山東省菏澤市2024-2025學(xué)年高三上學(xué)期第一次階段性考試物理試題（解析版）

高級中學(xué)名校試卷PAGE2025學(xué)年高三第一次階段性考試物理試題注意事項：1.答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、考生號等填寫在答題卡和試卷指定位置。2.回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。一、單項選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分。1.一質(zhì)量為m的乘客乘坐豎直電梯下樓，其位移s與時間t的關(guān)系圖像如圖所示。乘客所受支持力的大小用FN表示，速度大小用v表示。重力加速度大小為g。以下判斷正確的是（）A.0~t1時間內(nèi)，v增大，F(xiàn)N>mg B.t1~t2時間內(nèi)，v減小，F(xiàn)N<mgC.t2~t3時間內(nèi)，v增大，F(xiàn)N<mg D.t2~t3時間內(nèi)，v減小，F(xiàn)N>mg【答案】D【解析】A．由于s-t圖像的斜率表示速度，可知在0~t1時間內(nèi)速度增加，即乘客的加速度向下，處于失重狀態(tài)，則FN<mgA錯誤；B．在t1~t2時間內(nèi)速度不變，即乘客的勻速下降，則FN=mgB錯誤；CD．在t2~t3時間內(nèi)速度減小，即乘客的減速下降，處于超重，則FN>mgC錯誤，D正確。故選D。2.汽車在平直的公路上行駛，發(fā)現(xiàn)險情緊急剎車，汽車立即做勻減速直線運動直到停車，已知汽車剎車時第1秒內(nèi)的位移為24m，倒數(shù)第2秒內(nèi)的位移為6m，則下列計算正確的是（）A.汽車第1秒末的速度為23m/s B.汽車加速度大小為C.汽車的減速時間為6.5s D.汽車剎車總位移為78m【答案】C【解析】AB．由題意易得，倒數(shù)第2秒內(nèi)的位移為6m，由逆過程為初速度為零的勻加速運動，可得最后一秒的位移為2m，則可求得汽車剎車時的加速度大小為由此根據(jù)可以求得汽車的初速度為v0=26m/s第1秒末速度為v1=v0-at1=22m/s選項AB錯誤；C．汽車的減速時間為選項C正確；D．汽車剎車總位移為選項D錯誤。故選C。3.質(zhì)量相等的物體甲與木板乙通過光滑定滑輪（定滑輪質(zhì)量不計）用輕繩豎直連接。對甲施加水平方向的力，將甲乙壓在逆時針轉(zhuǎn)動的固定豎直傳送帶上，如圖所示。甲、乙恰好均處于靜止?fàn)顟B(tài)（最大靜摩擦力等于滑動摩擦力），則甲、乙間的摩擦因數(shù)與乙、傳送帶間的摩擦因數(shù)的比為（所有輕繩始終處于豎直方向）（）A. B. C. D.【答案】C【解析】設(shè)繩子中的拉力為T，傳送帶逆時針轉(zhuǎn)動可知傳送帶對乙的摩擦力豎直向上，對甲乙整體受力分析有可知，對甲單獨受力分析，豎直方向受力平衡，受到豎直向上繩子的拉力T，自身豎直向下的重力mg，可知乙對甲的摩擦力方向豎直向上，故有聯(lián)立解得設(shè)水平方向的力為F，甲、乙恰好均處于靜止?fàn)顟B(tài)可知，故可知故選C。4.如圖，半徑為R、質(zhì)量為m的半圓柱體A放在粗糙的水平地面上，A與豎直墻面間有一半徑為R、質(zhì)量為m的光滑圓柱體B，A和B的質(zhì)量分布都均勻。