安徽省五校聯考2024-2025學年高三上學期11月期中考試物理試題含答案

2025屆高三第一次五校聯考物理試題考試時間：2024年11月16日考生注意：1.本試卷滿分100分，考試時間75分鐘。2.答題前，考生務必用直徑0.5毫米黑色墨水簽字筆將答題卡上項目填寫清楚。3.考生作答時，請將答案答在答題卡上。選擇題每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑；非選擇題請用直徑0.5毫米黑色墨水簽字筆在答題卡上各題的答題區(qū)域內作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效，在試題卷、草稿紙上作答無效。一、單項選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項中，只有一項符合題目要求。1.物理學發(fā)展推動了社會進步，關于物理學史和物理學研究方法，下列說法不正確的是（）A.質點、點電荷概念的建立應用了理想化模型的思想B.速度和加速度都是利用比值定義法得到的定義式C.牛頓應用理想斜面實驗將實驗和邏輯推理結合，得出了力不是維持物體運動原因D.英國物理學家卡文迪什巧妙測量了萬有引力常量，被人們稱為測量地球質量的人【答案】C【解析】【詳解】A．忽略事物的次要因素，抓住事物的主要因素，把主要因素從所要研究的事物中突出出來，這種方法叫作理想化模型法，質點、點電荷概念的建立應用了理想化模型的思想，故A正確；B．利用兩個物理量之比來定義一個新的物理量，這種方法叫作比值定義法，速度和加速度都是利用比值定義法得到的定義式，故B正確；C．伽利略應用理想斜面實驗將實驗和邏輯推理結合，得出了力不是維持物體運動的原因，故C錯誤；D．英國物理學家卡文迪什巧妙測量了萬有引力常量，被人們稱為測量地球質量的人，故D正確。本題選擇不正確的，故選C。2.如圖所示，國產機器人“天工”能平穩(wěn)通過斜坡。若它可以在傾角不大于30°的斜坡上穩(wěn)定地站立和行走，且最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，則它的腳和斜面間的動摩擦因數不能小于（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【詳解】機器人在傾角為的斜面上穩(wěn)定站立和行走，須滿足其重力沿斜面向下的分力小于等于最大靜摩擦力，即即對于本題，則故選C。3.習總書記指出：“我們既要綠水青山，也要金山銀山”。為節(jié)能環(huán)保，營造低碳生活，新能源汽車越來越受到人們的青睞。為了測試某品牌新能源汽車的性能，現有A、B兩輛汽車沿著平直公路運動，t=0時刻B車在A車前方x0=160m處，該時刻兩車開始剎車，此后過程中兩汽車運動的v-t圖像如圖所示，則下列說法正確的是（）A.A、B的加速度大小之比2∶1 B.A、B兩車可能發(fā)生碰撞C.t=20s時兩車相距x=60m D.t=15s時兩車間距最小為10m【答案】D【解析】【詳解】A．由圖像可知，圖像的斜率表示加速度，則則A、B的加速度大小之比為，故A錯誤；BD．因為B車在前，A車在后，且在之前，A車的速度大于B車的速度，在15s之后，A車的速度小于B車的速度，所以在時，兩車位移差所以不會相撞，兩車間距最小為故B錯誤，D正確；C．t=20s時，A車運動的位移為B車運動的位移為兩車相距故C錯誤。故選D。4.如圖甲所示，用一水平恒力F拉水平桌面上的木塊，木塊在水平桌面上做勻加速直線運動，加速度a=5m/s2。若把水平桌面調整為傾角θ=37°斜面，用同樣大小的拉力F沿斜面向上拉木塊，如圖乙所示，木塊在傾斜桌面上恰好做勻速直線運動。g取10m/s2，則木塊與桌面間的動摩擦因數為（sin37°=0.6，cos37°=0.8）（）A.0.5 B.0.4 C.0.3 D.0.2【答案】A【解析】【詳解】分析甲圖，根據牛頓第二定律可得分析乙圖，根據牛頓第二定律可得聯立，解得故選A。