精品解析：山西孝义中学2024-2025学年高三上学期学业水平质量检测物理试题（1）

2024—2025学年第一学期学业水平质量检测题（1） 物理试题 说明：本试题考试时间75分钟，满分为100分 一、选择题（本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1-5题只有一项符合题目要求，第6-8题有多项符合题目要求。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. 下列关于航天领域的说法正确的是（　　） A. 图甲，观察王亚平在“天宫课堂”做实验时，可将她看成质点 B. 图乙，“天舟四号”飞船与空间站自主对接时，可将飞船视为质点 C. 图丙，“神舟十四号”飞船发射后，在研究飞船与火箭分离过程时，飞船可以看成质点 D. 图丁，“问天”实验舱与空间站对接组合后，研究组合体轨迹时，组合体可视为质点 【答案】D 【解析】 【详解】A．观察王亚平在“天宫课堂”做实验时，需观察王亚平的动作，故不能看成质点，故A错误； B．“天舟四号”飞船与空间站自主对接时，需观察对接的方位和角度等，两物体的形状、大小不能忽略，故不能看成质点，故B错误； C．“神舟十四号”飞船发射后，在研究飞船与火箭分离过程时，两物体的形状、大小不能忽略，故C错误； D．研究组合体轨迹时，飞船的大小和形状可以忽略，可以看作质点，故D正确。 故选D。 【点睛】理解质点的定义，结合定义分析是否会对研究的问题产生影响。 2. 智能手机里一般都装有加速度传感器。打开手机加速度传感器软件，手托着手机在竖直方向上运动，通过软件得到加速度随时间变化的图像如图所示，以竖直向上为正方向，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. t₁时刻手机处于完全失重状态 B. t₂时刻手机开始向上运动 C. t₃时刻手机达到最大速度 D. 手机始终没有脱离手掌 【答案】A 【解析】 【详解】A．t₁时刻手机加速度为，方向竖直向下，手机处于完全失重状态故A正确； BC．由题可知整个过程为先托着手机向下做加速运动， 向下做减速运动，图像与坐标轴围成的面积为速度，t₃时刻手机达加速度为正方向的最大值，故t₃速度小于速度不是最大，故BC错误； D．手机加速度向上时受到手向上的支持力不会脱离手掌，手机加速度为的过程中处于完全失重状态，可以说此过程手机和手脱离也可以说恰好没有脱离手掌，故D错误。 故选A。 3. 汽车在水平面上刹车,其位移与时间的关系是x=24t-6t2,则它在前3s内的平均速度为( ） A. 6 m/s B. 8 m/s C. 10 m/s D. 12 m/s 【答案】B 【解析】 【详解】由位移与时间的关系可知， v0=24m/s；a=-12m/s2 则由v=v0+at可知，汽车在2s末即静止，故3s内的位移等于2s内的位移，故3s内汽车的位移 则汽车的平均速度 A．6m/s与分析不符，故A错误； B．8m/s与分析相符，故B正确； C．10m/s与分析不符，故C错误； D．12m/s与分析不符，故D错误． 4. 汽车在平直公路上行驶，其速率二次方与位移的关系图像（v2x）如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 汽车做匀减速直线运动 B. 汽车初速度的大小为4 m/s C. 汽车的加速度大小为0.5 m/s2 D. 汽车的加速度大小为1 m/s2 【答案】C 【解析】 【详解】A.由 可得 可知图像的斜率等于2a，斜率不变，则汽车的加速度恒定不变，且v随着x的增大而增大，则汽车做匀加速直线运动，故A错误； B.由题图知，x＝0时， v2＝4 m2/s2 得 v＝2 m/s 即汽车初速度的大小为2 m/s，故B错误； CD.图像的斜率 k＝2a 则可知 故C正确，D错误。 