吉林省“BEST”合作体六校2024-2025学年高三上学期第三次联考物理试卷 含解析

2024—2025学年度上学期吉林省“BEST”合作体高三年级六校联考高三物理试题本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共15题，共100分，共3页考试时间为75分钟第Ⅰ卷选择题一、选择题（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，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，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）1.关于竖直上抛运动，下列说法错误的是（）A.竖直上抛运动的上升过程是匀减速直线运动B.匀变速直线运动规律对竖直上抛运动的全过程都适用C.以初速度的方向为正方向，竖直上抛运动的加速度a＝gD.竖直上抛运动中，任何相等的时间内物体的速度变化量相等【答案】C【解析】【详解】A．竖直上抛运动的加速度恒为向下的g，则上升过程是匀减速直线运动，选项A正确；B．竖直上抛运动加速度恒定，则为匀变速运动，则匀变速直线运动规律对竖直上抛运动的全过程都适用，选项B正确；C．以初速度的方向为正方向，竖直上抛运动的加速度a＝-g，选项C错误；D．根据可知，竖直上抛运动中，任何相等的时间内物体的速度变化量相等，选项D正确。此题选择不正确的选项，故选C。2.戽斗是古代一种小型的人力提水灌田农具，是我国古代劳动人民智慧的结晶。如图所示，两人双手执绳牵斗取水，在绳子长度一定时（）A.两人站得越远越省力 B.两人站得越近越省力C.两边绳子与竖直方向夹角为时最省力 D.绳子拉力大小与两人距离远近无关【答案】B【解析】【详解】设绳长为l，两人间距为d，选O点为研究对象，因aOb为同一根绳子，故aO、bO对O点拉力大小相等，因此平衡时aO、bO与水平方向的夹角相等，设为θ，对O点受力情况如图所示根据平衡条件得由几何关系，可得联立，可得从上式可知，当d减小时，T减小，ACD错误，B正确。故选B。3.如图所示，水平面上固定一个斜面，从斜面顶端向右平抛一只小球，当初速度为v0时，小球恰好落到斜面底端．现用不同的水平初速度v从该斜面顶端向右平抛这只小球，以下哪个图象能正确表示平抛的水平位移x随v变化的函数关系A. B.C. D.【答案】C【解析】【详解】当小球落在斜面上时，有解得水平位移为由数学知识可知，图象是开口向上的抛物线．当小球落在水平地面上，根据得则知运动时间不变．由知图象过原点的直线。故C正确。4.2011年8月，“嫦娥二号”成功进入了环绕“日地拉格朗日点”的轨道，我国成为世界上第三个造访该点的国家，如图所示，该拉格朗日点位于太阳和地球连线的延长线上，一飞行器处于该点，在几乎不消耗燃料的情况下与地球同步绕太阳做圆周运动，则此飞行器的（）A.线速度小于地球的线速度 B.向心加速度大于地球的向心加速度C.向心力仅由太阳的引力提供 D.向心力仅由地球的引力提供【答案】B【解析】【分析】【详解】A．飞行器与地球同步绕太阳运动，角速度相等，根据，知探测器的线速度大于地球的线速度，选项A错误；B．根据知，探测器的向心加速度大于地球的向心加速度，选项B正确；CD．探测器的向心力由太阳和地球引力的合力提供，选项C、D错误；故选B。5.如图所示，在竖直平面内，一物体以6m/s的初速度从A点沿AB圆弧下滑到B点，速率仍为6m/s，若物体以7m/s的初速度从A点沿同一路径滑到B点则物体到达B点的速率（）A.大于7m/s B.小于7m/sC.等于7m/s D.不能确定【答案】B【解析】【详解】以6m/s的初速度下滑时，根据动能定理得以7m/s的初速度下滑时，根据动能定理得物体下滑时，速度越大，对轨道的压力越大，摩擦力越大，所以有即物体到达B点的速率小于7m/s。故选B。6.质量为m的汽车，其发动机额定功率为P，当它开上一个倾角为的斜坡时，受到的阻力为车重力的k倍，则车的最大速度为（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【详解】发动机的额定功率即当汽车牵引力等于其所受到的阻力时，此时合外力为零，汽车的速度达到最大值，由此可得汽车的最大速度为故选D7.