精品解析：内蒙古呼和浩特市和林格尔县民族中学2024-2025学年高三上学期第二次质量监测物理试题

和林民中2024-2025学年度第一学期第二次质量监测考试高三物理试卷 一、单选题（共7个小题，每小题4分，共28分。选对得4分，选错得0分，不选得0分） 1. 2024年5月3日，长征五号遥八运载火箭托举嫦娥六号探测器进入地月转移轨道，火箭升空过程中，以下描述其状态的物理量中属于标量的是（　　） A. 动能 B. 动量 C. 速度 D. 加速度 2. “指尖转球”是花式篮球表演中常见的技巧。如图，当篮球在指尖上绕轴转动时，球面上P、Q两点做圆周运动的（　　） A. 半径相等 B. 线速度大小相等 C. 向心加速度大小相等 D. 角速度大小相等 3. 利用砚台将墨条研磨成墨汁时讲究“圆、缓、匀”，如图，在研磨过程中，砚台始终静止在水平桌面上。当墨条的速度方向水平向右时，下列说法不正确的是（　　） A. 砚台对墨条的摩擦力方向水平向左 B. 桌面对砚台的摩擦力方向水平向左 C. 桌面和墨条对砚台的摩擦力是一对平衡力 D. 桌面对砚台的支持力与墨条对砚台的压力是一对平衡力 4. 将小球竖直向上抛出，小球从抛出到落回原处的过程中，若所受空气阻力大小与速度大小成正比，则下列说法正确的是（　　） A. 上升和下落两过程的时间相等 B. 上升和下落两过程损失的机械能相等 C. 上升过程初速度大小大于下落过程末速度大小 D. 上升过程的加速度始终小于下落过程的加速度 5. “鹊桥二号”中继星环绕月球运行，其24小时椭圆轨道的半长轴为a。已知地球静止卫星的轨道半径为r，则月球与地球质量之比可表示为（　　） A. B. C. D. 6. 如图，在跨越河流表演中，一人骑车以25m/s的速度水平冲出平台，恰好跨越长x=25m的河流落在河对岸平台上，已知河流宽度25m，不计空气阻力，取g=10m/s2，则两平台的高度差h为（ ） A. 5m B. 10m C. 15m D. 20m 7. 如图所示，质量为m的足球从水平地面上位置1被踢出后落在位置3，在空中达到最高点2的高度为h，则足球（　　） A. 从1到2动能减少 B. 从1到2重力势能增加 C. 从2到3动能增加 D. 从2到3机械能不变 二、多选题（共3个小题，每小题6分，共18分。全选对得6分，选对但不全得3分，有错选得0分，不选得0分） 8. 如图，一质量为M、长为l的木板静止在光滑水平桌面上，另一质量为m的小物块（可视为质点）从木板上的左端以速度v0开始运动。已知物块与木板间的滑动摩擦力大小为f，当物块从木板右端离开时（ ） A. 木板的动能一定等于fl B. 木板的动能一定小于fl C. 物块的动能一定大于 D. 物块的动能一定小于 9. 如图，矩形金属框竖直放置，其中、足够长，且杆光滑，一根轻弹簧一端固定在M点，另一端连接一个质量为m的小球，小球穿过杆，金属框绕轴分别以角速度和匀速转动时，小球均相对杆静止，若，则与以匀速转动时相比，以匀速转动时（　　） A. 小球的高度一定降低 B. 弹簧弹力的大小一定不变 C. 小球对杆压力的大小一定变大 D. 小球所受合外力的大小一定变大 10. 如图，一粗糙斜面固定在地面上，斜面顶端装有一光滑定滑轮。一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块N。另一端与斜面上的物块M相连，系统处于静止状态。现用水平向左的拉力缓慢拉动N，直至悬挂N的细绳与竖直方向成45°。已知M始终保持静止，则在此过程中 A. 水平拉力的大小一定一直增大 B. M所受细绳的拉力大小一定一直增大 C. M所受斜面的摩擦力大小一定一直增大 D. M所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增大 三、实验题（6分+8分，共14分。） 11. 在“验证机械能守恒定律”的实验中 （1）下列操作正确的是 。 A. B. C. （2）实验获得一条纸带，截取点迹清晰的一段并测得数据如图所示，已知打点的频率为 50Hz，则打点“13”时，重锤下落的速度大小为_________m/s（保留三位有效数字）。 （3）某同学用纸带的数据求出重力加速度g=9.77m/s²，并用此g值计算得出打点“1”到“13”过程重锤的重力势能减小值为5.09m，另计算得动能增加值为5.08m（m为重锤质量）则该结果_____（选填“能”或“不能”） 验证机械能守恒定律。 12. 如图所示是“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置。 （1）该实验中同时研究三个物理量间关系是很困难的，故我们采用的研究方法是 A. 放大法 B. 控制变量法 C. 补偿法 （2）该实验过程中操作正确的是 A. 补偿阻力时小车未连接纸带 B. 先接通打点计时器电源，后释放小车 C. 调节滑轮高度使细绳与水平桌面平行 （3）在小车质量远大于槽码质量时，可以认为细绳拉力近似等于槽码的重力。上述做法引起的误差为________ （选填“偶然误差”或“系统误差”）。 （4）为减小此误差，下列可行的方案是 A. 用气垫导轨代替普通导轨，滑块代替小车 B. 在小车上加装遮光条，用光电计时系统代替打点计时器 C. 在小车与细绳之间加装力传感器，测出小车所受拉力大小 四、解答题（12分+12分+16分，共40分。） 13. 机械臂广泛应用于机械装配。若某质量为m的工件（视为质点）被机械臂抓取后，在竖直平面内由静止开始斜向上做加速度大小为a的匀加速直线运动，运动方向与竖直方向夹角为θ，提升高度为h，如图所示。求： （1）提升高度为h时，工件的速度大小； （2）在此过程中，工件运动的时间及合力对工件做的功。 14. 如图，两光滑斜面在B处链接，小球由A处静止释放，经过B、C两点时速度大小分别为3m/s和4m/s，AB=BC。设球经过B点前后的速度大小不变。求： （1）球在AB、BC段的加速度大小之比； （2）球由A运动到C的过程中平均速率为多少？ 15. 如图为某游戏装置原理示意图。水平桌面上固定一半圆形竖直挡板，其半径为2R、内表面光滑，挡板的两端A、B在桌面边缘，B与半径为R的固定光滑圆弧轨道在同一竖直平面内，过C点的轨道半径与竖直方向的夹角为60°。小物块以某一水平初速度由A点切入挡板内侧，从B点飞出桌面后，在C点沿圆弧切线方向进入轨道内侧，并恰好能到达轨道的最高点D。小物块与桌面之间的动摩擦因数为，重力加速度大小为g，忽略空气阻力，小物块可视为质点。求： （1）小物块到达D点的速度大小； （2）B和D两点的高度差； （3）小物块在A点的初速度大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 和林民中2024-2025学年度第一学期第二次质量监测考试高三物理试卷 一、单选题（共7个小题，每小题4分，共28分。选对得4分，选错得0分，不选得0分） 1. 2024年5月3日，长征五号遥八运载火箭托举嫦娥六号探测器进入地月转移轨道，火箭升空过程中，以下描述其状态的物理量中属于标量的是（　　） A. 动能 B. 动量 C. 速度 D. 加速度 【答案】A 【解析】 【详解】A．动能只有大小，没有方向，可知，动能属于标量，故A正确； B．动量既有大小又有方向，运算遵循平行四边形定则，可知，动量属于矢量，故B错误； C．速度既有大小又有方向，运算遵循平行四边形定则，可知，速度属于矢量，故C错误； D．加速度既有大小又有方向，运算遵循平行四边形定则，可知，加速度属于矢量，故D错误。 故选A。 2. “指尖转球”是花式篮球表演中常见的技巧。如图，当篮球在指尖上绕轴转动时，球面上P、Q两点做圆周运动的（　　） A. 半径相等 B. 线速度大小相等 C. 向心加速度大小相等 D. 角速度大小相等 【答案】D 【解析】 【详解】D．由题意可知，球面上P、Q两点转动时属于同轴转动，故角速度大小相等，故D正确； A．由图可知，球面上P、Q两点做圆周运动的半径的关系为 故A错误； B．根据可知，球面上P、Q两点做圆周运动的线速度的关系为 故B错误； C．根据可知，球面上P、Q两点做圆周运动的向心加速度的关系为 故C错误。 故选D。 3. 利用砚台将墨条研磨成墨汁时讲究“圆、缓、匀”，如图，在研磨过程中，砚台始终静止在水平桌面上。当墨条的速度方向水平向右时，下列说法不正确的是（　　） A. 砚台对墨条的摩擦力方向水平向左 B. 桌面对砚台的摩擦力方向水平向左 C. 桌面和墨条对砚台的摩擦力是一对平衡力 D. 桌面对砚台的支持力与墨条对砚台的压力是一对平衡力 【答案】D 【解析】 【详解】A．墨条速度方向水平向右，砚台对墨条的滑动摩擦力与相对运动方向相反，故水平向左，故A正确； B．砚台静止，水平方向受力平衡。墨条对砚台的摩擦力向右，则桌面对砚台的摩擦力向左，故B正确； C．砚台水平方向只受桌面和墨条的摩擦力，两者等大反向，是一对平衡力，故C正确； D．桌面对砚台的支持力大小等于砚台与墨条的总重力，墨条对砚台的压力大小等于墨条自身的重力。二者大小不等，不是一对平衡力，故D错误。 本题选不正确的，故选D。 4. 将小球竖直向上抛出，小球从抛出到落回原处的过程中，若所受空气阻力大小与速度大小成正比，则下列说法正确的是（　　） A. 上升和下落两过程的时间相等 B. 上升和下落两过程损失的机械能相等 C. 上升过程初速度大小大于下落过程末速度大小 D. 上升过程的加速度始终小于下落过程的加速度 【答案】C 【解析】 【详解】A．由于存在阻力，机械能不守恒。上升过程的平均加速度大于，下落过程的平均加速度小于。在位移大小相等的情况下，上升段的平均速度大于下落段的平均速度，因此上升时间更短，故A错误； B．机械能损失量等于克服空气阻力做的功，同一位置上升时速度更大，所受阻力更大，上升过程克服阻力做功更多，损失机械能更大，故B错误； C．整个过程重力做功为0，空气阻力始终做负功，由动能定理可知落回原处时动能小于抛出时动能，因此上升过程初速度大小大于下落过程末速度大小，故C正确； D．上升过程由牛顿第二定律： 得 下落过程： 得 因此上升过程加速度始终大于下落过程加速度，故D错误。 故选C。 5. “鹊桥二号”中继星环绕月球运行，其24小时椭圆轨道的半长轴为a。已知地球静止卫星的轨道半径为r，则月球与地球质量之比可表示为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】“鹊桥二号”中继星在24小时椭圆轨道运行时，根据开普勒第三定律 同理，对地球的静止卫星根据开普勒第三定律 又开普勒常量与中心天体的质量成正比，所以 联立可得 故选D。 6. 如图，在跨越河流表演中，一人骑车以25m/s的速度水平冲出平台，恰好跨越长x=25m的河流落在河对岸平台上，已知河流宽度25m，不计空气阻力，取g=10m/s2，则两平台的高度差h为（ ） A. 5m B. 10m C. 15m D. 20m 【答案】A 【解析】 【详解】车做平抛运动，设运动时间为，竖直方向 水平方向 联立解得 故选A。 7. 如图所示，质量为m的足球从水平地面上位置1被踢出后落在位置3，在空中达到最高点2的高度为h，则足球（　　） A. 从1到2动能减少 B. 从1到2重力势能增加 C. 从2到3动能增加 D. 从2到3机械能不变 【答案】B 【解析】 【详解】AB．由足球的运动轨迹可知，足球在空中运动时一定受到空气阻力作用，则从1到2重力势能增加，则1到2动能减少量大于，故A错误，B正确； CD．从2到3由于空气阻力作用，则机械能减小，重力势能减小mgh，则动能增加小于，故CD错误。 故选B。 二、多选题（共3个小题，每小题6分，共18分。全选对得6分，选对但不全得3分，有错选得0分，不选得0分） 8. 如图，一质量为M、长为l的木板静止在光滑水平桌面上，另一质量为m的小物块（可视为质点）从木板上的左端以速度v0开始运动。已知物块与木板间的滑动摩擦力大小为f，当物块从木板右端离开时（ ） A. 木板的动能一定等于fl B. 木板的动能一定小于fl C. 物块的动能一定大于 D. 物块的动能一定小于 【答案】BD 【解析】 【详解】方法一：设物块离开木板时的速度为，此时木板的速度为，由题意可知 设物块的对地位移为，木板的对地位移为 CD．根据能量守恒定律可得 整理可得 D正确，C错误； AB．因摩擦产生的摩擦热 根据运动学公式， 因为 可得 则 所以 B正确，A错误。 故选BD。 方法二：AB．画出物块与木板运动示意图和速度图像。 对物块，由动能定理 对木板，由动能定理 根据速度图像面积表示位移可知， 且 故 故A错误，B正确； CD．对系统，由能量守恒定律 物块动能 故C错误，D正确。 故选BD。 9. 如图，矩形金属框竖直放置，其中、足够长，且杆光滑，一根轻弹簧一端固定在M点，另一端连接一个质量为m的小球，小球穿过杆，金属框绕轴分别以角速度和匀速转动时，小球均相对杆静止，若，则与以匀速转动时相比，以匀速转动时（　　） A. 小球的高度一定降低 B. 弹簧弹力的大小一定不变 C. 小球对杆压力的大小一定变大 D. 小球所受合外力的大小一定变大 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】对小球受力分析，设弹力为T，弹簧与水平方向的夹角为θ，则对小球竖直方向 而 可知θ为定值，T不变，则当转速增大后，小球的高度不变，弹簧的弹力不变。则A错误，B正确； 水平方向当转速较小时，杆对小球的弹力FN背离转轴，则 即 当转速较大时，FN指向转轴 即 则因 ，根据牛顿第三定律可知，小球对杆的压力不一定变大。则C错误； 根据 可知，因角速度变大，则小球受合外力变大。则D正确。 故选BD。 10. 如图，一粗糙斜面固定在地面上，斜面顶端装有一光滑定滑轮。一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块N。另一端与斜面上的物块M相连，系统处于静止状态。现用水平向左的拉力缓慢拉动N，直至悬挂N的细绳与竖直方向成45°。已知M始终保持静止，则在此过程中 A. 水平拉力的大小一定一直增大 B. M所受细绳的拉力大小一定一直增大 C. M所受斜面的摩擦力大小一定一直增大 D. M所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增大 【答案】ABD 【解析】 【详解】AB．如图所示，以物块N为研究对象，它在水平向左拉力F作用下，缓慢向左移动直至细绳与竖直方向夹角为45°的过程中，水平拉力F逐渐增大，绳子拉力T逐渐增大，故AB正确； CD．对M受力分析可知，若起初M受到的摩擦力f沿斜面向下，即 则随着绳子拉力T的增加，则摩擦力f也逐渐增大；若起初M受到的摩擦力f沿斜面向上，即 则随着绳子拉力T的增加，摩擦力f可能先减小后反向增加，故C错误，D正确。 故选ABD。 三、实验题（6分+8分，共14分。） 11. 在“验证机械能守恒定律”的实验中 （1）下列操作正确的是 。 A. B. C. （2）实验获得一条纸带，截取点迹清晰的一段并测得数据如图所示，已知打点的频率为 50Hz，则打点“13”时，重锤下落的速度大小为_________m/s（保留三位有效数字）。 （3）某同学用纸带的数据求出重力加速度g=9.77m/s²，并用此g值计算得出打点“1”到“13”过程重锤的重力势能减小值为5.09m，另计算得动能增加值为5.08m（m为重锤质量）则该结果_____（选填“能”或“不能”） 验证机械能守恒定律。 【答案】（1）B （2）3.34 （3）不能 【解析】 【小问1详解】 为了减小摩擦力的影响和充分利用纸带，应手提纸带上端使纸带竖直，同时使重物靠近打点计时器，由静止释放。 故选B。 【小问2详解】 根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该过程平均速度可得打点“13”时，重锤下落的速度大小 【小问3详解】 某同学用纸带的数据求出重力加速度g=9.77m/s2，并用此g值计算得出打点“1”到“13”过程重锤的重力势能减小值为5.09m，另计算得动能增加值为5.08m（m为重锤质量），则该结果不能验证机械能守恒定律，理由是：该同学求出的9.77m/s2是重锤受到空气阻力时做匀加速运动的加速度a=9.77m/s2，不是当地的重力加速度，5.09m也不是重力势能的减少量。没有当地的重力加速度的数值，无法求出重力势能的减少量，所以无法验证机械能守恒定律。 12. 如图所示是“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置。 （1）该实验中同时研究三个物理量间关系是很困难的，故我们采用的研究方法是 A. 放大法 B. 控制变量法 C. 补偿法 （2）该实验过程中操作正确的是 A. 补偿阻力时小车未连接纸带 B. 先接通打点计时器电源，后释放小车 C. 调节滑轮高度使细绳与水平桌面平行 （3）在小车质量远大于槽码质量时，可以认为细绳拉力近似等于槽码的重力。上述做法引起的误差为________ （选填“偶然误差”或“系统误差”）。 （4）为减小此误差，下列可行的方案是 A. 用气垫导轨代替普通导轨，滑块代替小车 B. 在小车上加装遮光条，用光电计时系统代替打点计时器 C. 在小车与细绳之间加装力传感器，测出小车所受拉力大小 【答案】（1）B （2）B （3）系统误差 （4）C 【解析】 【小问1详解】 本实验涉及加速度、力、质量三个物理量的关系，先保持质量不变，探究加速度与力的关系；再保持力不变，探究加速度与质量的关系。采用的研究方法是控制变量法。 故选B。 【小问2详解】 A．补偿阻力时，小车必须连接纸带，因为纸带与打点计时器之间的摩擦也需要通过垫高木板来平衡，故A错误； B．实验时应先接通打点计时器电源，待打点稳定后再释放小车，以保证纸带从头开始记录完整的运动过程，故B正确； C．调节滑轮高度使细绳与木板平行，可使绳中拉力等于小车所受合力，减小误差，故C错误。 故选B。 【小问3详解】 当小车质量远大于槽码质量时，可近似认为绳的拉力等于槽码重力。这种误差来源于实验原理本身的近似处理，与操作是否精细无关，因此属于系统误差。 【小问4详解】 A．换用气垫导轨和滑块，只能减小摩擦，无法消除系统误差，故A错误； B．改用光电计时系统，只是提高测量精度，对系统误差无影响，故B错误； C．在小车与细绳之间加装力传感器，直接测出绳对车的真实拉力，不再需要近似，可以消除系统误差，故C正确。 故选C。 四、解答题（12分+12分+16分，共40分。） 13. 机械臂广泛应用于机械装配。若某质量为m的工件（视为质点）被机械臂抓取后，在竖直平面内由静止开始斜向上做加速度大小为a的匀加速直线运动，运动方向与竖直方向夹角为θ，提升高度为h，如图所示。求： （1）提升高度为h时，工件的速度大小； （2）在此过程中，工件运动的时间及合力对工件做的功。 【答案】（1）；（2）， 【解析】 【详解】（1）根据匀变速直线运动位移与速度关系有 解得 （2）根据速度公式有 解得 根据动能定理有 解得 14. 如图，两光滑斜面在B处链接，小球由A处静止释放，经过B、C两点时速度大小分别为3m/s和4m/s，AB=BC。设球经过B点前后的速度大小不变。求： （1）球在AB、BC段的加速度大小之比； （2）球由A运动到C的过程中平均速率为多少？ 【答案】（1）9：7；（2）2.1m/s 【解析】 【详解】小球在AB段和BC段均为匀加速直线运动，根据 可得两段加速度分别为 可得加速度之比 设两个阶段的路程均为x，则有 可得 球由A运动到C的过程中平均速率 15. 如图为某游戏装置原理示意图。水平桌面上固定一半圆形竖直挡板，其半径为2R、内表面光滑，挡板的两端A、B在桌面边缘，B与半径为R的固定光滑圆弧轨道在同一竖直平面内，过C点的轨道半径与竖直方向的夹角为60°。小物块以某一水平初速度由A点切入挡板内侧，从B点飞出桌面后，在C点沿圆弧切线方向进入轨道内侧，并恰好能到达轨道的最高点D。小物块与桌面之间的动摩擦因数为，重力加速度大小为g，忽略空气阻力，小物块可视为质点。求： （1）小物块到达D点的速度大小； （2）B和D两点的高度差； （3）小物块在A点的初速度大小。 【答案】（1）；（2）0；（3） 【解析】 【详解】（1）由题知，小物块恰好能到达轨道的最高点D，则在D点有 解得 （2）由题知，小物块从C点沿圆弧切线方向进入轨道内侧，则在C点有 小物块从C到D的过程中，根据动能定理有 则小物块从B到D的过程中，根据动能定理有 联立解得 ，HBD = 0 （3）小物块从A到B的过程中，根据动能定理有 S = π∙2R 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $