2026年北京市人教版高中物理高三下册第5章模拟试题

2026年北京市人教版高中物理高三下册第5章模拟试题一、单选题（总共10题，每题2分，共20分）1.在研究物体做平抛运动时，下列说法正确的是（）A.平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，因为这两个分运动具有独立性B.平抛运动的加速度始终指向轨迹的凹侧，因此轨迹是一条抛物线C.平抛运动的时间由初速度和抛出点的高度决定，与水平初速度无关D.平抛运动的水平射程仅由初速度决定，与抛出点的高度无关参考答案：A解析：平抛运动是加速度恒定的曲线运动，其加速度为重力加速度g，方向竖直向下。根据运动的独立性原理，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，因此A正确。平抛运动的加速度方向始终竖直向下，轨迹凹侧的切线方向才是加速度方向，B错误。平抛运动的时间由竖直方向的运动决定，即t=2h/g，与水平初速度无关，C错误。水平射程x=vt=2hv/g，即水平射程与初速度和抛出点高度均有关，D错误。2.如图所示，倾角为θ的斜面体静止在水平面上，质量为m的小物块以恒定加速度a沿斜面向上运动，则斜面对小物块的支持力N和摩擦力f分别为（）A.N=mgcosθ，f=masinθB.N=mgcosθ，f=macosθC.N=mgcosθ+masinθ，f=macosθD.N=mgcosθ+masinθ，f=masinθ参考答案：C解析：对物块进行受力分析，受重力mg、支持力N、沿斜面向上的摩擦力f。沿斜面方向，根据牛顿第二定律，f-mgsinθ=ma，解得f=macosθ+mgsinθ。垂直斜面方向，N-mgcosθ=0，解得N=mgcosθ+masinθ，C正确。3.在光滑水平面上，质量分别为m₁和m₂的两个物体（m₁>m₂）通过轻质弹簧连接，现用水平恒力F分别向右拉m₁和m₂，使两物体保持间距x₁和x₂而静止，此时弹簧的弹力分别为F₁和F₂（x₁<x₂）。若撤去恒力，则两物体碰撞前瞬间（弹簧恢复原长时）的速度大小v₁和v₂的关系为（）A.v₁>v₂B.v₁=v₂C.v₁<v₂D.无法确定参考答案：B解析：撤去恒力前，两物体均处于平衡状态，对m₁：F-F₁=0，对m₂：F₂-F=0，解得F₁=F₂=F。撤去恒力后，弹簧恢复原长时，两物体均做匀加速直线运动，加速度a₁=F/m₁，a₂=F/m₂。由于m₁>m₂，则a₁<a₂。根据运动学公式v²=2ax，且两物体位移相同，则v₁<v₂，但题目问的是碰撞前瞬间速度，由于弹簧弹力相等，两物体动量守恒，且初始动能相等，因此v₁=v₂，B正确。4.如图所示，质量为m的小球用长为L的轻绳悬挂于O点，现使小球在水平面内做匀速圆周运动，绳与竖直方向的夹角为θ，则小球做圆周运动的角速度ω和绳的拉力T分别为（）A.ω=√(g/Lcosθ)，T=mg/cosθB.ω=√(g/Lsinθ)，T=mg/tanθC.ω=√(g/L)，T=mg/cosθD.ω=√(g/Lsinθ)，T=mg参考答案：A解析：对小球进行受力分析，受重力mg和拉力T，拉力的水平分量提供向心力。沿绳方向，Tcosθ=mg；沿水平方向，Tsinθ=mv²/L。联立解得v=√(gLcosθ)，ω=v/L=√(g/Lcosθ)，T=mg/cosθ，A正确。5.在光滑水平面上，质量为m的小球以速度v与静止的质量为2m的木块发生正碰，碰撞后小球的速度可能为（）A.v/2B.vC.-vD.2v参考答案：C解析：根据动量守恒定律，mv=mv₁+2m(v₂)，且碰撞过程中动能不增加，即1/2mv²≥1/2mv₁²+1/2×2m(v₂)²。联立解得v₁≤-v/2，v₂≥v/2。选项中只有C满足条件，C正确。6.如图所示，倾角为θ的斜面体静止在水平面上，质量为m的小物块以初速度v₀沿斜面向上运动，物块与斜面的动摩擦因数为μ，则物块在斜面上运动的总路程s为（）A.s=v₀²/(2g(sinθ+μgcosθ))B.s=v₀²/(2g(cosθ+μgsinθ))C.s=v₀²/(2g(sinθ-μgcosθ))D.s=v₀²/(2g(cosθ-μgsinθ))参考答案：A解析：对物块进行受力分析，受重力mg、支持力N、沿斜面向下的摩擦力f=μN=μmgcosθ。沿斜面方向，加速度a=-g(sinθ+μgcosθ)。根据运动学公式v₀²=2as，解得s=v₀²/(2g(sinθ+μgcosθ))，A正确。7.在光滑水平面上，质量为m的小球以速度v与静止的质量为2m的木块发生弹性正碰，碰撞后小球的速度可能为（）A.v/2B.vC.-vD.2v参考答案：C解析：弹性正碰中，动量守恒且动能守恒，mv=mv₁+2m(v₂)，1/2mv²=1/2mv₁²+1/2×2m(v₂)²。联立解得v₁=-v/2，v₂=3v/2。选项中只有C满足条件，C正确。8.如图所示，质量为m的小球从高度h处自由下落，与地面碰撞后反弹到高度h/2处，则小球与地面碰撞过程中损失的机械能占小球初始机械能的百分比为（）A.25%B.30%C.50%D.75%参考答案：C解析：小球初始机械能E₁=mgh，反弹到高度h/2时的机械能E₂=mgh/2。碰撞过程中损失的机械能ΔE=E₁-E₂=mgh-mgh/2=1/2mgh。损失的机械能占初始机械能的百分比为(1/2mgh)/(mgh)=50%，C正确。9.如图所示，倾角为θ的斜面体静止在水平面上，质量为m的小物块以初速度v₀沿斜面向上运动，物块与斜面的动摩擦因数为μ，则物块在斜面上运动的总路程s为（）A.s=v₀²/(2g(sinθ+μgcosθ))B.s=v₀²/(2g(cosθ+μgsinθ))C.s=v₀²/(2g(sinθ-μgcosθ))D.s=v₀²/(2g(cosθ-μgsinθ))参考答案：A解析：对物块进行受力分析，受重力mg、支持力N、沿斜面向下的摩擦力f=μN=μmgcosθ。沿斜面方向，加速度a=-g(sinθ+μgcosθ)。根据运动学公式v₀²=2as，解得s=v₀²/(2g(sinθ+μgcosθ))，A正确。10.在光滑水平面上，质量为m的小球以速度v与静止的质量为2m的木块发生完全非弹性碰撞，碰撞后两物体的共同速度为（）A.v/2B.v/3C.2v/3D.-v/2参考答案：B解析：完全非弹性碰撞中，动量守恒，mv=(m+2m)v₁，解得v₁=v/3，B正确。二、填空题（总共10题，每题2分，共20分）1.平抛运动是加速度恒定的曲线运动，其加速度大小为______，方向始终______。参考答案：g；竖直向下解析：平抛运动的加速度为重力加速度g，大小为9.8m/s²，方向始终竖直向下。2.如图所示，倾角为θ的斜面体静止在水平面上，质量为m的小物块以恒定加速度a沿斜面向上运动，则斜面对小物块的支持力N和摩擦力f分别为______和______。参考答案：N=mgcosθ+masinθ；f=macosθ解析：沿斜面方向，f-mgsinθ=ma，解得f=macosθ+mgsinθ。垂直斜面方向，N-mgcosθ=0，解得N=mgcosθ+masinθ。3.在光滑水平面上，质量分别为m₁和m₂的两个物体（m₁>m₂）通过轻质弹簧连接，现用水平恒力F分别向右拉m₁和m₂，使两物体保持间距x₁和x₂而静止，此时弹簧的弹力分别为F₁和F₂（x₁<x₂）。若撤去恒力，则两物体碰撞前瞬间（弹簧恢复原长时）的速度大小v₁和v₂的关系为______。参考答案：v₁=v₂解析：撤去恒力前，两物体均处于平衡状态，F₁=F₂=F。撤去恒力后，弹簧恢复原长时，两物体均做匀加速直线运动，加速度a₁=F/m₁，a₂=F/m₂。由于m₁>m₂，则a₁<a₂。根据运动学公式v²=2ax，且两物体位移相同，则v₁=v₂。4.如图所示，质量为m的小球用长为L的轻绳悬挂于O点，现使小球在水平面内做匀速圆周运动，绳与竖直方向的夹角为θ，则小球做圆周运动的角速度ω和绳的拉力T分别为______和______。参考答案：ω=√(g/Lcosθ)；T=mg/cosθ解析：沿绳方向，Tcosθ=mg；沿水平方向，Tsinθ=mv²/L。联立解得v=√(gLcosθ)，ω=v/L=√(g/Lcosθ)，T=mg/cosθ。5.在光滑水平面上，质量为m的小球以速度v与静止的质量为2m的木块发生弹性正碰，碰撞后小球的速度可能为______。参考答案：-v解析：弹性正碰中，动量守恒且动能守恒，mv=mv₁+2m(v₂)，1/2mv²=1/2mv₁²+1/2×2m(v₂)²。联立解得v₁=-v/2，v₂=3v/2。选项中只有C满足条件，C正确。6.在光滑水平面上，质量为m的小球以初速度v₀沿斜面向上运动，物块与斜面的动摩擦因数为μ，则物块在斜面上运动的总路程s为______。参考答案：s=v₀²/(2g(sinθ+μgcosθ))解析：对物块进行受力分析，受重力mg、支持力N、沿斜面向下的摩擦力f=μN=μmgcosθ。沿斜面方向，加速度a=-g(sinθ+μgcosθ)。根据运动学公式v₀²=2as，解得s=v₀²/(2g(sinθ+μgcosθ))。7.在光滑水平面上，质量为m的小球以速度v与静止的质量为2m的木块发生完全非弹性碰撞，碰撞后两物体的共同速度为______。参考答案：v/3解析：完全非弹性碰撞中，动量守恒，mv=(m+2m)v₁，解得v₁=v/3。8.如图所示，质量为m的小球从高度h处自由下落，与地面碰撞后反弹到高度h/2处，则小球与地面碰撞过程中损失的机械能占小球初始机械能的百分比为______。参考答案：50%解析：小球初始机械能E₁=mgh，反弹到高度h/2时的机械能E₂=mgh/2。碰撞过程中损失的机械能ΔE=E₁-E₂=mgh-mgh/2=1/2mgh。损失的机械能占初始机械能的百分比为(1/2mgh)/(mgh)=50%。9.在光滑水平面上，质量为m的小球以初速度v₀沿斜面向上运动，物块与斜面的动摩擦因数为μ，则物块在斜面上运动的总路程s为______。参考答案：s=v₀²/(2g(sinθ+μgcosθ))解析：对物块进行受力分析，受重力mg、支持力N、沿斜面向下的摩擦力f=μN=μmgcosθ。沿斜面方向，加速度a=-g(sinθ+μgcosθ)。根据运动学公式v₀²=2as，解得s=v₀²/(2g(sinθ+μgcosθ))。10.在光滑水平面上，质量为m的小球以速度v与静止的质量为2m的木块发生弹性正碰，碰撞后小球的速度可能为______。参考答案：-v解析：弹性正碰中，动量守恒且动能守恒，mv=mv₁+2m(v₂)，1/2mv²=1/2mv₁²+1/2×2m(v₂)²。联立解得v₁=-v/2，v₂=3v/2。选项中只有C满足条件，C正确。三、判断题（总共10题，每题2分，共20分）1.平抛运动是加速度恒定的曲线运动，其加速度大小为g，方向始终竖直向下。（）参考答案：正确解析：平抛运动的加速度为重力加速度g，大小为9.8m/s²，方向始终竖直向下。2.在光滑水平面上，质量为m₁和m₂的两个物体（m₁>m₂）通过轻质弹簧连接，现用水平恒力F分别向右拉m₁和m₂，使两物体保持间距x₁和x₂而静止，此时弹簧的弹力分别为F₁和F₂（x₁<x₂），则F₁<F₂。（）参考答案：错误解析：撤去恒力前，两物体均处于平衡状态，F₁=F₂=F。3.在光滑水平面上，质量为m的小球以速度v与静止的质量为2m的木块发生弹性正碰，碰撞后小球的速度可能为-v。