山东省日照市2025届高三上学期开学考试物理试题 含解析

2022级高三校际联合考试物理试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回．4．本试卷共8页，满分100分，考试时间90分钟。一、单项选择题：本题包括8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.关于运动的描述，下列说法正确的是（）A.做匀速圆周运动的物体，速度保持不变B.汽车在高速行驶时的惯性比低速行驶时的惯性大C.研究全红婵十米台跳水动作时，可以把她看成质点D.物体做直线运动时，位移的大小不一定等于路程【答案】D【解析】【详解】A．做匀速圆周运动的物体，速度大小不变，方向时刻改变，故A错误；B．物体的惯性只与物体的质量有关，与物体的运动状态无关，故汽车在高速行驶时的惯性等于低速行驶时的惯性，故B错误；C．研究全红婵十米台跳水动作时，全红婵的形状、大小不可以忽略，不可以把她看成质点，故C错误；D．物体做单向直线运动时，位移的大小等于路程，故物体做直线运动时，位移的大小不一定等于路程，故D正确。故选D。2.水平地面上，小物块与倾角为θ斜面体叠放在一起，均保持静止。现对物块施加一平行于斜面向上的拉力，如图所示，在拉力从零逐渐增大的过程中，系统始终保持静止。下列说法正确的是（）A.地面对斜面体的摩擦力一定逐渐增大B.地面对斜面体的支持力保持不变C.斜面体对物块的摩擦力一定一直减小D.斜面体对物块的支持力一定逐渐减小【答案】A【解析】【详解】AB．将小物块和斜面体看作一个整体，对整体受力分析，根据平衡条件，在水平方向竖直方向当拉力从零逐渐增大的过程中，地面对斜面体的摩擦力逐渐增大；地面对斜面体的支持力逐渐减小，故A正确，B错误；C．对小物块受力分析，根据平衡条件，在沿斜面方向，当时斜面体对物块的摩擦力随拉力从零逐渐增大而减小；当时，摩擦为零，当时此时摩擦力随拉力从零逐渐增大而增大，即斜面体对物块的摩擦力先沿斜面向上减小到零后逐渐沿斜面向下增大，故C错误；D．对小物块受力分析，根据平衡条件，在垂直斜面方向即斜面体对物块的支持力一定不变，故D错误。故选A。3.一辆汽车正沿直线公路匀速行驶，驾驶员突然发现前方有危险，经过一定的反应时间后开始刹车，刹车过程中汽车做匀减速运动，直至停下。从驾驶员发现前方有危险时开始，下列关于汽车的运动图像正确的是（）A. B.C. D.【答案】C【解析】【详解】A．从驾驶员发现前方有危险时开始，汽车先做匀速运动，后做匀减速运动，故图A不符合要求；B．从驾驶员发现前方有危险时开始，汽车先做匀速运动，加速度为零，后做匀减速运动，匀减速阶段加速度不变，故图B不符合要求；C．从驾驶员发现前方有危险时开始，汽车先做匀速运动，此时图像是一条平行于轴的线段，汽车后做匀减速运动，根据动力学公式可得可知此时图像是一条倾斜的直线段，故C符合要求；D．汽车做匀减速运动阶段，汽车的加速度不变，故图D不符合要求。故选C。4.防溺水工作可以有效减少溺水事故的发生，保护人们的生命安全。某同学在对当地某河流调查时发现，河流中央的某处半径为5m的漩涡是溺水事故的多发地，如图所示，该同学在距离漩涡中心正上游15m处的P点设立警示点。假设河水流动的速度为3m/s，处在P点的游泳爱好者要避开漩涡区域游动的最小速度为（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【详解】水流速度是定值，只要保证合速度方向指向漩涡危险区切线方向即可，如图所示由几何关系可知为了能避开漩涡沿直线到达安全地带，运动员在静水中的速度至少是故选A。5.2024年3月20日，鹊桥二号中继星成功发射升空，为嫦娥六号在月球背面的探月任务提供地月间中继通讯。如图所示，鹊桥二号采用周期为T的环月椭圆冻结轨道，近月点A距月心的距离与远月点C距月心的距离之比为n，BD为椭圆轨道的短轴。下列说法正确的是（）A.鹊桥二号从A点到B点的运动时间为B.鹊桥二号在A、C两点的加速度大小之比为C.鹊桥二号在D点的加速度方向指向D.鹊桥二号在地球表面附近的发射速度大于11.2km/s【答案】B【解析】【详解】A．鹊桥二号围绕月球做椭圆运动，根据开普勒第二定律可知，从A→B做减速运动，故鹊桥二号从A点到B点的运动时间不为，A错误；B．由可知鹊桥二号在A、C两点的加速度大小之比为代入得B正确；C．鹊桥二号在D点的加速度方向指向月球，C错误；D．由于鹊桥二号环绕月球运动，而月球为地球的“卫星”，则鹊桥二号未脱离地球的束缚，故鹊桥二号的发射速度应大于地球的第一宇宙速度7.9km/s，小于地球的第二宇宙速度11.2kms，D错误；故选B。6.如图所示，用高压水枪清洗汽车时，设水枪出水口的直径为，水柱射出出水口的速度大小为，水柱垂直射到汽车表面时的直径为，水柱垂直射到汽车表面时水的速度大小为，冲击汽车后水的速度为零。已知水的密度为。下列说法正确的是（）A.若，则B.高压水枪单位时间喷出的水的质量为C.高压水枪单位时间喷出的水的质量为D.水柱对汽车的平均冲力为【答案】D【解析】【详解】A．依题意，可得即若，则故A错误；BC．高压水枪单位时间喷出的水的质量为故BC错误；D．水柱对汽车的平均冲力为F，由动量定理得解得故D正确。故选D。7.如图所示，一质量为m的光滑小球放置在倾角为θ的固定斜面上，用垂直于斜面的挡板挡住，挡板绕O点顺时针缓慢地转向竖直位置的过程中，下列判断正确的是（）A.小球对挡板的压力先减小后增大 B.小球对挡板的压力逐渐增大C.小球对斜面的压力先减小后增大 D.小球对斜面的压力一直减小【答案】B【解析】【详解】对光滑小球受力分析，受重力mg，斜面的支持力，挡板的支持力，挡板绕O点顺时针缓慢地转向竖直位置的过程中斜面的支持力方向不变，大小一直增大；挡板的支持力一直增大，由牛顿第三定律可知，小球对斜面的压力一直增大，小球对挡板的压力一直增大。故选B。8.如图所示，倾角为30°、足够长的光滑斜面固定在水平地面上，轻弹簧的一端固定在斜面的底端，另一端与放在斜面上的物体B连接。放在斜面上的物体A、B紧靠在一起但不粘连，两物体的质量均为1kg，初始时，物体A与物体B静止在斜面上。现用平行于斜面向上的外力F作用在物体A上，使物体A沿斜面向上做匀加速运动，0.2s后F为恒力。已知弹簧的劲度系数为100N/m，弹簧始终处于弹性限度内，弹簧的弹性势能表达式：（其中k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量），取重力加速度。下列说法正确的是（）A.外力F最大值为20N B.外力F的最小值为10NC.时，物体A的速度为 D.整个过程中弹簧可以恢复到原长【答案】C【解析】【详解】AB．依题意，A、B两物体静止在斜面上时，有0.2s时二者之间作用力为零，可得由匀加速直线运动公式，可知解得，施加外力瞬间，F为最小值，可得两物体分离前瞬间，F为最大值，可得解得故AB错误；C．时，物体A、B具有相同的速度故C正确；D．二者分离后，若弹簧恢复到原长时，设其速度为，由功能关系可得解得可知整个过程中弹簧不可以恢复到原长。故D错误。故选C。二、多项选择题：本题包括4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。9.抛秧是一种水稻种植方法。如图甲所示，在抛秧时，人们将育好的水稻秧苗大把抓起，然后向空中用力抛出，使秧苗分散着落入田间。这种种植方式相对传统插秧更省时省力。某同学研究抛秧的运动时，将秧苗的运动简化为以肩关节为圆心臂长为半径的圆周运动，忽略空气阻力，如图乙所示。秧苗离手瞬间，通过手指改变秧苗的运动速度，A、B两秧苗离开手后做不同的抛体运动，其轨迹在空中交于P点。下列说法正确的是（）A.秧苗在起抛处，手对秧苗的作用力一定小于秧苗的重力B.秧苗在最低点，手对秧苗的作用力大于秧苗的重力C.秧苗A先经过P点D.秧苗B初速度的水平分量一定大于秧苗A的初速度的水平分量【答案】BD【解析】【详解】A．秧苗在起抛处，重力与半径方向的夹角为，则有手对秧苗的作用力不一定小于秧苗的重力。故A错误；B．秧苗在最低点，由牛顿第二定律可知，手对秧苗作用力大于秧苗的重力。故B正确；C．依题意，O与P竖直距离一定，秧苗A竖直方向是竖直上抛运动，秧苗B是自由落体运动，所以秧苗B用时短，先经过P点。故C错误；D．O与P水平距离一定根据可知，秧苗B初速度的水平分量一定大于秧苗A的初速度的水平分量。故D正确。故选BD。10.“双星系统”由两颗相距较近的恒星组成，每颗恒星的直径远小于两颗星体之间的距离，而且双星系统一般远离其它天体。某双星系统可以简化为如图所示的模型，两颗恒星绕连线上的O点做周期相同的匀速圆周运动。两颗恒星的质量分别为、，运动周期为T，万有引力常量为G。下列判断正确的是（）A.恒星的加速度大小之比为B.恒星的线速度大小之比为C.恒星S₁的轨道半径为D.恒星的动能之比为【答案】BC【解析】【详解】A．根据解得故A错误；BC．由牛顿第二定律可得又联立，解得，恒星的线速度大小之比为故BC正确；D．恒星的动能之比为故D错误故选BC。11.如图所示，在光滑水平面上，质量均为M的木块B和C并排放一起，C上固定一竖直轻杆，轻杆上端的O点系一条不可拉伸、长度为l的细线，细线另一端系一个可以看作质点、质量为m的球A。现将A球向左拉起使细线水平且自然伸直，并由静止释放A球。已知，重力加速度为g，不计一切阻力。下列说法正确的是（）A.A球第一次运动到最低点时的速度大小为B.A球由静止释放到第一次运动到最低点的过程中，木块C的位移大小为C.A球第一次向右运动到最高点时距O点的竖直高度为D.木块B最终的速度大小为【答案】CD【解析】【详解】ABD．设小球由静止释放到第一次经过最低点的过程中，小球的水平位移大小为，木块C的位移大小为，小球运动到最低点时的速度大小为，B、C的速度为；小球由静止释放在向下摆动的过程中，对C有拉力，使得B、C之间有弹力，B、C不会分离，当A运动到最低点时，B、C间弹力为零，B、C将要分离，二者分离时速度相等，A、B、C系统水平方向不受外力，系统水平方向动量守恒，取水平向右为正方向，由系统水平方向动量守恒得则由几何关系得由机械能守恒定律得又解得，，故AB错误；D正确；C．A球向右摆至最高点时，A、C共速，水平向右为正方向，由水平方向动量守恒得由A、C系统能量守恒得解得则小球A第一次到达轻杆左侧最高处距O点的竖直高度为。故C正确。故选CD。12.某传送装置如图所示，一长度的传送带倾斜放置，与水平面的夹角为θ，以的恒定速度逆时针转动。将一质量的物体无初速度地放在传送带的顶端P，经时间，物体的速度达到2m/s，此后再经过时间，物体运动到传动带的底端Q。已知重力加速度，物体可视为质点。下列判断正确的是（）A.物体运动到传送带的底端Q点时的速度B.传送带与物体间的动摩擦因数C.传送带与水平面的夹角D.物体由P运动到Q的过程中，因摩擦而产生的热量【答案】ABD【解析】【详解】A．时间内，物体的加速度为时间内，物体的位移为时间内，物体的平均速度为匀变速直线运动的平均速度等于该过程初末速度之和的一半，则解得物体运动到传送带的底端Q点时的速度故A正确；BC．时间内，物体的加速度为时间内，根据牛顿第二定律时间内，根据牛顿第二定律解得，故B正确，C错误；D．时间内，物体与传送带的相对位移时间内，物体与传送带的相对位移物体由P运动到Q的过程中，因摩擦而产生的热量故D正确。故选ABD。三、非选择题：本题包括6小题，共60分。13.某学习小组的同学要探究“质量一定时，加速度与物体受力的关系”。他们在实验室组装了一套如图所示的实验装置，水平轨道上安装两个光电门，光电门与数字计时器相连，两个光电门中心距离，小车上固定有挡光片，挡光片的宽度，细线跨过两个定滑轮一端与力传感器连接，另一端与小桶连接。实验时首先保持轨道水平，通过调整小桶内砝码的质量使小车做匀速运动以实现平衡摩擦力，此时力传感器的示数为。然后改变小桶内砝码的质量，使小车做匀加速直线运动，记下每次小车做匀加速直线运动时力传感器的示数F和对应的数字计时器的示数，并求出小车做匀加速直线运动的加速度a，分析实验数据，得到小车的加速度与受力的关系。（1）该实验________（选填“需要”或“不需要”）满足小桶和小桶内砝码的总质量m远小于小车和小车上的定滑轮和挡光片的总质量M。（2）某次实验过程中：小车上的挡光片通过光电门1和2的挡光时间分别为（小车上的挡光片通过光电门2后，小桶才落地），则小车的加速度________（计算结果保留两位有效数字）。（3）实验时，当力传感器读数为时，测得小车的加速度大小为，当力传感器读数为时，测得小车的加速度大小为，在误差允许的范围内满足_________，则说明在小车质量一定的情况下，小车的加速度与小车所受的合外力成正比。【答案】（1）不需要（2）3.0（3）【解析】【小问1详解】由于实验中已给出了力传感器，可以直接测出细线的拉力，所以不需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车（包括力传感器和挡光板）的质量。【小问2详解】小车通过光电门1时的速度为通过光电门2时的速度为根据匀变速直线运动公式可得【小问3详解】平衡摩擦力时，小车做匀速运动，力传感器的示数等于砝码和砝码盘的总重力，故在小车质量一定的情况下，小车的加速度与小车所受的合外力成正比，则，联立，解得14.某装置如图甲所示，左侧铁架台上固定一与数字计时器相连的光电门，右侧物块A（左侧固定有挡光片）与物块B用轻绳连接后，跨放在定滑轮上。某同学用该实验装置验证机械能守恒定律，实验过程如下：（1）用游标卡尺测得挡光片的宽度d，某次测量结果如图乙所示，其读数为__________mm；（2）用托盘天平测得物块A（含挡光片）与物块B的质量分别为和；（3）用手托住物块B，让A和B两物块保持如图甲所示的静止状态，此时挡光片距光电门的高度为h。松手后物块B下降，物块A上升，与光电门相连的数字计时器记录下挡光片经过光电门的挡光时间为；（4）物块A上升h的过程中，系统减少的重力势能为_____________，系统增加的动能为____________（均用题目中所给字母表示，已知当地的重力加速度大小为g）；（5）通过实验中得到的数据，经过计算可知系统减少的重力势能略大于系统增加的动能，则实验结论是____________。【答案】①.1.50②.③.④.在误差范围内，系统机械能守恒【解析】【详解】（1）[1]游标卡尺的读数为（4）[2]物块A上升h的过程中，系统减少的重力势能为[3]根据极短时间的平均速度等于瞬时速度，物块A经过光电门的速度为系统增加的动能为（5）[4]通过实验中得到的数据，经过计算可知系统减少的重力势能略大于系统增加的动能，则实验结论是：在误差范围内，系统机械能守恒。15.波源位于坐标原点的一列简谐波沿x轴正方向传播。t=0时波源开始振动，时，位于的c点恰好开始振动，波形如图所示。（1）求简谐波的波长、周期和传播速度；（2）求位于的质点Q（未画出）第一次处于波峰位置的时刻。【答案】（1），，（2）【解析】【小问1详解】由图可知，简谐波的波长为简谐波的波速为由可知，简谐波的周期为【小问2详解】根据波的平移可知Q点第一次出现波峰时只需要时刻x=5m处的波峰的振动形式传递过去，即则对应的时刻为16.小王暑假期间驾驶轿车外出游玩。当他在一段平直的公路上以的速度匀速行驶时，突然发现前方同车道有一辆货车以的速度匀速行驶，为避免追尾，在两车相距115m时，小王开始制动减速同时鸣笛警示，前方货车司机听到鸣笛声后经开始加速，货车的加速度大小。已知轿车刹车过程从30m/s的速度减小到零时运动的距离为450m，不考虑声音的传播时间。（1）求轿车减速时的加速度大小；（2）判断轿车能否与货车发生追尾事故?若发生追尾事故，求出追尾时轿车的速度大小：若不能发生追尾事故，求轿车与货车的最小距离。【答案】（1）（2）会，【解析】小问1详解】轿车减速时的加速度大小【小问2详解】设经历时间轿车与货车发生追尾事故，轿车的位移货车的位移轿车与货车发生追尾事故，则解得若不发生碰撞，货车与轿车共速时有解得由于可知轿车会与货车发生追尾事故，追尾时轿车的速度大小17.如图所示，质量的小物块静置在粗糙的水平平台的A点，在大小为3N的恒力作用下，从平台的B点以3m/s的速度水平飞出，恰好从C点无碰撞的进入半径为R的光滑圆形轨道。已知CF是圆形轨道的一条直径，从F点到轨道的最高点是一个光滑圆管，，小物块与平台的动摩擦因数，取重力加速度。（1）若平台AB的长度，求恒力作用的时间；（2）求BC两点间的高度差；（3）若小物块能够进入圆管，试分析轨道半径R的取值范围。【答案】（1）（2）（3）【解析】【小问1详解】当小物块在恒力作用下时，根据牛顿第二定律解得撤去恒力后，根据牛顿第二定律解得设恒力作用的时间为，撤去恒力后在平台上继续运动时间为，则联立，解得【小问2详解】由于小物块恰好从C点无碰撞的进入半径为R的光滑圆形轨道，则所以，小物块从B点到C点运动过程中，在竖直方向根据速度位移公式可得【小问3详解】为保证小物块能够进入圆管，则小物块运动到F点时不能脱离轨道，则此时根据动能定理根据牛顿第二定律代入数据，解得18.物块A放在木板B的左端，均静止在水平地面上，水平地面上的O点右侧粗糙、左侧光滑，如图所示。物块A、木板B的质量分别为2m、m，它们之间的动摩擦因数为2μ，木板B与地面之间的动摩擦因数为μ。O点左侧足够远处，有4个质量均为3m的滑块，沿向左的直线紧密排列。现对木板B施加水平向