2026-2027秋季福建省高三（上）物理期中模拟试卷（三）

第1页（共1页）2026-2027秋季福建省高三（上）物理期中模拟试卷（三）一．选择题（共4小题）1．（2025秋•厦门期中）下列说法中正确的是（）A．质点做直线运动时，其位移的大小和路程一定相等 B．当加速度与速度方向相同时，物体运动速度增大 C．只有体积较小的物体才能看作质点 D．物体的速度变化大，则加速度也一定大2．（2025秋•厦门期中）关于静电场，下列说法正确的是（）A．电场强度的方向处处与等势面垂直 B．E=FqC．由库仑定律的表达式F=kq1q2r2可知，当rD．由C=QU可知，若电容器两极板间的电压U改变，则电容器的电容3．（2025秋•厦门期中）如图所示，一个质量为M的滑块放置在光滑水平面上，滑块的一侧是一个四分之一圆弧EF，圆弧半径为R＝1m。E点切线水平。另有一个质量为m的小球以初速度v0从E点冲上滑块，若小球刚好没跃出圆弧的上端，已知M＝4m，g取10m/s2，不计摩擦。则小球的初速度v0的大小为（）A．v0＝4m/s B．v0＝5m/s C．v0＝6m/s D．v0＝7m/s4．（2025秋•厦门期中）竖直放置的轻弹簧下端固定在地上，上端与钢板连接，钢板处于静止状态，如图所示。一物块从钢板正上方0.2m处的P点自由落下，打在钢板上（碰撞时间极短）并与钢板一起向下运动0.1m后到达最低点Q。已知物块和钢板的质量都为1kg，重力加速度大小为g＝10m/s2，下列说法正确的是（）A．物块与钢板碰后一起向下做减速运动 B．物块与钢板碰后一起运动的加速度一直增大 C．从P到Q的过程中，弹簧弹性势能的增加量为3J D．从P到Q的过程中，物块、钢板、弹簧组成的系统机械能守恒二．多选题（共4小题）（多选）5．（2025秋•厦门期中）如图所示，跨过光滑定滑轮的轻绳一端系着皮球（轻绳延长线过球心），一端连在水平台上的玩具小车上，车牵引着绳使球沿光滑竖直墙面从较低处上升。则在球匀速上升且未离开墙面的过程中（）A．玩具小车做加速运动 B．玩具小车做减速运动 C．绳对球的拉力大小不变 D．球对墙的压力逐渐增大（多选）6．（2025秋•厦门期中）如图所示为星际探测器发射后的运动轨道示意图，探测器首先被发射到近地轨道Ⅰ，然后在近地轨道的P点经过多次变轨进入轨道Ⅱ、轨道Ⅲ，最终进入逃逸轨道，飞入茫茫太空。若不计其他星体的影响，下列说法正确的是（）A．探测器在近地轨道Ⅰ上P点时引力的功率等于在轨道Ⅱ上Q点时引力的功率 B．探测器在近地轨道Ⅰ上P点时的速率大于在轨道Ⅱ上P点时的速率 C．探测器在轨道Ⅰ上P点时的加速度等于在轨道Ⅱ上P点时的加速度 D．要使探测器能够从轨道Ⅲ进入逃逸轨道，应该在P点点火减速（多选）7．（2025秋•厦门期中）如图，某人从同一位置O以不同的垂直墙面方向的水平速度投出两枚飞镖A、B，最后都插在竖直墙壁上，它们与墙面的夹角分别为30°、60°，图中飞镖的取向可认为是击中墙面时的速度方向，不计空气阻力。则下列说法正确的有（）A．两只飞镖的抛出速度满足vB0＞vA0 B．两只飞镖击中墙面的速度满足vA＞vB C．两只飞镖的运动时间一定相等 D．插在墙上的两只飞镖的反向延长线与OO′一定交于同一点（多选）8．（2025秋•厦门期中）如图所示，单摆摆球的质量为m，做简谐运动的周期为T，摆球从最大位移A处由静止释放，摆球运动到最低点B时的速度大小为v，不计空气阻力，重力加速度为g，则（）A．摆球从A运动到B的过程中，重力做的功为12mv2B．摆球从A运动到B的过程中，重力做功的平均功率为mvC．摆球运动到B时重力的瞬时功率为mgv D．摆球从A运动到B的过程中合力的冲量大小为mv三．填空题（共3小题）9．（2025秋•同安区校级期中）2024年4月25日，“神舟十八号”载人飞船将三名航天员送入太空，飞船入轨后与空间站完成对接，图中轨道Ⅰ、为载人飞船运行的椭圆轨道，轨道Ⅱ为空间站运行的圆轨道。