山东省济宁市兖州区2025届高三上学期期中质量检测物理试卷(含答案)

这是一份山东省济宁市兖州区2025届高三上学期期中质量检测物理试卷(含答案)，共25页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．一篮球运动员某次扣篮时，篮球以大小为、竖直向下的速度穿过篮圈，经过一段时间篮球与地面发生碰撞，碰后沿竖直向上的方向弹起，在距离地面某高处的速度大小为。上述过程所用的时间，篮球可视为质点，规定竖直向下的方向为正方向。该过程中，关于篮球的速度变化量和平均加速度a的说法正确的是( )
A.B.C.D.
2．2024年8月6日，全红婵在巴黎奥运会女子10米跳台跳水决赛中，以总分425.60分的成绩勇夺金牌，这一成绩不仅打破了伏明霞的纪录，而且以17岁131天的年龄，成为中国奥运历史上最年轻的三金王。从全红婵离开跳台开始计时，其重心的图像如图所示。不计空气阻力，重力加速度g取，运动轨迹视为直线，取竖直向下为正方向。下列说法正确的是( )
A.全红婵在入水前做自由落体运动
B.全红婵在3.65s时浮出水面
C.全红婵入水时的速度大小为16.5m/s
D.全红婵在1.65s到3.65s的平均速度大小小于7.25m/s
3．如图所示，木块A、B质量分别为和，它们与水平地面间的动摩擦因数均为0.2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。初始状态A、B间的轻弹簧被压缩了，作用在A上的水平推力，系统静止不动。已知弹簧的劲度系数为，重力加速度g取。现撤去推力F，则( )
A.撤去推力F前，木块A所受摩擦力大小是4N，方向向右
B.撤去推力F前，木块B所受摩擦力大小是，方向向右
C.撤去推力F后瞬间，木块A所受摩擦力大小是，方向向右
D.撤去推力F后瞬间，木块B所受摩擦力大小是，方向向左
4．如图所示，一光滑球体放在三角形木块与竖直墙壁之间，整个装置保持静止。已知三角形木块AB边与水平地面的夹角，光滑球体的质量为m，三角形木块的质量为3m，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取，则三角形木块和水平地面间的动摩擦因数至少为( )
A.B.C.D.
5．如图，绕过定滑轮的绳子将物体A和B相连，绳子与水平桌面平行。已知物体A的质量大于物体B的质量，重力加速度大小为g，不计滑轮、绳子质量和一切摩擦。现将A和B互换位置，绳子仍保持与桌面平行，则( )
A.绳子的拉力大小不变B.绳子的拉力大小变大
C.物体A和B运动的加速度大小不变D.物体A和B运动的加速度大小变小
6．如图所示，一光滑圆管固定在竖直平面内，质量为m的小球在圆管内运动，小球的直径略小于圆管的内径。轨道的半径为R，小球的直径远小于R，可以视为质点，重力加速度为g。现从最高点给小球以不同大小的初速度，下列说法正确的是( )
A.小球运动到最低点，对外管壁的最小压力为
B.小球能再运动回最高点的最小速度
C.当小球在最高点由静止释放时，运动到与圆心等高处，对圆管的压力大小为
D.小球在下落的过程中，重力的功率一直变大
7．2023年3月1日，国际小行星中心发布一颗新彗星C/2023A3的确认公告。该彗星绕太阳运行的轨道为椭圆，该椭圆的两个焦点分别设为，太阳位于焦点上。如图所示，以椭圆的中心为坐标原点，以所在直线为x轴建立平面直角坐标系，椭圆轨道方程为。A、B两点分别为彗星的近日点和远日点，假设该彗星的运动不受其他天体的影响，则该彗星在A点和B点的线速度大小之比为( )
A.B.C.D.
8．如图所示，倾角为的斜面固定在水平地面上，一可视为质点的小球从斜面底端斜向上抛出，速度方向与斜面夹角为，落到斜面上的位置距地面高度，重力加速度大小取，不计空气阻力，则小球的初速度大小为( )
A.20m/sB.C.10m/sD.
二、多选题
9．如图甲，趣味运动会上有一种“背夹球”游戏，A、B两个运动员背夹篮球完成各种动作。其过程可以简化为图乙，假设两运动员背部给篮球的压力均在同一竖直面内，不计摩擦，现保持A背部竖直，B背部倾斜且其与竖直方向的夹角α缓慢增大，而篮球保持静止，在此过程中( )
A.A对篮球的压力大于篮球对A的压力B.A、B对篮球的合力不变
C.A对篮球的压力减小D.B对篮球的压力增大
10．“开普勒－47”，该系统位于天鹅座内，距离地球大约5000光年，这一新的系统有一对互相围绕彼此运行的恒星，运行周期为T，其中一颗大恒星的质量为M，另一颗小恒星质量只有大恒星质量的三分之一，已知引力常量为G，则下列判断正确的是( )
A.大恒星与小恒星的角速度之比为1：1
B.大恒星与小恒星的向心加速度之比为1：2
C.大恒星与小恒星相距
D.小恒星的轨道半径为
11．如图所示，将球甲从高为H处以速度水平抛出，同时将球乙从水平地面以的初速度竖直向上抛出，两球在空中相遇。不计空气阻力，忽略两球的大小，重力加速度为g，则( )
A.从抛出到相遇的时间为
B.从抛出到相遇的时间为
C.相遇点离地高度为
D.抛出时两球之间的水平间距为
12．如图所示，一轻质弹簧两端分别栓接甲、乙两木块，并竖直停放在水平桌面上。现用一竖直向下的外力F将木块乙缓慢压至某位置，然后撤去外力F，木块乙由静止向上运动，最终木块甲恰好未离开桌面。已知木块甲质量为m，木块乙质量为2m，弹簧劲度系数为k，弹簧始终处于弹性限度内，重力加速度为g，不计空气阻力，下列说法正确的是( )
A.木块乙上升过程中机械能一直增加
B.弹簧的最大压缩量为
C.木块甲对桌面的最大压力大小为5mg
D.外力F对木块乙做的功为
三、实验题
13．某同学在做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验时，已有的实验器材有：两个弹簧秤、橡皮条（带两个细绳套）、三角尺、木板、白纸和图钉。
(1)下列几项操作有必要的是______。
A.两个弹簧秤的示数必须相等
B.两个弹簧秤之间的夹角必须取90°
C.橡皮条应和两绳套夹角的角平分线在一条直线上
D.同一次实验中，结点O的位置不变
(2)下列做法对减小实验误差有益的是______。
A.弹簧秤、细绳套、橡皮条都应与木板平行
B.两细绳套之间的夹角越大越好
C.用两弹簧秤同时拉细绳套时，两弹簧秤示数之差应尽可能大
D.拉橡皮条的细绳套要长些，标记同一细绳方向的两点要远些
(3)如图的四个力中，不是由弹簧秤直接测得的是______。
14．验证动量守恒的实验可以在如图甲所示的气垫导轨上完成，其中左、右两侧的光电门可以记录遮光片通过光电门的挡光时间。实验前，测得滑块A（连同其上的遮光片）的总质量为、滑块B（连同其上的遮光片）的总质量为，两滑块上遮光片的宽度相同。实验时，开启气垫导轨气源的电源，让滑块A从导轨的左侧向右运动，穿过左侧光电门与静止在两光电门之间的滑块B发生碰撞。
(1)关于实验，下列说法正确的是______。
A.本实验应调整气垫导轨使其保持水平
B.两滑块的质量必须满足
C.需要用刻度尺测量两光电门之间的距离
D.需要用秒表测定滑块上的遮光片经过光电门的时间
(2)在某次实验中，光电门记录的遮光片挡光时间如下表所示。
在实验误差允许范围内，若两滑块的碰撞为弹性碰撞，则以下关系式中正确的是______。
A.B.
C.D.
