安徽省皖中名校聯(lián)盟2024-2025學年高三上學期第二次教學質量檢測物理試卷 含解析

2024-2025學年安徽省皖中名校聯(lián)盟高三（上）第二次教學質量檢測物理試卷（10月）一、單選題：本大題共8小題，共32分。1.在物理學的發(fā)展過程中，物理學家們提出了許多物理學的研究方法，以下關于物理學的研究方法的敘述中，說法正確的是（）A.“質點”概念的引入是運用了等效替代法B.當極短時，就可以表示物體在某時刻或某位置的瞬時速度，這體現(xiàn)了物理學中的微元法C.加速度的定義采用的是用兩個物理量之比定義新物理量的方法D.在推導勻變速直線運動位移時間關系時，把整個運動過程劃分成很多小段，每一小段近似看作勻速直線運動，然后把各小段的位移相加，這里采用了理想模型法【答案】C【解析】【詳解】A．在不需要考慮物體本身的大小和形狀時，用質點來代替物體的方法叫理想化模型法，即“質點”概念的引入是運用了理想化模型法，故A錯誤；B．根據(jù)速度定義式有當趨于0時，就可以表示物體在某時刻的瞬時速度，該定義應用了極限思想方法，故B錯誤；C．在定義加速度時，采用了比值定義法，故C正確；D．在推導勻變速直線運動位移公式時，把整個運動過程劃分成很多小段，每一小段近似看作勻速直線運動，然后把各小段的位移相加，這里采用了微元法，故D錯誤。故選C。2.2024年10月1日是中華人民共和國成立75周年國慶節(jié)，每逢重大節(jié)日人們都喜歡燃放煙花慶祝。我國宋代就已經(jīng)出現(xiàn)沖天炮這種煙花（如圖），也叫“起火”。若沖天炮從地面由靜止發(fā)射，豎直向上做加速度大小為5m/s2的勻加速直線運動，第4s末掉出一可視為質點的碎片，不計碎片受到的空氣阻力，g=10m/s2。則（）A.碎片離地面的最大速度為B.碎片掉出前離地面高度C.碎片離地面最大高度為D.碎片從掉出到落回地面用時【答案】D【解析】【詳解】BC．碎片脫離火箭時速度碎片掉出前離地面高度碎片離地面最大距離為故BC錯誤；A．由題意得碎片著地時速度最大故A錯誤；D．取向上為正方向根據(jù)解得碎片從掉出到落回地面用時故D正確。故選D。3.國慶期間，很多家庭選擇戶外露營，享受大自然的美好，露營時常用的一種便攜式三角架，它由三根長度均為L的輕桿通過鉸鏈組合在一起，每根輕桿均可繞鉸鏈自由轉動。將三腳架靜止放在水平地面上，吊鍋通過一根細鐵鏈靜止懸掛在三腳架正中央，三腳架頂點離地的高度為h，支架與鉸鏈間的摩擦忽略不計。當僅增大h，則（）A.每根輕桿對地面的壓力增大 B.每根輕桿對地面的壓力不變C.每根輕桿對地面的摩擦力增大 D.每根輕桿對地面的作用力不變【答案】B【解析】【詳解】AB．對整體豎直方向可得根據(jù)牛頓第三定律可得，增大h時，每根輕桿對地面的壓力為不變，故A錯誤，B正確；C．設輕桿和豎直方向的夾角為，每根輕桿對地面的作用力為F，則每根輕桿對地面的摩擦力大小為其中當h增大時，增大，減小，減小，f減小，選項C錯誤；D．每根輕桿對地面的作用力包括對地面的壓力和摩擦力，由于對地面的壓力不變，而摩擦力減小，故每根輕桿對地面的作用力也減小，故D錯誤。故選B。4.如圖所示，圖甲電梯內鐵架臺上的拉力傳感器下掛有一瓶礦泉水，圖乙是電梯啟動后電腦采集到的拉力隨時間的變化情況，重力加速度，下列說法正確的是（）A.圖乙中，反映了電梯從高層到低層運動B.不能從圖乙中得到礦泉水的重力C.根據(jù)圖乙可以求出電梯啟動過程中，勻加速階段的加速度大小約為D.因為不知道電梯啟動方向，所以無法判斷哪段時間礦泉水瓶處于超重狀態(tài)【答案】C【解析】【詳解】AD．在圖乙中，在階段，拉力大于重力為超重，加速度向上，電梯加速上升，階段，拉力與重力持平，屬于勻速運動，階段拉力小于重力，為失重，加速度向下，電梯做減速運動，因此反映了電梯從低層到高層運動，且能判斷時間礦泉水處于超重狀態(tài)，AD錯誤；B．在階段，拉力與重力持平，因此可以得到礦泉水的重力，為15N，B錯誤；C．由圖可知，在勻加速階段，拉力大小為16N，礦泉水的質量為因此勻加速階段的加速度大小約為C正確。故選C。5.如圖所示，質量為、傾角為的光滑斜面體A放置在光滑的水平桌面上，細線繞過固定在桌面右側的光滑定滑輪，一端與斜面體A相連，另一端懸掛著質量為的物塊C，斜面體與定滑輪之間的細線平行于桌面?，F(xiàn)將質量為的物塊B放在斜面上同時釋放斜面體，斜面體A與物塊B恰能保持相對靜止并一起滑動。則等于（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【詳解】以斜面體A與物塊B、C為整體，設整體的加速度大小為，由牛頓第二定律知解得對物塊B，由牛頓第二定律有解得故選C。6.如圖為自行車氣嘴燈及其結構圖，彈簧一端固定在A端，另一端拴接重物，當車輪高速旋轉時，LED燈就會發(fā)光。下列說法正確的是（）A.只要輪子轉動起來，氣嘴燈就能發(fā)光B.增大重物質量可使LED燈在較低轉速下也能發(fā)光C.安裝時A端比B端更遠離圓心D.勻速行駛時，若LED燈轉到最低點時能發(fā)光，則在最高點時也一定能發(fā)光【答案】B【解析】【詳解】A．車輪轉動時，重物隨車輪做圓周運動，所需要的向心力由彈簧彈力與重力的合力提供，車輪轉速越大，彈簧長度越長，重物上的觸點M與固定在B端的觸點N越近，當車輪達到一定轉速時，重物上的觸點M與固定在B端的觸點N接觸后氣嘴燈就會被點亮，故A錯誤；B．燈在最低點時，對重物有解得故增大重物質量可使LED燈在較低轉速下也能發(fā)光，故B正確；C．要使重物做離心運動，M、N接觸，則A端應靠近圓心，安裝時A端比B端更靠近圓心，故C錯誤；D．燈在最低點時，有即燈在最高點時，有即故，即勻速行駛時，在最低點時彈簧比在最高點時長，因此勻速行駛時，若LED燈轉到最低點時能發(fā)光，則在最高點時不一定能發(fā)光，故D錯誤。故選B。7.若將“天問一號”探測器繞火星飛行看成圓形軌道，周期為T，軌道高度與火星半徑之比為k，引力常量為G，將火星看作質量分布均勻的球體，則通過以上信息可以求得（）A.火星表面的重力加速度 B.火星的質量C.火星的第一宇宙速度 D.火星的密度【答案】D【解析】【詳解】B．根據(jù)萬有引力提供向心力可得火星的質量為由于R不知，所以無法計算出火星的質量M，故B錯誤；A．根據(jù)可得火星表面的重力加速度為由于M、R不知，所以無法計算出火星表面的重力加速度，故A錯誤；C．根據(jù)可得火星的第一宇宙速度為由于M、R不知，所以無法計算出火星的第一宇宙速度，故C錯誤；D．根據(jù)萬有引力提供向心力又解得火星的密度為故D正確。故選D。8.如圖所示，輕質彈簧一端固定，另一端與質量為m的圓環(huán)相連，圓環(huán)套在傾斜的粗糙固定桿上，桿與水平面之間的夾角為α，圓環(huán)在A處時彈簧豎直且處于原長。將圓環(huán)從A處靜止釋放，到達C處時速度為零。若圓環(huán)在C處獲得沿桿向上的速度v，恰好能回到A。已知，B是AC的中點，彈簧始終在彈性限度之內，重力加速度為g，則（）A.下滑過程中，環(huán)的加速度逐漸減小B.下滑過程中，環(huán)與桿摩擦產(chǎn)生的熱量為C.從C到A過程，彈簧對環(huán)做功為D.環(huán)經(jīng)過B時，上滑的速度小于下滑的速度【答案】C【解析】【詳解】A．環(huán)由A到C，初速度和末速度均為0，可知環(huán)先加速后減速。圓環(huán)所受彈簧的彈力逐漸增大，彈簧一直處于伸長狀態(tài)。并且，彈簧彈力方向越來越靠近斜桿，分析圓環(huán)的受力可知，其合力先沿著斜桿向下，再沿著斜桿向上，且合力的大小先減小后增大，所以圓環(huán)的加速度先減小后增大，故A錯誤；B．環(huán)由A到C，有環(huán)由C到A，有解得故B錯誤，C正確；D．由功能關系可知，圓環(huán)由A下滑至B，有圓環(huán)由B上滑至A，有則即環(huán)經(jīng)過B時，上滑的速度大于下滑的速度，故D錯誤。故選C。二、多選題：本大題共2小題，共8分。9.校運動會期間，某同學參加學校運動會的三級跳遠項目，從靜止開始助跑直至落地過程如圖所示。經(jīng)測量，該同學的質量m=50kg，每次起跳騰空之后重心離地的高度是前一次的2倍，每次跳躍的水平位移也是前一次的2倍，最終跳出了xAD=10.5m的成績。將小強同學看成質點，運動軌跡如圖所示，已知小強最高的騰空距離h=1m，從O點靜止開始到D點落地，全過程克服阻力做功Wf=200J。重力加速度g=10m/s2。下列說法正確的是（）A.三次跳躍在空中運動的時間之比為1:2:4B.運動到第三次起跳騰空之后最高點時的動能為1125JC.運動到D點著地時的速度為3m/sD.全過程運動員做的功為1825J【答案】BD【解析】【詳解】A．小強從最高點下落過程可看成平拋運動，豎直方向上有得三次高度之比為，則三次時間之比為，故A錯誤；BC．由題意可知，第三次起跳騰空的水平位移，水平方向勻速直線運動解得即運動到第三次起跳騰空之后最高點時的動能為運動到D點速度水平方向速度為豎直方向速度則故B正確，C錯誤;D．全過程由動能定理可知解得故D正確。故選BD。10.如圖，質量為1kg的物塊A放在水平桌面上的O點，利用細繩通過光滑的滑輪與質量同為1kg的物塊B相連，給一水平向左的拉力F=12N，從O開始，A與桌面的動摩擦因數(shù)μ隨x的變化如圖所示，B離滑輪的距離足夠長，重力加速度g取10m/s2，則（）A.它們運動的最大速度為1m/sB.它們向左運動的最大位移為1mC.當速度為0.6m/s時，摩擦力做功可能為-0.04JD.當速為0.6m/s時，繩子的拉力可能是9.2N度【答案】ACD【解析】【詳解】AB．由題知設A向左移動x后速度為零，對A、B系統(tǒng)有（此處fx前面的是因為摩擦力是變力，其做功可以用平均力），可得A向左運動是先加速后減速，當時，摩擦力變成靜摩擦力，系統(tǒng)受力平衡，最后靜止。設A向左運動后速度為v，對系統(tǒng)則有得即當時，v最大為，故A正確，B錯誤；C．當時，可得或當時，摩擦力做功同理可得時，摩擦力做功故C正確；D．根據(jù)牛頓第二定律當時，系統(tǒng)加速度對B有得當時，系統(tǒng)加速度對B分析可得故D正確。故選ACD。三、實驗題：本大題共2小題，共18分。11.用頻閃照相記錄平拋小球在不同時刻的位置，探究平拋運動的特點。（1）圖1所示的實驗中，A球沿水平方向拋出，同時B球自由落下，借助頻閃儀拍攝上述運動過程。圖2為某次實驗的頻閃照片，在誤差允許范圍內，根據(jù)任意時刻A、B兩球的豎直高度相同，可判斷A球豎直方向做______運動；根據(jù)______，可判斷A球水平方向做勻速直線運動。（2）某同學使小球從高度為0.8m的桌面水平飛出，用頻閃照相拍攝小球的平拋運動（每秒頻閃25次），最多可以得到小球在空中運動的______個位置。（3）某同學在圖2小球做平拋運動的軌跡上，選取間距較大的幾個點，測出其水平方向位移x及豎直方向位移y，并在圖3的直角坐標系內繪出了y—x2圖像，此平拋物體的初速度v0=0.49m/s，則豎直方向的加速度g=______m/s2。（結果保留3位有效數(shù)字）【答案】（1）①.自由落體運動②.A球相鄰兩位置水平距離相等（2）10（3）9.32【解析】【小問1詳解】[1][2]在誤差允許范圍內，根據(jù)任意時刻A、B兩球的豎直高度相同，說明兩球在豎直方向的運動完全相同，可判斷A球豎直方向做自由落體運動。根據(jù)A球相等時間內水平位移相等，可判斷A球水平方向做勻速直線運動。【小問2詳解】某同學使小球從高為0.8m的桌面水平飛出，根據(jù)解得落地的時間為頻閃周期為可知，最多可以得到小球在空中運動的位置數(shù)為【小問3詳解】小球豎直方向有小球在水平速度有則有結合圖像有解得12.小李同學設計了一個實驗探究木塊與木板間的滑動摩擦系數(shù)μ。如圖甲所示，在水平放置的帶滑輪的長木板上靜置一個帶有砝碼的木塊，最初木塊與砝碼總質量為M，木塊的左端通過細繩連接一小托盤，木塊右端連接紙帶。小李同學的實驗方案如下：a、將木塊中放置的砝碼取出一個并輕放在小托盤上，接通打點計時器電源，釋放小車，小車開始加速運動，打點計時器在紙帶上打下一系列的點；b、繼續(xù)將木塊中放置的砝碼取出并放在小托盤中，再次測量木塊運動的加速度；c、重復以上操作，記錄下每次托盤中砝碼的重力mg，通過紙帶計算每次木塊的加速度a，數(shù)據(jù)表格如下；實驗次數(shù)12345托盤中砝碼的總重力mg1.5N2N2.5N3.0N3.5N木塊的加速度（單位：m/s2）0.001.952.974.06a5第5次實驗中得到的一條紙帶如圖乙所示，已知打點計時器工作頻率為50Hz，紙帶上相鄰兩計數(shù)點間還有四個點未畫出，由此可計算得出a5=___________m/s2；d、如果以mg為橫軸，以加速度a為縱軸，將表格中的數(shù)據(jù)描點并畫出a-mg圖像。___________e、若小托盤的質量忽略不計，且本實驗中小托盤內的砝碼m取自于木滑塊，故系統(tǒng)的總質量始終為M不變，于是可得系統(tǒng)加速度a與木滑塊與木板間的滑動摩擦系數(shù)μ應滿足的方程為：___________=Ma、f、若根據(jù)數(shù)據(jù)畫出a-mg圖像為直線，其斜率為k，與縱軸的截距為-b，則μ可表示為___________，總質量M可表示為___________，（用k和b表示），并可得到測量值μ=___________（g取9.8m/s2，結果保留兩位小數(shù)）?！敬鸢浮竣?5.13②.③.mg-μ（Mg-mg）④.⑤.⑥.0.17##0.18##0.19##0.20##0.21##0.22【解析】【詳解】[1]利用逐差法可得=5.13m/s2[2]描點如圖所示[3]根據(jù)牛頓第二定律以及牛頓第三定律可得二者的拉力為相互作用力等大反向聯(lián)立上式可得[4][5][6]根據(jù)整理可得斜率為截距為解得利用描點圖像數(shù)據(jù)可知截距約等于1.7代入可得在0.17~0.27范圍之內都正確?！军c睛】本題考查利用函數(shù)關系處理數(shù)據(jù)的能力，需要同學們對于基本實驗原理掌握熟練。四、計算題：本大題共3小題，共30分。13.如圖所示，MN為半徑為R、固定于豎直平面內的光滑四分之一圓擋板，擋板上端切線水平，O為圓心，M、O、P三點在同一水平線上，M的下端與軌道相切處放置豎直向上的彈簧槍?，F(xiàn)發(fā)射質量為m的小鋼珠，小鋼珠從M點離開彈簧槍，恰好從N點飛出落到OP上的Q點。不計空氣阻力，重力加速度為g。求：（1）小鋼珠離開彈簧時的速度大?。唬?）OQ之間的距離。【答案】（1）（2）【解析】【小問1詳解】小鋼珠到達N點時，由牛頓第二定律可得小鋼珠從離開彈簧到運動至N點的過程中，由動能定理得解得小鋼珠離開彈簧時的速度【小問2詳解】小鋼珠從N點到Q點，做平拋運動，在水平方向則有在豎直方向則有解得OQ之間的距離14.如圖所示，在傾角為37°的斜面頂端放一質量為M=2kg，長度為L=0.35m的木板，木板頂端放一質量為m=0.5kg的小物塊，小物塊可看作質點。已知斜面長為x=0.7m，小物塊與木板之間的動摩擦因數(shù)為μ1=0.6，木板與斜面之間的動摩擦因數(shù)為μ2=0.65，將小物塊和木板同時由靜止釋放。（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）求∶（1）小物塊的加速度a1和木板的加速度a2；（2）當木板滑到斜面底端時，木塊距斜面底端的距離（即到木板下端的距離）；（3）為保證木板滑到斜面底端前小物塊不掉到斜面上，小物塊質量m應滿足的條件?！敬鸢浮浚?）1.2m/s2，0.7m/s2；（2）0.1m；（3）m≤1kg【解析】【分析】【詳解】（1）根據(jù)牛頓第二定律，對小物塊可得a1=1.2m/s2對木板可得a2=0.7m/s2（2）木板滑到斜面底端解得t=1s在這1s內，物塊下滑距離物塊距斜面底端距離為d=x-x′=0.1m（3）假設木板滑到斜面底端時，物塊也恰好滑到斜面底端對木板對木塊則木板的加速度至少為根據(jù)牛頓第二定律解得m=1kg因此木塊的質量必須滿足m≤1kg?15.如圖，水平傳送帶Q長度s=2.5m，Q的左端與水平軌道上的B