故选C。 5. 如图所示，P、Q是两个光滑的定滑轮，吊着A、B、C三个小球的三条轻绳各有一端在O点打结，悬吊A、C两个球的轻绳分别绕过定滑轮P、Q，三个球静止时，OQ段轻绳与竖直方向的夹角。已知B、C两球的质量均为m，，则A球的质量为（　　） A. m B. 1.2m C. 1.5m D. 1.6m 【答案】B 【解析】 【详解】对O点受力分析如下 由题可知OQ、OB段的拉力满足 将、合成如上图所示，由于三个球静止，O点受力平衡，根据几何关系有、是平行四边形的两边，有 则有A球的质量为 故选B。 6. 几个水球可以挡住子弹？《国家地理频道》实验证实：四个水球就足够！某次实验中，子弹恰好能穿出第四个水球，实验中将完全相同的水球紧挨在一起水平排列，子弹在水球中沿水平方向视为做匀变速直线运动，则（　　） A. 由题目信息可以求得子弹穿过每个水球的时间之比 B. 子弹在每个水球中运动的平均速度相同 C. 子弹在每个水球中速度变化量相同 D. 子弹依次进入四个水球的初速度之比为 【答案】AD 【解析】 【详解】AD．将子弹的运动过程反向来看，即看成从左到右做初速度为零的匀加速运动，根据初速度为零的匀加速运动在连续相等的位移所用时间之比为…可知，子弹从右到左穿过每个水球的时间之比为；根据速度位移公式有 ， 设每个水袋中的位移大小为，可得子弹从左到右每次射出水袋的速度之比为 即子弹从右到左减速时依次进入四个水球的初速度之比为，AD正确； B．根据前面分析子弹在每个水球中运动的时间不同，位移大小相同，所以平均速度不同，B错误； C．根据公式 子弹在每个水球中运动的时间不同，加速度大小相同，所以速度变化量不同，C错误。 故选AD。 7. 如图一小球套在竖直固定的光滑圆环上，在圆环的最高点有一个光滑小孔，一根轻绳的下端系着小球，上端穿过小孔用力拉住，开始时小球在圆环最低点的右侧，现缓慢拉动轻绳，使小球沿圆环缓慢上升一小段距离，对该过程，下列说法正确的是（　　） A. 小球对轻绳的拉力增大 B. 小球对轻绳的拉力减小 C. 小球对圆环的压力增大 D. 小球对圆环的压力不变 【答案】BD 【解析】 【详解】小球受三个力的作用：受重力G、轻绳拉力F和圆环的弹力N。如图所示 由平衡条件可知，重力G与弹力的合力大小等于轻绳拉力大小F，方向相反，根据力的矢量三角形与几何三角形△OAB相似，则有 解得 ， 当A点上移时，半径R不变，AB减小，故F减小，不变，由牛顿第三定律可知小球对轻绳的拉力减小，小球对圆环的压力不变。 故选BD。 8. 如图甲所示，平行于倾角为固定斜面向上的拉力使小物块沿斜面向上运动，运动过程中加速与的关系如图乙。图线的斜率为，与轴交点坐标为，与轴交点为。由图可知（ ） A. 小物块的质量对 B. 小物块的质量为 C. 摩擦力与重力沿斜面的分力大小之和为 D. 摩擦力与重力沿斜面的分力大小之和为 【答案】BD 【解析】 【详解】以物块为对象，根据牛顿第二定律可得 可得 结合图像可得 ， 可知小物块的质量为 摩擦力与重力沿斜面的分力大小之和为 故选BD。 二、实验题（16分） 9. 在“探究小车速度随时间变化规律”实验中： （1）某同学采用如图甲所示的装置进行试验，___________平衡摩擦力。（选填“需要”或“不需要”） （2）甲同学在实验中得到如图所示的一条纸带（两计数点间还有四个点没有画出），已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，根据纸带可求出第4个计数点的瞬时速度为___________m/s，小车的加速度为___________（结果保留两位有效数字）。 【答案】 ①. 不需要 ②. 0.81 ③. 2.0 【解析】 【详解】（1）[1]该实验是探究小车速度随时间变化规律，因此只需要使小车做匀变速直线运动即可，所以不需要平衡摩擦力。 （2）[2]已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，纸带上两计数点间还有四个点没有画出，因此可知，纸带上相邻两计数点间的时间间隔为 由中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，可得打第4个计数点的瞬时速度为 [3]由匀变速直线运动的推论公式，可得小车的加速度为 10. 某实验小组做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验。 （1）本实验采用的实验方法是__________。 A. 控制变量法 B. 等效替代法 C. 理想模型法 （2）实验时，下列不正确的是__________。 A. 实验前需对弹簧测力计校零 B. 实验时两个拉力的大小能相等 C. 实验时应保持细绳与长木板平行 D. 进行多次操作时每次都应使结点拉到O点 （3）实验结果如图甲所示。在、、F、四个力中，不是由弹簧测力计直接测得的力为 。 A. B. C. D. （4）若用如图乙所示的装置来做实验，OB处于水平方向，与OA夹角为，则__________（填“OA”、“OB”或“OC”）的力最大。现保持弹簧测力计A和B细线的夹角不变，使弹簧测力计A和B均逆时针缓慢转动至弹簧测力计A竖直。在此过程中，弹簧测力计A的示数__________。（填“不断减小”、“不断增大”、“先减小后增大”或“先增大后减小”） 【答案】（1）B （2）D （3）C （4） ①. OA ②. 不断减小 【解析】 【小问1详解】 该实验过程，其合力与分力的作用效果，所以本实验采用的科学方法是等效替代法。 故选B。 【小问2详解】 A．实验前需对弹簧测力计校零，故A正确，不满足题意要求； B．实验时两个拉力的大小能相等，也可以不相等，故B正确，不满足题意要求； C．为了减小误差，实验时应保持细绳与长木板平行，故C正确，不满足题意要求； D．每次实验时，两个力拉和一个力拉需拉到结点O的位置，但是不同次实验，O的位置可以改变，故D错误，满足题意要求。 故选D。 【小问3详解】 、、，都是弹簧测力计测量得到，F是通过作图得到的。 故选C。 【小问4详解】 [1]以O为对象，OB与OC垂直，根据平行四边形可知OA为斜边，则OA的力最大。 [2]当弹簧测力计A和B均逆时针缓慢转动至弹簧测力计A竖直的过程中，两弹簧细线夹角保持不变，由正弦定理可得 为锐角且不断减小，可得弹簧测力计A的拉力不断减小。 三、计算题（36分） 11. 如图所示，两拖船P、Q拉着无动力货船S一起在静水中沿图中虚线方向匀速前进，两根水平缆绳与虚线的夹角均保持为30°。假设水对三艘船在水平方向的作用力大小均为f，方向与船的运动方向相反。 （1）求缆绳张力的大小； （2）每艘拖船发动机提供的动力大小。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 设绳子上的拉力为T，拖船的动力为F，与运动方向成α角，三艘船的受力如图所示： 对货船，根据平衡条件，水平方向 f=2Tcos30° 解得缆绳张力的大小 【小问2详解】 对拖船，根据平衡条件，竖直方向 Fsinα=Tsin30° 对拖船和货船整体，根据平衡条件，水平方向 2Fcosα=3f 又因 sin2α+cos2α=1 代入数据联立解得 12. 一位同学在足球比赛中将距离门柱的足球以水平速度踢出，足球在地面上做匀减速直线运动，加速度大小。很遗憾足球撞到门柱后刚好反向弹回继续做匀减速直线运动，弹回瞬间速度大小是碰撞前瞬时速度大小的0.6倍。足球与门柱的作用时间是0.1s。该同学将足球踢出时立即由静止开始以的加速度追赶足球，试求： （1）足球在与门柱作用过程中的平均加速度： （2）该同学经过多长时间与足球的距离最远，最远距离为多少。 