两轨道相切于B点，A、B为椭圆轨道Ⅰ的近地点和远地点，C为轨道Ⅱ上一点，各点速度分别为vA、vB、vC，则载人飞船的发射速度_______第二宇宙速度，vA_______vB，vA_______vC（均选填“大于”、“等于”或“小于”）。10．（2025秋•同安区校级期中）如图所示，一质量为4×103kg的小汽车以40kW的恒定功率沿平直路面行驶。某时刻车辆以30m/s的速度经A点驶入泥泞的水平路面，经一段时间后到达B点，速度降为10m/s，此后速度保持恒定。则在泥泞路面上行驶时，汽车受到的阻力为_________N。当汽车速度为20m/s时的加速度大小为________m/s2。11．（2025秋•同安区校级期中）小球掉落在轻弹簧的运动与蹦床运动极为相似。将小球拿到轻弹簧的顶端释放，小球在下降过程中其加速度a与下降高度h的关系如图所示。若小球的质量为m，则弹簧的劲度系数为____________________，小球下降到高度h0处的速度____________________。（当地重力加速度为g）四．实验题（共2小题）12．（2025秋•同安区校级期中）如图为“探究向心力大小的表达式”的实验装置。（1）此图情景正准备探究的是向心力与_______（选填“质量”、“半径”、“角速度”）的关系，转动手柄，使槽内小球做圆周运动，装置中球_____（选填“A”、“B”）对应标尺上露出红白相接的等分标记格数多。（2）某同学想知道加速度传感器在手机内部的大致位置，把手机固定于转台上（顶端与转轴重合）随转台一起做圆周运动，用phyphox传感器软件记录了向心加速度与转动角速度平方的图像，则可知加速度传感器位置到转轴的距离约________cm（计算结果保留两位有效数字）。13．（2025秋•同安区校级期中）某物理兴趣小组利用如图甲所示的实验装置研究质量为m1、m2的重物A、B组成的系统的机械能。A和B通过轻质细绳连接，细绳跨过滑轮。B由静止开始下落，A上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可研究此系统动能与重力势能的转化关系。如图乙给出的是实验中获取的一条纸带，O是打下的第一个点，打点计时器的工作频率为50Hz。A、B、C为纸带上标注的三个计数点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出）。各计数点到O点的距离已在图中标出。已知m1＝100g、m2＝200g。（1）关于上述实验，下列说法中正确的是_____（填字母代号）。A．重物最好选择密度较大的物块B．重物的质量可以不测量C．实验中应先释放纸带，后接通电源D．可以利用公式v=2gh（2）在打计数点O至B过程中系统动能的增加量ΔEk＝_________J（保留2位有效数字），再通过系统重力势能的减少量ΔEp＝（m2﹣m1）gh计算，对比分析得出数据验证机械能是否守恒。（3）某同学根据所选取纸带的打点情况做进一步分析，作出速度v的平方随下落的高度h的变化图像如图丙所示。如果忽略系统所受的阻力，据此可计算出当地的重力加速度g＝_________m/s2（保留3位有效数字）。五．解答题（共3小题）14．（2025秋•龙岩期中）2025年8月，我国首次公开福建舰电磁弹射实战化测试画面。福建舰采用平直通长飞行甲板，配置电磁弹射和阻拦装置。某舰载机起飞时，采用弹射装置使飞机获得36km/h的速度后，由机上的发动机使飞机获得25m/s2的加速度在航母跑道上匀加速前进，飞机离舰起飞速度为70m/s。已知航空母舰始终处于静止状态，飞机可视为质点。（1）求飞机在航母跑道上匀加速运动时间t；（2）飞机在航母上降落，需要阻拦索使飞机迅速停下来，若某次飞机着舰时的速度为288km/h，飞机钩住阻拦索后经过2.5s停下来，这段过程视为匀减速直线运动，求此段滑行的距离。15．（2025秋•龙岩期中）如图所示，水平地面上的O处固定一竖直光滑杆，质量为m的小滑块P套在杆上，质量为2m的小滑块Q放在地面上。