(3)某同学观察到，在台球桌面上，台球m以初速度和静止的球M发生斜碰时，碰后两球的速度方向将不在同一直线上，如图乙所示。已知两球大小相同，质量相等，若两球碰撞过程无能量损失，碰后两球速度方向与初速度的夹角分别为α和β，则α和β满足的关系为______。
四、计算题
15．如图所示，平直公路旁的小树间距相等都是，某同学骑自行车停止用力后向右做匀减速运动，加速度大小。现测出他从1号小树运动到2号小树用时，求该同学：
(1)通过1号小树时的速度大小；
(2)通过最后一棵小树时的速度大小。
16．如图所示，在竖直平面内，固定有半径为R的半圆弧轨道，其两端点连线水平，将一轻质小环套在轨道上，一细线穿过轻环A，一端系在M点，另一端系一质量为m的小球，小球恰好静止在图示位置，，不计所有摩擦，重力加速度大小为g。
(1)求细线对M点的拉力大小和半圆弧轨道对环A的弹力大小；
(2)若轻环A固定，且A到小球的距离为，转动小球，使之在水平面内做匀速圆周运动，求细绳对A环作用力的最大值。
17．如图所示，质量为木板A静止在水平面上，A与水平面间的动摩擦因数。在A的左端放置一质量的铁块B（可视为质点），B与A间的动摩擦因数从。时用一水平向右的恒力作用在B上，设滑动摩擦力等于最大静摩擦力，取。
(1)求A与B各自的加速度大小；
(2)若后撤去力F，此后的运动过程中B刚好不从A上掉落，求木板A的长度。
18．如图甲所示，固定点O处悬挂长为L的轻质细绳，末端拴接一个质量为m的小球，在O点正下方处固定一细钉。将细绳向左侧拉至水平位置，由静止释放小球，当细绳摆至竖直位置时，被细钉挡住，此后小球恰好能在竖直平面内做圆周运动。如图乙所示，O点下方的光滑水平面上有一凹槽，凹槽左右挡板内侧间的距离也为L，在凹槽右侧靠近挡板处置有一质量为m的小物块，凹槽上表面与物块间的动摩擦因数。物块与凹槽一起以速度向左运动，小球从图乙所示位置由静止释放，释放时细线与水平方向间的夹角为α且。当小球摆到最低点时刚好与凹槽左侧发生碰撞，小球被弹回，同时凹槽被原速率弹回。此后小球摆到右侧后无法做完整的圆周运动，而是在某位置脱离圆轨道做抛体运动，小球做抛体运动的轨迹与所在直线交于E点（图中未画出）。已知小球与凹槽不发生二次碰撞，所有的碰撞均为弹性碰撞，重力加速度，求：
(1)点到点的O距离；
(2)凹槽的质量M；
(3)E点到圆轨道最低点的距离；
(4)若，小球和凹槽在轨道最低点相碰后，凹槽与物块达到共速时物块到右侧挡板的距离x。
参考答案
1．答案：C
解析：AB.该过程中篮球速度的变化量为
故AB错误；
CD.根据加速度的定义式有
故C正确，D错误；
故选C。
2．答案：D
解析：A.由题图可知，初始时刻全红婵具有向上的初速度，先做竖直上抛运动，到达最高点后做自由落体运动，故A错误；
B.由题图可知，在3.65s时，其速度减为零，到达水中最低点，此时并没有浮出水面，故B错误；
C.由图可知，全红婵初始时刻全红婵具有向上的初速度，先做竖直上抛运动，到达最高点后做自由落体运动，在1.65s时入水。其初速度为2m/s，有
解得落水时即全红婵入水时的速度大小为
故C错误；
D.假设全红婵在1.65s到3.65s做匀减速直线运动，则其平均速度为
由图像可知其做加速度逐渐减小的减速运动，所以位移小于匀减速运动的位移，则其平均速度小于7.25m/s，故D正确。
故选D。
3．答案：C
解析：A.A的最大静摩擦力为
弹簧的弹力为
由题知
故A处于静状态，则有
方向向左，故A错误；
B.B的最大静摩擦力为
弹簧的弹力为
由题知
故B处于静状态，则有
方向向左，故B错误；
C.撤去推力F后瞬间，弹簧的弹力不变，仍为，大于A的最大静摩擦力，可知A会滑动，故A受的摩擦力为滑动摩擦力为
方向向右，故C正确；
