山西省太原市常青藤中学校、李林中学2024-2025学年高三上学期10月联考物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1太原市常青藤中学平鲁区李林中学联考高三物理试题一、单选题1.如图所示，小球A、B大小相同，质量分别为2m和3m，竖直悬挂在丝线下方。现整个装置受到水平向右的恒定风力影响，则两球达到平衡后的位置可能是（）A. B.C. D.【答案】B【解析】将两球看成一个整体，根据受力平衡可得，上边绳与竖直方向夹角满足以B球为对象，根据受力平衡可得，下边绳与竖直方向夹角满足则有即故选B。2.如图所示，墙角处有两紧挨在一起的木块A和B，A是软木块，B是硬木块，A的长度是B长度的2倍。一颗子弹以初速度射向木块A后刚好射到木块B的中心时停止。如果A、B交换位置，子弹以初速度射向木块B后刚好射到木块A的中心时停止。设子弹在木块A、B中运动时的加速度大小、恒定，则与之间关系正确的是（）A. B.C. D.【答案】B【解析】设木块A的长度为L，A、B未交换位置之前，子弹刚进入B时的速度为，对A有对B有消去，解得设A、B交换位置之后，子弹刚进入A时的速度为，对B有对A有消去，解得联立可得，故选B。3.2024年9月25日厦门市第三中学第56届田径运动会隆重开幕，在各班进行入场仪式表演时，摄影社李帅同学操控无人机进行拍摄，其前5s内的v-t图像如图所示，下列对无人机在此段时间内运动的描述正确的是（）A.无人机在1s末到达最高点 B.0-1s无人机做匀速直线运动C.无人机在4s末速度最小 D.无人机上升的最大高度为6m【答案】D【解析】AD．由图可知，无人机在上升，下降，则无人机在3s末到达最高点，由图线的面积表示位移可知，上升的最大高度为故A错误，D正确；B．由图线的斜率表示加速度可知，无人机做匀加速直线运动，故B错误；C．时，速度为零，此时最小，故C错误。故选D。4.杂技是一门古老的表演艺术。如图所示，在杂技表演中，演员甲沿竖直杆匀减速向上爬，同时演员乙顶着杆匀速水平向右移动。对于演员甲的运动，若用a表示其加速度、v表示其速度，x表示其在水平方向的位移，y表示其在竖直方向的位移。则下列运动图像可能正确的是（）A. B. C. D.【答案】D【解析】ACD．由题意知，演员乙水平向右做匀速直线运动，加速度为零；演员甲沿杆向上做匀减速直线运动，加速度向下，演员甲的实际加速度竖直向下，保持不变；初速度与加速度不在一条直线上，所以演员甲的运动轨迹可能为向下弯曲的曲线，故AC错误，D正确；B．设演员乙的速度为，演员甲的初速度为，加速度大小为，则演员甲的实际速度为可知，和不成线性关系，故B错误。故选D。5.如图所示，光滑斜面与水平方向的夹角为45°，劲度系数为、原长为的轻质弹簧一端固定在天花板上的点，另一端与质量为的物块（视为质点）相连，物块静置在斜面上的A点时，弹簧正好处于水平状态。现使物块获得一个沿斜面向下的初速度，物块经过点运动到点，已知OB与斜面垂直，OC沿竖直方向，重力加速度大小为，下列说法正确的是（）A.O、C两点间的距离为B.物块从A点运动到点的过程中机械能增大C.物块在点时，弹簧的弹力大小为D.物块在点时的动能比在A点时的动能大【答案】C【解析】A．A点时，由平衡条件得解得由于OC沿竖直方向且光滑斜面与水平方向的夹角为45°，则由几何关系得OC间距离也为。故A错误；B．OB距离明显小于OA，则物块从A点运动到点的过程中，弹簧先对他做负功再做正功，可知物块机械能先减小再增大。故B错误；C．物块在点时，弹簧的弹力大小为故C正确；D．C到A由动能定理得故D错误。故选C。6.一个质量为60kg的运动员在蹦床上做游戏，他从高处落到蹦床上后又被弹起到原高度，运动员从高处开始下落到弹回的整个过程中，他的运动速度随时间变化的图像如图所示，图中只有Oa段和de段为直线，（空气阻力不计，g取）则根据此图像可知，运动员和蹦床相接触的时间内，蹦床对运动员的平均作用力为（）A.400N B.700N C.1000N D.1400N【答案】D【解析】小孩与网接触的时间以向下为正方向，根据动量定理，有代入数据解得故选D。7.中国跳水队在巴黎奥运会包揽8金完美收官。