滑块P、Q间通过铰链用长为L的刚性轻杆连接，一水平轻弹簧右端与Q相连，左端与固定在地面上的竖直挡板连接。已知Q在初始位置A处时两杆夹角α＝37°，弹簧为原长，两小滑块均恰好静止。现给滑块Q一水平外力F，使Q从A位置运动到B位置，此处两杆夹角为53°，该过程中P、Q始终在同一竖直平面内，已知弹簧劲度系数k=3mgL，且弹簧始终在弹性限度内，最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，重力加速度为g，sin37°＝0.6，cos37°＝（1）滑块Q静止在位置A时，滑块Q受到的摩擦力f大小及支持力FN大小；（2）若P以a＝0.4g向下做匀加速运动，滑块Q到达位置B时的速度大小vQ；（3）若P缓慢向下运动，Q从A位置运动到B位置过程中，力F对滑块Q做的功WF。16．（2025秋•龙岩期中）如图所示，质量为m的小物块（视为质点）从某一高度处的A点以v0=45gL的初速度水平抛出，恰好沿切线方向从B点进入一由圆弧轨道BC和水平轨道CD组成的轨道，圆弧轨道BC与水平轨道CD相切于C处，圆弧BC所对应的圆心角θ＝37°，半径为56L。水平轨道CD上宽度为L2的M、N之间存在一个特殊区域，小物块进入M、N之间就会受到一个大小为F＝mg恒定向右的作用力。平台MN两点间粗糙，其余部分光滑，M、N的右侧有一个弹性卡口，当小物块到达弹性卡口处的速度大于563gL时可通过，速度不大于563gL时被反弹，反弹后的动能为反弹前的（1）小物块通过B点时的速度大小vB；（2）小物块滑到圆弧轨道的C点时，小滑块对圆弧轨道的压力大小FN；（3）若小物块与M、N之间的动摩擦因数μ1＝0.2，小物块在M、N间通过的路程；（4）若小物块与M、N之间的动摩擦因数μ2＝0.25，小物块在M、N间通过的路程。

解答一．选择题（共4小题）1．（2025秋•厦门期中）下列说法中正确的是（）A．质点做直线运动时，其位移的大小和路程一定相等 B．当加速度与速度方向相同时，物体运动速度增大 C．只有体积较小的物体才能看作质点 D．物体的速度变化大，则加速度也一定大【分析】位移为从初位置指向末位置的有向线段，而路程为实际轨迹长度；加速度与速度同向，物体做加速运动；当物体的形状和大小对于所研究的问题可忽略不计时可把物体看作质点，与物体的体积大小无关；加速度表示速度变化快慢的物理量。【解答】解：A．位移为从初位置指向末位置的有向线段，而路程为实际轨迹长度，只有做单向直线运动的物体，位移的大小才等于路程，故A错误；B．当加速度与速度方向相同时，物体加速，运动速度增大，故B正确；C．当物体的形状和大小对于所研究的问题可忽略不计时可把物体看作质点，与物体的体积大小无关，体积小也不一定能看成质点，研究原子内部结构时，不能把原子看成质点，故C错误；D．加速度表示速度变化快慢的物理量，物体的速度变化大，加速度不一定大，还与时间有关，故D错误。故选：B。【点评】本题主要考查了质点、位移和路程、加速度的理解，解题关键是掌握基础知识点，基本物理概念等。2．（2025秋•厦门期中）关于静电场，下列说法正确的是（）A．电场强度的方向处处与等势面垂直 B．E=FqC．由库仑定律的表达式F=kq1q2r2可知，当rD．由C=QU可知，若电容器两极板间的电压U改变，则电容器的电容【分析】电场强度的方向与等势面垂直，电场强度的方向是电势降低最快的方向；电场强度E的定义式E=Fq适用于任何电场，采用比值法定义，E与F、公式E=kQ【解答】解：A．沿着电场线方向电势逐渐降低，故A正确；B．公式E=Fq是电场强度的定义式，适用于任何的电场，故C．根据库仑定律，真空中库仑定律的表达式为F=kq1q2r2，当r→D．公式C=QU属于比值定义法，则C与Q及U均无关，故故选：A。【点评】解决本题关键要正确有关场强的两个公式的适用条件，公式中各个量的准确含义．库仑定律的表达式F=kq3．