2024届辽宁省凤城市第一中学高三上学期10月测试 物理试题（含解析）

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2024届辽宁省凤城市第一中学高三上学期10月测试 物理试题（含解析）
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。
5.本卷主要考查内容：必修第一、二册。
一、选择题：本题共 10 小题，共 46 分.在每小题给出的四个选项中，第 1~7 题只有一项符 合题目要求，每小题 4 分；第 8~10 题有多项符合题目要求，每小题 6 分，全部选对的得 6
分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分.
1.冰壶是冬奥会上一种投掷性竞赛项目.运动员以一定初速度投出冰壶使其在水平冰面上沿直
线自由滑行，其 v-t 图像如图乙所示.则下列说法不正确的是
A.冰壶加速度逐渐减小 B.冰壶在 t 。秒内运动的位移逐渐减小
C.冰壶和冰面间的动摩擦因数逐渐减小 D.冰壶的速度逐渐减小
2.交警在处理某次交通事故时，通过监控仪器扫描，获取的数据输入计算机后得到汽车在水 平路面上刹车过程中的位移随时间变化的规律为 x=30t-3t²(x 的单位是 m ，t 的单位是 s)，则
汽车在路面上留下的刹车痕迹长度为
A.75m B.37. 5m C.225m D. 150m
3.马扎属于中国传统手工工艺制品，腿交叉，上面绷帆布或麻绳等，可以合拢，便于携带.如
图所示，马扎放在水平地面上，书包放在两支撑腿 A 、B 等长的马
扎上，若 A 、B 之间的夹角 θ 增大，则
A.马扎对地面的压力增大，支撑腿受到的压力增大
B.马扎对地面的压力增大，支撑腿受到的压力不变
C.马扎对地面的压力不变，支撑腿受到的压力增大
D.马扎对地面的压力不变，支撑腿受到的压力不变
4.有一轻质橡皮筋下端挂一个铁球，手持橡皮筋的上端使铁球竖直向上做匀加速运动，若某
时刻手突然停止运动，则下列判断正确的是
A.铁球立即停止上升，随后开始向下运动
B.铁球立即开始向上做减速运动，当速度减到零后开始下落
C.铁球立即开始向上做减速运动，当速度达到最大值后开始下落
D.铁球继续向上做加速运动，当速度达到最大值后才开始做减速运动
5.如图所示，不计空气阻力，把运动员击出的网球运动看作平抛运动，则网球击出后在空中
运动的过程中，下列说法正确的是
A. 网球运动的轨迹是曲线且一直处于超重状态
B. 网球受到重力的平均功率不变，瞬时功率与时间成正比
C. 网球做匀加速曲线运动，在相等的时间内速度的变化量相等
D. 网球在相等时间内动能的变化量相等
6.如图所示，用长度为 l 的轻杆拴着质量为 m 的小球(可视为质点)，在竖直平面内做完整的
圆周运动，圆周上 A 点与圆心 O 等高，CD 为圆的竖直直径，B 是圆周上 A 、C 之间的某点.
重力加速度大小为 g，不考虑空气阻力和一切摩擦 .则小球做圆周运动的过程中
A.在圆周最高点时所受的向心力大小一定等于 mg 且处于完全失重状态
B.经过 A 点时，杆对小球的弹力方向一定竖直向上
C.经过 B 点时，杆对小球的弹力方向一定由 B 指向 O
D.经过最低点 D 时，小球对杆的弹力方向一定竖直向下，大小至少为 5mg
7.如图所示，质量分别为 m₁ 、m2 的两物体 A 、B 之间用轻质弹性细线连接，两物体与水平面 间的动摩擦因数相等.现对 B 物体施加一水平向右的拉力 F ，A 、B 一起向右做匀加速运动.下
列说法正确的是
A.撤去 F 的瞬间，物体 A 、B 的加速度将保持不变
B.若将 F 缓慢减小，在 F 减小的过程中，弹性细线上的拉力与
F 的比值不变
C.若将 F 增加一倍，则两物体的加速度也增加一倍
D.若将拉力 F 改为施加在 A 上且方向为水平向左，细线上的拉力大小不变
