福建省龙岩市龙岩12校2024-2025学年高三上学期11月期中物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1龙岩市一级校联盟2024—2025学年第一学期半期考联考高三物理试题（考试时间：75分钟总分：100分）一、单项选择题（4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求）1.“北斗”是我国自主研发的高精度导航系统，如图为某款手机利用“北斗”系统绘制出某电动车在平直路段行驶的速度时间图像，AB、CD和EF段近似看成直线，已知A、B对应的时刻分别为3.3s和5.8s，则该电动车（）A.在BC段做匀变速直线运动 B.在AB段的平均速度为2.5m/sC.在AB段加速度比EF段大 D.在AB段通过的位移为7.5m【答案】D【解析】A．速度时间图像斜率表示加速度，结合图像可知，在BC段图像斜率不断变化，故在BC段不是匀变速直线运动，故A错误；B．依题知在AB段做匀加速直线运动，由匀变速直线运动规律可知，某段时间内的平均速度等于这段时间初、末时刻速度之和的一半，即在AB段的平均速度为故B错误；C．速度时间图像斜率表示加速度，结合图像可知，在AB段加速度比EF段小，故C错误；D．以上分析可知，AB段的平均速度为，故在AB段通过的位移为故D正确。故选D。2.如图所示为武平黄金百香果简易筛选装置，两根共面但不平行的直杆倾斜放置，百香果沿两杆向下运动，大、小百香果落入不同区域，不计阻力，则（）A.百香果在经过左侧杆上M、N两点时受到的弹力方向不同B.百香果在杆上做匀速直线运动C.百香果离开杆后，在空中做变加速曲线运动D.百香果离开杆后，大果的速度变化比小果的快【答案】A【解析】A．百香果受到每根杆的弹力的方向都与杆垂直，杆对百香果的弹力指向百香果的球心，但由于两杆不平行，杆对百香果的弹力方向不同，故A正确；B．两根直杆共面但不平行倾斜放置，百香果受力不平衡，百香果在杆上做加速运动，故B错误；C．离开杆后，不计阻力，仅受重力作用，加速度为重力加速度，百香果在空中做匀变速曲线运动，故C错误；D．加速度是表示速度变化快慢的物理量，离开杆后，百香果的加速度相同，都为重力加速度，所以大果速度变化与小果的一样快，故D错误。故选A。3.如图甲，绞车记载于北宋曾公亮的《武经总要》，其原理如图乙，将一根圆轴削成同心而半径不同的大小辘轳，其上绕以绳索，绳下加动滑轮，滑轮下挂上重物，人转动把手带动辘轳旋转便可轻松将重物吊起。a、b分别是大小辘轳边缘上的两点。在起吊过程中，下列说法正确的是（）A.a点的角速度大于b点的角速度B.重物在上升的过程中机械能守恒C.人对把手做的功大于重物克服重力所做的功D.滑轮不会转动【答案】C【解析】A．a、b两点为同轴转动，角速度相同，A错误；B．重物在上升的过程中，动能增大，重力势能增大，则机械能增大，B错误；C．由能量守恒定律可知，人对把手做的功等于重物机械能的增加量、轮轴动能及摩擦产生的热三者的和，则人对把手做的功大于重物克服重力所做的功，C正确；D．重物在起吊过程中，人顺时针转动把手，根据可知a点的线速度大小大于b点的线速度大小，则在相同时间内，滑轮的左侧上升的距离大，滑轮的右侧下降的距离小，因此滑轮会顺时针转动，D错误。故选C。4.最近，龙岩某中学实验室对一款市场热销的扫地机器人进行了相关测试，测试过程在材质均匀的水平地板上完成，获得了机器人在直线运动中水平牵引力大小随时间的变化图1，以及相同时段机器人的加速度a随时间变化的图2。若不计空气阻力，取重力加速度大小为10m/s2，机器人与水平桌面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列同学的推断结果正确的是（）A.机器人与水平桌面间的最大静摩擦力为6NB.机器人的质量为1kgC.在0~4s时间内，合外力做的功为120JD.在t=4s时，牵引力的功率为216W【答案】D【解析】A．由图2可知机器人在1s时开始滑动，有加速度，所以刚要滑动时恰好达到最大静摩擦力故A错误；B．当时，由图可知，由牛顿第二定律可得解得机器人的质量为故B错误；C．在0～4s时间内，根据a-t图像的面积表示速度变化量，则则在4s末机器人的速度为由动能定理得在0~4s时间内，合外力做的功为故C错误；D．