文档内容
字节精准教育联盟·MYS高中2023级第一次诊断性考试模拟试题
物 理
考生注意：
1. 本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。
2. 答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将答题卡上的项目填写清楚。
3. 考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目
的答案标号涂黑；非选择题请用直径 0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，
超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。
4. 考试结束后，请交回答题卡，试题卷自行保存。
一．单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分，在每小题给出的四个选项中，只有一项符合要求.
1．关于物理学史，下列说法正确的是（ ）
A．正电荷和负电荷最早是由科学家富兰克林命名的
B．元电荷e的数值最早是由物理学家库仑测得的
C．物理学家特斯拉最早引入电场的概念，并提出用电场线表示电场
D．库仑利用扭秤装置得出了库仑定律，但静电力常量是由卡文迪什最先测量的
2．在足够长的斜面上，使A、B两个相同小物块分别从不同位置沿斜面方向同时出发，选择沿斜面向上为
正方向，它们运动的 - 图像如图所示。在 时，A、B两物块恰好在斜面上某一位置相遇，重力加速
度 取 ，据图可知下列说法正确的是（ ）
A．该斜面动摩擦系数为
B．斜面倾角
C． 时，A、B两物块相距最远
D． A、B两物块在斜面上出发时相距
3．在一家复古风格的咖啡馆装修过程中，需要将一幅质量分布不均（重心偏左）的矩形照片墙挂在墙上，
工作人员用 与 两根装饰绳来悬挂照片，要求照片墙底部与地面平行，如图所示。后来为了调整装
饰布局，在保持 绳长度不变的情况下，将 端向左移动，使得 绳缩短（但 绳仍长于 绳），
照片墙保持原来的状态。针对这一悬挂调整过程，下列说法正确的是（ ）
A． 绳的拉力大小总等于 绳的拉力大小
B． 绳的拉力大小不变C． 绳与 绳拉力的合力变小
D． 绳的拉力大小可能相等
4．如图所示，选项中研究对象做圆周运动的半径为 ，重力加速度为 ，不计空气阻力，下列说法正确的
是（ ）
A．甲图中在竖直轨道内侧做圆周运动的光滑小球在最高点的速度可以小于
B．乙图中在水平转台上做匀速圆周运动的物块受到四个力的作用
C．丙图中做匀速圆周运动小球的周期随 角增大而减小
D．丁图中做匀速圆周运动的物体 受到的弹力正比于角速度
5．在发射卫星时，往往先将卫星发送到一个椭圆轨道上，再变轨到圆轨道。已知某卫星运行的椭圆轨道
的近地点M距地面 ，远地点N距地面 ，卫星进入该轨道正常运行时，通过M点和N点时的速
率分别为 和 ，当某次卫星通过N点时，启动卫星上的发动机，使卫星在短时间内加速后进入离地面
的圆形轨道，开始绕地球做匀速圆周运动，这时卫星的速率为 。比较卫星在M、N、P三点正常运
行时（不包括启动发动机加速阶段）的速率 和加速度大小 ，下列结论正确的是
（ ）
A． B．
C． D．
6．如图，水平传送带以恒定速度v顺时针转动，传送带右端上方的挡板上固定着一轻弹簧。将质量为m的
小物块P轻放在传送带左端，P与传送带之间的动摩擦因数为 ，在接触弹簧前速度已达到v，P与弹簧接
触后继续运动，弹簧的最大形变量为d，设P与传送带之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则P从接触
弹簧到第一次运动到最右端过程中（ ）
A．P的速度不断减小
B．摩擦力对P先做正功再做负功
C．传送带多消耗的电能为D．弹簧的弹性势能变化量
7．如图所示，在光滑水平面上停放着质量为m、装有光滑弧形槽的小车，一质量为2m的小球以水平初速
度v沿槽口向小车滑去，到达某一高度后，小球又返回右端，则( )
0
A．小球将做自由落体运动
B．小球将向左做平抛运动
C．小车此过程中先向左运动后向右运动
D．小球在弧形槽内上升的最大高度为
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分，在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要
求，全部选对得6分，部分选对得3分，有选错的得0分.