改變半圓柱體A距豎直墻面的距離，使A、B仍保持靜止?fàn)顟B(tài)，半圓柱體A的圓心距豎直墻面的最遠距離為。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，則半圓柱體A與地面間的動摩擦因數(shù)為（）A. B. C. D.【答案】D【解析】對AB整體受力分析如圖：可知地面對A的支持力摩擦力對B受力分析如圖：由幾何關(guān)系可知則又聯(lián)立解得故選D。5.由于高度限制，車庫出入口采用圖所示的曲桿道閘，道閘由轉(zhuǎn)動桿與橫桿鏈接而成，P、Q為橫桿的兩個端點。在道閘抬起過程中，桿始終保持水平。桿繞O點從與水平方向成30°勻速轉(zhuǎn)動到60°的過程中，下列說法正確的是（）A.P點的線速度大小不變B.P點的加速度方向不變C.Q點在豎直方向做勻速運動D.Q點在水平方向做勻速運動【答案】A【解析】A．由題知桿OP繞O點從與水平方向成30°勻速轉(zhuǎn)動到60°，則P點繞O點做勻速圓周運動，則P點的線速度大小不變，A正確；B．由題知桿OP繞O點從與水平方向成30°勻速轉(zhuǎn)動到60°，則P點繞O點做勻速圓周運動，P點的加速度方向時刻指向O點，B錯誤；C．Q點在豎直方向的運動與P點相同，相對于O點在豎直方向的位置y關(guān)于時間t的關(guān)系為y=lOPsin(+ωt)則可看出Q點在豎直方向不是勻速運動，C錯誤；D．Q點相對于O點在水平方向的位置x關(guān)于時間t的關(guān)系為x=lOPcos(+ωt)+lPQ則可看出Q點在水平方向也不是勻速運動，D錯誤。故選A。6.一質(zhì)量為m的物塊恰好能沿傾角為30°的足夠長斜面勻速下滑。物塊在沿斜面勻速下滑的過程中，在豎直平面內(nèi)給物塊一外力F，F(xiàn)與水平方向的夾角為α，斜面始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖所示。已知重力加速度為g，下列說法正確的是（）A.若α=0°，物塊沿斜面下滑過程中，地面對斜面的摩擦力水平向左B.若α=60°，物塊沿斜面下滑過程中，地面對斜面的摩擦力不為0C.若α=90°，物塊仍沿斜面勻速下滑D.若F推著物塊沿斜面勻速上滑，則F的最小值為mg【答案】C【解析】A．未加力F時，物塊勻速下滑，受力平衡，物塊受到重力、支持力和摩擦力的作用，由平衡條件得mgsin30°＝μmgcos30°解得物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ＝物塊勻速下滑過程中，整體水平方向受力平衡，則地面對斜面的摩擦力為0，若α＝0°，對物塊施加一個水平方向的力，物塊下滑過程中對斜面的壓力和滑動摩擦力成比例增加，即物塊對斜面的作用力方向沒有變，則地面對斜面的摩擦力仍為0，A錯誤；B．若α＝60°，即對物體施加一個垂直于斜面方向的力F，物塊下滑過程中，對斜面的壓力增加F、摩擦力增加μF，如圖所示根據(jù)幾何關(guān)系可知tanθ＝故此時物塊對斜面的作用力方向仍向下，地面對斜面的摩擦力為0，B錯誤；C．若α＝90°，即對物塊施加一個豎直向下的力F，相當(dāng)于重力增大為mg＋F，則有(mg＋F)sinθ＝μ(mg＋F)cosθ物塊仍勻速下滑，C正確；D．