2025届吉林省普通中学高三上学期一模考试物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1吉林市普通中学2024-2025学年度高中毕业年级第一次模拟测试物理试题说明：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，贴好条形码。2．答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡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。答非选择题时，用0.5毫米的黑色签字笔将答案写在答题卡上。字体工整，笔迹清楚。3．请按题号顺序在答题卡相应区域作答，超出区域所写答案无效；在试卷上、草纸上答题无效。4．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，其中第1-7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8-10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1.2024年4月3日，中国台湾花莲县海域发生7.3级地震。如图所示，高度约为30m的“天王星大楼”发生严重倾斜，是所受地震影响最大的建筑物之一。若钢混结构建筑物的固有频率与其高度的平方成正比，其比例系数为0.1，则地震波到达地面的频率最可能是（）A.10Hz B.30Hz C.40Hz D.90Hz【答案】D【解析】根据题意有若建筑物发生严重倾斜，则驱动力的频率等于固有频率。故选D。2.一辆车由于突发状况直线刹车至静止，因刹车抱死在地面上留下痕迹，交警测量了路面上留下的刹车痕迹，要粗略判断汽车是否超速，其中重力加速度已知，只需要知道下列选项中一个数据就可以解决这个问题，这个数据是（）A.汽车的质量 B.汽车的轮胎与地面的动摩擦因数C.汽车所受的摩擦力 D.汽车所受的支持力【答案】B【解析】汽车刹车时可以看成是匀减速运动，设汽车刹车瞬间时速度为，加速度大小为，刹车痕迹为，由匀变速直线运动规律可得结合牛顿第二定律可知联立解得故可得要通过一个数据就可以求得汽车是否超速时，该数据为汽车的轮胎与地面的动摩擦因数，B正确。故选B。3.校运动会上甲乙两同学参加百米赛跑，速度—时间图像如图所示，甲同学在时刻达到终点。则甲、乙从起点到终点的过程中（）A.甲的加速度一直比乙大 B.甲、乙间距离最大的时刻一定是时刻C.之间某时刻甲追上乙 D.甲的平均速度比乙小【答案】C【解析】A．根据图像的切线斜率表示加速度，甲同学图像的斜率先小于乙，再大于乙，后等于乙，故甲的加速度不是一直比乙大，故A错误；D．根据图像与横轴围成的面积表示位移，且甲同学在时刻达到终点，可知甲同学先到达终点，而甲、乙两同学从起点到终点的位移相同，所以甲的平均速度比乙大，故D错误；BC．根据图像可知，时间内甲的速度一直小于乙的速度，所以时刻乙在前面；之后甲的速度一直大于乙的速度，且甲同学在时刻先到达终点，所以之间某时刻甲追上乙；甲追上乙前，两者的最大距离在时刻，甲追上乙后，甲、乙的距离逐渐增大，所以整个过程甲、乙间距离最大的时刻不一定是时刻，故B错误，C正确。故选C。4.如图，是工人在装卸桶装水时的常用方法，工人将水桶静止放在卸货轨道的上端，水桶会沿着轨道下滑到地面。某次卸货时，水桶含水的总质量是20kg，水桶释放点到地面的高度是1m，水桶滑到地面时速度是2m/s，重力加速度取10m/s2，关于水桶在该轨道上滑下的过程说法正确的是（）A.阻力对水桶做功是160J B.水桶滑到轨道末端时重力的瞬时功率是400WC.水桶损失的机械能是160JD.重力的冲量是40N∙s【答案】C【解析】AC．由动能定理解得根据解得即水桶损失的机械能是160J，故A错误，C正确；B．设斜面倾角为θ，水桶滑到轨道末端时重力的瞬时功率为由于0<θ<90°，则有故B错误；D．由动量定理可知，合外力的冲量是又可得故D错误。故选C。5.如图，环保人员在检查时发现一根圆形排污管正在向外满口排出大量污水。这根管道水平设置，测得管口离水面的高度为h，排污管内径为D，污水从管口落到水面的水平位移为x，该管道的排污流量为Q（流量为单位时间内流体通过某横截面的体积）。不计一切阻力，重力加速度为g。下列说法正确的是（）A.污水流速越快，水从出管口到抛入水面时间越长B.污水抛入水面时速度方向可能与水面垂直C.留在空中的污水体积大于D.管道的排污流量为【答案】D【解析】A．水流从水管出来后做平抛运动，根据平抛运动的规律解得可知，水从出管口到抛入水面的时间只与离水面的高度有关，与水的流速无关，A错误；B．