精品解析：江苏省淮安市2024-2025学年高三上学期开学考试物理试题

2024—2025学年度第一学期高三年级第一次联考 物理试卷 注意事项 1.本试卷满分为100分，考试时间为75分钟。 2.答题前，请务必将姓名、班级、学号、考场号、座位号、准考证号填写在答题纸上。 3.请用0.5毫米黑色签字笔按题号在答题纸指定区域作答，在其它位置作答一律无效。 第I卷（共44分） 一、单项选择题：共11题，每题4分，共44分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 如图所示为跳伞者在竖直下降过程中速度随时间变化图像，则跳伞者（　　） A. 时间内，处于超重状态 B. 时间内，所受阻力变大 C. 时间内，加速度变大 D. 时刻，开始打开降落伞 2. 如图所示，质量为m的小男孩沿滑梯匀速下滑，已知滑梯与水平面的夹角为，已知重力加速度为g，滑梯对小孩的作用力大小为（　　） A 0 B. mg C. D. 3. 如图所示，嫦娥五号”探测器静止在月球平坦表面处。已知探测器质量为，四条腿与竖直方向间的夹角均为，月球表面处的重力加速度为，则每条腿对月球表面压力的大小为（　　） A. B. C. D. 4. 我国华为自主研发的麒麟9010芯片Pura70Pro手机，可与空中的地球静止卫星天通一号01实现卫星通话，则地球静止卫星（　　） A. 处于平衡状态 B. 运行速度大小为 C 天通一号01位于江苏正上方 D. 若地球自转变慢，需要升高卫星轨道高度以保持与地球同步 5. 甲、乙两运动员分别将足球同时从同一水平地面踢起，两球在上升过程中相遇，已知两球质量相等，不计足球大小、旋转及所受的空气阻力，则两球相遇前（　　） A. 竖直分速度一定相等 B. 水平分速度一定相等 C. 动能一定相等 D. 机械能一定相等 6. 某同学利用如图所示的向心力演示器探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系图中左、右两个相同的钢球与各自转轴的距离相同，转动过程中左、右两球所受向心力的之比为，则实验中与皮带相连的左右两个变速塔轮的半径之比为（　　） A. B. C. D. 7. 如图所示，半球面的半径为，球面上点与球心等高，小球先后两次从点以不同的速度沿方向抛出，下落相同高度，分别撞击到球面上点。设上述两过程中小球运动时间分别为，速度的变化量分别为。则（　　） A. B. C. ，式中为重力加速度 D. 撞击点时的速度方向与球面垂直 8. 淮安西游乐园快乐的猪八戒”游戏，可等效为如图所示的示意模型，忽略空气阻力，当旋转圆盘绕竖直的中心轴匀速转动时，两个座椅在空中的相对位置关系可能正确的是（　　） A. B. C D. 9. 如图所示为双层立体泊车装置。欲将静止在1号车位的轿车移至4号车位，需先通过1号车位下方的移动板托举着轿车竖直抬升至3号车位，再水平右移停至4号车位。则（　　） A 竖直抬升过程中，支持力做功大于克服重力做功 B. 竖直抬升过程中，支持力做功小于克服重力做功 C. 水平右移过程中，摩擦力对车做的总功为0 D. 水平右移过程中，摩擦力对车一直做正功 10. 如图1所示，质量为的物块与劲度系数为的轻弹簧连接，置于光滑水平面上，物块在水平拉力与弹簧弹力（式中如图2所示）共同作用下，由弹簧原长位置向右运动至伸长量（未超过弹簧的弹性限度）处，则此运动过程中（　　） A. 物块的速度先增大后减小 B. 物块的加速度一直减小 C. 物块以O点为平衡位置做简谐运动 D. 拉力与弹力的合力对物块做正功 11. 某同学设计了一种验证动能守恒的实验方案。如图所示，用两根不可伸长的等长轻绳将两个半径相同、质量不等的匀质小球悬挂于等高的点和点，两点间距等于小球的直径。将质量较小的小球1向左拉起至点由静止释放，在最低点与静止于点的小球2发生正碰。碰后小球1向左反弹至最高点，小球2向右摆动至最高点。测得小球1、2的质量分别为，弦长。为验证碰撞前后系统动能守恒，试推导应满足的关系式为（　　） A. B. C. D. 二、非选择题：共5题，共56分，其中第题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。 12. 如图甲所示的装置可以完成多个力学实验。第1小组利用该装置“研究匀变速直线运动”，第2小组利用该装置“验证牛顿第二定律”，第3小组将长木板放平，并把小车换成木块，“测定长木板与木块间的动摩擦因数”。 （1）第1小组用20分度的游标卡尺测量遮光片的宽度，示数如图乙，则_________mm。 （2）关于第1、2两小组的实验，说法正确的是_________。 A. 第1小组实验时，需要平衡摩擦力 B. 第2小组实验时，需要平衡摩擦力 C. 第1小组实验时，要求钩码的质量远小于小车质量 D. 第2小组实验时，要求钩码的质量远小于小车质量 （3）第2小组从某位置静止释放小车，测出遮光片的宽度和它通过光电门的挡光时间，小车释放位置到光电门的距离s，小车的质量，弹簧测力计的示数，则与应满足的关系式为_______。 （4）第3小组测出木块静止时遮光片的右端距光电门左端的位移s，由遮光片的宽度和挡光时间求出木块的速度，并算出，然后在坐标纸上作出的图像（如图丙），重力加速度为，根据图像可求得动摩擦因数_________。 （5）第3小组在实验中测量位移s时未考虑遮光片的宽度，则动摩擦因数的测量值_________真实值。（选填“大于”“小于”或“等于”） 13. 中国空间站绕地球的运动视为匀速圆周运动，其质量为，离地心的距离为，地球的质量为，引力常量为。 （1）求空间站的向心加速度大小； （2）若有不明飞行器或太空垃圾靠近空间站时，空间站可实施紧急避险，从半径为的圆轨道变到半长轴为的椭圆轨道上运动，求其在圆轨道、椭圆轨道上运动的周期之比。 14. 如图所示是某质点运动的速度v随时间t变化的图像。 （1）求在内，质点的加速度大小，并画出质点的加速度随时间变化的图像 （2）求在内，质点发生的位移大小与通过的路程，并大致画出质点的位移随时间变化的图像。 15. 某新能源汽车在车轮上安装了小型发电机，将减速时的部分动能转化并储存在蓄电池中，以达到节能的目的。某次测试中，汽车以额定功率沿直线行驶一段距离后关闭发动机，测得汽车动能随位移的变化如图所示，其中①是关闭储能装置时的关系图线，②是开启储能装置时的关系图线。已知汽车的质量为，设汽车运动过程中所受地面阻力恒定，不计空气阻力。求： （1）汽车行驶过程中所受地面的阻力大小； （2）汽车开启储能装置后向蓄电池提供的电能； （3）测试过程中汽车加速行驶的时间。 16. 如图所示，某传送装置由三部分组成，中间是长度的水平传送带（传送带顺时针匀速传动，其速度大小可根据需要设定），其左侧斜面顶端距离传送带平面的高度，右侧光滑水平面上放置质量长度的滑板，斜面末端及滑板上表面与传送带两端等高并平滑对接。质量为的物块从斜面的顶端由静止释放，经过传送带后滑上滑板。已知滑板右端到挡板的距离，物块与斜面间的动摩擦因数满足为斜面的倾角），物块与传送带、滑板间的动摩擦因数分别为。求： （1）物块刚滑上传送带时的速度大小； （2）若传送带速度，求物块通过传送带所需的时间； （3）若传送带速度，求从物块滑上滑板至滑板右端刚到挡板的过程中摩擦产生的热量。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024—2025学年度第一学期高三年级第一次联考 物理试卷 注意事项 1.本试卷满分为100分，考试时间为75分钟。 2.答题前，请务必将姓名、班级、学号、考场号、座位号、准考证号填写在答题纸上。 3.请用0.5毫米黑色签字笔按题号在答题纸指定区域作答，在其它位置作答一律无效。 第I卷（共44分） 一、单项选择题：共11题，每题4分，共44分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 如图所示为跳伞者在竖直下降过程中速度随时间变化的图像，则跳伞者（　　） A. 时间内，处于超重状态 B. 时间内，所受阻力变大 C. 时间内，加速度变大 D. 时刻，开始打开降落伞 【答案】B 【解析】 【详解】A．时间内，跳伞者加速运动，加速度向下，处于失重状态，A错误； B．图线的斜率表示加速度，由图像可知，时间内，跳伞者加速度在减小，根据 分析可知，所受阻力变大，B正确； C．图线的斜率表示加速度，时间内，加速度变小，C错误； D．时刻，跳伞者速度开始减小，所以能分析出时刻开始打开降落伞，D错误。 故选B。 2. 如图所示，质量为m的小男孩沿滑梯匀速下滑，已知滑梯与水平面的夹角为，已知重力加速度为g，滑梯对小孩的作用力大小为（　　） A. 0 B. mg C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据平衡条件，滑梯对小孩的作用力大小为mg。 