2024-2025学年河北省保定市高三（上）期中考试物理试卷
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.有关运动学的相关概念，下列说法正确的是( )
A. 某同学参加学校秋季运动会的比赛，他的位移大小和路程相等
B. 研究巴黎奥运会上全红婵跳水的入水动作时，可以把全红婵看作质点
C. 经常听到某品牌的汽车比另一品牌的汽车启动快，启动快是指加速度大
D. 某段高速路区间限速标志“限速区间，限速”，这里是瞬时速度
2.细绳一端系在点，另一端跨过光滑定滑轮后悬挂一小桶，另一小桶通过光滑挂钩挂在细绳上，小桶、完全相同，可以通过添加细砂改变小桶的重力。系统平衡后如图所示，下列说法正确的是( )
A. 如果与的夹角等于，中细砂的质量等于中细砂的质量
B. 如果与的夹角等于，中细砂的质量等于中细砂的质量
C. 如果与的夹角大于，中细砂的质量大于中细砂的质量
D. 如果与的夹角小于，中细砂的质量大于中细砂的质量
3.如图所示，某款自行车大齿轮总齿数为，小齿轮总齿数为，后轮直径为。某同学骑行时，匀速蹬脚踏板带动大齿轮每秒钟转圈，则自行车向前行驶的车速为( )
A. B. C. D.
4.如图所示，一质量为的物块，沿竖直墙下滑的过程中受到如图所示的作用力，已知物块与竖直墙间的动摩擦因数为，且与水平方向夹角，，，。下列说法正确的是( )
A. 物块对竖直墙的压力大小为 B. 物块与竖直墙间的摩擦力大小为
C. 物块的加速度大小为 D. 物块的加速度大小为
5.如图所示，把物体轻放在传送带底端点，传送至顶端点时物体恰好与传送带速度相同。如果仅适当增大传送带的速度，物体从点传送至点的过程中，下列说法中正确的是( )
A. 传送时间将缩短 B. 摩擦力对物体所做的功不变
C. 物体与传送带因摩擦而产生的热量将不变 D. 物体机械能的变化量将增大
6.质量为的物块静止于水平面上，时刻施加一水平拉力，拉力随时间变化的关系如图所示。已知物块与水平面之间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取。下列选项正确的是( )
A. 内重力的冲量为零
B. 内摩擦力冲量的大小为
C. 时物块的动量为零
D. 时物块动量的大小为
7.一长为的金属管从地面以的速率竖直上抛，管在运动过程中保持竖直，管口正上方高处有一小球同时自由下落，金属管落地前小球从管中穿过。已知重力加速度为，不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A. 小球从开始运动到穿过管所用的时间等于
B. 若小球在管上升阶段穿过管，则
C. 若小球在管下降阶段穿过管，则
D. 小球不可能在管上升阶段穿过管
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.如图所示，一质量为的长木板放在光滑水平面上，在其右端放一质量为的小物块。现给和大小均为、方向相反的初速度。已知最终没有滑离木板，，则下列说法正确的是( )
A. A、系统动量守恒
B. 当速度大小为时，的速度大小一定为
C. A、间动摩擦因数越大，相对运动的时间越短
D. A、间动摩擦因数越大，系统因摩擦而产生的热量越大
9.某空间站绕地球做匀速圆周运动的轨道半径为，航天员在空间站内操纵长为的机械臂捕获了空间站外一质量为的空间碎片，如图所示。已知在机械臂的作用下，空间碎片、空间站和地球球心始终在同一直线上，地球半径为，地球表面重力加速度为。忽略捕获过程中空间站轨道的变化，下列说法正确的是( )
A. 空间站做圆周运动的周期为
B. 空间站所在轨道处的重力加速度
C. 机械臂对空间碎片的作用力大小
D. 机械臂对空间碎片的作用力大小
10.如图，轻杆带转轴一端与物块连接，轻杆可绕转轴在如图所示的竖直面内转动，其上端固定小球，、质量均为且置于质量为的小车中，小车放在光滑水平面上。细线右端固定于车厢壁点，左端与球相连，、等高，物块与车厢地板间的动摩擦因数为。给小车施加水平向左的作用力，保证轻杆与竖直方向的夹角且与小车始终保持相对静止假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为。下列说法正确的是( )
A. 轻杆对小球的作用力大小一定为，方向沿杆斜向上
B. 细线拉力为时，小车的加速度大小为
C. 当，
D. 当，
