2025届四川省眉山市仁寿县高三上学期12月一诊模拟联考物理试题（解析版）

这是一份2025届四川省眉山市仁寿县高三上学期12月一诊模拟联考物理试题（解析版），共22页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题
1. 1000米速度滑冰是冰雪运动的体育项目之一，如图为运动员经过弯道处的情景。则（ ）
A. 运动员在图示位置时的加速度一定不为零
B. 运动员在图示位置时受到重力、支持力和向心力作用
C. 研究运动员的弯道技术时可将其看做质点
D. 若某选手以1分05秒的成绩夺得1000米速度滑冰冠军，则其平均速度大小约为15.4m/s
【答案】A
【解析】A．由题图可知，运动员在图示位置时做曲线运动，是变速运动，加速度一定不是零，A正确；
B．运动员在图示位置时受到重力、支持力。重力和支持力的合力提供向心力，向心力是效果力，B错误；
C．研究运动员的弯道技术时，运动员的形体动作和大小不能忽略，因此不可将其看做质点，C错误；
D．若某选手以1分05秒的成绩夺得1000米速度滑冰冠军，1000米是路程，不是位移，因此有平均速率
D错误。
故选A。
2. 图甲为一儿童玩具——弹簧高跷。当人抓住扶手用力蹬踏板压缩弹簧后，人就向上弹起，进而带动高跷跳跃，如图乙。不计空气阻力，则（ ）
A. 人向上弹起过程中，踏板对人的作用力大于人对踏板的作用力
B. 人向上弹起过程中，先处于失重状态后处于超重状态
C. 弹簧压缩到最低点时，高跷对人的作用力大于人的重力
D. 从最高点下落至最低点的过程，人先做匀加速运动后做匀减速运动
【答案】C
【解析】A．踏板对人的作用力和人对踏板的作用力是一对作用力与反作用力，根据牛顿第三定律可知，相互作用力大小相等，作用方向相反，故A错误；
B．当人开始向上弹起时，高跷对人向上的支持力大于人的重力，人处于超重状态；当人向上运动并减速时，高跷对人向上的支持力小于人的重力，人处于失重状态，故B错误；
C．当弹簧压缩到最低点时，人的速度已经为0，并要开始向上做加速运动，则高跷对人的作用力大于人的重力，故C正确；
D．当人从最高点开始下落时，人处于完全失重状态，人做自由落体运动；当弹簧触地时，弹簧会向上产生弹力，并且弹力随着压缩量的增加而增大，所以人会先做加速度减小的加速运动，后做加速度增加的减速运动，故D错误。
故选C。
3. 如图所示，重为20N的木块放在倾角为θ=30°的斜面上受到的水平恒力的作用做匀速直线运动（F的方向与斜面平行），则木块与斜面的动摩擦因数为（ ）
A. 0.6B.
C. D. 无法确定
【答案】A
【解析】将重力沿斜面与垂直于斜面分解，则有
由于木块做匀速直线运动，则沿斜面方向所受合力为0，结合上述有
木块受到斜面对其的滑动摩擦力，则有
解得
故选A。
4. 2023年7月20日21时40分，神舟十六号航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮密切协同，圆满完成出舱活动全部既定任务。如图，核心舱组合体在离地高度为h处，绕地球做匀速圆周运动。若核心舱与地球中心的连线在单位时间内扫过的面积为，已知地球半径为R，引力常量为G。下列说法正确的是（ ）
A. 航天员相对核心舱静止时，所受合外力为零
B. 核心舱的运行周期为
C. 核心舱处的重力加速度大小为
D. 地球的密度为
【答案】D
【解析】A．航天员相对太空舱静止时，依然绕地球做圆周运动，所受合外力不为零，故A错误；
B．由题知，核心舱与地球中心的连线在单位时间内扫过的面积为，则核心舱的运行周期为
故B错误；
C．根据万有引力提供向心力得
又根据
联立解得核心舱处的重力加速度大小为
故C错误；
D．根据万有引力提供向心力得
解得
地球的密度为
故D正确。
故选D。
5. 如图所示，1、2、3、4、5为某悬索桥上五根竖直吊索，间距相等。两辆小汽车a、b车头在t=0 时刻分别对齐1、3绳，在两条平行车道上以相同初速度做匀加速直线运动，在t=t1 时刻a、b两车头都对齐5绳，下列分析不正确的是（ ）
