2025届四川省仁寿第一中学校高三下学期模拟预测物理试题（解析版）

这是一份2025届四川省仁寿第一中学校高三下学期模拟预测物理试题（解析版），共19页。试卷主要包含了 如图所示，质量为m的物体等内容，欢迎下载使用。
（考试时间：75分钟 试卷满分：100分）
注意事项：
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。
2.回答第Ⅰ卷时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上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。写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时，将答案写在答题卡上规定的位置。写在本试卷上无效。
4.保持答题卡面清洁，不要折叠、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、刮纸刀。
第1卷（选择题，共43分）
一、本大题7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中只有一个选项最符合题意。
1. 关于力的概念，下列说法中正确的是（ ）
A. 物体的重心是各部分所受重力的合力在物体上的作用点，一定在物体上
B. 力是物体间的相互作用，没有施力物体的力是不存在的
C. 桌面上的书本受到桌面对它向上的弹力，是由于书本发生微小形变而产生的
D. 滑动摩擦力总是阻碍物体间的相对运动，静止的物体不可能受到滑动摩擦力
【答案】B
【解析】A．物体的重心是各部分所受重力的合力在物体上的作用点，但重心不一定在物体上，例如质量分布均匀的空心铅球，其重心在其几何中心上，即球心处，不再物体上，而在物体外，故A错误；
B．力是物体间的相互作用，没有施力物体的力是不存在的，故B正确；
C．桌面上的书本受到桌面对它向上的弹力，是由于桌面发生微小形变而产生的，故C错误；
D．滑动摩擦力总是阻碍物体间的相对运动，静止的物体也可以受到滑动摩擦力，例如静止在桌面上的木板，其上方有正在滑动的木块，此时木板受到木块给它的滑动摩擦力，故D错误。故选B。
2. “神舟十五号”在“长征二号”F遥十五运载火箭的推动下顺利进入太空。关于运载火箭在竖直方向加速起飞的过程，下列说法正确的是（ ）

A. 火箭加速上升时，航天员对座椅的压力大小与自身受到的重力大小相等
B. 保温泡沫塑料从箭壳上自行脱落后做自由落体运动
C. 火箭加速升空过程中处于失重状态
D. 火箭喷出的热气流对火箭的作用力与火箭对热气流的作用力大小相等
【答案】D
【解析】A．火箭加速上升时，航天员处于超重状态，对座椅的压力大于自身受到的重力，选项A错误；
B．保温泡沫塑料从箭壳上自行脱落时，因为惯性，有向上的速度，所以做竖直上抛运动，选项B错误；
C．火箭加速升空过程中，加速度向上，处于超重状态，选项C错误；
D．火箭喷出的热气流对火箭的作用力与火箭对热气流的作用力是作用力与反作用力的关系，大小相等，选项D正确。故选D。
3. 飞镖游戏是一种非常有趣味性的娱乐活动，如图所示，某次飞镖比赛，某选手在距地面某相同的高度，向竖直墙面发射飞镖。每次飞镖均水平射出，且发射点与墙壁距离相同，某两次射出的飞镖插入墙面时速度与水平方向夹角第一次为和第二次为，若不考虑所受的空气阻力，则（ ）