（2025秋•厦门期中）如图所示，一个质量为M的滑块放置在光滑水平面上，滑块的一侧是一个四分之一圆弧EF，圆弧半径为R＝1m。E点切线水平。另有一个质量为m的小球以初速度v0从E点冲上滑块，若小球刚好没跃出圆弧的上端，已知M＝4m，g取10m/s2，不计摩擦。则小球的初速度v0的大小为（）A．v0＝4m/s B．v0＝5m/s C．v0＝6m/s D．v0＝7m/s【分析】小球刚好没跃出圆弧的上端，知小球上升到滑块上端时，小球与滑块水平方向速度相同，结合动量守恒和系统机械能守恒求出小球的初速度大小。【解答】解：当小球上升到滑块上端时，小球与滑块水平方向速度相同，设为v1，根据水平方向动量守恒有：mv0＝（m+M）v1，根据机械能守恒定律有：12根据题意，有：M＝4m，联立两式解得：v0＝5m/s，故ACD错误，B正确。故选：B。【点评】本题考查了动量守恒定律、机械能守恒定律以及能量守恒定律等，知道小球刚好没跃出圆弧的上端，两者水平方向上的速度相同，结合水平方向系统动量守恒和系统机械能守恒列式求解即可。4．（2025秋•厦门期中）竖直放置的轻弹簧下端固定在地上，上端与钢板连接，钢板处于静止状态，如图所示。一物块从钢板正上方0.2m处的P点自由落下，打在钢板上（碰撞时间极短）并与钢板一起向下运动0.1m后到达最低点Q。已知物块和钢板的质量都为1kg，重力加速度大小为g＝10m/s2，下列说法正确的是（）A．物块与钢板碰后一起向下做减速运动 B．物块与钢板碰后一起运动的加速度一直增大 C．从P到Q的过程中，弹簧弹性势能的增加量为3J D．从P到Q的过程中，物块、钢板、弹簧组成的系统机械能守恒【分析】刚开始物体往下做自由落体运动，之后碰到钢板，受到弹力，在整个过程中分析有无外力做功进而判断机械能是否守恒。【解答】解：AB.物块与钢板碰后一起向下运动中，开始物块与钢板的合重力大于弹簧的弹力，合重力与弹力的合力方向向下，由牛顿第二定律可知，则产生的加速度向下，物块与钢板一起向下做加速运动，随向下运动位移增大，弹簧的弹力增大，其合力减小，加速度减小；当弹簧的弹力大小等于合重力时，其合力是零，加速度是零，继续向下运动，弹力大于合重力，其合力向上，加速度向上，物块与钢板做减速运动，弹力继续增大，加速度继续增大，后到达最低点Q，加速度最大，可知物块与钢板碰后一起先向下加速，后减速，则运动的加速度先向下减小后反向增大，故AB错误；C.物块与钢板碰撞前，物块从P点开始做自由落体运动，下落到钢板时的速度大小由速度—位移关系公式v代入数据得v0＝2m/s物块与钢板碰撞运动中，因碰撞时间极短，内力远大于合外力，则物块与钢板组成的系统动量守恒，设物块与钢板碰撞后的共同速度为v1，取向下为正方向，由动量守恒定律可得mv0＝2mv1代入数据得v1＝1m/s碰后从P到Q的过程中，由能量守恒定律可得1代入数据解得ΔEp＝3J，即弹簧弹性势能的增加量为3J，故C正确；D.物块与钢板碰撞后一起运动，其碰撞是非弹性碰撞，碰撞运动中有机械能的减少，所以从P到Q的过程中，物块、钢板和弹簧组成的系统机械能不守恒，故D错误。故选：C。【点评】本题涉及自由落体，碰撞以及能量守恒的知识，需要根据选项逐一分析。二．多选题（共4小题）（多选）5．（2025秋•厦门期中）如图所示，跨过光滑定滑轮的轻绳一端系着皮球（轻绳延长线过球心），一端连在水平台上的玩具小车上，车牵引着绳使球沿光滑竖直墙面从较低处上升。则在球匀速上升且未离开墙面的过程中（）A．玩具小车做加速运动 B．玩具小车做减速运动 C．绳对球的拉力大小不变 D．球对墙的压力逐渐增大【分析】将小球的速度分解到沿绳方向和垂直于绳方向，沿绳方向的分速度大小等于小车的速度大小，根据绳与竖直方向夹角的变化判断小车速度的变化；对球受力分析，利用图解法判断球的受力情况。【解答】解：AB．设绳与竖直方向夹角为θ，车速度为v车，球的速度为v，将球的速度分解为沿绳方向和垂直于绳方向如图所示小车的速度大小等于沿绳方向的分速度大小，即v车＝vcosθ随小球运动，θ增大，cosθ减小，v不变，则v车减小，即小车做减速运动，故A错误，B正确；CD．对球受力分析，在球受到重力、拉力和支持力，球运动过程中拉力与竖直方向的夹角增大，支持力的方向不变，画力的动态平衡图如图所示由图得，绳上的拉力T拉力逐渐增大，墙对球的支持力逐渐增大，根据牛顿第三定律得，球对墙的压力逐渐增大，故C错误，D正确。故选：BD。【点评】本题考查关联速度问题和动态平衡问题，解题关键是知道球沿绳方向的分速度和小车速度大小相等，会利用图解法判断力的变化。（多选）6．（2025秋•厦门期中）如图所示为星际探测器发射后的运动轨道示意图，探测器首先被发射到近地轨道Ⅰ，然后在近地轨道的P点经过多次变轨进入轨道Ⅱ、轨道Ⅲ，最终进入逃逸轨道，飞入茫茫太空。若不计其他星体的影响，下列说法正确的是（）A．探测器在近地轨道Ⅰ上P点时引力的功率等于在轨道Ⅱ上Q点时引力的功率 B．探测器在近地轨道Ⅰ上P点时的速率大于在轨道Ⅱ上P点时的速率 C．探测器在轨道Ⅰ上P点时的加速度等于在轨道Ⅱ上P点时的加速度 D．要使探测器能够从轨道Ⅲ进入逃逸轨道，应该在P点点火减速【分析】探测器在近地轨道Ⅰ上P点、轨道Ⅱ上Q点时，所受引力与速度垂直，引力功率均为零；根据变轨原理分析BD两项；根据牛顿第二定律结合万有引力定律分析加速度大小；【解答】解：A、探测器在近地轨道Ⅰ上P点、轨道Ⅱ上Q点时，所受的万有引力的方向均与其速度方向垂直，故引力功率均为零，故A正确；B、探测器从轨道Ⅰ到轨道Ⅱ做离心运动，需要在P点点火加速，则探测器在近地轨道Ⅰ运行到P点的速度小于在椭圆轨道Ⅱ运行到P点的速度，故B错误；C、由牛顿第二定律可得GMmr得a=可知，探测器在轨道Ⅰ上P点时的加速度等于在轨道Ⅱ上P点时的加速度，故C正确；D、探测器从轨道Ⅲ进入逃逸轨道，在P点做离心运动，应该在P点点火加速，故D错误。故选：AC。【点评】本题主要考查了万有引力定律的相关应用，熟悉飞船圆周运动的向心力的来源，同时结合变轨原理完成分析。（多选）7．（2025秋•厦门期中）如图，某人从同一位置O以不同的垂直墙面方向的水平速度投出两枚飞镖A、B，最后都插在竖直墙壁上，它们与墙面的夹角分别为30°、60°，图中飞镖的取向可认为是击中墙面时的速度方向，不计空气阻力。则下列说法正确的有（）A．两只飞镖的抛出速度满足vB0＞vA0 B．两只飞镖击中墙面的速度满足vA＞vB C．两只飞镖的运动时间一定相等 D．插在墙上的两只飞镖的反向延长线与OO′一定交于同一点【分析】根据速度与竖直方向的夹角写出初速度的表达式，然后比较即可；写出飞镖击中墙面的速度，然后比较；根据飞镖在竖直方向上做自由落体运动得到时间的表达式，然后分析；根据平抛运动的推论分析。【解答】解：A、设水平距离为s，飞镖的初速度为v0，击中墙面的速度为v，速度与竖直方向的夹角为θ，则tanθ=vxvy=v0gt，s＝v0t，联立解得v0=gstanθ，由于从同一位置OB、飞镖击中墙面的速度v=v0sinθ=gstanθsinθ=gssinθcosθ=2gssin2θ，由于sin120°＝C、两只飞镖在竖直方向上均做自由落体运动，则在竖直方向有h=12gt2D、根据平抛运动中任意时刻的速度的反向延长线一定经过此时水平位移的中点知，插在墙上的两只飞镖的反向延长线与OO'一定交于同一点，故D正确。故选：AD。【点评】知道把飞镖的运动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，掌握平抛运动的推论。（多选）8．（2025秋•厦门期中）如图所示，单摆摆球的质量为m，做简谐运动的周期为T，摆球从最大位移A处由静止释放，摆球运动到最低点B时的速度大小为v，不计空气阻力，重力加速度为g，则（）A．摆球从A运动到B的过程中，重力做的功为12mv2B．摆球从A运动到B的过程中，重力做功的平均功率为mvC．