在t=4s时，牵引力的功率为故D正确。故选D。二、双项选择题（4小题，每小题6分，共24分。在每小题给出的四个选项中，有两项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全得3分，有错选得0分）5.“刀削面”是我国传统面食制作手法之一。操作手法是一手托面，一手拿刀，将面削到开水锅里，如图甲所示。某次削面的过程可简化为图乙，面片（可视为质点）以初速度v0=3m/s水平飞出，正好沿锅边缘的切线方向掉入锅中，锅的截面可视为圆心在O点的圆弧，锅边缘与圆心的连线和竖直方向的夹角为45°，不计空气阻力，取重力加速度为g=10m/s2，下列说法正确的是（）A.面片在空中运动的竖直位移为0.45mB.面片运动到锅边缘时的速度大小为4m/sC.若面片落入锅中后可沿锅内曲面匀速下滑，则面片所受合力为零D.若面片落入锅中后可沿锅内曲面匀速下滑，则所受摩擦力减小【答案】AD【解析】A．面片沿锅边缘的切线方向掉入锅中，则且解得面片在空中运动的竖直位移为故A正确；B．面片运动到锅边缘时的速度大小为故B错误；C．若面片落入锅中后可沿锅内曲面匀速下滑，速度方向在改变，则存在加速度，合力不为零，故C错误；D．设面片、圆心的连线与竖直方向的夹角为，则面片所受摩擦力大小为若面片落入锅中后可沿锅内表面匀速下滑，逐渐减小，所受摩擦力大小逐渐减小，故D正确。故选AD。6.2024年6月25日，嫦娥六号返回器携带人类首份月球背面样品，精准着陆在内蒙古四子王旗，任务取得圆满成功。已知月球的半径为R月，月球表面的重力加速度为g月，忽略月球自转，关于嫦娥六号的论述，正确的是（）A.在环月做圆周运动的过程中的速度大于B.要使嫦娥六号从低轨道上运动变到高轨道上运动应点火加速C.返回器进入地球大气层打开降落伞做减速运动，则月球背面样品处于超重状态D.在环月轨道上持续飞行的同时，不断改变轨道高度，高度越高，则机械能越小【答案】BC【解析】A．对月球进行分析，在月球表面有解得该速度是月球的第一宇宙速度，是环绕月球做圆周运动的最大速度，所以在环月做圆周运动的过程中的速度小于，故A错误；B．要使嫦娥六号从低轨道上运动变到高轨道上需要点火加速，使其做离心运动，故B正确；C．打开降落伞做减速运动的过程中，加速度方向竖直向上，样品处于超重状态，故C正确；D．在环月轨道上持续飞行的同时，不断改变轨道高度，需要点火加速做离心运动，除了万有引力的其他力做正功，机械能越大，故D错误。故选BC。7.“反向蹦极”是一项比蹦极更刺激的运动。如图所示，劲度系数为k的弹性轻绳的上端固定在O点，拉长后将下端固定在体验者的身上，人再与固定在地面上的拉力传感器相连，传感器示数为800N。打开扣环，人从A点由静止释放，像火箭一样被“竖直发射”，经B点上升到最高位置C点，在B点时速度最大。已知AB长为2m，人与装备总质量m=80kg（可视为质点）。忽略空气阻力，重力加速度g取10m/s2。下列说法正确的是（）A.从A点运动到B点的过程中，弹性轻绳减少的弹性势能大于人和装备增加的动能B.从A点运动到B点的过程中，弹性轻绳减少的弹性势能小于人和装备增加的动能C.弹性轻绳的劲度系数k=400N/mD.弹性轻绳劲度系数k=800N/m【答案】AC【解析】AB．从A点运动到B点的过程中，弹性轻绳减少的弹性势能等于人和装备增加的动能与重力势能之和，故A正确，B错误；CD．在B点时速度最大，人和装备与弹性轻绳的弹力大小相等，则固定在地面时传感器示数为T=800N设此时弹性轻绳的弹力为F，由平衡条件得=1600N由胡克定律可得解得弹性轻绳的劲度系数故C正确，D错误。故选AC8.如图所示，在某竖直平面内，半径R=1m的光滑半圆弧轨道CEFD与水平传送带AB平滑连接于B点，传送带以某速率顺时针方向转动，半圆弧轨道中FD段为光滑圆管，E点和圆心O等高，∠EOF=30°。一质量m=1kg的小物块从水平传送带左端A点以v0=8m/s的初速度向右滑动，已知AB间长度L=9m，小物块（可视为质点）与传送带间的动摩擦因数μ=0.2，且小物块尺寸略小于光滑圆管内径。不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2，则下列说法正确的是（）A.