2025届福建省百校联考高三上学期模拟预测物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE12024~2025学年高三11月测评（福建）物理全卷满分100分，考试时间75分钟。注意事项：1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；字体工整，笔迹清楚。4.考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交。一、单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16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.关于对做圆周运动的物体的向心加速度的理解，下列说法正确的是（）A.向心加速度用来描述物体速度方向变化的快慢B.向心加速度的方向可能与速度方向成任意角度C.向心加速度可能改变速度的大小D.做圆周运动物体角速度恒定时，向心加速度恒定【答案】A【解析】AC．向心加速度用来描述物体速度方向变化的快慢，向心加速度只能改变速度的方向，并不改变速度的大小，故A正确，C错误；B．向心加速度的方向沿半径指向圆心，线速度方向则沿圆周的切线方向，所以向心加速度的方向始终与线速度方向垂直；故B错误；D．根据做圆周运动物体的角速度恒定时，向心加速度的方向时刻发生变化，所以向心加速度不是恒定的，故D错误。故选A。2.一质点沿平直的轨道运动时，通过位移传感器描绘了质点位置随时间的变化规律，图像如图所示。已知该图像为开口向下的抛物线，1.5s处为抛物线的最高点。倾斜的虚线为t=0时图像的切线，此时，质点的速度大小为6m/s。下列说法正确的是（）A.质点始终向同一方向运动 B.x0=3.5mC.质点的加速度大小为2m/s2 D.t0=4s【答案】B【解析】A．由图像可知质点先向正方向运动再向负方向运动，故A错误；B．根据图像的切线斜率表示速度，可知时刻的速度为解得故B正确；C．根据图像的切线斜率表示速度，可知时刻的速度为0，则质点的加速度大小为故C错误；D．从到时刻过程，根据运动学公式可得解得故D错误。故选B。3.2024年8月3日，在巴黎奥运会网球女子单打金牌赛中，中国选手郑钦文2比0战胜克罗地亚选手维基奇，夺得金牌。郑钦文某次击球时，将球沿斜向上的方向击出，击球点距离地面的高度为h，速度大小为，与水平方向夹角为θ=37°，重力加速度为g，sin37°=0.6，cos37°=0.8，不计空气阻力，网球可视为质点。下列说法正确的是（）A.网球运动的最高点到地面的高度为45hB.网球在空中运动的总时间为C.网球的水平射程为D.网球落地瞬间的速度大小为【答案】C【解析】A．分解网球的初速度，如图所示网球击出时的速度在竖直方向的分量大小为网球从击出到落地的过程中，在竖直方向上做竖直上抛运动，击出位置与最高点的高度差为则网球运动的最高点到地面的高度为H=h1+h联立，解得H=46h故A错误；B．网球从最高点到落地所经历的时间t2满足网球从击出到运动到最高点所经历的时间为网球在空中运动的总时间为联立，解得故B错误；C．网球击出时的速度在水平方向的分量大小为网球从击出到落地的过程中，在水平方向上做匀速直线运动，网球的水平射程为联立，解得故C正确；D．网球从击出到落地的过程中，根据动能定理有解得网球落地瞬间的速度大小为故D错误。故选C。4.如图所示，倾角的斜面体固定在水平面上，在斜面体的底端固定一挡板，轻弹簧一端固定在挡板上，质量为m的物块B与轻弹簧相连接，静止时弹簧的压缩量为x（x未知），质量为的物块A由斜面体的顶端静止释放，释放瞬间物块A、B的间距为，两物块碰后粘在一起，两物块一起向下运动的距离为时到最低点，已知弹性势能表达式为，为形变量，重力加速度为g。