山東省濟(jì)南市山東實驗中學(xué)2025屆高三物理上學(xué)期第一次診斷考試試題含解析

PAGE21-山東省濟(jì)南市山東試驗中學(xué)2025屆高三物理上學(xué)期第一次診斷考試試題（含解析）第I卷(共40分)一、單項選擇題(本題包括8小題，每小題3分，共24分，每小題只有一個選項符合題意)1.有始終角V形槽固定在水平面上，其截面如圖所示，BC面與水平面間夾角為60°，有一質(zhì)量為m的正方體勻稱木塊放在槽內(nèi)，木塊與AB面間的動摩擦因數(shù)為μ，與BC面間無摩擦，現(xiàn)用垂直于紙面對里的力推木塊使之沿槽運動，則木塊受的摩擦力為（）A.μmg B.μmg C.μmg D.μmg【答案】B【解析】【詳解】木塊受重力、斜面AB的支持力、斜面BC的支持力、斜面AB的摩擦力以及推力F的作用，將重力依據(jù)實際作用效果正交分解，如圖

垂直于紙面對里的力推木塊使之沿槽運動，木塊受的摩擦力為故選B。

2.如圖所示的光滑斜面長為l，寬為b，傾角為，一物塊可看成質(zhì)點沿斜面左上方頂點P以初速度水平射入，恰好從底端Q點離開斜面，則（）A.物塊由P點運動到Q點所用的時間B.物塊由P點運動到Q點所用的時間C.初速度D初速度【答案】D【解析】【詳解】依據(jù)牛頓其次定律物體的加速度為依據(jù)得AB錯誤；入射的初速度為C錯誤，D正確。故選D。3.如圖所示,a、b兩物體的質(zhì)量分別為m1和m2,由輕質(zhì)彈簧相連.當(dāng)用恒力F豎直向上拉著a,使a、b一起向上做勻加速直線運動時,彈簧伸長量為x1,加速度大小為a1;當(dāng)用大小仍為F的恒力沿水平方向拉著a,使a、b一起沿光滑水平桌面做勻加速直線運動時,彈簧伸長量為x2,加速度大小為a2,則()A.a1=a2,x1=x2 B.a1<a2,x1=x2C.a1=a2,x1>x2 D.a1<a2,x1>x2【答案】B【解析】【分析】先對AB整體進(jìn)行分析，可以得出整體運動的加速度；再對隔離出受力最少的一個進(jìn)行受力分析，由牛頓其次定律可得出彈簧彈力，則可得出彈簧的形變量．【詳解】對整體分析有：，可知a1＜a2；隔離對b分析有：F1-m2g=m2a解得：，，可知F1=F2，依據(jù)胡克定律知，x1=x2．故應(yīng)選：B．【點睛】本題考查了牛頓其次定律和胡克定律的基本運用，駕馭整體法和隔離法的敏捷運用．4.風(fēng)速儀結(jié)構(gòu)如圖（a）所示．光源發(fā)出的光經(jīng)光纖傳輸，被探測器接收，當(dāng)風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)時，通過齒輪帶動凸輪圓回旋轉(zhuǎn)，當(dāng)圓盤上的凸輪經(jīng)過透鏡系統(tǒng)時間被攔?。阎L(fēng)輪葉片轉(zhuǎn)動半徑為r，每轉(zhuǎn)動n圈帶動凸輪圓盤轉(zhuǎn)動一圈．若某段時間Δt內(nèi)探測器接收到的光強(qiáng)隨時間變更關(guān)系如圖（b）所示，則該時間段內(nèi)風(fēng)輪葉片A.轉(zhuǎn)速漸漸減小，平均速率為B.轉(zhuǎn)速漸漸減小，平均速率為C.轉(zhuǎn)速漸漸增大，平均速率為D.轉(zhuǎn)速漸漸增大，平均速率為【答案】B【解析】【詳解】依據(jù)題意，從圖（b）可以看出，在時間內(nèi)，探測器接收到光的時間在增長，圓盤凸輪的擋光時間也在增長，可以確定圓盤凸輪的轉(zhuǎn)動速度在減?。