2024~2025学年安徽省A10联盟高三上学期12月质检（B卷）物理试卷（解析版）

这是一份2024~2025学年安徽省A10联盟高三上学期12月质检（B卷）物理试卷（解析版），共17页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题：本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合要求的。
1. 将一个小球从水平地面上同一点A先后两次抛出，两次小球均落在了水平面上同一点B，小球第一次的运动轨迹为1，第二次的运动轨迹为2。不计空气阻力，小球可视为质点，下列说法正确的是（ ）
A. 第一次小球抛出的初速度大
B. 第二次小球抛出的初速度大
C. 第一次小球在空中运动的时间长
D. 第二次小球在空中运动的时间长
【答案】D
【解析】AB．第一次小球抛出时竖直分速度小，水平分速度大，因此两抛出的初速度大小关系不能确定，故AB错误；CD．由于第二次最大高度高，设小球运动时间为，在竖直方向，根据可知，运动时间为，因此第二次小球运动的时间长，故C错误，D正确。故选D。
2. 某实验小组测得在竖直方向飞行的无人机飞行高度随时间的变化曲线如图所示，、段可视为两段直线，其方程分别为和。取竖直向上为正方向，则（ ）
A. 段无人机的速度大小为
B. 段无人机做曲线运动
C. 段无人机处于失重状态
D. 段无人机重力的瞬时功率先减小再增大
【答案】C
【解析】A．根据MN段方程
可知MN段无人机的速度为
可知段无人机的速度大小为，故A错误；
B．描述无人机在竖直方向的运动，所以段无人机做直线运动，故B错误；
C．根据图像的切线斜率表示无人机的速度，可知FM段无人机先向上做减速运动，后向下做加速运动，加速度方向一直向下，则无人机处于失重状态，故C正确；
D．根据图像的切线斜率表示无人机的速度，可知段无人机向上先做匀速运动，再做减速运动，后向下做加速运动，再做匀速运动；则无人机重力的瞬时功率先不变，再减小，然后增大，最后不变，故D错误。
故选C。
3. 如图所示，光滑水平面上有一光滑的斜面，斜面上有一可视为质点的物块从顶端由静止开始下滑，一直运动到底端。忽略空气阻力的影响，在此过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 物块受到的支持力对物块不做功
B. 物块受到的支持力对物块做负功
C. 物块对斜面的压力对斜面不做功
D. 物块受到的支持力与斜面不垂直
【答案】B
【解析】ABC．由于水平面是光滑的，在物块下滑的过程中，物块和斜面组成的系统机械能守恒，随着斜面动能的增加，物块的机械能减小，所以物块受到的支持力对物块做负功，物块对斜面的压力对斜面做正功，AC项错误、B项正确；
D．在物块运动过程中，物块受到的支持力方向与斜面始终垂直，D项错误。
故选B。
4. 某天文爱好者长期观察绕地球做匀速圆周运动的不同卫星，测出各卫星运行线速度的三次方和角速度满足的关系如图所示。已知引力常量为G，则地球的质量为（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由万有引力提供向心力得
又
联立可得
由题图可知
解得地球的质量为
故选A。
5. 如图所示，倾角为的光滑斜面固定在水平面上，斜面上放着质量分别为、…的个滑块，开始时用手托住第一个滑块，使所有滑块静止在斜面上。重力加速度为，放手后这些滑块沿着斜面下滑过程中，第个滑块与第个滑块之间的作用力大小为（ ）
A. 0B.
C. D.
【答案】A
【解析】把这n个滑块当作一个整体，整体的加速度为
设第个滑块与第个滑块之间的作用力大小为，以第n个滑块为对象，根据牛顿第二定律可得
联立解得
故选A。
6. 如图所示，长L的轻杆两端分别固定着可视为质点的质量为2m和m的小球，置于光滑水平桌面上，轻杆中心O有一竖直方向的固定转动轴。当轻杆绕轴以角速度ω在水平桌面上转动时，转轴受杆的拉力大小为（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由向心力公式，对质量为2m的小球受力分析，可得转轴对小球的拉力
方向指向圆心，对质量为m的小球受力分析，可得转轴对小球的拉力
方向指向圆心。由牛顿第三定律可知，小球对转轴的力与转轴对小球的力等大反向，则转轴受杆拉力的大小为
故选A。
7. 2024年11月份，某学校组织高中生进行体能测试。在50米跑测试中，李明从A点由静止开始做匀加速直线运动，通过AB、BC、CD、DE连续四段相等的位移到达E点。已知通过E点时的瞬时速度为，通过AE段的时间为t，李明可视为质点。下列说法正确的是（ ）
A. 李明通过AB段的时间等于
B. 李明通过B处时的速度大小为
C. 李明通过C处时的瞬时速度小于通过AE段的平均速度
D. 李明通过BC段和CE段所用时间之比为
【答案】D
【解析】A．设每段位移为，则对段有
对段有
解得
故A错误；
B．因
则李明通过处时的速度大小为
故B错误；
C．由分析可知，B处为的中间时刻，可知李明通过B处时的瞬时速度等于通过段的平均速度，因为李明做匀加速运动，所以通过C处时的瞬时速度大于通过段的平均速度，故C错误；
D．根据连续相等位移所用时间的比例关系知，李明通过段时间之比为
李明通过段和段所用时间之比，故D正确。
故选D。
8. 如图所示，物块、的质量均为，各接触面均光滑，在水平推力作用下，两物块始终保持静止状态，则水平推力从零逐渐增大的过程中（ ）
A. 所受合力逐渐增大B. 对地面的压力保持不变
C. 对地面的压力逐渐减小D. 对地面的压力逐渐减小
【答案】C
【解析】A．物块处于静止状态，所以a所受合力为0，保持不变，故A错误；
D．设、接触面与水平方向的夹角为，以为对象，其受力如图所示
根据平衡条件可得
，
水平推力从零逐渐增大的过程中，可知、之间的弹力逐渐增大，地面对的支持力逐渐增大，则对地面的压力逐渐增大，故D错误；
BC．以为对象，其受力如图所示
根据平衡条件可得
由于、之间的弹力逐渐增大，则地面对的支持力逐渐减小，对地面的压力逐渐减小，故B错误，C正确。
故选C。
二、选择题：本题共2小题，每小题5分，共10分。在每小题给出的选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
9. 甲、乙两辆汽车在同一平直公路的不同车道上行驶，时刻两车正好相遇，0~4s内两车的图像如图所示。关于这段时间内两车的运动情况，下列说法正确的是（ ）
A. 甲、乙两车运动方向相反
B. 时刻，甲车在乙车前方
C. 时刻，甲、乙两车再次相遇
D. 0~4s内，甲车的平均速度小于乙车的平均速度
【答案】BD
【解析】A．由图像可知，甲、乙两车速度均为正值，即甲、乙两车运动方向相同，故A错误；
B．时刻两车正好相遇，根据图像与横轴围成的面积表示位移，由题图可知内甲的位移大于乙的位移，则时刻，甲车在乙车前方，故B正确；
C．时刻两车正好相遇，根据图像与横轴围成的面积表示位移，由题图可知内甲的位移小于乙的位移，则时刻，乙车在甲车前方，故C错误；
D．由于内甲的位移小于乙的位移，根据可知，甲车的平均速度小于乙车的平均速度，故D正确。
故选BD。
10. 物体A和物体B叠放在光滑水平面上静止，如图所示。已知，，A、B间的最大静摩擦力。现用一水平向右的拉力作用在A上，则（ ）
A. 当时，A、B都静止
B. 当时，A对B的摩擦力大小是
C. 当时，A对B的摩擦力大小是
D 当时，A、B间会相对滑动
【答案】CD
【解析】A．由于水平面光滑，可知只要，A、B都会运动，故A错误；
BCD．设当拉力为，A、B刚好保持相对静止，以A、B为整体，根据牛顿第二定律可得
以B为对象，根据牛顿第二定律可得
联立解得
，
可知当时，A、B相对静止，以A、B为整体，根据牛顿第二定律可得
以B为对象，根据牛顿第二定律可得
联立解得A对B的摩擦力大小为
当时，A、B相对静止，以A、B为整体，根据牛顿第二定律可得
以B为对象，根据牛顿第二定律可得
联立解得A对B的摩擦力大小为
当时，A、B间会相对滑动；故B错误，CD正确。
故选CD。
三、非选择题：本题共5小题，共58分。
11. 某同学用如图甲所示装置做“探究加速度与力关系”的实验。已知滑轮的质量为。
（1）该实验______（填“需要”或“不需要”）平衡摩擦力；
（2）按正确的实验操作进行实验，打出的一条纸带如图乙所示，已知打点计时器使用交流电源的频率为，相邻两计数点之间还有四个点未画出，由图中的数据可知小车运动的加速度大小是______（计算结果保留3位有效数字）；
（3）改变砂桶中砂的质量进行多次实验，记录每次力传感器的示数，并根据打出的纸带求出小车运动的加速度，根据测得的多组、，作出图像，随着砂桶中砂的质量增加，作出的图像应该是______；若图像直线的斜率为，则小车的质量为______。
A． B. C.
【答案】（1）需要 （2）2.40 （3）A
【解析】【小问1详解】
由于实验通过传感器测小车受到的拉力与小车加速度的关系，所以该实验需要平衡摩擦力。
【小问2详解】
相邻两计数点之间还有四个点未画出，则相邻计数点间时间间隔为
由逐差法可得小车加速度大小
【小问3详解】
[1]根据牛顿第二定律可得
可得
可知图像应是通过原点的一条倾斜直线。
故选A。
[2]根据上述分析可得图像的斜率为
则小车的质量为
12. 某班级分若干个学习小组，通过实验验证机械能守恒定律，实验装置如图所示。验证机械能守恒定律思路：求出做自由落体运动物体的重力势能的减少量和对应过程动能的增加量，在实验误差允许范围内，若二者相等，说明机械能守恒，从而验证机械能守恒定律。
（1）在实验操作过程中出现如图所示的四种情况，操作正确的是 。
A. B. C. D.
（2）按正确合理的方法进行操作，打出的一条纸带如下图所示，在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC。已知当地重力加速度为g，重物的质量为m，交流电的频率为f。从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能减小量__________，动能增加量__________。
（3）换用两个质量分别为m1、m2的重物P、Q进行多次实验，记录下落高度h和相应的速度大小v，描绘v2-h图像如图。对比图像分析正确的是 。
A. 阻力可能为零B. 阻力不可能为零
C. m1可能等于m2D. m1不可能等于m2
【答案】（1）B （2） （3）BC
【解析】【小问1详解】
打点计时器应连接交流电源，为了减小纸带与打点计时器间的摩擦，并且充分利用纸带，应手提着纸带上端使纸带处于竖直方向且重物靠近打点计时器。
故选B。
【小问2详解】
[1]从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能的减少量
[2]依题意有，根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度，则打B点时的速度大小为
则从打O点到打B点的过程中，重物动能的增加量为
【小问3详解】
设重物受到的阻力大小为f，根据动能定理可得
整理可得
若阻力为0，则v2-h图线的斜率为，则两图线斜率应相同，由题图可知，两图线斜率不相等，所以阻力不可能为零；由图像斜率关系可知
由于不清楚两重物所受阻力大小关系，所以无法确定m1与m2的大小关系，即m1可能等于m2。
故选BC。
13. 质量为2 kg的物块在水平力F的作用下由静止开始在光滑水平地面上做直线运动，规定水平向右为正方向，力F与时间t的关系图像如图所示。求：
（1）3 s时物块的位移大小；
（2）0 ~ 4 s时间内F对物块所做的功。
【答案】（1）3 m （2）4 J
【解析】【小问1详解】
由图可知，0 ~ 2 s时间内，物块受到向右的力F1 = 2 N，向右加速，根据牛顿第二定律有
2 s末物体受到向左的力F2 = 4 N，根据牛顿第二定律有
2 s时物块速度大小为
0 ~ 2 s物块运动的位移大小
2 s后物块以加速度a2开始减速，减速到0所用的时间为
解得
即3 s时物块速度恰好减为零，2 ~ 3 s物块运动的位移大小
3 s时物块的位移大小为
【小问2详解】
4 s时物块的速度
由动能定理，0 ~ 4 s时间内F对物块所做的功
14. 如图所示，物块A置于倾角θ = 37°的固定斜面上，连接物块A的轻绳依次绕过光滑的轻质定滑轮和动滑轮固定在水平天花板上，质量分别为m、3m的物块B、C之间用劲度系数为k的轻弹簧连接，竖直放置于水平地面上，动滑轮下方用轻绳挂上物块B之后，整个系统都处于静止状态。已知物块C恰好未离开地面，此时物块A恰好不下滑，斜面上方轻绳平行于斜面，动滑轮两侧轻绳始终处于竖直方向，物块A与斜面间的动摩擦因数为0.25，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g，取sin37° = 0.6，cs37° = 0.8。求：
（1）物块A质量M；
（2）从剪断动滑轮与物块B连接的轻绳开始，到物块B所受合力为0的过程，物块B下降的高度h。
【答案】（1）5m （2）
【解析】【小问1详解】
已知物块C恰好未离开地面，则B上方绳子的拉力
根据动滑轮的原理可知，与A连接的绳子的拉力
对A分析，根据平衡条件
解得
小问2详解】
剪断轻绳前，弹簧伸长量
剪断后，物块B受合外力为零时，弹簧压缩量
物块B下降的高度
联立解得
15. 某款游戏装置可简化为如图所示模型。水平传送带A、B两端间距离为3.6m，传送带沿顺时针方向匀速运行，速度大小可调，传送带上表面与光滑水平面BC在同一水平面内。半径为0.5m的光滑半圆弧轨道CD固定在竖直面内，圆弧面的最低点C与水平面相切，物块与传送带上表面间动摩擦因数为0.5，游戏时先调节传送带速度，然后只需将质量为0.5kg的物块轻放在传送带上表面的左端，已知重力加速度大小为。
（1）若传送带的速度调为2m/s，求物块运动到圆弧面C点时对圆弧面的压力大小；
（2）要使物块在圆弧面上运动时不离开圆弧面，则传送带匀速运行的速度应调节在什么范围内；
（3）若传送带的速度调为4m/s，求物块在圆弧面上运动时离开圆弧面的位置离水平面的高度。
【答案】（1）9N （2）或
（3）0.7m
【解析】【小问1详解】
由牛顿第二定律，可知
解得
依题意，物块在传送带上先做匀加速直线运动，则有
即物块离开传送带时，速度为传送带的速度v，BC段光滑，物块在C点，由牛顿第二定律，可得
解得
根据牛顿第三定律，可知物块运动到圆弧面C点时对圆弧面的压力大小
【小问2详解】
物块经传送带能获得的最大速度
解得
要使物块在圆弧面上运动时不离开圆弧面，有两个临界情况，其一物块恰好运动到与圆心等高处，有
解得
其二物块恰好能过圆弧最高点，有
又
联立，解得
则传送带匀速运行的速度应调节范围
或者
【小问3详解】
根据第二问分析可知，若传送带的速度调为4m/s，则有
说明物块离开圆弧面时，其高度已经超过圆心高度，但是还未达到圆弧最高点，设离开圆弧面的位置离水平面的高度为h，则有
又
由几何关系，
可得
联立，解得