（）参考答案：正确解析：弹性正碰中，动量守恒且动能守恒，mv=mv₁+2m(v₂)，1/2mv²=1/2mv₁²+1/2×2m(v₂)²。联立解得v₁=-v/2，v₂=3v/2。选项中只有C满足条件，C正确。4.在光滑水平面上，质量为m的小球以初速度v₀沿斜面向上运动，物块与斜面的动摩擦因数为μ，则物块在斜面上运动的总路程s为s=v₀²/(2g(sinθ+μgcosθ))。（）参考答案：正确解析：对物块进行受力分析，受重力mg、支持力N、沿斜面向下的摩擦力f=μN=μmgcosθ。沿斜面方向，加速度a=-g(sinθ+μgcosθ)。根据运动学公式v₀²=2as，解得s=v₀²/(2g(sinθ+μgcosθ))。5.在光滑水平面上，质量为m的小球以速度v与静止的质量为2m的木块发生完全非弹性碰撞，碰撞后两物体的共同速度为v/3。（）参考答案：正确解析：完全非弹性碰撞中，动量守恒，mv=(m+2m)v₁，解得v₁=v/3。6.在光滑水平面上，质量为m的小球从高度h处自由下落，与地面碰撞后反弹到高度h/2处，则小球与地面碰撞过程中损失的机械能占小球初始机械能的百分比为50%。（）参考答案：正确解析：小球初始机械能E₁=mgh，反弹到高度h/2时的机械能E₂=mgh/2。碰撞过程中损失的机械能ΔE=E₁-E₂=mgh-mgh/2=1/2mgh。损失的机械能占初始机械能的百分比为(1/2mgh)/(mgh)=50%。7.在光滑水平面上，质量为m的小球以初速度v₀沿斜面向上运动，物块与斜面的动摩擦因数为μ，则物块在斜面上运动的总路程s为s=v₀²/(2g(sinθ+μgcosθ))。（）参考答案：正确解析：对物块进行受力分析，受重力mg、支持力N、沿斜面向下的摩擦力f=μN=μmgcosθ。沿斜面方向，加速度a=-g(sinθ+μgcosθ)。根据运动学公式v₀²=2as，解得s=v₀²/(2g(sinθ+μgcosθ))。8.在光滑水平面上，质量为m的小球以速度v与静止的质量为2m的木块发生弹性正碰，碰撞后小球的速度可能为-v。（）参考答案：正确解析：弹性正碰中，动量守恒且动能守恒，mv=mv₁+2m(v₂)，1/2mv²=1/2mv₁²+1/2×2m(v₂)²。联立解得v₁=-v/2，v₂=3v/2。选项中只有C满足条件，C正确。9.在光滑水平面上，质量为m的小球以速度v₀沿斜面向上运动，物块与斜面的动摩擦因数为μ，则物块在斜面上运动的总路程s为s=v₀²/(2g(sinθ+μgcosθ))。（）参考答案：正确解析：对物块进行受力分析，受重力mg、支持力N、沿斜面向下的摩擦力f=μN=μmgcosθ。沿斜面方向，加速度a=-g(sinθ+μgcosθ)。根据运动学公式v₀²=2as，解得s=v₀²/(2g(sinθ+μgcosθ))。10.在光滑水平面上，质量为m的小球以速度v与静止的质量为2m的木块发生完全非弹性碰撞，碰撞后两物体的共同速度为v/3。（）参考答案：正确解析：完全非弹性碰撞中，动量守恒，mv=(m+2m)v₁，解得v₁=v/3。四、简答题（总共4题，每题4分，共16分）1.简述平抛运动的特点及其运动学方程。（不少于100字）参考答案：平抛运动是加速度恒定的曲线运动，其加速度为重力加速度g，方向始终竖直向下。平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。水平方向速度v₀保持不变，竖直方向初速度为0，加速度为g。运动学方程为：水平方向x=v₀t，竖直方向y=1/2gt²。合速度v=√(v₀²+(gt)²)，合速度与水平方向的夹角θ=tan⁻¹(gt/v₀)。2.如图所示，倾角为θ的斜面体静止在水平面上，质量为m的小物块以恒定加速度a沿斜面向上运动，则斜面对小物块的支持力N和摩擦力f分别为多少？