若传送带转动速率为10m/s，则小物块从A点第一次运动到C点所用时间为2sB.若传送带转动速率为6m/s，则小物块第一次运动到C点时对轨道的压力大小为46NC.若传送带转动速率为6m/s，则小物块第一次沿轨道CEFD运动时能经过F点D.只要传送带转动速率大于6m/s，小物块就能经过D点【答案】BC【解析】A．若传送带转动速率为10m/s，则物块受到向右的摩擦力做加速运动，由牛顿第二定律可知加速度大小为由匀变速直线运动速度时间公式可知，物块加速到与传送带共速所需时间该过程小物块位移刚好等于传送带长度L，故则小物块从A点第一次运动到C点所用时间为1s，故A错误；B．若传送带转动速率为6m/s，则物块受到向左的摩擦力做减速运动，由牛顿第二定律可知加速度大小为故物块减速到与传送带共速所需时间该过程小物块位移此时物块还未到传送带右端，故物块先做减速运动后以做匀速运动到C点，设此时轨道给物块支持力为FN,由牛顿第二定律可知解得根据牛顿第三定律可知，则物块第一次运动到C点时对轨道的压力大小为46N，故B正确；C．以上分析可知，若传送带转动速率为6m/s，物块运到C点时速度为，设物块第一次沿轨道CEFD运动经过F点时速度为，由动能定理解得故能到F点，故C正确；D．设物块在C点速度为时刚好能运动到D点，该过程由动能定理解得故传送带速度至少要为物块才能经过D点，故D错误。故选BC。三、非选择题：共60分，其中9、10、11题为填空题，12~13题为实验题，14~16题为计算题，考生根据要求作答。9.某跳水运动员训练时从5m跳台双脚朝下由静止自由下落，教练用相机连拍功能连续拍摄了多张照片，其中一张照片中运动员双脚离水面1.8m，重力加速度g取10m/s2，则此时运动员的速度大小为______m/s；相邻的另一张照片中运动员双脚离水面3.2m，则相邻两张照片拍摄的时间间隔为______s。【答案】80.2【解析】[1]运动员双脚离水面1.8m，则运动员下落了5m－1.8m=3.2m根据自由落体运动规律可得所以，[2]相邻的另一张照片中运动员双脚离水面3.2m，则下落了5m－3.2m=1.8m根据解得相邻两张照片拍摄的时间间隔为10.深蹲是腿部训练的经典动作，它能够刺激全身肌肉，增强激素水平，提高新陈代谢。张同学用压力传感器来研究深蹲过程中脚对地面压力的变化情况。在完成一次动作的过程中，张同学的脚对地面的压力随时间变化图像如图所示，g取10m/s2。根据图像可以判断：张同学的质量为______kg，从a到b人处于______状态（选填“失重”、“超重”或“先超重后失重”）。【答案】50失重【解析】[1]根据图像可知，当张同学处于静止状态时，有则张同学的质量为[2]从a到b，由于图像可知张同学对地面的压力小于张同学的重力，则人处于失重状态。11.图（甲）中，粗糙程度处处相同的斜面固定在地面上，将小物块从斜面顶端由静止释放，经6s匀加速下滑到底端。图（乙）中的①、②两条曲线分别表示该过程重力、摩擦力对物块做功随时间的变化关系，虚线AB为t=6s时曲线①的切线，则小物块在t=6s时重力的功率是______W。以地面为重力势能零势能面，当物块重力势能Ep=12J时，其动能Ek=______J。【答案】94【解析】[1]重力做正功，摩擦力做负功，所以①图像是重力的图像，②图像是摩擦力的图像。切线AB斜率的物理意义是小物块的重力在时的瞬时功率，所以[2]小物块在时下滑到斜面的最底端，重力一共做功所以重力势能减小了18J。摩擦力一共做功以地面为重力势能零势能面，当物块重力势能时,物块处于斜面长度的位置，则从出发到该位置，对物块用动能定理得解得12.“探究平抛运动的特点”的实验有以下几步。（1）某组同学用如图甲所示装置探究平抛运动的特点。用小锤击打弹性金属片后，A球沿水平方向抛出，做平抛运动；同时B球由静止下落，可以观察到两个小球同时落地，改变小球距地面的高度和小锤击打的力度，发现：两球总是同时落地。由此可以得到的结论是：______。（2）在（1）的基础上，该组同学用如图乙所示装置继续探究平抛运动的规律，在该实验中，下列说法正确的是（）A.重垂线可以不需要与坐标纸的y轴平行B.通过调节使斜槽末端保持水平C.每次释放小球的位置可以不同D.