2025届山东省师大附中物理高三上期中检测模拟试题含解析

2025届山东省师大附中物理高三上期中检测模拟试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。一、单项选择题：本题共6小题，每小题4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、如图所示，水平地面上放置一静止斜面体P，P上有一小物块Q；P与Q之间、P与地面之间均存在摩擦。开始Q、P均处于静止状态。现给P和Q一个共同向右的初速度，P、Q之间始终保持相对静止状态，P和Q滑行过程中与P和Q都静止时相比，则A．P与Q之间的压力不变B．P与Q之间的压力增大C．P与Q之间的压力减小D．P与Q之间的压力可能增大也可能减小2、甲、乙两个质点沿同一直线运动，其中质点甲以6m/s的速度匀速直线运动，质点乙做初速度为零的匀变速直线运动，它们的位置x随时间t的变化如图所示．已知t=3s时，甲、乙图线的斜率相等．下列判断正确的是A．最初的一段时间内，甲、乙的运动方向相反B．t=3s时，乙的位置坐标为-11mC．图t=6s时，两车相遇D．乙经过原点的速度大小为m/s3、一轻杆一端固定质量为m的小球，以另一端O为圆心，使小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动，如图所示，则下列说法正确的是A．小球过最高点的最小速度是B．小球过最高点时，杆所受到的弹力可以等于零C．小球过最高点时，杆对球的作用力一定随速度增大而增大D．小球过最高点时，杆对球的作用力一定随速度增大而减小4、某飞行员的质量为m，驾驶飞机在竖直面内以速度v做匀速圆周运动，圆的半径为R，在圆周的最高点和最低点比较，飞行员对坐椅的压力最低点比最高点大(设飞行员始终垂直坐椅的表面)（）A．mg B．2mg C．mg+ D．5、在光滑的水平面上，放一根原长为l的轻质弹簧，一端固定，另一端系一个小球，现使小球在该水平面内做匀速圆周运动，当半径为2l时，小球的速率为；当半径为3l时，小球的速率为，设弹簧伸长仍在弹性限度内，则：为（）A．： B．1：C．1：3 D．2：36、如图所示，一光滑的轻滑轮用细绳OO’悬挂于O点；另一细绳跨过滑轮，其一端悬挂质量为m的物块A，另一端系一位于固定光滑斜面上的质量为2m的物块B，斜面倾角θ=45°，外力F沿斜面向上拉物块B，使物块B由滑轮正下方位置缓慢运动到和滑轮等高的位置，则()A．细绳OO’的拉力逐渐增大B．细线对物块B的拉力逐渐变大C．斜面对物块B的支持力逐渐变大D．外力F逐渐变大二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、t=0时刻，同一介质中在x=-8m和x=8m处分别有振源A和B同时做振幅A=10cm的简谐振动，t=4s时，波形如图所示，则可知_______A．振源A与振源B的频率相同B．机械波在此介质中的传播速度v=1m/sC．t=8s时，0点处在平衡位置并向y轴负方向运动D．t=11s时，0点处在y=10cm处，并向y轴正方向运动E.此两列波在x轴相遇时，在AB间会形成稳定的干涉图样，其中x=0，4，-4处是振动加强点8、一绝缘光滑半圆环轨道放在竖直向下的匀强电场中，场强为E.在与环心等高处放有一质量为m、带电量为＋q的小球，由静止开始沿轨道运动，下述说法正确的是()A．小球经过环的最低点时速度最大B．小球在运动过程中机械能守恒C．小球经过环的最低点时对轨道压力为(mg＋qE)D．小球经过环的最低点时对轨道压力为3(mg＋qE)9、物体甲的位移与时间图象和物体乙的速度与时间图象分别如图甲、乙所示，则这两个物体的运动情况是()A．甲在整个t＝6s时间内有来回运动B．甲在整个t＝6s时间内运动方向一直不变C．乙在整个t＝6s时间内有来回运动D．乙在整个t＝6s时间内运动方向一直不变10、如图所示光滑管形圆轨道半径为R（管径远小于R），小球a．b大小相同，质量相同，均为m，其直径略小于管径，能在管中无摩擦运动.两球先后以相同速度v通过轨道最低点，且当小球a在最低点时，小球b在最高点，以下说法正确的是（）A．