山東省濰坊市2025屆高三上學(xué)期10月第二次聯(lián)考物理試題 含解析

山東省中學(xué)聯(lián)盟2024-2025學(xué)年高三上學(xué)期10月模擬預(yù)測物理試題注意事項(xiàng)：1.答題前，考生先將自己的學(xué)校、班級(jí)、姓名、考號(hào)、座號(hào)填涂在相應(yīng)位置。2.選擇題答案必須使用2B鉛筆(按填涂樣例)正確填涂；非選擇題答案必須使用0.5毫米黑色簽字筆書寫，繪圖時(shí)，可用2B鉛筆作答，字體工整、筆跡清楚。3.請(qǐng)按照題號(hào)在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。保持卡面清潔，不折疊、不破損。一、單項(xiàng)選擇題1.如圖所示，P、Q兩物體疊放在一起，在豎直向上的恒力F作用下，沿豎直粗糙墻面一起向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則P物體除受重力和恒力F外，還受到（）A.2個(gè)彈力和2個(gè)摩擦力 B.2個(gè)彈力和1個(gè)摩擦力C1個(gè)彈力和2個(gè)摩擦力 D.1個(gè)彈力和1個(gè)摩擦力【答案】D【解析】【詳解】P、Q兩物體一起向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，合力向上，對(duì)P、Q整體進(jìn)行受力分析，受到重力、外力F，墻對(duì)P沒有彈力，否則合力不能向上，也就不可能有摩擦力，對(duì)Q進(jìn)行受力分析，Q受到重力，P對(duì)Q的支持力，而這兩個(gè)力的合力不能向上，所以Q還受到P對(duì)Q沿斜面向上的靜摩擦力，所以對(duì)P受力分析，P受重力、外力F、Q對(duì)P的壓力以及Q對(duì)P沿斜面向下的靜摩擦力，共4個(gè)力。故選D。2.編號(hào)為1，2，3的三個(gè)相同的小球從同一高度以相同速率拋出，1球豎直上拋、2球平拋、3球豎直下拋，從拋出到落地的過程中，下列說法正確的是（）A.重力對(duì)三個(gè)球做功 B.重力的平均功率大小C.落地前瞬間重力的功率 D.落地時(shí)的速率【答案】C【解析】【詳解】A．設(shè)小球下落高度為h，重力對(duì)三個(gè)球做功為故A錯(cuò)誤；B．由于所以根據(jù)所以重力的平均功率大小故B錯(cuò)誤；CD．由于重力做功相等，根據(jù)動(dòng)能定理可知，三個(gè)小球落地瞬間速度大小相等，即由于水平拋出的小球落地瞬間速度方向斜向下，所以豎直分速度較小，則有根據(jù)所以重力的瞬時(shí)功率大小故C正確，D錯(cuò)誤。故選C。3.如圖所示，斜面放在粗糙水平地面上，定滑輪固定在斜面頂端，兩滑塊通過光滑的定滑輪用輕繩相連，釋放后左側(cè)滑塊勻加速向下運(yùn)動(dòng)，斜面始終保持靜止，關(guān)于斜面受到地面的摩擦力說法正確的是（）A方向向左 B.方向向右 C.不受摩擦力 D.以上都有可能【答案】A【解析】【詳解】以整體為研究對(duì)象，水平方向具有向左的加速度，斜面上的物塊的質(zhì)量為m，斜面夾角為，則有故斜面將受地面向左的摩擦力。故選A。4.兩同學(xué)操控甲、乙無人機(jī)進(jìn)行對(duì)抗演習(xí)，時(shí)刻甲發(fā)現(xiàn)乙無人機(jī)，甲立即沿同方向追趕乙，兩者運(yùn)動(dòng)的v-t圖像如圖所示，已知時(shí)甲追上乙，則下列說法正確的是（）A.甲在1s末開始反向運(yùn)動(dòng) B.第1s末甲在乙后方1.25m處C.第內(nèi)乙的加速度大于甲的加速度 D.前2s內(nèi)甲、乙間的距離一直減小【答案】B【解析】【詳解】A．甲在1s末速度開始減小，不是反向運(yùn)動(dòng)。故A錯(cuò)誤；B．t=1s時(shí)，由圖可知，乙的速度為2.5m/s。根據(jù)面積法可得1~2s，甲多跑的位移為已知時(shí)甲追上乙，則第1s末甲在乙后方1.25m處。故B正確；。故B；C．第內(nèi)乙圖線的傾斜程度小于甲圖線的傾斜程度，則乙的加速度小于甲的加速度。故C錯(cuò)誤；D．開始階段，甲的速度小于乙的速度，則甲、乙間的距離增大。故D錯(cuò)誤。故選B。5.一狙擊手進(jìn)行動(dòng)態(tài)狙擊訓(xùn)練，從空中點(diǎn)以初速度豎直向上拋出一瓶子，當(dāng)瓶子速度大小變?yōu)闀r(shí)恰好在拋出點(diǎn)上方處。