2025届四川省仁寿第一中学校南校区高三下学期模拟预测物理试卷（解析版）

这是一份2025届四川省仁寿第一中学校南校区高三下学期模拟预测物理试卷（解析版），共14页。试卷主要包含了单选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1. 某游艇由静止开始运动，如图是其图线（为各点至起点的距离），游艇的加速度大小为（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】根据匀变速直线运动的速度位移公式有
则
由此可知在图像中，纵轴截距表示初速度的平方，斜率表示加速度，因此有
，故选B。
2. 如图甲是一种篮球收纳架，一质量为m、半径为R的篮球静置于篮球收纳架上，两根水平平行横杆与篮球的两接触点相距L，其截面图如图乙所示。已知，重力加速度大小为g，不计所有摩擦。则每根横杆对篮球的支持力大小为（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】对篮球受力分析如下
设重力与弹力方向的夹角为，由几何知识，
结合平衡条件可得
解得，故选B。
3. 如图所示，A、C两球质量均为，B球质量为，轻质弹簧一端固定在斜面顶端、另一端与A球相连，A、B间通过一根轻杆连接，B、C间由一不可伸长的轻质细线连接。倾角为的光滑斜面固定在水平地面上，弹簧、轻杆与细线均平行于斜面，初始系统处于静止状态，弹簧被剪断的瞬间，已知重力加速度为，下列说法正确的是（ ）
A. B球的受力情况未变B. C球的加速度大小为
C. B、C之间线的拉力大小为D. A、B两个小球的加速度大小均为
【答案】B
【解析】弹簧剪断前，系统静止，分别以C、BC、ABC组成的系统为研究对象可得，
对C，
对BC，
对ABC，
弹簧被剪断的瞬间，弹簧弹力消失，AB整体受力情况发生变化，假设细线拉力不为0，结合牛顿第二定律可知，
对AB，沿斜面向下
沿斜面向下
对C，沿斜面向下
沿斜面向下
则细线必然松弛，不符合假设，因此细线拉力为0。
对ABC，沿斜面向下
，沿斜面向下
对，
沿斜面向下，因此，弹簧剪断瞬间，细线、轻杆的弹力都为0。
A、B、C三个小球的加速度均沿斜面向下，大小均为。故选B。
4. 如图所示，某同学将一可视为质点的小球从P点对着竖直墙壁以一定的水平初速度抛出，球与墙壁在A点发生碰撞后反弹，落在水平地面上的B点，B点刚好在P点正下方。已知A点离水平地面的高度为d，B点到竖直墙壁的距离也为d，球与墙壁碰撞前后竖直分速度不变，水平分速度大小相等、方向相反，重力加速度大小为g，不计空气阻力。则小球被抛出时的初速度大小为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】由题意知，水平方向速度大小不变，小球从P到A运动的时间和从A到B运动的时间相等，竖直方向小球做自由落体运动，根据初速度为零的匀变速直线运动的比例规律可知，P点距A点的竖直高度为，则小球从P到A的时间为
则小球抛出时的初速度大小为，故选A。
5. 卫星a在某星球的赤道平面内绕该星球转动，其轨道可视为圆，已知该星球半径为R、自转周期为T，卫星轨道半径为、周期为。万有引力常量为G，则下列说法正确的是（ ）
A. 卫星的线速度大于该星球赤道上的物体随星球自转的线速度
B. 该星球的第一宇宙速度为
C. 该星球赤道上物体P的重力加速度大小为
D. 可以通过变轨调整，使卫星a降低到较低的圆轨道运行，且周期仍为
【答案】C
【解析】A．在赤道随星球自转物体的线速度
卫星的线速度，可见二者大小相等，A错误；
B．设该星球表面近地卫星周期为，根据开普勒第三定律可知