故选B。 3. 如图所示，嫦娥五号”探测器静止在月球平坦表面处。已知探测器质量为，四条腿与竖直方向间的夹角均为，月球表面处的重力加速度为，则每条腿对月球表面压力的大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】竖直方向，由平衡可知 可得 由牛顿第三定律可知每条腿对月球表面压力的大小为。 故选A。 4. 我国华为自主研发的麒麟9010芯片Pura70Pro手机，可与空中的地球静止卫星天通一号01实现卫星通话，则地球静止卫星（　　） A. 处于平衡状态 B. 运行速度大小为 C. 天通一号01位于江苏正上方 D. 若地球自转变慢，需要升高卫星轨道高度以保持与地球同步 【答案】D 【解析】 【详解】A．地球静止卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，不是处于平衡状态，故A错误； B．根据万有引力提供向心力可得 可得 地球第一宇宙速度等于近地卫星的线速度，所以地球静止卫星运行速度小于，故B错误； C．地球静止卫星只能位于赤道正上方，所以天通一号01不能位于江苏正上方，故C错误； D．根据万有引力提供向心力可得 可得 若地球自转变慢，则自转周期变大，需要升高卫星轨道高度以保持与地球同步，故D正确。 故选D。 5. 甲、乙两运动员分别将足球同时从同一水平地面踢起，两球在上升过程中相遇，已知两球质量相等，不计足球大小、旋转及所受的空气阻力，则两球相遇前（　　） A. 竖直分速度一定相等 B. 水平分速度一定相等 C 动能一定相等 D. 机械能一定相等 【答案】A 【解析】 【详解】A．足球踢起后做斜抛运动，竖直方向有 两球上升过程相遇，则上升高度相同，运动时间相同，所以竖直分速度一定相等，A正确； B．水平方向，有 由于水平位移的关系未知，所以不能确定水平初速度是否相等，B错误； C．两球相遇前，水平分速度不变，竖直分速度 可知，竖直分速度相等，根据 由于水平速度不一定相等，所以相遇前的速度不一定相等，动能也不一定相等，C错误； D．机械能等于动能与重力势能之和，即 两小球质量相等，竖直高度相等，但是由于速度不一定相等，所以机械能不一定相等，D错误。 故选A。 6. 某同学利用如图所示的向心力演示器探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系图中左、右两个相同的钢球与各自转轴的距离相同，转动过程中左、右两球所受向心力的之比为，则实验中与皮带相连的左右两个变速塔轮的半径之比为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据 可得，两个塔轮的角速度之比为 而两个塔轮由皮带带动，线速度相同，根据 可得，与皮带相连的左右两个变速塔轮的半径之比为 故选B。 7. 如图所示，半球面的半径为，球面上点与球心等高，小球先后两次从点以不同的速度沿方向抛出，下落相同高度，分别撞击到球面上点。设上述两过程中小球运动时间分别为，速度的变化量分别为。则（　　） A. B. C. ，式中为重力加速度 D. 撞击点时的速度方向与球面垂直 【答案】C 【解析】 【详解】A．小球做平抛运动，根据 可知，运动时间相同，A错误； B．根据 由于运动时间相同，所以速度变化量也相同，B错误； C．设两小球的水平位移分别为和，由几何关系可知 根据平抛运动规律，可知 联立可得 C正确； D．若撞击点时的速度方向与球面垂直，则点速度方向的反向延长线过圆心O，根据平抛运动的推论，速度的反向延长线一定过水平位移的中点，而O点不是水平位移的中点，与假设相矛盾，所以撞击点时的速度方向与球面不垂直，D错误。 故选C。 8. 淮安西游乐园快乐猪八戒”游戏，可等效为如图所示的示意模型，忽略空气阻力，当旋转圆盘绕竖直的中心轴匀速转动时，两个座椅在空中的相对位置关系可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】对座椅进行受力分析，如图 根据牛顿第二定律，有 可知，轨道半径越大，细线与竖直转轴的角度越大，如图可知B座椅轨道半径大，所以B座椅的细线与竖直方向的角度大。 故选D。 9. 如图所示为双层立体泊车装置。