【答案】（1）大小为，方向与初速度方向相反；（2）， 【解析】 【详解】（1）设足球撞到门柱时的速度为，根据匀变速直线运动规律，有 解得 取足球初速度方向为正，则足球在与门柱作用过程中的平均加速度为 即足球在与门柱作用过程中的平均加速度大小为，方向与初速度方向相反。 （2）足球在弹回前速度与该同学速度相等时，相距最远，设此时速度为，有 解得 此时球的位移为 该同学的位移为 最小距离为 13. 一种巨型娱乐器械可以让游客体验超重和失重。该器械可乘坐多人的环形座舱套装在竖直柱子上，由升降机送上48m的高处，然后座舱从静止开始以a1=8m/s2的加速度匀加速下落h1=36m，启动制动系统，座舱又匀减速下落，到地面时刚好停下。已知重力加速度g=10m/s2。求： （1）座舱的最大速度及匀加速过程座椅对游客的支持力是游客重力的多少倍？ （2）匀减速下落过程中，座椅对游客的支持力是游客重力的多少倍？ 【答案】（1），；（2） 【解析】 【详解】（1）座舱先做匀加速直线运动，设座舱的最大速度为，根据运动学公式可得 解得 设游客重力为，以游客为对象，根据牛顿第二定律可得 则有 （2）座舱匀减速下落的高度为 根据运动学公式可得 解得加速度大小为 以游客为对象，根据牛顿第二定律可得 则有 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024—2025学年第一学期学业水平质量检测题（1） 物理试题 说明：本试题考试时间75分钟，满分为100分 一、选择题（本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1-5题只有一项符合题目要求，第6-8题有多项符合题目要求。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. 下列关于航天领域的说法正确的是（　　） A. 图甲，观察王亚平在“天宫课堂”做实验时，可将她看成质点 B. 图乙，“天舟四号”飞船与空间站自主对接时，可将飞船视为质点 C. 图丙，“神舟十四号”飞船发射后，在研究飞船与火箭分离过程时，飞船可以看成质点 D. 图丁，“问天”实验舱与空间站对接组合后，研究组合体轨迹时，组合体可视为质点 2. 智能手机里一般都装有加速度传感器。打开手机加速度传感器软件，手托着手机在竖直方向上运动，通过软件得到加速度随时间变化的图像如图所示，以竖直向上为正方向，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. t₁时刻手机处于完全失重状态 B. t₂时刻手机开始向上运动 C. t₃时刻手机达到最大速度 D. 手机始终没有脱离手掌 3. 汽车在水平面上刹车,其位移与时间的关系是x=24t-6t2,则它在前3s内的平均速度为( ） A. 6 m/s B. 8 m/s C. 10 m/s D. 12 m/s 4. 汽车在平直公路上行驶，其速率二次方与位移的关系图像（v2x）如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 汽车做匀减速直线运动 B. 汽车初速度的大小为4 m/s C. 汽车的加速度大小为0.5 m/s2 D. 汽车的加速度大小为1 m/s2 5. 如图所示，P、Q是两个光滑的定滑轮，吊着A、B、C三个小球的三条轻绳各有一端在O点打结，悬吊A、C两个球的轻绳分别绕过定滑轮P、Q，三个球静止时，OQ段轻绳与竖直方向的夹角。已知B、C两球的质量均为m，，则A球的质量为（　　） A. m B. 1.2m C. 1.5m D. 1.6m 6. 几个水球可以挡住子弹？《国家地理频道》实验证实：四个水球就足够！某次实验中，子弹恰好能穿出第四个水球，实验中将完全相同的水球紧挨在一起水平排列，子弹在水球中沿水平方向视为做匀变速直线运动，则（　　） A. 由题目信息可以求得子弹穿过每个水球的时间之比 B. 子弹在每个水球中运动的平均速度相同 C. 子弹在每个水球中速度变化量相同 D. 子弹依次进入四个水球的初速度之比为 7. 如图一小球套在竖直固定的光滑圆环上，在圆环的最高点有一个光滑小孔，一根轻绳的下端系着小球，上端穿过小孔用力拉住，开始时小球在圆环最低点的右侧，现缓慢拉动轻绳，使小球沿圆环缓慢上升一小段距离，对该过程，下列说法正确的是（　　） A. 小球对轻绳的拉力增大 B. 小球对轻绳的拉力减小 C. 小球对圆环的压力增大 D. 小球对圆环的压力不变 8. 如图甲所示，平行于倾角为固定斜面向上的拉力使小物块沿斜面向上运动，运动过程中加速与的关系如图乙。图线的斜率为，与轴交点坐标为，与轴交点为。由图可知（ ） A. 小物块的质量对 B. 小物块的质量为 C. 摩擦力与重力沿斜面的分力大小之和为 D. 摩擦力与重力沿斜面的分力大小之和为 二、实验题（16分） 9. 在“探究小车速度随时间变化规律”实验中： （1）某同学采用如图甲所示的装置进行试验，___________平衡摩擦力。（选填“需要”或“不需要”） （2）甲同学在实验中得到如图所示的一条纸带（两计数点间还有四个点没有画出），已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，根据纸带可求出第4个计数点的瞬时速度为___________m/s，小车的加速度为___________（结果保留两位有效数字）。 10. 某实验小组做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验。 （1）本实验采用的实验方法是__________。 A. 控制变量法 B. 等效替代法 C. 理想模型法 （2）实验时，下列不正确的是__________。 A. 实验前需对弹簧测力计校零 B. 实验时两个拉力的大小能相等 C. 实验时应保持细绳与长木板平行 D. 进行多次操作时每次都应使结点拉到O点 （3）实验结果如图甲所示。在、、F、四个力中，不是由弹簧测力计直接测得的力为 。 A. B. C. D. （4）若用如图乙所示的装置来做实验，OB处于水平方向，与OA夹角为，则__________（填“OA”、“OB”或“OC”）的力最大。现保持弹簧测力计A和B细线的夹角不变，使弹簧测力计A和B均逆时针缓慢转动至弹簧测力计A竖直。在此过程中，弹簧测力计A的示数__________。（填“不断减小”、“不断增大”、“先减小后增大”或“先增大后减小”） 三、计算题（36分） 11. 如图所示，两拖船P、Q拉着无动力货船S一起在静水中沿图中虚线方向匀速前进，两根水平缆绳与虚线的夹角均保持为30°。假设水对三艘船在水平方向的作用力大小均为f，方向与船的运动方向相反。 （1）求缆绳张力的大小； （2）每艘拖船发动机提供的动力大小。 12. 一位同学在足球比赛中将距离门柱的足球以水平速度踢出，足球在地面上做匀减速直线运动，加速度大小。很遗憾足球撞到门柱后刚好反向弹回继续做匀减速直线运动，弹回瞬间速度大小是碰撞前瞬时速度大小的0.6倍。足球与门柱的作用时间是0.1s。该同学将足球踢出时立即由静止开始以的加速度追赶足球，试求： （1）足球在与门柱作用过程中的平均加速度： （2）该同学经过多长时间与足球的距离最远，最远距离为多少。 13. 一种巨型娱乐器械可以让游客体验超重和失重。该器械可乘坐多人的环形座舱套装在竖直柱子上，由升降机送上48m的高处，然后座舱从静止开始以a1=8m/s2的加速度匀加速下落h1=36m，启动制动系统，座舱又匀减速下落，到地面时刚好停下。已知重力加速度g=10m/s2。求： （1）座舱的最大速度及匀加速过程座椅对游客的支持力是游客重力的多少倍？ （2）匀减速下落过程中，座椅对游客的支持力是游客重力的多少倍？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $