广东省深圳市福田区红岭中学2024-2025学年高三上学期第二次统一考试物理试卷及参考答案

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(说明:本试卷考试时间为75分钟,满分为100分)
一、单项选择题（本大题共7小题，每题4分，共28分，每小题的4个选项中仅有一个选项是正确的,请将你认为正确的答案的代号涂在答题卡上）
1．以下单位与牛顿（N）等价的是
①kg·m·s2；②w·s·m-1；③J·m-1；④w·s-1·m；
A．①② B．①③ C．②③ D．②④
2．急动度j是描述加速度a随时间t变化快慢的物理量，即，它可以用来反映乘客乘坐交通工具时的舒适程度，交通工具的急动度越小时乘客感觉越舒适。如图所示为某新能源汽车从静止开始启动的一小段时间内的急动度j随时间t变化的规律。则有
A．0~5.0s时间内，乘客感觉越来越舒适
B．5.0~10.0s时间内，乘客感觉最舒适
C．5.0~10.0s时间内，汽车的加速度不变
D．10.0~12.0s时间内，汽车加速度的变化量大小为0.8m/s2
3．未来的手机带有屏幕保护器，保护装置设置在屏幕的4个角落，避免手机屏幕直接接触地面而损坏。若手机质量约为200g，从离地1.25m高处自由掉落，由于保护器的缓冲作用使接触地面时间达0.25s且不反弹，不计空气阻力。下列说法正确的是
A．下落过程中手机的速度变化率不断增大B．下落过程中手机动量变化率不断增大
C．地面对手机的平均作用力约为4N D．地面对手机的平均作用力约为6N
4．已知M、N两颗卫星为地球赤道平面内的圆轨道卫星，绕行方向均与地球自转方向一致，O为地心，如图所示。M、N两卫星的轨道半径之比为2∶1，卫星N的运行周期为T，图示时刻，卫星M与卫星N相距最近。则下列说法正确的是
A．卫星M的运行周期为2T
B．卫星M、N的线速度之比为1：2
C．经过时间4T，卫星M与卫星N又一次相距最近
D．M、N分别与地心O连线在相等时间内扫过的面积相等
5．如图甲所示，弹跳鞋是一种新型体育用品鞋，其底部装有弹簧。某次弹跳从最高点下落的过程中，人的动能随重心高度h（最低点为h=0）变化的图像如图乙所示，图中h2∼h3段为直线，其余部分为曲线，已知弹簧始终处于弹性限度内，空气阻力忽略不计，人看做质点。则
A．高度为h1时，人的加速度达到最大值
B．下落到h1的过程中，人的机械能一直减小
C．高度为h=0时，人处于超重状态
D．下落到的过程中，人的机械能一直增大
6．如图所示，阳光垂直照射到倾角为θ的斜面草坪上，在斜面草坪顶端把一高尔夫球以v0的速度水平击出，小球刚好落在斜面底端。B点是球距离斜面的最远处，草坪上A点是在阳光照射下球经过B点时的投影点，草坪上D点在B点的正下方。不计空气阻力，则
A．AB的长度为 v02sin2θ2gcsθ B．小球在空中的飞行时间v0sinθgcsθ
C．OA与AC长度比为1：3 D．OD与DC长度之比为1：3
7．活检针可用于活体组织取样，如图所示。取样时，活检针的针鞘被瞬间弹射，开始进入组织。在软组织中运动距离d1后进入目标组织，继续运动d2后停下来。若两段运动中针鞘只受到组织的阻力。已知该阻力与针鞘在组织中的长度成正比，比例系数为K，则
A．软组织对针鞘做的总功为-Kd12
B．目标组织对针鞘做的总功为Kd22
C．运动d2的过程中，针鞘克服阻力做功为Kd2(0.5d2＋d1)
D．运动d2的过程中，针鞘动量变化量大小为2Kd2
二、多项选择题（本大题共3小题，每题6分，共18分，在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。请将你认为正确的答案的代号涂在答题卡上）
8．一只小船渡河，船头方向始终垂直于河岸，水流速度各处相同且恒定不变。现小船相对于静水以初速度v0分别做匀加速、匀减速、匀速直线运动，运动轨迹如图所示，可以判断
A．小船沿三条不同轨迹渡河的时间相同
B．小船沿AC轨迹渡河的时间最小
C．小船沿三条不同轨迹到达河对岸时的速率相同
D．小船沿AD轨迹运动到达河对岸时的速率最小
9.如图所示为内燃机中轻质活塞和轻质曲柄连杆结构的示意图和简图。汽缸内高压气体推动活塞使其往复运动，某时刻活塞的速度为，连杆AO与活塞轴线BO垂直，汽缸中高压气体及外部大气对活塞作用力的合力大小为F，已知，不计一切摩擦，则此刻
A．A点线速度大小为
B．AB杆对活塞的作用力大小为32F
C．气缸壁对活塞作用力的大小为32F
D． AB杆对A点推力的功率为Fv0
10.如图所示，固定光滑曲面左侧与光滑水平面平滑连接，水平面依次放有2024个质量均为2m的弹性物块（所有物块在同一竖直平面内，且间距足够小），质量为m的0号物块从曲面上高h处静止释放后，沿曲面滑到水平面上与1号物块发生弹性正碰，0号物块反弹后滑上曲面再原路返回，如此反复。所有物块均可视为质点、两两间碰撞时均无机械能损耗，重力加速度为g，则下列说法正确的是
