安徽省皖中名校联盟2024-2025学年高三上学期第二次教学质量检测物理试卷 含解析

2024-2025学年安徽省皖中名校联盟高三（上）第二次教学质量检测物理试卷（10月）一、单选题：本大题共8小题，共32分。1.在物理学的发展过程中，物理学家们提出了许多物理学的研究方法，以下关于物理学的研究方法的叙述中，说法正确的是（）A.“质点”概念的引入是运用了等效替代法B.当极短时，就可以表示物体在某时刻或某位置的瞬时速度，这体现了物理学中的微元法C.加速度的定义采用的是用两个物理量之比定义新物理量的方法D.在推导匀变速直线运动位移时间关系时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了理想模型法【答案】C【解析】【详解】A．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫理想化模型法，即“质点”概念的引入是运用了理想化模型法，故A错误；B．根据速度定义式有当趋于0时，就可以表示物体在某时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思想方法，故B错误；C．在定义加速度时，采用了比值定义法，故C正确；D．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法，故D错误。故选C。2.2024年10月1日是中华人民共和国成立75周年国庆节，每逢重大节日人们都喜欢燃放烟花庆祝。我国宋代就已经出现冲天炮这种烟花（如图），也叫“起火”。若冲天炮从地面由静止发射，竖直向上做加速度大小为5m/s2的匀加速直线运动，第4s末掉出一可视为质点的碎片，不计碎片受到的空气阻力，g=10m/s2。则（）A.碎片离地面的最大速度为B.碎片掉出前离地面高度C.碎片离地面最大高度为D.碎片从掉出到落回地面用时【答案】D【解析】【详解】BC．碎片脱离火箭时速度碎片掉出前离地面高度碎片离地面最大距离为故BC错误；A．由题意得碎片着地时速度最大故A错误；D．取向上为正方向根据解得碎片从掉出到落回地面用时故D正确。故选D。3.国庆期间，很多家庭选择户外露营，享受大自然的美好，露营时常用的一种便携式三角架，它由三根长度均为L的轻杆通过铰链组合在一起，每根轻杆均可绕铰链自由转动。将三脚架静止放在水平地面上，吊锅通过一根细铁链静止悬挂在三脚架正中央，三脚架顶点离地的高度为h，支架与铰链间的摩擦忽略不计。当仅增大h，则（）A.每根轻杆对地面的压力增大 B.每根轻杆对地面的压力不变C.每根轻杆对地面的摩擦力增大 D.每根轻杆对地面的作用力不变【答案】B【解析】【详解】AB．对整体竖直方向可得根据牛顿第三定律可得，增大h时，每根轻杆对地面的压力为不变，故A错误，B正确；C．设轻杆和竖直方向的夹角为，每根轻杆对地面的作用力为F，则每根轻杆对地面的摩擦力大小为其中当h增大时，增大，减小，减小，f减小，选项C错误；D．每根轻杆对地面的作用力包括对地面的压力和摩擦力，由于对地面的压力不变，而摩擦力减小，故每根轻杆对地面的作用力也减小，故D错误。故选B。4.如图所示，图甲电梯内铁架台上的拉力传感器下挂有一瓶矿泉水，图乙是电梯启动后电脑采集到的拉力随时间的变化情况，重力加速度，下列说法正确的是（）A.图乙中，反映了电梯从高层到低层运动B.不能从图乙中得到矿泉水的重力C.根据图乙可以求出电梯启动过程中，匀加速阶段的加速度大小约为D.因为不知道电梯启动方向，所以无法判断哪段时间矿泉水瓶处于超重状态【答案】C【解析】【详解】AD．在图乙中，在阶段，拉力大于重力为超重，加速度向上，电梯加速上升，阶段，拉力与重力持平，属于匀速运动，阶段拉力小于重力，为失重，加速度向下，电梯做减速运动，因此反映了电梯从低层到高层运动，且能判断时间矿泉水处于超重状态，AD错误；B．