摆球运动到B时重力的瞬时功率为mgv D．摆球从A运动到B的过程中合力的冲量大小为mv【分析】由动能定理可求得重力所做的功；由单摆的周期可知A到B的时间；由功率公式可求得重力的功率；由动量定理可求得合力的冲量。【解答】解：A、从A到B的过程中，只有重力做功，由动能定理可知，重力做功W=12mv2；故B、从A到B的过程中时间t=T4，则重力做功的平均功率P=WC、B点时由于重力竖直向下，而速度沿水平方向，故重力的功率为零，故C错误；D、由动量定理可知，摆球从A运动到B的过程中合力的冲量为：I合＝mv，故D正确；故选：AD。【点评】本题利用单摆考查了动能定理、功率、动量定理的直接应用，综合性较强；要注意认真分析，合理利用所学过的物理规律进行解题。三．填空题（共3小题）9．（2025秋•同安区校级期中）2024年4月25日，“神舟十八号”载人飞船将三名航天员送入太空，飞船入轨后与空间站完成对接，图中轨道Ⅰ、为载人飞船运行的椭圆轨道，轨道Ⅱ为空间站运行的圆轨道。两轨道相切于B点，A、B为椭圆轨道Ⅰ的近地点和远地点，C为轨道Ⅱ上一点，各点速度分别为vA、vB、vC，则载人飞船的发射速度小于第二宇宙速度，vA大于vB，vA大于vC（均选填“大于”、“等于”或“小于”）。【分析】第一宇宙速度是最小的发射速度；根据开普勒第二定律分析速度大小；由万有引力提供向心力得到线速度表达式进行分析。【解答】解：载人飞船绕地球运动，发射速度大于7.9km/s，小于11.2km/s；根据开普勒第二定律可知：vA＞vB；卫星绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力有：GMmr2=mv由于A的轨道半径小于C的轨道半径，则vA＞vC。故答案为：小于；大于；大于。【点评】本题主要是考查万有引力定律及其应用，解答本题的关键是能够根据万有引力提供向心力结合向心力公式进行分析，掌握开普勒第二定律的应用方法。10．（2025秋•同安区校级期中）如图所示，一质量为4×103kg的小汽车以40kW的恒定功率沿平直路面行驶。某时刻车辆以30m/s的速度经A点驶入泥泞的水平路面，经一段时间后到达B点，速度降为10m/s，此后速度保持恒定。则在泥泞路面上行驶时，汽车受到的阻力为4000N。当汽车速度为20m/s时的加速度大小为0.5m/s2。【分析】到达B点时，汽车匀速运动，故牵引力等于阻力，由P＝Fv即可求得汽车受到的阻力；当速度等于20m/s时，由P＝Fv求出此时的牵引力，由牛顿第二定律即可求得加速度。【解答】解：在泥泞路面上以v2＝10m/s匀速行驶时，牵引力与阻力平衡P＝fv2解得f＝4000N当汽车速度为v3＝20m/s时，阻力大小保持不变，设此时加速度大小为a，根据牛顿第二定律f-联立解得a＝0.5m/s2故答案为：4000；0.5。【点评】本题考查的是汽车的启动方式，对于汽车的两种启动方式，恒定加速度启动和恒定功率启动，对于每种启动方式的汽车运动的过程一定要熟悉。11．（2025秋•同安区校级期中）小球掉落在轻弹簧的运动与蹦床运动极为相似。将小球拿到轻弹簧的顶端释放，小球在下降过程中其加速度a与下降高度h的关系如图所示。若小球的质量为m，则弹簧的劲度系数为mgh0，小球下降到高度h0处的速度gh0【分析】根据牛顿第二定律，胡克定律以及图像的斜率和面积的物理意义进行分析解答。【解答】解：将小球拿到轻弹簧的顶端释放，小球下降h时，根据胡克定律有F＝kh，小球在下降过程中，受竖直向下的重力和竖直向上的弹力，由牛顿第二定律可得mg﹣kh＝ma，化简整理得a=g-结合图像可知图像斜率绝对值k′=g解得弹簧的劲度系数为k=mg将小球的运动看成无数段匀变速运动，由运动学知识可知v2＝2ah，所以a﹣h图像的面积表示v22，代入数据解得小球下降到h0处的速度大小为故答案为：mgh0【点评】本题考查了牛顿第二定律，胡克定律的应用，知道图像斜率和面积的物理意义。四．