要求狙擊手在瓶子下落階段且在拋出點(diǎn)上方到下方的范圍內(nèi)擊中瓶子，則瓶子被擊中所處的時(shí)間段在拋出后的（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【詳解】根據(jù)題意有瓶子上升的最大高度為要求狙擊手在瓶子下落階段且在拋出點(diǎn)上方到下方的范圍內(nèi)擊中瓶子，當(dāng)瓶子剛好下落到拋出點(diǎn)上方被擊中時(shí)，有當(dāng)瓶子剛好下落到拋出點(diǎn)下方被擊中時(shí)，有則瓶子被擊中所處的時(shí)間段在拋出后的。故選D。6.中國傳統(tǒng)木工的榫卯工藝，外形唯美且遵循力學(xué)原理。如圖甲所示為榫眼的鑿削操作，圖乙為截面圖，鑿子尖端夾角為。在鑿子頂部施加豎直向下的力時(shí)，其豎直面和側(cè)面對(duì)兩側(cè)木頭的壓力分別為和，不計(jì)鑿子的重力及摩擦力，下列判斷正確的是（）A.力一定大于 B.C. D.夾角越大，鑿子越容易鑿入木頭【答案】C【解析】【詳解】ABC．作出力F與F1和F2的關(guān)系圖，如圖所示由圖可知，根據(jù)幾何關(guān)系有，故AB錯(cuò)誤，C正確；D．由以上分析可知，力F一定時(shí)，夾角越大，F(xiàn)1和F2均變小，所以鑿子越不容易鑿入木頭，故D錯(cuò)誤。故選C。7.如圖所示，一足夠長的傳送帶傾角為，以恒定速率順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，皮帶始終處于繃緊狀態(tài)。時(shí)刻物塊從頂端以初速度向下沖上傳送帶，且，物塊與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)。從放上物塊開始計(jì)時(shí)，物塊的動(dòng)能與位移的關(guān)系圖像、電動(dòng)機(jī)由于傳送物塊多消粍的電能與時(shí)間的關(guān)系圖像可能正確的是（）A B. C. D.【答案】D【解析】【詳解】AB．由于，物塊向下做勻減速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小為當(dāng)物塊向下減速為0后，物塊反向做加速度也為的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，由于，則物塊加速到速度與初速度共速后，與傳送帶保持相對(duì)靜止運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)到頂端；根據(jù)對(duì)稱性可知，圖像中動(dòng)能減小過程和動(dòng)能增加過程，圖像的斜率絕對(duì)值相等，最后物塊的動(dòng)能小于初動(dòng)能，故AB錯(cuò)誤；CD．電動(dòng)機(jī)由于傳送物塊多消粍的電能等于傳送帶克服摩擦力做的功，在物塊與傳送帶共速前，有物塊與傳送帶共速后，有可得可知圖像中，共速前圖像的斜率大于共速后圖像的斜率，故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。8.如圖所示，一半徑為R的光滑圓環(huán)處于豎直平面內(nèi)，圓環(huán)上套有質(zhì)量為m的小球，一原長為1.5R的輕質(zhì)彈簧一端系于球上，另一端固定于圓環(huán)最低點(diǎn)O?。當(dāng)圓環(huán)繞過圓心的豎直軸OO?轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，小球相對(duì)圓環(huán)靜止在P點(diǎn)，，已知彈簧的勁度系數(shù)，重力加速度為g，則圓環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度大小為（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【詳解】根據(jù)幾何關(guān)系可得，此時(shí)彈簧的長度為R，彈簧處于壓縮狀態(tài)，則聯(lián)立解得故選C。二、多項(xiàng)選擇題9.我國高鐵技術(shù)迅猛發(fā)展，取得舉世矚目的成就。學(xué)校物理興趣小組為研究高鐵車廂間的相互作用力，用8個(gè)完全相同的滑塊放在水平地面上模擬高鐵車廂，滑塊與地面間動(dòng)摩擦因數(shù)都相同，滑塊間用輕桿連接，如圖所示。給滑塊1施加水平向右的拉力F，滑塊向右加速運(yùn)動(dòng)，下列分析判斷正確的是（）A.若減小滑塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，則滑塊7、8間桿的拉力變小B.若增大水平拉力F，滑塊7、8間桿的拉力變大C.滑塊7、8間桿的拉力與滑塊5、6間桿的拉力大小之比為1:3D.滑塊7、8間桿的拉力與滑塊5、6間桿的拉力大小之比為2:3【答案】BC【解析】【詳解】AB．對(duì)所有滑塊，根據(jù)牛頓第二定律有對(duì)第8個(gè)滑塊，有所以由此可知，若減小滑塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，則滑塊7、8間桿的拉力不變，若增大水平拉力F，滑塊7、8間桿的拉力變大，故A錯(cuò)誤，B正確；CD．對(duì)6、7、8三個(gè)滑塊，根據(jù)牛頓第二定律有所以則滑塊7、8間桿的拉力與滑塊5、6間桿的拉力大小之比為故C正確，D錯(cuò)誤故選BC。10.許多科學(xué)家研究向火星進(jìn)軍，提出了把火星變?yōu)檫m宜人類居住的設(shè)想。若人類發(fā)射火星同步靜止軌道衛(wèi)星及近火星表面運(yùn)行的衛(wèi)星。已知火星的半徑為，火星表面重力加速度為，火星的自轉(zhuǎn)周期為，引力常量為，忽略火星自轉(zhuǎn)因素影響。則下列說法正確的是（）A.火星的質(zhì)量為 B.衛(wèi)星的運(yùn)行速度大小為C.衛(wèi)星到火星表面的高度為 D.衛(wèi)星運(yùn)行的速度大小、周期、角速度都是唯一的【答案】AD【解析】【詳解】A．根據(jù)萬有引力與重力的關(guān)系可得所以故A正確；B．根據(jù)萬有引力與提供向心力可得所以故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)萬有引力與提供向心力可得所以故C錯(cuò)誤；D．衛(wèi)星運(yùn)行的周期等于火星自轉(zhuǎn)周期，距火星表面的高度為定值，則運(yùn)行速度大小、角速度都是唯一的，故D正確。故選AD。11.如圖所示，輕繩一端豎直固定在天花板上，另一端跨過定滑輪后與放在光滑水平桌面上的物塊b相連，繩與水平桌面平行，托住a使輕繩張緊且系統(tǒng)靜止。已知物塊a的質(zhì)量為3m，物塊b的質(zhì)量為m，重力加速度為g，a離地面足夠高，b始終未接觸定滑輪，不計(jì)空氣阻力、滑輪的質(zhì)量和摩擦。現(xiàn)將a由靜止釋放，在b向右運(yùn)動(dòng)距離為L的過程中，下列說法正確的是（）A.a的速度與b的速度大小相等 B.a減少的機(jī)械能等于b增加的動(dòng)能C.重力對(duì)a做的功為 D.a的最大速度為【答案】BCD【解析】【詳解】A．b向右運(yùn)動(dòng)距離為L的過程中，a下降的距離為，所以a的速度與b的速度大小不相等，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)機(jī)械能守恒定律可知，a減少的機(jī)械能等于b增加的動(dòng)能，故B正確；C．重力對(duì)a做的功為故C正確；D．根據(jù)機(jī)械能守恒定律可得解得故D正確。故選BCD。12.如圖所示，半徑為的光滑圓環(huán)固定在豎直面內(nèi)，O為圓環(huán)的圓心，O、D兩點(diǎn)等高。輕彈簧一端固定在圓環(huán)的最低點(diǎn)A，另一端連接圓環(huán)上的帶孔小球，小球質(zhì)量為。小球自圓環(huán)的最高點(diǎn)B由靜止釋放，經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)彈簧恰好恢復(fù)到原長，經(jīng)過E點(diǎn)時(shí)彈簧的長度為。已知彈簧的原長為，勁度系數(shù)為，重力加速度為，不計(jì)空氣阻力。在小球下滑過程中，下列說法正確的是（）A.小球經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為 B.小球經(jīng)過E點(diǎn)時(shí)的重力勢(shì)能可能最小C.小球經(jīng)過E點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為 D.小球的動(dòng)能與彈簧的彈性勢(shì)能之和始終增大【答案】CD【解析】【詳解】D．