 的冲量方向竖直向下
C ．碰撞过程中头锤的动量变化量大小为120kg·m/s
D ．碰撞结束后头锤上升的最大高度为0.2m
7．北斗卫星导航系统是由24颗中圆地球轨道卫星、3颗地球静止同步轨道卫星和3颗地球倾斜同步轨道卫星共30颗卫星组成．已知地球半径为R ，表面重力加速度为g ，两种地球同步卫星到地心的距离均为kR ，中圆地球轨道卫星周期为同步卫星的一半，如图所示。

有关倾斜地球同步轨道卫星A 与中圆地球轨道卫星B ，下列说法正确的是（ ）
A ．中圆地球轨道卫星
B g B ．某时刻两卫星相距最近，则再经12小时两卫星间距离为
1kR ⎛
⎝
C ．倾斜地球同步轨道卫星A 与中圆地球轨道卫星B 4
D ．中圆地球轨道卫星B 的动能大于倾斜地球同步轨道卫星A 的动能
二、多选题（每题6分，漏选得3分，错选不得分）
8．如图所示，同一竖直平面内有四分之一圆环BC 和倾角为53°的斜面AC ，A 、B 两点与圆环BC 的圆心O 等高。

现将甲、乙小球分别从A 、B 两点以初速度1v 、2v 沿水平方向同时抛出，两球恰好在C 点相碰（不计空气阻力），已知sin53°=0.8，cos53°=0.6，下列说法正确的是（ ）
A ．初速度1v 、2v 大小之比为3：4
B ．若1v 大小变为原来的一半，则甲球恰能落在斜面的中点D
C ．若1v 大小变为原来的两倍，让两球仍在OC 竖直面相遇，则2v 应增大到原来2倍
D ．若要甲球垂直击中圆环BC ，则v△
倍 9．如图所示，固定光滑斜面倾角θ=60°，其底端与竖直平面内半径为R 的固定光滑圆弧轨道相切，位置D 为圆弧轨道的最低点。

质量为2m 的小球A 和质量为m 的小环B （均可视为质点）用L =1.5R 的轻杆通过轻质铰链相连。

B 套在光滑的固定竖直长杆上，杆和圆轨道在同一竖直平面内，杆过轨道圆心O ，初始轻杆与斜面垂直。

在斜面上由静止释放A ，假设在运动过程中两杆不会碰撞，小球能滑过D 点且通过轨道连接处时无能量损失（速度大小不变），重力加速度为g ，从小球A 由静止释放到运动至最低点过程中，下列判断正确的是（ ）
A ．小球运动到最低点时的速度大小为A v =
B ．A 、B 组成的系统机械能守恒、动量守恒
C ．已知小球A 运动到最低点时，小环B 的瞬时加速度大小为a ，则此时小球A 受到圆弧轨道的支持力大小为5.5mg +ma
D ．刚释放时小球A 的加速度大小为A 2
a g = 10．如图甲所示，水平地面上固定的一横截面为矩形的半封闭环形凹槽，凹槽底部粗糙，侧壁光滑，其横截面如图乙所示，内有两个半径大小相等，质量之比分别为1：9的小球A 与B 。

凹槽的宽度略大于小球的直径，且两者都远小于凹槽的半径，凹槽的周长为10.75m 。

两小球在凹槽内运动时与底部的动摩擦因数μ=0.2。

初始时，A 、B 两球紧密靠在凹槽某处，某时刻突然给A 一个由A 指向B 的瞬时速度010m/s v =，随即A 与B 发生弹性碰撞，则在之后的运动过程中（ ）
A ．A 与
B 可以发生三次碰撞
B ．第一次碰撞后的瞬间A 与B 的速度大小之比为4：1
C ．A 与B 各自运动的总路程之比为16：1
D ．A 与B 克服摩擦力做功之比为11：9
三、实验题
11．（6分）两位同学根据不同的实验条件，进行了“探究平抛运动的特点”实验。

（1）小吴同学用如图甲所示的装置探究平抛运动竖直分运动的特点，用小锤击打弹性金属片后，A 球沿水平方向抛出，做平抛运动，同时B 球被释放，做自由落体运动。

分别改变小球距地面的高度和小锤击打的力度，多次实验观察发现两球始终同时落地，这说明（ ）
A．平抛运动在水平方向上的分运动是匀速直线运动
B．平抛运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动
C．平抛运动在水平方向上的分运动是匀速直线运动，在竖直方向上的分运动是自由落体运动
（2）小马同学用如图乙所示的装置来获取平抛运动的轨迹，用夹子将白纸固定在竖直背板上，当小球落到挡板N上时，用铅笔把小球上端的对应位置描绘在白纸上。

