吉林省東北師范大學附屬中學2024-2025學年高三上學期第一

次摸底考試物理試卷

學校:姓名：班級：考號：

一、單選題

1.2022年中國空間站已經全面建成，目前已經轉入應用與發展階段。如圖所示，若該空間

站僅在地球引力作用下繞地球沿橢圓軌道運動，則運動過程中不變的物理量是（）

C.動能D.機械能

2.如圖，滾筒洗衣機的滾筒截面是圓形的，a、c分別為最低點和最高點，6、4兩點與圓心

等高，洗衣機以一定的轉速脫水時，濕衣物隨滾筒在豎直面內做勻速圓周運動。下列說法正

A.濕衣物在6、d兩點的向心力相同

B.濕衣物在°點更容易脫水

C.濕衣物在c點更容易脫水

D.減小轉速濕衣物脫水效果會更好

3.如圖為煙花在空中的運動軌跡，虛線為軌跡上°、氏c三點的切線，其中最高點b的切

線方向水平，c點的切線方向豎直，可知該煙花（）

試卷第1頁，共8頁

A.由。點運動到c點過程中，水平方向做勻速運動

B.由b點到c點做平拋運動

C.在6點的加速度方向豎直向下

D.在6點處于失重狀態

4.如圖，在光滑的固定足夠長木板上，用輕質彈簧連接的兩個物塊A、B在水平恒力尸作

用下以相同加速度向左運動，兩物塊材料相同且〃加B。下列可以使彈簧伸長量不變的是

()

A.增大水平拉力尸

B.在木板上表面墊上粗糙的紙

C.將A、B的位置互換

D.懸線下增掛一定質量的小鉤碼

5.如圖所示，整個系統處于靜止狀態，動滑輪與定滑輪之間的輕繩與水平方向的夾角為6。

如果將繩一端的固定點P緩慢向上移動到。點，滑輪質量和一切摩擦均不計，整個系統重

新平衡后（）

試卷第2頁，共8頁

B.物塊B的高度不變，。變大

C.物塊B的高度增大，。變大

D.物塊B的高度增大，。不變

6.如圖，一物塊以初速度為從O點沿斜面向上運動，同時從。點斜向上以相同速度大小拋

出一個小球，物塊和小球的質量相等，它們在斜面上的P點相遇，不計空氣阻力。下列說

法正確的是（）

A.小球和物塊加速度相等

B.小球運動到最高點時離斜面最遠

C.在尸點時，小球的動能大于物塊的動能

D.小球和物塊從。點到P點過程中合外力的功率相等

7.“再生制動”是車輛靠慣性滑行時帶動發電機發電，將部分動能轉化為電能儲存在電池中。

某質量為優的汽電混動汽車以速度匕（匕＞%）在平直路面上勻速行駛，該汽車設定為速度大

于％時選擇再生制動，速度小于等于%時選擇機械制動，再生制動階段阻力大小與速度大小

成正比，即/=如；機械制動階段阻力大小恒為車重的〃倍，重力加速度大小為g。則從某

一時刻開始制動直到停下，汽車運動的位移大小為（）

mv.-mv,%B加匕一.%?%

A..-r

2k2〃g"k2〃g

「rn^-mv^VoD〃訴一加葉?片

c.十

22〃gk2〃g

二、多選題

8.人們有時用“打夯”的方式把松散的地面夯實。某次打夯符合如圖模型：兩人同時通過繩

子對重物各施加一個大小為600N,方向都與豎直方向成37。的力作用；重物離開水平地面

30cm后人停止施力，最后重物自由下落把地面砸深3cm。重物的質量為50kg,取重力加速

度g=10m/s2,cos37°=0.8,不計空氣阻力，此次打夯過程中（）

試卷第3頁，共8頁

A.人對重物做功288J

B.重物的重力勢能減少288J

C.重物的重力勢能減少165J

D.重物對地面的平均沖擊力大小為10100N

9.如圖，從空間站伸出的機械臂外端安置微型衛星，微型衛星、空間站、地球在同直

線上，微型衛星與空間站同步做勻速圓周運動。已知地球半徑為空間站的軌道半徑為r,

機械臂長為d,忽略空間站對衛星的引力以及空間站的尺寸，下列說法正確的是（）

A.微型衛星的線速度與空間站的線速度大小之比為、

Vr+d

B.空間站所在處加速度與地球表面處加速度之比為勺

r

C.微型衛星處于完全失重狀態

D.若機械臂操作不當，微型衛星脫落后會飛離空間站

10.如圖（a）,質量均為"?的物塊甲和木板乙疊放在光滑水平面，甲到乙左端的距離為乙

初始時甲、乙均靜止，質量為M的物塊丙以速度vo向右運動，與乙發生彈性碰撞。碰后乙

的位移x隨時間t的變化如圖（b）中實線所示，其中加時刻前后的圖像分別是拋物線（圖

中虛線）的一部分和直線，二者相切于尸，拋物線的頂點為0。甲始終未脫離乙，重力加速

度大小為g。下列說法正確的是（）

試卷第4頁，共8頁

C.乙至少為竽

D.乙、丙的質量比ZM:M=1:2

三、實驗題

II.物理小組進行驗證機械能守恒定律實驗，設計了如下方案：

(1)在實驗操作過程中出現如圖所示的四種情況，操作正確的是:

(2)利用上述裝置按正確操作得到了一條完整的紙帶，由于紙帶較長，圖中有部分未畫出，

如圖所示。紙帶上各點是打點計時器打出的計時點，其中。點為紙帶上打出的第一個點。

利用下列測量值能完成驗證機械能守恒定律的選項有o

OABCDEFG>

試卷第5頁，共8頁

A.04、40和EG的長度B.0C.3c和。￡的長度

C.BD、CF和EG的長度D.AC,8。和EG的長度

（3）換用兩個質量分別為叫、啊的重物P、Q進行多次實驗，記錄下落高度〃和相應的速度

大小v,描繪一一”圖像如圖。對比圖像分析正確的是。

A.阻力可能為零B.阻力不可能為零

C.叫可能等于加2D.叫不可能等于啊

12.某同學用圖甲所示裝置探究加速度合外力之間的關系。圖中長木板水平放置，輕繩跨過

定滑輪，一端與放在木板上的小車相連，另一端可懸掛鉤碼，本實驗中可用的鉤碼共有N

個，每個鉤碼的質量為加，小車的質量為重力加速度大小為g。

小車、鉤碼打點計時器

—~~rWr

接交流電源

（1）平衡摩擦力：將N個鉤碼全部放入小車中，在長木板不帶滑輪的一端下方墊上一個小物

塊后，發現小車（和鉤碼）做減速運動，則應將小物塊向（選填“左”或“右”）移動，

才會使小車（和鉤碼）在板上做勻速運動；

（2）平衡摩擦力后，將〃（依次取〃=1,2,3,400）個鉤碼掛在輕繩左端，其余？V—”個鉤

碼放在小車內，用手按住小車并使輕繩與木板平行，打開電源，釋放小車，獲得一條清晰的

紙帶如圖乙，相鄰計數點間的時間間隔均為0.1s,則可計算出小車的加速度大小.=

m/s?（結果保留3位有效數字）；

試卷第6頁，共8頁

(3)實驗中(選填“需要”或“不需要”)滿足“小車及車上鉤碼的總質量遠大于所掛鉤碼

質量”的條件；

(4)丙圖是利用不同〃對應不同a作出的圖像，如果圖線斜率為左，通過理論分析可知

本實驗中可用的鉤碼個數N=(用g、k、tn、M表示)；

四、解答題

13.遙控小汽車在驅動電機提供的尸=10N作用下從/處由靜止開始在水平面上運動，運動

中發現前方2處有一障礙物，立即關閉驅動電機，小汽車恰好不撞上障礙物。已知小汽車

質量為優=lkg,/、8之間距離為x=20m,小汽車受到的阻力是其重力的0.5倍，取重力加

速度g=10m/s2。

(1)求小汽車從開始運動到關閉驅動電機的時間；

(2)若小汽車從N點由靜止開始以額定功率啟動，經%=4.0s后關閉驅動電機，小汽車也恰好

不與障礙物相撞，求小汽車電機的額定功率。

14.利用如圖簡易裝置可以探測在真空環境內微粒在重力場中的能量。P是一個微粒源，能

持續水平向右發射質量相同、初速度不同的微粒，高度為〃的探測屏豎直放置，離尸點

的水平距離為乙上端/與尸點的高度差也為限

(1)若打在探測屏/、3兩點的微粒的動能相等，求￡與〃的關系；

(2)若在界線。/以下加一個方向水平向右，大小是微粒重力的3倍的恒定外力(圖中未畫

3

出)，某一微粒恰好能沿直線打在3處，求工與力的關系。

15.下圖為某公司自動卸貨過程的簡化示意圖。用來裝運貨物的平底箱和處于足夠長的光滑

水平軌道上的無動力小車質量均為m=6kg,光滑傾斜軌道底端通過一小段光滑圓弧與小車無

縫接觸，需要運送的貨物距離軌道底端的高度為人=5m,小車右端固定一豎直擋板，平底箱

與小車上表面的動摩擦因數為〃=0.125,平底箱與擋板碰撞后不反彈。軌道右端固定一勁度

試卷第7頁，共8頁

系數無窮大的理想彈簧(壓縮彈簧可以全部轉化為彈性勢能，但壓縮量可以忽略)。小車受

彈簧作用速度減為零時立即鎖定小車，卸下貨物后將平底箱緊靠擋板放置并解除對小車的鎖

定，小車及空的平底箱一起被彈回，小車與水平軌道左側臺階碰撞瞬間停止，空平底箱滑出

小車沖上傾斜軌道回到出發點，每次貨物裝箱后不會在平底箱中滑動，取重力加速度

(1)平底箱滑上小車前瞬間的速度大小；

(2)當某次貨物質量為M=24kg,若能將空箱順利運回釋放點，小車的長度L需滿足什么條件;

⑶當小車的長度為￡=5m,若能順利將空箱順利運回釋放點，每次運送的貨物質量m應滿

足什么要求。

試卷第8頁，共8頁

《吉林省東北師范大學附屬中學2024-2025學年高三上學期第一次摸底考試物理試卷》參

考答案

題號12345678910

答案DBDBACBADBDACD

1.D

【詳解】AC.空間站繞地球做橢圓運動過程中，速度大小和方向不斷改變，故動量時刻改

變，動能時刻改變，故AC錯誤；

B.空間站到地心的距離不斷改變，由萬有引力提供向心力

_Mm

=ma

可知，加速度時刻改變，故B錯誤；

D.空間站僅在地球引力作用下運動，所以機械能守恒，故D正確。

故選D。

2.B

【詳解】A.濕衣物隨滾筒在豎直平面內做勻速圓周運動，則其在6、4兩處的向心力大小

相等，方向相反。故A錯誤；

B.濕衣物運動到最低點。點時，加速度方向豎直向上，處于超重狀態，由牛頓第二定律可

知，濕衣物在。點受到滾筒的作用力最大，脫水效果最好。故B正確；

C.同理，濕衣物在c點時，加速度豎直向下，處于失重狀態，由牛頓第二定律可知，濕衣

物在c點受到滾筒的作用力最小，脫水效果最差。故C錯誤；

D.增大洗衣機轉速，水需要的向心力越大，水越容易做離心運動，脫水效果會更好。故D

錯誤。

故選B。

3.D

【詳解】A.煙花做曲線運動，其速度方向沿運動軌跡的切線方向，煙花在c點的水平速度

為零，故煙花受到空氣阻力的作用，水平方向并非是勻速運動，故A錯誤；

B.由于存在空氣阻力的作用，不是只受重力，所以煙花由6點到c點不是做平拋運動，故

B錯誤；

C.煙花在6點受到空氣阻力和重力的作用，其加速度并非是豎直向下，故C錯誤；

D.由于在6點時煙花存在向下的加速度，故煙花處于失重狀態，故D正確。

故選D。

答案第1頁，共12頁

4.B

【詳解】A.彈簧穩定時伸長量取決于彈簧的彈力居單，以物塊A、B整體為研究對象，根據

牛頓第二定律有

F=（機人+）a

以B為研究對象，根據牛頓第二定律有

%=mBa

聯立可得

_mBF

「彈一

加A+%B

可知增大水平拉力尸，彈簧的彈力增大，伸長量增大，故A錯誤；

B.在木板上表面墊上粗糙的紙，設物塊A、B與紙間的動摩擦因數為〃，以物塊A、B整

體為研究對象，根據牛頓第二定律有

以B為研究對象，根據牛頓第二定律有

F^~^m3g=mBa'

聯立可得

—mA+mB

可知彈簧彈力不變，則伸長量不變，故B正確；

C.將A、B的位置互換，以物塊A、B整體為研究對象，根據牛頓第二定律有

F=（機4+mB^a

以A為研究對象，根據牛頓第二定律有

瑁=2

聯立可得

%F、_mBF

raM—:一

〃?A+mBmA+WB

可知彈簧彈力變大，伸長變大，故C錯誤；

D.懸線下增掛一定質量的鉤碼，設鉤碼的質量為〃?0，對ABC整體，由牛頓第二定律得

F-mcg-（mA+mB+mc）a"