故该星球的第一宇宙速度
联立解得，B错误；
C．星球赤道上物体的重力提供圆周运动的向心力则有
解得，该处的重力加速度，C正确；
D．根据开普勒第三定律可知，通过变轨调整，使卫星a降低到较低的圆轨道运行，其周期应小于2T，D错误。故选C。
6. 如图所示，在竖直平面内，固定一倾角为45°光滑斜面，斜面底端平滑连接一个光滑圆弧轨道DE，半径为R，其E点为轨道的最高点，D点为轨道的最低点。斜面上A点距离水平面高度为3R，AB与BC、CD距离相等，现使小球自斜面某处由静止释放，刚好沿轨道通过E点，且通过D点无能量损失，下列说法正确的是（ ）
A. 小球是由斜面上A点静止释放
B. 经过E点时的速度为0
C. 小球通过E点后一定会打到斜面BC区间
D. 小球通过E点后一定会打到斜面CD区间
【答案】C
【解析】AB．由小球做圆周运动刚好过轨道最高点E点，则有解得
从释放点到E点，由机械能守恒可得，解得
因此，初始静止释放位置高度为，故AB错误；
CD．小球从E点飞出后做平抛运动，由于AB与BC、CD距离相等，斜面倾角为45°，根据几何关系可知，B点与E点等高，则打到斜面位置一定位于B点下方；当小球下落高度与C点等高时，竖直方向有
解得
水平方向有
由于C点与E点的水平距离为R，则小球将打在BC区间，故C正确，D错误。故选C。
7. 如图所示，将一质量为1 kg、半径为15 cm的光滑半圆形槽静置于光滑水平面上，今让一质量为0.5 kg的小球自左侧槽口从A点由静止开始落下，小球到达右边最高点时，小球通过的水平位移为（ ）
A. 10 cmB. 15 cmC. 20 cmD. 25 cm
【答案】C
【解析】小球在半圆槽内运动的全过程中，地面光滑，小球与半圆槽组成的系统在水平方向所受的合外力为零，小球与半圆槽组成的系统在水平方向动量守恒，小球到达右边最高点时，小球和圆槽通过的水平位移大小分别为x、y，如图所示
小球和圆槽组成的系统在水平方向上动量守恒，在运动过程中小球和圆槽在任意时刻的水平速度满足
则有
根据位移关系可得
解得小球到达右边最高点时，小球通过的水平位移是，故选C。
8. 一辆质量为的汽车在公路上做加速直线运动，其动量与时间的关系图像如图中实线所示，段的反向延长线经过坐标原点。已知三角形的面积为，的斜率是斜率的2倍，下列说法正确的是（ ）
A. 图像与横轴所围成面积表示合力的功
B. 时间内合力是的2倍
C. 时刻汽车的动量大小为
D. 时间内，汽车的加速度大小为
【答案】BD
【解析】A．根据动能定理可知，合力的功为
图像与横轴所围成面积即，并非合力的功，故A错误；
B．根据可知图像的斜率代表合力，则时间内的合力是的2倍，故B正确；
C．设时刻汽车的动量大小为，则2时刻汽车的动量大小为2，有
解得，故C错误；
D．由B、C分析可知的合力为
解得，故D正确；故选BD。
9. 如图所示，有质量为的小滑块P、Q，P套在固定竖直杆上，Q放在水平地面上。P、Q间通过较链用长为的刚性轻杆连接，一轻弹簧左端与Q相连，右端固定在竖直杆上，弹簧水平。当时，弹簧处于原长，P由静止释放，下降到最低点时变为，整个运动过程中，P、Q始终在同一竖直平面内。弹簧在弹性限度内，忽略一切摩擦，重力加速度为。则P下降过程中（ ）
A. P、Q和弹簧组成的系统机械能守恒
B. 在达到之前，
C. 弹簧弹性势能最大值为
D. P下降过程中动能达到最大前，Q受到地面的支持力小于3mg
【答案】AD
【解析】A．P、Q和弹簧组成的系统只有重力和弹簧弹力做功，则系统的机械能守恒，选项A正确；
B．由速度关联关系可知
即
即在达到之前，选项B错误；
C．下降到最低点时，由能量关系可知弹簧弹性势能最大值为