两物块均可视为质点，忽略物块与斜面体之间的摩擦。下列说法正确的是（）A.两物块碰后的速度 B.两物块因碰撞损失的机械能为C. D.弹簧劲度系数为【答案】C【解析】A．物块A与物块B碰撞前的速度大小为，根据机械能守恒定律有解得碰撞后的一瞬间，设A、B两物块的共同速度大小为，根据动量守恒定律有解得故A错误；B．两物块因碰撞损失的机械能为故B错误；CD．开始时，弹簧的压缩量为解得弹簧的劲度系数为碰后两物块一起向下运动的过程解得，故C正确，D错误。故选C。二、双项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有两项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。5.如图所示为一小朋友放风筝的示意图。稳定时风筝悬浮在空中，地面上的人用轻绳拉住风筝，为了让风筝沿同一竖直线缓慢升高，地面上的人缓慢地放绳，整个过程人始终没有走动，假设空气对风筝作用力的方向不变。则风筝缓慢上升时（）A.空气对风筝的作用力逐渐增大 B.轻绳的拉力逐渐减小C.人对地面的压力逐渐增大 D.地面对人的摩擦力逐渐增大【答案】AD【解析】AB．对风筝受力分析如图，因空气对风筝作用力的方向不变，重力大小和方向不变，当风筝上升时，细绳与竖直方向的夹角减小，由图可知，空气对风筝的作用力逐渐增大风力变大，细绳的拉力变大，选项A正确，B错误；C．设细绳与竖直方向夹角为θ，则对人分析可知，地面对人的支持力因T变大，θ减小，可知FN减小，则人对地面的压力逐渐减小，选项C错误；D．对人和风筝的整体分析，水平方向人受地面的摩擦力等于空气对风筝的作用力的水平分量，因风力方向不变，风力变大，可知风力的水平分量变大，即地面对人的摩擦力逐渐增大，选项D正确。故选AD。6.一物体放在光滑水平面上，在物体上施加一水平外力，使物体在外力的作用下由静止开始运动，物体的加速度随时间的变化规律如图所示。则下列说法正确的是（）A.物体做往返运动B.0.5T时物体的速度为零C.0~T时间内，外力的冲量为零D.0~T时间内，外力对物体做功为零【答案】CD【解析】AB．根据a-t图像中图线与时间轴所围面积表示物体的速度变化，由图可知，在0~0.5T时间内物体加速运动，0.5T时物体的速度不为零。0.5T~T减速运动，由对称性可知t=T时速度减为0，之后重复0~T时间内的运动，即物体始终朝一个方向做直线运动。故AB错误；C．由前面选项分析可知，0~T时间内，速度变化为0，即根据动量定理可知0~T时间内，外力的冲量为零。故C正确；D．根据动能定理即0~T时间内，外力对物体做功为零。故D正确。故选CD。7.土星是太阳系中的第二大行星，距离地球约为15亿千米，如图所示为发射土星探测器的示意图，探测器经地土转移轨道后，经停泊轨道1、2，最后进入探测轨道3。下列说法正确的是（）A.探测器的发射速度大于7.9km/s，小于11.2km/sB.探测器在轨道1、2、3的运行周期T1>T2>T3C.探测器由轨道1进入轨道2需在P点减速D.探测器在轨道1经P点的速度小于在轨道3经P点的速度【答案】BC【解析】A．发射土星探测器脱离了地球引力的约束，所以探测器的发射速度大于11.2km/s，小于16.7km/s，故A错误；B．根据开普勒第三定律，可知椭圆轨道的半长轴越大，周期越大，则探测器在轨道1、2、3的运行周期T1>T2>T3，故B正确；C．探测器从高轨道变轨到低轨道，需要在变轨处点火减速，所以探测器由轨道1进入轨道2需在P点减速，故C正确；D．探测器从高轨道变轨到低轨道，需要在变轨处点火减速，所以探测器在轨道1经P点的速度大于在轨道3经P点的速度，故D错误。故选BC。8.如图所示，半径为R、圆心为O的半圆轨道竖直固定在水平面上，质量为2m的小球P通过轻质细线跨过两定滑轮A、B后与质量为m的物体Q相连接，左侧的滑轮A刚好位于O点正上方，且O到滑轮A的距离为R，M点为轨道上一点，∠MON=60°，N点为轨道的最低点，现将小球P从轨道左侧的最高点由静止释放，整个运动过程中物体Q不会与滑轮发生碰撞。