鞍山市第一中学2025届高三上学期二模物理试卷(含答案)

这是一份鞍山市第一中学2025届高三上学期二模物理试卷(含答案)，共20页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．一物体在水平面上做直线运动，运动图像如图所示，下列说法正确的是( )
A.若为图像，则物体作匀减速直线运动
B.若为图像且物体初速度为零，则在时间内，Q时刻物体的速度最大
C.若为图像，则图像中除P点外任意点的纵坐标均表示该时刻的瞬时速度
D.若为图像，则物体作匀变速直线运动
2．筷子是中国人常用的饮食工具，也是中华饮食文化的标志之一。如图所示，甲、乙、丙图是筷子夹鹅卵石时的三个动作示意图，筷子均在竖直平面内，鹅卵石均处于静止状态，则( )
A.甲图中的鹅卵石受三个力的作用
B.乙图中下面筷子对鹅卵石的力等于上面筷子对鹅卵石的力
C.若增大丙图中的筷子对鹅卵石的弹力，鹅卵石受到的摩擦力会增加
D.若增大丙图中筷子与水平方向的夹角，鹅卵石受到的摩擦力会增加
3．2021年10月16日0时23分，“神舟十三号”成功发射，顺利将翟志刚、王亚平、叶光富三名航天员送入太空并进驻空间站。在空间站中，如需测量一个物体的质量，需要运用一些特殊方法：如图所示，先对质量为的标准物体P施加一水平衡力F，测得其在内的速度变化量大小是，然后将标准物体与待测物体Q紧靠在一起，施加同一水平衡力F，测得它们内速度变化量大小是。则待测物体Q的质量为( )
A.B.C.D.
4．如图所示，分别用1、2两种材料作阴极K进行光电效应实验，其溢出功的大小关系为，保持入射光不变，则光电子到达A及时动能的最大值随电压U变化关系是( )
A.B.
C.D.
5．如图所示，从固定斜面顶端A处水平抛出一个小球，经过一段时间后小球落在斜面上的B点。当把小球的初速度变为原来的两倍后，依然从顶端A处水平抛出，小球落在斜面上的C点，则下列说法正确的是( )
A.
B.
C.小球做平抛运动落在B点的时间是落在C点时间的
D.小球做平抛运动落在B点的时间是落在C点时间的
6．有一宇宙飞船到了某行星上（该行星没有自转运动），以速度v接近行星赤道表面匀速飞行，测出运动的周期为T，已知引力常量为G，则可得( )
A.该行星的半径为B.该行星的平均密度为
C.该行星的质量为D.该行星表面的重力加速度为
7．如图，半圆柱放在粗糙水平面上，一个可视为质点，质量为m的光滑小球在大小可变，方向始终与圆柱面相切的拉力F作用下从A点沿着圆弧匀速率运动到最高点B点，整个过程中半圆柱保持静止。则下列说法正确的是( )
A.拉力F的功率逐渐增大
B.克服小球重力做功的功率先增大后减小
C.当小球在A点时，地面对半圆柱体有水平向左的摩擦力
D.当小球运动到B时，地面对半圆柱体的支持力等于两物体重力之和
二、多选题
8．一辆质量为m的机车在水平面上由静止开始启动，启动过程中牵引力F随时间t的变化如图所示。已知机车所受阻力恒为，时刻机车的速度为，此时机车达到额定功率并保持不变，时刻机车的速度为，则下列说法正确的是( )
A.时段机车匀加速运动的加速度大小为
B.时段机车的平均速度大于
C.时刻机车的速度大小
D.时刻机车的速度大小为
9．如图甲，固定在竖直面内的光滑圆形管道内有一小球在做圆周运动，小球直径略小于管道内径，管道最低处N装有连着数字计时器的光电门，可测球经过N点时的速率，最高处装有力的传感器M，可测出球经过M点时对管道作用力F（竖直向上为正），用同一小球以不同的初速度重复试验，得到F与的关系图像如图乙，c为图像与横轴交点坐标，b为图像延长线与纵轴交点坐标，重力加速度为g，则下列说法中正确的是( )
A.若小球经过N点时满足，则经过M点时对轨道无压力
B.当小球经过N点时满足，则经过M点时对内管道壁有压力
C.小球做圆周运动的半径为
D.小球的质量等于
10．如图甲所示，足够长的水平传送带以某一恒定速率顺时针转动，一根轻弹簧两端分别与物块和竖直墙面连接，将物块在传送带左端无初速度释放，此时弹簧恰处于原长且为水平。物块向右运动的过程中，受到的摩擦力大小与物块位移的关系如图乙所示，已知物块质量为m，物块与传送带间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，为已知量，则下列说法正确的是( )
A.过程，物块所受摩擦力方向向右
B.弹簧的劲度系数为
C.传送带的速度为
D.物块能运动到处
三、实验题
11．在“用双缝干涉测光的波长”实验中，将双缝干涉试验仪按要求安装在光具座上（如图1），并选用缝间距为d的双缝屏，滤光片为红色滤光片。从仪器注明的规格可知，毛玻璃屏与双缝屏间的距离为L。接通电源使光源正常工作，发出白光。
（1）组装仪器时，若将单缝和双缝均沿竖直方向分别固定在a处和b处，则___。
A.可观察到水平方向的干涉条纹
B.可观察到竖直方向的干涉条纹
C.看不到干涉现象
（2）若取下红色滤光片，其他实验条件不变，则在目镜中____________。
A.观察不到干涉条纹
B.可观察到明暗相间的白条纹
C.可观察到彩色条纹
（3）若实验中在像屏上得到的干涉图样如图2所示，毛玻璃屏上的分划板刻线在图2中A、B位置时，游标卡尺的读数分别为、，则入射的单色光波长的计算表达式为___________。
12．某同学做“研究小球平抛运动”的实验。
（1）用如图甲所示装置探究平抛运动竖直分运动的特点。用小锤击打弹性金属片后，小球a沿水平方向抛出，做平抛运动，同时小球b被释放，自由下落，做自由落体运动。下列说法正确的是________；
A.该实验说明平抛运动的水平分运动是匀速直线运动
B.如果两球总是同时落地，则可以验证平抛运动的竖直分运动是自由落体运动
C.两球的体积、材料和质量可以任意选择，对实验结果没有影响
D.改变两球距地面的高度和小锤击打的力度，可以分别改变两球在空中的运动时间和小球a的水平初速度大小
（2）该同学用频闪照相机拍摄到小球a做平抛运动的照片如图乙所示，图中背景正方形小方格的边长为，A、B、C是小球a的三个位置，重力加速度大小取，小球a从位置B运动到位置C所用的时间为________s；小球a做平抛运动的初速度大小为________m/s；
（3）若以A为坐标原点，水平向右为x轴正方向，竖直向下为y轴正方向建立直角坐标系，求抛出点的坐标，_________cm，__________cm。
四、计算题
13．如图所示一U形玻璃管竖直放置，右端开口，左管用光滑活塞和水银封闭一段空气柱。外界大气压为，封闭气体的温度，玻璃管的横截面积为，管内水银柱及空气柱长度如图所示。已知水银的密度为，重力加速度；封闭气体的温度缓慢降至。求：
（1）温度时空气柱的长度L；
（2）已知该过程中气体向外界放出的热量，气体内能的变化量。（结果保留两位有效数字）
14．如图所示的离心装置中，水平轻杆固定在竖直转轴的O点，小圆环P和轻质弹簧套在上，弹簧两端分别固定于O和P，弹簧原长为。小圆环Q套在上，P和Q质量均为m，用长为L的细线连接，两环静止时，细线与竖直方向的夹角。现将装置由静止缓慢加速转动，直至轴线与竖直方向的夹角增大到。忽略一切摩擦。重力加速度，，。求：
（1）弹簧的劲度系数k；
（2）当时装置转动的角速度ω；