8.超级高铁是一种以“真空钢管运输”为理论核心的交通工具，具有超高速、高安全、低能耗、
噪声小、污染小等特点.一辆质量为 m 的超级高铁进行测试，先由静止开始做匀加速直线运 动，当功率达到额定功率后以额定功率运动，当速度达到最大速度后匀速运动一段时间，随 后关闭发动机，再做匀减速直线运动. 已知匀加速过程的加速度大小为匀减速过程中加速度
大小的 2 倍，在匀加速过程的前 t 时间内位移为 x1 ，匀减速过程的前 t 时间内位移为 x2,运动
过程所受阻力恒为 f.则下列说法正确的是
A.测试过程中超级高铁的最大速度为
B.测试过程中超级高铁做匀加速运动的末速度为
C.测试过程中超级高铁做匀加速运动的末速度为
D.测试过程中超级高铁的额定功率为
x1 + 2x2
2t
(x1 + 2x2)ft
2ft2 + 4mx1
9.2022 年 5 月 5 日，我国在太原卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭，成功将吉林一号宽 幅 01C 卫星送入预定轨道. 已知该卫星发射后在圆轨道做圆周运动，稳定后再变轨为如图所 示的椭圆轨道，两轨道相切于 P 点. P 、Q 分别为椭圆轨道的近地点和远地点，忽略空气阻力
和卫星质量的变化，则
A.宽幅 01C 卫星在椭圆轨道上运动的周期小于在圆轨道上运动的周
期
B.宽幅 01C 卫星在椭圆轨道上运动时，在 P 点的线速度大于在 Q 点
的线速度
C.宽幅 01C 卫星在 P 点由圆轨道变为椭圆轨道时需要在 P 处点火加速
D.宽幅 01C 卫星在椭圆轨道从 P 点运动到 Q 点的过程中，卫星的机械能增大
10.如图所示，一足够长的水平传送带在电动机带动下始终以速度 v 逆时针匀速转动，某时 刻将一质量为 m 的物块 P 轻放到传送带右端. 已知物块 P 与传送带间的动摩擦因数为 μ, 重
力加速度为 g.当物块 P 恰与传送带相对静止时，下列说法正确的是
A.物块相对于传送带运动的长度为
B.传送带的位移为
1
mv
2
C.传送带克服摩擦力做的功为
D.传送带与物块间产生的热量为 mv2
二、非选择题：本题共 5 小题，共 54 分.
11.(6 分)为了“验证机械能守恒定律” ，某学生想到用气垫导轨和光电门及质量为 m 的小车来
进行实验，如图所示，他将长为 L 的气垫导轨的左端垫高 H，在导轨上选取两点分别安装光
电门 A 、B，然后将小车从导轨上端释放，光电门自动记
录小车经过 A 、B 光电门时，车上挡光片挡光时间△l₁、
△t₂ ,用游标卡尺测得挡光片宽度 d，则：
(1)要验证 小车在运动过程 中机械 能 守恒 ，还 必 须测
出 .
(2)写出本实验验证机械能守恒定律的原理式 (用上面已知测量的物理量和还必须测
出的物理量符号表示).
(3)实验所用滑块的质量 m=600g,L=1.5m,H=10cm,l=50cm,则重力势能的减少量为 J.(g=10
m/s²)
12.(8 分)用如图所示的装置可以探究做匀速圆周运动的物体所需要的向心力的大小与哪些因
素有关.
(1)本实验采用的科学方法是 .
A.建立物理模型法 B.控制变量法
C.等效法 D.放大法
(2)图示情境正在探究的是 .
A. 向心力的大小与半径的关系 B. 向心力的大小与线速度大小的关系
C. 向心力的大小与角速度大小的关系 D. 向心力的大小与物体质量的关系
(3)若图中铝球和钢球的质量比为 1：2，则铝球与钢球的向心加速度之比为 ，受到的向心
力之比为 .
13.(12 分)在动画片《熊出没》中， 熊二用一根轻绳绕过树枝将光头强悬挂起来，如图所示， 此时轻绳与水平地面的夹角 θ=53°.已知光头强的质量为 60kg，熊二的质量为 300kg，不计轻
绳与树枝间的摩擦， g = 10m/s²,sin53° = 0.8,cs53° = 0.6.求:
(1)轻绳对熊二的拉力的大小.
(2)地面对熊二的支持力的大小.
(3)地面对熊二的摩擦力的大小.
14.(14 分)“抛石机”是古代战争中常用的一种设备，其装置简化原理如图所示.“抛石机”长臂 的长度 L=4.8m,短臂的长度 l=0.96 m.在某次攻城战中,敌人城墙高度 H=12m,士兵们为了能将 石块投入敌人城中，在城外堆出了高 h=8m 的小土丘，在小土丘上使用“抛石机”对敌人进行 攻击.士兵将质量 m=4.8k g 的石块装在长臂末端的弹框中，开始时长臂处于静止状态，其与 水平底面夹角 a = 30°.现对短臂施力，当长臂转到竖直位置时立即停止转动，石块被水平抛 出且恰好击中城墙正面与小土丘等高的 P 点，P 点与抛出位置间的水平距离 x₀ = 18m.不计
空气阻力,重力加速度 g=10m/s².求:
(1)石块刚被抛出时短臂末端的速度大小 v.
(2)石块转到最高点时对弹框竖直方向作用
力的大小.
(3)若城墙上端的水平宽度 d=2.4m，则石块
抛出时速度多大才可以击中敌人城墙顶部?
15.(14 分)如图所示，一轻弹簧的一端固定在倾角为 , 的固定光滑斜面的底部，另一端与质量 为 m 的小物块 a 相连.另一质量为 m 的小物块 b 紧靠 a 静止在斜面上，此时弹簧的压缩量为 x 。.从 t = 0时刻开始，对物块 b 施加沿斜面向上的外力 F(图中未画出)，使其始终做匀加速
直线运动.经过一段时间，物块 a 、b 分离；再经过同样长的时间，b 距其出发点的距离恰好
也为 x0,.弹簧的形变始终在弹性限度内，弹性势能
加速度大小为 g，物块 a 、b 均视为质点.求：
(1)物块 b 做匀加速直线运动的加速度大小 a 。.
(2)从 t = 0时刻至物块 a 、b 分离的过程中外力 F
所做的功 WF.
Ep = kx2(其中 x 为弹簧的形变量)，重力
物理 参考答案、提示及评分细则
1. B 根据 心 t 图线的斜率表示加速度，该图线的斜率的绝对值逐渐减小，可知冰壶做加速度减小的减速运 动，A正确；通过速度图线与时间轴围成的面积表示位移逐渐增大，B错误；冰壶运动的加速度是摩擦力产生 的，由牛顿第二定律得 ma—μmg，则a—μg，冰壶的加速度逐渐减小，则冰壶和冰面间的动摩擦因数逐渐减 小，故 C正确；由 心 t 图线可知速度逐渐减小，D正确 .
2. A 由 工—30t — 3t2 得，汽车刹车的初速度 心0 —30m/s，加速度 a— — 6m/s2，则汽车在路面上留下的刹车痕 迹长度为 75m，A项正确 .
3. C 当书包放在马扎上时，书包与马扎的总重力不变，故无论马扎两边支撑腿之间的角度如何变化，马扎对地 面的压力始终等于总重力，马扎对地面的压力不变，选项 A、B错误；由于书包对马扎的压力大小不随马扎两 边支撑腿之间的角度变化，根据力的分解可知，两边支撑腿上产生的分力随着夹角的增大而增大，选项 C正 确，D错误 .
4. D 因为手持橡皮筋的上端使铁球向上做匀加速运动时，橡皮筋对铁球的拉力大于其重力，当手突然停止运 动的瞬间以及以后很短的时间里，橡皮筋随着铁球向上运动，形变量减小，产生的弹力减小，铁球的加速度减 小，但加速度方向仍向上，铁球仍向上做加速度逐渐减小的变加速运动，当橡皮筋的弹力减小到等于铁球的 重力时，铁球上升的速度达到最大，随后速度开始逐渐减小，当速度减到零时到达最高点，小球才会开始下 落，A、B、C项错误，D项正确 .
5. C 网球从击出在空中 一 直只受重力作用，加速度为重力加速度，处于完全失重状态，选项 A错误；平抛运动 在竖直方向上是自由落体运动，平均功率和瞬时功率都与时间成正比，瞬时功率的比例系数大，选项 B错误； 做平抛运动的物体只受重力的作用，所以其加速度为重力加速度，不发生变化，是匀加速运动，可知在相等的 时间内速度的变化都相等，选项 C正确；做平抛运动的物体在相等时间内竖直方向发生的位移大小不同，动 能变化量不同，选项 D错误 .
6. D 在最高点，向心力的大小不 一 定等于重力，小球运动到最高点时若杆对小球无作用力，则只有重力提供
向心力，即 mg—mEQ \* jc3 \* hps9 \\al(\s\up 6(心2), l) ，得 心— 槡g l，此时小球才处于完全失重状态，选项 A错误；小球经过 A点时，杆对小球
的弹力提供向心力，所以此时杆对小球的弹力 一定指向 O，选项 B错误；小球经过 B点时速度较小时，所需要 的向心力较小，杆对小球提供支持力，即杆对小球的弹力可能由 O指向 B，故 C错误；小球经过最低点时，杆 对小球提供向上的拉力作用，使小球做圆周运动，当小球在最高点的速度为 0时，对应小球运动到最低点时
的速度最小，由机械能守恒可得 mg x2l—m心2，此时 T— mg—mEQ \* jc3 \* hps9 \\al(\s\up 6(心2), l) ，得 T—5mg，所以小球经过最低点 D
时，小球对杆的弹力最小值为 5mg，D正确 .
7. B 撤去 F的瞬间，整体在水平方向上只受滑动摩擦力作用，细线上的拉力发生突变，整体的加速度将变为 μg，物体 A、B的加速度将发生突变，A项错误 . 对 A、B整体，根据牛顿第二定律有 F— μ（m1 十m2）g—（m1 十
m2）a，对于物体 A，根据牛顿第二定律有 T— μm1g—m1a，联立解得— m1EQ \* jc3 \* hps9 \\al(\s\up 4(m1),十)m2 ，B项正确 . 若将 F增加 一
倍，有2F— μ（m1 十m2）g—（m1 十m2）a, ，则a, —a十m1 EQ \* jc3 \* hps16 \\al(\s\up 4(F),十)m2 >2a，C项错误 . 若将拉力 F改为施加在A 上且方 向为水平向左，则 F— μ（m1 十m2）g—（m1 十m2）a，对于物体 A，根据牛顿第二定律有 T— μm2g—m2a，解得
— m1EQ \* jc3 \* hps9 \\al(\s\up 6(m2),十)m2 ，D项错误 .
8. AC 超级高铁在加速过程的前 t 内 工1 — a1t2，超级高铁在减速过程开始的前 t 内 工2 — 心mt — a2t2，且 a1 —2a2，解得 心m — 工1 EQ \* jc3 \* hps16 \\al(\s\up 4(十),2)t2工2 ，选项 A正确；测试过程中超级高铁的额定功率为 P额 —f心m —（工1 十2EQ \* jc3 \* hps16 \\al(\s\up 4(2),t)工2）f，选项 D
【高三物理参考答案 第 1页（共 3页）】 24073C
错误；测试过程中超级高铁做匀加速运动的末速度小于 心m — 工1 EQ \* jc3 \* hps16 \\al(\s\up 4(十),2)t2工2 , 选项 B错误；a1 — 2EQ \* jc3 \* hps16 \\al(\s\up 4(工),t2)1 , 匀加速运动时 的牵引力 为 F—f十ma1 —f十 2EQ \* jc3 \* hps16 \\al(\s\up 4(m),t2)工1 , 测 试 过 程 中 超 级 高 铁 做 匀 加 速 运 动 的 末 速 度 为 心1 — EQ \* jc3 \* hps9 \\al(\s\up 4(P额),F) —
（工1 十2工2）ft
2ft2 十4m工1 , .
选项 C正确
9. BC 根据开普勒第三定律 , 卫星的轨道半长轴越大 , 周期越大 , 选项 A错误；由开普勒第二定律得 , 卫星在近 地点的速度大于在远地点的速度 , 选项 B正确；卫星在 P点由圆轨道变为椭圆轨道是离心运动 , 需要加速 , 选项 C正确；卫星从 P点运动到Q 点的过程中 , 只有万有引力做功 , 卫星的机械能守恒 , 选项 D错误 .
10. BD 物块 P放到传送带上受到的滑动摩擦力产生的加速度a— —μg , 则物块 P从开始运动到和传送 带共速过程中需要的时间 t — EQ \* jc3 \* hps16 \\al(\s\up 4(心),a)— , 物块 P相对地的位移 工物 — EQ \* jc3 \* hps16 \\al(\s\up 4(心),2)EQ \* jc3 \* hps9 \\al(\s\up 8(2),a)— 2EQ \* jc3 \* hps9 \\al(\s\up 7(心2),μ)g , 则在这 一 过程中传送带相对地
μg μg 2μg ,
的位移 工带 — 心t— 心 . 心 — 心2 , 故物块相对于传送带运动的长度 Δ工— 工带 — 工物 — 心2 A项错误 、B项正确；
对传送带研究 , 根据功的定义可知传送带克服摩擦力做的功 w克 —μmg. 工带 —m心2 , 而由相对滑动可求得传 送带与物块间产生的热量 Q—μmg.Δ工— m心2 , C项错误 、D项正确 .