每次必须由静止开始释放小球（3）另一组同学拍摄钢球做平抛运动频闪照片的一部分如图丙所示，已知每个小方格的边长为0.80cm，重力加速度为g=10m/s2，则钢球平抛的初速度大小为______m/s（结果保留两位有效数字）。【答案】（1）平抛运动在竖直方向的运动是自由落体运动（2）BD（3）0.60【解析】【小问1详析】该实验中，A球做平抛运动，而B球做自由落体运动，当两球在同一高度处同时运动，得到的结果是两球同时落地，且改变高度仍然得到相同的结果，则说明平抛运动在竖直方向上是自由落体运动。【小问2详析】A．重垂线作用是确保坐标纸在竖直方向上与重力方向一致，如果重垂线与y轴不平行，那么记录的数据将无法准确反映小球在竖直方向上的运动情况，故A错误；B．调节使斜槽末端保持水平，这是确保小球离开斜槽后做的是平抛运动的关键，因为如果斜槽末端不水平，小球将获得一个与水平方向成角度的初速度，这将影响实验结果的准确性，故B正确；C．为了确保每次实验小球都有相同的初速度，需要每次从斜槽的同一位置由静止释放小球。如果释放位置不同，小球在滑到斜槽末端时的速度也会不同，这将影响实验结果的比较，故C错误；D．每次必须由静止开始释放小球，是为了确保小球每次离开斜槽时的速度都相同，从而可以比较不同次实验的结果。如果小球不是从静止开始释放，那么它在滑到斜槽末端时的速度将受到初始速度的影响，这将使实验结果不准确，故D正确。故选BD。【小问3详析】平抛运动水平方向做匀速直线运动，而竖直方向做自由落体运动，根据图丙中可得，在水平方向有在竖直方向由逐差法联立方程代入数值解得13.在探究物体质量一定时加速度与力的关系实验中，小张同学对教材上的实验方案做了改进，如图甲所示，调节桌面水平，用力传感器直接测细线的拉力，小车在水平拉力作用下，由静止开始做匀加速运动。（1）关于该实验的操作，下列说法正确的是______A.必须测出砂和砂桶的质量，以其重力表示小车受到的合外力B.一定要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量C.应当先释放小车，再接通电源D.要想探究加速度与相应力传感器示数的关系，需要多次改变砂和砂桶的总质量（2）通过实验得到如图乙所示的纸带，已知打点计时器使用的交流电源的频率为、2、3、4是相邻计数点，相邻计数点之间还有四个计时点未标出，利用逐差法计算小车运动的加速度表达式为______（用表示）；（3）由实验得到力传感器示数与小车加速度的关系如图丙所示，由图丙中数据可知小车质量______kg（结果保留两位有效数字）。【答案】（1）D（2）（3）3.0【解析】【小问1详析】AB.因有力传感器测量小车的拉力，则不需要测出砂和砂桶的质量，也不需要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量，选项AB错误；C.应当先接通电源，再释放小车，选项C错误；D.要想探究加速度与相应力传感器示数关系，需要多次改变砂和砂桶的总质量，多次实验得到结论，选项D正确。故选D。【小问2详析】相邻计数点之间还有四个计时点未标出，则相邻计数点间的时间间隔则加速度【小问3详析】根据可得由图像可知可得m=3.0kg14.2024年9月14日新建龙岩至龙川高铁梅州西至龙川西段开通运营，这将大大拉近闽西、粤东等革命老区和粤港澳大湾区的距离。设有一列质量为m=4.0×105kg的高铁列车，从静止开始以恒定功率P=7.2×106W在平直轨道上运动，设列车行驶过程中所受到的阻力f始终为车重的0.02倍，g取10m/s2，求：（1）列车在该功率下的最大速度vm；（2）当列车的行驶速度为v=30m/s时，列车的瞬时加速度a的大小。【答案】（1）90m/s（2）0.4m/s2【解析】（1）当列车达到最大速度时，列车匀速运动，此时牵引力等于阻力，故又因为联立解得（2）当列车的行驶速度为v=30m/s时，设此时列车牵引力为F1，根据根据牛顿第二定律可知联立解得15.如图，木板B静止在光滑的水平面上，小滑块A（可视为质点）静止在木板的左端，A与B的质量均为m=2kg，滑块与木板间的动摩擦因数μ=0.5。若从零时刻起，对滑块施加的恒定外力F=20N，方向与水平面成θ=53°斜向右上方，经过时间t=2s，A恰好到达B的最右端。取g=10m/s2，sin53°=0.8，求：（1）小滑块A加速度a1和木板B加速度a2的大小；（2）从零时刻起至A到达B