当v=时，小球b在轨道最高点对轨道无压力B．当小球b在最高点对轨道无压力时，小球a比小球b所需向心力大5mgC．速度v至少为，才能使两球在管内做圆周运动D．只要v≥,小球a对轨道最低点压力比小球b对轨道最高点压力都大6mg三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11．（6分）为了探究机械能守恒定律，某同学设计了如图甲所示的实验装置，并提供了如下的实验器材：A．小车B．钩码C．一端带滑轮的木板D．细线E．电火花计时器F．纸带G．毫米刻度尺H．低压交流电源I．220V的交流电源(1)根据上述实验装置和提供的实验器材，你认为实验中不需要的器材是________(填写器材序号)，还应补充的器材是________。(2)实验中得到了一条纸带如图乙所示，选择点迹清晰且便于测量的连续7个点(标号0～6)，测出0到1、2、3、4、5、6点的距离分别为d1、d2、d3、d4、d5、d6，打点周期为T。则打点2时小车的速度v2＝____；若测得小车质量为M、钩码质量为m，打点1和点5时小车的速度分别用v1、v5表示，已知重力加速度为g，则验证点1与点5间系统的机械能守恒的关系式可表示为________。(3)在实验数据处理时，如果以为纵轴，以d为横轴，根据实验数据绘出－d图象，其图线的斜率表示的物理量的表达式为__________。12．（12分）在探究弹力和弹簧伸长的关系时，某同学先按图1对弹簧甲进行探究，然后把原长相同的弹簧甲和弹簧乙并联起来按图2进行探究.在弹性限度内，将质量为m=50g的钩码逐个挂在弹簧下端，分别测得图1、图2中弹簧的长度L1、L2如下表所示.已知重力加速度g=9.8m/s2，要求尽可能多的利用测量数据，计算弹簧甲的劲度系数k1=______N/m（结果保留三位有效数字）.由表中数据计算出弹簧乙的劲度系数k2=______N/m（结果保留三位有效数字）.四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13．（10分）科技馆有一套儿童喜爱的机械装置，其结构简图如下：传动带AB部分水平，其长度L=1.2m，传送带以3m/s的速度顺时针匀速转动，大皮带轮半径r=0.4m，其下端C点与圆弧轨道DEF的D点在同一水平线上，E点为圆弧轨道的最低点，圆弧EF对应的圆心角且圆弧的半径R=0.5m，F点和倾斜传送带GH的下端G点平滑连接，倾斜传送带GH长为x=4.45m，其倾角．某同学将一质量为0.5kg且可以视为质点的物块静止放在水平传送带左端A处，物块经过B点后恰能无碰撞地从D点进入圆弧轨道部分，当经过F点时，圆弧给物块的摩擦力f=14.5N，然后物块滑上倾斜传送带GH．已知物块与所有的接触面间的动摩擦因数均为，重力加速度，,,，求：（1）物块由A到B所经历的时间；（2）DE弧对应的圆心角为多少；（3）若要物块能被送到H端，倾斜传动带顺时针运转的速度应满足的条件及物块从G到H端所用时间的取值范围．14．（16分）质量m=2kg的物块自斜面底端A以初速度v0=16m/s沿足够长的固定斜面向上滑行，经时间t=2s速度减为零．已知斜面的倾角θ=37°，重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.1．试求：（1）物块上滑过程中加速度大小；（2）物块滑动过程摩擦力大小；（3）物块下滑所用时间.15．（12分）ETC是高速公路上不停车电子收费系统的简称．如图，汽车进收费站前的速度为15m/s，如果过人工收费通道，需要在收费站中心线处减速至0，经过20s缴费后，再加速至15m/s行驶；如果过ETC通道，需要在中心线前方10m处减速至5m/s，匀速到达中心线后，再加速至15m/s行驶．为了简化分析，设汽车加速和减速的加速度大小均为1m/s2(1)汽车过人工收费通道，从收费前减速开始，到收费后加速至15m/s，所需的时间和所走过的路程是多少?(2)如果过ETC通道，从减速开始，到再次加速至15m/s，所需的时间和所走过的路程是多少?