重力加速度为g，小球P可视为质点，两定滑轮的大小不计，一切摩擦阻力均可忽略。则下列说法正确的是（）A.小球P由释放到N的过程，物体Q始终超重B.到M点时小球P的速度大小为C.到M点时物体Q的速度大小为D.到N点时小球P的加速度大小为【答案】BD【解析】A．小球P沿绳方向的分速度与Q的速度相等，则Q的速度先增大后减小，则物体Q先超重，再失重，故A错误；BC．到M点时，根据速度分解有根据系统机械能守恒有解得，故B正确，C错误；D．到N点时，根据系统机械能守恒有根据向心加速度公式有故D正确；故选BD。三、非选择题：共60分。考生根据要求作答。9.如图所示为地球理想示意图，地球环绕过南北极的轴自转，O点为地心，P、Q分别为地球表面上的点，分别位于北纬60°和北纬30°。则P、Q的线速度大小之比为______，P、Q的转速之比为______。【答案】【解析】[1]P、Q的角速度相等，轨迹半径为由可得[2]P、Q的角速度相等，由可知P、Q的转速之比为。10.如图所示为多层晒鱼网罩，上下截面均为边长a=40cm的正方形，现用四根长度均为L=40cm的轻绳拴接在上截面的四个顶点上，并将四根轻绳另一端拴接在一挂钩上并悬挂。已知网罩的重力为G，则每根轻绳的拉力大小为______，相邻两根轻绳拉力的合力大小为______。【答案】【解析】[1]依题意，相邻两根细绳与底边构成等边三角形，相邻两根细绳的夹角为，底面四边形的对角线长度为设相对的两根细绳的夹角为，根据几何关系，有解得在竖直方向上，根据平衡条件解得[2]相邻两根轻绳拉力的合力大小为11.如图所示，质量为m的物体放在粗糙水平面的O点，在物体上施加一水平向右的恒力F=mg，使其由静止开始运动，经时间t撤去F，又经时间2t物体停止运动，重力加速度为g。则物体与水平面间的动摩擦因数为______，t时刻物体的速度大小为______（用g、t表示），物体加速与减速时的加速度大小之比为______。【答案】【解析】[1]从物体开始运动到停止运动过程，根据动量定理可得可得物体与水平面间的动摩擦因数为[2]物体做加速运动时，根据牛顿第二定律可得解得则t时刻物体的速度大小为[3]物体做减速运动时，根据牛顿第二定律可得解得则物体加速与减速时的加速度大小之比为12.某实验小组的同学利用如图所示的装置测量当地的重力加速度，铁架台的下端固定光电门，上端固定一电磁铁，实验时接通开关，直径为d的小铁球被电磁铁吸住，断开开关，小铁球立即做自由落体运动，小球经过光电门时电脑记录挡光时间t，小铁球的释放点的球心到光电门中心的距离为h。多次改变小铁球的释放点到光电门的距离h，并记录相应的挡光时间t。（1）小铁球经过光电门瞬间的速度大小为v=______，若用运动学公式求重力加速度，则重力加速度g=______（均用“h、d、t”中的物理量表示）。（2）该小组同学欲利用图像法求重力加速度，建立好坐标系后以h为纵轴，欲将图线拟合成一条直线，应以______（填“t”“”“t2”或“”）为横轴，若图线的斜率大小为k，则重力加速度g=______（用“k、d”表示）。【答案】（1）（2）【解析】【小问1详析】[1]滑块经过光电门时的速度为[2]根据速度—位移公式有解得【小问2详析】[1]由变形可得以h为纵轴，应以横轴，可得一条直线；[2]根据图像斜率可知解得13.某同学在探究碰撞过程中动量守恒时，设计了如图所示的实验，并进行了如下的操作：a．将两个完全相同的遮光片分别固定在滑块甲和滑块乙上，用天平测量两滑块甲、乙和遮光片的总质量、，将两个光电门A、B分别固定在气垫导轨上；b．调节气垫导轨水平，将滑块甲放在光电门A的左侧，轻推滑块甲使其依次通过光电门A、B，遮光片的挡光时间分别为、；c．