安徽省合肥市皖智高级中学2025届高三上学期第二次阶段性检测物理试题（Word版附解析）

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本试卷满分：100分 时间：75分钟
一、单选题：本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确。
1. “工欲善其事，必先利其器”，中国古代已经掌握了高超的兵器研磨技巧。如图所示是打磨宝剑的场景。在打磨过程中，磨石始终静止在水平桌面上，当宝剑在外力作用下水平向右运动时，下列说法正确的是（ ）
A. 宝剑与磨石之间存静摩擦力B. 磨石与桌面之间不存在摩擦力
C. 宝剑对磨石的摩擦力方向水平向右D. 桌面对磨石的摩擦力方向水平向右
【答案】C
【解析】
【详解】AB．宝剑在外力作用下水平向右运动时，宝剑与磨石之间存在滑动摩擦力，故AB错误；
C．滑动摩擦力方向与相对运动方向相反，宝剑相对于磨石向右运动，宝剑受到的，摩擦力水平向左，则宝剑对磨石的摩擦力方向水平向右，故C正确；
D．由于宝剑对磨石的摩擦力方向水平向右，以磨石为对象，根据受力平衡可知桌面对磨石的摩擦力方向水平向左，故D错误；
故选C。
2. 如图所示，两颗人造地球卫星A、B在距离地面高度不同的轨道上，绕地球做匀速圆周运动。关于这两颗卫星下列说法中正确的是（ ）
A. 卫星A的向心加速度一定较大B. 卫星A的运行周期一定较大
C. 卫星B运行的线速度一定较大D. 卫星B运行的线速度可能为7.9km/s
【答案】A
【解析】
【详解】ABC．卫星做圆周运动的向心力等于万有引力，则
可得
因rB>rA可知
aBTA，vB选项A正确，BC错误；
D．根据
可知绕地球表面运动的卫星的线速度为7.9km/s，因rB>R，可知卫星B运行的线速度一定小于7.9km/s，选项D错误。
故选A。
3. 用如图所示的方法可以测出一个人的反应时间。甲同学用手握住直尺顶端，乙同学在直尺下端刻度为0的地方做捏住直尺的准备，但手没有碰到直尺，当乙同学看到甲同学放开直尺时，立即握住直尺，结果乙同学握住直尺的刻度为b。小明同学根据所学知识计算出不同刻度对应的反应时间，从而在这把尺子上标出时间刻度做成“反应时间测量尺”。已知重力加速度为g，关于“反应时间测量尺”，下列说法正确的是（ ）
A. 其“时间刻度”是均匀，与长度刻度值成正比例
B. 其“时间刻度”是均匀的，与长度刻度值平方成正比例
C. 其“时间刻度”是不均匀的，且靠近直尺零刻度的地方“时间刻度”密
D. 如果在月球上使用此刻度尺，“时间刻度”的每个数字不需要改动也可以直接使用
【答案】C
【解析】
【详解】ABC．根据题意，由公式可得
可知，其“时间刻度”是不均匀的，且靠近直尺零刻度的地方“时间刻度”密，与长度刻度的平方根成正比例，故AB错误，C正确；
D．由于月球上的重力加速度小，可知如果在月球上使用此刻度尺，刻度尺下落比地球上慢，同样的下落距离对应反映时间变长，“时间刻度”的每个数字应该成比例改大一些，故D错误。
故选C。
4. 中国象棋是起源于中国的一种棋，属于二人对抗性游戏的一种，在中国有着悠久的历史。由于用具简单，趣味性强，成为流行极为广泛的棋艺活动。如图所示，3颗完全相同的象棋棋子整齐叠放在水平面上，第3颗棋子最左端与水平面上的O点重合，所有接触面间的动摩擦因数均相同，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现用一直尺快速水平向右将中间棋子击出，稳定后，1和3棋子的位置情况可能是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】设每颗棋子质量为m，根据题意三颗相同象棋子竖直叠放，所有接触面间的动摩擦因数均相同，设1、2两个棋子间最大静摩擦力为f，则2、3棋子间最大静摩擦力为2f，第三颗棋子与水平面间最大静摩擦力为3f，中间棋子被击出，中间棋子对第1颗棋子有向右滑动摩擦力，则第1颗棋子有向右的加速度，即向右有位移，后落在第3颗棋子上，在摩擦力作用下静止在第3颗棋子上，第3颗棋子仍受力平衡，第3颗棋子位移是零，可知稳定后，棋子的位置情况可能是A。
故选A。
5. 利用智能手机的加速度传感器可直观显示手机的加速度情况。用手掌托着手机，打开加速度传感器后，手掌从静止开始上下运动。以竖直向上为正方向，测得手机在竖直方向的加速度随时间变化的图像如图所示，则手机（ ）
A. 在时刻速度最大B. 在时刻开始减速上升
C. 在时间内处于失重状态D. 在时间内受到的支持力逐渐增大
【答案】B
【解析】
【详解】A．由图像可知时间内，加速度向上逐渐变大，速度逐渐增大，时刻加速度最大，而速度还在继续增大，故A错误；
B．由图可知，时刻后加速度方向向下，为失重状态，速度方向向上，所以向上做减速运动，故B正确；
C．时间内，加速度的方向依然向上，应处于超重状态，故C错误；
D．对手机进行受力分析可知，时间内，有
该段时间内，a逐渐减小，因此支持力逐渐减小，故D错误。
故选B。
6. 如图1为一个网球场的示意图，一个网球发球机固定在底角处，可以将网球沿平行于地面的各个方向发出，发球点距地面高为1.8m，球网高1m。图2为对应的俯视图，其中，。按照规则，网球发出后不触网且落在对面阴影区域（包含虚线）内为有效发球。图中虚线为球场的等分线，则发球机有效发球时发出网球的最小速率为（忽略一切阻力 重力加速度g=10m/s2）（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】当发球机有效发球且发出网球的速率最小时，球应恰好到达有效区域的边缘，如图所示
网球从A点发出后落在C点。网球从A点发出后，在竖直方向做自由落体运动，有
解得
若网球恰不触网，则有
解得
网球在水平方向上做匀速直线运动，即
因与为相似三角形，则有
因、，可得
则发球机有效发球时发出网球的最小速率为
故选A。
7. 如图所示，一半径为R的光滑圆环处于竖直平面内，圆环上套有质量为m的小球，一原长为1.5R的轻质弹簧一端系于球上，另一端固定于圆环最低点Oʹ。当圆环绕过圆心的竖直轴OOʹ转动时，小球相对圆环静止在P点，，已知弹簧的劲度系数，重力加速度为g，则圆环转动的角速度大小为（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】根据几何关系可得，此时弹簧的长度为R，弹簧处于压缩状态，则
联立解得
故选C
8. 如图所示，足够长的轻质丝绸置于光滑水平面上，在丝绸上放有质量分别为m、2m的两物块P、Q，它们与丝绸间的滑动摩擦因数分别为μ、2μ。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，现用水平力。F=4μmg向右拉丝绸，设P、Q的加速度分别为、，则下列结论正确的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】AB．因P与丝绸之间的摩擦因数较小，可知当PQ与丝绸不产生相对滑动时的最大加速度为
此时
当Q在丝绸上将要滑动时最大加速度为
此时P与丝绸相对运动，则
解得
由于
所以F=4μmg向右拉丝绸，P与丝绸相对运动，Q与丝绸相对静止，所以
故AB错误；
CD．对Q由牛顿第二定律得
解得
故C正确，D错误。
故选C。
二、多选题：本题共2小题，每小题5分，共10分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项正确，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
9. 2024年7月19日，我国成功发射高分十一号05卫星。如图，高分十一号05卫星和另一颗卫星a分别沿圆轨道和椭圆轨道绕地球运行，圆轨道半径为R，椭圆轨道的近地点和远地点间的距离为2R，两轨道位于同一平面内且A点为两轨道的一个交点，某时刻两卫星和地球在同一条直线上，线速度方向如图，只考虑地球对卫星的引力，下列说法正确的是（ ）
A. 在图示位置，高分十一号05卫星的加速度大小小于卫星a的加速度大小
B. 在图示位置，两卫星的线速度大小关系为
C. 从图示位置开始，卫星a先运动到A点
D. 高分十一号05卫星的线速度大小始终大于卫星a的线速度大小
【答案】BC
【解析】
【详解】A．根据
可得
由于在图示位置高分十一号05卫星离地心的距离小于卫星离地心的距离，故高分十一号05卫星的加速度大小大于卫星的加速度大小，故A错误；
B．在图示位置，以地心为圆心，过卫星所处位置作一与椭圆相切的辅助圆，辅助圆的半径大于，假如卫星在辅助圆上的线速度大小为，卫星要变轨到椭圆轨道上，必须减速，故，再根据卫星在圆轨道运行，则有
