2026年江苏省部编版高三物理第三章知识点巩固习题

2026年江苏省部编版高三物理第三章知识点巩固习题一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.某物体在水平面上做直线运动，其速度-时间图像如图所示。关于该物体的运动情况，下列说法正确的是（）A.物体在0-2s内做匀加速直线运动，加速度大小为2m/s²B.物体在2-4s内做匀速直线运动，速度为4m/sC.物体在4-6s内做匀减速直线运动，加速度大小为1m/s²D.物体在6-8s内做反向匀速直线运动，速度为2m/s参考答案：B解析：根据速度-时间图像，0-2s内速度从0增加到4m/s，斜率表示加速度，加速度为2m/s²，故A错误；2-4s内速度保持4m/s不变，为匀速直线运动，故B正确；4-6s内速度从4m/s减小到0，斜率表示加速度，加速度为-2m/s²，大小为2m/s²，故C错误；6-8s内速度从0减小到-2m/s，为反向匀速直线运动，速度为2m/s，故D错误。2.一颗人造地球卫星在圆形轨道上运行，下列说法正确的是（）A.卫星的线速度大小不变，但方向时刻改变B.卫星的向心加速度大小不变，但方向时刻改变C.卫星的角速度大小不变，方向始终与线速度方向相同D.卫星的机械能守恒，但动能和势能相互转化参考答案：A解析：卫星做圆周运动时，线速度大小不变但方向时刻改变，故A正确；向心加速度大小不变但方向始终指向圆心，故B错误；角速度大小不变，方向与旋转方向相同，与线速度方向垂直，故C错误；卫星只受重力，机械能守恒，动能和势能相互转化，但总机械能不变，故D错误。3.一根轻质弹簧原长为L₀，劲度系数为k，将其一端固定，另一端连接一个质量为m的小球。现使小球在光滑水平面上做简谐运动，下列说法正确的是（）A.小球的振幅越大，周期越小B.小球的振幅越大，最大速度越大C.小球的回复力总是指向平衡位置D.小球的加速度总是与位移方向相反参考答案：B解析：简谐运动的周期T=2π√(m/k)与振幅无关，故A错误；最大速度vₘ=ωA，其中ω=√(k/m)，A越大，vₘ越大，故B正确；回复力F=-kx总是指向平衡位置，故C正确；加速度a=-F/m=-kx/m，方向与位移方向相反，故D正确。4.一列简谐波沿x轴正方向传播，波速为v，某时刻波形如图所示。关于该波的传播，下列说法正确的是（）A.波源的振动频率为v/λB.波源此刻的振动方向向上C.经过1s，x=2m处的质点到达波峰位置D.x=4m处的质点比x=2m处的质点先回到平衡位置参考答案：B解析：波源的振动频率f=v/λ，故A错误；根据波形图，波峰左侧质点向上振动，波峰右侧质点向下振动，波源此刻的振动方向向上，故B正确；经过1s，波传播距离s=vt=4m，x=2m处的质点从波谷到波峰，但实际波形图显示x=2m处为波峰，故C错误；x=4m处的质点比x=2m处的质点晚振动，故D错误。5.一物体从高处自由下落，不计空气阻力，下列说法正确的是（）A.物体的速度变化量在相邻1s内逐渐增大B.物体的加速度始终为9.8m/s²C.物体的动能和势能之和不断增加D.物体的机械能不守恒参考答案：B解析：自由落体加速度恒为g=9.8m/s²，速度变化量Δv=gΔt，在相邻1s内Δv逐渐增大，故A正确；加速度始终为9.8m/s²，故B正确；机械能守恒，动能和势能相互转化，但总机械能不变，故C、D错误。6.一根粗细均匀的直棒，其重心位于棒的中点。现将直棒一端固定，使其在竖直平面内做小角度摆动，下列说法正确的是（）A.直棒的摆动周期与摆长无关B.直棒的摆动是简谐运动C.直棒摆动时，重力的瞬时功率始终为零D.直棒摆动时，重力的势能始终在变化参考答案：D解析：单摆的摆动周期T=2π√(L/g)，与摆长L有关，故A错误；小角度摆动近似简谐运动，但非严格简谐运动，故B错误；重力的瞬时功率P=mgv₀sinθ，摆动过程中瞬时功率不为零，故C错误；直棒摆动时，高度变化，重力势能始终在变化，故D正确。7.一颗卫星绕地球做椭圆轨道运动，下列说法正确的是（）A.卫星在近地点时，速度最大，动能最大B.卫星在远地点时，速度最小，势能最小C.卫星在轨道上运动时，机械能守恒D.卫星在轨道上运动时，角动量守恒参考答案：C解析：卫星在近地点时，速度最大，动能最大，势能最小，故A正确；卫星在远地点时，速度最小，势能最大，故B错误；卫星只受重力，机械能守恒，故C正确；卫星在轨道上运动时，角动量不守恒，因为速度方向变化，故D错误。8.一根轻质弹簧一端固定，另一端连接一个质量为m的小球。现使小球在光滑水平面上做简谐运动，下列说法正确的是（）A.小球的振幅越大，周期越小B.小球的振幅越大，最大速度越大C.小球的回复力总是指向平衡位置D.小球的加速度总是与位移方向相反参考答案：B解析：简谐运动的周期T=2π√(m/k)与振幅无关，故A错误；最大速度vₘ=ωA，其中ω=√(k/m)，A越大，vₘ越大，故B正确；回复力F=-kx总是指向平衡位置，故C正确；加速度a=-F/m=-kx/m，方向与位移方向相反，故D正确。9.一列简谐波沿x轴正方向传播，波速为v，某时刻波形如图所示。关于该波的传播，下列说法正确的是（）A.波源的振动频率为v/λB.波源此刻的振动方向向上C.经过1s，x=2m处的质点到达波峰位置D.x=4m处的质点比x=2m处的质点先回到平衡位置参考答案：B解析：波源的振动频率f=v/λ，故A错误；根据波形图，波峰左侧质点向上振动，波峰右侧质点向下振动，波源此刻的振动方向向上，故B正确；经过1s，波传播距离s=vt=4m，x=2m处的质点从波谷到波峰，但实际波形图显示x=2m处为波峰，故C错误；x=4m处的质点比x=2m处的质点晚振动，故D错误。10.一物体从高处自由下落，不计空气阻力，下列说法正确的是（）A.物体的速度变化量在相邻1s内逐渐增大B.物体的加速度始终为9.8m/s²C.物体的动能和势能之和不断增加D.物体的机械能不守恒参考答案：B解析：自由落体加速度恒为g=9.8m/s²，速度变化量Δv=gΔt，在相邻1s内Δv逐渐增大，故A正确；加速度始终为9.8m/s²，故B正确；机械能守恒，动能和势能相互转化，但总机械能不变，故C、D错误。二、填空题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.一颗人造地球卫星在圆形轨道上运行，其轨道半径为R，运行速度为v，则卫星的向心加速度大小为______，角速度大小为______。参考答案：v²/R，v/R²解析：向心加速度a=v²/R，角速度ω=v/R，故填v²/R，v/R²。2.一根轻质弹簧原长为L₀，劲度系数为k，将其一端固定，另一端连接一个质量为m的小球。现使小球在光滑水平面上做简谐运动，其周期为______，最大速度为______。参考答案：2π√(m/k)，√(kA²/m)解析：周期T=2π√(m/k)，最大速度vₘ=ωA=√(k/m)A，故填2π√(m/k)，√(kA²/m)。3.一列简谐波沿x轴正方向传播，波速为v，某时刻波形如图所示。若波源的振动频率为f，则波长为______，x=2m处的质点此刻的振动方向为______。参考答案：v/f，向下解析：波长λ=v/f，根据波形图，波峰左侧质点向上振动，波峰右侧质点向下振动，x=2m处为波峰右侧，故振动方向向下，故填v/f，向下。4.一物体从高处自由下落，不计空气阻力，其速度-时间图像是一条通过原点的直线，斜率为______，位移-时间图像是一条通过原点的抛物线。参考答案：g，解析：速度-时间图像斜率表示加速度，加速度为g=9.8m/s²，故填g。