如图，光滑轨道由半圆和一段竖直轨道构成，图中H=2R，其中R远大于轨道内径，比轨道内径略小的两小球A、B用轻绳连接，A在外力作用下静止于轨道右端口，B球静止在地面上，轻绳绷紧。现静止释放小球A，A落地后不反弹，此后B小球恰好可以到达轨道最高点，则A、B两小球的质量之比为（）A.3:1 B.3:2 C.7:1 D.7:2【答案】A【解析】【详解】当A球刚好落地时，对A、B系统，由机械能守恒定律可得当A落地后B球恰好上升到最高点时有联立解得故选A。8.如图所示，将质量为m的小球用橡皮筋悬挂在竖直墙的O点，小球静止在M点，N为O点正下方一点，ON间的距离等于橡皮筋原长，在N点固定一铁钉，铁钉位于橡皮筋右侧。现对小球施加拉力F，使小球沿以MN为直径的圆弧缓慢向N运动，P为圆弧上的点，。橡皮筋始终在弹性限度内，不计一切摩擦，重力加速度为g，则（）A.在P点橡皮筋弹力大小为B.在P点时拉力F大小为C.小球在M向N运动的过程中拉力F的方向一定跟橡皮筋垂直D.小球在M向N运动过程中拉力F先变大后变小【答案】BC【解析】【详解】AB．设圆弧的半径为R，橡皮筋的劲度系数为k，由题意可知，小球静止在M点，由平衡条件可得解得如图所示，则有可知在P点橡皮筋弹力大小为此时拉力等于与弹簧弹力的合力，大小为故A错误，B正确；CD．小球沿圆弧运动，小球与N的连线与竖直方向之间的夹角为α时，小球受力如图所示，此时橡皮筋的伸长量则有橡皮筋的弹力对小球，此时拉力F与水平方向的夹角为β，在水平方向在竖直方向联立解得可知小球在M向N运动中拉力F的方向始终与橡皮筋垂直，且随α角的增大，F逐渐增大，故C正确，D错误。故选BC。9.如图甲所示，倾角为37°的足够长的传送带以恒定速率运行，将一质量m=1kg的小物体以某一沿传送带方向的初速度放上传送带，物体相对地面的速度随时间变化的关系如图乙所示，取沿传送带向上为正方向，g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。则下列说法正确的是（）A.传送带逆时针转动，速度大小为4m/sB.物体与传送带间的动摩擦因数为0.875C.0~8s内因摩擦产生的热量为126JD.0~8s内因放上物体，传送带电动机多消耗的电能为216J【答案】BCD【解析】【详解】A．取沿传送带向上为正方向，由图乙可知，物体最后随传送带一起匀速运动，速度为4m/s，说明传送带顺时针转动，速度大小为4m/s，故A错误；B．由图乙可知，物块的加速度由牛顿第二定律可解得故B正确；C．摩擦产生的热等于物块相对于传送带滑动时摩擦力做的功，由图乙可知，0~2s内物块下滑时相对于传送带滑过的路程2~6s内物块上滑时相对于传送带滑过的路程摩擦力大小摩擦力做的功所以，产生的热量故C正确；D．电机消耗的电能最终转化为物块的机械能、摩擦产生的热能，其中物块增加的动能物块沿着传送带上升的距离增加的重力势能所以，电机多消耗的电能故D正确。故选BCD。10.如图所示，竖直平面内，固定—半径为R的光滑圆环，圆心为O，O点正上方固定一根竖直的光滑杆．质量为m小球A套在圆环上，上端固定在杆上的轻质弹簧与质量为m的滑块B一起套在杆上，小球A和滑块B之间再用长为2R的轻杆通过铰链分别连接．当小球A位于圆环最高点时，弹簧处于原长；当小球A位于圆环最右端时，装置能够保持静止．若将小球A置于圆环的最高点并给它一个微小扰动(初速度视为0)，使小球沿环顺时针滑下，到达圆环最右端时小球A的速度（g为重力加速度），不计一切摩擦，A、B均可视为质点.下列说法正确的是（）A.此时滑块B的速度B.此过程中弹簧对滑块B所做的功C.弹簧劲度系数为D.小球A滑到圆环最低点时弹簧弹力的大小为【答案】BD【解析】【详解】小球A从圆环最高点到达圆环最右侧时，两个小球速度方向都向下，如图所示，根据运动的合成与分解可得：vAcosθ=vBcosθ，则vA=vB，，选项A错误；当球A到达圆环最右端时，因系统平衡，则对两球的系统在竖直方向：F弹=2mg；小球A从最高点到到达圆环的最右端，弹簧的伸长量：，则此过程中弹簧的弹力对B做功为:，选项B正确；弹簧的劲度系数：，选项C错误；小球A滑到圆环最低点时弹簧弹力的大小为，选项D正确；故选BD.第Ⅱ卷非选择题11.为探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系，某实验小组通过如图甲所示装置进行实验。滑块套在水平杆上，随水平杆一起绕竖直杆做匀速圆周运动，力传感器通过一细绳连接滑块，用来测量向心力F的大小。