[物理]江西省智学联盟体2024-2025学年高三上学期9月质量检测试卷(解析版)

这是一份[物理]江西省智学联盟体2024-2025学年高三上学期9月质量检测试卷(解析版)，共18页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

（考试时间：75分钟 满分：100分）
一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8-10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1. 在巴黎残奥会田径项目米混合接力决赛中，由周国华、王浩、文晓燕和胡洋组成的中国队以45秒07的成绩夺冠，并打破该项目世界纪录。如图所示为米部分跑道示意图，分界线位于直道与弯道的连接处，比赛中（ ）
A. 45秒07表示时刻
B. 各队中中国队的平均速率最大
C. 运动员在加速冲刺过程中惯性增大
D. 研究运动员的接棒动作时可以将其看成质点
【答案】B
【解析】A．由题意，知45秒07表示一个过程，所指为时间，故A错误；
B．平均速率等于路程与时间的比值，各队路程相同，但中国队所用时间最短，所以中国队的平均速率最大，故B正确；
C．质量是物体惯性的量度，与速度无关，故C错误；
D．研究运动员的接棒动作时，运动员的体形不能忽略不计，所以不可以将其看成质点，故D错误。故选B。
2. 根据《中华人民共和国道路交通安全法实施条例》规定：车主在使用高速超车道超车时，不能长时间占用超车道。如图甲所示，一辆小轿车从服务区匝道驶入平直高速行车道时速率为72km/h，想要加速驶入内车道，由于行车道前方匀速运动的大货车速度较小，影响超车。小轿车加速8s后放弃超车，立即减速，再经过3s，与大货车同速跟随，再伺机超车。该过程小轿车的速度与时间的关系如图乙所示，下列说法中正确的是（ ）
A. 该过程小轿车加速与减速的加速度大小之比为1∶2
B. 该过程小轿车的平均加速度大小为
C. 该过程小轿车与大货车之间的距离先减小后增大
D. 该过程小轿车与大货车之间的距离先增大后减小
【答案】B
【解析】A．该过程小轿车加速时加速度大小
小轿车减速时加速度大小
故
故A错误；
B．该过程小轿车的平均加速度大小
故B正确；
CD．小轿车速度大于货车速度，两车距离减小，小轿车速度等于货车速度，两车距离不变，该过程小轿车与大货车之间的距离先减小后不变，故CD错误。
故选B。
3. 如图所示为智能机器人协助派件员分拣快递的场景，派件员将包裹放在机器人的水平托盘上后，机器人通过扫码读取目的地信息，并生成最优路线，将不同目的地的包裹送至不同的位置，从而实现包裹的分拣功能。关于机器人和包裹，下列说法正确的是（ ）
A. 机器人加速前进则包裹对水平托盘的摩擦力方向向后
B. 包裹受到向上的支持力是包裹发生形变产生的
C. 包裹对机器人的压力和机器人对包裹的支持力是一对平衡力
D. 包裹随着机器人一起做匀速直线运动时，包裹受到向前的摩擦力
【答案】A
【解析】A．机器人加速前进时，相对包裹机器人有向前运动的趋势，故此时包裹对水平托盘的摩擦力方向向后，A正确；
B．包裹受到向上的支持力是托盘发生形变产生的，B错误；
C．包裹对机器人的压力和机器人对包裹的支持力是一对相互作用力，C错误；
D．包裹随着机器人一起做匀速直线运动时，包裹加速度为零，故此时不受到摩擦力，D错误。故选A。
4. 2024年8月3日，在巴黎奥运会网球女子单打金牌赛中，中国选手郑钦文战胜克罗地亚选手，夺得金牌，这也是中国选手获得的首枚奥运会网球女单金牌。在比赛开始发球时，运动员常会用高抛发球，假设球向上抛出后在竖直方向运动，运动过程中球所受空气阻力大小不变、方向与运动方向相反，以竖直向上为正方向，球运动过程的v—t图可能是（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】球向上抛出后，向上运动过程中重力和阻力方向都是向下的，根据牛顿第二定律
解得
向下运动过程中重力竖直向下而阻力方向是向上的，根据牛顿第二定律
解得
所以向上运动的加速度大于向下运动的加速度，以竖直向上为正方向，且v—t图线的斜率为加速度。
故选C。
5. 如图所示，水平传送带以恒定速度v向右运动。将质量为m的物体Q轻轻放在水平传送带的左端A处，经过t时间后，Q的速度也变为v，再经t时间物体Q到达传送带的右端B处，则（ ）
A. 物体Q放上传送带后，与传送带之间一直有摩擦力
B. 前t时间内物体Q所受的摩擦力方向水平向右
C. 前t时间内物体Q做匀加速运动，后t时间内物体Q做匀减速运动
D. 前t时间内物体Q的位移与后t时间内物体Q的位移大小之比为1∶3
【答案】B
【解析】ABC．前t时间内，物体的速度小于传送带的速度，物体相对传送带向左运动，故物体受到向右的滑动摩擦力，做匀加速直线运动，经过t时间后，物体与传送带相对静止，一起做匀速直线运动，受到的摩擦力为0，故AC错误，B正确；
D．前t时间内，物体Q的位移为
后t时间内，物体Q做匀速直线运动，位移为
则前t时间内物体Q的位移与后t时间内物体Q的位移大小之比为
故D错误。
故选B。
6. 滑块以一定的初速度从底端冲上足够长的光滑斜面，滑行到最高点的时间为t，位移为L；现在距底端处放一挡板（如图中用虚线表示），滑块仍以相同初速度从底端出发，已知滑块与挡板相碰后速度瞬间减为0，碰撞时间可以忽略不计，则滑块从出发至返回底端的时间为（ ）
