2025届吉林省普通中学高三上学期高考模拟一模考试物理试卷[解析版]

这是一份2025届吉林省普通中学高三上学期高考模拟一模考试物理试卷[解析版]，共16页。
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，贴好条形码。
2．答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。答非选择题时，用0.5毫米的黑色签字笔将答案写在答题卡上。字体工整，笔迹清楚。
3．请按题号顺序在答题卡相应区域作答，超出区域所写答案无效；在试卷上、草纸上答题无效。
4．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
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，其中第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. 2024年4月3日，中国台湾花莲县海域发生7.3级地震。如图所示，高度约为30m的“天王星大楼”发生严重倾斜，是所受地震影响最大的建筑物之一。若钢混结构建筑物的固有频率与其高度的平方成正比，其比例系数为0.1，则地震波到达地面的频率最可能是（ ）
A. 10HzB. 30HzC. 40HzD. 90Hz
【答案】D
【解析】根据题意有
若建筑物发生严重倾斜，则驱动力的频率等于固有频率。
故选D。
2. 一辆车由于突发状况直线刹车至静止，因刹车抱死在地面上留下痕迹，交警测量了路面上留下的刹车痕迹，要粗略判断汽车是否超速，其中重力加速度已知，只需要知道下列选项中一个数据就可以解决这个问题，这个数据是（ ）
A. 汽车的质量B. 汽车的轮胎与地面的动摩擦因数
C. 汽车所受的摩擦力D. 汽车所受的支持力
【答案】B
【解析】汽车刹车时可以看成是匀减速运动，设汽车刹车瞬间时速度为，加速度大小为，刹车痕迹为，由匀变速直线运动规律可得
结合牛顿第二定律可知
联立解得
故可得要通过一个数据就可以求得汽车是否超速时，该数据为汽车的轮胎与地面的动摩擦因数，B正确。
故选B。
3. 校运动会上甲乙两同学参加百米赛跑，速度—时间图像如图所示，甲同学在时刻达到终点。则甲、乙从起点到终点的过程中（ ）
A. 甲的加速度一直比乙大B. 甲、乙间距离最大的时刻一定是时刻
C. 之间某时刻甲追上乙D. 甲的平均速度比乙小
【答案】C
【解析】A．根据图像的切线斜率表示加速度，甲同学图像的斜率先小于乙，再大于乙，后等于乙，故甲的加速度不是一直比乙大，故A错误；
D．根据图像与横轴围成的面积表示位移，且甲同学在时刻达到终点，可知甲同学先到达终点，而甲、乙两同学从起点到终点的位移相同，所以甲的平均速度比乙大，故D错误；
BC．根据图像可知，时间内甲的速度一直小于乙的速度，所以时刻乙在前面；之后甲的速度一直大于乙的速度，且甲同学在时刻先到达终点，所以之间某时刻甲追上乙；甲追上乙前，两者的最大距离在时刻，甲追上乙后，甲、乙的距离逐渐增大，所以整个过程甲、乙间距离最大的时刻不一定是时刻，故B错误，C正确。
故选C。
4. 如图，是工人在装卸桶装水时的常用方法，工人将水桶静止放在卸货轨道的上端，水桶会沿着轨道下滑到地面。某次卸货时，水桶含水的总质量是20 kg，水桶释放点到地面的高度是1 m，水桶滑到地面时速度是2 m/s，重力加速度取10 m/s2，关于水桶在该轨道上滑下的过程说法正确的是（ ）
A. 阻力对水桶做功是160 JB. 水桶滑到轨道末端时重力的瞬时功率是400 W
C. 水桶损失的机械能是160 J D. 重力的冲量是40 N∙s
【答案】C
【解析】AC．由动能定理
解得
根据
解得
即水桶损失的机械能是160 J，故A错误，C正确；
B．设斜面倾角为θ，水桶滑到轨道末端时重力的瞬时功率为
由于0 < θ < 90°，则有
故B错误；
D．由动量定理可知，合外力的冲量是
又
可得
故D错误。故选C。
5. 如图，环保人员在检查时发现一根圆形排污管正在向外满口排出大量污水。这根管道水平设置，测得管口离水面的高度为h，排污管内径为D，污水从管口落到水面的水平位移为x，该管道的排污流量为Q（流量为单位时间内流体通过某横截面的体积）。不计一切阻力，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ）
A. 污水流速越快，水从出管口到抛入水面时间越长
B. 污水抛入水面时速度方向可能与水面垂直
C. 留在空中的污水体积大于
D. 管道的排污流量为
【答案】D
【解析】A．水流从水管出来后做平抛运动，根据平抛运动的规律
解得
可知，水从出管口到抛入水面的时间只与离水面的高度有关，与水的流速无关，A错误；
B．水抛入水面时具有水平方向和竖直方向的速度，因此，入水面时的速度不可能与水面垂直，B错误；
C．空中污水柱的体积为
C错误；
D．管道的排污流量为
其中
结合上述分析，联立解得
D正确。故选D。
6. 如图所示，水平轻弹簧一端连接物块m，另一端固定在水平转盘的中心轴上，转盘绕中心轴匀速转动的角速度为ω，弹簧没有超过弹性限度，转盘足够大。已知物块与转盘间的动摩擦因数为μ，弹簧原长为l₀，劲度系数为，g为重力加速度。以下说法正确的是（ ）
A. 时，弹簧弹力一定为0
B. 时，弹簧长度可能为
C. ω由0缓慢增大，摩擦力一直增大
D. ω由0缓慢增大，弹簧的弹力不为零，且一直增大
【答案】B
【解析】AB．物体随转盘一起做圆周运动时先是摩擦力提供向心力，当摩擦力达到最大静摩擦后继续增大转盘的转速，弹簧就会出现弹力，则弹簧弹力为零时，即弹簧处于原长时，根据牛顿第二定律有
解得
而当弹簧的长度为时，此时物块做圆周运动的半径为，做圆周运动所需的向心力为弹簧的弹力与最大静摩擦之和，设此时物块转动的角速度为，根据牛顿第二定律有
解得
故A错误，B正确；
CD．ω由0缓慢增大，物块受到的静摩擦力逐渐增大，物块做圆周运动所需向心力由静摩擦力提供，弹簧的弹力为零，当时，静摩擦力达到最大，若继续增大，则物块开始滑动，弹簧将被拉伸，弹簧的弹力由0逐渐增大，此后摩擦力为滑动摩擦力，大小不再变化，故CD错误。故选B。
7. 神舟十五号飞船停靠天和核心舱后，中国空间站基本建成。空间站绕地球可看作做匀速圆周运动，由于地球的自转，空间站的飞行轨道在地球表面的投影如图所示，图中标明了空间站相继飞临赤道上空所对应的地面的经度。设空间站绕地球飞行的轨道半径为，地球同步卫星飞行轨道半径为，则与的比值最接近的值为（ ）
A. 10B. 8C. 6D. 4
【答案】C
【解析】由图可知，空间站每绕地球运动一圈，地球自转的角度为，设空间站绕地球做匀速圆周运动的周期为，地球自转周期为，则有
卫星绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力可得
可得
则有
故选C。
8. 蝙蝠具有一种回声定位的特殊本领，它们在喉部产生短促而高频的超声波，经鼻或嘴传出后被附近物体反射回来形成回声，听觉神经中枢对回声本身以及发出声与回声间的差异进行分析，从而确定前方猎物的位置、大小、形状、结构以及运动速度与方向，下列说法正确的是（ ）
A. 不同蝙蝠发出不同频率的超声波可能发生干涉
B. 蝙蝠发出的超声波进入水中后波长不变
C. 蝙蝠产生高频的超声波目的是便于捕捉较小的猎物
D. 蝙蝠听到回声的频率变高时，能判断出猎物正在靠近
【答案】CD
【解析】A．发生干涉时两列波的频率必须相同，则不同蝙蝠发出不同频率的超声波不可能发生干涉，A错误；
B．蝙蝠发出的超声波进入水中后传播速度要发生变化，频率不变，根据
可知，波长随之发生改变，B错误；
C．高频的超声波波长较短，更容易被较小的猎物反射，则蝙蝠产生高频的超声波目的是便于捕捉较小的猎物，C正确；
D．根据多普勒效应可知，蝙蝠听到回声频率变高时，能判断出正在靠近的猎物，D正确。
故选CD。
9. 如图所示，5颗完全相同的象棋棋子整齐叠放在水平面上，第5颗棋子最左端与水平面上的a点重合，所有接触面间的动摩擦因数均相同，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现将水平向右的恒力F作用在第3颗棋子上，恒力作用一小段时间后，五颗棋子的位置情况可能是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】AD
【解析】因3对4的滑动摩擦力为3μmg小于4和5之间的最大静摩擦力4μmg，则4不可能滑动；同理5也不可能滑动，排除图B；当力F较小时，对1、2、3整体以共同的加速度向右运动，此时如图A所示；当F较大时，2、3之间会产生滑动，由于3对2有摩擦力作用，则1、2的整体要向右移动，故C图错误，D正确。
故选AD。
10. 如图所示，质量均为m的小球A、B用一根长为l的轻杆相连，竖直放置在光滑水平地面上，质量也为m的小球C挨着小球B放置在地面上。扰动轻杆使小球A向左倾倒，小球B、C在同一竖直面内向右运动。当杆与地面有一定夹角时小球B和C分离，已知C球的最大速度为v，小球A落地后不反弹，重力加速度为g。则（ ）
A. 球B、C分离前，A、B和C三球组成的系统动量守恒
B. 球B、C分离时，球B对地面的压力大小为mg
C. 从开始到A球落地的过程中，杆对球B做的功为
D. 小球A落地时的动能为
【答案】BD
【解析】A．在水平方向A、B、C组成的系统所受的合外力为零，因此三个小球在水平方向动量守恒，A错误；
B．从开始运动到B、C分离前，轻杆对B的力为推力，使B球加速运动，分离时杆对B的力等于零，因此B对地面的压力大小为mg，B正确；
CD．分离前，A、B、C组成的系统水平方向动量守恒，当A落地时，A、B的水平速度相等
因此A落地时B的速度
根据能量守恒，可知杆对球B做的功等于B、C动能之和，即
C错误；
D．A、B、C组成的系统机械能守恒
解得
D正确。
故选BD。
二、非选择题：共54分
11. 如图甲，用量程为5N的弹簧测力计，测量一个超出其量程的物体的重力：
（1）将表面印有等距圆环的白纸固定在竖直放置的木板上；
（2）三根细线分别与弹簧测力计一端、一个图钉、待测重物相连，弹簧测力计的另一端固定，通过改变图钉在木板的位置调节细线OB，使细线的结点O与圆环的圆心位置重合；
（3）标出OA、OB、OC的拉力方向，记录弹簧测力计的读数________N；
（4）设定相邻两环间距离表示1N，根据共点力平衡条件和平行四边形定则，用“力的图示”在图乙中作出OA、OB拉力的合力，由作图结果可得重物的重力为________N（结果保留一位有效数字）。
（5）若结点O和图钉的位置不动，使弹簧测力计拉动细线OA从图示位置逆时针缓慢转动至水平，则弹簧测力计示数大小变化情况为________。（填“增大”、“减小”或“先减小后增大”）
【答案】（3）3.00 （4）7.0 （5）先减小后增大
【解析】[1] 由于弹簧测力计的分度值为0.1N,需要估读到分度值的下一位，故其读数为3.00N;
[2] 根据力的图示可知，重力的大小等于合力的大小，即
[3] 作出如图所示的动态矢量三角形，可知弹簧测力计的示数先减小后增大
12. 小黄同学在暗室中用图示装置做“测定重力加速度”的实验，用到的实验器材有：分液漏斗、阀门、支架、接水盒、一根有荧光刻度的米尺、频闪仪。具体实验步骤如下：
①在分液漏斗内盛满清水，旋松阀门，让水滴以一定的频率一滴滴的落下；
②用频闪仪发出的闪光将水滴流照亮，由大到小逐渐调节频闪仪的频率，当频率为25Hz时，第一次看到一串仿佛固定不动的水滴；
③用竖直放置的米尺测得各个水滴所对应的刻度；
④处理数据，得出结论；
（1）水滴滴落的时间间隔为________s。
（2）小黄同学测得连续相邻的五个水滴之间的距离如图乙所示，根据数据计算当地重力加速度g＝________；D点处水滴此时的速度________m/s。（结果均保留三位有效数字）
（3）调整阀门可以控制水滴大小，由于阻力影响，测得两次实验图像如图丙所示，假设水滴下落过程中受到的阻力大小恒定且相等，由图像可知水滴a的质量________（填“大于”或“小于”）水滴b的质量。
【答案】（1）0.04 （2）9.69 2.48 （3）大于
【解析】【小问1详解】
由于闪仪的频率为25Hz时，看到水滴仿佛固定不动，故水滴滴下的时间间隔为
【小问2详解】[1]根据逐差法求加速度可得该地的重力加速度为
[2]由某段时间内中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度可得，D点的瞬时速度
【小问3详解】
根据动能定理可知
解得
结合图像可知
故
13. 安全气囊是有效保护乘客的装置，如图甲所示，在安全气囊的性能测试中，可视为质点的头锤从离气囊表面高度为H处做自由落体运动。与正下方的气囊发生碰撞。以头锤到气囊表面为计时起点，气囊对头锤竖直方向作用力F随时间t的变化规律，可近似用图乙所示的图像描述。已知头锤质量M = 30 kg，H = 3.2 m，重力加速度大小取g = 10 m/s2。求
（1）碰撞过程中F的冲量大小和方向
（2）碰撞结束后头锤上升的最大高度
【答案】（1）330 N∙s，方向竖直向上 （2）0.2 m
【解析】【小问1详解】
F − t图像与坐标轴围成的面积表示冲量，由图像可知碰撞过程中F的冲量大小为
方向与F的方向相同，均为竖直向上。
【小问2详解】
设头锤落到气囊上时的速度大小为v0，由自由落体运动公式得
以竖直向上为正方向，头锤与气囊作用过程，由动量定理得
设上升的最大高度为h，由动能定理得
解得
14. 如图所示，质量为的物块A与传送带摩擦因数为0.125，传送带顺时针旋转，速率为3m/s，PQ两端间距离。将物块A用不可伸长的轻质细线绕过轻质光滑的定滑轮C与质量的物块B相连，细线AC与传送带平行，重力加速度。物块A在传送带P端由静止释放，求：
（1）释放后一小段时间细线拉力；
（2）物块A从P端运动到Q端所用的时间。
【答案】（1） （2）
【解析】【小问1详解】
物块A从释放到与传送带共速的这段时间内，所受摩擦力方向水平向右。设此过程中物块A的加速度大小为，对A、B整体根据牛顿第二定律有
解得
对B根据牛顿第二定律有
解得
【小问2详解】
物块A从释放到与传送带共速所经历的时间为
运动的位移为
物块A与传送带共速之后，摩擦力方向变为水平向左，设物块A的加速度大小为，对A、B整体根据牛顿第二定律有
解得
物块A以加速度运动的位移为
设物块A以加速度运动的时间为，根据运动学公式得
解得
物块A由静止释放从P端运动到Q端所用的时间为
15. 如图所示，质量为M的凹槽放在光滑水平地面上，凹槽内有光滑圆弧轨道AB、水平粗糙轨道BC和光滑半圆轨道CDO（D为CDO轨道的中点），轨道都处于竖直平面内且各部分之间平滑连接，OA处于同一水平线上。现将一个质量为m（）的小物块P（可视为质点）从A点的正上方距A高H处自由下落，已知轨道AB段的半径为2R，BC段轨道长为L（L = 2R），轨道CDO的半径为R，小物块与BC段轨道之间的动摩擦因数为μ = 0.4，重力加速度为g。
（1）若固定凹槽静止不动，且H = 1.8R，求小物块第一次经过C点后瞬间轨道对它的作用力与其重力的比值；
（2）若不固定凹槽，且H = 1.8R，求小物块到达O点的过程中，凹槽离开初始位置的最大距离；
（3）若不固定凹槽，且R = 1 m，m = 1 kg，g = 10 m/s2，小物块第一次经过DO间某位置时刚好脱离轨道，该位置与半圆轨道圆心的连线与竖直方向成37°角，求H的大小。（sin37° = 0.6）
【答案】（1）7 （2） （3）0.936 m
【解析】【小问1详解】
设小物块第一次经过C点瞬间速度为vC，对小物块从P到C点的过程有
在C点，对小物块
所求比值为
【小问2详解】
因为小物块和凹槽组成的系统水平方向动量守恒，所以小球到达D点时两者在水平方向的速度均为零，此时凹槽离开初始位置的距离最大。设小物块和凹槽沿水平方向运动的距离分别为x1和x2，则
所求凹槽离开初始位置的最大距离为
小问3详解】
小物块第一次经过DO间某位置时刚好脱离轨道，设在该位置时小物块的水平方向速度为vx，竖直方向速度为vy，凹槽的速度为vM，对系统有
由速度关系，有
在该位置有
由以上各式解得
H = 0.936 m（或）