答案第2頁，共12頁

可知

a<a

對A有

F-F2md

未懸掛鉤碼時，對A有

F-F^=mAa

對比可得

璃>與

可知彈簧彈力變大，伸長變大，故D錯誤。

故選Bo

5.A

【詳解】設繩子拉力大小為F，以B為對象，有

F=mBg

以動滑輪為對象，根據受力平衡可得

2Fsin。=mAg

設左側墻壁與定滑輪之間的繩子長度為工，水平距離為X,根據幾何關系可得

cos0=—

L

將繩一端的固定點p緩慢向上移動到0點，繩子拉力大小保持不變，則e不變，由于水平

距離X不變，則左側墻壁與定滑輪之間的繩子長度上不變，故物塊8的高度不變。

故選Ao

6.C

【詳解】B.把小球的運動分解為沿斜面方向和垂直斜面方向，當垂直斜面方向的分速度減

為0時，小球離斜面最遠，但此時小球不是運動到最高點，故B錯誤；

C.把小球的速度分解到沿斜面方向和垂直斜面方向，則小球沿斜面方向的速度小于物塊的

速度，若斜面光滑，則小球和物塊沿斜面方向的加速度相同，則不可能在P點相遇，所以

斜面是粗糙的；從。點到尸點，小球和物塊克服重力做功相對，但物塊還要克服摩擦力做

功，由于初動能相等，根據動能定理可知，在尸點時，小球的動能大于物塊的動能，故C

正確；

答案第3頁，共12頁

D.從。點到尸點過程，小球只克服重力做功，物塊需要克服重力做功和克服摩擦力做功,

則合外力對物塊做功的大小大于合外力對小球做功的大小，又所用時間相等，所以小球和物

塊從O點到P點過程中合外力的功率不相等，故D錯誤。

A.小球的加速度為

.球=S

設斜面傾角為凡物塊與斜面的動摩擦因數為〃，根據牛頓第二定律可得

mgsin0+/jmgcos0=ma^

可得物塊的加速度大小為

。物=gsin0+//gcos0

不能確定小球和物塊加速度是否大小相等，故A錯誤。

故選C。

7.B

【詳解】設汽電混動汽車再生制動階段運動的位移為不，由動量定理得

-f\t=771Av

又

f=kv

即

-kv\t=mAv

所以在再生制動階段有

-kxx=mv0-mvi

解得

v_m(v1-v0)

再=~I-

在機械制動階段，汽電混動汽車做勻減速運動，由牛頓第二定律可得

f=ma

又

f'=

解得

a=Ng

答案第4頁，共12頁

設勻減速運動的位移為馬,由運動學得

2a2〃g

所以汽電混動汽車從剎車到停止的位移為

rrIT正匕一%)1V；

X-A]-TXy_-------------1-------

k2〃g

故選B。

8.AD

【詳解】A.人對重物做功為

%=2/cos370%=2x600x0.8x0.3J=288J

故A正確；

BC.重物的重力勢能減少

AE'p=mgA/z=50x10x0.03J=15J

故c錯誤；

D.設地面對重物的平均沖擊力大小為尸，對全程根據動能定理有

Wx+mgAh—FAh=0—0

解得

F=10100N

根據牛頓第三定律可知，重物對地面平均沖擊力的大小為10100N,故D正確。

故選ADo

9.BD

【詳解】A.微型衛星和空間站能與地心保持在同一直線上繞地球做勻速圓周運動，所以微

型衛星的角速度與空間站的角速度相等，根據丫=0廠可知

v衛星_r+d

v空間站r

故A錯誤；

B.根據牛頓第二定律

「Mm

G——=ma

解得空間站所在軌道處的加速度

答案第5頁，共12頁

a=G—

r

在地球表面

「Mm

G-^=mg

解得

g=G不

所以

aR2

7

gT

故B正確；

CD.根據牛頓第二定律

G絲

r

解得

GM

3=

可知僅受萬有引力提供向心力時，微型衛星比空間站的軌道半徑大，角速度小，由于微型衛

星跟隨空間站以共同的角速度運動，由尸=/療，可知所需向心力增大，所以機械臂對微型

衛星有拉力作用不是完全始終。所以，若機械臂操作不當，微型衛星脫落后會飛離空間站，

故C錯誤，D正確。

故選BDo

10.ACD

【詳解】B.由圖（b）可知，碰后07。時間內乙做勻減速直線運動，切時刻甲乙共速，之后

二者勻速運動，設碰后瞬間乙的速度大小為V/,碰后乙的加速度大小為°,則有

12

x=v1t0--at0=voto

拋物線的頂點為0,若乙一直做勻減速運動將在2。時刻速度減為0,則有

匕=Q?2to

聯立解得

故B錯誤；

D.物塊丙與乙發生彈性碰撞，碰撞過程根據動量守恒和機械能守恒可得

答案第6頁，共12頁

Mv0=MV2+mvx

；A/v；=+:冽v；

解得

2M4

v

i=M+m3”

可得

m_1

~M~2

故D正確;

c.丙、乙碰后，甲、乙動量守恒，則

mvi=2mv3

由能量守恒可得

fL=~mvi—

f=ma

聯立解得

2

￡T=§v(/o

故C正確;

A.由于

2Vo

所以

2Vo

〃=--

3g%

故A正確。

故選ACD?