小球和彈簧組成的系統(tǒng)滿足機(jī)械能守恒，在小球下滑過程，小球的重力勢(shì)能一直減小，所以小球的動(dòng)能與彈簧的彈性勢(shì)能之和始終增大，故D正確；A．設(shè)的高度差為，根據(jù)幾何關(guān)系可得其中，解得從B到C過程，根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒可得故A錯(cuò)誤；BC．由于在B點(diǎn)時(shí)，彈簧伸長量為在E點(diǎn)時(shí)，彈簧的壓縮量為可知在B點(diǎn)和E點(diǎn)彈簧的彈性勢(shì)能相等，從B到E過程，根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒可得其中，，聯(lián)立解得小球經(jīng)過E點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為由于小球在E點(diǎn)具有一定的動(dòng)能，所以E點(diǎn)不是小球運(yùn)動(dòng)過程的最低點(diǎn)，則小球經(jīng)過E點(diǎn)時(shí)的重力勢(shì)能不可能最小，故B錯(cuò)誤，C正確。故選CD。三、非選擇題13.某實(shí)驗(yàn)小組通過末端水平的斜槽探究“平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律”，已知斜槽末端的切線保持水平，小球每次都從斜槽軌道上的同一位置無初速釋放，在坐標(biāo)紙上記錄了小球經(jīng)過a、b、c、d四個(gè)位置時(shí)留下的點(diǎn)跡，其中c點(diǎn)的位置未標(biāo)出，如圖所示。已知由a運(yùn)動(dòng)到b、由b運(yùn)動(dòng)到c、由c運(yùn)動(dòng)到d的時(shí)間均相等，坐標(biāo)紙上每個(gè)正方形小方格的邊長均為L，重力加速度為g，則：（1）請(qǐng)根據(jù)平拖運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，在坐標(biāo)紙上標(biāo)注出小球落點(diǎn)c的位置_______（可用空心圓圈表示小球）；（2）由以上信息可知，小球自斜槽末端飛出時(shí)的速度大小v0=___________；（3）小球自斜槽末端飛出到經(jīng)過c點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t=___________。（用所給物理量的符號(hào)表示）【答案】（1）（2）（3）【解析】【小問1詳解】小球做平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向可以看成勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，由a運(yùn)動(dòng)到b、由b運(yùn)動(dòng)到c、由c運(yùn)動(dòng)到d的時(shí)間均相等，所以小球由a到b、b到c、c到d的水平位移相等，同時(shí)豎直方向位移差相等，則小球落點(diǎn)c的位置如圖所示【小問2詳解】水平方向有豎直方向有聯(lián)立解得【小問3詳解】c點(diǎn)豎直方向的速度大小為聯(lián)立可得14.DIS實(shí)驗(yàn)是指數(shù)字化信息系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)，某學(xué)校興趣小組只利用如圖所示DIS實(shí)驗(yàn)裝置測量擺球的質(zhì)量及擺線的長度。實(shí)驗(yàn)器材：鐵架臺(tái)（帶鐵夾）、擺球、力傳感器、速度傳感器、數(shù)據(jù)采集器等。實(shí)驗(yàn)操作：a.將力學(xué)傳感器固定于鐵架臺(tái)上；b.用細(xì)線連接質(zhì)量為的小球，細(xì)線的另一端連接拉力傳感器于點(diǎn)；c.將速度傳感器固定于點(diǎn)正下方且與擺球球心在同一水平面；d.使細(xì)線伸直并偏離豎直方向一定角度，由靜止釋放小球，力傳感器測得小球在最低點(diǎn)時(shí)繩的拉力，速度傳感器測得小球在最低點(diǎn)時(shí)速度；e.改變細(xì)線與豎直方向的角度重復(fù)步驟d，多次采集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；應(yīng)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理測出擺球質(zhì)量、擺線長度。根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)操作，回答下列問題：（1）由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的關(guān)系圖像正確的是___________。A. B. C.（2）若圖像的斜率大小，縱截距，由此可以計(jì)算得出擺球質(zhì)量___________kg，擺線長度___________m，重力加速度大小。（3）實(shí)驗(yàn)測得擺線的長度比真實(shí)值___________（選填“偏大”“偏小”或“相等”）?！敬鸢浮浚?）C（2）①.0.05②.1（3）偏大【解析】【小問1詳解】小球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律可得即故選C?！拘?詳解】[1][2]根據(jù)題意可得所以，【小問3詳解】由于小球在擺動(dòng)過程中，半徑為小球球心到懸點(diǎn)的距離，所以實(shí)驗(yàn)測得擺線的長度比真實(shí)值偏大。15.目前自動(dòng)駕駛出行服務(wù)平臺(tái)已實(shí)現(xiàn)超一線城市全覆蓋，使得公眾出行更加便捷高效。在某次無人汽車制動(dòng)性能測試中，汽車以v0（未知）勻速直線行駛，感應(yīng)到前方障礙物后開始自動(dòng)剎車，第1s內(nèi)的平均速度為9m/s，2s末恰好停止，汽車減速過程可視為勻減速直線運(yùn)動(dòng)。（1）求汽車制動(dòng)過程中的加速度大小a；（2）若汽車以（1）中的加速度大小從靜止開始加速，勻速直線行駛一段時(shí)間后，再以相同大小的加速度減速到0，恰好到達(dá)相距96m的乘客處，已知汽車最大安全速度為v0，求汽車運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間。【答案】（1）6m/s2（2）10s【解析】【小問1詳解】根據(jù)題意可得聯(lián)立解得，【小問2詳解】汽車勻加速的時(shí)間為汽車勻減速的時(shí)間為勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為所以16.物體在萬有引力場中具有的勢(shì)能叫做引力勢(shì)能。若取兩物體相距無窮遠(yuǎn)時(shí)的引力勢(shì)能為零，一個(gè)質(zhì)量為的質(zhì)點(diǎn)距質(zhì)量為的引力中心為時(shí)，其萬有引力勢(shì)能為，G為萬有引力常量。已知地球的質(zhì)量為，一顆質(zhì)量為的人造地球衛(wèi)星以半徑繞地球運(yùn)行。（1）求衛(wèi)星動(dòng)能的大小；（2）若要使此衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑從增大為，此過程中衛(wèi)星發(fā)動(dòng)機(jī)所消耗的最小能量為多少？【答案】（1）（2）【解析】【小問1詳解】根據(jù)萬有引力提供向心力可得所以【小問2詳解】人造地球衛(wèi)星以半徑r2繞地球運(yùn)行時(shí)，動(dòng)能為衛(wèi)星發(fā)動(dòng)機(jī)所消耗的最小能量為17.某同學(xué)設(shè)計(jì)的拋射裝置如圖所示，固定傾斜長直導(dǎo)軌與水平面的夾角，開始滑塊和小球均位于導(dǎo)軌底端。某時(shí)刻滑塊以的初速度沿導(dǎo)軌上滑，同時(shí)小球斜向上拋出，滑塊滑至軌道最高點(diǎn)時(shí)恰好被小球擊中。已知滑塊與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)，不計(jì)空氣阻力，滑塊和小球均可視為質(zhì)點(diǎn)。重力加速度大小。求：（1）滑塊運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的時(shí)間與位移的大小；（2）小球初速度的大小及初速度與導(dǎo)軌間夾角的正切值。【答案】（1）2s，14m（2），【解析】【小問1詳解】由牛頓第二定律得解得滑塊運(yùn)動(dòng)到最高