2024-2025学年安徽省合肥一中高三上学期质量检测物理试题及答案

合肥一中2024-2025学年第一学期高三年级教学质量检测物理学科试卷时长：75分钟分值：100分一、单项选择题（共8题，每题4分，共321、领略建立物理规律的思想方法往往比掌握知识本身更加重要，是深入理解物理学本质和培养学生科学思维的重要途径。下面四幅课本插图中包含的物理思想方法相同的是（）A．甲和乙B．甲和丁C．乙和丙D．丙和丁2、2024年7月19日，我国成功发射高分十一号卫星。如图，高分十一号05卫星和另一颗卫星a分别沿圆轨道和椭圆轨道绕地球运行，圆轨道半径为R，椭圆轨道的近地点和远地点间的距离为2R，两轨道位于同一平面内且A点为两轨道的一个交点，某时刻两卫星和地球在同一条直线上，线速度方向如图，只考虑地球对卫星的引力，下列说法正确的是（）A．在图示位置，高分十一号卫星和卫星a的加速度大小分别为a、a，则a<a2121B．在图示位置，两卫星的线速度大小关系为1<2C．从图示位置开始，卫星a先运动到A点D．高分十一号卫星和卫星a运动到A位置时的向心加速度大小分别为a、a，则有a=an1n2n123、如图所示，在t=0时质量m=0.5kg的小球自高h=31.25m的平台上以0=5m/s的初速度水平抛出，运动t=0.5s后，突然受到大小恒为5N的水平向右的风力F作用，最后落至水平地面，不计空气阻力，取重力加速度g=10m/s2。则以下说法正确的是（）A．小球从抛出至落地的时间大于sB．小球受到风力作用后，在落地前做匀变速曲线运动C．从抛出至落地的过程中，小球的机械能增加400JD．小球落地时的速度大小为252m/s4、图甲为一列简谐波在某时刻的波形图，图乙为质点P以此时刻为计时起点的振动图像。则由图可知，下列说法正确的是（）A．此时刻Q点向下振动B．该简谐波沿x轴的负方向传播C．该简谐波的传播速度为20m/sD．从该时刻起，经过0.1sP沿x轴传播的路程为0.4m5、巢湖观湖风电场是合肥市首个建成的风电项目，不仅填补了合肥市风力发电的空白，还能结合大电网供电，在一定程度上缓解了巢湖地区日益增长的用电负荷压力，推动了当地经济和绿色清洁能源的发展。如图所示，风力发电机的叶片半径为R。某段时间内该区域的风速大小为v，风恰好与叶片转动的圆面垂直，已知空气的密度为ρ，风力发电机的发电效率为η，下列说法正确的是（）ρπ2A．单位时间内通过叶片转动圆面的空气质量为1ρπv22RηB．此风力发电机发电的功率为2112C．若仅风速减小为原来的，发电的功率将减小为原来的2D．若仅风速增大为原来的2倍，发电的功率将增大为原来的4倍6、如图甲所示，质量为M=1.5kg、足够长的木板静止在水平面上，质量为m=0.5kg的物块静止于木板左端，木板与地面间的动摩擦因数为1=0.1。现用水平向右的拉力F拉动物块，拉力大小随时间的变化关系满足F=（ka随时间t变化的图像如图乙所示。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度g=10m/s2，则下列说法正确是（）A．k=3N/sB．物块与木板间的动摩擦因数为0.549C．0∼2s时间内，水平拉力F做的功为J14444D．s∼2s时间内，木板与地面间因摩擦产生的热量为J397、如图所示，从圆上一点A引三条倾角不同的粗糙斜面轨道AB、、到圆周上，已知斜面的动摩擦因数均为µ=0.75，其中AB是一条竖直面，AE是圆的直径，∠BAE=37。现将小球mA从点分别沿AB、、三个斜面静止释放，设小球到达圆周上的速率分别为v、v、v，经历的时间分别123为t、t、t，则下列说法正确的是（）123A．v>v=vB．v>v>vC．t<t<tD．t=t=t1231231321328、如图所示，小球A、B、C通过如图的装置静止悬挂着，其中定滑轮P与定点Q相距10L，并处于同一高度，此时PB与水平方向的夹角为0，QB与水平方向的夹角为370，小球B、C的质量分别为m、2m。现剪断BC间的悬绳，则下列说法错误的是（g，忽略一切阻力，取sin370=0.6，cos37=0.8A．小球A的质量是2.4m45B．当小球A到达最低点时，B球的速度是15gL8C．在剪断BC间的悬绳瞬间，小球B的加速度大小是gD．剪断BC间的悬绳后，若考虑到阻力的影响，系统会再次达到平衡，平衡后QB间悬线的张力将变小二、多项选择题（共2题，每题5分，共109、如图甲所示，一个质量m=1kg的物块静止放置在动摩擦因数µ=0.5的粗糙水平地面O处，在水平拉力F作用下物块由静止开始向右运动，经过一段时间后，物块回到出发点O处，取水平向右为速度的正方向，物块运动过程中其速度v随时间t变化规律如图乙所示，取重力加速度g=10m/s2。