，选项C错误；
D．P下降过程中动能达到最大前，P的加速度向下，处于失重状态，可知Q受到地面的支持力小于整体的重力3mg，选项D正确。故选AD
10. 足够大的斜坡与水平方向夹角为，斜坡某处竖直放置高度为h的细喷水管，喷水管口O处可喷出速度大小始终为v、方向可调但始终平行于斜坡的水流，其装置侧视图如图所示。假设水流始终能落到斜坡上，不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A. 沿不同方向出射的水流在空中运动的时间均为
B. 当出射速度平行于水平面时，水流在空中运动的位移最短
C. 由于重力的作用，水流在斜坡上的落点不可能在一个圆周上
D. 当出射速度方向在竖直平面内且沿斜坡向下时，下落在斜坡上的速度最大
【答案】AD
【解析】A．如图，以O为坐标原点，垂直于斜坡方向为z轴，垂直于纸面方向为x轴，沿斜面向下为y轴，建立三维直角坐标系
沿z轴方向有，
解得，A正确；
C．若v与y轴正方向夹角为，当水落到斜坡上时，沿y轴方向有
沿x轴方向有
解得
所以水流在斜坡上的落点均在圆心位于的圆上，C错误；
B．由前面分析可知，水流的下落时间一定，为，z方向的位移一定，为，在平面内位移最小是出射速度方向沿y轴负方向，此时水流在空中运动的合位移最短，B错误；
D．当出射速度方向沿y轴正方向即沿斜坡倾斜向下，与喷水管夹角为，水流在斜坡上的落点最低，竖直速度最大，合速度也最大，D正确。故选AD。
二、实验题：每空2分，共16分
11. 用如图甲所示的气垫导轨来验证动量守恒定律，在气垫导轨的一端装有位移传感器（图中未画出），A、B两物块（可视为质点）沿同一直线运动并发生正碰，若A物块的质量为m1 = 300 g，B物块的质量为m2 = 150 g，表中是电脑记录的A、B两物块在同一时刻与传感器的距离。
（1）根据表中数据可以判断出位移传感器固定在气垫导轨的_________（填“左边”或“右边”）。
（2）为了更方便判断A、B碰撞时是否满足动量守恒，于是画出了A、B两物块位置随时间变化的图像（如图乙），a、b分别为A、B两物块碰撞前后的位置时间图线。
①碰撞前A物块的速度大小为_________m/s，碰撞前B物块的速度大小为_________m/s。
②由题中数据结合x − t图像中提供的信息，可判断两滑块组成的系统在相互作用过程中动量_________（填“守恒”或“不守恒”），这个碰撞_________（填“是”或“不是”）弹性碰撞。
【答案】（1）右边 （2）①. 4 ；2 ②.守恒 ；不是
【解析】【小问1】根据表中数据可以判断出位移传感器在开始时距离B较近，则固定在右边。
【小问2】①根据x − t图像可知碰撞前A物块的速度为
即碰撞前A物块的速度大小为4 m/s；
同理可得碰撞前B物块的速度
碰撞后A物块的速度为
碰撞后B物块的速度为
②代入数据可得
可知两滑块组成的系统在相互作用过程中动量守恒，这个碰撞不是弹性碰撞。
12. 为探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系，小明按图甲装置进行实验，物块放在平台卡槽内，平台绕轴转动，物块做匀速圆周运动，平台转速可以控制，光电计时器可以记录物块转动的快慢。
（1）探究向心力与角速度的关系，小明由计时器测出物块转动的周期为T，计算的表达式是______。
（2）小明按上述实验将测算得的结果用作图法来处理数据，如图乙所示，纵轴F为力传感器读数，横轴为，图线不过坐标原点的原因是____________，用电子天平测得物块质量为，直尺测得半径为，图线斜率为______（结果保留2位有效数字）。