若F推著物塊沿斜面勻速上滑，設(shè)F與斜面夾角γ，根據(jù)平衡條件得Fcosγ＝mgsinθ＋μ(mgcosθ＋Fsinγ)解得F＝＝當(dāng)θ－r＝90°時，F(xiàn)取最小值，所以Fmin＝＝mgsin2θ＝mg故D錯誤。故選C。7.如圖所示，把一小球從斜面上先后以相同大小的速度拋出，一次水平拋出，另一次拋出的速度方向與斜面垂直，兩小球最終都落到斜面上，水平拋出與垂直斜面拋出落點到拋出點的距離之比為（）A. B. C. D.【答案】C【解析】設(shè)斜面傾角為，小球水平拋出，根據(jù)位移角關(guān)系又水平位移故小球水平拋出的拋出落點到拋出點的距離為小球拋出的速度方向與斜面垂直時，將重力加速度分解到沿斜面方向的分加速度為和垂直斜面方向的分加速度為，垂直斜面方向做類豎直上拋運動，時間為沿斜面方向做勻加速直線運動，故小球垂直斜面拋出的拋出落點到拋出點的距離為故水平拋出與垂直斜面拋出落點到拋出點的距離之比為。故選C。8.如圖，右側(cè)面光滑的斜面體固定在水平面上，質(zhì)量相等的物塊M、N分別放在斜面體的左右兩個面上，M、N拴接在跨過光滑定滑輪的輕質(zhì)細繩兩端，整個系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)對N施加一始終與右側(cè)輕繩垂直的拉力F，使N緩慢移動至右側(cè)細繩水平，該過程M保持靜止。下列說法正確的是（）A.拉力F逐漸增大B.輕繩的拉力先減小后增大C.M所受摩擦力先增大后減小D.斜面對M的作用力先增大后減小【答案】A【解析】AB．N離開斜面后，設(shè)F與豎直方向的夾角為，有，θ逐漸減小，所以繩子拉力逐漸減小，F(xiàn)逐漸增大。故A正確，B錯誤；C．力F作用之前，有所以原來M所受摩擦力沿斜面向下，隨著繩子拉力的減小，M受到的摩擦力逐漸減小，當(dāng)右繩水平時，繩子拉力為零，則M受到的摩擦力沿斜面向上，所以M受到的摩擦力先沿斜面向下減小，再沿斜面向上增大，故C錯誤；D．斜面對M的作用力為斜面的支持力及摩擦力，因為支持力不變，所以當(dāng)摩擦力先減小再增大時，斜面對M的作用力先變小后變大，故D錯誤。故選A。二、多項選擇題：本題共4個小題，每小題4分，共16分。全部選對得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。9.如圖所示，半徑為R的半球形陶罐固定在可以繞豎直軸旋轉(zhuǎn)的水平轉(zhuǎn)臺上，轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)軸與過陶罐球心O的對稱軸重合。甲、乙兩個小物塊（均可視為質(zhì)點）分別置于轉(zhuǎn)臺的A、B兩處，OA、OB與間的夾角分別為和。轉(zhuǎn)臺靜止時，甲、乙均不會下滑。已知甲的質(zhì)量是乙的兩倍，重力加速度大小為g。當(dāng)轉(zhuǎn)臺從靜止開始緩慢加速轉(zhuǎn)動，直到其中一物塊剛要滑動之前的過程中，下列說法正確的是（）A.甲的線速度大小始終為乙的倍B.甲所受向心力的大小始終為乙的2倍C.陶罐對甲、乙所做的功相等D.當(dāng)轉(zhuǎn)臺角速度為時，甲、乙在陶罐切線方向上均有向下運動的趨勢【答案】D【解析】A．甲、乙的角速度相等，根據(jù)可知甲、乙的線速度大小之比為即甲的線速度大小始終為乙的倍，故A錯誤；B．根據(jù)其中可得甲、乙所受向心力大小之比為即甲所受向心力的大小始終為乙的倍，故B錯誤；C．根據(jù)動能定理可知，陶罐對甲、乙所做的功之比為故C錯誤；D．