[物理]2025届云南省昆明市高三上学期摸底测试试卷(解析版)

这是一份[物理]2025届云南省昆明市高三上学期摸底测试试卷(解析版)，共20页。
2．每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。在试题卷上作答无效。
3．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。满分100分，考试用时75分钟。
一、单项选择题：本大题共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. 第33届夏季奥林匹克运动会于8月11日晚在法国巴黎闭幕，我国体育代表团获得40金27银24铜的好成绩。在以下运动的评分过程中，可将运动员视为质点的是（ ）
A. 张雨霏参加女子100米蝶泳比赛
B. 樊振东参加乒乓球男子单打比赛
C. 全红婵参加女子单人10米跳台跳水比赛
D. 吴向东参加男子马拉松比赛
【答案】D
【解析】A．张雨霏参加女子100米蝶泳比赛时，要观察他的动作要领，则其大小形状不能忽略不计，不可看做质点，选项A错误；
B．樊振东参加乒乓球男子单打比赛，其大小形状不能忽略不计，不可看做质点，选项B错误；
C．全红婵参加女子单人10米跳台跳水比赛，要观察他的动作要领，其大小形状不能忽略不计，不可看做质点，选项C错误；
D．吴向东参加男子马拉松比赛时，其大小形状可以忽略不计，可看做质点，选项D正确。
故选D。
2. 两本质量相等的书上下叠放在高铁车厢里的水平桌面上，书本之间的动摩擦因数为0.5，书与桌面间的动摩擦因数为0.4，若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度。若两本书都不相对桌面发生滑动，则高铁的加速度不超过（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】因书与桌面间的动摩擦因数小于书本之间的动摩擦因数，则若加速度变大，则书本与桌面之间首先产生滑动，因书与桌面间的动摩擦因数为μ=0.4，则考虑两本书的整体，由牛顿第二定律可知
可得
则高铁的加速度不超过4.0m/s2。
故选A。
3. 某同学参加定点投篮比赛，如下图所示，篮球两次出手和进框的位置相同，在空中的运动轨迹分别对应同一竖直平面内的、两条曲线。不计空气阻力，则关于该两次投篮下列说法正确的是（ ）
A. 轨迹为的篮球在空中运动的加速度较大
B. 轨迹为的篮球在空中运动的时间较短
C. 轨迹为的篮球经最高点的速度较小
D. 轨迹为的篮球的平均速度较大
【答案】C
【解析】A．篮球在空中均受重力作用，加速度均为重力加速度，故加速度相等，故A错误；
BC．篮球做斜抛运动，水平方向上为匀速直线运动，故运动到最高点的速度即为水平方向上的分速度。两次投篮水平位移相同，但轨迹a高度更高，运动时间较长，篮球在轨迹a中最高点的速度小于篮球在轨迹b中最高点的速度，故B错误，C正确；
D．根据
两次篮球的位移相同，轨迹为的篮球的运动时间较长，则轨迹为的篮球的平均速度较小，故D错误。
故选C。
4. 如下图所示，倾角为的斜面上有三点，现从这三点分别以不同的初速度同时水平抛出三个小球，不计空气阻力，三个小球均落在斜面上的点，测得，由此可判断（ ）
A. 三个小球做平抛运动的时间之比为
B. 三个小球的初速度大小之比为
C. 三个小球落在斜面上时速度方向相同
D. 三个小球的运动轨迹可能在空中相交
【答案】C
【解析】A．根据
可得
可得三个小球做平抛运动时间之比为，选项A错误；
B．根据
可得
可得三个小球的初速度大小之比为，选项B错误；
C．落到斜面上时的速度与水平方向的夹角
可知三个小球落在斜面上时速度方向相同，选项C正确；
D．三个小球做平抛运动，三个小球的运动轨迹为抛物线，且交于D点，故三个小球的运动轨迹不可能在空中相交，故D错误。
故选C。
5. 如下图所示，轻质不可伸长的细绳绕过光滑轻质定滑轮C与物体A、B相连，质量为的物体A置于倾角为的光滑固定斜面上，质量为的物体B可沿光滑固定杆无阻力滑动。初始时刻绳恰沿水平方向，绳与斜面平行，从当前位置开始将A、B由静止释放，在此后的极短时间内，下列说法正确的是（重力加速度为（ ）
A. 物体A一定沿斜面向上加速