则（）A．物块经过4s回到出发点B．s时水平力F的瞬时功率为12WC．0∼5s内物块所受合力的平均功率为0.9WD．0∼5s内摩擦力对物块先做负功，后做正功，总功为零10．如图，轻质弹簧一端与垂直固定在斜面上的板C相连，另一端与物体A相连。物体A置于光滑固定斜面上，斜面的倾角θ=30。上端连接一轻质细线，细线绕过光滑的定滑轮与物体相连且始终与斜AB面平行。开始时托住B，A静止且细线恰好伸直，在t=0时刻由静止释放B。已知物体A、B的质量均为m，弹簧的劲度系数为k，当地重力加速度为g，B始终未与地面接触。设当t=t0时B第一次下落到最低点，则从释放B到B第一次下落至最低点的过程中，下列说法正确的是（）A．刚释放物体B时，物体A受到细线的拉力大小为mgB．物体A到最高点时，物体A和弹簧组成的系统机械能最大C．物体A到最高点时，物体A所受合力大小为2tmg2Dt=0时刻，物体达到A最大速度，且最大速度为22k二、实验题（每空2分，共16分）6分）某实验小组利用如图所示的装置进行“探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系”实验。转动手柄可使塔轮、长槽和短槽随之匀速转动。塔轮自上而下有三层，每层左、右半径比分别是1:1、2:1和3:1。左、右塔轮通过皮带连接，并可通过改变皮带所处层来改变左、右塔轮的角速度之比。实验时，将两个小球分别放在短槽C处和长槽的A（或B）处，A、C到左、右塔轮中心的距离相等，两个小球随塔轮做匀速圆周运动，向心力大小关系可由标尺露出的等分格的格数判断。（1）探究向心力F与半径r的关系时，应将质量相同的小球分别放在挡板C和挡板________处（选填“A”或“B（2）如图所示，两钢球质量和运动半径都相同。若将皮带连接在左、右塔轮半径之比为2:1的塔轮上，实验中匀速转动手柄时；得到左、右标尺露出的等分格数之比为1:4，若将皮带连接在左、右塔轮半径之比为3:1的塔轮上，左、右两边塔轮的角速度之比为________，当左边标尺露出1个等分格时，右边标尺露出9个等分格，则实验说明做匀速圆周运动的物体，在质量和转动半径一定时，向心力与________。12分）合肥一中某实验小组在学习完动量定理后，想利用验证机械能守恒定律的实验装置（如图甲所示）验证动量定理，于是他们来到科创中心三楼实验室。该小组先用天平测量重物的质量m，再把打点计时器固定在铁架台上，纸带下端连接重物，上端穿过限位孔后用固定在横杆上的夹子夹住。实验中，需要调整好仪器，接通打点计时器的电源，松开纸带，使重物下落，打点计时器纸带上打出一系列的点。（1）小组成员接通打点计时器的电源，释放重物，重复实验，从打出的纸带中选出一条理想的纸带，0是释放点，如图乙所示，已知相邻两个点之间的时间间隔为T，当地的重力加速度为g。在打计数点1和5的过程中重物重力的冲量的大小IG=________，重物动量改变量的大小P=________m、T、g、h、h、h、h、h或h表示）代入测量数据后，发现I________∆P（填“><”或123456G“=________。（2）实验小组中的A同学用公式v=2gh和v=2gh分别计算计数点1和5的速度，A同学的这1155种做法是________四、计算题（共3题，共42分）13分）又到了周末，合肥一中迎来大量的返校学生。一名学生拉着行李箱在水平地面行走，行李箱的运动可看成在地面上滑行，已知行李箱的质量为m=22kg，取重力加速度g=10m/s2，0=0.8，sin370=0.6。（1）若该学生用如图甲所示的力拉行李箱匀速行走，已知拉力的方向与水平方向的夹角为370，大小为100N，如果该同学想更省力，求最小拉力；（2）若行李箱拉杆器件损坏，该同学停下来，改用如图乙所示的力推行李箱匀加速追赶前方的同学，10s跑了25m才追上，已知推力的方向与水平方向夹角仍为37，求该推力的大小。14分）如图所示，水平轨道BC与倾角为θ=37的斜面轨道AB、螺旋状圆轨道O紧密平滑连接，AB长度L=10m，BC长度L=4m，圆轨道半径R=0.72m。直角斜面体MNE的竖直边ME的长12度L=m，水平边NE的长度L=6m，M点在C点的正下方，的长度L=1.2m。小物块的质量345为m=，它与AB轨道和BC轨道的动摩擦因数相同，记为µ，圆轨道光滑。小物块在最高点A由静止释放，沿轨道ABC运动，第一次到达C时恰好静止。空气阻力不计，取重力加速度g=10m/s2，sin370=0.6，=0.8。