山东省实验中学2024-2025学年高三上学期第二次诊断考试物理试题

山东省实验中学2025届高三第二次诊断考试 物理答案 1C 2D 3D 4A 5B 6C 7C 8D 9BD 10AD 11AC 12ABD 13.(6分)(1)C (2) R-R-F 4521 (3)变大 14.(8分)(1)2.40 1.15 1.18 (2)g1 kd 2 15,(7分)(1)设小球在轨道最低点时的速度大小为”，凹槽的速度大小为2， 0=m%-M%3 -1分 mgh =mvv 2 -1分 2 解得=4m/s --1分 (2)0=m-M2- --1分 0=mx Mx2 -1分 x+x2=2a=1.2m -1分 解得 x2=0.4m- -1分 16.(11分)(1)小球再次从N点返回风洞区域后做直线运动，合力沿直线方向 tan 370=mg -1分 解得F=专m8一 4 -1分 (2)设最高点的小球的速度为v,则小球在M、N两点的水平方向速度也为v。 F 4 =t=?87 --1分 在P点，水平方向有 Ves =v+- 381=2y -1分 由N到P小球做直线运动，则有==2- 1分 在竖直方向上由对称性，tMe:to0=Vw:Vn=1:2 则tow:tMe=l:1- --1分 (3)竖直方向由N到P过程，？-=2gH 1分 可得 1 2 w=2%=58 2H toM =tme=- 4 an373584 1分 水平方向由O到M与N到P过程， 14 x1+x= 2382wP=16H 9 1分 由M到N过程，2=v:2t0 16H 9 1分 则0P距离x=,+x+5=32H 9 -1分 17.(12分)(1)要使货物能滑上平板车，设BC段的长度最长为x, mgR-umgx =0- 一1分 得x= R=5R 即要使货物能滑上平板车，BC段长应满足x≤5R-——-1分 (2）mgR-umgR=2m听 一1分 %=(m+0.5m)v- --1分 解得%=子0@，v=名0 对货物和平板车有4mg=ma1,mg=0.5ma2 -1分 Vo -at=at -1分 2 得t= 10R 3V g 平板车的右端离平台Q的左端距离，=)1=8R 8 -1分 9 (3)货物与平板车第一次共速，货物相对平板车运动的位移为 A=+"-1==4R -1分 21 223 平板车第一次与Q碰撞后到平板车第二次与Q碰撞前， mv-0.5mv=(m+0.5m)v -1分 解得=，v 3 V- V 所用时间为=3 810R -1分 41 货物相对平板车运动的位移为4，= v+-v-v+-y 3- 3 -1分 2 2 27 则平板车长为L=△x,+△2= 100 R -一1分 27 18.16分)()设小滑块运动到最高点时的速度大小为p,mg+人=m三 -1分 从A到P点： F号-4mg,-2mgR=mN -1分 2 2m 解得l=1.5m -1分 (②若小滑块恰能过P点，则F号4mg-2mgR=0—一1分 得F=2.4N 若小滑块恰能到D点，则F号-4mg化+h)=0—1分 2 得F=N 综上，F≥2.4N -1分 (3)①要到达E点，必须过P点，至少满足Fx-4mg,-2mgR=0 -1分 得x=0.45m 可知x<0.45m时，无法达到E点 -1分 ②恰好过P点，mg2R-4mg2= m -1分 得y=2m/s<3m/s,即进入传送带加速。 [们若全程加速，加到E点时恰好为3ms,有4mgL=)m心2-)m2 2 2 得vo=√5m/s 对应距离满足x-4mg化+6)=2m哈 -1分 得x=0.475m 满足Fe-4,mg(化+h)+4,mgL=号m2 1分 即0.45m≤x≤0.475m,ve=V40x-10ms -1分 [2]当过D点的速度超过3s时，进入传送带即减速，若全程减速，减到E点时恰好为 3ms,有-4nel-方r-m 得vp=3m/s 对应距离满足序-4s化+4)=)m哈 -1分 得x=0.675m 即0.475m<x≤0.675m,vE=3m/s 1分 [3]若x>0.675m,则满足Fx-4mg(+12)-mgL=5mv 1分 得0.675m<x≤1.5m,ve=√40.x-18m/s -1分 综上，过E点时的速度E与F的作用距离x的关系如下： 在x<0.45m时，无法达到E点： 在0.45m≤x≤0.475m时，ye=√40x-10m/s 在0.475m<x≤0.675m时，vE=3m/s 在0.675m<x≤1.5m时，ye=V40.x-18m/s山东省实验中学2025届高三第二次诊断考试 物理试题 2024.11 说明：本试卷满分100分。试题答案请用2B铅笔和0.5mm签字笔填涂到答题卡规定位 置上，书写在试题上的答案无效。考试时间90分钟。 第I卷（选择题，共40分） 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24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春节烟花汇演中常伴随无人机表演。如图是两架无人机α、b同时从同一地点竖直向上 飞行的-t图像。下列说法正确的是() (m8） A.=5s时，无人机a处于失重状态 B.=l0s时，无人机a飞到了最高点 C.0-30s内，两架无人机a、b的平均速度相等 0 10 20 30t/5 D.0-10s内，无人机a的位移小于无人机b的位移 2如图所示，一轻绳跨过无摩擦的小定滑轮0将拖车与河中的小船连接，定滑轮与拖车 之间的轻绳保持水平，小船与拖车的运动在同一竖直平面内，拖车沿平直路面水平向右 运动，使小船以速度ν沿水面向右匀速运动，若船在水面上运动受到的阻力保持不变。 则在上述运动过程中() A.当拉船的轻绳与水平面的夹角为日时，拖车运动的速度为si血日 B.小船受到绳的拉力不断减小 C,小船受到绳的拉力的功率不断增大 D.拖车的动量不断减小 物理试题第1页共8页 扫描全能王创建 3如图所示，一人随电梯由静止开始先匀加速后匀速斜向上运动， 从电梯开始运动计时，下列关于人受到的摩擦力人支持力FN、 人的动能Ek以及重力势能E,随时间1变化的关系图像可能正确 的是() ,月 4.如图所示三个装置，(a)中桌面光滑，(b)、(c)中桌面粗糙程度相同，(c)用大小为 F=Mg(g为重力加速度)的力替代重物M进行牵引，其余均相同。不计绳和滑轮质量及 绳与滑轮摩擦，都由静止释放，在m移动相同距离的过程中，下列关于三个实验装置的 分析中，正确的是() (a) c A.装置(a)中m的动能增加量大于(b)中m的动能增加量 B.装置(a)中物块m的加速度为 m C.装置(b)、(c)中物块m的动量增加量相同 D.装置(b)中绳上的张力T,等于装置(c)中绳上的张力T 5.如图所示，ab为竖直平面内的半圆环acb的水平直径，c为环上最低点，环半径为R, 将一个小球从a点以初速度w沿b方向抛出，设重力加速度为g,不计空气阻力，则以 下说法正确的是() a 0 A,小球的初速度%越大，碰到圆环时的竖直分位移越大 B.当小球的初速度%=2g时，碰到圆环时的竖直分速度最大 2 C.若%取合适的值，小球能垂直撞击圆环 D.取值不同时，小球落在圆环上的速度方向和水平方向之间的夹角可以相同 物理试题第2页共8页 扫描全能王创建 6行星冲日是指某一地外行星在绕太阳公转过程中运行到与地球、太阳成一直线的状态， 而地球恰好位于太阳和地外行星之间的一种天文现象。设地球绕太阳的公转周期为T,地 球环绕太阳公转的轨道半径为，火星环绕太阳公转的轨道半径为？