2025年高三物理上学期“力与运动”综合测试卷

2025年高三物理上学期“力与运动”综合测试卷考试时间：90分钟满分：100分一、选择题（本题共8小题，每小题4分，共32分。1-5题为单选题，6-8题为多选题）1.关于运动和力的关系，下列说法正确的是（）A.物体速度为零时，合外力一定为零B.物体加速度方向一定与合外力方向相同C.物体所受合外力减小时，其速度一定减小D.物体做曲线运动时，所受合外力一定是变力2.某运动员在百米赛跑中，起跑后第3s末的速度为8m/s，第10s末到达终点时的速度为13m/s，则运动员在全程的平均速度为（）A.10m/sB.10.5m/sC.11m/sD.13m/s3.如图所示，质量为m的物块静止在倾角为θ的固定斜面上，已知物块与斜面间的动摩擦因数为μ，则斜面对物块的摩擦力大小为（）A.mgB.μmgcosθC.mgsinθD.μmg4.一物体做匀变速直线运动，其位移x与时间t的关系为x=2t+2t²（m），则该物体的初速度和加速度大小分别为（）A.2m/s，2m/s²B.2m/s，4m/s²C.4m/s，2m/s²D.4m/s，4m/s²5.质量为2kg的物体在水平拉力F作用下沿粗糙水平面做匀加速直线运动，已知加速度大小为2m/s²，动摩擦因数为0.3，重力加速度g=10m/s²，则拉力F的大小为（）A.4NB.6NC.10ND.16N6.关于牛顿运动定律，下列说法正确的是（）A.牛顿第一定律是通过理想实验得出的规律B.牛顿第二定律适用于所有参考系C.一对作用力与反作用力的冲量大小一定相等D.物体的加速度方向与所受合外力方向一定相同7.物体在竖直平面内做圆周运动，下列说法正确的是（）A.若物体做匀速圆周运动，向心力由重力提供B.若物体恰好通过最高点，其速度大小一定为√(gR)（R为轨道半径）C.物体在最低点时，向心力一定大于重力D.物体在运动过程中，向心加速度的方向始终指向圆心8.一物体从静止开始做直线运动，其加速度a随时间t变化的图像如图所示，则下列说法正确的是（）A.0~t₁时间内物体做匀加速直线运动B.t₁~t₂时间内物体的速度不断减小C.t₂时刻物体的速度达到最大值D.0~t₂时间内物体的位移为0.5a₁t₁²+a₁t₁(t₂-t₁)二、实验题（本题共2小题，共18分）9.（8分）某实验小组用如图所示装置探究“加速度与力、质量的关系”。（1）实验中需要平衡摩擦力，具体操作是将长木板的一端垫高，轻推小车，使小车能在木板上__________运动。（2）若已平衡摩擦力，某次实验中打出的纸带如图所示，已知打点计时器的频率为50Hz，相邻计数点间有4个点未画出，则小车的加速度大小为__________m/s²（结果保留两位有效数字）。（3）若保持小车质量不变，改变砂桶质量，得到多组加速度a与拉力F的数据，若图像不过原点，可能的原因是____________________。10.（10分）用如图所示装置测量物块与斜面间的动摩擦因数。实验步骤如下：①将物块从斜面顶端由静止释放，用打点计时器记录其运动过程；②已知斜面倾角为θ，重力加速度为g，测得物块下滑的加速度为a。（1）物块下滑过程中，所受摩擦力的表达式为f=（用m、g、θ、a表示）。（2）若测得θ=37°，a=2m/s²，g=10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8，则动摩擦因数μ=。（3）若实验中未平衡斜面的摩擦力，测量结果将__________（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。三、计算题（本题共4小题，共50分。解答时需写出必要的文字说明、方程式和演算步骤）11.（10分）质量为2kg的物体在水平地面上受到与水平方向成37°角斜向上的拉力F作用，恰好做匀速直线运动。已知物体与地面间的动摩擦因数为0.5，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s²。求：（1）拉力F的大小；（2）若将拉力方向改为水平，物体的加速度大小。12.（12分）如图所示，质量为M=4kg的斜面体静止在光滑水平面上，斜面倾角θ=30°，斜面上放置一质量m=2kg的物块，物块与斜面间的动摩擦因数μ=√3/6。现用水平向右的力F推斜面体，使物块与斜面保持相对静止，共同向右加速运动。求：（1）物块的加速度大小；（2）水平推力F的大小。13.（14分）一物体从离地高H=20m处自由下落，与地面碰撞后反弹的高度为h=5m，碰撞时间极短，重力加速度g=10m/s²。求：（1）物体下落过程中与地面碰撞前的速度大小；（2）物体与地面碰撞过程中，地面对物体的平均作用力大小（已知物体质量m=1kg，碰撞时间Δt=0.1s）；（3）物体从开始下落到反弹至最高点的总时间。14.（14分）如图所示，半径R=0.5m的光滑半圆形轨道固定在竖直平面内，底端与水平轨道相切于B点，水平轨道BC长L=2m，动摩擦因数μ=0.2。质量m=1kg的物块从轨道顶端A点由静止释放，滑至C点时恰好停止。求：（1）物块运动到B点时的速度大小；（2）物块在BC段滑行的时间；（3）若在水平轨道BC上某位置固定一轻质弹簧（弹簧未画出），弹簧右端与墙壁连接，左端自由，物块从A点释放后压缩弹簧至最短，再被弹回并能通过A点，求弹簧的最大弹性势能。参考答案一、选择题B2.A3.C4.B5.C6.ACD7.CD8.ACD二、实验题（1）匀速直线（2）0.40（3）未平衡摩擦力或平衡不足（1）m(gsinθ-a)（2）0.5（3）偏大三、计算题（1）对物体受力分析，竖直方向：N+Fsin37°=mg；水平方向：Fcos37°=μN。联立解得F=10N。（2）改为水平拉力后，F-μmg=ma，解得a=0。（1）对物块受力分析，竖直方向：Ncosθ=mg+fsinθ；水平方向：Nsinθ-fcosθ=ma。又f=μN，联立解得a=2.5m/s²。（2）对整体：F=(M+m)a=15N。（1）下落过程：v₁²=2gH，解得v₁=20m/s。（2）反弹过程：v₂²=2gh，解得v₂=10m/s。碰撞过程：(F-mg)Δt=m(v₂+v₁)，解得F=310N。（3）下落时间t₁=v₁/g=2s，反弹时间t₂=v₂/g=1s，总时间t=3.1s。（1）从A到B：mgR=0.5mv²，解得v=√(2gR)=√