水抛入水面时具有水平方向和竖直方向的速度，因此，入水面时的速度不可能与水面垂直，B错误；C．空中污水柱的体积为C错误；D．管道的排污流量为其中结合上述分析，联立解得D正确。故选D。6.如图所示，水平轻弹簧一端连接物块m，另一端固定在水平转盘的中心轴上，转盘绕中心轴匀速转动的角速度为ω，弹簧没有超过弹性限度，转盘足够大。已知物块与转盘间的动摩擦因数为μ，弹簧原长为l₀，劲度系数为，g为重力加速度。以下说法正确的是（）A.时，弹簧弹力一定为0B.时，弹簧长度可能为C.ω由0缓慢增大，摩擦力一直增大D.ω由0缓慢增大，弹簧的弹力不为零，且一直增大【答案】B【解析】AB．物体随转盘一起做圆周运动时先是摩擦力提供向心力，当摩擦力达到最大静摩擦后继续增大转盘的转速，弹簧就会出现弹力，则弹簧弹力为零时，即弹簧处于原长时，根据牛顿第二定律有解得而当弹簧的长度为时，此时物块做圆周运动的半径为，做圆周运动所需的向心力为弹簧的弹力与最大静摩擦之和，设此时物块转动的角速度为，根据牛顿第二定律有解得故A错误，B正确；CD．ω由0缓慢增大，物块受到的静摩擦力逐渐增大，物块做圆周运动所需向心力由静摩擦力提供，弹簧的弹力为零，当时，静摩擦力达到最大，若继续增大，则物块开始滑动，弹簧将被拉伸，弹簧的弹力由0逐渐增大，此后摩擦力为滑动摩擦力，大小不再变化，故CD错误。故选B。7.神舟十五号飞船停靠天和核心舱后，中国空间站基本建成。空间站绕地球可看作做匀速圆周运动，由于地球的自转，空间站的飞行轨道在地球表面的投影如图所示，图中标明了空间站相继飞临赤道上空所对应的地面的经度。设空间站绕地球飞行的轨道半径为，地球同步卫星飞行轨道半径为，则与的比值最接近的值为（）A.10 B.8 C.6 D.4【答案】C【解析】由图可知，空间站每绕地球运动一圈，地球自转的角度为，设空间站绕地球做匀速圆周运动的周期为，地球自转周期为，则有卫星绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力可得可得则有故选C。8.蝙蝠具有一种回声定位的特殊本领，它们在喉部产生短促而高频的超声波，经鼻或嘴传出后被附近物体反射回来形成回声，听觉神经中枢对回声本身以及发出声与回声间的差异进行分析，从而确定前方猎物的位置、大小、形状、结构以及运动速度与方向，下列说法正确的是（）A.不同蝙蝠发出不同频率的超声波可能发生干涉B.蝙蝠发出的超声波进入水中后波长不变C.蝙蝠产生高频的超声波目的是便于捕捉较小的猎物D.蝙蝠听到回声的频率变高时，能判断出猎物正在靠近【答案】CD【解析】A．发生干涉时两列波的频率必须相同，则不同蝙蝠发出不同频率的超声波不可能发生干涉，A错误；B．蝙蝠发出的超声波进入水中后传播速度要发生变化，频率不变，根据可知，波长随之发生改变，B错误；C．高频的超声波波长较短，更容易被较小的猎物反射，则蝙蝠产生高频的超声波目的是便于捕捉较小的猎物，C正确；D．根据多普勒效应可知，蝙蝠听到回声频率变高时，能判断出正在靠近的猎物，D正确。故选CD。9.如图所示，5颗完全相同的象棋棋子整齐叠放在水平面上，第5颗棋子最左端与水平面上的a点重合，所有接触面间的动摩擦因数均相同，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现将水平向右的恒力F作用在第3颗棋子上，恒力作用一小段时间后，五颗棋子的位置情况可能是（）A. B.C. D.【答案】AD【解析】因3对4的滑动摩擦力为3μmg小于4和5之间的最大静摩擦力4μmg，则4不可能滑动；同理5也不可能滑动，排除图B；当力F较小时，对1、2、3整体以共同的加速度向右运动，此时如图A所示；当F较大时，2、3之间会产生滑动，由于3对2有摩擦力作用，则1、2的整体要向右移动，故C图错误，D正确。故选AD。10.如图所示，质量均为m的小球A、B用一根长为l的轻杆相连，竖直放置在光滑水平地面上，质量也为m的小球C挨着小球B放置在地面上。扰动轻杆使小球A向左倾倒，小球B、C在同一竖直面内向右运动。当杆与地面有一定夹角时小球B和C分离，已知C球的最大速度为v，小球A落地后不反弹，重力加速度为g。则（）A.球B、C分离前，A、B和C三球组成的系统动量守恒B.球B、C分离时，球B对地面的压力大小为mgC.从开始到A球落地的过程中，杆对球B做的功为D.小球A落地时的动能为【答案】BD【解析】A．在水平方向A、B、C组成的系统所受的合外力为零，因此三个小球在水平方向动量守恒，A错误；B．从开始运动到B、C分离前，轻杆对B的力为推力，使B球加速运动，分离时杆对B的力等于零，因此B对地面的压力大小为mg，B正确；CD．分离前，A、B、C组成的系统水平方向动量守恒，当A落地时，A、B的水平速度相等因此A落地时B的速度根据能量守恒，可知杆对球B做的功等于B、C动能之和，即C错误；D．