合肥一六八中学2025届高三上学期十月段考物理试卷(含答案)

这是一份合肥一六八中学2025届高三上学期十月段考物理试卷(含答案)，共21页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．物理学是建立在实验基础上的自然科学，在物理实验探究中需要用到不同的实验器材，如图下列几个实验中一定会用到天平的是( )
A.利用打点计时器测加速度
B.验证平行四边形定则
C.验证机械能守恒定律
D.验证动量守恒定律
2．如图所示，杂技演员在表演“水流星”节目时，用长为L细绳系着的盛水的杯子，在竖直平面内做圆周运动，已知重力加速度为g。下列说法中正确的是( )
A.“水流星”在最高点时，水对杯底一定有压力
B.“水流星”在最高点时，盛水杯子的速度一定不为零
C.“水流星”在最低点速度如果小于时，一定会有水洒出来
D.“水流星”向下运动时处于失重状态，向上运动时处于超重状态
3．9月26日安徽首个无人机外卖正式落地在巢湖岸边，合肥市联合某APP推出外卖无人机配送服务，给市民带来了方便，现有一质量为1kg的无人机升空悬停后，从外卖点由静止开始运动沿直线水平飞向顾客所在地，先以恒定的功率飞行1s，速度达到，接着发动机产生恒定的水平牵引力20N继续飞行1s，速度达到，此时发动机功率为。2s后保持400W的功率飞行，设空气阻力恒定，由题中所给的信息，下列计算有误的是( )
A.第一秒内的位移大小为5mB.空气阻力大小为10N
C.第二秒末无人机的动能为400JD.无人机的最大速度为20m/s
4．巴黎奥运会上，中国跳水运动员全红婵从高度为的跳台上以起跳，完成了一系列高难度动作后，以某速度入水。假设她在空中的运动可视为先做竖直上抛运动与后做自由落体运动的组合，且忽略空气阻力。当她入水时，为了减小水花，她迅速伸直双臂并调整身体姿态，使得重心在入水后下沉到离水面约深时速度减为零。设水的阻力恒定，全红婵质量大约为。重力加速度，则下列说法正确的有( )
A.全红婵在空中做动作能利用的时间为
B.全红婵入水后，水对她的阻力与其重力之比为
C.在整个过程中重力对全红婵做的功为5600J
D.起跳过程中跳台对全红婵不做功
5．有三根长度皆为的不可伸长的轻绳，其中两根的一端固定在天花板上的O点，另一端分别固定质量均为的小球P和Q，间拴第三根轻绳，两球在恒定的水平外力F让连接的轻绳恰好拉直，如图所示，现将绳剪断，由于阻力，两球将会在新的位置保持平衡，。则下列说法正确的是( )
A.
B.绳与竖直方向夹角为45°
C.两球系统机械能减少了
D.F做的功为
6．滑雪运动是年青朋友们比较喜欢的一种运动，某同学对此运动建立如下的模型，如图所示，粗糙的斜面与水平面相连接，水平面上一木块以某初速度从P点水平滑出并开始计时，设距P点的水平距离为x，水平速度为。则由于P点速度的不同，存在几种可能的运动图像如下列选项所示，其中表示摩擦力做功最大的是( )
A.B.
C.D.
7．在篮球比赛中，开场跳球时，裁判从某一高度沿竖直向上抛出篮球，篮球沿竖直方向返回原高度。假设篮球在运动过程中受到的空气阻力大小不变，下列说法正确的是( )
A.下降过程受重力冲量的大小等于上升过程受重力冲量的大小
B.下降过程受重力冲量的大小小于上升过程受重力冲量的大小
C.下降过程动量的变化率小于上升过程动量的变化率
D.下降过程动量的变化率等于上升过程动量的变化率
8．与地球公转轨道“外切”的小行星甲和“内切”的小行星乙的公转轨道如图所示，假设这些小行星与地球的公转轨道都在同一平面内，已知地球的公转半径为R，公转周期为T，小行星甲的远日点到太阳的距离为，小行星乙的近日点到太阳的距离为，引力常量为G，下列说法正确的是( )
A.小行星甲与太阳的连线和小行星乙与太阳的连线在相同时间内扫过的面积相等
B.小行星乙在远日点的加速度大小等于地球公转的加速度大小
C.小行星甲的公转周期为
D.太阳的密度为
二、多选题
9．如图所示，一篮球以水平初速度碰撞篮板后水平弹回，速率变为原来的k倍（），碰撞时间忽略不计，弹回后篮球的中心恰好经过篮框的中心。已知篮球的质量为m，半径为r，篮框中心距篮板的距离为L，碰撞点与篮框中心的高度差为h，不计摩擦和空气阻力，则( )