8．如图所示，水平地面上静止放置材料相同、紧靠在一起的物体A和B，两物体可视为质点且A的质量较
大。两物体间夹有少量炸药，爆炸后两物体分别沿水平方向左右分离，不计空气阻力，下列说法正确的是
（ ）
A．爆炸过程中，A物体获得的初动量大
B．爆炸过程中，两物体获得的初动量相同
C．爆炸过程中，A物体获得的初速度小
D．爆炸后，两物体在水平地面上的滑行时间不同
9．宇航员飞到一个被稠密气体包围的某行星上进行科学探索。他站在该行星表面，从静止释放一个质量
为 的物体，由于气体阻力的作用，其加速度 随下落位移 变化的关系图像如图所示。已知该星球半径
为 ，万有引力常量为 。下列说法正确的是（ ）
A．该行星的平均密度为
B．该行星的第一宇宙速度为
C．卫星在距该行星表面高 处的圆轨道上运行的周期为
D．从释放到速度刚达到最大的过程中，物体克服阻力做功10．如图所示，一弹性轻绳（绳的弹力与其伸长量成正比）左端固定在A点，自然长度等于AB。弹性绳跨
过由固定轻杆OB固定的定滑轮连接一个质量为m的小球，小球穿过竖直固定的杆，初始时弹性绳ABC在一
条水平线上，小球从C点由静止释放，当滑到E点时速度恰好为零，已知C、E两点间距离为h，D为CE的
中点，小球在C点时弹性绳的拉力为 ，小球与杆之间的动摩擦因数为0.5，弹性绳始终处在弹性限度内，
重力加速度为g。下列说法正确 的是（ ）
A．对于由弹性绳和小球组成的系统，在CD阶段损失的机械能小于在DE阶段损失的机械能
B．小球从C到E克服弹性绳弹力做功
C．在E点给小球一个竖直向上的速度 小球恰好能回到C点
D．若只把小球质量变为2m，则小球从C点由静止开始运动，到达E点时的速度大小为
三、实验题：本题共2小题，11题6分，12题9分，共15分．
11．某学习小组用如图甲所示的装置测量砝码盘的质量。左、右两个相同的砝码盘中各装有5个质量相同
的砝码，砝码的质量为50g，装置中左端砝码盘的下端连接纸带。现将左端砝码盘中的砝码逐一地放到右
端砝码盘中，并将两砝码盘由静止释放，运动过程两盘一直保持水平，通过纸带计算出与转移的砝码个数
n相对应的加速度a，已知交流电的频率为f=50Hz。
（1）某次实验，该组同学得到了如图乙所示的一条纸带，每5个计时点取1个计数点。所有测量数据如图
乙所示，则（本问中计算结果保留两位有效数字）
①打下C点时纸带的速度为 m/s；②纸带的加速度大小为 m/s2。
（2）若该组同学得到的n-a图像如图丙所示，重力加速度g=10m/s2，则每个砝码盘的质量为
g。
12．某同学用如图1所示的装置验证轻弹簧和物块（带有遮光条）组成的系统机械能守恒。图中光电门安装在铁架台上且位置可调。物块释放前，细线与弹簧和物块的拴接点 在同一水平线上，且弹簧处于
原长。滑轮质量和一切摩擦均不计，细线始终伸直。物块连同遮光条的总质量为 ，弹簧的劲度系数为 ，
弹性势能 （ 为弹簧形变量），重力加速度为 ，遮光条的宽度为 ，物块释放点与光电门之间
的距离为 （ 远远小于 。现将物块由静止释放，记录物块通过光电门的时间
(1)改变光电门的位置，重复实验，每次物块均从 点静止释放，记录多组 和对应的时间 ，作出 图
像如图2所示，若要验证轻弹簧和物块组成的系统机械能守恒，则在误差允许的范围内，需要验证正确的
关系式是______。A． B．
(2)在（1）中的条件下， 和 时，物块通过光电门时弹簧具有的弹性势能分别为 和 ，则
（用 表示）。
(3)在（1）中的条件下，取某个值时，可以使物块通过光电门时的速度最大，速度最大值为
（ 表示）。
四、解答题：本题共3小题，共39分．其中13题10分，14题12分，15题各17分．解答应写出文字说明、
证明过程或演算步骤．
13．如图所示，质量为M=2kg的木板A静止在光滑水平面上，其左端与固定台阶相距x，右端与一固定在
地面上的半径R=0.4m的光滑四分之一圆弧紧靠在一起，圆弧的底端与木板上表面水平相切。质量为m=1kg
的滑块B（可视为质点）以初速度 从圆弧的顶端沿圆弧下滑，B从A右端的上表面水平滑入时撤
走圆弧。A与台阶碰撞无机械能损失，不计空气阻力，A、B之间动摩擦因数 ，A足够长，B不会从A
表面滑出，取g=10m/s2。(1)求滑块B到圆弧底端时对圆弧的压力F；
N
(2)若A与台阶碰前，已和B达到共速，求A向左运动的过程中与B摩擦产生的热量Q（结果保留两位有效
数字）；
(3)若A与台阶只发生一次碰撞，求x满足的条件。
14．如图所示，光滑曲面轨道AB、光滑竖直圆轨道O、水平
轨道BD、水平传送带DE各部分平滑连接，水平区域FG足够
长，圆轨道最低点B处的入、出口靠近但相互错开。现将一
质量为 的滑块（可视为质点）从AB轨道上高度为
h处由静止释放，若已知圆轨道半径 ，水平面BD的
长度 ，传送带长度 ，滑块始终不脱离圆轨道，且与水平轨道BD和传送带间的动摩擦因数均
为 ，传送带以恒定速度 逆时针转动（不考虑传送带轮的半径对运动的影响），g取
。求：
(1)若 ，则滑块运动至B点时对圆弧轨道的压力；
(2)若滑块不脱离圆轨道且从E点飞出，求滑块释放点高度h的取值范围；
(3)当 时，计算滑块从释放到飞出传送带的过程中，因摩擦产生的热量Q是多少？
15．如图，轨道ABCD由半径 的光滑四分之一圆弧轨道AB、长度 的粗糙水平轨道BC以
及足够长的光滑水平轨道CD组成。质量 的物块P和质量 的物块Q压缩着一轻质弹簧并锁
定（物块与弹簧不连接），三者静置于CD段中间，物块P、Q可视为质点。紧靠D的右侧水平地面上停放
着质量 的小车，其上表面EF段粗糙，与CD等高，长度 ；FG段为半径 的四分
之一光滑圆弧轨道；小车与地面间的阻力忽略不计。现解除弹簧锁定，物块P、Q由静止被弹出（P、Q脱
离弹簧后立即撤走弹簧），其中物块P进入CBA轨道，而物块Q滑上小车。P、Q与BC、EF间的动摩擦因数
均为 ，重力加速度g=10m/s²，不计物块经过各连接点时的机械能损失。(1)若物块P经过CB后恰好能到达A点，求物块P通过B点时，物块P对圆弧轨道的压力；
(2)若物块P经过CB后恰好能到达A点，试分析物块Q能否冲出小车上的G点，若能冲出G点，求出物块Q
从飞离G点到再次回到G点过程中小车通过的位移；若物块Q不能飞离G点，请说明理由：
(3)若弹簧解除锁定后，物块Q向右滑上小车后能通过F点，并且后续运动过程始终不滑离小车，求被锁定
弹簧的弹性势能的取值范围。字节精准教育联盟·MYS高中2023级第一次诊断性考试模拟试题
物理参考答案与试题解析
1．A
【详解】A．正电荷和负电荷最早是由美国科学家富兰克林命名的，故A正确；
B．元电荷e的数值最早是由美国物理学家密立根测得的，故B错误；
C．英国物理学家法拉第最早引入电场的概念，并提出用电场线表示电场，故C错误；
D．库仑利用扭秤装置得出了库仑定律，静电力常量不是通过实验直接测量得到的，而是通过麦克斯韦的
相关理论计算出来的，故D错误。
故选A。
2．A
【详解】AB．对A先减速上升后加速下滑，由牛顿第二定律可得
由 - 图像可知
代入数据联立解得 ，所以θ=30°，故A正确，B错误；
C． 前，A、B两物块间相向运动，两者距离一直减小，故 时，A、B两物块不是相距最远，故C
错误；
D．A、B两物块在斜面上出发时的距离等于两物体位移的大小之和，由图像可知
，故D错误。
故选 A。
3．D
【详解】A．对照片墙受力分析如图所示
设AB绳上的拉力与水平方向的夹角为 ，AC绳上的拉力与水平方向的夹角为 ，根据题意，保持AB绳长
不变，将C端左移，AC绳缩短至某一长度（但AC绳仍长于AB绳），则可知该过程中 始终不变，且根据
几何关系，始终有
在水平方向根据平衡条件有由于 始终大于 ，因此 始终大于 ，故A错误；
C．根据平衡条件可知，AB绳与AC绳拉力的合力与照片墙的重力等大，反向，则AB绳与AC绳拉力的合力
保持不变，故C错误；
BD．重力为恒力，AB绳上力的方向始终不变，做出力的矢量三角形如图所示
可知，随着AC绳将C端向左移动，绳AC与竖直方向的夹角在减小，该过程中绳AC上的拉力可能先减小后
增大，当绳AC垂直于绳AB时，绳AC上的拉力有最小值，因此AC绳的拉力大小可能相等，该过程中绳AB
上的拉力 逐渐减小，故B错误，D正确。
故选D。
4．C
【详解】A．光滑小球在最高点时，有
解得最小速度 ，故A错误；
B．乙图中的物块受到重力、支持力和静摩擦力共三个力作用，其中转台对其的静摩擦力提供其所需的向
心力，故B错误；
C．对丙图中的小球，有
解得周期
则 角增大时， 减小，故C正确；
D．对丁图中的物体，筒壁对其弹力提供向心力，有
可知 ，故D错误。
故选C。
5．D
【详解】根据万有引力提供向心力
得由题可知 ，所以 ，当某次飞船通过N点，地面指挥部发出指令，点燃飞船上的发动
机，使飞船在短时间内加速后进入离地面340 km的圆形轨道绕地球做匀速圆周运动，所以 ；假设飞
船在半径为 的圆轨道上做匀速圆周运动，经过M点时的速率为 ，根据
得
又因为 ，所以 ，飞船在圆轨道M点时需加速才能进入椭圆轨道，则 ，故 。
故选D。
6．D
【详解】A．小物块刚接触弹簧时，弹簧的弹力小于最大静摩擦力，物块仍然向右做匀速直线运动，速度
不变，当弹簧弹力等于最大静摩擦力之后，小物块才开始做减速运动，故A错误；
B．P从接触弹簧到第一次运动到最右端过程中，物块先向右做匀速直线运动，后向右做减速直线运动，传
送带对物块的摩擦力方向一直向右，即摩擦力对P一直做正功，故B错误；
C．对传送带进行分析，令P从接触弹簧到第一次运动到最右端过程经历时间为 ，则传送带的位移为
由于物块先向右做匀速直线运动，后向右做加速度增大的减速直线运动，则有
即有
结合上述可知，小物块刚接触弹簧时，弹簧的弹力小于最大静摩擦力，物块仍然向右做匀速直线运动，速
度不变，当弹簧弹力等于最大静摩擦力之后，小物块才开始做减速运动，则传送带所受摩擦力的平均值
根据功能关系，传送带多消耗的电能为
故C错误；
D．在压缩弹簧但物块相对传送带静止的过程，摩擦力小于 ，因此压缩弹簧的过程中，摩擦力对P做
的功
根据动能定理有根据功能关系有
解得
故D正确。
故选D。
7．B
【详解】AB．设小球离开小车时，小球的速度为v，小车的速度为v，整个过程中动量守恒，以向左为正