实验题（共2小题）12．（2025秋•同安区校级期中）如图为“探究向心力大小的表达式”的实验装置。（1）此图情景正准备探究的是向心力与半径（选填“质量”、“半径”、“角速度”）的关系，转动手柄，使槽内小球做圆周运动，装置中球A（选填“A”、“B”）对应标尺上露出红白相接的等分标记格数多。（2）某同学想知道加速度传感器在手机内部的大致位置，把手机固定于转台上（顶端与转轴重合）随转台一起做圆周运动，用phyphox传感器软件记录了向心加速度与转动角速度平方的图像，则可知加速度传感器位置到转轴的距离约4.2cm（计算结果保留两位有效数字）。【分析】（1）根据圆周运动向心力公式F＝mrω2分析；（2）根据a＝ω2r和图像斜率求解。【解答】解：（1）根据图像可得小球质量相等，两轮塔半径相等，即两个小球角速度相等，所以此图情景正准备探究的是向心力与半径关系；根据图像可得A球运动半径大，根据向心力公式得A球所需向心力大，所以A球对应标尺上露出红白相接的等分标记格数多。（2）根据a＝ω2r得向心加速度与转动角速度平方的图像斜率即为半径，根据图像可得斜率k＝r=10240m≈0.042m＝4.2cm，所以加速度传感器位置到转轴的距离约故答案为：（1）半径；A；（2）4.2。【点评】考查对圆周运动向心力公式的理解，需清楚圆周运动所需向心力与角速度ω和半径r之间的关系。13．（2025秋•同安区校级期中）某物理兴趣小组利用如图甲所示的实验装置研究质量为m1、m2的重物A、B组成的系统的机械能。A和B通过轻质细绳连接，细绳跨过滑轮。B由静止开始下落，A上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可研究此系统动能与重力势能的转化关系。如图乙给出的是实验中获取的一条纸带，O是打下的第一个点，打点计时器的工作频率为50Hz。A、B、C为纸带上标注的三个计数点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出）。各计数点到O点的距离已在图中标出。已知m1＝100g、m2＝200g。（1）关于上述实验，下列说法中正确的是A（填字母代号）。A．重物最好选择密度较大的物块B．重物的质量可以不测量C．实验中应先释放纸带，后接通电源D．可以利用公式v=2gh（2）在打计数点O至B过程中系统动能的增加量ΔEk＝0.63J（保留2位有效数字），再通过系统重力势能的减少量ΔEp＝（m2﹣m1）gh计算，对比分析得出数据验证机械能是否守恒。（3）某同学根据所选取纸带的打点情况做进一步分析，作出速度v的平方随下落的高度h的变化图像如图丙所示。如果忽略系统所受的阻力，据此可计算出当地的重力加速度g＝9.78m/s2（保留3位有效数字）。【分析】（1）实验操作中需注意选择密度大的重物以减少阻力影响，质量必须测量用于验证机械能守恒关系，打点计时器需先通电再释放纸带，瞬时速度应通过纸带数据计算而非自由落体公式推导。（2）系统动能增加量可通过纸带数据计算B点瞬时速度，再结合两物体质量求出总动能变化。重力势能减少量由两物体质量差与下落高度计算，两者对比验证机械能守恒。（3）根据机械能守恒推导v2与h的线性关系，利用图像斜率结合两物体质量比可求出当地重力加速度值。【解答】解：（1）A、为降低空气阻力与纸带摩擦对实验的影响，应选用密度大且体积小的重物，故A正确；B、验证动能增量ΔEk=12(m1+m2)v2与势能减量ΔEp＝（mC、打点计时器应先通电稳定再释放纸带，故C错误；D、若用v=2gh求速度会形成循环论证，应通过匀变速运动规律计算瞬时速度，故D故选：A。（2）打点周期T＝0.02×5＝0.1s，B点速度vB=xOC-（3）由机械能守恒得(m2-m1)gh=12(m1+m2)故答案为：（1）A；（2）0.63；（3）9.78。【点评】本题是一道典型的验证机械能守恒定律实验题，综合考查实验操作规范、数据处理和误差分析能力。