在阶段，拉力与重力持平，因此可以得到矿泉水的重力，为15N，B错误；C．由图可知，在匀加速阶段，拉力大小为16N，矿泉水的质量为因此匀加速阶段的加速度大小约为C正确。故选C。5.如图所示，质量为、倾角为的光滑斜面体A放置在光滑的水平桌面上，细线绕过固定在桌面右侧的光滑定滑轮，一端与斜面体A相连，另一端悬挂着质量为的物块C，斜面体与定滑轮之间的细线平行于桌面。现将质量为的物块B放在斜面上同时释放斜面体，斜面体A与物块B恰能保持相对静止并一起滑动。则等于（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【详解】以斜面体A与物块B、C为整体，设整体的加速度大小为，由牛顿第二定律知解得对物块B，由牛顿第二定律有解得故选C。6.如图为自行车气嘴灯及其结构图，弹簧一端固定在A端，另一端拴接重物，当车轮高速旋转时，LED灯就会发光。下列说法正确的是（）A.只要轮子转动起来，气嘴灯就能发光B.增大重物质量可使LED灯在较低转速下也能发光C.安装时A端比B端更远离圆心D.匀速行驶时，若LED灯转到最低点时能发光，则在最高点时也一定能发光【答案】B【解析】【详解】A．车轮转动时，重物随车轮做圆周运动，所需要的向心力由弹簧弹力与重力的合力提供，车轮转速越大，弹簧长度越长，重物上的触点M与固定在B端的触点N越近，当车轮达到一定转速时，重物上的触点M与固定在B端的触点N接触后气嘴灯就会被点亮，故A错误；B．灯在最低点时，对重物有解得故增大重物质量可使LED灯在较低转速下也能发光，故B正确；C．要使重物做离心运动，M、N接触，则A端应靠近圆心，安装时A端比B端更靠近圆心，故C错误；D．灯在最低点时，有即灯在最高点时，有即故，即匀速行驶时，在最低点时弹簧比在最高点时长，因此匀速行驶时，若LED灯转到最低点时能发光，则在最高点时不一定能发光，故D错误。故选B。7.若将“天问一号”探测器绕火星飞行看成圆形轨道，周期为T，轨道高度与火星半径之比为k，引力常量为G，将火星看作质量分布均匀的球体，则通过以上信息可以求得（）A.火星表面的重力加速度 B.火星的质量C.火星的第一宇宙速度 D.火星的密度【答案】D【解析】【详解】B．根据万有引力提供向心力可得火星的质量为由于R不知，所以无法计算出火星的质量M，故B错误；A．根据可得火星表面的重力加速度为由于M、R不知，所以无法计算出火星表面的重力加速度，故A错误；C．根据可得火星的第一宇宙速度为由于M、R不知，所以无法计算出火星的第一宇宙速度，故C错误；D．根据万有引力提供向心力又解得火星的密度为故D正确。故选D。8.如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端与质量为m的圆环相连，圆环套在倾斜的粗糙固定杆上，杆与水平面之间的夹角为α，圆环在A处时弹簧竖直且处于原长。将圆环从A处静止释放，到达C处时速度为零。若圆环在C处获得沿杆向上的速度v，恰好能回到A。已知，B是AC的中点，弹簧始终在弹性限度之内，重力加速度为g，则（）A.下滑过程中，环的加速度逐渐减小B.下滑过程中，环与杆摩擦产生的热量为C.从C到A过程，弹簧对环做功为D.环经过B时，上滑的速度小于下滑的速度【答案】C【解析】【详解】A．环由A到C，初速度和末速度均为0，可知环先加速后减速。圆环所受弹簧的弹力逐渐增大，弹簧一直处于伸长状态。并且，弹簧弹力方向越来越靠近斜杆，分析圆环的受力可知，其合力先沿着斜杆向下，再沿着斜杆向上，且合力的大小先减小后增大，所以圆环的加速度先减小后增大，故A错误；B．环由A到C，有环由C到A，有解得故B错误，C正确；D．由功能关系可知，圆环由A下滑至B，有圆环由B上滑至A，有则即环经过B时，上滑的速度大于下滑的速度，故D错误。故选C。二、多选题：本大题共2小题，共8分。9.校运动会期间，某同学参加学校运动会的三级跳远项目，从静止开始助跑直至落地过程如图所示。