甘肃省兰州市2025-2026学年高三（上）期末物理试卷（含答案）

这是一份甘肃省兰州市2025-2026学年高三（上）期末物理试卷（含答案），共8页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.2024年2月22日，我国科学家利用矿物原位锂同位素分析法，在大陆地幔中发现了来自海洋的锂元素，为研究地质的历史变迁提供了理论依据。其中一种锂的同位素；Li的衰变方程为 38Li→48Be+X。则下列说法正确的是( )
A. 方程中的X为正电子
B. 方程中的 38Li不带电
C. 10个 38Li原子核经过一个半衰期还剩余5个没有衰变
D. 10kg38Li原子核经过一个半衰期还剩余5kg没有衰变
2.甲、乙两个物体沿同一直线运动，甲做匀速运动，乙做初速度为零的匀加速运动，它们的位置x随时间t的变化关系如图所示，下列说法正确的是( )
A. 在0−3s内，甲、乙位移相同
B. 乙的加速度大小为1m/s2
C. 从开始运动到第一次相遇的过程中，t=2s时甲、乙相距最远
D. 从开始运动到第一次相遇的过程中，甲、乙间最远距离为4m
3.五个质量相等的物体置于光滑的水平面上，如图所示，现向右施加大小为F、方向水平向右的恒力，则第2个物体对第3个物体的作用力等于
A. 15FB. 25FC. 35FD. 45F
4.如图所示，某同学将小球从地面上的M点处以初速度v斜向上抛出，v与水平方向成θ角，小球垂直打在竖直墙壁上的Q点。若不计空气阻力，该同学仍从M点抛出该小球，为了使小球能垂直打在Q点正下方的P点，他可以适当( )
A. 减小v、保持θ不变
B. 增大v、保持θ不变
C. 减小v、同时减小θ
D. 增大v、同时增大θ
5.如图所示，在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道，半径OA水平、OB竖直，一个质量为m的小球自A的正上方P点由静止开始自由下落，小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力。已知AP=2R，重力加速度为g，则小球从P到B的运动过程中( )
A. 重力做功2mgR
B. 机械能减少mgR
C. 合力做功mgR
D. 摩擦力做功−12mgR
6.中国空间站科学实验成果源源不断，设该空间站绕地球做匀速圆周运动，其轨道距地面高度h约400km，运动周期为T，万有引力常量为G，地球半径为R，地球表面重力加速度为g，不考虑地球自转。已知同步卫星高度大约为36000km，则下列说法正确的是( )
A. 地球的质量为M=4π2h3GT2
B. 空间站的向心加速度为a=gR2(R+h)2
C. 空间站的线速度v= g(R+h)
D. 空间站的环绕周期大于同步卫星的环绕周期
7.如图所示，斜面OQ固定在水平地面上，P为斜面的中点，OP段光滑，PQ段粗糙且粗糙程度一致，现让滑块(看作质点)从顶点O由静止滑下，滑至斜面底端Q点时速度减为零。以平行于斜面向下为正方向，滑块的位移—时间(x−t)图像、速度—时间(v−t)图像、加速度—位移(a−x)图像或机械能—位移(E−x)图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
二、多选题：本大题共3小题，共15分。
8.某汽车的质量约为1500kg，额定功率为120kW。若汽车在一平直公路进行性能测试时以大小为2m/s2的加速度由静止匀加速启动，达到额定功率后再以额定功率加速行驶，所受的阻力大小恒为3×103N，则下列说法正确的是( )
A. 汽车的最大速度为30m/s
B. 汽车的最大速度为40m/s
C. 汽车在启动后第2s末时的实际功率为20kW
D. 汽车在启动后第2s末时的实际功率为24kW
9.防空导弹是指从地面发射攻击空中目标的导弹。如图所示，某防空导弹斜射向天空，到最高点时速度大小为v0，离地高度为H，突然爆炸成质量均为m的两块。其中弹头A以速度v沿v0的方向飞去，且爆炸过程时间为Δt且极短。整个过程忽略空气阻力，则下列说法正确的是( )
A. 爆炸后的一瞬间，弹尾B一定沿着与v0相反的方向飞去
B. 爆炸后，弹尾B可能做自由落体运动
C. 爆炸过程中，弹尾对弹头的平均作用力大小为m(v−v0)Δt+mg
D. 爆炸过程释放的化学能为m(v−v0)2
10.如图所示，在粗糙水平面上，用水平轻绳相连的两个相同的物体A，B质量均为m，在水平恒力F作用下以速度v做匀速运动。在t=0时轻绳断开，A在F作用下继续前进，则下列说法正确的是( )
A. t=0至t=mvF时间内，A、B的总动量守恒
B. t=2mvF至t=3mvF时间内，A、B的总动量守恒
C. t=2mvF时，A的动量为2mv
D. t=4mvF时，A的动量为4mv
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.(1)某实验小组做“验证力的平行四边形定则”实验的装置如图甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳。关于本实验，下列说法中正确的是______。(多选)
A.记录拉力方向时应用铅笔贴着细绳画直线表示
B.测量时，弹簧测力计外壳与木板之间的摩擦对实验没有影响
C.测量时，为减小误差，细绳OB和OC的夹角应为90°
D.使用弹簧测力计时，施力方向应沿着弹簧测力计的轴线，读数时视线正对弹簧测力计刻度
(2)在实验中，F1、F2表示两个互成角度的力，F表示利用平行四边形定则做出的F1与F2的合力；F′表示用一个弹簧测力计拉橡皮筋时的力，则下图中符合实验事实的是______。
A. B.
C. D.
(3)在另一小组研究两个共点力合成的实验中，两个分力的夹角为θ，合力大小为F，F与θ的关系如图乙所示。已知这两个分力大小不变，则任意改变这两个分力的夹角，能得到的合力大小的最大值为______N。
12.某物理兴趣小组想利用气垫导轨验证物块和弹簧组成的系统机械能守恒。如图甲所示，气垫导轨调至水平，力传感器固定在导轨的左支架上，将轻质弹簧一端连接到力传感器上，弹簧自由伸长至O点。给装有宽度为d的遮光条的滑块一定的初速度，使之从导轨右端向左滑动，记录滑块经过光电门时的挡光时间Δt以及滑块压缩弹簧至最短时力传感器的示数F，并多次进行上述操作。已知弹簧的劲度系数为k，弹簧弹性势能的表达式为Ep=12kx2(x为弹簧的形变量)，滑块的质量为m。
(1)用游标卡尺测得遮光条的宽度如图乙所示，读数d=______mm。
(2)滑块经过光电门时的动能为______，弹簧压缩到最短时，弹簧的弹性势能为______。(用题中所给字母表示)
(3)根据实验数据，作出______(填“F−Δt”“F−1Δt2”或“F−1Δt”)图像，使之成为一条直线，图像的斜率为______(用题中所给字母表示)，则可验证系统机械能守恒。
四、计算题：本大题共3小题，共41分。
13.如图所示，上端开口的光滑圆柱形绝热汽缸竖直放置，汽缸高度为H=0.6m不计缸壁及活塞厚度)，在距缸底h=0.5m处有体积可忽略的卡环a、b。质量m=5kg、截面积S=25cm2的活塞搁在a、b上，将一定质量的理想气体封闭在汽缸内，开始时缸内气体的压强等于大气压强，温度为T0=300K。内部电热丝(图中未画出)缓慢加热气缸内气体，直至活塞离开a、b缓慢上升到汽缸口(活塞未滑出汽缸)，已知大气压强p0=1×105Pa，重力加速度g取10m/s2。
(1)求当活塞缓慢上升到汽缸口的过程中，缸内气体的最高温度T；
(2)若全过程气体内能的变化ΔU=55J，求电阻丝放出的热量Q。
14.如图所示，A物体的质量mA=1kg，放在光滑水平面上，有一个质量为mB=4kg的物体从光滑的四分之一圆弧轨道上由静止开始滑下，与A相碰后一起向右运动，已知圆弧轨道半径为R=5m。求：
(1)物体B在最低点对轨道的正压力；
(2)A与B共同运动的速度大小；
(3)A与B碰撞过程中损失的机械能。
15.如图所示，倾斜传送带AB的倾角θ=30°，长度L0=2m，其顶端B与长木板上表面齐平，长木板放在光滑的水平面上。在长木板上放置小物块b，开始长木板和b都静止，b离长木板左端的距离L1=1.625m。小物块a以某一初速度v(未知)从传送带底端A沿传送带向上运动，然后沿水平方向滑上长木板。已知小物块a、b和长木板的质量均为m=1kg，小物块a与传送带间的动摩擦因数μ1=2 35，传送带以v0=4m/s的速度沿顺时针方向转动，小物块a、b与长木板间的动摩擦因数μ2=0.2，取重力速度g=10m/s2，小物块a、b的碰撞为弹性碰撞，传送带和长木板平滑连接，a经过连接处时忽略能量损失，小物块a、b均可视为质点。
(1)若v=6m/s，求小物块a通过传送带时产生的热量Q；(结果可用分数表示)
(2)要使小物块a滑上长木板时的速度大小为4m/s，求v的最小值；(结果可用根式表示)
(3)若小物块a以大小为4m/s的速度滑上长木板，求小物块a、b碰撞后瞬间，a的速度大小va。
参考答案
1.D
2.D
3.C
4.C
5.D
6.B
7.A
8.BD
9.BD
10.AC
11.BD C 7
； md22Δt2；F22k； F−1Δt； kmd2
13.解：(1)活塞刚要离开ab时，活塞受力平衡：p0S+mg=p1S
解得，气缸内气体此时的压强为：p1=p0+mgS=1×105Pa+5×1025×10−4Pa=1.2×105Pa
所以，当活塞缓慢上升到汽缸口的过程中气体的压强为：p=p1=1.2×105Pa
根据理想气体的状态方程：p0V0T0=pVT
可得：p0hST0=pHST
解得：T=432K
(2)气体对外做功：W=−p⋅S(H−h)=−1.2×105⋅25×10−4⋅(0.6−0.5)J=−30J
由题意知，全过程气体内能的变化：ΔU=55J
根据热力学第一定律可得：ΔU=W+Q′
代入数据解得：Q′=85J
故气体吸收热量为85J，则电阻丝放出的热量为：Q=85J
答：(1)当活塞缓慢上升到汽缸口的过程中，缸内气体的最高温度T为432K；
(2)电阻丝放出的热量Q为85J。
14.解：(1)物体B在圆弧轨道上下滑的过程中，只有重力做功，其机械能守恒，取水平面为参考平面，由机械能守恒定律得
mBgR=12mBvB2
解得vB=10m/s
物体B在最低点时，由重力和轨道支持力的合力提供向心力，由牛顿第二定律得
FN−mBg=mBvB2R
解得：FN=120N
根据牛顿第三定律知，物体B在最低点对轨道的正压力FN′=FN=120N，方向竖直向下。
(2)物体B与A碰撞过程，取水平向右为正方向，根据动量守恒定律得
mBvB=(mA+mB)v
解得v=8m/s
(3)A与B碰撞过程中损失的能量E损=12mBvB2−12(mA+mB)v2
解得E损=40J
答：(1)物体B在最低点对轨道的正压力为120N，方向竖直向下。
(2)A与B共同运动的速度大小为8m/s。
(3)A与B碰撞过程中损失的机械能为40J。
15.若v=6m/s，小物块a通过传送带时产生的热量Q为1211J；
要使小物块a滑上长木板时的速度大小为4m/s，v的最小值为2 3m/s；
小物块a、b碰撞后瞬间，a的速度大小va为0.5m/s