5.一根粗细均匀的直棒，其重心位于棒的中点。现将直棒一端固定，使其在竖直平面内做小角度摆动，其摆动周期为______，摆动过程中，重力的瞬时功率______为零。参考答案：2π√(L/g)，时刻解析：摆动周期T=2π√(L/g)，摆动过程中，重力的瞬时功率在平衡位置为零，故填2π√(L/g)，时刻。6.一颗卫星绕地球做椭圆轨道运动，在近地点时，卫星的速度______，动能______，势能______。参考答案：最大，最大，最小解析：卫星在近地点时，速度最大，动能最大，势能最小，故填最大，最大，最小。7.一根轻质弹簧一端固定，另一端连接一个质量为m的小球。现使小球在光滑水平面上做简谐运动，其回复力表达式为______，加速度表达式为______。参考答案：-kx，-kx/m解析：回复力F=-kx，加速度a=-F/m=-kx/m，故填-kx，-kx/m。8.一列简谐波沿x轴正方向传播，波速为v，某时刻波形如图所示。若波源的振动频率为f，则波长为______，x=4m处的质点比x=2m处的质点______回到平衡位置。参考答案：v/f，晚解析：波长λ=v/f，根据波形图，x=4m处的质点比x=2m处的质点晚振动，故填v/f，晚。9.一物体从高处自由下落，不计空气阻力，其机械能______守恒，动能和势能______相互转化。参考答案：始终，解析：自由落体机械能守恒，动能和势能相互转化，故填始终。10.一根粗细均匀的直棒，其重心位于棒的中点。现将直棒一端固定，使其在竖直平面内做小角度摆动，其摆动周期为______，摆动过程中，重力的势能______变化。参考答案：2π√(L/g)，解析：摆动周期T=2π√(L/g)，摆动过程中，高度变化，重力的势能变化，故填2π√(L/g)。三、判断题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.简谐运动的回复力总是指向平衡位置，且大小与位移成正比。参考答案：正确解析：简谐运动的回复力F=-kx，总是指向平衡位置，大小与位移成正比，故正确。2.自由落体运动的加速度恒为9.8m/s²，与物体质量无关。参考答案：正确解析：自由落体加速度恒为g=9.8m/s²，与物体质量无关，故正确。3.一列简谐波沿x轴正方向传播，波速为v，某时刻波形如图所示。若波源的振动频率为f，则波长为v/f。参考答案：正确解析：波长λ=v/f，故正确。4.一颗卫星绕地球做椭圆轨道运动，在远地点时，卫星的速度最小，动能最小，势能最大。参考答案：正确解析：卫星在远地点时，速度最小，动能最小，势能最大，故正确。5.一根轻质弹簧一端固定，另一端连接一个质量为m的小球。现使小球在光滑水平面上做简谐运动，其周期T=2π√(m/k)。参考答案：正确解析：简谐运动的周期T=2π√(m/k)，故正确。6.一物体从高处自由下落，不计空气阻力，其机械能不守恒。参考答案：错误解析：自由落体机械能守恒，故错误。7.一根粗细均匀的直棒，其重心位于棒的中点。现将直棒一端固定，使其在竖直平面内做小角度摆动，其摆动周期与摆长无关。参考答案：错误解析：单摆的摆动周期T=2π√(L/g)，与摆长L有关，故错误。8.一列简谐波沿x轴正方向传播，波速为v，某时刻波形如图所示。若波源的振动频率为f，则波长为v/f。参考答案：正确解析：波长λ=v/f，故正确。9.一颗卫星绕地球做椭圆轨道运动，在近地点时，卫星的速度最大，动能最大，势能最小。参考答案：正确解析：卫星在近地点时，速度最大，动能最大，势能最小，故正确。10.一根轻质弹簧一端固定，另一端连接一个质量为m的小球。现使小球在光滑水平面上做简谐运动，其回复力总是指向平衡位置。参考答案：正确解析：简谐运动的回复力F=-kx，总是指向平衡位置，故正确。