A. a、b两车在这段时间内的位移之比为2∶1
B. a、b两车在这段时间内的平均速度之比为2.1
C. a、b两车在这段时间内的加速度之比为2∶1
D. a、b两车在t=t1时刻的瞬时速度之比大于2∶1
【答案】C
【解析】A．设两绳间的间距为d，由题可知，a从1运动到5，则位移为；b从3运动到5，则有位移为，则两车在这段时间内的位移之比为2:1，故A正确；
B．根据平均速度的定义式有
时间相等，故平均速度之比等于位移之比，故两车在这段时间内的平均速度之比为2:1，故B正确；
C．根据
可得
，
则有
变形得
可得
则有
故C错误；
D．根据
可得
，
则有
变形得
解得
可得
故D正确。
本题选错误的，故选C。
6. 端午节一个重要习俗是包粽子，是为了缅怀伟大的楚国诗人屈原。如图，将包好的粽子放置于由四根细绳悬挂的水平圆盘中央，细绳等间隔系在水平圆盘边缘，已知水平圆盘和粽子的重力为G，细绳长度均为L，圆盘直径为1.2L，每根细线对圆盘的拉力大小为（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】设细绳与竖直方向的夹角为，根据几何关系可得
对圆盘，根据平衡条件可得
解得每根细线对圆盘的拉力大小为
故选A。
7. 如图，一同学在操场上练习投篮，某次篮球从O点抛出，经过了空间的A、B、C三点，A点和C点等高，B点是最高点，若篮球从O点运动到A点的时间等于从A点运动到C点的时间，忽略空气阻力，的竖直位移与的竖直位移大小之比为（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】设篮球从B点运动到C点的时间为，则篮球从O点运动到B点的时间为
根据逆向思维，则篮球从O点到B点的逆运动为篮球从B点到O点的平抛运动
可得
故选A。
8. 如图甲所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端与A物体相连接，将B物体放置在A物体的上面，A、B的质量相等，初始时两物体都处于静止状态。现用竖直向上的拉力作用在物体B上，使物体B开始向上做匀加速运动，拉力与物体B的位移的关系如图乙所示，取重力加速度大小，则下列说法正确的是（ ）
A. 物体A的质量为
B. 弹簧的劲度系数为
C. 物体B与A刚分离瞬间，物体B的加速度大小为
D. 物体B的位移为时，弹簧处于原长状态
【答案】A
【解析】D．物体B运动到4cm时，恰好分开，此时物体A、B有共同向上的加速度，弹簧有向上的弹力，所以弹簧处于压缩状态，故D错误；
AC．刚开始A、B处于静止状态，A、B的重力和弹力二力平衡，有
初始状态拉力
弹簧弹力与两物体重力平衡，合力等于拉力，根据牛顿第二定律有
物体B与物体A分离后，拉力
根据牛顿第二定律有
联立解得
，
故A正确，C错误；
B．物体A与物体B分离时物体B的加速度为，则根据牛顿第二定律有
代入数据解得
故B错误。
故选A。
二、多选题
9. 甲、乙两光滑小球（均可视为质点）用铰链与轻直杆连接，乙球处于光滑水平地面上，甲球套在光滑的竖直杆上，初始时轻杆竖直，杆长为4m。无初速度释放，使得乙球沿水平地面向右滑动，当乙球距离起点3m时，下列说法正确的是（ ）
A. 甲、乙两球的速度大小之比为
B. 甲、乙两球的速度大小之比为
C. 甲球即将落地时，乙球的速度与甲球的速度大小相等
D. 甲球即将落地时，甲球的速度达到最大
【答案】BD
【解析】AB．设轻杆与竖直方向的夹角为θ，则v1在沿杆方向的分量为
v2在沿杆方向的分量为
而，图示位置时，有
，
联立可得此时甲、乙两球的速度大小之比为
故A错误，B正确；
CD．当甲球即将落地时，有，此时甲球的速度达到最大，而乙球的速度为零，故C错误，D正确。故选BD。
10. 无线蓝牙耳机摆脱了线材束缚，可以在一定距离内与手机等设备实现无线连接。为了研究在运动过程中无线连接的最远距离，甲和乙两位同学做了一个有趣的实验。乙佩戴无线蓝牙耳机，甲携带手机进行检测。时刻，乙在甲正前方10m处，二人同时沿同一直线向正前方运动6s，各自运动的图像如图所示（其中x为时间t内的位移），手机检测到蓝牙耳机能被连接的时间为4s。下列判断正确的是（ ）
A. 甲做加速度大小为的匀减速直线运动
B. 乙做速度大小为3m/s的匀速直线运动
C. 时，二人相距最近，最近距离为4.5m
D. 该蓝牙耳机的最远连接距离为7.5m
【答案】BD
【解析】A．根据题图可知，甲的与关系为
可得
结合匀减速直线运动位移时间关系
可知甲做初速度大小为，加速度大小为的匀减速直线运动，故A错误；
B．根据题图可知，乙的与关系为
可得
可知乙做速度大小为的匀速直线运动，故B正确；
C．时，甲的瞬时速度
此时二人相距最近，最近的距离为
故C错误；
D．由于蓝牙耳机能被连接的时间为，而甲乙两人时相距最近，所以蓝牙耳机连接的时间为，当时，甲的速度大小为
最远连接距离
故D正确。
故选BD。
11. 如图甲所示，倾角为37°的传送带以恒定速率v1沿顺时针方向转动。一煤块以初速度v0从底部冲上传送带向上运动，其v-t图像如图乙所示，煤块到达传送带顶端时速度恰好为零，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8，则（ ）
A. 划痕长为4m
B. 传送带底端到顶端的距离为14m
C. 煤块与传送带间的动摩擦因数为0.25
D. 煤块所受摩擦力方向一直与其运动方向相反
【答案】AC
【解析】AB．由图乙可知，传送带速度为，0-1s煤块速度大于传送带速度，相对传送带向前运动，则煤块的位移为
传送带的位移为
煤块相对传送带的位移为
0-2s，煤块速度小于传送带速度，相对传送带向后运动，则煤块的位移为
传送带的位移为
煤块相对传送带的位移为
因
所以划痕长为4m；传送带底端到顶端的距离为
故A正确，B错误；
C．在0-1s内物块的加速度大小为
根据牛顿第二定律有
解得，故C正确；
D．由乙图可知在0-1s内物块的速度大于传送带的速度，物块所受摩擦力的方向沿斜面向下，与物块运动的方向相反；在1-2s内，物块的速度小于传送带的速度，物块所受摩擦力的方向沿斜面向上，与物块运动的方向相同，故D错误。故选AC。
12. 如图所示为常见室外晾衣设备。经特殊防滑处理的水平刚性晾衣杆上悬挂一轻质衣架，衣架上挂有一质量为1kg的衣服，衣服可视为刚性平板。衣服因受迎面吹来的风力作用而与竖直方向形成一稳定偏角，衣架在晾衣杆上始终不发生滑动，已知晾衣杆与衣架间动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列说法正确的是（ ）
A. 当衣服所受风力为5N时，杆对衣架的支持力为7.5N
B. 为使衣架在晾衣杆上不发生滑动，风力不能超过6N
C. 风力越大，偏角越大
D. 风力越大，衣架受到杆的摩擦力越大
【答案】AC
【解析】C．对衣架与杆接触点受力分析，如图1所示
再对衣服和衣架整体受力分析，由于风力始终与衣服所在面垂直，再将衣架所受支持力与摩擦力用等效代替，如图2
整体受力的矢量三角形如图3
则
故风力越大，偏角越大，故C正确；
A．当时，，此时
支持力
故A正确；
B．为使衣架不滑动，必须满足
故
故
故B错误；
D．由于
又静摩擦力
随着风力增大，角逐渐增大，由于
故摩擦力先减小后增大，故D错误。
故选AC。
三、实验题
13. 小王同学想利用图甲所示的装置测量一些物理量，他进行了如下的实验操作：
①将矿泉水瓶P和物块Q，分别与跨过滑轮（滑轮的质量可忽略不计）的轻绳连接，滑轮通过弹簧测力计竖直悬挂；
②将纸带上端粘在P的下面，下端穿过打点计时器（图中未画出），P中装适量水，接通电源，释放P后，P向上运动，读出测力计的示数F，打出点迹清晰的纸带如图乙所示；
③逐渐往P中加适量水，重复实验（P始终向上运动），获得多组实验数据。
（1）在图乙所示的纸带上，相邻两个计数点间还有四个点未画出，已知打点计时器的频率为50Hz，则打点计时器打出C点时，Q的速度大小为________m/s，Q的加速度大小为________m/s2（结果保留两位有效数字）。
（2）根据实验数据，作出Q的加速度a随测力计示数F变化的图像如图丙所示，若图线的斜率的绝对值为k，图线在F轴上的截距为b，不计滑轮的摩擦，则Q的质量为________，当地的重力加速度为________。
【答案】（1）0.26 1.3
（2）
【解析】【小问1详解】
[1]相邻两个计数点间还有四个点未画出，则相邻两个计数点的时间间隔为
根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程平均速度，则打点计时器打出C点时，Q的速度大小为
[2]根据逐差法可得Q的加速度大小为
【小问2详解】
[1][2]设Q的质量为，以Q为对象，根据牛顿第二定律可得
可得
由图像可得
，
可得
，
14. 在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验时，小明和小红有不同的实验方案。
小明同学用到两根完全相同的轻弹簧和一瓶矿泉水瓶。先将弹簧a一端固定在墙上的钉子A上，另一端挂矿泉水瓶，如图（a）所示；然后将两弹簧一端分别固定在墙上的钉子A、B上，另一端连接于结点O，在结点O挂矿泉水瓶，静止时分别测出AO、BO与竖直方向的偏角如图（b）所示。改变钉子B的位置，按照上述方法多测几次。
（1）在使用弹簧之前，为了测试两个弹簧是否完全相同，则在如图（c）所示的两种方案中可行的是______（填“甲”或“乙”）。
（2）依据上述方案并根据力的平行四边形定则，为画出力的合成图示，下列操作哪个不是必须的 （选填选项前的字母）。
A. 实验中标记下结点O的位置，并记录三个力的方向
B. 要测量弹簧的原长
C. 要测量图（a）、图（b）中弹簧的长度
D. 实验中要使结点O的位置始终固定不变
（3）根据实验原理及操作，在作图时，图中___________（选填“丙”或“丁”）是合理的。
小红同学利用如图所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”。一竖直木板上固定白纸，白纸上附有角度刻度线。弹簧测力计a和b连接细线系于O点，其下端用细线挂一重物Q。分别读出弹簧测力计a和b的示数，并在白纸上记录O点的位置和拉线的方向。
（4）图中弹簧测力计a的示数为______N。
（5）关于实验下列说法正确的是 。（请填写选项前对应的字母）
A. 应测量重物Q所受的重力
B. 弹簧测力计a、b通过细线对O点作用力的合力就是重物Q的重力
C. 连接弹簧测力计a、b以及重物Q的细线不必等长，但三根细线应与木板平行
D. 改变拉力，进行多次实验，每次都要使Ｏ点静止在同一位置
【答案】（1）乙 （2）D （3）丙 （4）5.80 （5）AC
【解析】【小问1详解】
在使用弹簧之前，为了测试两个弹簧是否完全相同，则在如图（c）所示的两种方案中，由于弹簧自身重力作用，甲方案会受影响，可行的是乙方案，会减小重力的影响。
【小问2详解】
A．实验中标记下结点O的位置，并记录三个力的方向，A正确，不符合题意；
BC．弹簧的弹力与形变量有关，需要测量形变量，因此要测量弹簧的原长，即要测量图（a）、图（b）中弹簧的长度，BC正确，不符合题意；
D．由于矿泉水瓶的重力是定值，因此不必实验中要使结点O的位置始终固定不变，D错误，符合题意。故选D。
【小问3详解】
根据实验原理及操作，在作图时，图（a）单独用一个弹簧测定拉力，即是合力真实值，由于矿泉水瓶的重力方向始终竖直向下，因此应沿竖直向下方向，图中丙是合理的。
【小问4详解】
由题图可知，弹簧测力计的最小刻度是0.1N，则弹簧测力计a的示数为5.80N。
【小问5详解】
A．应测量重物Q所受的重力，即确定两个弹簧测力计拉力的合力大小，A正确；
B．弹簧测力计a、b通过细线对O点作用力的合力与重物Q通过细线对O点的作用力是平衡力，大小相等，方向相反，不是重物Q的重力，B错误；
C．连接弹簧测力计a、b以及重物Q的细线不必等长，但三根细线应与木板平行，以减小实验误差，C正确；
D．改变拉力，进行多次实验，在某一次的实验中要使Ｏ点的位置不变，可每次不一定都要使Ｏ点静止在同一位置，D错误。故选AC。