题目通过双物体系统设计，既考查基本实验原理，又体现了对系统机械能转化的深入理解。在计算过程中需要学生熟练掌握匀变速运动规律和机械能守恒条件的应用，特别是对v2﹣h图像斜率的物理意义要有清晰认识。题目难度中等偏上，计算量适中，能有效检验学生对实验原理的掌握程度和数据处理能力。其中第3问通过图像法求解重力加速度的设计尤为巧妙，既避免了直接计算带来的误差，又培养了学生利用图像处理实验数据的科学思维。五．解答题（共3小题）14．（2025秋•龙岩期中）2025年8月，我国首次公开福建舰电磁弹射实战化测试画面。福建舰采用平直通长飞行甲板，配置电磁弹射和阻拦装置。某舰载机起飞时，采用弹射装置使飞机获得36km/h的速度后，由机上的发动机使飞机获得25m/s2的加速度在航母跑道上匀加速前进，飞机离舰起飞速度为70m/s。已知航空母舰始终处于静止状态，飞机可视为质点。（1）求飞机在航母跑道上匀加速运动时间t；（2）飞机在航母上降落，需要阻拦索使飞机迅速停下来，若某次飞机着舰时的速度为288km/h，飞机钩住阻拦索后经过2.5s停下来，这段过程视为匀减速直线运动，求此段滑行的距离。【分析】（1）根据速度—时间关系求解时间；（2）飞机做匀减速运动，结合平均速度公式求解滑行的距离。【解答】解：（1）飞机的初速度为v0＝36km/h＝10m/s根据运动学公式v＝v0+at解得t=（2）飞机降落时初速度为v′0＝288km/h＝80m/s飞机做匀减速运动，则有x=解得x＝100m答：（1）飞机在航母跑道上匀加速运动时间等于2.4s；（2）此段滑行的距离等于100m。【点评】解决本题的关键掌握匀变速直线运动的运动学公式和推论，并能灵活运用，有时运用推论求解会使问题更加简捷。15．（2025秋•龙岩期中）如图所示，水平地面上的O处固定一竖直光滑杆，质量为m的小滑块P套在杆上，质量为2m的小滑块Q放在地面上。滑块P、Q间通过铰链用长为L的刚性轻杆连接，一水平轻弹簧右端与Q相连，左端与固定在地面上的竖直挡板连接。已知Q在初始位置A处时两杆夹角α＝37°，弹簧为原长，两小滑块均恰好静止。现给滑块Q一水平外力F，使Q从A位置运动到B位置，此处两杆夹角为53°，该过程中P、Q始终在同一竖直平面内，已知弹簧劲度系数k=3mgL，且弹簧始终在弹性限度内，最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，重力加速度为g，sin37°＝0.6，cos37°＝（1）滑块Q静止在位置A时，滑块Q受到的摩擦力f大小及支持力FN大小；（2）若P以a＝0.4g向下做匀加速运动，滑块Q到达位置B时的速度大小vQ；（3）若P缓慢向下运动，Q从A位置运动到B位置过程中，力F对滑块Q做的功WF。【分析】（1）分析滑块Q在A位置静止时的受力情况，对P进行受力平衡分析可得到杆对P的支持力，再对整体进行受力平衡分析，水平方向摩擦力与P的支持力平衡，竖直方向支持力与总重力平衡。（2）根据P的匀加速运动条件计算其位移和末速度，利用刚性杆连接的特点建立P和Q的速度关系，通过几何关系将P的竖直速度转化为Q的水平速度。（3）考虑P缓慢运动时系统始终处于准静态平衡，计算Q的水平位移和弹簧伸长量，分析过程中摩擦力、弹力做功情况，最后通过功能关系建立外力F做功与各能量变化的关系。【解答】解：（1）滑块Q静止在A位置时，两小滑块均处于平衡状态，对P进行受力分析可得tanα=FNPmg对P、Q整体分析，摩擦力f＝FNP，支持力FN＝3mg，解得：f=34mg，FN（2）Q从A位置运动到B位置过程中，P的运动满足vP2=2axP，其中位移xP＝Lcos37由于杆连接P、Q，根据速度关联关系vPcos53°＝vQsin53°，解得：vQ（3）Q从A到B的位移xQ＝Lsin53°﹣Lsin37°，解得：xQ=15L。摩擦力对Q做功Wf＝﹣弹簧弹力做功表达式为W弹=0+k对P、Q系统应用功能关系WF+Wf+W弹+mgxP＝