三、实验题：本大题共2小题，共14分。
11.某同学用如图甲所示的实验装置来探究两个互成角度的力的合成规律。进行如下操作：
在木板上固定一张白纸，然后竖直固定木板。
将弹簧测力计的一端挂在点。
带绳结的细绳套，一端连接的挂钩，一端连接重物，另一端连接弹簧测力计的挂钩。
手持弹簧测力计的另一端水平向左拉，使结点静止在某位置。
分别读出弹簧测力计和的示数，在白纸上记录点的位置和细绳的方向。
改变、弹簧拉力的夹角，重复操作步骤进行多次实验和记录。
为保证实验测量的准确性，达成实验目的，以下操作符合要求的是( )
A.弹簧测力计应在使用前校零
B.多次实验过程中，每次都应使绳结点静止在同一位置
C.每次确定拉力的方向时，需要沿细绳标记相距较远的两个点
D.本实验需要用弹簧测力计测量重物的重力
本实验用的弹簧测力计的示数单位为，某次实验操作过程中弹簧测力计的示数如图甲所示，读数为____。
根据实验原理及操作，在某次作图时，图中______选填“乙”或“丙”是合理的。
12.在用自由落体法验证机械能守恒定律的实验中，质量为的重锤拖着纸带下落，在此过程中，打点计时器在纸带上打出一系列的点。在纸带上选取五个连续的点、、、、，如图所示。其中为重锤由静止开始下落时记录的点，各点到点的距离分别是、、、、。当地重力加速度。本实验所用电源的频率。
纸带被释放瞬间的四种情况如图所示，其中操作正确的是________
A. ． ． ．
打点计时器打下点时，重锤下落的速度____。计算结果保留三位有效数字
从打下点到打下点的过程中，重锤重力势能的减小量______；重锤动能的增加量_______。计算结果保留三位有效数字
分析实验数据，你能得出什么样的实验结论？__________。
四、计算题：本大题共3小题，共40分。
13.如图所示，某人从平台上水平抛出一弹性球，与平台右侧固定的四分之一圆形轨道的点发生碰撞，碰撞后弹性球恰能原路返回至此人手中。已知圆形轨道半径为，圆心与点连线跟竖直方向夹角为，弹性球抛出时离地高度为，忽略空气阻力，重力加速度为，，，求：
弹性球抛出后运动到点所用的时间；
弹性球水平抛出时的速度大小。
14.光滑水平面与内壁光滑的竖直半圆轨道在点平滑连接，该半圆轨道半径大小为。质量为的球以速度大小未知从点冲上半圆轨道，在点对半圆轨道的压力为其重力的倍。如图所示，将球静置于点，球仍以速度向右运动，与球发生弹性碰撞，碰后、两球速度大小相等、方向相反。已知重力加速度为，不计空气阻力。求：
球在点时的速度大小；
球的质量；
球沿半圆轨道运动的最大高度。
15.如甲图所示，两个物体、均可视为质点中间用劲度系数为的轻质弹簧连接，静置于水平地面上，物体与点左侧地面间动摩擦因数为，与点右侧的摩擦可忽略不计。时刻开始，物体受水平向右的拉力，与物体的位移关系如乙图所示。后撤去拉力，此时物体刚好开始运动，整个过程中物体、的速度与时间关系如丙图所示。物体质量为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，。求：
物体刚开始运动时弹簧的形变量；
时，物体、及弹簧系统的机械能；
弹簧第一次恢复原长时，物体、的速率。
参考答案
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
乙
12.
见解析
13.碰撞后弹性球恰能原路返回至此人手中，说明到达点时速度方向沿半径方向，在点时的竖直速度为
则用时间为
弹性球水平抛出时的速度大小
14.根据牛顿第二定律可得
解得
对球，根据机械能守恒定律有
所以
两球碰撞过程动量守恒，则
所以
当小球达到最大高度处时，与圆心的连线与水平方向夹角为，则
最大高度为
联立可得
15.物体刚开始运动时，对进行受力分析，弹簧弹力等于最大静摩擦力
可得弹簧的形变量
由图乙可知， 时， ，由牛顿第二定律得
由图丙可知，内物体做初速度为的匀加速直线运动，则有
解得
时
解得
由功能关系，、及簧系统的机械能等于做的功
由图像可得
则系统机械能
时，物体、的速度分别为
后撤去，设弹簧第一次恢复原长时，物体、的速度分别为、，、及弹簧系统动量守恒
机械能守恒
计算得出物体、的速度可能的两组解
或
由丙图可知，弹簧第一次恢复原长时，物体的速率为正值，所以舍去第二组解，故弹簧第一次恢复原长时，物体、的速率分别为，。
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