经测量，该同学的质量m=50kg，每次起跳腾空之后重心离地的高度是前一次的2倍，每次跳跃的水平位移也是前一次的2倍，最终跳出了xAD=10.5m的成绩。将小强同学看成质点，运动轨迹如图所示，已知小强最高的腾空距离h=1m，从O点静止开始到D点落地，全过程克服阻力做功Wf=200J。重力加速度g=10m/s2。下列说法正确的是（）A.三次跳跃在空中运动的时间之比为1:2:4B.运动到第三次起跳腾空之后最高点时的动能为1125JC.运动到D点着地时的速度为3m/sD.全过程运动员做的功为1825J【答案】BD【解析】【详解】A．小强从最高点下落过程可看成平抛运动，竖直方向上有得三次高度之比为，则三次时间之比为，故A错误；BC．由题意可知，第三次起跳腾空的水平位移，水平方向匀速直线运动解得即运动到第三次起跳腾空之后最高点时的动能为运动到D点速度水平方向速度为竖直方向速度则故B正确，C错误;D．全过程由动能定理可知解得故D正确。故选BD。10.如图，质量为1kg的物块A放在水平桌面上的O点，利用细绳通过光滑的滑轮与质量同为1kg的物块B相连，给一水平向左的拉力F=12N，从O开始，A与桌面的动摩擦因数μ随x的变化如图所示，B离滑轮的距离足够长，重力加速度g取10m/s2，则（）A.它们运动的最大速度为1m/sB.它们向左运动的最大位移为1mC.当速度为0.6m/s时，摩擦力做功可能为-0.04JD.当速为0.6m/s时，绳子的拉力可能是9.2N度【答案】ACD【解析】【详解】AB．由题知设A向左移动x后速度为零，对A、B系统有（此处fx前面的是因为摩擦力是变力，其做功可以用平均力），可得A向左运动是先加速后减速，当时，摩擦力变成静摩擦力，系统受力平衡，最后静止。设A向左运动后速度为v，对系统则有得即当时，v最大为，故A正确，B错误；C．当时，可得或当时，摩擦力做功同理可得时，摩擦力做功故C正确；D．根据牛顿第二定律当时，系统加速度对B有得当时，系统加速度对B分析可得故D正确。故选ACD。三、实验题：本大题共2小题，共18分。11.用频闪照相记录平抛小球在不同时刻的位置，探究平抛运动的特点。（1）图1所示的实验中，A球沿水平方向抛出，同时B球自由落下，借助频闪仪拍摄上述运动过程。图2为某次实验的频闪照片，在误差允许范围内，根据任意时刻A、B两球的竖直高度相同，可判断A球竖直方向做______运动；根据______，可判断A球水平方向做匀速直线运动。（2）某同学使小球从高度为0.8m的桌面水平飞出，用频闪照相拍摄小球的平抛运动（每秒频闪25次），最多可以得到小球在空中运动的______个位置。（3）某同学在图2小球做平抛运动的轨迹上，选取间距较大的几个点，测出其水平方向位移x及竖直方向位移y，并在图3的直角坐标系内绘出了y—x2图像，此平抛物体的初速度v0=0.49m/s，则竖直方向的加速度g=______m/s2。（结果保留3位有效数字）【答案】（1）①.自由落体运动②.A球相邻两位置水平距离相等（2）10（3）9.32【解析】【小问1详解】[1][2]在误差允许范围内，根据任意时刻A、B两球的竖直高度相同，说明两球在竖直方向的运动完全相同，可判断A球竖直方向做自由落体运动。根据A球相等时间内水平位移相等，可判断A球水平方向做匀速直线运动。【小问2详解】某同学使小球从高为0.8m的桌面水平飞出，根据解得落地的时间为频闪周期为可知，最多可以得到小球在空中运动的位置数为【小问3详解】小球竖直方向有小球在水平速度有则有结合图像有解得12.小李同学设计了一个实验探究木块与木板间的滑动摩擦系数μ。如图甲所示，在水平放置的带滑轮的长木板上静置一个带有砝码的木块，最初木块与砝码总质量为M，木块的左端通过细绳连接一小托盘，木块右端连接纸带。