A. B. tC. D.
【答案】D
【解析】根据匀变速直线运动的对称性，滑块从底端运动到最高点可看成从最高点静止下滑至底端，设滑块从底端运动到距底端处所用时间为t1，滑块从距底端处静止开始运动到底端所用时间为t2，则
滑块从出发至返回底端的时间为
解得
故选D。
7. 如图所示，足够长的木板置于光滑水平面上，倾角θ = 53°的斜劈放在木板上，一平行于斜面的细绳一端系在斜劈顶，另一端拴接一可视为质点的小球，已知木板、斜劈、小球质量均为1 kg，斜劈与木板之间的动摩擦因数为μ，重力加速度g = 10 m/s2，现对木板施加一水平向右的拉力F，下列说法错误的是（ ）
A. 若μ = 0.2，不论F多大，小球均能和斜劈保持相对静止
B. 若μ = 0.5，当F = 10 N时，木板相对斜劈向右滑动
C. 若μ = 0.8，当F = 22.5 N时，小球对斜劈的压力为0
D. 若μ = 0.8，当F = 26 N时，细绳对小球的拉力为
【答案】B
【解析】A．若μ = 0.2，假设斜劈与球保持相对静止，则对斜劈与球构成的系统，最大加速度为
当球刚好要离开斜劈时，受到重力和绳子拉力作用，有
解得
可知此情况下不论F多大，小球均能和斜劈保持相对静止，故A正确，不符合题意；
B．若μ = 0.5，当F = 10 N时，假设板、斜劈、球三者相对静止，则对板、斜劈、球构成的系统，有
解得
对斜劈与球构成的系统，最大加速度为
可知此时木板与斜劈相对静止，故B错误，符合题意；
C．若μ = 0.8，假设板、球和斜劈相对静止，则球和斜劈构成的系统能够获得的最大加速为
此时对板、球和斜劈构成的系统，有
当F = 22.5 N时，板、球和斜劈相对静止，有
可知此时球刚好要离开斜劈，故C正确，不符合题意；
D．若μ = 0.8，当F = 26 N时，球离开斜劈，在重力和绳子拉力作用下与斜劈保持相对静止，此时球和斜劈的加速度均为，对球分析，有
故D正确，不符合题意。
故选B。
8. “移动靶射击”是模仿猎取走兽的射击竞赛项目，射手用步枪向移动的野兽靶进行射击。移动靶做快速的横向移动，射手站在移动靶前方不移动，如图甲所示。图乙为简化的比赛现场图，设移动靶移动的速度为v1，射手射出的子弹的速度为v2，移动靶离射手的最近距离为d，要想在最短的时间内射中目标，则（ ）
A. 子弹射中目标的最短时间为B. 子弹射中目标的最短时间为
C. 射击时，枪口离目标的距离为D. 射击时，枪口离目标的距离为
【答案】AC
【解析】AB．子弹射中目标的最短时间为
故A正确，B错误；
CD．射击时，枪口离目标的距离为
故C正确，D错误
故选AC。
9. 如图所示，风洞实验室中可以产生竖直向上、大小恒定的风力，一个质量为m的小球在O点以水平初速度抛出，恰好能沿水平方向运动到P点，O、P间的距离为L，将风力调大，小球仍由O点以水平初速度抛出，结果恰好经过P点正上方的Q点，P，Q间的距离为，重力加速度为g，求（ ）
A. 调节前的风力大小为0
B. 调节前的风力大小为mg
C. 调节后的风力大小为
D. 调节后的风力大小为
【答案】BC
【解析】AB．调节风力之前，小球恰好能沿水平方向运动到P点，表明小球做匀速直线运动，则调节前的风力大小为mg，故A错误，B正确；
CD．调节风力之后，小球恰好能沿水平方向运动到Q点，表明小球做类平抛运动，则有
，
根据牛顿第二定律有
解得
故C正确，D错误。
故选BC。
10. 如图所示，质量分别为2m和m的物块A和B叠放在水平面上，A物块的长度为L，B物块足够长且被锁定在地面上，B物块上O点左侧的表面光滑、右侧的表面粗糙，A物块和O点右侧表面、B物块和地面之间的动摩擦因数分别为2μ和μ，现A物块静止在B物块的最左端，且立即获得水平向右的速度v0，当A物块的左端刚好经过O点时，解除B物块的锁定，重力加速度为g。求：（ ）