A. 两次末速度的反向延长线不一定交于水平位移的中点
B. 第一次出手速度比第二次小
C. 第一次与第二次运动的时间之比为
D. 两次末速度的大小之比为
【答案】C
【解析】A．根据平抛运动的规律可知，末速度的反向延长线一定交于水平位移的中点，故A错误；
B．飞镖做平抛运动，设初速度为，插入墙面时速度与水平方向夹角为，有
又，
联立，解得
代入数据，可得飞镖前后两次的初速度之比为
第一次出手速度比第二次大，故B错误；
C．根据可得
由于两次运动的水平位移相同，故,故C正确；
D．根据，可得
故两次末速度的大小之比为
故D错误。故选C。
4. 2020年7月，我国计划发射一颗火星探测卫星。假设火星可视为半径为R的均匀球体，探测卫星沿椭圆轨道绕火星运动，如图所示。椭圆轨道的“近火点”P离火星表面的距离为2R，“远火点”Q离火星表面的距离为6R。若已知探测卫星在轨道运行的周期为T，万有引力常量为G，则由以上信息可得（ ）
A. 火星的质量为B. 火星的第一宇宙速度为
C. 火星的密度为D. 火星表面的重力加速度为
【答案】C
【解析】易知椭圆轨道的半长轴为5R，设火星近地卫星的周期为T0，由开普勒定律可知
对于近地卫星，有
可解得火星质量
火星第一宇宙速度
火星的密度
火星表面的重力加速度，故ABD错误，C正确。故选C。
5. 如图所示，质量为m的物体（可视为质点）以某一速度从A点冲上倾角为的固定斜面，其运动的加速度为，此物体在斜面上上升的最大高度为h，则在这个过程中物体（ ）
A. 重力势能增加了B. 摩擦力大小为
C. 动能损失了D. 系统产生热量为
【答案】D
【解析】A．物体在斜面上上升的最大高度为h，克服重力做功为mgh，所以重力势能增加了mgh，故A错误；
B．根据牛顿第二定律有
解得摩擦力大小为，故B错误；
C．由动能定理可知，动能损失量等于合外力做功的大小，物体通过的位移为
则动能损失为，故C错误；
D．根据能量守恒定律可知系统产生的热量即为机械能的损失
故D正确。故选D。
6. 如图所示，三根长度均为L的轻绳分别连接于C、D两点，A、B两端被悬挂在水平天花板上，相距2L。现在C点上悬挂一个质量为m的重物，为使CD绳保持水平，在D点上可施加外力F（重力加速度为g），则下列说法中正确的是（ ）
A. AC绳的拉力为B. CD绳的拉力为
C. 外力F的最小值为D. 外力F的最小值为
【答案】D
【解析】AB．令AC绳与竖直方向的夹角为θ，根据几何关系有
解得
对C点与重物进行分析，根据平衡条件有，
解得，，故AB错误；
CD．对D点进行受力分析，作出矢量动态三角形如图所示
可知，当外力F方向与绳BD垂直时，外力F最小，则有
故C错误，D正确。故选D。
7. 如图甲所示，“复兴号”高速列车正沿直线由静止驶出火车站，水平方向的动力F随运动时间t的变化关系如图乙所示。后，列车以的速度做匀速直线运动，已知列车所受阻力大小恒定。则下列说法正确的是（ ）
A 前，列车做匀减速直线运动
B. 列车所受阻力的大小为
C. 根据已知条件可求出列车的质量为
D. 前，列车牵引力所做的功为
【答案】C
【解析】A．由F—t图像可知在0～400s，列车的动力F在均匀减小，而由题可知列车所受的阻力大小恒定，因为列车在水平方向所受的合力
即列车在水平方向所受的合力逐渐减小，根据牛顿第二定律有
即列车做加速度逐渐减小的变加速运动，故A错误；
B．当t=400s时，列车速度为288km/h=80m/s
此时列车做匀速直线运动，即此时的列车加速度为0，由图可知此时列车的动力
根据平衡条件可知列车所受阻力大小为，故B错误；
C．由于F—t图像与坐标轴围成的面积表示冲量。在0～400s内，梯形面积的物理意义是动力F的冲量IF，虚线围成的长方形的面积的物理意义是大小恒定的阻力f的动量If，则根据动量定理得
代入数据得
解得列车的质量为，故C正确；
D．前，根据动能定理可得
可得，故D错误。故选C。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. 手机逐渐走进每个人的生活，有些人喜欢躺着看手机，偶尔会出现手机滑落砸到脸上的情况。若某手机的质量为，从距人脸上方约的高度与地面平行无初速度掉落，砸到脸后经手机停止运动。忽略空气阻力，取重力加速度，下列分析正确的是（ ）
A. 脸受到的平均撞击力大小约为B. 脸受到的平均撞击力大小约为
C. 全过程手机重力的冲量大小约为D. 全过程手机重力的冲量大小约为
【答案】AD
【解析】AB．根据自由落体速度
手机与脸作用后手机的速度变成0，选取向上为正方向，所以手机与脸作用过程中动量变化为
手机与脸接触的过程中受到的重力与脸的作用力，根据动量定理可知
代入数据解得，手机对脸的作用力大小约为6N，故A正确，B错误；
CD．手机下落时间
全过程中重力的冲量，故C错误，D正确。故选AD。
9. 如图所示，为竖直转轴，细绳和的结点C系一质量为m的小球，两绳能承受的最大拉力均为。当细绳和均拉直时，，，。细绳和能绕竖直轴匀速转动，因而小球在水平面内做匀速圆周运动。当小球的线速度增大时，两绳均会被拉断，（重力加速度，，）则（ ）
A. 细绳刚被拉直时的线速度为
B 细绳最先被拉断
C. 细绳被拉断时，线速度为
D. 细绳被拉断时，线速度为
【答案】BC
【解析】A．当小球线速度增大时，BC逐渐被拉直，小球线速度增至BC刚被拉直时，此时BC刚好不受力，竖直方向根据受力平衡可得
水平方向根据牛顿第二定律可得，
联立解得，，故A错误；
BD．线速度再增大些，保持不变，而不断增大，所以BC绳先断，同时根据牛顿第二定律可得
当BC绳拉断时，有
联立解得，故B正确，D错误；
C．由几何关系可得AC绳的长度为
当BC绳拉断后，小球线速度增大时，AC绳与水平方向的夹角减小，变大，当AC绳恰好拉断时，设此时AC绳与水平方向的夹角为，竖直方向有，
解得
水平方向根据牛顿第二定律得，
联立解得，故C正确。故选BC。
10. 如图甲所示，一足够长的传送带倾斜放置，倾角为，以恒定速率顺时针转动。一煤块以初速度从A端冲上传送带，煤块的速度随时间变化的图像如图乙所示，取，则下列说法正确的是（ ）