四、简答题（本大题共8小题，每小题2分，共16分）1.简述简谐运动的特征。参考答案：简谐运动的特征包括：（1）回复力总是指向平衡位置，大小与位移成正比；（2）加速度总是指向平衡位置，大小与位移成正比；（3）周期性运动，周期与振幅无关；（4）振动过程中机械能守恒。2.解释自由落体运动的加速度为什么恒为9.8m/s²。参考答案：自由落体运动只受重力，加速度为重力加速度g=9.8m/s²，与物体质量无关，故恒为9.8m/s²。3.描述简谐波传播过程中，波形图的特点。参考答案：简谐波传播过程中，波形图的特点包括：（1）波形图表示某一时刻各质点的位移；（2）波形图是一条周期性曲线，周期与波长、波速有关；（3）波形图上相邻波峰或波谷的间距为波长；（4）波形图上各质点的振动方向与波速方向垂直。4.解释为什么单摆的小角度摆动近似简谐运动。参考答案：单摆的小角度摆动近似简谐运动的原因是：（1）小角度摆动时，重力沿摆动方向的分力近似与位移成正比；（2）小角度摆动时，摆线的张力近似不变，回复力近似与位移成正比；（3）小角度摆动时，摆动周期与振幅无关，满足简谐运动的特征。5.描述卫星绕地球做椭圆轨道运动时，机械能守恒的原因。参考答案：卫星绕地球做椭圆轨道运动时，机械能守恒的原因是：（1）卫星只受重力，重力是保守力；（2）重力做功不改变系统的机械能；（3）卫星的动能和势能相互转化，但总机械能不变。6.解释为什么轻质弹簧振子的周期与振幅无关。参考答案：轻质弹簧振子的周期与振幅无关的原因是：（1）周期T=2π√(m/k)，与振幅无关；（2）回复力F=-kx，与振幅无关；（3）加速度a=-F/m=-kx/m，与振幅无关。7.描述简谐波传播过程中，波速、波长和频率的关系。参考答案：简谐波传播过程中，波速、波长和频率的关系为：（1）波速v=λf，其中λ为波长，f为频率；（2）波速由介质决定，与频率无关；（3）频率由波源决定，与介质无关。8.解释为什么自由落体运动的位移-时间图像是一条通过原点的抛物线。参考答案：自由落体运动的位移-时间图像是一条通过原点的抛物线的原因是：（1）位移s=½gt²，与时间的平方成正比；（2）位移-时间图像的斜率表示速度，斜率随时间线性增加；（3）位移-时间图像的二次方关系，表现为抛物线。五、应用题（本大题共8小题，每小题4分，共24分）1.一颗人造地球卫星在圆形轨道上运行，轨道半径为6.4×10⁶m，运行速度为7.9×10³m/s。求卫星的向心加速度大小和角速度大小。解题思路：（1）向心加速度a=v²/R；（2）角速度ω=v/R。解：向心加速度a=v²/R=(7.9×10³)²/6.4×10⁶=9.8m/s²；角速度ω=v/R=7.9×10³/6.4×10⁶=1.23×10⁻²rad/s。2.一根轻质弹簧原长为0.2m，劲度系数为200N/m，将其一端固定，另一端连接一个质量为0.5kg的小球。现使小球在光滑水平面上做简谐运动，振幅为0.1m。求小球的周期和最大速度。解题思路：（1）周期T=2π√(m/k)；（2）最大速度vₘ=ωA=√(k/m)A。解：周期T=2π√(m/k)=2π√(0.5/200)=0.63s；最大速度vₘ=√(k/m)A=√(200/0.5)×0.1=2.0m/s。3.一列简谐波沿x轴正方向传播，波速为2m/s，某时刻波形如图所示。若波源的振动频率为5Hz，求波长和x=2m处的质点此刻的振动方向。解题思路：（1）波长λ=v/f；（2）根据波形图判断振动方向。解：波长λ=v/f=2/5=0.4m；根据波形图，x=2m处为波峰右侧，振动方向向下。4.一物体从高处自由下落，不计空气阻力，其速度在3s末达到30m/s。求物体下落的高度和加速度。解题思路：（1）速度v=gt，求加速度g；（2）位移s=½gt²，求高度。