A. A物块的右端从开始进入O点到左端离开O点，其所受摩擦力的大小始终为2μmg
B. 解除锁定时，B物块的加速度大小为μg
C. 解除锁定时，A物块的速度大小
D. 解除锁定后，B物块的位移大小
【答案】BD
【解析】A．物块A的右端从开始进入O点到左端离开O点过程中，O点右侧粗糙部分受到物块A的压力会随着物块进入的部分地增多而逐渐增大，当物块完全进入时，压力最大，此时摩擦力有最大值4μmg，故A错误；
B．对B，根据牛顿第二定律可得
解得
故B正确；
C．因为滑动摩擦力与位移是线性关系，则
根据动能定理可得
解得
故C错误；
D．A的加速度为
方向向左，设经过t时间两者达到共速，有
解得
B匀加速的位移
共速后，两者相对静止向前匀减速，加速度为
方向向左，根据对称性，B匀减速的位移
故B的位移
故D正确。
故选BD。
二、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 某同学用图甲所示装置来“探究物体加速度与力、质量的关系”。实验中，他将槽码重力的大小作为细线对小车拉力的大小，通过改变槽码个数来改变拉力大小，通过改变小车上砝码个数来改变小车的质量。
（1）以下操作正确的是______（单选，填正确答案标号）。
A. 使小车质量远小于槽码质量B. 释放小车后立即打开打点计时器
C. 补偿阻力时移去打点计时器和纸带D. 调整垫块位置以补偿阻力
（2）保持槽码质量不变，改变小车上砝码的质量，得到一系列打点纸带。其中一条纸带的计数点如图乙所示，相邻两点之间的距离分别为，时间间隔均为T。下列加速度算式中，最优的是______（单选，填正确答案标号）。
A
B.
C.
D.
（3）以小车和砝码的总质量M为横坐标，加速度的倒数为纵坐标，甲、乙两组同学分别得到的图像如图丙所示。
由图可知，在所受外力一定的条件下，a与M成______（填“正比”或“反比”）；甲组所用的______（填“小车”、“砝码”或“槽码”）质量比乙组的更大。
【答案】（1）D （2）C （3）反比 槽码
【解析】【小问1详解】
A．为了使小车所受的合外力大小近似等于槽码的总重力，故应使小车质量远大于槽码质量，A错误；
B．根据操作要求，应先打开打点计时器再释放小车，B错误；
C．补偿阻力时不能移去打点计时器和纸带，需要通过纸带上点迹是否均匀来判断小车是否做匀速运动，C错误；
D．为了保证小车所受细线拉力等于小车所受合力，则需要调整垫块位置以补偿阻力，也要保持细线和长木板平行，D正确。
故选D。
【小问2详解】
根据逐差法可知
ABD错误，C正确。
故选C。
【小问3详解】
[1]根据图像可知与M成正比，故在所受外力一定的条件下，a与M成反比；
[2]设槽码的质量为m，则由牛顿第二定律
解得
故斜率越小，槽码的质量m越大，由图可知甲组所用的槽码质量比乙组的更大。
12. 某学习小组用实验探究平抛运动规律，采用如图甲所示实验装置。
（1）刚开始时，让小球A、B处于同一高度，用小锤击打弹性金属片，使小球A水平飞出，同时小球B被松开。
（2）改变小锤打击的力度，观察A、B两小球落地的先后情况，发现______（填字母）
A．击打的力度大时，小球A先落地
B．击打的力度大时，小球A后落地
C．无论击打的力度如何，A、B两小球总是同时落地
（3）一位同学采用频闪摄影的方法拍摄到小球A做平抛运动的照片，如图乙所示。图中每个小方格的边长为L，分析可知，位置a______（选填“是”或“不是”）平抛运动的起点，该频闪摄像照片的频率为______（用含有L和g的式子表示），小球做平抛运动到达b点时的速度vb = ______（用含有L和g的式子表示）。
【答案】 ①. C ②. 是 ③. ④.