5.如圖甲所示，質量為m=2kg的物塊掛在彈簧秤的下端，在彈簧秤的拉力作用下沿豎直方向從靜止開始做直線運動。取豎直向上為正方向，物塊的加速度隨時間的變化關系如圖乙所示，彈簧秤始終在彈性限度內，g取10m/s2.下列說法正確的是（）A.2s~6s內物塊先超重后失重，彈簧秤的示數先增大后減小B.0~6s內物塊先超重后失重，速度變化量大小為3m/sC.0~6s內物塊先失重后超重，6s時物塊的速度為6m/sD.0~6s內物塊先失重后超重，彈簧秤6s末的示數為24N【答案】B【解析】【詳解】A．2s~6s內加速度先向上后向下，則物塊先超重后失重，彈簧秤的示數一直減小，選項A錯誤；BC．0~6s內加速度先向上后向下，則物塊先超重后失重，圖像與坐標軸圍成的面積等于速度的變化量，則速度變化量大小為因初速度為零，則6s時物塊的速度為3m/s，選項B正確，C錯誤；D．0~6s內物塊先超重后失重，彈簧秤6s末的加速度為向下的2m/s2，則彈簧秤示數為T=mg-ma=16N選項D錯誤。故選B。6.我國近20年來，經濟迅速發(fā)展，科技不斷進步，高鐵技術處于世界領先水平。一輛動車共有20節(jié)（含車頭），平均分成4組，每組的第一節(jié)都有一個相同的發(fā)動機，該動車在四個發(fā)動機的牽引下沿著平直的軌道做勻加速運動，已知每節(jié)車廂和車頭質量相等，每節(jié)車所受阻力相同，每個發(fā)動機提供牽引力均為F，從前到后第2節(jié)對第3節(jié)作用力為F1，第19節(jié)對第20節(jié)作用力為F2，則F1與F2的大小之比（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【詳解】設每節(jié)車廂的質量為m，所受阻力為f，加速度大小為a，以前兩節(jié)車廂為研究對象，由牛頓第二定律得以最后一節(jié)車廂為研究對象，由牛頓第二定律得以所有車廂為研究對象，有三式聯立，得故選C。7.如圖是某小區(qū)單扇自動感應門，人進出時，門從靜止開始以加速度a勻加速運動，后以勻減速運動，完全打開時速度恰好為零。已知單扇門的寬度為d，則門完全打開所用時間為（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【詳解】設加速和減速的時間分別為t1、t2，將減速的逆過程看做是初速度為零的勻加速過程，可知解得故選D。二、多項選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有錯選的得0分。8.如圖甲所示，質量m=2kg的小物體放在長直的水平地面上，用水平細線繞在半徑R=0.8m的薄圓筒上。t=0時刻，圓筒由靜止開始繞豎直中心軸轉動，其角速度ω隨時間t的變化規(guī)律如圖乙所示，小物體和地面間的動摩擦因數為0.2，g取10m/s2。則下列判斷正確的是（）A.細線的拉力大小為8NB.t=2s時細線拉力的瞬時功率為32WC.小物體的速度隨時間的變化關系滿足v=4tD.在0~2s內，小物體所受合力為8N【答案】AB【解析】【詳解】ACD．由乙圖可知圓筒邊緣線速度與物塊前進速度大小相同，根據解得物體運動的加速度在0~2s內，小物體所受合力為根據牛頓第二定律得解得細線的拉力大小為故A正確；CD錯誤；B．根據A選項分析，可知t=2s時小物體的速度細線拉力的瞬時功率為故B正確。故選AB。9.A、B兩顆衛(wèi)星均繞地球做勻速圓周運動，繞行方向相同，如圖所示，他們的軌道高度分別為R、3R，已知地球的半徑為R，A衛(wèi)星的轉動周期為T0。不計其他天體對衛(wèi)星的影響，不計A、B之間的引力，則下列說法正確的是（）A.A、B兩顆衛(wèi)星的線速度之比B.A、B兩顆衛(wèi)星的角速度之比C.A、B兩顆衛(wèi)星的加速度之比D.A、B兩顆衛(wèi)星相鄰兩次間距最小的時間為【答案】BD【解析】【詳解】ABC．