质量为50kg的跳水运动员，训练10m跳台跳水。若将运动员看作质点，其跳水过程可简化为先自由落体10m，入水后受恒定阻力做匀减速直线运动，减速2m时速度恰为零，下列说法正确的是（）A.水中减速的运动员处于失重状态B.水的阻力大小为2500NC.运动员整个运动过程的平均速度为D.从入水到速度为零，运动员动能减少了1250J【答案】C【解析】A．水中减速的运动员加速度竖直向上，处于超重状态。故A错误；B．依题意，设运动员入水时的速度为v，则有解得运动员水中减速过程，有由牛顿第二定律可知联立，解得故B错误；C．运动员空中运动时间为运动员水中运动时间为运动员整个运动过程的平均速度为故C正确；D．从入水到速度为零，运动员动能变化量为即运动员动能减少了5000J。故D错误。故选C。二、多选题8.中国空间站的运动可以近似看成在距离地面高h处以周期T绕地球的匀速圆周运动，若地球看作半径为R质量分布均匀的球体，自转周期为T，引力常量为G。下列说法正确的是（）A.地球的质量可表示为B.地球的密度可表示为C.质量为m航天员在空间站中受到的地球引力大小为D.质量为m的航天员在空间站中受到的地球引力大小为0【答案】AC【解析】A．根据解得地球的质量可表示为故A正确；B．地球的密度可表示为故B错误；CD．质量为m的航天员在空间站中受到的地球引力大小为故C正确；D错误。故选AC。9.“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=2m/s水平飞出，正好沿锅边缘的切线方向落入锅中，锅的截面可视为圆心在O点的圆弧，锅边缘与圆心的连线与竖直方向的夹角为45°，不计空气阻力，重力加速度大小g=10m/s2。下列说法正确的是（）A.面片在空中运动的水平位移为0.2mB.面片运动到锅边缘时的速度大小为C.若面片落入锅中后可沿锅内表面匀速下滑，则面片处于超重状态D.若面片落入锅中后可沿锅内表面匀速下滑，则所受摩擦力大小保持不变【答案】BC【解析】A．面片沿锅边缘的切线方向掉入锅中，则有又解得面片在空中运动的水平位移为故A错误；B．面片运动到锅边缘时的速度大小为故B正确；C．若面片落入锅中后可沿锅内表面匀速下滑，有指向圆心的向心加速度，向心加速度有向上的分量，则面片处于超重状态，故C正确；D．若面片落入锅中后可沿锅内表面匀速下滑，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逐渐减小，所受摩擦力大小逐渐减小，故D错误。故选BC。10.如图所示，甲、乙两个高度相同的固定光滑斜面，倾角分别为和，且。一物体（可视为质点）分别从这两个斜面的顶端由静止沿斜面滑到底端。下列说法中正确的是（）A.全过程重力所做的功相同B.甲图中，全过程重力的平均功率更大C.甲图中，物体到达斜面底端时，重力的瞬时功率更小D.全过程动能变化量相同【答案】ACD【解析】A．两个物体下滑的高度相等，由公式知重力所做的功相同，故A正确；B．斜面光滑，物体下滑的过程中，只有重力做功，由机械能守恒定律得得可知两个物体滑到斜面底端时速度大小相等。重力的平均功率为由于α1<α2，则乙图中，全过程重力的平均功率更大，故B错误；C．滑到底端重力的瞬时功率公式为由于α1<α2，则甲图中，物体到达斜面底端时，重力的瞬时功率更小，故C正确；D．动能的变化量等于mgh，可知动能的变化量相同，故D正确。故选ACD。11.一辆新能源汽车在平直路面上启动，汽车在启动过程中的图像如图所示，段为直线。时汽车的速度大小且汽车达到额定功率，此后保持额定功率不变，（未知）时刻汽车的速度达到最大值，整个过程中，汽车受到的阻力不变，则下列说法正确的是（）A.时间内，汽车的牵引力大小为B.汽车所受的阻力大小为C.若已知，则可以求出时间内汽车运动的距离D.时间内，汽车的位移大小为720m【答案】BC【解析】B．汽车的最大速度，汽车所受的阻力大小为故B正确；A．时间内，汽车做匀加速直线运动，牵引力不变，由，可知故A错误；D．图像与坐标轴围成的面积表示位移，时间内，汽车的位移大小为故D错误；C．设汽车在时间内位移为，时间内对汽车由动能定理得时间内，对汽车由动能定理得又所以上式中除、外都是已知量或可求量，若已知，则可以求出时间内汽车运动的距离，故C正确。故选BC。三、实验题12.根据“探究加速度与力、质量的关系”的实验完成下面的题目。（1）有关实验以及数据处理，下列说法正确的是_________。A.应使砝码和砝码盘的总质量远小于小车和砝码的总质量，以减小实验误差B.可以用天平测出砝码和砝码盘的总质量及小车和砝码的总质量；根据公式，求出小车的加速度C.处理实验数据时采用描点法画图像，是为了减小误差D.处理实验数据时采用图像，是为了便于根据图线直观地作出判断（2）某学生在平衡摩擦力时，把长木板的一端垫得过高，使得倾角偏大。他所得到的关系可用下图中的哪个表示？________（图中是小车的加速度，是细线作用于小车的拉力）。A. B. C. D.（3）实验中得到如图所示的一段纸带，每五个点取一个计时点，测得AB=6.35cm，BC=7.51cm，则实验测出小车通过B点速度_______m/s，小车的加速度大小为_______（结果保留2位小数）。【答案】（1）ACD（2）C（3）0.691.16【解析】【小问1详析】A．当砝码和砝码盘的总质量远小于小车和砝码的总质量时，才可认为小车受的拉力近似等于砝码和砝码盘的重力，则应使砝码和砝码盘的总质量远小于小车和砝码的总质量，以减小实验误差，选项A正确；B．小车的加速度是通过纸带上的点间距求解的，选项B错误；C．处理实验数据时采用描点法画图像，是为了减小误差，选项C正确；D．因可知图像是直线，则处理实验数据时采用图像，是为了便于根据图线直观地作出判断，选项D正确。故选ACD。【小问2详析】某学生在平衡摩擦力时，把长木板的一端垫得过高，使得倾角偏大，则即使不加拉力F小车就已经有了加速度，则他所得到的关系图像在纵轴有截距，图像为C。【小问3详析】[1][2]每五个点取一个计时点，则T=0.1s实验测出小车通过B点速度小车的加速度大小为13.随着科技发展，我国在航天事业上取得了令世人瞩目的成绩。如果航天员把下面的实验装置带到空间站中做实验，会有与地面上不一样的情况。（1）在空间站中，下列说法正确的是_________。A.可以用天平测物体的质量B.可以用弹簧秤测物体的重力C.可以用弹簧秤测拉力D.用图2实验装置验证动量守恒时，装置必须调水平（2）航天员在空间站中还可以用图1装置测物体的质量，拉力传感器通过细线连接小球，让小球做匀速圆周运动，力传感器的示数为，测出小球做圆周运动的轨道半径和周期，则根据物理知识可以得出小球的质量_________（用、、表示）。（3）用图2装置在空间站做动量守恒实验，带有相同遮光条的滑块、B中间有一压缩的轻质弹簧并处于锁定状态，解除锁定（弹簧与两个滑块均不拴接）滑块、B上的遮光条经过两光电门的时间分别为和，若两滑块的质量比_________，则说明两个滑块弹开时满足动量守恒定律。【答案】（1）C（2）（3）【解析】【小问1详析】AB．空间站是完全失重环境，物体对天平的托盘没有压力，无法用天平测物体的质量，也无法用弹簧秤测物体的重力，故AB错误；C．完全失重环境，弹簧秤可以测拉力，故C正确；D．空间站是完全失重环境，无论怎样放置动量均守恒，故D错误。故选C。【小问2详析】根据向心力公式得则【小问3详析】设遮光条的宽度为，滑块、B经过光电门时的速度分别为，若动量守恒，则联立解得四、解答题14.如图所示，一轻质弹簧两端分别连着木块A和B，初态A和B均静止于光滑的水平面上。现有初速度为v0的子弹射中木块A，并留在A中。已知子弹和木块A的质量均为m，木块B的质量为4m。求：（1）弹簧压缩量达到最大时A、B两木块的速度vA和vB的大小；（2）弹簧弹性势能的最大值Ep。【答案】（1）（2）【解析】【小问1详析】子弹射中木块A，并留在A中，根据动量守恒可得解得弹簧压缩量达到最大时，A、B两木块的速度相等，根据系统动量守恒可得解得【小问2详析】根据系统能量守恒可得解得弹簧弹性势能的最大值15.如图所示，AB为水平轨道，A、B间距离，BCD是半径为的竖直半圆形轨道，B为圆轨道的最低点，D为轨道的最高点。有一小物块质量为，小物块在的水平力作用下从A点由静止开始运动，到达B点时撤去力F，物块恰好可以通过最高点，不计空气阻力以及物块与水平轨道的摩擦。g取，求：（1）小物块通过B点瞬间对轨道的压力大小；（2）小物块通过D