滑块上固定一遮光片，宽度为d，光电门可以记录遮光片通过的时间，测得旋转半径为。滑块随杆做匀速圆周运动，每经过光电门一次，通过力传感器和光电门就同时获得一组向心力F和角速度ω的数据。（1）为了探究向心力与角速度的关系，需要控制滑块质量和___________保持不变，某次旋转过程中遮光片经过光电门时的遮光时间为，则角速度ω=___________；（2）以F为纵坐标，以为横坐标，可在坐标纸中描出数据点作一条如图乙所示直线，若图像的斜率为k，则滑块的质量为___________（用k、r、d表示），图线不过坐标原点的原因是___________。【答案】①.旋转半径②.③.④.滑块受到摩擦力【解析】【详解】（1）[1]根据控制变量法，为了探究向心力与角速度的关系，需要控制滑块质量和旋转半径不变。[2]根据又解得（2）[3]根据联立解得由于则滑块的质量为[4]由图线可知，当F=0时，不为零，所以图线不过原点的原因是滑块受到摩擦力的原因。12.在《验证机械能守恒定律》实验中，两实验小组同学分别采用了如图甲和乙所示的装置，采用两种不同的实验方案进行实验，设重力加速度为g。（1）在甲图中，下落物体应选择密度______（选填“大”或“小”）的重物；在乙图中，两个重物的质量关系是______（选填“>”“=”或“<”）；（2）采用图乙的方案进行实验，除图中的器材外，还需要的实验器材有交流电源、刻度尺和______；（3）某同学用图甲做实验得到的纸带如图丙所示，O为第一个点，A、B、C、D点到O点的距离已标出，打点时间间隔为0.02s，则记录C点时，重物的速度______（结果保留2位有效数字）；（4）根据（3）的条件，若在实验误差允许的范围内满足关系式为______，则机械能守恒定律将得到验证。（用、g、表示）。【答案】①.大②.>③.天平④.0.78⑤.【解析】【详解】（1）[1]为了减小空气阻力对实验的影响，应该选择质量大、体积小，即选择密度大的物体；[2]在乙图中，为了实验中纸带上能够正常打点，纸带必须向上运动，即两个重物的质量关系必须是（2）[3]采用图乙的方案进行实验，若机械能守恒，则有除图中的器材外，还需要的实验器材有交流电源、刻度尺和天平，其中天平用来测量质量。（3）[4]匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于全程的平均速度，则（4）[5]用图甲做实验，若机械能守恒，则有解得即若在实验误差允许的范围内满足该关系式，则机械能守恒定律将得到验证。13.如图甲所示，滑块与长木板叠放在光滑水平面上，开始时均处于静止状态．t=0时，作用于滑块的水平力随时间t的变化图象如图乙所示．已知滑块质量m=2kg，木板质量M=1kg，滑块与木板间的动摩擦因数μ=0.2，g取10m/s2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，木板足够长．求：(1)木板在0~1.5s内的位移大小；(2)木板在t=2.5s时的速度大小；(3)滑块在1.5s~2.5s内的位移大小．【答案】(1)x1=2.25m(2)v2=7m/s(3)x2=6m【解析】【详解】（1）在0~1.5s过程中，假设M﹑m具有共同加速度a1，由牛顿第二定律F1=(M+m),木板能达到的最大加速度>，则M﹑m相对静止则x1=a1t12=2.25m（2）在1.5~2.5s时间内，假设M﹑m相对滑动，对滑块，有F2-μmg=ma3,a3=6m/s2>a2则M、m相对滑动木板在1.5s末的速度v1=a1t1木板在2.5s末的速度v2=v1+a2t2解得v2=7m/s(3)在1.5~2.5s时间内，对滑块，有x2=v1t2+a3t22解得x2=6m【点睛】解决本题的关键是会根据物体的受力情况判断物体的运动情况，要掌握整体法和隔离法的运用，要明确两个物体刚要滑动时两者的静摩擦力达到最大值．14.宇航员在地球表面以一定初速度竖直向上抛出一小球，经过时间小球落回原处；若他在某星球表面以相同的初速度竖直上抛同一小球，需经过时间小球落回原处．（取地球表面重力加速度，空气阻力不计）（1）求该星球表面附近的重力加速度；（2）已知该星球的半径与地球半径之比为，求该星球的质量与地球质量之比。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】设小