辉跁r間內(nèi)可以從圖看出有4次擋光，即圓盤轉(zhuǎn)動4周，則風(fēng)輪葉片轉(zhuǎn)動了4n周，風(fēng)輪葉片轉(zhuǎn)過的弧長為，葉片轉(zhuǎn)動速率為：，故選項B正確．【點睛】先通過圖示推斷圓盤凸輪的轉(zhuǎn)動速度變更和轉(zhuǎn)動圈數(shù)，再通過圓周運動的關(guān)系計算葉片轉(zhuǎn)動速率．5.如圖所示，長為0.3m的輕桿一端固定質(zhì)量為m的小球（可視為質(zhì)點），另一端與水平轉(zhuǎn)軸O連接。現(xiàn)使小球在豎直面內(nèi)繞O點做勻速圓周運動，輕桿對小球的最大作用力為mg，已知轉(zhuǎn)動過程中輕桿不變形，取重力加速度g=10m/s2。下列說法正確的是（）A.小球轉(zhuǎn)動的角速度為0.5rad／sB.小球通過最高點時對桿的作用力為零C.小球通過與圓心等高的點時對桿的作用力大小為mgD.小球在運動過程中，桿對球的作用力不肯定總是沿桿方向【答案】D【解析】【詳解】A．在最低點，輕桿對小球有最大作用力，在低點由向心力公式可知解得，小球轉(zhuǎn)動的角速度為故A錯誤；B．設(shè)最高點，輕桿對球的作用力豎直向下，依據(jù)向心力公式得解得，小球通過最高點時桿對球的作用力為依據(jù)牛頓第三定律可知，小球通過最高點時對桿的作用力為，故B錯誤；C．小球通過與圓心等高的點時，桿對球的作用力沿水平方向分力供應(yīng)向心力，豎直方向分力與重力平衡。所以有由向心力公式得解得，小球通過與圓心等高的點時，桿對球的作用力水平分力大小為桿對球的作用力水平分力大小為方向與桿的夾角桿對球作用力不沿桿方向，但最高點和最低點，桿對球的作用力沿桿方向，所以小球在運動的過程中，桿對球的作用力不肯定總是沿桿方向；依據(jù)牛頓第三定律可知，小球通過與圓心等高的點時對桿的作用力大小為，故D正確，C錯誤；故選D。6.宇宙中有兩顆相距無限遠(yuǎn)的恒星，半徑均為．下圖分別是兩顆恒星四周行星的公轉(zhuǎn)周期與公轉(zhuǎn)半徑的關(guān)系圖像，則（）A.恒星的質(zhì)量大于恒星的質(zhì)量B.恒星的密度小于恒星的密度C.恒星的第一宇宙速度大于恒星的第一宇宙速度D.距兩恒星表面高度相同的行星，的行星向心加速度較大【答案】B【解析】【詳解】依據(jù)公式得，越大，越大，由題圖可以看出的質(zhì)量大于的質(zhì)量，故A錯誤；兩顆恒星的半徑相等，則它們的體積相等，依據(jù)所以質(zhì)量大的密度大，故B正確；依據(jù)萬有引力供應(yīng)向心力，則，所以，由于恒星的質(zhì)量小于恒星的質(zhì)量，所以恒星的第一宇宙速度小于恒星的第一宇宙速度，故C錯誤；距兩恒星表面高度相同的行星，它們的軌道半徑相等，它們的向心加速度，所以的行星向心加速度較小，故D錯誤.7.一物體從靜止起先做直線運動，其加速度隨時間變更如圖所示，則（）A.0~2t0內(nèi)的平均速度為B.2t0末，物體的速度為C.t0~2t0內(nèi)的位移小于D.全程位移等于a0【答案】B【解析】【詳解】AB．加速度與時間的關(guān)系圖線與時間軸圍成的面積表示速度的變更量，可知速度的變更量則末的速度為，物體全程加速，最大速度為，內(nèi)平均速度小于，故A錯誤，B正確；C．做出對應(yīng)的速度時間圖線，如圖所示依據(jù)圖線圍成的面積表示位移知，t0～2t0內(nèi)的位移C錯誤；D．全程的位移D錯誤。故選B。8.如圖甲，MN是傾角θ=37°傳送帶的兩個端點，一個質(zhì)量m=5kg的物塊（可看作質(zhì)點），以4m/s的初速度自M點沿傳送帶向下運動。物塊運動過程的v-t圖像如圖乙所示，取g=10m/s2，下列說法正確的是（）A.物塊最終從N點離開傳送帶B.物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.6C.物塊在第6s時回到M點D.傳送帶的速度v=2m/s，方向沿斜面對下【答案】C【解析】【詳解】AD．從圖象可知，物體速度減為零后反向沿斜面對上運動，最終的速度大小為2m/s，方向沿斜面對上，所以沒從N點離開，從M點離開；并且可以推出傳送帶沿斜面對上運動，速度大小為2m/s，故AD錯誤；B．速度圖象中斜率表示加速度，可知物塊沿傳送帶下滑時的加速度依據(jù)牛頓其次定律解得故B錯誤；C．速度圖象與時間軸圍成的面積表示位移，由圖可知，時，物塊的速度為0，之后物塊沿斜面對上運動，所以物塊沿斜面對下運動的位移到t2=6s時，物塊沿斜面對上運動的位移因為x1=x2，所以物塊在第6s時回到M點，故C正確；故選C。二、多項選擇題(本題包括4小題，每小題4分，共16分，每小題至少有兩個選項符合題意，全對得4分，漏選得2分，選錯不得分)9.如圖所示，形態(tài)和質(zhì)量完全相同的兩個圓柱體a、b靠在一起，表面光滑，重力為G，其中b的下半部剛好固定在水平面MN的下方，上邊露出另一半，a靜止在平面上?，F(xiàn)過a的軸心施加一水平作用力F，可緩慢的將a拉離平面始終滑到b的頂端，對該過程分析，則應(yīng)有（）A.拉力F先增大后減小，最大值是GB.起先時拉力F最大為G，以后漸漸減小為0C.a、b間的壓力起先最大為2G，而后漸漸減小到GD.a、b間的壓力由0漸漸增大，最大為G【答案】BC【解析】【詳解】AB．據(jù)力的三角形定則可知，小球a處于初狀態(tài)時，小球a受到的支持力拉力F=Ncos30°=G當(dāng)小球a緩慢滑動時，θ增大，拉力F=Gcotθ所以F減小；當(dāng)小球a滑到小球b的頂端時小球a還是平衡狀態(tài)，此時它受到的拉力必定為0，所以A選項錯誤B選項正確；CD．小球a受到的支持力由可知，θ增大而支持力減小，滑到b球的頂端時由于小球處于平衡狀態(tài)，支持力N=G，故選a、b間的壓力起先最大為2G，而后漸漸減小到G，故C正確，D錯誤。故選BC。10.2024年6月23日，我國在西昌衛(wèi)星放射中心勝利放射北斗系統(tǒng)第55顆導(dǎo)航衛(wèi)星，至此北斗全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)星座部署全面完成。北斗導(dǎo)航系統(tǒng)第41顆衛(wèi)星為地球同步軌道衛(wèi)星，第49顆衛(wèi)星為傾斜地球同步軌道衛(wèi)星，它們的軌道半徑約為4.2×107m，運行周期都等于地球的自轉(zhuǎn)周期24h。傾斜地球同步軌道平面與地球赤道平面成肯定夾角，如圖所示。已知引力常量G=6.67×10-11Nm2/kg2，下列說法正確的是（）A.依據(jù)題目數(shù)據(jù)可估算出地球的質(zhì)量B.同步軌道衛(wèi)星可能經(jīng)過北京上空C.傾斜地球同步軌道衛(wèi)星一天2次經(jīng)過赤道正上方同一位置D.傾斜地球同步軌道衛(wèi)星的運行速度大于第一宇宙速度【答案】AC【解析】【詳解】A．