参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4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、C【解析】

设Q的质量为m，斜面的倾角为θ，依题意，开始Q、P均处于静止状态，则Q对P的压力为mgcosθ；若给P和Q一个共同向右的初速度，P、Q之间始终保持相对静止状态，由于P与地面间有摩擦，当给P一个向右的初速度后，P开始向右做减速运动，而Q由于受到P的作用力后也向右做减速运动，则Q的加速度一定水平向左，如图将加速度分解为垂直斜面与平行于斜面，则垂直斜面方向，mgcosθ-FN=may，即支持力FN=mgcosθ-may，FN小于mgcosθ，与都静止时比较，Q与P间的压力减少。故B正确故选：B【点睛】本题关键是运用整体法判定P、Q加速度的方向，然后用隔离法对Q物块的加速度进行分解，同时要能结合牛顿运动定律求解。2、B【解析】

A.位移时间图象的斜率表示速度，则最初的一段时间内，甲、乙的斜率都为正方向，所以运动方向相同，故A不符合题意；B.质点乙作初速度为零的匀变速直线运动，t=3s时，甲、乙图线的斜率相等，所以，t=3s时乙的速度是6m/s，乙的加速度0-3s，乙的位移所以t=3s时，乙的位置坐标为故B符合题意．C.设过t两车相遇解得：故C不符合题意．D.根据v2-0=2ax，乙经过原点时的速度大小为，故D不符合题意．3、B【解析】

A.由于杆可以表现为拉力，也可能表现支持力，所以小球过最高点的最小速度为0，故A错误；B.当小球在最高点的速度时，靠重力提供向心力，杆子的弹力为零，故B正确；CD.杆子在最高点可以表现为拉力，也可以表现为支持力，当表现为支持力时，速度增大作用力越小，当表现为拉力时，速度增大作用力越大，故CD错误．4、B【解析】

在最高点有：F1+mg＝m；解得：F1＝m−mg；在最低点有：F2−mg＝m，解得：F2＝mg+m，所以F2-F1=2mg，故选B．5、B【解析】

小球做匀速圆周运动，弹簧弹力提供向心力，根据胡克定律及向心力公式得：k(2L−L)＝m①

k(3L−L)＝m

②

联立①②解得：；所以选项B正确．故选B．6、D【解析】

对物块B进行受力分析，根据平衡条件列出方程，由于的变化，从而导致力的变化；【详解】A、由题可知，物块缓慢移动整体都处于平衡状态，则绳的拉力等于下面绳对A的拉力和绳对B的拉力的合力，由于绳对A的拉力和绳对B的拉力大小相等，都等于A物体的重力的大小，但是由于B物体上移，导致二者之间的夹角变大，则根据平行四边形定则可知合力变小，即绳的拉力逐渐减小，故选项AB错误；C、该时刻对物块B受力分析如图所示：当物块B上移时α先减小后增大，在垂直斜面方向根据平衡方程可知：斜面对物块B的支持力先减小后增大，在沿斜面方向根据平衡条件可知外力F逐渐变大，故选项C错误，D正确．【点睛】本题考查物体的动态平衡，关键是对物块B进行受力分析，同时由于角的变化，根据平衡方程进行分析即可．二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、BCD【解析】

由图可知，,，两列波的波速相同，故根据可知，，选项A错误；机械波在此介质中的传播速度，选项B正确；t=8s时，两列波均传到O点，由两列波在O点引起的振动方向均向下，故0点处在平衡位置并向y轴负方向运动，选项C正确；t=11s时，由A振动在O点的振动位移为零，振动速度向上；由B振动在O点的振动位移为10cm，振动速度为零；故由振动的合成可知，0点处在y=10cm处，并向y轴正方向运动，选项D正确；因两列波的频率不同，故此两列波在x轴相遇时，在AB间不会形成稳定的干涉图样，选项E错误；故选BCD.8、AD【解析】

A.小球从最高点到最低点的过程中，合力做正功最多，则根据动能定理得知，动能增大，速率增大，所以小球经过环的最低点时速度最大。故A正确；B.小球运动过程中电场力做功，机械能不守恒。故B错误；CD.小球从最高点到最低点的过程，根据动能定理得：(mg+qE)R=，又由N−mg−qE=，联立解得N=3(mg+qE)，故C错误，D正确。9、BC【解析】