欲将静止在1号车位的轿车移至4号车位，需先通过1号车位下方的移动板托举着轿车竖直抬升至3号车位，再水平右移停至4号车位。则（　　） A. 竖直抬升过程中，支持力做功大于克服重力做功 B. 竖直抬升过程中，支持力做功小于克服重力做功 C. 水平右移过程中，摩擦力对车做的总功为0 D. 水平右移过程中，摩擦力对车一直做正功 【答案】C 【解析】 【详解】AB．竖直抬升过程中汽车只受重力和支持力，初、末状态汽车均静止，动能不变，根据动能定理可知，支持力做功等于克服重力做功，AB均错误； CD．水平右移的过程中，汽车只受摩擦力，汽车先由静止加速，最后减速到0，所以摩擦力先做正功，后做负功，由于整个过程动能变化量为0，所以摩擦力对车做的总功为0，C正确，D错误。 故选C。 10. 如图1所示，质量为物块与劲度系数为的轻弹簧连接，置于光滑水平面上，物块在水平拉力与弹簧弹力（式中如图2所示）共同作用下，由弹簧原长位置向右运动至伸长量（未超过弹簧的弹性限度）处，则此运动过程中（　　） A. 物块的速度先增大后减小 B. 物块的加速度一直减小 C. 物块以O点为平衡位置做简谐运动 D. 拉力与弹力的合力对物块做正功 【答案】D 【解析】 【详解】A．对弹簧弹力由图可知 水平拉力由图可知 则 由弹簧原长位置向右运动至伸长量（未超过弹簧的弹性限度）处，水平拉力始终大于弹簧弹力，加速度方向始终向右，物块的速度一直增大，故A错误； B．由物块所受的合力 可知合力一直增大，由牛顿第二定律可知物块的加速度一直增大，故B错误； C．物块离开O点时合力的方向与位移的方向相同，所以物块不是以O点为平衡位置做简谐运动，故C错误； D．物块由弹簧原长位置向右运动至伸长量（未超过弹簧的弹性限度）处，拉力与弹力的合力方向与物块的运动方向相同，所以拉力与弹力的合力对物块做正功，故D正确。 故选D。 11. 某同学设计了一种验证动能守恒的实验方案。如图所示，用两根不可伸长的等长轻绳将两个半径相同、质量不等的匀质小球悬挂于等高的点和点，两点间距等于小球的直径。将质量较小的小球1向左拉起至点由静止释放，在最低点与静止于点的小球2发生正碰。碰后小球1向左反弹至最高点，小球2向右摆动至最高点。测得小球1、2的质量分别为，弦长。为验证碰撞前后系统动能守恒，试推导应满足的关系式为（　　） A. B. C D. 【答案】C 【解析】 【详解】如图 设绳长为，根据几何关系可知，小球从A点运动到B点，下降的高度为 根据几何关系及三角函数可知 可得 同理可得右B点到点，C点到D点，上升的高度分别为 根据动能定理有 若要证明碰撞过程中动能守恒，即 则只需证明 整理得 故选C。 二、非选择题：共5题，共56分，其中第题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。 12. 如图甲所示的装置可以完成多个力学实验。第1小组利用该装置“研究匀变速直线运动”，第2小组利用该装置“验证牛顿第二定律”，第3小组将长木板放平，并把小车换成木块，“测定长木板与木块间的动摩擦因数”。 （1）第1小组用20分度的游标卡尺测量遮光片的宽度，示数如图乙，则_________mm。 （2）关于第1、2两小组的实验，说法正确的是_________。 A. 第1小组实验时，需要平衡摩擦力 B. 第2小组实验时，需要平衡摩擦力 C. 第1小组实验时，要求钩码的质量远小于小车质量 D. 第2小组实验时，要求钩码的质量远小于小车质量 （3）第2小组从某位置静止释放小车，测出遮光片的宽度和它通过光电门的挡光时间，小车释放位置到光电门的距离s，小车的质量，弹簧测力计的示数，则与应满足的关系式为_______。 （4）第3小组测出木块静止时遮光片的右端距光电门左端的位移s，由遮光片的宽度和挡光时间求出木块的速度，并算出，然后在坐标纸上作出的图像（如图丙），重力加速度为，根据图像可求得动摩擦因数_________。 （5）第3小组在实验中测量位移s时未考虑遮光片的宽度，则动摩擦因数的测量值_________真实值。（选填“大于”“小于”或“等于”） 【答案】（1）10.55 （2）B （3） （4） （5）大于 【解析】 【小问1详解】 遮光片的宽度 【小问2详解】 A．用此装置研究匀变速直线运动时，摩擦力并不影响小车做匀变速直线运动，故不需要平衡摩擦力，故A错误； B．乙小组实验时，需要知道合外力，需要平衡摩擦力，故B正确； C．甲小组实验时，不要求钩码的质量远小于小车质量，故C错误； D．