【解析】[1]改变小锤打击的力度，观察A、B两球落地的先后情况，实验现象为发现无论击打的力度如何，两球总是同时落地。
故选C。
[2]在相同时间内，竖直方向上的位移为1∶3∶5，可判断出a是平抛运动的起点。
[3][4]从a点到b点，水平方向上有
竖直方向上有
联立得
13. 2024年8月1日，“八一”建军节，江西南昌八一广场举行升旗仪式，八万多名游客和市民在现场观看升旗仪式。升旗手在庄严的国歌声响起时开始升旗，当国歌结束时五星红旗恰好升到旗杆顶端。已知红旗从离地面1.5m处开始升起，国歌从响起到结束的时间是46s，升旗手升旗时先拉动绳子使红旗向上做匀加速运动，持续一段时间后，使红旗以的速度匀速上升41s，最后使红旗做匀减速运动。开始升旗时的加速度大小与减速时的加速度大小之比，红旗到达旗杆顶端时的速度恰好为零，求：
（1）红旗做匀加速运动加速度的大小和所用的时间；
（2）旗杆的高度。
【答案】（1），
（2）
【解析】
【小问1详解】
设红旗做匀加速运动、匀速运动、匀减速运动所用的时间分别为、、
则有
解得
【小问2详解】
红旗做匀加速运动的位移
红旗做匀减速运动的位移
红旗做匀速运动的位移
故旗杆的高度
14. 如图甲所示，“”形木块放在光滑水平地面上，木块水平表面AB粗糙，BC光滑且与水平面夹角为θ＝37°。木块右侧与竖直墙壁之间连接着一个力传感器，当力传感器受压时，其示数为正值；当力传感器被拉时，其示数为负值。一个可视为质点的质量为m的滑块从C点由静止开始下滑，运动过程中，传感器记录到的力和时间的关系如图乙所示。已知sin37°＝0.6，cs37°＝0.8，g取10m/s2。求：
（1）斜面BC的长度s；
（2）滑块与木块AB表面的动摩擦因数μ。
【答案】（1）3m；（2）02
【解析】
分析】(1)对滑块由牛顿第二定律可得
解得a1＝gsinθ＝6m/s2
由图乙可知滑块在斜面上运动的时间为t1＝1s
由运动学公式得斜面BC的长度为
(2)受力分析如图所示
滑块在CB上运动时，滑块对木块的压力
N1′＝N1＝mgcsθ
木块对传感器的压力
F1′＝F1＝N1′sinθ
由题图乙可知
F1′＝12N
联立解得
m＝2.5kg
滑块在AB上运动时，传感器对木块的拉力
F2＝f＝μmg＝5N
故动摩擦因数为
15. “打水漂”是指用扁型瓦片或石片，在手上呈水平放置后，用力飞出，石片擦水面飞行，石片碰水面后再弹起再飞，石片不断在水面上向前弹跳，直至石片速度为零后沉入水中。其原理已在航空航天领域得到了运用，我国的“嫦娥五号”返回器第一次进入大气层一定“深度”后弹起，再第二次进入大气层返回地球，这两次“水漂”会把返回器的速度降下来，让其安全穿过大气层。假设小明在离水面高度处，将一质量的小石片以水平初速度抛出，小石片在水面上滑行时受到的水平方向的阻力恒为，竖直方向分力未知。小石片每次均接触水面后跳起，跳起时竖直方向的速度与此时沿水面滑行的速度之比为常数，小石片在水面上弹跳数次后沿水面滑行（水平方向）的速度减为零后开始下沉。取重力加速度，不计空气阻力，求小石片：
（1）第一次与水面接触前水平方向的位移；
（2）第一次与水面接触过程中在竖直方向上的分加速度的大小；
（3）小石片从抛出到开始下沉的总时间。
【答案】（1）4m （2）175m/s2 （3）3.8s
【解析】【小问1详解】
设从抛出到第一次与水面接触前时间为，根据
解得
则第一次与水面接触前水平方向的位移
解得
【小问2详解】
第一次与水面接触前竖直方向的速度
小石片在水面上滑行时，设水平方向加速度大小为，则有
第一次与水面接触后跳起时水平滑行速度
规定竖直方向下为正方向，第一次与水面接触后跳起时竖直方向分速度
竖直方向加速度为
即第一次与水面接触过程中在竖直方向上的分加速度175m/s2的大小。
【小问3详解】
小石片在水面上滑行时，水平加速度大小
每次滑行速度的变化量
由于
可知，小石片共在水面上滑行了10次，空中弹起后飞行了9次，则有
（n=0，1，2，3…）
由于
，
可得小石片在空中飞行的总时间为
则有
解得，总时间为