依據(jù)可得可估算出地球的質(zhì)量。A正確；B．由于地球同步衛(wèi)星相對地面靜止，因此肯定自西向東運動，且軌道的圓心肯定在地心上，故同步衛(wèi)星肯定在地球赤道的正上方，不行能運動到北京的正上方，B錯誤；C．傾斜同步衛(wèi)星若某時刻經(jīng)過赤道正上方某位置，經(jīng)過半個周期，恰好地球也轉(zhuǎn)了半個周期，因此又會經(jīng)過赤道上方的同一位置，C正確；D．依據(jù)可得由于軌道半徑越大，運動速度越小，第一宇宙速度是貼近地球表面運動的衛(wèi)星的速度，同步衛(wèi)星的運動速度小于第一宇宙速度，D錯誤。故選AC。11.以前人們蓋房打地基叫打夯，夯錘的結(jié)構(gòu)如圖所示。參與打夯的共有5人。四個人分別握住夯錘的一個把手，一個人負(fù)責(zé)喊號，喊號人一聲號子，四個人同時向上用力將夯錘提起，號音一落四人同時松手，夯錘落至地面將地基砸實。某次打夯時，設(shè)夯錘的質(zhì)量為m。將夯錘提起時，每個人都對夯錘施加豎直向上的力，大小均為，持續(xù)的時間為t，然后松手，夯錘落地時將地面砸出一個凹痕。不計空氣阻力，則（）A.在上升過程中，夯錘肯定處于超重狀態(tài)B.在下落過程中，夯錘肯定處于超重狀態(tài)C.松手時夯錘的速度大小D.夯錘上升的最大高度【答案】CD【解析】【詳解】A．上升過程中分為兩個過程，第一個過程，四人的合力大于夯錘的重力，加速度向上，是超重，放手后只受重力，加速度向下是失重，A錯誤；B．下降過程，加速度向下，是失重，B錯誤；CD．設(shè)每個人對夯錘施加的力為F松手時夯錘的速度為設(shè)施力過程中上升的高度為，松手后上升的高度為，則能上升的最大高度為，依據(jù)運動規(guī)律有由上述各式代入數(shù)值后，解得CD正確。故選CD。12.如圖，固定光滑長斜面傾角為37°，下端有一固定擋板。兩小物塊A、B放在斜面上，質(zhì)量均為m，用與斜面平行的輕彈簧連接。一跨過輕小定滑輪的輕繩左端與B相連，右端與水平地面上的電動玩具小車相連。系統(tǒng)靜止時，滑輪左側(cè)輕繩與斜面平行，右側(cè)輕繩豎直，長度為L且繩中無彈力。當(dāng)小車緩慢向右運動的距離時A恰好不離開擋板。已知重力加速度大小為g，sin37°=0.6，cos37°=0.8。下列說法正確的是（）A.彈簧的勁度系數(shù)為B.當(dāng)彈簧復(fù)原原長時，物體B沿斜面對上移動了C.若小車從圖示位置以的速度向右勻速運動，小車位移大小為時B的速率為D.當(dāng)小車緩慢向右運動距離時，若輕繩突然斷開，則此時B的加速度為1.2g，方向沿斜面對下【答案】ACD【解析】【詳解】A．系統(tǒng)靜止時，對B分析知解得小車向右移動到時，對A分析知解得分析題意可知聯(lián)立可得故A項正確；B．經(jīng)分析，當(dāng)物體B沿斜面對上移動了x1時，彈簧復(fù)原原長，此時故B項錯誤；C．若小車以的速度向右勻速運動，設(shè)小車向右移動到時，輕繩與水平面成θ角，則由幾何學(xué)問可得，由運動和合成與分解可得故C項正確；D．當(dāng)小車緩慢向右運動距離時，若輕繩突然斷開，繩子拉力減為0，此時對物體B受力分析，得出合力為且方向沿斜面對下，依據(jù)牛頓其次定律得B的加速度為故D項正確故選ACD。第II卷(非選擇題，共60分)三、非選擇題(本題包括6小題，共60分)13.某試驗小組用如圖所示的器材驗證“力的平行四邊形定則”.