A、B兩顆衛(wèi)星做勻速圓周運動軌道半徑分別為設中心天體的質量為M，衛(wèi)星的質量為m，軌道半徑為r，由萬有引力提供向心力得分別求得所以，A、B兩顆衛(wèi)星的線速度之比、角速度之比和加速度之比分別為故A、C錯誤，B正確；D．A、B兩顆衛(wèi)星的的周期之比為即B衛(wèi)星的周期為設A、B兩顆衛(wèi)星相鄰兩次間距最小的時間為t，則t須滿足其中聯立，得故D正確。故選BD。10.如圖，高速公路上一輛速度為90km/h的汽車緊貼超車道的路基行駛。駕駛員在A點發(fā)現剎車失靈，短暫反應后，控制汽車通過圖中兩段半徑及弧長相等的圓弧從B點緊貼避險車道左側駛入。已知汽車速率不變，AC是一段直線路徑，A、B兩點沿道路方向距離為100m，超車道和行車道寬度均為3.75m，應急車道寬度為2.5m，路面提供的最大靜摩擦力是車重的0.5倍，汽車轉彎時恰好不與路面發(fā)生相對滑動，重力加速度g=10m/s2，則（）A.汽車轉彎的圓弧半徑125m B.汽車轉彎的圓弧半徑120mC.駕駛員反應時間為1.2s D.駕駛員反應時間為1.0s【答案】AC【解析】【詳解】AB．汽車的速度汽車做圓周運動由摩擦力提供向心力代入數據解得汽車運動的半徑為故A正確，B錯誤；CD．A、B兩點間垂直道路方向的距離為C、B兩點間沿道路方向的距離為駕駛員反應時間為故C正確，D錯誤。故選AC。三、實驗題：本題共2小題，每空2分，共16分。11.某學習小組用如圖甲所示的實驗裝置測量木塊與長木板之間的動摩擦因數，將左端帶有滑輪的長木板放置在水平桌面上，輕繩跨過滑輪后左端與重物連接，右端與裝有力傳感器的木塊連接，力傳感器質量不計可以直接測出繩子的拉力大小F，木塊右端連接穿過打點計時器的紙帶，通過紙帶可以計算木塊的加速度大小a，改變重物的質量，進行多次實驗。（1）下列說法正確的是______。A.調節(jié)滑輪的高度，使牽引木塊的細繩與長木板保持平行B.調節(jié)長木板傾斜度，平衡木塊受到的滑動摩擦力C.實驗時，先放開木塊再接通打點計時器的電源D.重物的質量應遠小于木塊的質量（2）已知交流電源的頻率為50Hz，實驗得到的一條紙帶如圖乙所示（圖中每兩個計數點間還有四個點未畫出），則在該次實驗中，小車運動的加速度大小為______m/s2（結果保留三位有效數字）。（3）為研究木塊的加速度a與拉力F的關系，該小組同學根據多次實驗測出的拉力F的大小及對應的加速度a的值作出了a-F的關系圖像，如丙圖所示，由圖可知，木塊與長木板之間的摩擦因數μ=______；木塊的質量m=______kg（g取10m/s2）?！敬鸢浮浚?）A（2）（3）①.②.【解析】【小問1詳解】A．本實驗需要細繩對小車提供一個恒定的牽引力，所以，需要調節(jié)滑輪的高度，使牽引木塊的細繩與長木板保持平行，故A正確；B．本實驗目的是測量木塊與長木板之間的動摩擦因數，不需要平衡摩擦力，故B錯誤；C．實驗時，應先接通打點計時器的電源再放開木塊，故C錯誤；D．因為力傳感器可以直接測出繩子的拉力大小，無需認為繩子拉力大小等于重物的重力，所以不需要滿足重物的質量遠小于木塊的質量，故D錯誤。故選A?！拘?詳解】利用逐差法計算小車的加速度【小問3詳解】[1][2]對木塊，根據牛頓第二定律得即即圖像的斜率等于，總截距等于，即求得，12.某同學用向心力演示儀探究向心力與質量、半徑、角速度的關系，實驗情境如甲、乙、丙三圖所示，其中鋁球、鋼球大小相等。（1）本實驗采用的主要實驗方法為______（填“等效替代法”或“控制變量法”）。（2）三個情境中，圖______是探究向心力大小F與質量m關系（選填“甲”、“乙”、“丙”）。在甲情境中，若兩鋼球所受向心力的比值為，則實驗中選取兩個變速塔輪的半徑之比為______。（3）某物理興趣小組利用傳感器進行探究，實驗裝置原理如圖丁所示。