A、B、C组成的系统机械能守恒解得D正确。故选BD。二、非选择题：共54分11.如图甲，用量程为5N的弹簧测力计，测量一个超出其量程的物体的重力：（1）将表面印有等距圆环的白纸固定在竖直放置的木板上；（2）三根细线分别与弹簧测力计一端、一个图钉、待测重物相连，弹簧测力计的另一端固定，通过改变图钉在木板的位置调节细线OB，使细线的结点O与圆环的圆心位置重合；（3）标出OA、OB、OC的拉力方向，记录弹簧测力计的读数________N；（4）设定相邻两环间距离表示1N，根据共点力平衡条件和平行四边形定则，用“力的图示”在图乙中作出OA、OB拉力的合力，由作图结果可得重物的重力为________N（结果保留一位有效数字）。（5）若结点O和图钉的位置不动，使弹簧测力计拉动细线OA从图示位置逆时针缓慢转动至水平，则弹簧测力计示数大小变化情况为________。（填“增大”、“减小”或“先减小后增大”）【答案】（3）3.00（4）7.0（5）先减小后增大【解析】[1]由于弹簧测力计的分度值为0.1N,需要估读到分度值的下一位，故其读数为3.00N;[2]根据力的图示可知，重力的大小等于合力的大小，即[3]作出如图所示的动态矢量三角形，可知弹簧测力计的示数先减小后增大12.小黄同学在暗室中用图示装置做“测定重力加速度”的实验，用到的实验器材有：分液漏斗、阀门、支架、接水盒、一根有荧光刻度的米尺、频闪仪。具体实验步骤如下：①在分液漏斗内盛满清水，旋松阀门，让水滴以一定的频率一滴滴的落下；②用频闪仪发出的闪光将水滴流照亮，由大到小逐渐调节频闪仪的频率，当频率为25Hz时，第一次看到一串仿佛固定不动的水滴；③用竖直放置的米尺测得各个水滴所对应的刻度；④处理数据，得出结论；（1）水滴滴落的时间间隔为________s。（2）小黄同学测得连续相邻的五个水滴之间的距离如图乙所示，根据数据计算当地重力加速度g＝________；D点处水滴此时的速度________m/s。（结果均保留三位有效数字）（3）调整阀门可以控制水滴大小，由于阻力影响，测得两次实验图像如图丙所示，假设水滴下落过程中受到的阻力大小恒定且相等，由图像可知水滴a的质量________（填“大于”或“小于”）水滴b的质量。【答案】（1）0.04（2）9.692.48（3）大于【解析】【小问1详解】由于闪仪的频率为25Hz时，看到水滴仿佛固定不动，故水滴滴下的时间间隔为【小问2详解】[1]根据逐差法求加速度可得该地的重力加速度为[2]由某段时间内中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度可得，D点的瞬时速度【小问3详解】根据动能定理可知解得结合图像可知故13.安全气囊是有效保护乘客的装置，如图甲所示，在安全气囊的性能测试中，可视为质点的头锤从离气囊表面高度为H处做自由落体运动。与正下方的气囊发生碰撞。以头锤到气囊表面为计时起点，气囊对头锤竖直方向作用力F随时间t的变化规律，可近似用图乙所示的图像描述。已知头锤质量M=30kg，H=3.2m，重力加速度大小取g=10m/s2。求（1）碰撞过程中F的冲量大小和方向（2）碰撞结束后头锤上升的最大高度【答案】（1）330N∙s，方向竖直向上（2）0.2m【解析】【小问1详解】F−t图像与坐标轴围成的面积表示冲量，由图像可知碰撞过程中F的冲量大小为方向与F的方向相同，均为竖直向上。【小问2详解】设头锤落到气囊上时的速度大小为v0，由自由落体运动公式得以竖直向上为正方向，头锤与气囊作用过程，由动量定理得设上升的最大高度为h，由动能定理得解得14.如图所示，质量为的物块A与传送带摩擦因数为0.125，传送带顺时针旋转，速率为3m/s，PQ两端间距离。将物块A用不可伸长的轻质细线绕过轻质光滑的定滑轮C与质量的物块B相连，细线AC与传送带平行，重力加速度。物块A在传送带P端由静止释放，求：（1）释放后一小段时间细线拉力；（2）物块A从P端运动到Q端所用的时间。【答案】（1）（2）【解析】【小问1详解】物块A从释放到与传送带共速的这段时间内，所受摩擦力方向水平向右。设此过程中物块A的加速度大小为，对A、B整体根据牛顿第二定律有解得对B根据牛顿第二定律有解得【小问2详解】物块A从释放到与传送带共速所经历的时间为运动的位移为物块A与传送带共速之后，摩擦力方向变为水平向左，设物块A的加速度大小为，对A、B整体根据牛顿第二定律有解得物块A以加速度运动的位移为设物块A以加速度运动的时间为，根据运动学公式得解得物块A由静止释放从P端运动到Q端所用的时间为15.如图所示，质量为M的凹槽放在光滑水平地面上，凹槽内有光滑圆弧轨道AB、水平粗糙轨道BC和光滑半圆轨道CDO（D为CDO轨道的