在水平的圓形桌面上平鋪一張白紙，在桌子邊緣安裝三個光滑的滑輪，其中，滑輪P1固定在桌子邊，滑輪P2、P3可沿桌邊移動.步驟如下：A.在三根輕繩下掛上肯定數(shù)量的鉤碼，調(diào)整滑輪P2、P3，位置并使結(jié)點O靜止；B.在白紙上描下O點的位置和三根繩子的方向，以O(shè)點為起點，用同一標(biāo)度作出三個拉力的圖示；C.以繞過滑輪P2、P3繩的兩個力為鄰邊作平行四邊形，作出以O(shè)點為起點的平行四邊形的對角線，量出對角線的長度；D.檢驗對角線的長度和繞過滑輪P繩拉力的圖示的長度是否一樣，方向是否在一條直線上.(1)第一次試驗中，若一根繩掛的鉤碼質(zhì)量為m，另一根繩掛的鉤碼質(zhì)量為2m，則第三根繩所掛的鉤碼質(zhì)量M應(yīng)滿意關(guān)系___________________.(2)其次次試驗時，變更滑輪P2、P3的位置和相應(yīng)繩上鉤碼的數(shù)量，使結(jié)點平衡，繩的結(jié)點__________(選填“必需”或“不必”)與第一次試驗中白紙上描下的O點重合.試驗中，若桌面傾斜，____________(選填“會”或“不會”)影響試驗的結(jié)論.【答案】(1).（1）m<M<3m；(2).（2）不必，(3).不會；【解析】【詳解】(1)若一根繩掛的質(zhì)量為m，另一根繩掛的質(zhì)量為2m，則兩繩子的拉力分別為：、，兩繩不共線，兩繩子拉力的合力F的范圍是：，即；三力的合力為零，則第三根繩拉力范圍為，第三根繩掛的鉤碼質(zhì)量．(2)本試驗不是先用一根繩拉，然后用兩根繩去拉，使一根繩拉的作用效果與兩根繩拉的作用效果相同，而是三根繩都干脆拉O點，所以O(shè)點的位置可以變更．若桌面不水平，繩中拉力仍等于鉤碼重力，對試驗以及試驗結(jié)論無影響．14.為了探究物體質(zhì)量肯定時加速度與力的關(guān)系，甲、乙兩同學(xué)設(shè)計了如圖所示的試驗裝置。其中M為帶滑輪的小車的質(zhì)量，m為砂和砂桶的質(zhì)量，m0為滑輪的質(zhì)量。力傳感器可測出輕繩中的拉力大小。(1)試驗時，肯定要進(jìn)行的操作是______；A．用天平測出砂和砂桶的質(zhì)量B．將帶滑輪的長木板右端墊高，以平衡摩擦力C．小車靠近打點計時器，先接通電源，再釋放小車，打出一條紙帶，同時記錄力傳感器的示數(shù)D．為減小誤差，試驗中肯定要保證砂和砂桶的質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量M(2)甲同學(xué)在試驗中得到如圖所示的一條紙帶（相鄰兩計數(shù)點間還有四個點沒有畫出），已知打點計時器采納的是頻率為50Hz的溝通電，依據(jù)紙帶可求出小車的加速度為______m/s2(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)；(3)甲同學(xué)以力傳感器的示數(shù)F為橫坐標(biāo)，加速度a為縱坐標(biāo)，畫出的圖象（如圖）是一條直線，圖線與橫坐標(biāo)的夾角為θ，求得圖線的斜率為k，則小車的質(zhì)量為______；（填寫字母）A．B．C．D．(4)乙同學(xué)依據(jù)測量數(shù)據(jù)作出如圖所示的圖線，該同學(xué)做試驗時存在的問題是______。（填寫字母）A．沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠B．