假設(shè)當(dāng)轉(zhuǎn)臺角速度為時，陶罐對甲的摩擦力恰好為零，則此時有解得假設(shè)當(dāng)轉(zhuǎn)臺角速度為時，陶罐對乙的摩擦力恰好為零，則此時有解得因為所以可知當(dāng)轉(zhuǎn)臺角速度為時，甲、乙所受支持力和重力的合力均大于所需要的向心力，所以甲、乙均有向下運動的趨勢，故D正確。故選D。10.間距為10m的兩根固定的豎直桿間有一根晾衣繩，晾衣繩兩端等高，長度為14m且不可伸長。將一件衣服通過晾衣架掛在晾衣繩上，衣架能沿晾衣繩自由滑動，衣架掛鉤和晾衣繩之間的摩擦力忽略不計。無風(fēng)時，衣服和衣架的懸掛點剛好位于晾衣繩的中間位置，如圖甲所示；有風(fēng)時，有水平向右的風(fēng)作用在衣服上，穩(wěn)定后衣架懸掛點兩側(cè)的晾衣繩剛好垂直，如圖乙所示。已知衣服和衣架的總質(zhì)量為1.4kg，重力加速度g取10m/s2，風(fēng)對晾衣繩的作用力忽略不計，則下列說法正確的是（）A.無風(fēng)時，晾衣繩中的拉力大小為7NB.有風(fēng)時，晾衣繩中的拉力大小為10NC.有風(fēng)時，風(fēng)對衣服作用力大小為2ND.有風(fēng)時，晾衣繩對衣架的作用力大小為12N【答案】BC【解析】A．無風(fēng)時，設(shè)懸掛點兩側(cè)的晾衣繩與豎直方向的夾角為，由幾何關(guān)系可知對懸掛點受力分析可知解得A項錯誤；B．有風(fēng)時，設(shè)懸掛點左側(cè)的晾衣繩長度為，右側(cè)長度為，則有解得設(shè)左側(cè)晾衣繩與豎直方向的夾角為，右側(cè)晾衣繩與豎直方向的夾角為，由幾何關(guān)系可知，設(shè)此時細線中的拉力大小為，對懸掛點受力分析，豎直方向有解得B項正確；C．水平方向有解得C項正確；D．衣服和衣架穩(wěn)定后，晾衣繩對其作用力大小等于其重力和風(fēng)力的矢量和，則D項錯誤。故選BC。11.跑酷，又稱自由奔跑，是一種結(jié)合了速度、力量和技巧的極限運動。如圖甲所示為一城墻的入城通道，通道寬度L=6m，一跑酷愛好者從左墻根由靜止開始正對右墻加速運動，加速到M點時斜向上躍起，到達右墻壁P點時，豎直方向的速度恰好為零，P點距離地面高h=0.8m，然后立即蹬右墻壁，使水平方向的速度變?yōu)榈却蠓聪颍@得一豎直方向速度，恰好能躍到左墻壁上的Q點，P點與Q點等高，飛躍過程中人距地面的最大高度為H=2.05m，重力加速度g取10m/s2，整個過程中人的姿態(tài)可認為保持不變，如圖乙所示，則下列說法中正確的是（）A.人助跑的距離為3.6mB.人助跑的距離為3mC.人剛離開墻壁時的速度大小為6m/sD.人剛離開P點時的速度方向與豎直方向夾角的正切值為【答案】AD【解析】AB．人到達右墻壁P點時，豎直方向的速度恰好為零，根據(jù)逆向思維，可知從點到點的逆過程為平拋運動，則從點到點的過程為斜拋運動，根據(jù)對稱性可得解得，，人助跑的距離為故A正確，B錯誤；C．人剛離開墻壁時豎直方向的速度大小為人剛離開墻壁時的速度大小為故C錯誤；D．人剛離開P點時的速度方向與豎直方向夾角的正切值為故D正確。故選AD。12.水平地面上有一質(zhì)量為長木板，木板的左端上有一質(zhì)量為的物塊，如圖（a）所示。用水平向右的拉力F作用在物塊上，F(xiàn)隨時間t的變化關(guān)系如圖（b）所示，其中、分別為、時刻F的大小。