A.此碰撞过程属于非弹性碰撞，但篮球和篮框组成的系统动量守恒
B.篮球损失的机械能为
C.篮球的水平初速度大小为
D.若在其他条件不变，仅使变小的情况下，要使篮球中心经过篮框中心，应使碰撞点更高
10．如图所示，半径为R、圆心为O的大圆环固定在竖直平面内，在大圆环竖直对称轴的两侧的位置上固定两个小圆环。一根轻质长绳穿过两个小圆环，它的两端各栓有质量为m的小球，在两个小圆环间绳子的中点处，挂上一个质量的重物，然后无初速释放重物M。则下列判断正确的是( )
A.重物M下降的最大距离
B.两轻绳对M先做正功后做负功
C.重物M下降到圆心时M与m速度之比为
D.重物M下降到圆心时M与m速度之比为
三、实验题
11．某同学利用如图所示的气垫导轨装置做“探究动能定理”实验。气垫导轨上质量为M的滑块通过轻质细绳绕过滑轮与质量为m的钩码相连，绳子的悬挂点与拉力传感器相连，滑块上遮光条宽度为d。实验时，滑块由静止释放，测得遮光条通过光电门的时间为，拉力传感器的读数为F。不计滑轮的质量，不计滑轮轴、滑轮与轻质细绳之间的摩擦。
(1)对于上述实验操作和注意事项，下列说法正确的是______。
A.实验过程中钩码处于超重状态
B.钩码的质量要远小于滑块质量
C.本实验需要用刻度尺测量出钩码下落的高度h
D.拉力传感器的读数等于滑块所受合外力
(2)实验时记录滑块的初位置与光电门的距离L及挡光条通过光电门的时间，测得多组L和值。应用图像法处理数据时，为了获得线性图像应作图像______（选填“、或”），该图像的斜率______。
12．在验证机械能守恒定律的实验中，某同学采用如下图装置，绕过定滑轮的细线上悬挂质量相等的重物A和B，在B下面再挂钩码C。已知打点计时器所用交流电源的频率为50Hz。
(1)如图所示，在重物A下方固定打点计时器，用纸带连接A，测量A的运动情况。下列操作过程正确的是______。
A.安装打点计时器时要竖直架稳，使其两限位孔在同一竖直线上
B.固定打点计时器时应将复写纸定位轴置于系重物A的细线的正下方
C.实验时先接通电源再释放重物
D.应选取最初第1、2两点间距离接近2mm的纸带
(2)某次实验结束后，打出的纸带的一部分如图所示，A、B、C为三个相邻计时点。则打下B点时重锤的速度______；（结果保留三位有效数字）
(3)如果本实验室电源频率小于50Hz，则瞬时速度的测量值______（选填“偏大”或“偏小”）；
(4)已知重物A和B的质量均为M，钩码C的质量为m，某次实验中从纸带上测量重物A由静止上升高度为h时对应计时点的速度为v，取重力加速度为g，则验证系统机械能守恒定律的表达式是______；
(5)为了测定当地的重力加速度，改变钩码C的质量m，测得多组m和对应的加速度a，作出图像如图所示，图线与纵轴截距为b，则当地的重力加速度为______。
四、计算题
13．图甲是安徽合肥某公园里一个质量为的小明在距离水面40m高的塔吊上做“蹦极跳”，拉伸前，长度为的弹性绳AB一端缚着他的双脚，另一端固定在塔吊上的A点，其模型如图乙所示，小明从A点开始自由下落，到C点时的速度最大，达到的最低点为水面上的D点，假定弹性绳在拉伸状态遵循胡克定律。不计空气阻力、绳的重力且小明可近似看作质点，g取。
(1)取A点为坐标原点，竖直向下为x轴正方向，弹性绳对游客的弹力为F，请在图丙中画出F随x变化的示意图，并推导绳弹性势能的表达式；
(2)求弹簧的劲度系数和小明的最大速度。
14．如图所示，倾角为的足够长的斜面固定在水平面上，斜面上放一长度为、质量的木板，M与斜面间的动摩擦因数，木板在沿斜面向下的恒力的作用下从静止开始下滑，经时间，将一质量为的可视为质点的物块无初速地轻放在木板的最下端，物块与木板间的动摩擦因数，当物块与木板速度相同时撤去恒力F，最终物块会与木板分离。（，，g取，不计空气阻力）试求：
（1）时木板速度的大小；
（2从物块放上木板到与木板共速的时间为，求及；
（3）木板上表面摩擦生的热Q。
15．如图所示，AB是一个倾角为的足够长倾斜轨道，在B处与水平面平滑连接，CDE是由两个半径为R的半圆管组成的“S”形轨道，EFG是以C为圆心的四分之一圆弧面。从AB某位置由静止释放一个质量为m的小物块，小物块恰好能运动到E点。已知小物块和斜面间动摩擦因数为0.25，其余部分摩擦不计，重力加速度为g。求：