A．最终物块间的距离保持不变
B．1号木块共受到4047次碰撞
C．0号物块最终动量大小为
D．2022号物块最终速度
三、实验题（本大题共2小题，共16分）
11．（6分）
(1)利用向心力演示器来探究小球做圆周运动所需向心力F的大小与质量m、角速度ω和半径r之间关系，此实验用到物理方法是 ；如图所示，若两个钢球质量和运动半径相等，则是在研究向心力的大小F与________的关系。
(2)利用实验室的斜槽轨道等器材研究平抛运动。采取描迹法，把在竖直白纸上记录的多个钢球球心的投影点，用平滑曲线连起来，得到了钢球做平抛运动的轨迹。
（a）为了能较准确地描绘平抛运动的轨迹，下面的一些操作要求，正确的是（ ）
A．使用密度小、体积大的钢球
B．斜槽轨道需要尽量光滑
C．钢球运动时要紧贴装置的背板
D．使斜槽末端切线保持水平
E．每次都从斜槽上同一位置由静止释放小球
（b）实验过程中，要建立直角坐标系，在下图中，建系坐标原点选择正确的是 。
A． B．C． D．
12.(10分)
某同学采用下图的装置来“验证机械能守恒定律”。实验时，该同学进行了如下操作：
（1）将质量均为M（A含挡光片、B含挂钩）的两物块用轻绳连接后，跨放在光滑的定滑轮上，处于静止状态。测量出_________（填“A的上表面”、“A的下表面”或“挡光片中心”）到光电门中心的竖直距离h。
（2）在B的下端挂上质量也为M的物块C，如图乙，让物体由静止开始运动，用光电门测出挡光片挡光的时间为Δt；再测出挡光片的（挡光）宽度d，则物块A经过光电门时的速度为_________。
（3）若系统的机械能守恒，则应满足的关系式为_____________（用（1）（2）中所测物理量及重力加速度g表示）。
（4）引起该实验系统误差的原因有_____________________________（写一条即可）。
（5）若实验中，改变物块A到光电门的距离h，测得物块A经过光电门时的速度v，根据实验数据做出的v22—h图像如图，则当地的重力加速度g=_______。（保留三位有效数字）
四、计算题（本大题共3小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位）
13．(10分)智能机器人自动分拣快递包裹系统被赋予“惊艳世界的中国黑科技”称号。如图甲，当机器人抵达分拣口时，速度恰好减速为零，翻转托盘使托盘倾角缓慢增大，直至包裹滑下，将包裹投入分拣口中（最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，重力加速度g大小取10m/s2）。如图乙，机器人把质量m=1kg的包裹从供包台由静止出发，沿直线运至相距L=30m的分拣口处，在运行过程中包裹与水平托盘保持相对静止。已知机器人运行最大加速度a=2m/s2，运行最大速度v=2m/s，机器人运送包裹途中看作质点。
(1)求机器人从供包台运行至分拣口所需的最短时间t；
(2)若包裹与水平托盘的动摩擦因数为33，则在机器人A到达投递口处，要使得包裹能够下滑，托盘的最小倾角θm应该是多少；
14．(12分)红岭未来工程师团队设计了如图所示的游戏装置：水平直轨道AC、倾斜直轨道CD、圆弧轨道DBE、水平直轨道EF依次平滑连接，D、E两点是直轨道与圆弧轨道的切点，P为两直轨道交错点。倾斜直轨道CD的倾角为、CP=1.0m；圆弧轨道DBE的半径R=10cm。与AC同一平面水平放置一个靶环，环间距为d=10cm，10环的半径r=10cm，靶心与轨道在同一个竖直面内且距轨道末端F的水平距离为x=1m。游戏时，在水平轨道AC上，给小球一个初动能，使小球沿轨道运动最终落在靶环上，获得相应分数。小球质量m=20g，可看成质点，所有摩擦阻力均不计，g=10m/s2。求：
（1）能获得分数时，小球在圆环最高点B的速率vB和在最低点E的速率vE；
（2）正中靶心时，小球的初动能EK0；
（2）获得分数大于4分时，小球的初动能。
15.(16分)如图所示，右侧为光滑固定圆弧导轨A，末端水平。左侧B为固定的挡板，C为足够长的传送带，以速度v=5m/s顺时针运动。D为木板，质量为M=1kg，长L=3m。C、D等高。最初D紧靠着A。一个质量为m=2kg的滑块从A上下滑h=1.8m后，滑上木板D。已知滑块恰能滑到木板D的左端，此刻板D恰与B相撞，若D与板B及A碰撞时，速度突变为零且不粘连，滑块与木板和传送带间的动摩擦因数都相等，水平地面光滑，g=10m/s2。求：
(1)动摩擦因数μ；
(2)从滑块滑上传送带到运动到最左端过程中，电动机对传送带多做的功W；
(3)滑块第一次返回导轨A，能上滑的最大高度H；
(4)滑块在木板上相对滑动的总路程S及相对滑动的总时间t。