（不少于200字）参考答案：对物块进行受力分析，受重力mg、支持力N、沿斜面向上的摩擦力f。沿斜面方向，根据牛顿第二定律，f-mgsinθ=ma，解得f=ma+mgsinθ。垂直斜面方向，N-mgcosθ=0，解得N=mgcosθ。因此，斜面对小物块的支持力N=mgcosθ，摩擦力f=ma+mgsinθ。3.在光滑水平面上，质量为m₁和m₂的两个物体（m₁>m₂）通过轻质弹簧连接，现用水平恒力F分别向右拉m₁和m₂，使两物体保持间距x₁和x₂而静止，此时弹簧的弹力分别为F₁和F₂（x₁<x₂）。若撤去恒力，则两物体碰撞前瞬间（弹簧恢复原长时）的速度大小v₁和v₂的关系为多少？（不少于200字）参考答案：撤去恒力前，两物体均处于平衡状态，对m₁：F-F₁=0，对m₂：F₂-F=0，解得F₁=F₂=F。撤去恒力后，弹簧恢复原长时，两物体均做匀加速直线运动，加速度a₁=F/m₁，a₂=F/m₂。由于m₁>m₂，则a₁<a₂。根据运动学公式v²=2ax，且两物体位移相同，则v₁=v₂。4.在光滑水平面上，质量为m的小球以速度v与静止的质量为2m的木块发生弹性正碰，碰撞后小球的速度可能为多少？（不少于200字）参考答案：弹性正碰中，动量守恒且动能守恒。动量守恒方程为：mv=mv₁+2m(v₂)，解得v₁+v₂=v。动能守恒方程为：1/2mv²=1/2mv₁²+1/2×2m(v₂)²，解得v₁=-v/2，v₂=3v/2。因此，碰撞后小球的速度可能为-v/2。五、应用题（总共4题，每题6分，共24分）1.如图所示，质量为m的小球用长为L的轻绳悬挂于O点，现使小球在水平面内做匀速圆周运动，绳与竖直方向的夹角为θ，求小球做圆周运动的角速度ω和绳的拉力T。（不少于300字）参考答案：对小球进行受力分析，受重力mg和拉力T。沿绳方向，Tcosθ=mg；沿水平方向，Tsinθ=mv²/L。联立解得v=√(gLcosθ)，ω=v/L=√(g/Lcosθ)，T=mg/cosθ。2.在光滑水平面上，质量为m的小球以初速度v₀沿斜面向上运动，物块与斜面的动摩擦因数为μ，求物块在斜面上运动的总路程s。（不少于300字）参考答案：对物块进行受力分析，受重力mg、支持力N、沿斜面向下的摩擦力f=μN=μmgcosθ。沿斜面方向，加速度a=-g(sinθ+μgcosθ)。根据运动学公式v₀²=2as，解得s=v₀²/(2g(sinθ+μgcosθ))。3.在光滑水平面上，质量为m的小球从高度h处自由下落，与地面碰撞后反弹到高度h/2处，求小球与地面碰撞过程中损失的机械能占小球初始机械能的百分比。（不少于300字）参考答案：小球初始机械能E₁=mgh，反弹到高度h/2时的机械能E₂=mgh/2。碰撞过程中损失的机械能ΔE=E₁-E₂=mgh-mgh/2=1/2mgh。损失的机械能占初始机械能的百分比为(1/2mgh)/(mgh)=50%。4.在光滑水平面上，质量为m的小球以速度v与静止的质量为2m的木块发生完全非弹性碰撞，求碰撞后两物体的共同速度。（不少于300字）参考答案：完全非弹性碰撞中，动量守恒，mv=(m+2m)v₁，解得v₁=v/3。碰撞后两物体的共同速度为v/3。【标准答案及解析】一、单选题1.A2.C3.B4.A5.C6.A7.C8.C9.A10.B二、填空题1.g；竖直向下2.N=mgcosθ+masinθ；f=macosθ3.v₁=v₂4.ω=√(g/Lcosθ)；T=mg/cosθ5.-v6.s=v₀²/(2g(sinθ+μgcosθ))7.v/38.50%9.s=v₀²/(2g(sinθ+μgcosθ))10.-v三、判断题1.正确2.错误3.正确4.正确5.正确6.正确7.正确8.正确9.正确10.正确四、简答题1.平抛运动是加速度恒定的曲线运动，其加速度