广东省华南师范大学附属中学2024-2025学年高三上学期综合测试（二）物理试题

1 2025 届高三综合测试（二） 物 理 2024 年 11 月 本试卷共 6 页， 15 小题，满分 100 分.考试用时 75 分钟. 注意事项： 1.答卷前，考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名、考生号、试室号和座位号 填写在答题卡上，用 2B 铅笔在答题卡相应位置上填涂考生号。 2.作答选择题时，选出每小题答案后，用 2B 铅笔把答题卡对应题目选项的答案信息点涂 黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试卷上。 3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内 相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不 按以上要求作答无效。 4.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题：本题共 7 小题，每小题 4 分，共 28 分. 在每小题给出的四个选项中，只有一项 是符合题目要求的. 1．下列说法正确的是 A．静摩擦力一定不做功，滑动摩擦力一定做负功 B．做圆周运动的物体，其加速度一定指向圆心 C．绕地球做圆周运动的空间站内物体处于完全失重状态，是因为站内重力消失 D．物体的速度发生变化，其动能可能保持不变 2．如图，半径为 R 的地球仪上，P 点为赤道与 0°经线的交点，Q 点为赤道与东经 90°经线的交点，一只小虫从 P 点沿 0°经线向南爬行 t 时间到南极点，然后又沿东 经 90°经线向北爬行 t 时间到 Q 点，则 A．小虫的位移等于 2R B．小虫的位移等于 4R C．从 P 到南极点的平均速度大小等于从 P 到 Q 全过程平均速度大小的 2 倍 D．从 P 到南极点的平均速度与从 P 到 Q 全过程的平均速度大小相等 3．如图甲，儿童将一个石子以初速度 0v 从 Q 点竖直向上抛出，然后用同一只手沿着图乙中的 QP 路径迅速 捡起 P 处的石子，该手又沿着 PQ 路径回到 Q 点，迅速捡起 Q 处的石子，同时将抛出的石子在落地前接 住. 已知某次游戏中P Q、 相距 40cm，儿童手移动的平均速率为 2m/s，不计空气阻力，不计抓石子的时 间和手的高度，重力加速度 210m / sg = ，则 0v 至少为 A．1m/s B．2m/s C．3m/s D．4m/s 2 4．蹦床运动训练中，教练将压力传感器安装在图甲的蹦床上。图乙是某次彩排中质量为 45kg 的演员在竖 直方向运动时传感器记录的压力一时间（F-t）图像，运动员可视为质点，演员仅在上下运动。不计空气 阻力，重力加速度 210m / sg = ，则 A．演员在 t=1.2s 到 t=2.8s 时间内静止 B．演员在 b 时刻处于平衡状态 C．演员离开蹦床的初动量为360kg m/s D．演员在 t=0.2s 到 t=1.2s 内合外力对小孩的冲量为零 5． 如图所示，地球赤道上空有两颗在赤道平面内运行的卫星甲、乙，其中乙运行的轨道半径为地球半径 R 的2倍，运行周期为T，两卫星运行方向相同. 甲对地球的最大观测视角为2 . 则 A．甲的线速度大于乙的线速度 B．甲的角速度大于乙的角速度 C．甲的周期是乙周期的  sin2sin2 1 倍 D．甲的周期是乙周期的 1 2tan 2tan  倍 6．如图，甲将排球从位置 O 由静止击出并沿轨迹①运动，当排球运动到位置 P 时，被乙击回后速度沿水平 方向并沿轨迹②运动，恰好落回到 O 位置。已知排球的质量为 m，重力加速度为 g，忽略空气阻力，则 A．甲对排球做的功等于排球在轨迹最高点的重力势能 B．排球在轨迹①最高点的速度小于轨迹②的水平速度 C．排球沿轨迹①运动的时间小于沿轨迹②运动的时间 D．乙对排球做的功等于排球沿轨迹②运动的初动能 7．如图所示，两相同轻质硬杆 OO1、OO2可绕其两端垂直纸面的水平轴 O、O1、O2转动，在 O 点悬挂一质 量为 M 的重物，将质量为 m 的两相同木块紧压在竖直挡板上，此时整个系统保持静止。若将两挡板缓慢 靠近小许距离后，OO1 与竖直方向夹角为 θ，靠近过程保持 O1、O2始终 等高，则靠近过程中 A．