1 2
方向，由动量守恒定律得
2mv=2mv+mv…①
0 1 2
由动能守恒定律得
∙2mv2= ∙2mv2+ mv2…②
0 1 2
由①②解得
v= v
1 0
v= v
2 0
所以小球与小车分离后将向左做平抛运动，故A错误，B正确；
C．此过程中小球对小车一直有斜向左下方的作用力，则小车一直向左加速运动，选项C错误；
D．当小球与小车的水平速度相等时，小球弧形槽上升到最大高度，设该高度为h，系统在水平方向动量守
恒，以向左为正方向，在水平方向，由动量守恒定律得
2mv=3m•v
0
由机械能守恒定律得
∙2mv2= •3mv2+2mgh
0
解得
h=
故D错误。
故选B。
8．CD
【详解】AB．爆炸过程中，系统内力远大于外力，A、B组成的系统动量守恒，爆炸前系统总动量为零，由
动量守恒定律可知，爆炸后，两物体的动量大小相等，但方向相反，故AB错误；
C．设爆炸后任一物体的动量大小为p，物体的质量为m，则动能可知质量大的物体获得的初动能小，故C正确；
D．取爆炸后速度方向为正方向，根据动量定理得
解得滑行时间
由于μ、p、g相等，则质量大的物体滑行时间短，故D正确。
故选CD。
9．ABD
【详解】A．由图可知，物体开始下落瞬间，只受万有引力作用，根据万有引力等于重力，可知
又
联立，可得
故A正确；
B．在行星表面飞行的卫星，万有引力提供向心力，有
联立，可得
故B正确；
C．卫星在距该行星表面高 处的圆轨道上运行时，有
联立，可得
故C错误；
D．从释放到速度刚达到最大的过程中，设阻力为f，由牛顿第二定律可得
解得
阻力做功为即物体克服阻力做功 。
故D正确；
故选ABD。
10．BC
【分析】根据题中“A点弹性绳自然长度等于AB小球在C点时弹性绳的拉力为 ”“小球从C点由静止
释放滑到E点时速度恰好为零”可知，本题考查动能定理的综合应用问题。根据解决动能定理综合应用问
题的方法，运用受力分析、胡克定律、动能定理、对称性等知识分析推断。
【详解】A．当小球运动到某点P点，弹性绳的伸长量是x ，小球受到如图所示的四个力作用
BP
其中
F = kx
T BP
将F 正交分解，则F 的水平分量为
T T
F = Fsinθ = kx sinθ = kx = ，f = μF = mgF 的竖直分量为
N T BP BC N T
F = Fcosθ = kx cosθ = kx
Ty T BP CP
由以上推导可知小球受到的摩擦力为恒力，则CD段与DE段摩擦力所做的功相同，则在DE段弹性绳和小球
组成的系统机械能的减小量等于CD段弹性绳和小球组成的系统的系统机械能的减小量，A错误；
B．根据动能定理有
mgh - mgh - W = 0
弹
根据计算有
W = mgh
弹
B正确；
C．对小球从C运动到E过程，应用动能定理得mgh - mgh - W = 0
弹
若小球恰能从E点回到C点，应用动能定理得
- mgh + W - mgh = 0 - mv2
弹
联立求解得
v =
C项正确；
D．若只把小球质量变为2m，小球从C点由静止开始运动，到达E点时根据动能定理有
2mgh - W - mgh = ×2mv2 - 0
弹 1
解得小球到达E点时的速度大小
v =
D错误。
故选BC。
11． 0.84 1.7 150
【详解】（1）①[1]相邻两计数点间的时间间隔
打下C点时纸带的速度
②[2]由匀变速直线运动推导公式
（2）[3]设一个砝码盘的质量为M，由牛顿第二定律得
整理得
结合图像，由几何知识可知
解得
12．(1)B
(2)(3)
【详解】（1）小球经过光电门的速度为
若系统机械能守恒，则有
整理得
故选B。
（2）当 和 时，物块通过光电门的时间相等，即物块经过光电门的速度相等，故动能也相等，根
据机械能守恒定律分别有
整理可得
（3）小物块经过光电门的速度越大，则小物块经过光电门所用时间越短，故由（1）可知，当 时，小
物块通过光电t时的速度最大时，且此时小物块的加速度为零。对其进行受力分析有
解得
代入（1）中可得最大速度为
13．(1)50N，方向向下
(2)
(3)
【详解】（1）滑块B从释放到最低点，由动能定理得
解得根据牛顿第二定律
由牛顿第三定律，压力F=50N，方向向下。
N
（2）A、B向左运动过程中，由动量守恒定律得
解得
由能量守恒定律得
解得
（3）从B刚滑到A上到A左端与台阶碰撞前瞬间，A、B的速度分别为v和v，由动量守恒定律得
3 4
若A与台阶只碰撞一次，碰撞后必须满足
对A板，应用动能定理
联立解得
14．(1)20N，方向竖直向下
(2)
(3)
【详解】（1）若 ，则滑块运动至B点时，由动能定理可得
在B点由牛顿第二定律得
联立解得
由牛顿第三定律可知，滑块运动至B点时对圆弧轨道的压力为20N，方向竖直向下。
（2）若滑块恰好能过C点，则C点时有
从A到C，根据动能定理有
解得
要使滑块恰能运动到E点，则滑块到E点的速度 ，从A到E，根据动能定理有
解得
显然 ，若滑块不脱离圆弧轨道且从E点飞出，则滑块释放点的高度 。（3）当 时，从A到D点根据动能定理
解得
从A到E点根据动能定理
可得
由运动学公式
解得
在1s时间内，滑块的位移为
传送带运动的位移为
滑块相对于传送带的位移为
由功能关系得
15．(1)60N
(2)物块Q能冲出小车上的G点，物块Q从飞离G点到再次回到G点过程中小车通过的位移4.8m
(3)
【详解】（1）题意知物块P经过CB后恰好能到达A点，说明在A点时物块P速度为0，设物块P在B时速
度 ，则从B到A，由机械能守恒有
解得
在B点，设P受到支持力 ，由牛顿第二定律得
代入题中数据，联立解得
根据牛顿第三定律可知，物块P通过B点时，物块P对圆弧轨道的压力60N；
（2）设P、Q物体与弹簧分离后速度分别为 ，则P从C到B过程，由动能定理有
解得分析PQ与弹簧组成的系统可知，系统动量守恒，规定向右为正方向，则有
解得
分析可知Q滑上小车后，运动到最高点时，二者共速为 ，设此时Q上升高度为h，对Q与小车系统，由
动量守恒得
解得
由能量守恒有
联立解得
故物块Q能冲出小车上的G点，分析可知，Q飞出G点后做斜抛运动到最高点，设该过程运动时间为t，逆
向思维法得
联立解得
此过程车以 做匀速直线运动，故物块Q从飞离G点到再次回到G点过程中小车通过的位移
联立解得
（3）设P、Q物体与弹簧分离后速度分别为 ，由动量守恒有
由能量守恒，弹性势能为
分析可知，当Q刚滑动F点与车共速时，弹性势能最小，设共速为 ，则由动量守恒得
能量守恒得
联立以上，解得弹性势能最小值为
分析可知，当Q滑上小车圆弧轨道再次返回F点与车共速时，弹性势能最大，设共速为 ，则由动量守恒
得
能量守恒得联立以上，解得弹性势能最小值为
被锁定弹簧的弹性势能的取值范围