四、解答题
15. 分拣机器人在智能系统的调度下，能够自主规划路线，确保高效、准确的分拣作业。如图所示为某次分拣过程示意图，机器人从A处由静止出发沿两段直线路径AB、BC运动到C处停下，再将货物从托盘卸到分拣口。已知机器人最大运行速率，机器人加速或减速运动时的加速度大小均为，AB距离，BC距离，机器人途经B处时的速率为零，要求机器人能在最短时间内到达分拣口。求：
（1）机器人从A到B过程中，从静止加速到最大运行速率所需时间；
（2）机器人从A运动到B的时间；
（3）机器人从B运动到C的平均速度大小。
【答案】（1）1.2s
（2）3.2s （3）
【解析】【小问1详解】
机器人从A到B过程中，从静止加速到最大运行速率所需时间
【小问2详解】
机器人从A运动到B的过程，加速运动位移
减速运动位移
匀速运动时间
则机器人从A运动到B的时间
【小问3详解】
由于，机器人从B运动到C的过程不能加速度到最大速度，设机器人加速到后开始减速，加速和减速过程中时间和位移大小相等，设机器人从B运动到C的时间为t2
解得
16. 图（a）为某国际机场某货物传送装置实物图，简化图如图（b），该装置由传送带ABCD及固定挡板CDEF组成，固定挡板与传送带上表面垂直，传送带上表面ABCD与水平台面的夹角。传送带匀速转动时，工作人员将正方体货物从D点由静止释放，在L=10m处取下货物，货物运动时的剖面图如图（c）所示，已知传送带匀速运行的速度v=1m/s，货物质量m=10kg，其底部与传送带上表面ABCD的动摩擦因数为，其侧面与挡板CDEF的动摩擦因数为。（重力加速度，不计空气阻力）。
（1）求传送带上表面对货物的摩擦力大小和挡板对货物的摩擦力大小；
（2）货物在传送带上运动的时间t；
（3）货物若传送到s=0.2m时，传送带由于故障突然停止，工作人员待货物安全停止时立即进行维修，用时T=30s，传送带恢复正常，忽略传送带加速至恢复正常的时间，求由于故障，传送货物耽误的时间。（保留两位小数）
【答案】（1）， （2） （3）
【解析】【小问1详解】
货物放上传送带后，水平方向受力如图所示，设传送带对物体的摩擦力为，挡板对物体摩擦力为，由剖面图对货物受力分析如图，传送带对货物支持力为，挡板对货物支持力为，则
，
由滑动摩擦力计算式有，
代入数据可得，
传送带上表面对货物的摩擦力大小为，挡板对货物的摩擦力大小为。
【小问2详解】
设货物由静止放上传送带获得的加速度为，对货物
解得
设货物在传送带上经时间能达到共速，所走的为，由运动学公式得，
解得，
所以物体能在传送带上达到共速，共速后，货物做匀速直线运动，直至被取下，设再经过时间到达目的地，则有
货物匀速阶段所用的时间为
货物运动总时间为
【小问3详解】
货物由于传送带突然出现故障，作匀减速运动的加速度为，所走的位移为，传送带恢复正常后，货物匀加速达到共速的位移为，对货物
根据运动学公式得，
设由于传送带故障，耽误的时间设为，则
代入数据，解得
17. 如图，左端固定在墙壁上的水平轻质弹簧，处于自然状态时另一端在光滑水平台面右端；质量为3m的小车静置于光滑的水平面上且紧靠平台，其左侧a端与台面等高，小车的上表面由长度为R的粗糙水平面ab和半径为R的四分之一圆弧形光滑轨道bc组成。质量为m的小物块P（与弹簧不栓接）在外力作用下将弹簧压缩至某一位置，由静止释放后从a端以大小为（g为重力加速度大小）的速度滑上小车，恰好能到达顶端c。
（1）求由静止释放时弹簧的弹性势能；
（2）求P与ab间的动摩擦因数；
（3）请通过计算判断P是否会滑离小车？
【答案】（1）；（2）；（3）P会滑离小车
【解析】（1）令弹簧恢复原长时，P的速度为，根据系统能量守恒有
其中
解得
（2）P恰好到达顶点c时，此时P与小车共速，设此时速度大小为v，根据水平方向动量守恒有
根据系统能量守恒
解得
（3）设小物块P最终停在小车上，小物块在粗糙水平面ab上相对路程为s，由于水平方向动量守恒，可知，此时P与小车速度大小仍然为v，根据系统能量守恒有
解得
由于
故P会滑离小车。