挡板与木块间的弹力变大 B．挡板与木块间的摩擦力一定保持不变 C．若木块没有滑动，则两挡板的摩擦力之和大于（2m+M）g D．若木块没有滑动，则木块与挡板间摩擦因数至少为   tan 2 M Mm+ = 3 二、多项选择题：本题共 3 小题，每小题 6 分，共 18 分．在每小题给出的四个选项中，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． 8．足球在空中运动的轨迹如图，若以地面为参考平面，不计空气阻 力，下列能表示足球在空中运动过程的动能 Ek、重力势能 pE 随离地 面高度 h 变化的图像是（ ） A． B． C． D． 9．如图所示，不可伸长的轻绳穿过一竖直固定的光滑细管，其两端系有小球 A、B，B 的质量是 A 的两倍. 当球A绕中心轴匀速转动时，A球到上管口的绳长为 L，不计空气阻力，重力加速度为 g．则 A．A 球相连的绳与水平方向上夹角为 60° B．A 球运动的周期 2L T g = C．若 A 球的角速度增为原来的 2 倍，稳定后 B 球相对于原来的位置降低了 D．若 B 球的质量增为原来的 2 倍，稳定后 A 球相连的绳与水平方向上夹角为 1 sin 4  = 10．某砂场为提高运输效率，研究砂粒下滑的高度与砂粒在传送带上运动的关系，建立如图所示的物理模 型．竖直平面内有一倾角 θ 的直轨道，其下方右侧放置一水平传送带．轴间距 L 的传送带保持逆时针 方向速度匀速运行．现将一质量为 m 的小物块放在距离传送带高 h 处的 A 点静止释放，小物块与直轨 道、传送带间的动摩擦因数均为 μ，最后小物块从传送带右端滑出．假设小物块经过直轨道与传送带转 折点 B 时，没有机械能损失，重力加速度为 g．则 A．小物块在传送带受到摩擦力做功为W mgL= − B．小物块在传送带上摩擦产生的热量Q mgL= C．全程小物块机械能变化量为 tan h E mgL mg    = − − D．由于传输小物块，电动机多消耗的电能为E mgL=电 三、非选择题：本题共 5 小题，共 54 分.考生根据要求作答. 11．（8 分）下列是《普通高中物理课程标准》中列出的两个必做实验的部分内容： （1）①某同学做在“验证机械能守恒定律”的实验，实验装置如图甲所示，其中下列说法正确的是____ 4 A．重锤越重越好 B．纸带应竖直拉直，先通电再释放重物 C．只应选择前两个点间距为 2mm 的纸带进行数据处理 D．利用公式 v=gt 计算重物速度 ②该同学测出如图乙中数据 a．若实验中打点计时器打出的纸带如图所示，则与重物相连的是纸带的 （填“左”或“右”）端。 b．测得 h1约为 2mm，打点周期为 T，从打出点 0 到打出点 14 的过程中，在误差允许范围内， 若有关系式 （用图乙中的字母、周期 T 和重力加速度 g 表达）成立，则认为重物下 落过程中机械能守恒。 c．数据处理发现减少的重力势能大于增加的动能， 主要原因是 。 （2）某实验小组做探究影响向心力大小因素的实验，图甲为“向心力演示器”装置，已知挡板 A、C 到左 右塔轮中心轴的距离相等，B 到左塔轮中心轴距离是 A 的 2 倍，皮带按图乙三种方式连接左右变速塔 轮，每层半径之比由上至下依次为1:1、2 :1和3:1． ① 在该实验中应用了 （选填“理想实验法”、“控制变量法”、“等效替代法”）来探究向心力大小 与质量m 、角速度和半径 r 之间的关系； ② 若要探究向心力与球质量的关系，则需要将皮带放在第 层； ③ 若将皮带放在第三层，将质量完全相等的金属球放在挡板 B 和挡板 C 处，左右两标尺格数的比值 为 ． 12．（8 分）一研究学习小组采用如图所示的“碰撞实验器”探究碰撞中的不变量. 先将质量为 m1 入射小球 a 从斜槽轨道上某固定点由静止释放，从轨道末端O点水平抛出，在四分之一圆弧轨道 OQ 上留下压痕. 再 把质量为 m2被碰小球 b 放在斜槽轨道末端，此时小球 b 的球心恰好位于圆弧轨道 OQ 的圆心上，让入射小 5 球 a 仍从固定点由静止释放，和被碰小球 b 相碰后，两球分别落在圆弧轨道的不同位置上，重复多次，找 到平均落点𝑀、𝑃、𝑁。用量角器量出O M 、O P 、O N 与竖直方向的夹角分别为 1 、 2 、 3 . (1)下列说法正确的是 A. 实验中两球直径必须相等且 m1< m2 B. 在同一组实验的不同碰撞中，每次入射小球必须从同一高度静止释 放 C. 安装轨道时斜槽末端切线必须水平 D. 斜槽轨道必须光滑 (2)放上被碰小球𝑏，两球相碰后，小球𝑎的落地点是图中圆弧面上 的 点，小球𝑏的落地点是图中圆弧面上的 点；在同一组实验的不同碰撞中，圆弧面上三个落地点 位置与所用小球质量无关的是 点. (3)若两球碰撞时动量守恒，应满足的关系式为 (用题中所给物理量的符号表示). (4)若在被碰小球𝑏的被碰位置贴一小块胶布，让入射小球𝑎仍从固定点由静止释放，则增大的物理量 是 A. 系统的总动量 B. 系统动能的损失 13．（9 分）敦煌鸣沙山景区是我国著名的 5A 级景区，景区内的滑沙活动项目备受游客们的青睐，图甲为 滑沙运动过程的简化图。某可视为质点的游客坐在滑板上从斜坡 A 点由静止开始滑下，游客和滑板的总 质量 m=60kg，滑板与斜坡滑道间的阻力大小 =f kv ， k 为常数，阻力 f 方向与速度方向相反，斜坡足 够长，斜坡的倾角 θ＝37°。该游客和滑板整体下滑过程中的最大速度为 4m/s，滑沙结束后为了减轻游客 负担，可利用图乙功率恒为 450W 的电动机，通过平行于斜面的轻绳牵引游客和滑板回到 A 点。整个运 动过程中空气阻力忽略不计，重力加速度 g 取 10m/s2，sin37°＝0.6。求： (1) 常数 k 的大小； (2) 牵引过程中整体达到的最大速度； (3) 牵引过程中整体速度为 0.5m/s 时，整体的加速度大小。 图甲 图乙 6 14．（13 分）如图所示，轨道 DAPE 竖直固定在水平地面上，它由水平轨道 AD、圆弧轨道 AP 及圆弧轨道 PE 平滑连接组成；其中 AD 段粗糙、长为 s=0.5m．圆弧段 AP、PE 均光滑，AP 段半径 R1=0.15m、PE 段半径 R2=0.20m；现将一质量 m=0.5kg 小球挂在长为 L=0.2m 的轻质摆线的一端，然后将摆线另一端固 定在 D 点正上方 0.2m 处的 O 点． OD 之间有一固定钉子 B，BD 间距为 r=0.05m．某时刻，小球从图中 与 O 等高的、距离 O 点 0.2m 的 C 位置以竖直向下的初速度 0v 自由摆下，当小球摆至最低点时，摆线 与 OD 之间的钉子 B 相撞，摆线恰好被拉断；此后，小球在在 DA 段向右做匀变速运动，然后进入 APE 圆轨道区域．若已知细线可承受的最大拉力为 95N，小球可视为质点，g 取 10m/s2，则： （1）求小球在 C 位置时，摆线对小球的拉力大小 T； （2）若小球沿轨道能到达 E 点，求它在 P 点的速度范围； （3）若小球能到达圆弧轨道，且始终未脱离轨道 DAPE， 求小球与 DA 间的动摩擦因数 μ 需要满足的条件． 15．（16 分）某工厂为了筛选一批质量在规定范围内的货物，设计如图甲所示装置，在可视为光滑的足够长 的水平轨道上固定一长为 m8.0=s 平台，平台的左侧固定一弹射装置（其大小可以忽略），在紧靠平台的右 侧放置一辆长度为 L=2m，质量 M=2kg 的无动力小车，其右端有一固定挡板；在水平轨道的右侧固定一缓 冲装置，缓冲装置对小车向左的作用力随接触点 A 向右移动的距离变化如图乙所示，开始筛选时，将货物 无初速度地放在平台弹射装置处，释放弹射装置，货物以 m/s260 =v 的速度被弹出，经过一段时间后滑 上小车，若货物与挡板碰撞或在车上其他位置与小车共速都会被小车立即锁定，然后继续向右运动，与缓 冲装置接触后，若距离 m36.0x ，则小车将被原速率弹回，车与平台碰撞瞬间货物立即解锁向平台滑动， 车被锁定并在该次作业中不再解锁，若滑回平台的货物触碰到弹射装置则被原速率反弹；若 m36.0=x ， 缓冲装置弹簧锁定；若0.36m< 0.67mx  ，6 则进入二级缓冲，小车向右运动直到停止时卸货，货物合格； 若 m67.0x ，货物超重. 已知货物与平台的动摩擦因数 0.51 = 、与小车的摩擦因数为 0.42 = ，货物 质量最小为 2kg，重力加速度取 g=10m/s2，求： （1）求货物滑上小车前瞬间的速度 v 的大小； （2）求合格货物的质量 m 的大小范围； （3）若小车被反弹后返回平台，求货物最终静止的位置与车上挡板距离 d 的范围. s 1 / 3 2024-2025 学年度高三年级综合检测（二）物理答案 1-10 题选择题答案（1-7 单选，每小题 4 分，共 28 分；8-10 多选；每小题 6 分，共 18 分．在每小题给出的四个选项中，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 2 3 4 5 6 7 8 9 10 D C B C C B D BD BCD AC 11．（1）①B ②左 2 14 12 13 28 h h gh T − = （ ） （该空 2 分，其余 1 分） 运动过程中需要克服阻力做功 （2）控制变量法 一 2:9 12．（8 分）（1）BC（2 分） （2） 𝑀 𝑁 P（每空各 1 分） （3） 1 2 2 1 1 1 2 3 3sin tan sin tan sin tanm m m     = + （2 分） （4）B（1 分） 13．（1） sin37 =mg kv (1 分) 解得 90kg / s=k (1 分) （2） =P Fv (1 分) sin37= +F mg kv (1 分) 解得 1m / s=v (1 分) （3） 1 1sin37− − =F mg kv ma (2 分) 1 1=P F v (1 分) 解得 28.25m / s=a (1 分) 14．（13 分）当摆球由 C 到 D 运动，根据动能定理有 2 2 0 1 1 2 2 DmgL m m= −v v （1 分） 在 D 点， 2 m DF mg m r − = v （1 分） 3D =v m/s 在 C 点 2 0T m L = v （1 分） 2 / 3 可得 12.5T = N （1 分） （2）要过 E 点，则小球必过最高点 P；设在 P 点速度为 'v ，则 '2 2 mg m R  v （1 分） ' 2 1.41 v m/s （1 分） （3）小球能到达圆弧轨道，则在 A 点的动能 0kE  （1 分） 从 D 至 A 由动能定理： 2 1 2 k Dmgs E m− = − v （1 分） 解得 μ<0.9 不脱离圆弧轨道，运动高度为 h，则 1h R （1 分） 210 2 Dmgs mgh m− − = − v （1 分） 解得 μ≥0.6 不从 D 点反向飞出，则在水平轨道运动的路程为 ' 2s s （1 分） 则 2 1 ' 0 2 Dmgs m− = − v （1 分） 解得 μ≥0.45 综上，在圆道上不脱离轨道条件为 0.6≤μ<0.9（1 分） 15．解：（1）货物从被弹出到滑上小车，由动能定理： 2 0 2 1 2 1 2 1 mvmvmgs −=− ① 解得： m/s8=v ② （2）设货物与小车共速为 v1，当货物质量为 m1时，刚好能进入二级缓冲；当货物质量 m2 时，货物质量达到合格的最大值。令 F1=800N， 0.36m1 =x ， m)36.00.67(2 −=x 由动量 守恒定律： 111 )( vMmvm += ③ 由动能定理： 2111 1 ) 2 1 0 2 vMmx F +−=− （ ④ 解得： kg61 =m 同理有： 222 )( vMmvm += ⑤ 由动能定理： 222211 1 ) 2 1 0 2 vMmxFx F +−=−− （ ⑥ 3 / 3 解得： 14kg2 =m 解得合格的货物质量范围为 kg14kg6 m ⑦ （3）设货物与小车共速为 v3，货物与车相对位移为 s ，由动量守恒定律： 有 3)( vMmmv += ⑧ 又 2 3 2 2 )( 2 1 2 1 vMmmvsmg +−= ，得： gmM Mv s )(2 2 2 + =  ，可知 m 越大， s 越 小，当 m=6kg 时， 2m=s ，此时货物刚好达到挡板处，故所有小于 6kg 的货物均能与挡 板碰后静止⑨ （a）当 m=2kg 时，得 v3=4m/s，车静止后货物返回过程，由动能定理： 2 3211 2 1 0 mvmgLmgs −=−−  ⑩ 得 s1=0，故货物与挡板距离 d=2m⑪ （b）当 m=6kg 时，得 v3=6m/s，分析可知，当货物滑上平台后，再次返回平台右端时速度 为 v4，由动能定理： 2 3 2 421 2 1 2 1 2 mvmvmgLsmg −=−−  ）（ ⑫ 2 422 2 1 0 mvmgs −=−  得： m5.02 =s ， 则货物与小车挡板距离 m5.12 =−= sLd ⑬ 综上所述 m8.2m5.1 =+ sLd ⑭ 评分标准：第①式 2 分；第⑦式 2 分，写对一边得 1 分；其他每个得分点 1 分。⑨式判断 部分只要方法正确就得分。