11.（1）两光电门的间距l（2分）
（2）2g — 2 — 2（2分）
（3）0. 2（2分）
解析：（1）根据重力势能的表达式可知 , 还需测出两光电门之间的距离 .
（2）重力 势 能 的 减 少 量 为 ΔEp —mgh—mglsinθ—mgl , 动 能 增 加 量 为 ΔEk — m心22 — m心12 — m(）2 — m(）2 , 由 ΔEp —ΔEk , 整理可得需要验证的表达式 2g — 2 — 2 .
（3）代入数据可得重力势能的减少量为 ΔEp —mg —0. 2J.
12.（1）B（2分）
（2）D（2分）
（3）1: 1（2分） 1:2（2分）
解析：（1）探究做匀速圆周运动的物体所需要的向心力的大小与哪些因素有关 . 因涉及的物理量较多 . 故本 实验采用科学方法是控制变量法 , 故选 B.
（2）从图示中可以看出两组实验采用的是不同质量的物体 , 所以探究的是向心力的大小与物体质量的关系 . 故选 D.
（3）根据向心加速度和向心力的公式a— EQ \* jc3 \* hps9 \\al(\s\up 6(心2),R) , F—mEQ \* jc3 \* hps9 \\al(\s\up 6(心2),R) , 由于线速度和半径相等 , 所以向心加速度之比为 1:
1；向心力之比为 1:2.
13. 解：（1）以光头强为研究对象 , 进行受力分析 , 得到拉力 T—mg—600N （2分） FN
故轻绳对熊二的拉力的大小为 600N （2分） T
则有 FN —Mg — Tsinθ （2分）
解得 FN —2520N （2分）
（2）以熊二为研究对象 , 受力分析如图所示 θ Ff
Mg
（3）水平方向有 Ff —Tcsθ （2分）
解得 Ff —360N （2分）
【高三物理参考答案 第 2页（共 3页）】 24073C
14. 解：（1）石块抛出后做平抛运动 , 有
L十Lsin a — gt12 （1分）
则石块抛出时的速度 心0 — EQ \* jc3 \* hps9 \\al(\s\up 4(工0),t1) （1分）
长臂和短臂的角速度相同 , 有 EQ \* jc3 \* hps9 \\al(\s\up 4(心0),L)— EQ \* jc3 \* hps16 \\al(\s\up 4(心),l) （1分）
代入数据解得 心—3m/s （2分）
（2）石块转到最高点时 , 弹框对石块竖直方向的作用力和石块的重力的合力提供石块做圆周运动的向心力 , 根据牛顿第二定律得
F十mg—m心EQ \* jc3 \* hps9 \\al(\s\up 6(0 2),L) （2分）
解得 F—177N （1分）
根据牛顿第三定律知 , 石块转到最高点时对弹框竖直方向作用力的大小为 177N （1分）
（3）石块击中城墙顶部时 , 根据h十L十Lsin a — H— gt22 （1分）
代入数据解得 t2 —0. 8 s （1分）
石块击中城墙顶部的水平位移 工0三工三工0 十d （1分）
抛出时初速度 心, — EQ \* jc3 \* hps16 \\al(\s\up 4(工),t2) （1分）
代入数据解得 22. 5m/s三心, 三25. 5m/s （1分）
15. 解：（1）以a、b整体为研究对象 , 由题意可得
（m十m）gsinθ—k工0 （1分）
从 t —0时开始 , 设物块b做匀加速直线运动的加速度的大小为a0 , 经时间 t1 物块a、b分离 , 此过程中物块b 运动的位移为 S1
S1 — a0t12 （1分）
物块a、b分离时 , 以物块a为研究对象 , 有k（工0 — S1）— mgsinθ—ma0 （2分）
同样再经过时间 t1 , 物块b距其出发点的距离恰好也为 工0
工0 — a0（2t1）2 （1分）
解得a0 — gsinθ （2分）
（2）弹赁弹力做的功 W弹 — — ΔEp , 在整个过程中弹赁弹性势能变化量
ΔEp — k（工0 — S1）2 — k工02 （2分）
从 t —0时开始到物块a、b分离的过程中 , 有
WF 十W弹 —（m十m）gS1 sinθ— （m十m）心12 — 0 （2分）
上式中 心1 —a0t1 （1分）
解得 WF —0. 13mg工0 sinθ （2分）
【高三物理参考答案 第 3页（共 3页）】 24073C