解：加速度g=v/t=30/3=10m/s²；高度s=½gt²=½×10×3²=45m。5.一根粗细均匀的直棒，其重心位于棒的中点。现将直棒一端固定，使其在竖直平面内做小角度摆动，摆长为1m。求摆动周期和最大速度（假设振幅为0.1m）。解题思路：（1）周期T=2π√(L/g)；（2）最大速度vₘ=ωA=√(g/L)A。解：周期T=2π√(L/g)=2π√(1/9.8)=2.01s；最大速度vₘ=√(g/L)A=√(9.8/1)×0.1=0.3m/s。6.一颗卫星绕地球做椭圆轨道运动，在近地点时，速度为10×10³m/s，轨道半径为6.4×10⁶m；在远地点时，速度为6×10³m/s，轨道半径为8.0×10⁶m。求卫星在近地点和远地点的动能和势能。解题思路：（1）动能Ek=½mv²；（2）势能Ep=-GMm/R。解：近地点动能Ek₁=½m(10×10³)²，势能Ep₁=-GMm/6.4×10⁶；远地点动能Ek₂=½m(6×10³)²，势能Ep₂=-GMm/8.0×10⁶。7.一根轻质弹簧一端固定，另一端连接一个质量为0.5kg的小球。现使小球在光滑水平面上做简谐运动，振幅为0.1m，周期为0.63s。求弹簧的劲度系数和小球的最大加速度。解题思路：（1）周期T=2π√(m/k)，求k；（2）最大加速度aₘ=ω²A=√(k/m)²A。解：劲度系数k=(4π²/mT²)=(4π²/0.5×0.63²)=63.2N/m；最大加速度aₘ=ω²A=(2π/T)²A=(2π/0.63)²×0.1=6.3m/s²。8.一列简谐波沿x轴正方向传播，波速为2m/s，某时刻波形如图所示。若波源的振动频率为5Hz，求波长和x=4m处的质点比x=2m处的质点晚振动多少时间。解题思路：（1）波长λ=v/f；（2）相位差与时间差关系。解：波长λ=v/f=2/5=0.4m；x=4m处的质点比x=2m处的质点晚振动1/4周期，时间差Δt=1/4T=1/4×0.4=0.1s。【标准答案及解析】一、单项选择题1.B2.B3.B4.B5.B6.D7.A8.B9.B10.B二、填空题1.v²/R，v/R²2.2π√(m/k)，√(kA²/m)3.v/f，向下4.g，5.2π√(L/g)，时刻6.最大，最大，最小7.-kx，-kx/m8.v/f，晚9.始终，10.2π√(L/g)。三、判断题1.正确2.正确3.正确4.正确5.正确6.错误7.错误8.正确9.正确10.正确四、简答题1.简谐运动的特征包括：（1）回复力总是指向平衡位置，大小与位移成正比；（2）加速度总是指向平衡位置，大小与位移成正比；（3）周期性运动，周期与振幅无关；（4）振动过程中机械能守恒。2.自由落体运动的加速度恒为9.8m/s²，与物体质量无关。解析：自由落体运动只受重力，加速度为重力加速度g=9.8m/s²，与物体质量无关，故恒为9.8m/s²。3.描述简谐波传播过程中，波形图的特点。解析：简谐波传播过程中，波形图的特点包括：（1）波形图表示某一时刻各质点的位移；（2）波形图是一条周期性曲线，周期与波长、波速有关；（3）波形图上相邻波峰或波谷的间距为波长；（4）波形图上各质点的振动方向与波速方向垂直。4.解释为什么单摆的小角度摆动近似简谐运动。解析：单摆的小角度摆动近似简谐运动的原因是：（1）小角度摆动时，重力沿摆动方向的分力近似与位移成正比；（2）小角度摆动时，摆线的张力近似不变，回复力近似与位移成正比；（3）小角度摆动时，摆动周期与振幅无关，满足简谐运动的特征。5.描述卫星绕地球做椭圆轨道运动时，机械能守恒的原因。解析：卫星绕地球做椭圆轨道运动时，机械能守恒的原因是：（1）卫星只受重力，重力是保守力；（2）重力做功不改变系统的机械能；（3）卫星的动能和势能相互转化，但总机械能不变。6.解释为什么轻质弹簧