然后利用平抛运动的轨迹探究平抛运动水平分运动的特点。

在白纸上建立直角坐标系时，坐标原点应建立在（）
A．斜槽末端
B．小球停留在斜槽末端时球心在白纸上的水平投影
C．小球停留在斜槽末端时球的上端在白纸上的水平投影
D．小球刚到达斜槽底部时的球心位置
（3）为了能较准确地描绘平抛运动的轨迹，下面列出了一些操作要求，你认为正确的是（）
A．每次从斜槽轨道上同一位置静止释放钢球B．斜槽轨道需要尽量光滑
C．钢球运动时要紧贴装置的背板D．记录钢球位置的挡板N每次必须等距离移动
12．（6分）某物理兴趣小组用如图1所示的实验装置研究“弹簧的弹性势能与形变量之间的关系”。

轻弹簧的左端固定在竖直固定挡板上，弹簧的右端放置一个小滑块（与弹簧不拴接），滑块的左端有一宽度为d 的遮光条，O点是弹簧原长时滑块左端遮光条所处的位置。

（1）测遮光条的宽度：用20分度的游标卡尺测量遮光条的宽度，测量结果如图2所示，则遮光条的宽度d=______mm。

（2）平衡摩擦力：将长木板左端垫一小木块（图中未画出），在O点右侧不同位置分别放置光电门，使滑块压缩弹簧到确定位置并由静止释放小滑块，调整小木块位置，重复以上操作，直到小滑块上的遮光条通过光电门的时间均相等。

（3）向左侧推动滑块，使弹簧压缩一定的程度（弹簧处于弹性限度内），通过刻度尺测出滑块左端到O点的距离x后静止释放滑块，测量滑块经过光电门时遮光条的挡光时间t。

（4）重复步骤（3），测出多组x及对应的t，画出
1
x
t
图像如图3所示。

（5）要测出弹簧压缩到某位置时的弹性势能
p
E，还必须测量______（填选项序号）。

A．弹簧原长l
B．当地重力加速度g
C．滑块（含遮光条）的质量m
（6）测得
1
x
t
-图像的斜率为
k，若轻弹簧弹性势能表达式2
p
1
2
E kx
=成立，则轻弹簧的劲度系数为______
（用测得的物理量字母表示）。

四、解答题
13．（12分）人造瀑布景观由供水装置和瀑布景观两部分组成。

一水泵将水池中的水抽到高处，龙头喷出的水流入高处的水平槽道内，然后从槽道另一端水平流出，落入步道边的水池中，形成瀑布景观。

水池的水面距离地面为H（不会随着水被抽走而改变水位），龙头离地面高为h，龙头喷水管的半径为r，龙头喷出的水从管口处以不变的速度源源不断地沿水平方向喷出。

若不接水平槽道，龙头喷出的水直接落地（如图中虚线所示），其落地的位置到龙头管口的水平距离为d=2h。

已知水的密度为ρ，重力加速度为g，不计空气阻力。

（1）求单位时间内从龙头管口流出的水的质量
m；
（2）不计额外功的损失，求水泵的输出功率P。

（3）在施工前，先制作一个为实际尺寸
1
16
的瀑布景观模型展示效果，求模型中槽道里的水流速度应为实
际水流速度的多少倍？
14．（12分）如图所示，一固定在竖直面内的半径为R=0.2m的光滑半圆圆弧轨道在竖直直径AB的下端A 点与一水平面平滑衔接。

一质量为m=1kg的小滑块（可视为质点）静置在水平面上的P点，P点到A点的距离为L=1m，小滑块与水平面之间的动摩擦因数为μ=0.2。

小滑块在水平力F=10N的作用下开始沿水平面
向右运动，F作用了
00.3m
x=的距离后撤去。

重力加速度为2
10m/s
g=。

求：
（1）小滑块到达A 点时对圆弧轨道的压力；
（2）小滑块能够上升的最大高度；
（3）为了使小滑块能冲上圆弧轨道且在圆弧轨道上运动时不脱离圆弧轨道，拉力F 在水平面上的作用距离x 应满足的条件。

15．（18分）如图所示，在水平地面上静置一质量M =2kg 的长木板，在长本板左端静置一质量m =1kg 的小物块A ，在A 的右边静置一小物块B （B 表面光滑），B 的质量与A 相等，A 、B 之间的距离05m L =。

在t =0时刻B 以02m/s v =的初速度向右运动，同时对A 施加一水平向右，大小为6N 的拉力F ，A 开始相对长木板滑动。

12s t =时A 的速度大小为14m/s v =，木板与地面的摩擦因数0.05μ=，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，2
10m /s g =，求：
（1）物块A 与木板间的动摩擦因数A μ；
（2）已知2 2.5s t =时两物块均未滑离长木板，求此时物块A 、B 间的距离x ；
（3）当B 滑到木板的右端时A 、B 恰好相碰，求木板长度L ；
（4）若木板足够长且在33s t =时撤去拉力F ，试分析物体A 、B 能否相撞？若能，求A 、B 两物体从撤去拉力F 到相撞所用的时间t ；若不能，求A 、B 两物体从撤去拉力F 到A 、B 之间距离达到最小距离的时间t 。

（结果可用根式表示）。