，万有引力常量为G, 下列说法正确的是() 3π A.太阳的密度为 GT2 B,火星绕太阳公转的周期为 3 C.从某次火星冲日到下一次火星冲日需要的时间为 rT - D.从火星与地球相距最远到火星与地球相距最近的最短时间为 22-) 7,如图所示，桌面上固定有一半径为R的水平光滑圆轨道，M、 球 N为轨道上的两点，且位于同一直径上，P为MN段轨道的中 点。在P点处有一加速器（大小可忽略），小球每次经过P点 后，其速度大小都增加№。质量为m的小球1从N处以初速度w沿轨道逆时针运动，与 静止在M处的小球2发生第一次弹性碰撞，碰后瞬间两球速度大小相等。忽略每次碰撞 时间及P点加速时间。下列说法正确的是（) A.小球1从N处以初速度W沿轨道逆时针运动到P的过程中加速度不变 B.球1第一次经过P点后瞬间向心力的大小为2m R C.球2的质量为3m D.两球从第一次碰撞到第二次碰撞所用时间为 5πR 3vo 物理试题第3页共8页 扫描全能王创建 8如图为某研究小组设计的一种节能运输系统。木箱在倾 角为30°的斜面轨道顶端时，自动装货装置将货物装入质 量为M的木箱内，然后木箱载着货物沿轨道无初速度滑 下（货物与木箱之间无相对滑动），当斜面底端的轻弹簧 被压缩至最短时，系统将木箱锁定，自动卸货装置将货物 bwwww 30 卸下，此后解除对木箱的锁定，木箱恰好被轻弹簧弹回到 轨道顶端。已知木箱下滑的最大距离为L,轻弹簧的弹性势能E,=2,x为弹簧的形 变量，轻弹簧的劲度系数k=40M坚，轻弹簧始终在弹性限度内，木箱与轨道间的动摩擦 因数为，重力加速度大小为80m30°=7,0s30°=号，下列说法正确的是(】 5 2 A.木箱离开弹簧后上滑的加速度为三 B.运送的货物的质量为4M C.弹簧被压缩后的最大弹性势能0.6MgL D.木箱与货物在向下运动过程中的最大动能0.648MgL 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要 求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9.项目小组根据自制的电动模型车模拟汽车启动，通过传感器绘制了模型车从开始运动 到刚获得最大速度过程中速度的倒数和牵引力F之间的关系图像，如图所示。已知模 型车的质量m=1kg,行驶过程中受到的阻力恒定，整个过程时间持续5s,获得最大速度 为4m/s,则下列说法正确的是（) 是(afm) A,模型车受到的阻力大小为1N B,模型车匀加速运动的时间为1s C.模型车牵引力的最大功率为6W D. 模型车运动的总位移为14m 2 F(N) 0 10.如图(a),水平地面上固定有一倾角为0的足够长光滑斜面，一质量为m的滑块锁定 在斜面上。t=0时解除锁定，同时对滑块施加沿斜面方向的拉力F,F随时间t的变化 关系如图(b)所示，取沿斜面向下为正方向，重力加速度大小为g,则滑块() A.在0~4。内一直沿斜面向下运动 8 B.在0~4内所受合外力的总冲量大小为零 图(a) C.在。时动量大小是在24时的一半 2mgsin 0 0 2634%t8 D.在2。~3。内的位移大小比在3L~4t。内的小 -2mgsine 图(b) 物理试题第4页共8页 扫描全能王创建 11.如图甲所示，质量分别为m、M的物体A、B静止 在劲度系数为k的弹簧上，A与B不粘连，现对物体A 施加竖直向上的力F,使A、B一起上升。若以两物体 静止时的位置为坐标原点，两物体的加速度随位移的变 化关系如图乙所示，重力加速度大小为g,则() 甲 A,在图乙中P2段表示拉力F逐渐增大 B.在图乙中QS段表示B物体减速上升 C.位移为x时，A、B之间弹力为mg-c一Ma D.位移为为时，A、B一起运动的速度大小为√a(名+名 12.一质量为m的小球以初动能Eo从地面竖直向上抛出，图中两 E 条图线分别表示小球在上升过程中动能、重力势能与其上升高度 ② 的关系。以地面为零势能面，o表示上升的最大高度，图中的k值 k+1 为常数且心0。已知重力加速度为g,则由图可知，下列结论正确的 是() A①表示的是重力势能随上升高度变化的图像 B.上升过程中阻力大小恒定且=mg C.上升高度= h时，重力势能和动能相等 k+1 D.上升高度h=ho2时，动能与重力势能之差为angh/2 第Ⅱ卷（非选择题，共60分） 三、实验题（把答案填在答题卡中的横线上，或者按题目要求作答。） 13.(6分)某同学利用如图甲所示装置探究两个互成角度的力的合成规律。 B0万 平板 传 C 感器 白纸 乙 实验步骤如下： ①将力传感器P通过一根轻质细绳提起重物保持静止，记下P的示数F ②将力传感器P、Q分别固定在左右两侧杆上，与P、Q相连的两根轻质细绳OA、OB连 物理试题第5页共8页 扫描全能王创建 接的结点O处用轻绳OC系上同一重物。系统静止后，记下O点位置，P、Q的示数F、 E及细绳的方向OA、OB、OC: ③在白纸上从O点沿OC反向延长作有向线段OC,以OC为对角线作平行四边形 OACB,如图乙所示。用毫米刻度尺测出线段OA、OB、OC的长度分别为，2，： ④调整力传感器Q的位置，重复以上步骤。 回答下列问题： (1)下列做法有利于减小实验误差的是 A.两侧杆必须用铅垂线调整为竖直放置，不能左右倾斜 B.两个细绳间夹角越大越好 C,记录细绳方向时，选取相距较远的两点 D.调整力传感器Q的位置时，必须保证结点O的位置不变 (2)在误差允许的范围内，若1、h2、1与F、F2、F满足关系式 则能够证明 力的合成遵循平行四边形定则。 (3)某次实验中，若平衡时两细绳OA、OB互相垂直，保持OA绳和结点O的位置不 动，取下力传感器Q,将细绳OB绕0点在纸面内逆时针缓慢转动一小角度，此过程中OB 绳的拉力 (选填“变大”“变小”或“不变”)。 14.(8分)某同学用如图()所示的装置验证机械能守恒定律。不可伸长的轻绳绕过轻 质定滑轮，轻绳两端分别连接物块P与感光细钢柱K,两者质量均为m=100g。钢柱K 下端与质量为M=200g的物块Q相连。铁架台下部固定一个电动机，电动机竖直转轴上 装一支激光笔，电动机带动激光笔绕转轴在水平面内匀速转动，每转一周激光照射在细 钢柱表面时就会使细钢柱感光并留下痕迹。初始时P、K、Q系统在外力作用下保持静止， 轻绳与细钢柱均竖直（重力加速度g取9.8m/s2)。 感光细 钢柱K 图(b） 电动机 w/rad.s1 m p 激光笔 t/s 图(a) 图() 图(d) 物理试题第6页共8页 扫描全能王创建 (1)开启由动机.待电动机以角速度ω=20mrds匀速转动后，将P、K、Q系统由静止释 放，Q落地前，激光在细钢柱K上留下感光痕迹，取下K,测出感光痕迹间的距离如图 (b)所示：hu=38.40cm,ha=60.00cm,hc=86.40cm。激光束照射到B点时，细钢柱 速度大小为g= s。经判断系统由静止释放时激光笔光束恰好经过O点，在OB 段，系统动能的增加量△Ek=_J,系统重力势能的减少量△E,=J,比较两者关 系可判断系统机械能是否守恒。（计算结果均保留3位有效数字） (2)选取相同的另一感光细钢柱K,若初始时激光笔对准K上某点，开启电动机的同时系 统由静止释放，电动机的角速度按如图(c)所示的规律变化，图像斜率为k,记录下如 图(d)所示的感光痕迹，其中两相邻感光痕迹间距均为d。当满足m M 即可证明系统在运动过程中机械能守恒（用含字母d、k、g、π的表达式表示）。 四、计算题（解答应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。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位) 15.(7分)如图所示，质量M1kg的匀质凹糟放在光滑的 水平地面上，凹槽内有一光滑曲面轨道，O点是凹槽左右侧 面最高点的中点，O点到凹槽右侧的距离a-0.6m,O点到 凹槽最低点A的高度h=1.2m。一个质量m=0.5kg的小球（可 看成质点)，初始时刻从凹槽的右端点由静止开始下滑，整 个过程凹槽不翻转，取重力加速度大小g10m/s2。求： (1)小球第一次运动到轨道最低点时的速度大小： (2)整个运动过程中，凹槽相对于初始时刻运动的最大位移。 16.(11分)如图甲是风洞实验室全景图，风洞实验室是可量度气流对实体作用效果以及 观察物理现象的一种管道状实验设备。图乙为风洞实验室的侧视图，两水平面（虚线） 之间的距离为H,其间为风洞区域，物体进入该区域会受到水平方向的恒力，自该区域 下边界的O点将质量为m的小球以一定的初速度竖直上抛，从M点离开风洞区域，经过 最高点Q后小球再次从N点返回风洞区域后做直线运动，落在风洞区域的下边界P处， NP与水平方向的夹角为37°，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度大小为g。求： (1)风洞区域小球受到水平方向恒力的大小： (2)小球经过OM段与MQ段的时间之比： (3)OP的距离。 物理试题第7页共8页 扫描全能王创建 17.(12分)某快递公司在将货物从高处送至平台Q的过程中，为了避免货物与地面相 碰，设计了如图所示的传送装置，装置P固定放在水平面上，上表面有光滑的半径为R 的四分之一圆弧面，水平部分BC与圆弧面的最低点B相切，平板车静止在光滑水平面 上，平板车左端与装置P接触，平板车上表面与BC面及平台Q的上表面在同一水平面 内，质量为m的货物从圆弧面的最高点A由静止释放，从C点滑上平板车，平板车右端 到平台Q左端前，货物与平板车已相对静止，货物与BC段和平板车上表面动摩擦因数 均为0.2，平板车的质量为0.5m,重力加速度为g。 (1)要使货物能滑上平板车，BC段长应满足什么条件？ (2)若BC长为R,则平板车从开始运动到右端抵达平台Q左端所用时间至少为多少？ 开始时平板车的右端离平台Q的左端距离至少为多少？ (3)若BC长为R,平板车右端与Q碰撞没有机械能损失，碰撞前后瞬间，速度等大反 向，平板车第二次与Q碰撞的一瞬间，货物恰好滑上平台Q,则平板车长为多少？ 0 18.(16分)如图所示，可视为质点的质量为m=0.2kg的小滑块静止在水平轨道上的A 点，在水平向右的恒定拉力F=4N的作用下，从A点开始做匀加速直线运动，当其滑 行到AB的中点时撤去拉力，滑块继续运动到B点后进入半径为R=03m且内壁光滑的 竖直固定圆管轨道，在圆管轨道上运行一周后从C处的出口出来后向D点滑动，D点右 侧有一与CD等高的传送带紧靠D点，并以恒定的速度v=3m/s顺时针转动。已知滑块 运动到圆管轨道的最高点P时对轨道的压力大小刚好为滑块重力的3倍，水平轨道CD 的长度为2=2.0m,小滑块与水平轨道ABCD间的动摩擦因数为山=0.2，与传送带间的 动摩擦因数=0.5，传送带的长度L=0.4m,重力加速度g=10ms2。求： (I)水平轨道AB的长度1： (2)若保持山不变，F大小可变，要使小滑块能到达传送带左侧的D点，则F应满足什么 条件： (3)若保持F不变，其在AB段的作用距离x可变，则小滑块到达传送带右侧E点时的速 度vE与F的作用距离x的关系。 B(C) ● 物理试题第8页共8页 V代 扫描全能王创建