0（1）求动摩擦因数µ；（2）小物块在A点释放的同时，对其施加一个水平向右的恒力F，当物块沿BC运动到C点时撤去F，再绕圆轨道运动一周后在与C同一高度的圆轨道末端以速度v水平向右抛出。小物块在到达圆轨道末端前不脱离轨道，求v与F满足的关系式，并确定v的取值范围；（3）若物块自圆轨道末端以某一初速度水平抛出，经一段时间后与过N点的竖直墙面发生弹性碰撞，碰撞时间忽略不计，碰撞之后物块速度的竖直分量不变，水平分量反向且大小不变，之后落于斜面上的P点，已知物块从圆轨道末端运动到P点的总时间为t=0.9s，求小物块刚运动至P点时的动能。15分）如图所示，物块A、B质量分别为m=2kg，m=1kg，用轻绳相连并用劲度系数ABk=100N/m的轻质弹簧系住挂在天花板上静止不动。B正下方有一个半径为R=的四分之一光滑固定圆弧轨道，其顶点a距离物块B的高度差h=0.8m。某时刻A、B间的绳子被剪断，然后A做周期T=的简谐运动，B下落并从a点平滑的进入光滑固定圆弧轨道。当A第1次到达最高点时，B恰好运动到圆弧末端，然后在圆弧末端与质量为C=0.5kg的滑块C相碰，碰后B、C结合为滑块D。D平滑的滑上与圆弧末端等高的传送带，传送带的水平长度为L=m，以0=/s的速度顺时针转动，D与传送带间的动摩擦因数为µ=0.35。传送带右端有一等高的固定水平平台，平台上表面光滑，平台上静止着2024个相距较近的相同物块，每个物块的质量均为1=3kg，D能够平滑地滑上平台，且D与物块、相邻物块之间的碰撞均为弹性正碰（A、B、D物块均可以看作质点，取重力加速度g=10m/s2（1）求物块A做简谐运动的振幅A；（2）求光滑固定圆轨道对物块B的冲量大小I；（3）求整个运动过程中D与传送带之间因摩擦产生的热量Q。合肥一中2024-2025学年第一学期高三年级教学质量检测物理学科试卷（参考答案）一、选择题（共42分）12345678910BCDCABDDBCBCD二、实验题（每空2分，共16分）1B（）1:3；角速度的平方成正比m(−−)hh4>6212）4mgT；（2）错误。T13（）=445N（）F′=242NN+Fsin370=；Fcos37=Ff；0（1）如图所示，行李箱匀速，则有：Ff=µN解得µ=0.5（2分）设F与水平方向成α时，拉力最小，有：Fcosα=µ(得出当tanα=0.5时，=445N（5分）Fsinα)−1（2）如图所示：行李箱匀加速运动，x=at2得出：a=0.5m/s2（72F'NFsin37=′0+；Fcos370−F=；'N由牛顿第二定律：解得F′=242N（10分）µ=0.5（2）v2=30F(6m/s≤v≤20m/s)3）Ek=65J14）（1）小物块从A到C的过程，由动能定理得：mgLsinθ−µmgLcosθ−µmgL=0112µ=0.5（3代入数据得：（2）施加恒力F后，从A到C的过程，12(θ+)+θ−µ(cosθ−θ)−µ2=mv2由动能定理得：FLLmgLsinFsinL1212v=30F（5代入数据得：R2D小物块在圆轨道最高点D不脱离轨道，应满足：≤11从D到C的过程由机械能守恒定律得：2D+2mgR=mv2，解得：v≥6m/s（722小物块不脱离斜面AB，应满足：Fsinθ≤mgcosθ，解得：v≤20m/s所以v的取值范围为：6m/s≤v≤20m/s（8分）综上：v2=30F(6m/s≤v≤20m/s)1（3）P点与C点的高度差为：h=gt2=4.05m，2设物块在C点初速度为v，P点与竖直墙的水平距离为vt−L，如图，由几何关系得：004L+L−h0t−43412tanMNE=35，已知tan∠MNE==，解得0=7m/s（12分）1从C到P由动能定理得：代入数据，解得：Ek=65J（14即小物块刚运动至P点时的动能为Ek=65J。=E−20k220243391415）A=0.1m2）I=232N⋅S（3）Q=−()J23(mA+)Bmg（1）初始状态下，弹簧伸长量为：1==m（1kmAgk细绳剪断后，A处于平衡位置时，弹簧伸长量为：2==0.2m（3振幅：A=∆x−∆x=0.1m（4分）122h（2）物块B做自由落体运动的时间1==0.4s，B落入a的速度v=gt=4m/sa1g11mgR=mv−mv2，得到B在圆弧末端的速度：v=6m/s2根据动能定理：BBBa22TB在圆弧上的运动时间：t2=−1取向下为正方向，2竖直方向的冲量：I+mgt=−mv解出：Iy=14N⋅s（7分）yB2Ba水平方向冲量：I=mv=6N⋅s（9分）xB故冲量：I=232N⋅s（10分）