乙小组实验时，可以根据弹簧测力计直接读出力的大小，不要求钩码的质量远小于小车质量，故D错误。 故选B。 【小问3详解】 小车通过光电门的速度 加速度 根据 得 【小问4详解】 小车通过光电门的速度 根据动能定理 得 由图像知 联立可得 【小问5详解】 根据可知丙研究小组在实验中测量位移s时未考虑遮光片的丙宽度d，动摩擦因数的测量值大于真实值。 13. 中国空间站绕地球的运动视为匀速圆周运动，其质量为，离地心的距离为，地球的质量为，引力常量为。 （1）求空间站的向心加速度大小； （2）若有不明飞行器或太空垃圾靠近空间站时，空间站可实施紧急避险，从半径为的圆轨道变到半长轴为的椭圆轨道上运动，求其在圆轨道、椭圆轨道上运动的周期之比。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 空间站做圆周运动，万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律，有 解得 【小问2详解】 根据开普勒第三定律有 解得周期之比 14. 如图所示是某质点运动的速度v随时间t变化的图像。 （1）求在内，质点的加速度大小，并画出质点的加速度随时间变化的图像 （2）求在内，质点发生的位移大小与通过的路程，并大致画出质点的位移随时间变化的图像。 【答案】（1）， （2），， 【解析】 【小问1详解】 在内，质点的加速度 加速度随时间变化的图像，见图乙所示。 【小问2详解】 根据速度图像可知：在内，质点做初速度为零的匀加速直线运动，在内，质点做初速度为的匀减速直线运动；在内，质点做初速度为零的反向匀加速直线运动。所以在内，质点发生的位移大小 在内，质点通过的路程 在内，做匀加速运动，在内，做匀减速运动，在内，做反向的匀加速运动，大致描点作图，故位移随时间变化的图像，见图所示 15. 某新能源汽车在车轮上安装了小型发电机，将减速时的部分动能转化并储存在蓄电池中，以达到节能的目的。某次测试中，汽车以额定功率沿直线行驶一段距离后关闭发动机，测得汽车动能随位移的变化如图所示，其中①是关闭储能装置时的关系图线，②是开启储能装置时的关系图线。已知汽车的质量为，设汽车运动过程中所受地面阻力恒定，不计空气阻力。求： （1）汽车行驶过程中所受地面的阻力大小； （2）汽车开启储能装置后向蓄电池提供的电能； （3）测试过程中汽车加速行驶的时间。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 关闭储能装置过程，汽车减速到0的位移为 根据动能定理，有 解得 【小问2详解】 汽车开启储能装置后，汽车减速到0的位移为 汽车受到的阻力做功为 所以汽车开启储能装置后向蓄电池提供的电能为 【小问3详解】 如图可知，汽车关闭发动机前已做匀速运动，有 可得 额定功率为 汽车加速行驶过程中，根据动能定理有 解得加速行驶的时间 16. 如图所示，某传送装置由三部分组成，中间是长度的水平传送带（传送带顺时针匀速传动，其速度大小可根据需要设定），其左侧斜面顶端距离传送带平面的高度，右侧光滑水平面上放置质量长度的滑板，斜面末端及滑板上表面与传送带两端等高并平滑对接。质量为的物块从斜面的顶端由静止释放，经过传送带后滑上滑板。已知滑板右端到挡板的距离，物块与斜面间的动摩擦因数满足为斜面的倾角），物块与传送带、滑板间的动摩擦因数分别为。求： （1）物块刚滑上传送带时的速度大小； （2）若传送带速度，求物块通过传送带所需的时间； （3）若传送带速度，求从物块滑上滑板至滑板右端刚到挡板的过程中摩擦产生的热量。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 对物块，从到过程，根据动能定理有 解得 【小问2详解】 在皮带上，物块先做减速运动，后做匀速运动 通过皮带所需的总时间： 【小问3详解】 假设物块在传送带上一直做加速运动，根据动能定理有 解得 所以物块滑上滑板时的速度为。 假设物块与滑板能达到共同速度，根据动量守恒定律有 解得 达到共速所用时间 在共速前滑板的位移 所以，物块与滑板未能达到共同速度。 滑板与挡板撞击前做匀加速运动，根据运动学公式有 解得运动时间 物块与滑板间的相对位移为 物块与滑板间摩擦产生的热量为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$