裝置中水平直槽能隨豎直轉軸一起轉動，將滑塊放在水平直槽上，用細線將滑塊與固定的力傳感器連接。當滑塊隨水平光滑直槽一起勻速轉動時，細線的拉力提供滑塊做圓周運動需要的向心力。拉力的大小可以通過力傳感器測得，滑塊轉動的角速度可以通過角速度傳感器測得。保持滑塊質量和運動半徑r不變，探究向心力F與角速度ω的關系，作出F-ω2圖線如圖戊所示，若滑塊運動半徑r=0.3m，細線的質量和一切摩擦可忽略，由F-ω2圖線可得滑塊和角速度傳感器總質量m=______kg（結果保留2位有效數字）?！敬鸢浮浚?）控制變量法（2）①.乙②.2：1（3）0.30【解析】【小問1詳解】實驗利用控制變量法來研究向心力的大小與小球質量、角速度和半徑之間的關系。【小問2詳解】[1]根據可知，要研究向心力大小F與質量m關系，需控制小球的角速度和半徑不變，由圖可知，兩側采用皮帶傳動，所以兩側具有相等的線速度，根據皮帶傳動的特點可知，應該選擇兩個塔輪的半徑相等，而且運動半徑也相同，選取不同質量的小球。故乙符合題意。[2]由圖可知，兩小球質量相等，做圓周運動的軌道半徑相同，根據牛頓第二定律可知兩個變速塔輪邊緣的線速度相等，即聯立可得兩個變速塔輪的半徑之比為【小問3詳解】根據結合F-ω2圖像可知圖線的斜率為解得四、計算題：本題共3小題，共計38分。答題時應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。只寫出最后答案的不能得分，有數值計算的題，答案中必須明確寫出數值和單位。13.為了祖國的統(tǒng)一，為了維護世界的和平，2024年10月14日中國人民解放軍東部戰(zhàn)區(qū)組織陸軍、海軍、空軍、火箭軍等兵力開展“聯合利劍—2024B”一次大規(guī)模的圍臺軍演。如圖所示，某科目軍事演習，紅軍“轟—20”轟炸機在離海面高H=500m高處水平飛行，發(fā)現遠處海面有一艘靜止的藍軍模型軍艦，飛機為了保證安全，需要在距離軍艦水平距離s=1000m時投下炸彈，若軍艦發(fā)現飛機投下炸彈時立即以加速度a=2m/s2開始做勻加速直線運動，與飛機運動方向相同，結果炸彈仍然命中目標，不計軍艦大小，不計空氣阻力（g=10m/s2），求：（1）炸彈從投出至命中目標經過的時間；（2）飛機釋放炸彈時飛行速度的大小v；（3）若軍艦不動，同時豎直向上發(fā)炮攔截炸彈，發(fā)射炮彈的速度大小v0應為多少才能成功攔截？【答案】（1）10s（2）110m/s（3）55m/s【解析】【小問1詳解】根據題意，炸彈做平拋運動，在豎直方向做自由落體運動，由解得【小問2詳解】根據題意，炸彈做平拋運動，水平方向有解得飛機釋放炸彈時飛行速度的大小為【小問3詳解】根據題意，炸彈豎直方向做自由落體運動，若軍艦不動，發(fā)射炮彈豎直向上做上拋運動，若要成功攔截，在豎直方向上有炸彈在水平方向有聯立解得14.如圖所示，裝置可繞豎直軸轉動，可視為質點的小球A與兩細線連接后分別系于B、C兩點，裝置靜止時細線AB水平，細線AC與豎直方向的夾角θ=37°。已知小球的質量m=0.8kg，細線AC長L=1m，B點距C點的水平和豎直距離相等（重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8），兩細線AB、AC對小球的拉力分別為F1、F2.（1）若裝置靜止不轉動，求F1、F2的大??；（2）若裝置勻速轉動，角速度，求F1、F2的大小；（3）若裝置勻速轉動，角速度ω=5rad/s，求F1、F2的大小。【答案】（1），（2），（3），【解析】小問1詳解】對小球受力分析，如圖所示根據受力平衡有【小問2詳解】若裝置轉動的角速度緩慢增至細線AB上恰好沒有拉力，且細線AC與豎直方向的夾角仍為，此時小球做勻速圓周運動所需向心力由重力和細線AC的拉力的合力提供，設此時的角速度為，如圖所示根據牛頓第二定律有求得因所以，此時細繩AB上仍有拉力，受力分析如圖所示根