木板的加速度隨時間t的變化關(guān)系如圖（c）所示。已知木板與地面間的動摩擦因數(shù)為，物塊與木板間的動摩擦因數(shù)為，假設(shè)最大靜摩擦力均與相應(yīng)的滑動摩擦力相等，重力加速度大小為g。則（）A. B.C. D.在時間段物塊與木板加速度相等【答案】BCD【解析】A．圖（c）可知，t1時滑塊木板一起剛在從水平滑動，此時滑塊與木板相對靜止，木板剛要滑動，此時以整體為對象有A錯誤；BC．圖（c）可知，t2滑塊與木板剛要發(fā)生相對滑動，以整體為對象，根據(jù)牛頓第二定律，有以木板為對象，根據(jù)牛頓第二定律，有解得BC正確；D．圖（c）可知，0~t2這段時間滑塊與木板相對靜止，所以有相同的加速度，D正確。故選BCD。三、非選擇題：本題共6小題，共60分。13.某實驗興趣小組利用如圖甲所示裝置做“探究加速度與力的關(guān)系”實驗時，實驗操作如下：①掛上托盤和砝碼，調(diào)整木板的傾角，使質(zhì)量為M的小車沿木板勻速下滑；②取下托盤和砝碼，測出其總質(zhì)量為m，讓小車沿木板下滑。設(shè)小車受到的合外力為F，通過計算機可得到小車與位移傳感器的距離隨時間變化的圖像，并求出小車的加速度a；③改變砝碼質(zhì)量和木板的傾角，重復(fù)步驟①②，可得到多組a、F的數(shù)據(jù)，并繪制圖像。（1）下列說法正確的是______A.實驗開始前需要先補償阻力B.調(diào)整滑輪高度使細線與木板平行C.本實驗需要滿足D.本實驗將托盤和砝碼的總重力mg的大小作為小車受到的合外力F的大?。?）若測量質(zhì)量時未考慮托盤的質(zhì)量，僅將砝碼質(zhì)量記為m，則繪制出的圖像應(yīng)該是圖乙中的______（選填“Ⅰ”或“Ⅱ”或“Ⅲ”）；（3）某段時間內(nèi)小車的圖像如圖丙所示，根據(jù)圖像可得小車的加速度大小為______。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）【答案】（1）BD##DB（2）Ⅰ（3）2.1【解析】（1）[1]本實驗的原理是有托盤和砝碼時小車做勻速運動，受力平衡，撤去托盤和砝碼，小車所受的合力就為托盤和砝碼的重力，根據(jù)實驗原理可知，本實驗不需要平衡摩擦力，不需要滿足，為保證小車所受的合力平行木板方向，需要調(diào)整滑輪高度使細線與木板平行。故選BD。（2）[2]根據(jù)牛頓第二定律整理可得設(shè)托盤質(zhì)量為，根據(jù)實驗原理可得可知僅將砝碼質(zhì)量記為m，則繪制出的圖像應(yīng)該是圖乙中的Ⅰ；（3）[3]根據(jù)圖像可知，給出的三個數(shù)據(jù)點中，相鄰點之間的時間間隔均為根據(jù)勻變速直線運動的規(guī)律有其中解得14.某科學(xué)興趣小組要驗證小球平拋運動的規(guī)律，實驗設(shè)計方案如圖甲所示，用輕質(zhì)細線拴接一小球，在懸點O正下方有水平放置的熾熱的電熱絲P，當(dāng)懸線擺至電熱絲處時能輕易被燒斷；為水平木板，已知懸線長為L，懸點到木板的距離（）。（1）將小球向左拉起后自由釋放，最后小球落到木板上的C點，，則小球做平拋運動的初速度為_________。（2）圖乙是以豎直方格板為背景通過頻閃照相得到的照片，每個格的邊長，通過實驗，記錄了小球在運動途中的三個位置，如圖所示，則小球做平拋運動的初速度為_________；過B點的速度為_________（）。