（1）小物块在C点对轨道的压力大小；
（2）小物块从轨道释放点到水平面的高度；
（3）若小物块停在E点后给小物块一个微小扰动（视为从静止出发）使其向右运动，求小物块落地点到C点的距离（只需要写出结论即可）。
参考答案
1．答案：D
解析：A.利用打点计时器测加速度，结合相邻相等时间间隔内的位移差相等，即有
利用逐差法测加速度，不需要天平测质量，故A错误；
B.图中所受砝码质量相等时，能够以一个砝码重力为单位，利用力的图示法画平行四边形，不需要天平测质量，故B错误；
C.若初速度为0，验证机械能守恒定律的原理为
即有
可知，需要测速度和高度，不用测质量，故C错误；
D.验证动量守恒定律的表达式为
需要利用天平测量质量，故D正确。
故选D。
2．答案：B
解析：A.对水在最高点受力方程：，当在最高点的速度时，故A错误；
B.最高点速度至少为，所以最高点的速度一定不为0，故B正确；
C.如果水流星到不了圆心等高的水平面上，就不会有水洒出来，在最低点对应的速度为，故C错误；
D.比圆心位置高时，加速度向下，处于失重，比圆心位置低时，加速度向上，处于超重，故向下或向上运动都可能处于超重，也可能处于失重，故D错误。
故选B。
3．答案：D
解析：BC.在1s至2s时间内，无人机做匀加速直线运动，牵引力恒定，设2s时功率为，则2s时
解得
其对应的动能为
设无人机受的阻力为f，1~2s时间内，无人机由速度加速到，由牛顿第二定律
根据运动学公式
联立，解得
，
故BC正确，与题意不符；
A.在0∼1s时间内的位移，由动能定理
解得
故A正确，与题意不符；
D.当时，速度最大
故D错误，与题意相符。
本题选错误的，故选D。
4．答案：D
解析：A.根据
可知如果从10m处自由下落时间为
但全红婵做的是竖直上抛，时间大于。故A错误；
B.如果全红婵当作质点处理，则由动能定理
解得
由题可确定没有把人看成质点。故B错误；
C.重心下降的实际高度大于，所以重力做功大于
故C错误；
D.跳台对人有力时人无位移，跳起后人有位移，但无作用力，故不做功。故D正确。
故选D。
5．答案：C
解析：A.对P或Q小球受力分析，受到重力、绳子的拉力、外力F，由受力平衡可解得
A错误；
B.将O、Q间的线烧断后达到新的平衡状态时，对整体进行研究可知，整体受到重力、绳子的拉力、两个等大反向的外力，如图所示
根据水平方向受力平衡可知，对P的拉力的方向竖直向上，沿竖直方向；Q小球受重力、绳的拉力、外力F，由于外力F没有变化，所以绳方向与竖直方向夹角还和原来一样大为30°，B错误；
C.由于系统初、末状态均静止，故系统机械能的减少量等于重力势能的减少量，重力势能的减少量为
故C正确；
D.F对P做负功，对Q不做功，故F对系统做负功，故D错误。
故选C。
6．答案：B
解析：A.图A，水平速度不变，为平抛运动，摩擦力是零，A错误；
B.图B，水平速度与时间成正比，说明木块在斜面上做匀加速直线运动，有摩擦力，摩擦力做功最大，B正确；
C.图C，从水平位移与时间成正比关系可知，木块做平抛运动，摩擦力必定是零，C错误；
D.图D，开始阶段水平位移与时间成正比，木块先做平抛运动，后在斜面上再反弹做斜抛运动，由图像斜率表示速度可知，水平速度突然增大，摩擦力依然是零，D错误。
故选B。
7．答案：C
解析：AB.篮球在运动过程中受到的空气阻力大小不变，则在上升过程中受到的合力大于下降过程中受到的合力，则上升过程中的加速度大小大于下降过程中的加速度大小，根据
可知上升过程所用时间小于下降过程所用时间，根据
可知下降过程受重力冲量的大小大于上升过程受重力冲量的大小，故AB错误；
CD.根据动量定理可得
可得动量的变化率为
而在上升过程中受到的合力大于下降过程中受到的合力，所以下降过程动量的变化率小于上升过程动量的变化率，故C正确，D错误。
故选C。
8．答案：B
解析：A.根据开普勒第二定律可知，同一行星与太阳的连线在相同时间内扫过的面积相等，但小行星甲与小行星乙在不同轨道上，所以小行星甲与太阳的连线和小行星乙与太阳的连线在相同时间内扫过的面积不相等，故A错误；
B.根据牛顿第二定律可得
可得
由于小行星乙在远日点离太阳距离等于地球离太阳距离，则小行星乙在远日点的加速度大小等于地球公转的加速度大小，故B正确；