A. 倾斜传送带与水平方向夹角的正切值
B. 煤块与传送带间的动摩擦因数
C. 煤块从最高点下滑到A端所用的时间为
D. 煤块在传送带上留下的痕迹长为
【答案】ABD
【解析】AB．由题图乙可知，在0~1s时间内，煤块的加速度为
负号表示方向沿传送带向下，由牛顿第二定律可得
在1~2s内，煤块的加速度为
负号表示方向沿传送带向下，由牛顿第二定律可得
联立以上各式，解得，
则有，AB正确；
C．由图像与时间轴所围面积表示位移，可知煤块上升的位移为
由位移时间公式，可得煤块从最高点下滑到A端所用的时间为，C错误；
D．传送带的速度为4m/s，在0~1s时间内煤块相对传送带向上运动，则有传送带的位移为
煤块的位移
煤块与传送带的相对位移为
在1~2s时间内传送带相对煤块向上运动，则有传送带的位移
煤块的位移
煤块与传送带的相对位移为
因在0~1s时间内煤块相对传送带向上运动，在1~2s时间内传送带相对煤块向上运动，因此在煤块向上运动中，与传送带留下的痕迹长为4m；在时间内，传送带向上运动，煤块向下运动，则有煤块在传送带上留下的总痕迹长为
D正确。故选ABD。
三、非选择题：本题共5小题，共57分。
11. 在探究“物体质量一定时，加速度与力的关系”实验中，某同学做了如图甲所示的实验改进，在调节桌面至水平后，添加了力传感器来测量细线拉力。

（1）实验时，下列说法正确的是________。
A．需要用天平测出砂和砂桶的总质量
B．小车靠近打点计时器，先接通电源再释放小车，打出一条纸带，同时记录拉力传感器的示数
C．若实验过程中交变电流的频率低于正常频率，会导致加速度测量值偏大
D．为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量
（2）实验得到如图乙所示的纸带，已知打点计时器使用的交流电源的频率为50 Hz，相邻两计数点之间还有四个点未画出，已知A、B、C、D各点到O点的距离分别是3.60 cm、9.61 cm、18.01cm和28.81cm，由以上数据可知，小车运动的加速度大小是________ m/s2（计算结果保留3位有效数字）。
（3）由实验得到小车的加速度a与力传感器示数F的关系如图丙所示，则小车运动过程中所受的阻力 ________ N，小车的质量M=________ kg。（两个结果都保留2位有效数字）

【答案】（1）BC##CB （2）2.40 （3）2.0 ；3.0
【解析】（1）AD．绳的拉力由拉力传感器测得，故不需要用天平测出砂和砂桶的总质量，实验中不需要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量，故AD错误；
B．为充分利用纸带，小车靠近打点计时器，先接通电源再释放小车，打出一条纸带，同时记录拉力传感器的示数，故B正确；
C．若实验过程中交变电流的频率低于正常频率，打点计时器的打点周期变长，纸带上相邻两点间的距离增大，会导致加速度测量值偏大，故C正确。故选BC。
（2）根据逐差法求出小车运动的加速度大小为
（3）根据牛顿第二定律有
整理得
根据图象截距可知小车运动过程中所受的阻力为
图象的斜率为
解得小车的质量为
12. 某研究小组采用了如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律，实验的主要步骤是：在一根不可伸长的细线一端系一直径为d的金属小球，另一端固定于O点，记下小球静止时球心的位置A，并在A处放置一个光电门。现将小球拉至距A高度为h处，由静止释放，记下小球通过光电门时的挡光时间t，重力加速度为g。

（1）如图乙所示，用游标卡尺测得小球的直径_______________；
（2）验证机械能守恒定律的表达式为_______________（用d、g、h、t表示）；
（3）撤去光电门，在O点安装一力传感器测细线拉力，记下小球静止时力传感器的示数，再将小球拉至球心距A高度为h处由静止释放，记下小球摆动过程中力传感器的最大示数F，若摆长为L，且满足_______________即可验证机械能守恒定律。
【答案】（1）12.2 （2） （3）
【解析】（1）主尺上的读数为12mm，游标尺上的2刻度和主尺长的某一刻度对齐，游标卡尺精度为0.1mm，所以最后读数
（2）小球经过光电门的速度为
由机械能守恒定律
整理可得
（3）由题意可知小球的重力
由图可知小球在最低点时，由绳子的拉力和重力的合力提供向心力可得
根据机械能守恒定律可得
联立可得
13. “斑马线前车让人”已逐渐成为一种普遍现象。某司机以的速度在平直的城市道路上沿直线匀速行驶。看到斑马线上有行人后立即以大小的加速度刹车，停住时车头刚好碰到斑马线。等待行人走过所耗时间，又用了匀加速至原来的速度。求：
（1）从刹车开始计时，内汽车的位移大小；
（2）从开始制动到恢复原速这段时间内汽车的平均速度大小。

【答案】（1）37.5m；（2）3.9m/s
【解析】（1）由题意知汽车在刹车过程中做匀减速直线运动，设刹车时间为，取初速度方向为正，有
又
解得
由于，
解得
（2）设汽车做匀加速直线运动的位移大小为，有
解得
则
解得
14. 如图，质量m1= 1kg的木板静止在光滑水平地面上，右侧的竖直墙面固定一劲度系数k = 20N/m的轻弹簧，弹簧处于自然状态。质量m2= 4kg的小物块以水平向右的速度滑上木板左端，两者共速时木板恰好与弹簧接触。木板足够长，物块与木板间的动摩擦因数μ = 0.1，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。弹簧始终处在弹性限度内，弹簧的弹性势能Ep与形变量x的关系为。取重力加速度g = 10m/s2，结果可用根式表示。
（1）求木板刚接触弹簧时速度的大小及木板运动前右端距弹簧左端的距离x1；
（2）求木板与弹簧接触以后，物块与木板之间即将相对滑动时弹簧的压缩量x2及此时木板速度的大小。
【答案】（1）1m/s，0.125m （2）0.25m，
【解析】（1）由于地面光滑，则m1、m2组成的系统动量守恒，则有
代入数据有
对m1受力分析有
则木板运动前右端距弹簧左端的距离有
代入数据解得
（2）木板与弹簧接触以后，对m1、m2组成的系统有
对m2有
当时物块与木板之间即将相对滑动，解得此时的弹簧压缩量
对m1、m2及弹簧组成的系统由机械能守恒得
代入数据有
15. 如图所示为某弹射游戏装置示意图，每次游戏时都通过拉杆将弹射器的轻质弹簧压缩到最短后释放，将质量为m的小滑块从A点水平弹出，滑行距离R后经过B点，无碰撞地进入细口径管道式轨道BCD，最后从D点水平飞出，并落在平台上竖直挡板EF的右侧。整个轨道处在同一竖直面内，管道BC部分为长度可伸缩的软管，CD部分为半径为R、可上下调节的圆弧轨道，其圆心始终在D点正下方。轨道仅AB段粗糙，滑块与其间的动摩擦因数为。挡板EF的高度为5R，以D点正下方平台上的O点为原点、向右为正方向建立x轴。管的口径略大于滑块，不计空气阻力、滑块的大小和挡板的厚度，重力加速度为g。已知当D点距平台的高度h为10R时，小滑块到达D点时速度恰好为零。求：
（1）弹簧被压缩到最短时的弹性势能Ep；
（2）当调整D点距平台的高度为8R时，滑块经过D点时轨道对小滑块的作用力；
（3）要使滑块恰好能落在挡板右侧，求挡板的坐标x与h之间的函数关系；
（4）若将挡板的高度调整为2R，放置在处，调整D点距平台的高度，求滑块落在挡板右侧到O点的距离范围。
【答案】（1）；（2），方向竖直向下；（3）；（4）
【解析】（1）当时，小滑块由A到D的过程，由能量守恒，弹簧被压缩到A点时的弹性势能
（2）当时，设小滑块到达D点时的速度大小为，由能量守恒
设轨道对小滑块的作用力为，由牛顿第二定律
联立解得，方向竖直向下。
（3）设滑块从D点平抛的初速度为，则
若平抛恰好经过F点，则有，
联立解得
（4）由（3）可知，滑块恰好通过F点时满足
解得，
当时，由
解得
同理可解得，当时
若无挡板，则
解得
当时，落地距离最远为
当，时，滑块的下落高度
解得
故，所求范围为