砂和砂桶的質(zhì)量m沒有遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量MC．平衡摩擦力時木板沒有滑輪的一端墊的過高D．先釋放小車，后接通電源【答案】(1).BC(2).2.00(3).C(4).A【解析】【詳解】(1)AD．本題拉力可以由傳感器測出，不須要用天平測出砂和砂桶的質(zhì)量，也就不須要使小桶（包括砂）的質(zhì)量遠(yuǎn)小于車的總質(zhì)量，故AD錯誤；B．試驗時需將長木板右端墊高，以平衡摩擦力，故B正確；C．試驗時，小車應(yīng)靠近打點計時器，先接通電源，再釋放小車，需記錄傳感器的示數(shù)，故C正確。故選BC。(2)[2]依據(jù)，運用逐差法得（3）由牛頓其次定律得

則

圖象的斜率

則小車的質(zhì)量

故選C。(4)[4]當(dāng)F不等于零，加速度a仍舊為零，可知試驗中沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠，故選A?！军c睛】解決試驗問題首先要駕馭該試驗原理，了解試驗的操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及留意事項，小車質(zhì)量不變時，加速度與拉力成正比，對圖來說，圖象的斜率表示小車質(zhì)量的倒數(shù)。15.如圖所示，傾角為37°的粗糙斜面的底端有一質(zhì)量m＝1kg的凹形小滑塊，小滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.25現(xiàn)小滑塊以某一初速度v從斜面底端上滑，同時在斜面正上方有一小球以速度v0水平拋出，經(jīng)過0.4s，小球恰好垂直斜面落入凹槽，此時，小滑塊還在上滑過程中?？諝庾枇Σ挥嫞阎猻in37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10m/s2，求：(1)小球水平拋出的速度v0的大??；(2)小滑塊的初速度v的大小?！敬鸢浮?1)3m/s；(2)5.35m/s【解析】【詳解】(1)設(shè)小球落入凹槽時豎直速度為，則有因此有(2)小球落入凹槽時的水平位移則滑塊的位移為依據(jù)牛頓其次定律，滑塊上滑的加速度為依據(jù)公式可得16.ETC是高速馬路上不停車電子收費系統(tǒng)的簡稱．如圖，汽車進(jìn)收費站前的速度為15m/s，假如過人工收費通道，須要在收費站中心線處減速至0，經(jīng)過20s繳費后，再加速至15m/s行駛；假如過ETC通道，須要在中心線前方10m處減速至5m/s，勻速到達(dá)中心線后，再加速至15m/s行駛．為了簡化分析，設(shè)汽車加速和減速的加速度大小均為1m/s2(1)汽車過人工收費通道，從收費前減速起先，到收費后加速至15m/s，所需的時間和所走過的路程是多少?(2)假如過ETC通道，從減速起先，到再次加速至15m/s，所需的時間和所走過的路程是多少?【答案】（1）50s，225m；（2）22s，210m【解析】【詳解】（1）過人工通道時，設(shè)加速時間為t1，減速時間為t2，由于勻加速和勻減速的加速度大小相等，依據(jù)對稱性：勻減速和勻加速的位移過人工通道總時間為t總t120st250s通過人工通道總路程為s總s1s2225m（2）過ETC通道時，加速和減速也具有對稱性，勻減速和勻加速的時間為勻速行駛的時間為過ETC通道時,所需總時間為t總2t3t522