D.撤去推力F后瞬间，弹簧的弹力不变，仍为，小于B的最大静摩擦力，可知B仍处于静止状态，对B分析，可得
方向向左，故D错误。
故选C。
4．答案：C
解析：对光滑球体受力分析如图所示
由几何知识可得
把三角块和球作为一个整体受力分析如图
可得
解得
C正确。
故选C。
5．答案：A
解析：未将A和B互换位置前，设绳子的拉力大小为F，整体的加速度大小为a，对A根据牛顿第二定律有
对B，有
联立求得
将A和B互换位置，绳子仍保持与桌面平行，设此时绳子的拉力大小为，整体的加速度大小为，对AB整体，根据牛顿第二定律有
求得
对B，根据牛顿第二定律有
求得
因为，所以可得
即绳子的拉力大小不变，物体A和B运动的加速度大小变大。
故选A。
6．答案：C
解析：A.当小球在最高点速度为零时，到达最低点对外管的压力最小，设小球到达最低点时的速度为v，根据机械能守恒定律可得
对小球受力分析，结合牛顿第二定律可得
联立解得
由牛顿第三定律可知小球对外管的压力大小
A错误；
B.因为内管可以给小球支持力，故小球在最高点的速度可以为零，B错误；
C.设小球运动到圆心等高处的速度为，根据机械能守恒定律可得
此时外管对小球的弹力为小球圆周运动提供向心力，根据牛顿第二定律可得
联立解得
根据牛顿第三定律可知，小球对圆管的压力大小
C正确；
D.小球在下落的过程中，竖直方向上的速度先增大，后减小，根据功率
可知，重力的功率先变大，后减小，D错误。
故选C。
7．答案：C
解析：由椭圆轨道方程可知，该椭圆的半长轴为
半短轴为
半焦距为
彗星运行到A、B点时，在足够短的时间∆t内彗星和恒星的连线扫过的面可看成扇形，其面积分别为
根据开普勒第二定律有
可得
故选C。
8．答案：D
解析：将初速度和重力加速度都沿着斜面方向和垂直斜面方向分解，设垂直斜面方向的初速度为，垂直斜面方向的加速度大小为，沿着斜面方向的初速度为，沿着斜面方向的加速度大小为，根据几何关系可得
，，，
设小球运动时间为t，垂直斜面方向
沿着斜面方向
联立解得
故选D。
9．答案：BC
解析：A.A对篮球的压力和篮球对A的压力是作用力与反作用力的关系，大小相等，故A错误；
B.根据平衡条件可得，A、B对篮球的合力始终等于篮球的重力，故B正确；
CD.根据篮球受到的三个力对应的矢量三角形，如图
可得在α角增大的过程中，A、B对篮球的压力均减少，故C正确，D错误。
故选BC。
10．答案：ACD
解析：A.根据双星模型角速度相同，则大恒星与小恒星的角速度之比为1:1，所以A正确；
B.根据万有引力提供向心力，则大恒星与小恒星的向心力相同，根据
则向心加速度与质量成反比，所以大恒星与小恒星的向心加速度之比为1:3，则B错误；
CD.根据
，
联立解得
，
所以CD正确；
故选ACD。
11．答案：AD
解析：AB.甲球竖直方向做自由落体运动，两球从抛出到相遇的时间t满足
求得
故A正确，B错误；
C.相遇点离地高度为
其中
故C错误；
D.甲球水平方向做匀速直线运动，所以，抛出时两球之间的水平间距为
其中
故D正确。
故选AD。
12．答案：BD
解析：A.木块乙上升过程中，开始时弹簧处于压缩状态，后来弹簧处于伸长状态，则弹簧的弹性势能先减小后增大；而整个系统机械能守恒，弹簧的弹性势能与木块乙的机械能相互转化，所以木块乙的机械能先增大后减小，A错误；
B.当木块乙静止时，弹簧处于压缩状态，其弹力等于木块乙的重力，即
解得
当木块甲恰好未离开桌面，此时弹簧处于伸长状态，弹力等于木块甲重力，即
解得
则木块乙上升的最高位置距开始静止点的距离为
根据对称性可知弹簧的最大压缩量为
B正确；
C.木块甲对桌面的最大压力大小
C错误；
D.选弹簧的最大压缩时为零势能面，根据能量守恒可知
解得
D正确。
故选BD。
13．答案：(1)D