可得
可知轨道半径越大线速度越小，有，联立可得，故B正确；
C．由题意得卫星的半长轴为，根据开普勒第三定律可得两卫星的周期相同，从图示位置开始，卫星运动到点时间小于半个周期，而高分十一号05卫星运动到点时间大于半个周期，故卫星先运动到点，故C正确；
D．同理在椭圆轨道的近地点作一相切的辅助小圆，根据卫星在圆轨道运行，则有
可得
可知轨道半径越大线速度越小，故卫星在近地点的线速度大小大于，故D错误。
故选BC。
10. 如图所示，与水平面成角的传送带正以的速度顺时针匀速运行，传送带长。现每隔把质量的工件（各工作均相同，且可视为质点）轻放在传送带上，在传送带的带动下，工件向上运动。稳定工作时当一个工件到达B端取走时恰好在A端又放上一个工件，工件与传送带间的动摩擦因数，取，下列说法正确的是（ ）
A. 工件在传送带上时，先受到向上的滑动摩擦力，后受到向上的静摩擦力
B. 两个工件间的最大距离为0.5m
C. 两个工件间的最小距离为1.25m
D. 稳定工作时，电动机因传送工件而输出的功率为1000W
【答案】ABD
【解析】
【详解】A．工件放到传送带时，工件相对传送带向下运动，受到向上的滑动摩擦力，工件速度和传送带速度相同时，相对传送带静止，受到向上的静摩擦力，故A正确；
B．两工件间的最大距离为
故B正确，
C．刚开始加速0.1s的两个工件间距离最小，加速过程，由牛顿第二定律可得
代入数据可得
由位移公式
代入数据可得
故C错误；
D．稳定工作时，每一个内，传送带等效传送一个工件。而每传送一个工件电动需做的功等于一个件由底部传到顶部过程中其机械能的增量与摩擦产生的热量之和。则有
联立解得
则稳定工作时，电动机因传送工件而输出的功率为
故D正确。
故选ABD。
三、非选择题：本题共5小题，共58分。考生根据要求做答
11. 某实验小组通过末端水平的斜槽探究“平抛运动的规律”，已知斜槽末端的切线保持水平，小球每次都从斜槽轨道上的同一位置无初速释放，在坐标纸上记录了小球经过a、b、c、d四个位置时留下的点迹，其中c点的位置未标出，如图所示。已知由a运动到b、由b运动到c、由c运动到d的时间均相等，坐标纸上每个正方形小方格的边长均为L，重力加速度为g，则：
（1）请根据平拖运动的规律，在坐标纸上标注出小球落点c的位置_______（可用空心圆圈表示小球）；
（2）由以上信息可知，小球自斜槽末端飞出时的速度大小v0=___________；
（3）小球自斜槽末端飞出到经过c点的运动时间t=___________。（用所给物理量的符号表示）
【答案】（1） （2）
（3）
【解析】
【小问1详解】
小球做平抛运动，水平方向可以看成匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，由a运动到b、由b运动到c、由c运动到d的时间均相等，所以小球由a到b、b到c、c到d的水平位移相等，同时竖直方向位移差相等，则小球落点c的位置如图所示
【小问2详解】
水平方向有
竖直方向有
联立解得
【小问3详解】
c点竖直方向的速度大小为
联立可得
12. 在某次探究加速度与力、质量的关系实验中，甲、乙、丙、丁四位同学分别设计了如图所示的实验装置，小车总质量用M表示，重物质量用m表示。
（1）不需要小车质量远大于重物质量的方案是______（多选）。
（2）需要补偿阻力的方案是______（多选）。
（3）在通过调整长木板的倾角来补偿阻力时，正确的操作是______。
A. 小车后面安装纸带，前面挂重物B. 小车后面安装纸带，前面不挂重物
C. 小车后面不安装纸带，前面挂重物D. 小车后面不安装纸带，前面不挂重物
（4）某次实验得到的纸带如图所示，已知所用电源的频率为50Hz，相邻2个计数点之间还有4个计时点没有标出，可求出小车的加速度大小为______（计算结果保留2位有效数字）。
（5）按正确实验步骤进行实验，若乙、丙、丁三位同学发现某次测量中力传感器和弹簧测力计读数相同，通过计算得到小车的加速度均为a，则乙、丙、丁实验时所用小车总质量之比为______。
【答案】（1）乙、丙、丁
（2）甲、乙、丙、丁 （3）B
（4）0.79 （5）
【解析】
【小问1详解】
图甲中细线拉力需要近似等于重物的重力，所以需要小车质量远大于重物质量；图乙中细线拉力可以通过弹簧测力计测得，图丙中细线拉力可以通过力传感器测得，图丁中细线拉力可以通过弹簧测力计测得，则不需要小车质量远大于重物质量的方案是：乙、丙、丁。
【小问2详解】
四个方案中，小车与长木板都存在摩擦力作用，所以需要补偿阻力的方案是：甲、乙、丙、丁。
【小问3详解】
在通过调整长木板的倾角来补偿阻力时，小车前面不挂重物，通过纸带判断小车是否做匀速直线运动，所以小车后面要安装纸带。
故选B。
【小问4详解】
相邻2个计数点之间还有4个计时点没有标出，则相邻计数点的时间间隔为
根据逐差法可得小车的加速度大小为
【小问5详解】
若乙、丙、丁三位同学发现某次测量中力传感器和弹簧测力计读数相同，通过计算得到小车的加速度均为a，对乙图有
对丙图有
对丁图有
可得乙、丙、丁实验时所用小车总质量之比为
13. 如图所示，某物流公司为了把货物运送到高度为h的高台，在地面上架设了一个由水平台阶组成的传送装置（与自动扶梯类似），该装置与水平地面的夹角为。现把一质量为m的货物放在最下层台阶上、货物随传送装置由静止以恒定加速度a向上运动。重力加速度大小为g。求：
（1）货物从最下层台阶传送到高台的时间t；
（2）货物在传送过程中受到的支持力N和摩擦力f的大小。
【答案】（1）
（2），
【解析】
【小问1详解】
由图可知，货物沿斜面的位移为 ，根据运动学公式有
解得
【小问2详解】
对物体受力分析如图所示
将加速度沿水平方向和竖直方向分解，可得
，
可得
，
14. 分拣机器人在智能系统的调度下，能够自主规划路线，确保高效、准确的分拣作业。如图所示为某次分拣过程示意图，机器人从A处由静止出发沿两段直线路径AB、BC运动到C处停下，再将货物从托盘卸到分拣口。已知机器人最大运行速率，机器人加速或减速运动时的加速度大小均为，AB距离，BC距离，机器人途经B处时的速率为零，要求机器人能在最短时间内到达分拣口。求：
（1）机器人从A到B过程中，从静止加速到最大运行速率所需时间；
（2）机器人从A运动到B的时间；
（3）机器人从B运动到C平均速度大小。
【答案】（1）1.2s
（2）3.2s （3）
【解析】
【小问1详解】
机器人从A到B过程中，从静止加速到最大运行速率所需时间
【小问2详解】
机器人从A运动到B的过程，加速运动位移
减速运动位移
匀速运动时间
则机器人从A运动到B的时间
小问3详解】
由于，机器人从B运动到C的过程不能加速度到最大速度，设机器人加速到后开始减速，加速和减速过程中时间和位移大小相等，设机器人从B运动到C的时间为t2
解得
15. “打水漂”是指用扁型瓦片或石片，在手上呈水平放置后，用力飞出，石片擦水面飞行，石片碰水面后再弹起再飞，石片不断在水面上向前弹跳，直至石片速度为零后沉入水中。其原理已在航空航天领域得到了运用，我国的“嫦娥五号”返回器第一次进入大气层一定“深度”后弹起，再第二次进入大气层返回地球，这两次“水漂”会把返回器的速度降下来，让其安全穿过大气层。假设小明在离水面高度处，将一质量的小石片以水平初速度抛出，小石片在水面上滑行时受到的水平方向的阻力恒为，竖直方向分力未知。小石片每次均接触水面后跳起，跳起时竖直方向的速度与此时沿水面滑行的速度之比为常数，小石片在水面上弹跳数次后沿水面滑行（水平方向）的速度减为零后开始下沉。取重力加速度，不计空气阻力，求小石片：
（1）第一次与水面接触前水平方向的位移；
（2）第一次与水面接触过程中在竖直方向上的分加速度的大小；
（3）小石片从抛出到开始下沉的总时间。
【答案】（1）4m （2）175m/s2
（3）3.8s
【解析】
【小问1详解】
设从抛出到第一次与水面接触前时间为，根据
解得
则第一次与水面接触前水平方向的位移
解得
【小问2详解】
第一次与水面接触前竖直方向的速度
小石片在水面上滑行时，设水平方向加速度大小为，则有
第一次与水面接触后跳起时水平滑行速度
规定竖直方向下为正方向，第一次与水面接触后跳起时竖直方向分速度
竖直方向加速度为
即第一次与水面接触过程中在竖直方向上的分加速度175m/s2的大小。
【小问3详解】
小石片在水面上滑行时，水平加速度大小
每次滑行速度的变化量
由于
可知，小石片共在水面上滑行了10次，空中弹起后飞行了9次，则有
（n=0，1，2，3…）
由于
，
可得小石片在空中飞行的总时间为
则有
解得，总时间为