（3）在其他條件不變的情況下，若改變釋放小球時懸線與豎直方向的夾角θ，小球落點與O′點的水平距離x將隨之改變，經(jīng)多次實驗，以為縱坐標(biāo)、為橫坐標(biāo)，得到如圖丙所示圖像，則當(dāng)時，x為_________m（此問可用根式表示）?！敬鸢浮浚?）（2）1.52.5（3）0.52或【解析】（1）[1]小球做平拋運動，在水平方向上有在豎直方向上有聯(lián)立解得（2）[2]在豎直方向上，根據(jù)可得則小球平拋運動的初速度為[3]B點的豎直分速度為過B點的速度為（3）[4]由圖丙可知當(dāng)時，可得15.我國自主研制了運-20重型運輸機。飛機獲得的升力大小F可用描寫，k為系數(shù)；v是飛機在平直跑道上的滑行速度，F(xiàn)與飛機所受重力相等時的v稱為飛機的起飛離地速度，已知飛機質(zhì)量為時，起飛離地速度為66m/s；裝載貨物后質(zhì)量為，裝載貨物前后起飛離地時的k值可視為不變。（1）求飛機裝載貨物后的起飛離地速度；（2）若該飛機裝載貨物后，從靜止開始勻加速滑行1521m起飛離地，求飛機在滑行過程中加速度的大小和所用的時間?！敬鸢浮?1)；（2）2m/s2，【解析】（1）空載起飛時，升力正好等于重力：滿載起飛時，升力正好等于重力：由上兩式解得：（2）滿載貨物的飛機做初速度為零的勻加速直線運動，所以解得：由加速的定義式變形得：解得：16.物流公司通過滑軌把貨物直接裝運到卡車中。如圖所示，傾斜滑軌與水平面成24°角，長度，水平滑軌長度可調(diào)，兩滑軌間平滑連接。若貨物從傾斜滑軌頂端由靜止開始下滑，其與滑軌間的動摩擦因數(shù)均為，貨物可視為質(zhì)點（取，，重力加速度）。（1）求貨物在傾斜滑軌上滑行時加速度的大小；（2）求貨物在傾斜滑軌末端時速度的大?。唬?）若貨物滑離水平滑軌末端時速度不超過2m/s，求水平滑軌的最短長度?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】（1）根據(jù)牛頓第二定律可得代入數(shù)據(jù)解得（2）根據(jù)運動學(xué)公式解得（3）根據(jù)牛頓第二定律根據(jù)運動學(xué)公式代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得17.一種離心測速器的簡化工作原理如圖所示。細桿的一端固定在豎直轉(zhuǎn)軸上的O點，并可隨軸一起轉(zhuǎn)動。桿上套有一輕質(zhì)彈簧，彈簧一端固定于O點，另一端與套在桿上的圓環(huán)相連。當(dāng)測速器穩(wěn)定工作時，圓環(huán)將相對細桿靜止，通過圓環(huán)的位置可以確定細桿勻速轉(zhuǎn)動的角速度。已知細桿長度，桿與豎直轉(zhuǎn)軸的夾角a始終為，彈簧原長，彈簧勁度系數(shù)，圓環(huán)質(zhì)量；彈簧始終在彈性限度內(nèi)，重力加速度大小取，摩擦力可忽略不計（1）若細桿和圓環(huán)處于靜止?fàn)顟B(tài)，求圓環(huán)到O點的距離；（2）求彈簧處于原長時，細桿勻速轉(zhuǎn)動的角速度大??；（3）求圓環(huán)處于細桿末端P時，細桿勻速轉(zhuǎn)動的角速度大小?！敬鸢浮浚?）0.05m；（2）；（3）【解析】（1）當(dāng)細桿和圓環(huán)處于平衡狀態(tài)，對圓環(huán)受力分析得根據(jù)胡克定律得彈