11.(1)B

⑵C

(3)BC

【詳解】(1)打點計時器應連接交流電源，為了減小紙帶與打點計時器間的摩擦，并且充分

利用紙帶，應手提著紙帶上端使紙帶處于豎直方向且重物靠近打點計時器。

故選B。

答案第7頁，共12頁

(2)根據勻變速直線運動中間時刻的速度等于這段時間內的平均速度，結合動能與重力勢

能表達式。

A.當已知AD和EG的長度時，可求得尸點與3C的中間時刻速度，從而確定兩者的

動能變化，但無法求解對應的重力勢能的變化，故A錯誤；

B.當已知OC、和DE的長度時，可求得3c的中間時刻速度和。E的中間時刻速度，

從而確定兩者的動能變化，但無法求解對應的重力勢能的變化，故B錯誤；

C.當已知3D、CF和EG的長度時，依據3。和EG的長度，可分別求得C點與歹點的瞬

時速度，從而求得動能的變化，再由CF確定重力勢能的變化，進而得以驗證機械能守恒，

故C正確；

D.當已知NC、8。和￡G的長度時，依據/C和￡G長度，可求得8點與尸點的瞬時速度,

從而求得動能的變化，而2尸間距不知道，則無法驗證機械能守恒，故D錯誤。

故選C。

(3)設重物受到的阻力大小為了，根據動能定理可得

mgh-fli=-^mv2

整理可得

22(mg-/)f

v=-------------n=Z(g-----)n

mm

若阻力為0,則v?一〃圖線的斜率為左=2g,則兩圖線斜率應相同，由題圖可知，兩圖線斜率

不相等，所以阻力不可能為零；由圖像斜率關系可知

g-->g~—

mxm2

由于不清楚兩重物所受阻力大小關系，所以無法確定叫與叫的大小關系，即叫可能等于叫。

故選BCo

12.(1)左

(2)2.02

(3)不需要

gM

(4)7-----

km

【詳解】(1)發現小車做減速運動，說明斜面傾角過小，應增大傾角，則應將小物塊向左移

動，才會使小車在板上做勻速運動

(2)根據逐差法可得小車的加速度大小為

答案第8頁，共12頁

(11.10+13.10+15.10-5.00-7.05-9.1。,,

a=-----------------------------；----------------------m/s2?2_02m/s2

9x0.12

(3)由于本實驗中的研究對象是小車和N個祛碼，不用計算繩子拉力，因此不需要滿足“小

車及車上鉤碼的總質量遠大于所掛鉤碼質量”的條件。

(4)以小車和N個磋碼為整體，根據牛頓第二定律可得

nmg=(M+Nm)a

整理可得

Nm+M

可知圖像的斜率為

Nm+M

解得本實驗中可用的鉤碼個數為

—

km

13.(l)2s

(2)25W

【詳解】(1)設小汽車關閉驅動電機前后的加速度大小分別為q、出，根據牛頓第二定律有

F-0.5mg=max,0.5mg=ma2

解得

22

ax=5m/s,a2=5m/s

設小汽車從開始運動到關閉驅動電機的時間為加速階段根據運動學公式有

12

v=axt,西=5”

減速階段由運動學公式有

又

x=xl+x2

聯立解得

t=2s

答案第9頁，共12頁

(2)小汽車從N點由靜止開始以額定功率啟動，設額定功率為七,對全程根據動能定理有

-0.5mgr=0

解得

%=25W

14.(1)Z=2A/2A

(2)￡=V3/Z

【詳解】(1)設打在/點的微粒的初速度為匕，則有

712

Th

z=M，=~gtx

可得

Vj=L,'_g_

2h

同理可得打在B點的微粒的初速度為

v2=L.

4/z

打在4和2兩點的動能一樣，根據動能定理可得

mg?2〃=；mv1-；mvf

則有

17712c7

—mvx+mgn=—mv2+2mgn

聯立可得乙與〃的關系為

L=2同

(2)若在界線。/以下加一個方向水平向右，大小是微粒重力的3