河南省新鄉(xiāng)市名校2024-2025學(xué)年高三上學(xué)期階段性診斷測試（期中聯(lián)考）物理試題（解析版）

高級中學(xué)名校試卷PAGEPAGE1高三階段性診斷測試物理本試卷滿分100分，考試用時90分鐘。注意事項：1.答題前，考生務(wù)必將自己的姓名、考生號、考場號，座位號填寫在答題卡上。2.回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。3.考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。4.本試卷主要考試內(nèi)容：人教版必修第一冊、必修第二冊、選擇性必修第一冊第一章。一、單項選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項符合題目要求。1.在升降電梯內(nèi)的地板上放一體重計，電梯靜止時，某同學(xué)站在體重計上，體重計示數(shù)為如圖所示的40kg。電梯突然啟動，在啟動的一段時間內(nèi)，該同學(xué)發(fā)現(xiàn)體重計示數(shù)為45kg，取重力加速度大小g=10m/s2，下列說法正確的是（）A.該同學(xué)的質(zhì)量變大了 B.電梯啟動時一定在豎直向上運動C.電梯啟動時可能在豎直向下運動 D.電梯啟動時的加速度大小為2m/s2【答案】B【解析】A．該同學(xué)的質(zhì)量不變，故A錯誤；BC．該同學(xué)在這段時間內(nèi)處于超重狀態(tài)，電梯啟動時一定在豎直向上運動，故B正確，C錯誤；D．根據(jù)牛頓第二定律，可知其中解得故D錯誤。故選B。2.長為L的列車經(jīng)過鐵路橋的過程中做勻減速直線運動，列車通過橋頭的時間為t，列車在橋上（整車均在橋上）運動的時間也為t，列車通過橋尾的時間為2t，則列車的加速度大小為（）A. B. C. D.【答案】A【解析】勻變速直線運動某段時間中間時刻的瞬時速度等于該段時間的平均速度則解得故選A。3.蹦床運動是運動員在一張繃緊的彈性網(wǎng)上蹦跳、翻滾并做各種空中動作的運動項目。質(zhì)量為50kg的運動員，從離水平網(wǎng)面3.2m高處由靜止自由下落，著網(wǎng)后沿豎直方向蹦回離水平網(wǎng)面5.0m高處。已知運動員與網(wǎng)接觸的時間為0.6s，取重力加速度大小，則網(wǎng)對運動員的平均作用力大小為（）A.1000N B.1500N C.2000N D.2500N【答案】C【解析】設(shè)運動員接觸網(wǎng)面時速度大小為，則解得設(shè)運動員離開網(wǎng)面時的速度大小為，則解得取豎直向上方向為正方向，由動量定理得解得故選C。4.一水平固定的水管，水從管口以不變的速度源源不斷地噴出。水管距水平地面高，水落地的位置到管口的距離為。不計空氣阻力及摩擦力，取重力加速度大小，則水從管口噴出的初速度大小為（）A. B. C. D.【答案】D【解析】平拋運動知識可知，其中可得水從管口噴出的初速度大小為故選D。5.天問一號探測器在距火星表面高度為h的軌道上做周期為T的勻速圓周運動，已知引力常量為G，火星的半徑為R，火星的質(zhì)量為（）A. B. C. D.【答案】C【解析】根據(jù)萬有引力提供向心力可得解得火星的質(zhì)量為故選C。6.如圖所示，水平地面上的物體在與水平方向成的拉力的作用下沿地面做勻加速直線運動的加速度大小為，在與水平方向成的推力的作用下沿地面做勻加速直線運動的加速度大小為。已知拉力與推力的大小相等，，則物體與地面間的動摩擦因數(shù)為（）A. B. C. D.【答案】D【解析】物體在拉力的作用下有物體在推力的作用下有其中，解得故選D。7.