AB、甲图是位移﹣时间图象，斜率表示速度，不变，故乙在整个t=6s时间内运动方向一直不变，位移为△x=2m﹣（﹣2m）=4m，故A错误，B正确；CD、乙图是v﹣t图象，速度的正负表示运动的方向，故前3s向负方向运动，后3s向正方向运动，即做来回运动，故C正确，D错误；故选BC10、AD【解析】试题分析：当小球b在轨道最高点对轨道无压力，根据牛顿第二定律得，，解得．根据动能定理得mg2R＝mv2−mv′2，解得v＝．故A正确．小球b通过最高点无压力时，速度，设小球a在最低点的速度为v′，根据动能定理知，mg•2R＝mv′2−mv2，解得v′＝．所以小球a在最低点的向心力为Fn＝5mg，b球在最高点的向心力Fn′＝＝mg，小球a比小球b所需的向心力大4mg．故B错误．小球通过最高点的最小速度为零，根据动能定理得，mg•2R＝mv2−0，解得最小速度v=．故C错误．v≥时，最高点的速度大于等于，则小球在最高点受到向下的弹力，设小球在最高点的速度为v1，最低点的速度为v2，根据牛顿第二定律得，最高点F1+mg＝，最低点F2−mg＝，则压力差△F＝F2−F1＝2mg+m()，又mg•2R＝mv22−mv12，解得△F=6mg．即只要v≥,小球a对轨道最低点压力比小球b对轨道最高点压力都大6mg，故D正确．故选AD．考点：动能定理；牛顿第二定律；圆周运动.【名师点睛】本题考查牛顿第二定律和动能定理的综合，知道圆周运动向心力的来源，以及小球通过最高点的临界情况是解决本题的关键；此题是一道综合题，意在考查学生利用物理规律综合分析问题解决问题的能力．三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、H天平【解析】

(1)[1][2]电火花计时器使用的是220V交流电源，因此低压交流电源用不着；另外还需要用到天平测出小车的质量M。(2)[3]打点2时的速度等于1~3间的平均速度，即[4]根据机械能守恒，整个系统减小的重力势能等于整个系统增加的动能，即(3)根据因此的斜率就是加速度，而对砝码进行受力分析可知而对小车因此可得12、⑴24.5（24.0-25.0）；⑵125（123-129）；【解析】由表格中的数据可知，当弹力的变化量△F=mg=0.05×9.8N=0.49N时，

弹簧形变量的变化量为：根据胡克定律知甲的劲度系数：．

把弹簧甲和弹簧乙并联起来时，弹簧形变量的变化量为：并联时总的劲度系数k并，根据k并=k1+k2，

则：k2=k并-k1=148-24.6≈124N/m．点睛：解决本题的关键掌握胡克定律，知道F=kx，x表示形变量，以及知道其变形式△F=k△x，△x为形变量的变化量．知道两弹簧并联时劲度系数的关系.四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13、(1)0.7s(2)(3),【解析】

（1）物体在水平传送带上，由牛顿第二定律得：所以：物体加速到3m/s的时间：在加速阶段的位移：物体做匀速直线运动的时间：物块由A到B所经历的时间：t=t1+t2=0.7s(2)若物体能在B点恰好离开传送带做平抛运动，则满足：所以：所以物体能够在B点离开传送带做平抛运动，平抛的时间：解得：到达D点时物体沿竖直方向的分速度：到达D点时物体的速度与水平方向之间的夹角：所以：α=530即DE弧对应的圆心角α为530（3）当经过F点时，圆弧给物块的摩擦力f=14.5N，所以物体在F点受到的支持力：物体在F点时，支持力与重力的分力提供向心力得：代入数据得：v3=5m/s物体在倾斜的传动带上受到重力、支持力和滑动摩擦力的作用，滑动摩擦力：f′=μmgcos370=2N重力沿斜面向下的分力：Fx=mgsin370=3N>f′可知物体不可能相对于传动带静止，所以物体在传送带上将一直做减速运动，物体恰好到达H点时速度为0.Ⅰ、若传送带的速度大于等于物体在F点的速度，则物体受到的摩擦力的方向向上，物体一直以不变的加速度向上做减速运动；此时：Fx-f′=ma3解得：a3=2m/s2物体的位移为：代入数据解得：t′=1.16s（或t′=3.84s不合题意）Ⅱ、若传送带的速度小于物体在F点的速度，则物体先相对于传送带向上运动，受到的摩擦力的方向向下；当物体的速度小于传送带的速度后，受到的摩擦力方向向上，物体继续向上做减速运动，速度的大小发生变化．设物体恰好能到达H点时，传送带的速度是