C.根据开普勒第三定律可得
解得小行星甲的公转周期为
故C错误；
D.设太阳质量为M，太阳半径为，太阳的密度为ρ，则有
地球绕太阳转动，由万有引力提供向心力可得
联立可得太阳的密度为
故D错误。
故选B。
9．答案：BD
解析：A.由题意知，碰撞过程中速度减小，篮球的机械能减小，属于非弹性碰撞，篮球和篮框组成的系统受到的外力不为0，篮球和篮框组成的系统动量不守恒，故A错误；
B.损失的机械能就是动能的减小，所以
故B正确；
C.篮球弹回做平抛运动，由位移公式可得
联立可得
故C错误；
D.若减小，篮球弹回的速度减小，结合C中分析可知，要使篮球中心经过篮框中心，即水平位移不变，应延长时间，故应使碰撞点更高，故D正确。
故选BD。
10．答案：AD
解析：A.设重物M下降的最大距离为h，则此时两物体上升的最大高度为
对于M和两个m组成的系统，机械能守恒，则
解得
A正确；
B.两绳拉力合力始终向上，M向下运动，故两轻绳对M一直做负功，B错误；
CD.当M下降到圆心时由速度的分解可得
可得
所以M与m速度之比为，C错误，D正确。
故选AD。
11．答案：(1)D
(2);
解析：（1）A.实验过程中，钩码向下加速运动，加速度向下，因此可知钩码处于失重状态，故A错误；
BD.由于钩码挂在动滑轮上，所以细绳两端张力大小相等，因此弹簧测力计上的示数即为滑块受到的合外力，所以不需要满足钩码的总质量m远小于滑块的质量M，B错误，D正确；
C.本实验需要用刻度尺测量出滑块运动的距离，钩码下落的高度等于滑块运动距离的，C错误。
故选D。
（2）滑块通过光电门的速度
根据动能定理可知
解得
故为了获得线性图像应作图像。
该图像的斜率为
12．答案：(1)AC
(2)1.05
(3)偏大
(4)
(5)
解析：（1）A.安装打点计时器时要竖直架稳，使其两限位孔在同一竖直线上，纸带运动时会减小摩擦力，减小实验误差，A正确；
B.为减小纸带运动过程中所受的摩擦阻力，打点计时器振针应置于系重物A的细线的正下方，而定位轴的位置在复写纸中心，在振针旁边，所以定位轴不应在重物A的细线的正下方，B错误；
C.先接通电源，待打点计时器打点稳定后再释放重物，C正确；
D.本实验研究对象不是做自由落体运动，无需选取最初第1、2两点间距离接近2mm的纸带，D错误。
故选AC。
（2）已知打点计时器所用交流电源的频率为50Hz，可知打点周期为
打B点时重物的瞬时速度等于打A、C两点间的平均速度，即
（3）如果本实验室电源频率小于，则打点周期大于0.02s，纸带上计数点间的距离变大，若仍按计算瞬时速度时，则使瞬时速度的测量值比实际值偏大。
（4）根据机械能守恒定律有
整理得
（5）对重物A、B、C整体，根据牛顿第二定律有
整理得
由题意可知
解得
13．答案：(1)见解析
(2)，
解析：（1）根据胡克定律则有弹性绳的弹力为
弹性绳对小明的弹力F随位移x变化关系的图线如图所示
在图中，图线与x轴所围面积表示弹力F做的功，则在游客从变为x的过程中，弹力F做的功为
所以弹性绳的弹性势能为
（2）从A到D的过程
则有
由（1）可知
解得
在C点的速度最大，设伸长量为，则此时弹力等于重力，则有
可得
从A到C由能量守恒有
解得
14．答案：（1）；（2），；（3）
解析：（1）设物块没放时，木板加速下滑的加速度大小为a，根据牛顿第二定律可得
解得
时木板速度的大小设为，则
（2）物体放到木板上后达到速度相同前，设木板的加速度为，物体的加速度大小为，对木板，根据牛顿第二定律得
解得
对物块，根据牛顿第二定律得
解得
设经时间物块与木板速度相同为，则有
解得
（3）物体放到木板上到达到速度时，物体的位移
木板的位移
物体相对木板向上运动
撤去F后，木板速度变慢，物体最终从木板下端离开木板，由功能关系知木板上表面摩擦生的热
解得
15．答案：（1）9mg；（2）6R；（3）4.5R
解析：（1）小物块恰好能运动到E点，可知在E点时的速度为零，则由C到E由机械能守恒定律
在C点时
解得
（2）从释放点到水平面由动能定理
解得
（3）物块在F点脱离，设该位置与C点连线与水平方向夹角为θ，则
由机械能守恒
解得
物块脱离以后做斜下抛运动，则
物块落地点到C点的距离
联立解得