如圖所示，質(zhì)量為的薄木板靜置在足夠大的水平地面上，一質(zhì)量為、可視為質(zhì)點的物塊以的速度從左端滑上木板，恰好能到達(dá)木板的右端。已知物塊與木板間的動摩擦因數(shù)為0.2，木板與地面間的動摩擦因數(shù)為0.1，取重力加速度大小，下列說法正確的是（）A.木板的長度為1m B.木板的最大速度為C.物塊向右運動的最大距離為2m D.木板沿地面運動的最大距離為1m【答案】D【解析】AB．物塊做減速運動的加速度大小為木板的加速度共速時解得t=1s，v=1m/s則物塊位移木板位移木板長度木板的最大速度為選項AB錯誤；CD．共速后整體的加速度還能移動的距離物塊向右運動的最大距離為2.5m，木板沿地面運動的最大距離為1m，選項C錯誤，D正確。故選D。8.百米訓(xùn)練賽中，槍響后（忽略運動員的反應(yīng)時間）運動員立即起跑，之后的運動可看作三個連續(xù)的過程，分別為勻加速直線運動、加速度隨位移線性減小的加速運動、勻速直線運動，圖像如圖所示，下列說法正確的是（）A.運動員做勻加速直線運動的時間為3sB.運動員的最大速度為C.運動員到達(dá)終點前勻速運動的時間為7.3sD.運動員的成績小于11.3s【答案】D【解析】A．根據(jù)圖中數(shù)據(jù)可知可得運動員做勻加速直線運動的時間為選項A錯誤；B．根據(jù)v2=2ax可知，圖像與橫著圍成面積的兩倍等于速度的平方，即運動員的最大速度選項B錯誤；C．運動員到達(dá)終點前勻速運動的時間為選項C錯誤；D．運動員在處的速度大小為運動員在處的速度大小為，此過程中的平均速度大于，此過程運動的時間小于1s，運動員的成績小于11.3s，選項D正確。故選D。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。每小題有多個選項符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。9.如圖所示，粗糙水平地面上靜置一楔形物塊a，其斜面上有一小物塊b，b與平行于斜面的細(xì)繩的一端相連，細(xì)繩的另一端固定在斜面上，a與b之間光滑，剪斷細(xì)繩的瞬間，下列說法正確的是（）A.物塊a對地面的壓力一定減小 B.小物塊b對物塊a的壓力可能不變C.小物塊b對物塊a的壓力可能減小 D.小物塊b對物塊a的壓力可能增大【答案】ABC【解析】A．剪斷細(xì)繩前，以a、b為整體，豎直方向根據(jù)受力平衡可得剪斷細(xì)繩的瞬間，由于a與b之間光滑，則b相對a向下運動，b具有豎直向下的分加速度，以a、b為質(zhì)點組，根據(jù)質(zhì)點組牛頓第二定律可得可得可知物塊a對地面的壓力一定減小，故A正確；BCD．剪斷細(xì)繩前，以b為對象，設(shè)斜面傾角為，垂直斜面方向根據(jù)受力平衡可得剪斷細(xì)繩的瞬間，b相對a向下運動，若a仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，以b為對象，則有可知小物塊b對物塊a的壓力不變；剪斷細(xì)繩的瞬間，b相對a向下運動，若a沿水平方向向左運動，則b具有沿斜面向下的分加速度和垂直斜面向下的分加速度；以b為對象，垂直斜面方向根據(jù)牛頓第二定律可得可得可知小物塊b對物塊a壓力減小；故BC正確，D錯誤。故選ABC。10.一物體靜止在足夠大的水平地面上，某時刻起在物體上作用一水平恒力，2s后撤去，物體在恒力F作用下的速度大小v隨時間t的變化圖像如圖所示，已知物體與水平地面間的動摩擦因數(shù)為0.4，取重力加速度大小，下列說法正確的是（）A.物體的質(zhì)量為0.5kg B.恒力F對物體做的功為24JC.物體沿地面減速的距離為4m D.物體沿地面運動的最大距離為6m【答案】AD【解析】A．速度時間圖像斜率表示加速度、面積表示位移，圖像可知物體在恒力F作用下的加速度大小根據(jù)牛頓第二定律有聯(lián)立解得選項A正確；B．由圖可知物體在恒力F作用下的運動的位移大小為則恒力F對物體做的功為選項B錯誤；C．撤去恒力F后，物體沿地面減速的距離為，摩擦力為全過程由動能定理得聯(lián)立以上解得故C錯誤；D．以上可知物體沿地面運動的最大距離為故D正確。故選AD。11.如圖所示，傾角為的粗糙斜面固定在水平地面上，跨過輕質(zhì)滑輪的輕質(zhì)柔軟細(xì)繩左端與質(zhì)量為1kg的物塊A連接，右端與物塊B連接，用手托住物塊B，物塊A位于斜面中點，細(xì)繩繃直，兩物塊恰好在同一水平面上。突然松手，經(jīng)0.6s物塊B落地，物塊A繼續(xù)運動并恰好能到達(dá)斜面頂端。已知物塊A與斜面間的動摩擦因數(shù)為0.5，物塊B落地前滑輪左側(cè)細(xì)繩始終與斜面平行，不計空氣阻力及滑輪摩擦，兩物塊均可視為質(zhì)點，，取重力加速度大小，下列說法正確的是（）A.松手前物塊B距地面高度為0.6mB.物塊B著地前的速度大小為C.物體B的質(zhì)量為5kgD.物塊B著地前的動能為32J【答案】BC【解析】AB．題意可知松手前物塊A到斜面頂端的距離為設(shè)物塊A沿斜面向上減速時的加速度大小為，物塊B落地時的速度大小為v，則有解得，選項A錯誤，B正確；CD．設(shè)物塊B的質(zhì)量為，物塊A沿斜面向上加速時的加速度大小為，此過程中細(xì)繩中的張力大小為T，則有根據(jù)牛頓第二定律，則物體AB有因為解得，選項C正確，D錯誤。故選BC。12.如圖所示，質(zhì)量為m、可視為質(zhì)點的小球在兩根等長輕繩的作用下，恰能在豎直面內(nèi)的軌道1上做半徑為r的圓周運動，當(dāng)小球運動到最低點時剪斷右側(cè)輕繩，隨后小球恰能在水平面內(nèi)的軌道2上做圓周運動。不計空氣阻力，重力加速度大小為g，下列說法正確的是（）A.小球在軌道1上做圓周運動的最大速度為B.小球在軌道2上做圓周運動的角速度為C.小球在軌道2上運動時，輕繩中的張力大小為D.輕繩斷裂前瞬間繩中張力大小為【答案】AC【解析】A．設(shè)小球在最高點時的速度大小為v1，在最低點時的速度大小為v2，則有又解得故A正確；B．小球在水平面內(nèi)做圓周運動時，設(shè)繩與豎直方向的夾角為θ，則有又解得故B錯誤；C．設(shè)小球在軌道2上運動時，輕繩中的張力大小為T1，則有，解得故C正確；D．設(shè)輕繩斷裂前繩中的張力大小為T2，則有解得故D錯誤。故選AC。三、非選擇題：本題共6小題，共60分。13.某同學(xué)用如圖甲所示的裝置驗證牛頓第二定律，力傳感器可以測量輕繩中的拉力大?。?）實驗時保持帶滑輪的長木板水平，在砝碼盤中放入一定質(zhì)量的砝碼，得到如圖乙所示的一條紙帶，、、、是紙帶上相鄰兩個計時點之間的距離，已知打點計時器打點的周期為，則小車的加速度大小______。（2）改變砝碼盤中砝碼的質(zhì)量多次測量，根據(jù)紙帶計算出小車的加速度，以力傳感器的示數(shù)為橫坐標(biāo)，小車的加速度為縱坐標(biāo)，描點得到如圖丙所示的斜率為的擬合直線，圖像不過原點的原因是______；用天平測出滑輪和小車的總質(zhì)量______，就驗證了牛頓第二定律?！敬鸢浮浚?）（2）沒有平衡摩擦力【解析】（1）紙帶上相鄰兩個計時點的時間間隔為，根據(jù)逐差法有（2）[1][2]題中圖像不過原點的原因是沒有平衡摩擦力；由牛頓第二定律可得則則解得14.某實驗小組同學(xué)用如圖甲所示的裝置“研究平拋物體的運動規(guī)律”，當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮　＃?）實驗前應(yīng)對實驗裝置反復(fù)調(diào)節(jié)，直到斜槽末端切線__________，每次讓小球從同一位置由靜止釋放，是為了每次平拋__________。（2）賈同學(xué)正確實驗得到小球做平拋運動軌跡，如圖乙所示，其中O為拋出點，則小球做平拋運動的初速度大小__________。（3）林同學(xué)將白紙換成每格邊長的方格紙，通過實驗記錄了小球在運動途中的三個位置，如圖丙所示，則小球做平拋運動的初速度大小__________?！敬鸢浮浚?）水平初速度相同（2）15（3）4.2【解析】【小問1詳析】[1][2]為了保證小球拋出的速度處于水平方向，實驗前應(yīng)對實驗裝置反復(fù)調(diào)節(jié)，直到斜槽末端切線水平；每次讓小球從同一位置由靜止釋放，是為了每次平拋的初速度相同。【小問2詳析】豎直方向有可得則小球做平拋運動的初速度大小為【小問3詳析】豎直方向有可得水平方向有可得小球做平拋運動的初速度大小為15.從足夠長的固定光滑斜面頂端O點，每隔由靜止分別釋放A、B、C三個相同的小球（均可視為質(zhì)點），小球沿斜面做勻加速直線運動，某時刻三個小球的位置如圖所示，小球A、B間的距離，小球B、C間的距離，求：（1）小球沿斜面運動的加速度大小a；（2）此時小球C距斜面頂端的距離d、【答案】（1）（2）【解析】【小問1詳析】根據(jù)勻變速直線運動規(guī)律有解得【小問2詳析】設(shè)題圖中小球B的速度大小為，則有解得16.跳臺滑雪是以滑雪板為工具，在專設(shè)的跳臺上通過助滑坡獲得速度，比拼跳躍距離和動作姿勢的一種雪上競技項目。圖為簡化后的跳臺滑雪賽道，質(zhì)量m=60kg的運動員從圓弧軌道的末端A以vA=24m/s的速度水平飛出，落在傾角為θ、足夠長的斜坡上，不計空氣阻力，取重力加速度大小g=10m/s2，sinθ=0.6，求：（1）運動員在斜坡上的落點到A點的距離s；（2）運動員到斜坡的最大距離d?！敬鸢浮浚?）108m（2）12.96m【解析】【小問1詳析】設(shè)運動員做平拋運動的時間為t，則有由幾何關(guān)系得聯(lián)立解得【小問2詳析】將運動員在空中的運動看成沿斜坡和垂直斜坡的兩個勻加速直線運動的合成，如圖所示設(shè)運動員從A點飛出到距斜坡最遠(yuǎn)所用的時間為t′，有運動員到斜坡的最大距離為聯(lián)立可得17.如圖所示，水平恒力F作用在質(zhì)量為2m的小球A（視為質(zhì)點）上，細(xì)線與豎直方向的夾角，小球A和質(zhì)量為5m的物塊B用平行斜面、跨過光滑定滑輪的細(xì)線連接，物塊B放在傾角的斜面體C上，C固定在水平地面上，A、B和C均處于靜止?fàn)顟B(tài)。突然撤去恒力F，小球A在擺動過程中物塊B不滑動，定滑輪可視為質(zhì)點，滑動摩擦力等于最大靜摩擦力，重力加速度大小為g。求：（1）恒力F的大?。唬?）撤去恒力F前細(xì)線中的張力大小T；（3）撤去恒力F后細(xì)線中的最大張力；（4）物塊B和斜面體C間的最小動摩擦因數(shù)?！敬鸢浮浚?）（2）（3）（4）【解析】【小問1詳析】小球A在三個力作用下處于平衡狀態(tài)，有解得【小問2詳析】根據(jù)平衡條件有解得【小問3詳析】小球A在最低點時，細(xì)線中的張力最大，設(shè)定滑輪右側(cè)細(xì)繩的長度為l，小球A在最低點時的速度大小為v，由動能定理由牛頓第二定律解得【小問4詳析】若小球A在最低點時，物塊B和斜面體C間達(dá)到最大靜摩擦力，則有解得若在撤去恒力F瞬間，物塊B和斜面體C間達(dá)到最大靜摩擦力，則有解得綜上，物塊B和斜面體C間的最小動摩擦因數(shù)為18.如圖所示，均可視為質(zhì)點的小