(2)AD
(3)F
解析：（1）A.两个弹簧测力计的示数适当大些，但不必一定相等，故A错误；
B.两个弹簧测力计之间的夹角适当大些，不一定取90°，故B错误；
C.橡皮条对结点的拉力与两细绳套的拉力的合力平衡，而两细绳套的拉力不一定相等，所以橡皮条与两绳套夹角的角平分线不一定在一条直线上，故C错误；
D.同一次实验中，为了保证两分力的作用效果不变，结点O的位置不变，故D正确。
故选D。
（2）A.为了减小实验中摩擦造成的误差，弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行，故A正确；
B.两个弹簧测力计之间的夹角适当大些，不是越大越好，故B错误；
C.用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数之差应适当大些，不能太大，也不能太小，故C错误；
D.为了更加准确记录力的方向，标记同一细绳方向的两点要远一些，故D正确。
故选AD。
（3）用平行四边形定则作出的合力在平行四边形的对角线上，所以不是由弹簧测力计直接测得的是F。
14．答案：(1)A
(2)BD
(3)
解析：（1）A.本实验应调整气垫导轨使其保持水平，以保证两滑块发生正碰。故A正确；
B.本实验对两滑块质量大小关系没有要求。故B错误；
C.由实验可知只需要测出挡光片的宽度，即可根据光电门记录的遮光时间测出碰撞前后滑块的速度。就可验证动量守恒定律。故C错误；
D.滑块上的遮光片经过光电门的时间是直接通过光电门记录的。故D错误。
故选A。
（2）由动量守恒定律及能量守恒定律得
以上两式整理可得
故选BD。
（3）设两球的质量均为m，在方向与垂直方向上由动量守恒定律可得
又由能量守恒得
结合以上三式可得
即
15．答案：(1)
(2)
解析：（1）设该同学通过1号小树时的速度为，根据匀变速运动规律有
解得
（2）由1号小树到停止运动，由运动学公式有，解得
可见，通过最后一棵小树是4号小树，则有
其中，解得
16．答案：(1)mg，
(2)
解析：（1）设细线对小球的拉力大小为T，细线对轻环的拉力大小为F。对小球由平衡条件得
细线对M点的拉力大小与细线对小球的拉力大小相等，也为mg。则细线对小环的拉力大小
对轻环由平衡条件可知，半圆弧轨道对环A的弹力大小为。
（2）由几何关系可知，当细线刚好经过N点时，小球的做圆周运动的半径最大为R，AN与竖直方向夹角为θ，线上拉力为
细线对A环作用力的最大值
解得
17．答案：(1)，
(2)
解析：（1）地面对木板A的滑动摩擦力大小为
A、B间滑动摩擦力大小为
对B由牛顿第二定律
解得
对A由牛顿第二定律
解得
（2）内A的位移大小为
内B的位移大小为
内A相对B滑行的位移为
时，A的速度大小为
B的速度大小为
撤去力F，A做匀加速运动，加速度不变；B做匀减速运动，加速度大小
设经时间，A、B达到共同速度v，有
解得
，
时间内A相对B滑行的位移
B刚好不从A上掉落，则木板A的长度为
18．答案：(1)
(2)
(3)所以到轨道最低点的距离为零
(4)
解析：（1）设圆周的最高点C的速度为，圆周的半径为R，由牛顿第二定律
从开始摆下的位置到圆周最高点过程，由机械能守恒定律
解得
，
（2）设从释放位置摆下后碰前的速度为，根据机械能守恒
解得
小球与凹槽碰撞过程动量守恒
小球与凹槽碰撞过程机械能守恒
解得
，
（3）设与水平方向夹角为θ时脱离圆轨道的速度大小为，由牛顿第二定律
小球从a位置由静止摆下到脱离圆轨道过程中由动能定理
解得
，
脱离轨道后，水平方向
竖直方向
解得
，
因为
所以到轨道最低点的距离为零。
（4）根据动量守恒
根据功能关系
解得
所以共速时到右端的距离为
左侧光电门
右侧光电门
碰前
无
碰后