小李同学的实验方案如下：a、将木块中放置的砝码取出一个并轻放在小托盘上，接通打点计时器电源，释放小车，小车开始加速运动，打点计时器在纸带上打下一系列的点；b、继续将木块中放置的砝码取出并放在小托盘中，再次测量木块运动的加速度；c、重复以上操作，记录下每次托盘中砝码的重力mg，通过纸带计算每次木块的加速度a，数据表格如下；实验次数12345托盘中砝码的总重力mg1.5N2N2.5N3.0N3.5N木块的加速度（单位：m/s2）0.001.952.974.06a5第5次实验中得到的一条纸带如图乙所示，已知打点计时器工作频率为50Hz，纸带上相邻两计数点间还有四个点未画出，由此可计算得出a5=___________m/s2；d、如果以mg为横轴，以加速度a为纵轴，将表格中的数据描点并画出a-mg图像。___________e、若小托盘的质量忽略不计，且本实验中小托盘内的砝码m取自于木滑块，故系统的总质量始终为M不变，于是可得系统加速度a与木滑块与木板间的滑动摩擦系数μ应满足的方程为：___________=Ma、f、若根据数据画出a-mg图像为直线，其斜率为k，与纵轴的截距为-b，则μ可表示为___________，总质量M可表示为___________，（用k和b表示），并可得到测量值μ=___________（g取9.8m/s2，结果保留两位小数）。【答案】①.5.13②.③.mg-μ（Mg-mg）④.⑤.⑥.0.17##0.18##0.19##0.20##0.21##0.22【解析】【详解】[1]利用逐差法可得=5.13m/s2[2]描点如图所示[3]根据牛顿第二定律以及牛顿第三定律可得二者的拉力为相互作用力等大反向联立上式可得[4][5][6]根据整理可得斜率为截距为解得利用描点图像数据可知截距约等于1.7代入可得在0.17~0.27范围之内都正确。【点睛】本题考查利用函数关系处理数据的能力，需要同学们对于基本实验原理掌握熟练。四、计算题：本大题共3小题，共30分。13.如图所示，MN为半径为R、固定于竖直平面内的光滑四分之一圆挡板，挡板上端切线水平，O为圆心，M、O、P三点在同一水平线上，M的下端与轨道相切处放置竖直向上的弹簧枪。现发射质量为m的小钢珠，小钢珠从M点离开弹簧枪，恰好从N点飞出落到OP上的Q点。不计空气阻力，重力加速度为g。求：（1）小钢珠离开弹簧时的速度大小；（2）OQ之间的距离。【答案】（1）（2）【解析】【小问1详解】小钢珠到达N点时，由牛顿第二定律可得小钢珠从离开弹簧到运动至N点的过程中，由动能定理得解得小钢珠离开弹簧时的速度【小问2详解】小钢珠从N点到Q点，做平抛运动，在水平方向则有在竖直方向则有解得OQ之间的距离14.如图所示，在倾角为37°的斜面顶端放一质量为M=2kg，长度为L=0.35m的木板，木板顶端放一质量为m=0.5kg的小物块，小物块可看作质点。已知斜面长为x=0.7m，小物块与木板之间的动摩擦因数为μ1=0.6，木板与斜面之间的动摩擦因数为μ2=0.65，将小物块和木板同时由静止释放。（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）求∶（1）小物块的加速度a1和木板的加速度a2；（2）当木板滑到斜面底端时，木块距斜面底端的距离（即到木板下端的距离）；（3）为保证木板滑到斜面底端前小物块不掉到斜面上，小物块质量m应满足的条件。【答案】（1）1.2m/s2，0.7m/s2；（2）0.1m；（3）m≤1kg【解析】【分析】【详解】（1）根据牛顿第二定律，对小物块可得a1=1.2m/s2对木板可得a2=0.7m/s2（2）木板滑到斜面底端解得t=1s在这1s内，物块下滑距离物块距斜面底端距离为d=x-x′=0.1m（3）假设木板滑到斜面底端时，物块也恰好滑到斜面底端对木板对木块则木板的加速度至少为根据牛顿第二定律解得m=1kg因此木块的质量必须满足m≤1kg‍15.如图，水平传送带Q长度s=2.5m，Q的左端与水平轨道上的B