将轻弹簧放置在两滑块之间，使弹簧压缩且处于锁定状态，并将两滑块放在两光电门之间，某时刻将锁定解除，两滑块被弹簧弹开，两滑块甲、乙分别通过光电门时已经与弹簧分离，记录甲、乙经过光电门A、B的挡光时间、。回答下列问题：（1）操作b中，若气垫导轨水平，则________（选填“>”“=”或“<”）；（2）本次实验若仅探究两滑块弹开过程中动量是否守恒，则_________（选填“需要”或“不需要”）测量遮光片的宽度d，若关系式__________成立，则动量守恒；若本次实验再探究弹簧储存的弹性势能，则_________（选填“需要”或“不需要”）测量遮光片的宽度d，锁定解除瞬间，弹簧储存的弹性势能为_________（用以上测量的字母表示）。【答案】（1）=（2）不需要需要【解析】【小问1详析】操作b中，若气垫导轨水平，则滑块做匀速运动，则有。【小问2详析】[1][2]设挡光片的宽度为，则滑块甲经过光电门A的速度大小为滑块乙经过光电门B的速度大小为由于初动量为0，根据动量守恒可得联立可得本次实验若仅探究两滑块弹开过程中动量是否守恒，则不需要测量遮光片的宽度d，若关系式成立，则动量守恒；[3][4]根据能量守恒可得联立可得若本次实验再探究弹簧储存的弹性势能，则需要测量遮光片的宽度d，锁定解除瞬间，弹簧储存的弹性势能为14.某人在地面上竖直向上先后发射两个物体，第1个物体的速度大小为v1=25m/s，经t0=1.5s从同一地点发射第2个物体，第2个物体的发射速度大小为v2=20m/s，忽略空气阻力，物体均可视为质点，重力加速度g=10m/s2。求：（1）第1个物体到达最高点时，两物体之间的间距；（2）两物体相遇时各自的速度。【答案】（1）16.25m（2）16.25m/s，6.25m/s，方向均向下【解析】【小问1详析】第1个物体到达最高点时用时间上升的高度此时第二个物体距离地面的高度两物体之间的间距【小问2详析】设第一个物体抛出后经过时间t两物体相遇，则解得t=4125s此时第一物体的速度第二物体的速度方向均向下。15.如图所示，倾角为的固定斜面体，顶端放置均可视为质点的小球和滑块，某时刻给小球沿水平方向的初速度，使其做平抛运动，同时给滑块沿斜面体向下的速度，滑块刚好沿斜面体匀速下滑，经的时间，小球和滑块同时到达斜面体的底端。重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，空气阻力忽略不计。求：（1）滑块与斜面体间的动摩擦因数；（2）和的大小；（3）上述过程中，小球和滑块的最大间距。【答案】（1）（2），（3）【解析】【小问1详析】滑块沿斜面匀速下滑，则有可得滑块与斜面体间的动摩擦因数【小问2详析】经过的时间，滑块与小球同时到达斜面底端，则斜面高度可得斜面长度为则小球的初速度大小为滑块速度大小为【小问3详析】将滑块的速度分解在水平方向和竖直方向上，有显然，滑块在水平方向上的分速度与小球的水平分速度速度相等，即二者任意时刻的位置在同一竖直线上。可知，当小球在竖直方向上的分速度与滑块在竖直方向上的分速度相等时，二者之间有最大距离，此时小球抛出的时间为小球在竖直方向上下落的高度为滑块在竖直方向上下滑的高度为得该过程中小球和滑块的最大间距为16.如图所示，光滑的曲面轨道与粗糙水平轨道相切于P点，质量M=4kg、长L=4m的长木板B静止在水平面上，且长木板B的最左端刚好位于P点，质量为m=2kg的可视为质点的物体C静止在长木板B的正中央，另一质量为m0=4kg的物体A从曲面上的O点由静止释放，经过一段时间与长木板B发生弹性碰撞，已知B、C间的动摩擦因数为，B与水平轨道间的动摩擦因数为，重力加速度g=10m/s2，A、C均可视为质点，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求：（1）物体A与长木板B碰后瞬间，长木板B与物体C的加速度大小；（2）欲使物体C刚