B. 若，则A不能沿斜面向上加速
C. 绳子拉力可能小于
D. 绳子拉力可能等于
【答案】A
【解析】AB．由于固定杆光滑，当前位置物体B在竖直方向上只受重力作用，从当前位置开始将A、B由静止释放，物体B将向下运动，由于绳子长度不变，故在此后的极短时间内，物体A一定沿斜面向上加速，故A正确，B错误；
CD．将物体B的速度沿绳方向和垂直于绳方向分解
物体A、B沿绳方向的速度相等，则
物体B向下运动的极短时间内，增大，物体A的速度增大，物体A做加速运动，根据牛顿第二定律
故子拉力大于，故CD错误。
故选A。
6. 如下图所示的一次函数图像，横轴与纵轴所表示的物理量并未标出，已知图像与横轴、纵轴的交点、的坐标分别为及根据所学的运动学规律，下列说法正确的是（ ）
A. 若横轴表示时间，纵轴表示物体的速度，则时刻物体的速度为
B. 若横轴表示位移，纵轴表示物体速度的平方，则物体的加速度为
C. 若横轴表示时间，纵轴表示物体的平均速度，则物体的加速度为
D. 当物体受到竖直向下的拉力在真空中下落，若横轴表示拉力，纵轴表示物体加速度，则物体的质量为
【答案】B
【解析】A．若横轴表示时间，纵轴表示物体的速度，则由
可知初速度
v0=y0
加速度
则时刻物体的速度为
选项A错误；
B．若横轴表示位移x，纵轴表示物体速度的平方 v2，由
可知图像的斜率
可得
故B正确；
C．若横轴表示时间，纵轴表示物体的平均速度，由位移—时间公式有
可得
即
对比图像可得
可得
故C错误；
D．当物体受到竖直向下的拉力F在真空中下落，由牛顿第二定律得F+mg=ma
变形可得
对比图像可得
可得物体的质量为
故D错误。
故选B。
7. 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，管道最低处装有连着数字计时器的光电门，可测小球经过点时的速率，最高处装有力传感器，可测出小球经过点时对管道作用力（竖直向上为正），用同一小球以不同的初速度重复试验，得到与的关系图像如图乙，为图像与横轴交点坐标，为图像延长线与纵轴交点坐标，重力加速度为，则下列说法中正确的是（ ）
A. 小球的质量为
B. 小球做圆周运动的半径为
C. 当小球经过点时满足，则经过点时对内管道壁有压力
D. 若小球经过点时满足，则经过点时对外管道壁有压力
【答案】B
【解析】AB.设小球的质量为，做圆周运动的半径为，从最高点到最低点，由动能定理得
解得
小球经过M点时，根据牛顿第二定律可得
联立可得
根据图像的斜率和纵轴截距可得
联立解得
故A错误，B正确；
C．由乙图可知，当时，经过M点时对管道作用力，的方向为竖直向上，对外管道壁有压力，但对内管道壁无压力，故C错误；
D．由乙图可知，当时，球经过M点时对管道作用力，故D错误。
故选B。
二、多项选择题：本大题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. 如下图所示，现有一光滑角形框架边竖直放置，夹角，质量为的小球套在杆上，现让框架以为轴，以不同的角速度匀速转动，小球均能在水平面内做匀速圆周运动。已知重力加速度大小为，下列说法正确的是（ ）
A. 越大，小球做圆周运动的半径越大
B. 越大，小球做圆周运动的半径越小
C. 越大，杆对球的弹力不变
D. 越大，杆对球的弹力越小
【答案】BC
【解析】AB．对框架受力分析
根据牛顿第二定律
故可知越大，小球做圆周运动的半径越小，故A错误，B正确；
CD．根据受力分析图知，杆对球的弹力
故可知越大，杆对球的弹力不变，故C正确，D错误。故选BC。
9. 如下图所示，两根轻绳将小球悬挂在天花板上，并处于静止状态。轻绳、与竖直方向夹角分别为、。用、分别表示、的拉力，则（ ）
A. 的竖直分力小于的竖直分力
B. 的竖直分力等于的竖直分力
C. 的水平分力大于的水平分力
D. 的水平分力等于的水平分力
【答案】AD
【解析】CD．结点O受力如图所示，
水平方向
的水平分力等于的水平分力。故C错误；D正确；
AB．由几何关系，可得
，
依题意，
即
可得
即的竖直分力小于的竖直分力。故A正确；B错误。
故选AD。
10. 物块P、Q中间用一根轻质弹簧相连，放在光滑水平面上，物块P质量为，如图甲所示。开始时两物块均静止，弹簧处于原长，时对物块P施加水平向右的恒力，时撤去，在两物体的加速度随时间变化的情况如图乙所示。整个运动过程中分析正确的是（ ）
A. 时Q的速度大小等于
B. 恒力大小为
C. 时P、Q相距最近
D. Q的质量为
【答案】BD
【解析】A．图像与坐标轴围成的面积表示速度变化量，若0~1s内Q的加速度均匀增大，则时Q的速度大小等于
由图可得实际Q的图像与坐标轴围成的面积大于Q的加速度均匀增大时图象与坐标轴围成的面积，故时Q的速度大小大于，故A错误；
B．时，对物块P，根据牛顿第二定律可得恒力大小为
故B正确；
C．由图像可知前，P的加速度一直大于Q的加速度，则时P的速度大于Q的加速度，之后P、Q的距离继续减小，所以时P、Q相距不是最近，故C错误；
D．由图像可知时P、Q的加速度相等，为，以P、Q为整体，根据牛顿第二定律可得
解得Q的质量为
故D正确。故选BD。
三、非选择题：本大题共5小题，共57分。
11. 小明同学为探究向心力F与线速度v的关系，用如图所示的实验装置完成实验。其中质量为m的小圆柱体放在未画出的水平光滑圆盘上，沿图中虚线做匀速圆周运动。力电传感器测定圆柱体的向心力，光电传感器测定线速度，轨迹的半径为r。实验过程中保持圆柱体质量和运动半径不变。
（1）该同学采用的实验方法为___________。
A．等效替代法 B．理想化模型法 C．控制变量法
（2）改变线速度v，并进行多次测量，该同学测出了五组F、v数据，如下表所示：
该同学利用实验数据做出了以下四个图像，其中能较为直观地展示向心力F与线速度v关系的图像是___________。
（3）根据图像分析的结果，小明可以得到实验结论___________。
【答案】（1）C （2）B （3）在质量和轨迹半径一定的情况下，向心力F与线速度的平方成正比关系
【解析】（1）[1]探究向心力与质量、半径和线速度的关系时，为了只研究向心力与速度的关系，应采用控制变量法。
故选C。
（2）[2]根据
可知F-v2的图像是一条过原点的倾斜直线，在四幅图中最为直观。
故选B。
（3）[3]在质量和轨迹半径一定的情况下，向心力F与线速度v的平方成正比关系。
12. 如图甲所示是某同学探究加速度与力的关系的实验装置．他在气垫导轨上安装了一个光电门B．滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连，传感器下方悬挂钩码，每次滑块都从A处由静止释放．
(1)该同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d，如图乙所示，则d＝________mm．
(2)实验时，将滑块从A位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门B的时间t，若要得到滑块的加速度，还需要测量的物理量是______________________．
(3)下列不必要的一项实验要求是________．(填选项前的字母)
A．应使滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量
B．应使A位置与光电门间的距离适当大些
C．应将气垫导轨调节水平
D．应使细线与气垫导轨平行
(4)改变钩码质量，测出对应的力传感器的示数F和遮光条通过光电门的时间t，通过描点作出线性图象，研究滑块的加速度与力的关系，处理数据时应作出________填“t2­-F”“ -­F”或“-­F”图象．
【答案】(1)2.30 (2)遮光条到光电门的距离L (3)A (4)
【解析】试题分析：①由游标卡尺的图示可知，d=2mm+5×0.05mm=2.25mm；②由遮光条的宽度与时间t，可计算出滑块经过光电门的速度，欲求滑块加速度，则还应该知道A位置到光电门B之间的距离L；③由于绳上连接有力传感器，它可以直接测出绳上拉力的大小，故没有必要使滑块质量必须远大于钩码和力传感器的总质量，所以A是不必要的；而B中使A位置与光电门间的距离适当大些、C中应将气垫导轨调节水平、D中使细线与气垫导轨平行等都是有必要的；④根据L=at2可知，加速度a与t2是成反比的，故欲研究滑块的加速度与力的关系，处理数据时应作出的图像，如果该图像是一条直线，则说明加速度与力是成正比的．
考点：利用气垫导轨探究加速度与力的关系的实验．
13. 一汽车停在小山坡底，某时刻，司机发现山坡上距坡底处的泥石流以的初速度、的加速度匀加速倾泻而下，假设泥石流到达坡底后速率不变，在水平地面上做匀速直线运动，司机从发现险情到发动汽车共用了，汽车启动后以恒定的加速度一直做匀加速直线运动，其过程简化为如下图所示，求：
（1）泥石流到达坡底的时间和速度大小；
（2）试通过计算说明：汽车的加速度至少多大才能脱离危险？
【答案】（1）10s， （2）
【解析】【小问1详解】
设泥石流到达坡底的时间为，速度为，根据位移时间公式和速度时间公式有
代入数据得
【小问2详解】
泥石流在水平地面上做匀速直线运动，故汽车的速度加速至，且两者在水平地面的位移刚好相等就安全了，设汽车加速时间为t，故有
，，
联立各式代入数据解得
14. 如图所示的离心装置中，轻质弹簧一端固定在杆的O点，另一端与一质量为M的方形中空物块A连接，弹簧和物块A均套在光滑竖直方形轻杆OC上，长为L的轻杆OB一端通过铰链连在O点（轻杆可在竖直面内转动），另一端固定质量为m的小球B，物块A与小球B之间用长为L的轻质细线连接，物块A、小球B和弹簧均能随竖直轻杆OC一起绕过O点的竖直转轴转动。装置静止时，轻质细线AB绷紧，细杆OB与水平方向的夹角为53°，现将装置由静止缓慢加速转动，当转速稳定时，细杆与水平方向夹角减小到37°，细杆中的力恰好减小到零，重力加速度为g，取，，求：
（1）转速稳定时，装置转动的角速度；
（2）装置静止时，细线张力和弹簧弹力大小；
（3）弹簧的劲度系数k。
【答案】（1）；（2），；（3）
【解析】（1）以小球B为研究对象，受力如图所示
由牛顿第二定律，合力提供小球B做圆周运动的向心力，即
整理得
（2）（3）细杆OB与水平方向的夹角为时，装置静止时。小球B竖直方向
得细线张力大小为
A物块竖直方向
相互作用力大小相等
得弹簧弹力大小
当B稳定转动时，细杆中弹力减为零，且与水平方向夹角为。小球B竖直方向
A物块竖直方向受力平衡
根据几何关系可得
联立以上各式解得
15. 如下图所示，有一足够长的斜面固定在水平地面上，它与水平方向的夹角，斜面上每隔固定一个挡板，从上往下依次标记为。挡板1的上方某处有一厚度均匀、质量为的长木板A，A的上表面放有一质量为的小物块B，B与A之间动摩擦因数，A与斜面之间动摩擦因数，最初A、B均处于静止状态。现给物块B一个平行于木板斜向下、大小的作用力，经后撤去。再经后，木板A与挡板1发生碰撞。若木板A每次与挡板碰撞都以碰前的速度反弹，且每次与挡板碰后立即撤离被碰挡板，物块B始终没有与挡板相碰，B也始终没有滑离木板A，重力加速度，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等。求：
（1）作用的内A、B的加速度大小；
（2）A与挡板1碰撞时的速度大小；
（3）B在A上面滑行时，B相对于A滑行的总路程（结果保留2位有效数字）。
【答案】（1），
（2）
（3）
【解析】【小问1详解】
设F作用的内A、B的加速度大小分别为、，则对A、B分别受力分析由牛顿第二定律可得
代入数据可得
，
小问2详解】
刚撤去F时A的加速度不变，B的加速度设为，对B受力分析由牛顿第二定律得
代入数据可得
A继续加速B以减速直至共速，设F作用的时间为t，撤去F后经两者达到共同速度，则
代入数据可得
，
因，之后0.1s两者一起匀速直至与第一个固定挡板碰撞，故A与挡板1碰撞时的速度大小
【小问3详解】
与第一个挡板碰前B相对于A滑行的路程
与第一个挡板碰后瞬间B速度不变之后以减速，A速度大小不变方向相反，设其加速度为，受力分析由牛顿第二定律可得
代入数据可得
则A速度先减速到0，其位移及所用时间为
之后A以反向沿斜面向下加速B仍以减速至达到共同速度，用时，则
代入数据可得
，
A沿斜面加速的位移为
由几何关系可知此时A距离第二个固定挡板还有
因，两者一起匀速直至与第二个固定挡板碰撞，与第一个固定挡板碰撞到与第二个固定挡板碰撞这个过程B相对于A滑行
之后的过程与此类似，可以以此类推设，与第n个固定挡板碰撞时的速度为，则有
即
与第n个固定挡板碰撞后至与第n+1个固定挡板碰撞前B相对于A滑行的路程
即
故B在A上面滑行时，B相对于A滑行的总路程
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
0.88
1.98
3.50
5.50
7.90