【答案】（1） （2）物块与平台间存在摩擦力 ；0.75
【解析】【小问1】由，可得
【小问2】由图乙可知，拉力时，，即此时物块所需向心力不是由拉力提供的，则原因是物块与平台间存在摩擦力，这个摩擦力提供了向心力。
有拉力时，静摩擦力已经达到最大，则
即
则图像斜率为
代入数据，解得
四、计算题（共41分，第13题12分，14题各14分，第15题15分）
13. 如图所示，某星球水平地面上，固定放置一个直角三角形斜面AB，斜面的倾角，顶点A高。将小球从点以速度=10m/s水平抛出，恰好落在点，已知该星球半径，万有引力常数，求：
（1）小球的飞行时间；
（2）该星球表面重力加速度；
（3）该星球的平均密度。
【答案】（1）s （2） （3）
【解析】【小问1】研究水平方向运动，有，tan=
解得s
【小问2】根据竖直方向的运动规律可知
解得
【小问3】根据万有引力定律可得
星球密度
联立解得
14. 在快递分类时常用传送带运送快件，如图甲所示，一倾角为37°的传送带以恒定速度运行，传送带底端到顶端的距离L=16m。现将一质量m=1kg的小快件静止放于传送带底端，快件沿传送带向上运动至顶端过程中速度的平方随位移x的变化关系如图乙所示，快件可视为质点，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8。求：
（1）快件与传送带间的动摩擦因数；
（2）由于快件与传送带摩擦而产生的热量；
（3）快件从传送带底端运动到顶端过程中，电动机多做的功。
【答案】（1）0.875 （2）56J （3）160J
【解析】【小问1】快件放上传送带先做匀加速运动，根据
结合图乙可得快件做匀加速运动的加速度大小为m/s2=1m/s2
根据牛顿第二定律可得
解得动摩擦因数=0.875
【小问2】根据图像可知，传送带的速度v=4m/s，快件加速的时间
快件与传送带的相对位移
快件和传送带间因摩擦产生的热量
解得Q=56J
【小问3】快件从传送带底端运动到顶端过程中，电动机多做的功等于快件重力势能和动能的增加量以及因摩擦而产生的热量之和，则有
解得W=160J
15. 如图所示，一质量的木板放置于光滑水平地面上，木板左端AB段为圆心角的光滑圆弧，BC段为上表面长度的水平粗糙部分，BC段的厚度为，两段在B点平滑连接。一质量的滑块放置于木板右端C点，滑块与木板间动摩擦因数为。某时刻木板受到的水平向右的恒力作用，木板开始向右运动，当滑块相对木板运动至B点时撤去恒力，当滑块相对木板运动至A点时木板的速度为。取重力加速度，，，滑块可视为质点，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求
（1）当滑块相对木板运动至B点时，滑块的速度和木板的速度；
（2）木板AB段圆弧的半径；
（3）滑块落地时，滑块与木板间的水平距离。
【答案】（1）， （2） （3）
【解析】【小问1】滑块相对木板在BC段运动过程中，对滑块由牛顿第二定律得可得
滑块相对木板在BC段运动过程中，对木板由牛顿第二定律得
可得
滑块相对木板在BC段运动过程中，木板与滑块的位移差为
滑块的速度为
木块的速度为
小问2】滑块相对木板在BA段运动过程中，滑块与木板组成系统水平方向动量守恒得
滑块相对木板在BA段运动过程中，滑块与木板组成系统能量守恒得
几何关系
解得
【小问3】木板上A点到地面的高度为
解得
滑块从A点到落地过程中，在竖直方向上由位移公式得
解得或（舍）
滑块与木板间水平距离
解得xA/m
1.20
1.01
0.80
0.59
0.40
0.35
0.30
xB/m
0
0.10
0.21
0.30
0.40
0.25
0