（3）上述过程中装置对P、Q所做的总功W。
15．如图所示，半径为的四分之一光滑圆弧轨道固定在水平面上，轨道末端与厚度相同的处于静止的木板A和B紧挨着（不粘连）。木板A、B的质量均为，与水平面间的动摩擦因数均为，木板A长。一质量为、可视为质点的小物块从P点由静止释放，小物块在以后的运动过程中没有滑离木板B。小物块与木板A间的动摩擦因数，与木板B间的动摩擦因数，重力加速度，求：
（1）小物块运动到Q点时对轨道的压力大小；
（2）小物块刚滑上木板B时的速度大小；
（3）木板B的最小长度。
参考答案
1．答案：B
解析：A.若为图像，斜率为速度不变，则物体做匀速直线运动。故A错误；
B.由图可知，物体先做加速度减小的加速运动，再做加速度增大的减速运动，则Q时刻速度最大。故B正确；
C.若为图像，则图像中除P点外任意点的纵坐标均表示这段时间内的平均速度。故C错误；
D.若物体做匀变速直线运动，由得
可知图像不是直线。故D错误。
故选B。
2．答案：D
解析：A.甲图中的鹅卵石受重力、每根筷子的压力和每根筷子的摩擦力共五个力的作用，故A错误；
B.根据平衡条件可知乙图中下面筷子对鹅卵石的力大于上面筷子对鹅卵石的力，故B错误；
C.鹅卵石受到的摩擦力与鹅卵石的重力沿筷子方向的分量相等，所以若增大丙图中的筷子对鹅卵石的弹力，鹅卵石受到的摩擦力不会变，故C错误；
D.根据平衡条件可得鹅卵石受到的摩擦力为
所以若增大丙图中筷子与水平方向的夹角，鹅卵石受到的摩擦力增大；故D正确。
3．答案：B
解析：对P施加F时，根据牛顿第二定律有
对P和Q整体施加F时，根据牛顿第二定律有
故选B。
4．答案：C
解析：光电管所加电压为正向电压，则根据爱因斯坦光电效应方程可知光电子到达A即动能的最大值
可知图像的斜率相同，均为e；逸出功越大，则图像在纵轴上的截距越小，因
则图像C正确。故选C。
5．答案：C
解析：设小球的初速度为v，斜面的倾角为θ，竖直方向上有
水平方向上有
根据几何关系
联立可得
说明小球的飞行时间与初速度成正比，所以
即
根据可得小球做平抛运动落在B点的时间是落在C点时间的。
故选C。
6．答案：B
解析：A.根据
可得该行星的半径为
A错误；
BC.根据
可得该行星的质量
平均密度为
B正确，C错误；
D.根据
该行星表面的重力加速度为
D错误。
故选B。
7．答案：C
解析：A.对小球受力分析如图所示
小球受到重力、支持力和拉力，根据平衡条件有
从A到B，θ越来越小，故拉力F变小，根据
可知，v的大小不变，则拉力F的功率逐渐变小，故A错误；
B.从A到B，克服小球重力做功的功率为
大小不变，θ越来越小，可知克服小球重力做功的功率越来越小，故B错误；
C.当小球在A点时，对半圆柱体和小球受力分析如图所示
根据平衡条件可知，地面要给半圆柱一个水平向左的静摩擦力，用以平衡N在水平方向的分力，故C正确；
D.小球做匀速圆周运动，当小球运动到B点时，具有竖直向下的加速度，小球处于失重状态，即半圆柱体对小球的支持力小于小球的重力，所以小球对半圆柱体的压力小于小球的重力，故地面对半圆柱体的支持力小于两物体重力之和，故D错误。故选C。
8．答案：BCD
解析：A.在本时段，机车匀加速运动，根据牛顿第二定律可知
可得加速度大小为
A错误；
B.在时段，机车做加速度逐渐减小的加速运动，图像如图所示
图像与时间轴围成的面积等于这段时间内的位移，可知在时段机车的平均速度大于，B正确；
C.在时刻机车达到额定功率并保持不变，因此
可知
，
C正确；
D.在时间内，汽车做匀加速运动，根据
可知在时刻机车的速度大小
D正确。
故选BCD。
9．答案：AC
解析：A.由乙图可知，当时，小球经过M点时对管道作用力故A正确；
B.由乙图可知，当时，小球经过M点时对管道作用力
即F的方向竖直向上，小球对外管道壁有压力，对内管道壁无压力，故B错误；
C.设圆的半径为R，从最高点M到最低点N，由动能定理得
当时，代入上可得
此时小球经过M点时对管道作用力为
则有
解得
故C正确；
D.小球经过M点时，由向心力公式有
由牛顿第三定律有
结合，当时，时，解得
故D错误。
故选AC。
10．答案：ABD
解析：A.在过程，物块相对于传送带向左运动，物块所受的摩擦力方向向右，故A正确；
B.由题意可知，当时，物块静止且所受静摩擦力达到最大值，则有
解得弹簧的劲度系数为
故B正确；
C.设传送带的速度为，由动能定理得
可得
故C错误；
D.在处弹簧为拉力，由于
此后物块受到的滑动摩擦力始终向右，滑块向右做简谐运动
可得
即物块向右运动的最大距离为
所得块能够到达处，故D正确。
故选ABD。
11．答案：（1）B
（2）C
（3）
解析：（1）组装仪器时，若将单缝和双缝均沿竖直方向分别固定在a处和b处，则可观察到竖直方向的干涉条纹；
故选B；
（2）若取下红色滤光片，其他实验条件不变，则各种颜色的单色光将发生干涉，则在目镜中可观察到彩色条纹；
故选C。
（3）相邻两条纹间距为
根据
可得入射的单色光波长的计算表达式为
12．答案：（1）BD
（1）0.1；1.47
（3）−1.47;−4.9
解析：（1）AB小锤击打弹性金属片后，小球a沿水平方向抛出，同时小球b被释放自由下落，a、b两球同时落地，可知平抛运动的竖直分运动是自由落体运动，不能得出水平分运动的运动规律，故A错误，B正确；
C.两球的体积、材料和质量的选择不同，受到的空气阻力大小不同，对实验结果有影响，故C错误；
D.改变小锤击打的力度，可以改变小球a的水平初速度大小，改变两球距地面的高度，可以改变两球在空中的运动时间，故D正确。
故选BD。
（2）由图乙可知，小球a在竖直方向上有
解得
小球a从位置B运动到位置C所用的时间为。小球a在水平方向上有
解得
（3）设小球从抛出点运动到A点的时间为t，则有
解得
则抛出点到A点的水平距离为
抛出点到A点的竖直距离为
若以A点为坐标原点，水平向右为x轴正方向，竖直向下为y轴正方向，则抛出点的坐标为
13．答案：（1）
（2）
解析：（1）气体温度降低时，气体进行等压变化，由盖吕萨克定律可知
即
解得
（2）该过程中外界对气体做功
体内能的变化量
14．答案：（1）
（2）
（3）
解析：（1）根据题意可知，两环静止时，细线与竖直方向的夹角，设此时绳子的拉力为T，弹簧的弹力为F，分别对两环受力分析，如图所示
由平衡条件有
解得
由几何关系可知，此时弹簧的长度为
由胡克定律有
解得
（2）当细线与竖直方向的夹角增大时，细线的拉力为
由几何关系可知，此时弹簧的长度为
则弹簧被拉伸，此时弹簧的弹力为
由牛顿第二定律有
联立解得
（3）根据题意，由公式可得，此时P的速度大小为
由上述分析可知，此过程最终弹簧的形变量相同，则弹簧做功为零，由动能定理有
联立解得
15．答案：（1）60N
（2）2m/s
（3）
解析：（1）由动能定理可得
解得在点，由牛顿第二定律可得
解得
由牛顿第三定律可知小物块运动到点时对轨道的压力大小
（2）小物块在木板A上滑动时，对小物块，由
可得
对木板A，由
可得
小物块的位移
木板A的位移
又
联立解得
则小物块刚滑上木板B时的速度
（3）小物块刚滑上木板B时木板B的速度
小物块在木板B上滑动时，对小物块有
解得
对木板B有
解得
小物块的位移
木板B的位移
则木板B的最小长度