2024-2025学年江西省多校联考高三(上)11月阶段检测物理试卷(解析版)

这是一份2024-2025学年江西省多校联考高三(上)11月阶段检测物理试卷(解析版)，共17页。试卷主要包含了考查范围，考生必须保持答题卡的整洁等内容，欢迎下载使用。
试卷共6页，15小题，满分100分。考试用时75分钟。
注意事项：
1．考查范围：必修第一册、必修第二册和选择性必修第一册第一章。
2．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡指定位置上。
3．回答选择题时，选出每小题答案后，用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。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4．考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后，请将答题卡交回。
一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选
对但不全的得3分，有选错的得0分。
1. 2024年9月25日8时44分，中国发射了一枚东风31AG的远程洲际导弹，该导弹最大飞行速度可达30马赫（1马赫），飞行了12000公里后，准确落在预定海域。关于该导弹，下列说法正确的是（ ）
A. “12000公里”是导弹飞行的位移
B. “8时44分”指的是时间间隔
C. 研究导弹的飞行轨迹时，导弹不可以看作质点
D. 加速飞行时，导弹所受合力方向与速度方向的夹角为锐角
【答案】D
【解析】A．“12000公里”是导弹飞行的轨迹长度，为路程，故A错误；
B．“8时44分”指的是一个时间点，为时刻，故B错误；
C．研究导弹的飞行轨迹时，导弹大小和形状可以忽略不计，导弹可以看做质点，故C错误；
D．加速飞行时，导弹所受合力为动力，方向与速度方向夹角为锐角，故D正确。故选D。
2. 我国制造的高温超导磁悬浮列车成为世界最快的列车，最大时速达720km/h。假设该列车在进行极限刹车（列车在最快的车速下以最大的加速度刹车）实验时，沿直线行驶500m后停下，则该列车极限刹车时的加速度大小为（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由题知，初速度为，位移，末速度为0，根据逆向思维，由速度位移公式得
解得
故选C。
3. 将小球以一定的初速度竖直向上抛出，假设小球所受的空气阻力大小与其速度的大小成正比，以竖直向上为正方向，下列图像中，能正确反映小球从抛出到落回抛出点过程中，速度v、加速度a随时间t的变化关系是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】小球在上升时，根据牛顿第二定律可得
可得加速度为
小球速度减小，加速度也减小且方向为负；小球在下降时，根据牛顿第二定律可得
可得加速度为
小球速度增大，加速度减小且方向为负。
故选B。
4. 2024年巴黎夏季奥运会上，郑钦文获得女子网球单打冠军，创造了中国及亚洲网坛的记录。假设在某次击球过程中，质量为60g的网球以40m/s的水平速度飞来，郑钦文引拍击球，球拍与网球作用0.01s后，网球以50m/s的水平速度反方向飞出，在此过程中，不考虑网球重力及空气阻力的作用，下列说法正确的是（ ）
A. 网球的平均加速度大小为
B. 网球的动量变化量大小为
C. 球拍对网球的平均作用力大小为60N
D. 网球受到的冲量大小为
【答案】D
【解析】A．根据加速度的定义可知，平均加速度大小
故A错误；
B．网球动量的变化量大小
故B错误；
C．球拍对网球的平均作用力大小
故C错误；
D．根据动量定理，结合上述，网球受到的冲量大小
故D正确。故选D。
5. 如图，将倾角为、质量为M的斜面放置在粗糙水平地面，一质量为m的小滑块以初速度沿斜面向上滑动，速度减为零后静止在斜面上，斜面始终静止不动，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g。在小滑块上滑的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 斜面受到地面水平向左的静摩擦力
B. 地面对斜面的支持力等于
C. 小滑块与斜面间的动摩擦因数小于
D. 整个过程中，小滑块所受摩擦力做的功为
【答案】A
【解析】A．小滑块对斜面的摩擦力在水平方向的分力水平向右，斜面始终静止不动，根据平衡条件知，故地面对斜面的静摩擦力方向水平向左，故A正确；
B．小滑块沿斜面上滑过程中，其加速度沿斜面向下，处于失重状态，地面对斜面的支持力小于，故B错误；
C．小滑块最终静止在斜面上，说明小滑块重力沿斜面向下的分力小于或等于最大静摩擦力，即小滑块与斜面间的动摩擦因数大于或等于，故C错误；
D．根据动能定理可知，合外力对小滑块做的功为，故D错误。故选A。
6. 如图，“人间巧艺夺天工，炼药燃灯清昼同”，当一颗烟花沿竖直方向运动至最高点时发生爆炸，研究爆炸后形成的运动方向分别为竖直向上、竖直向下、水平向左和水平向右的4小块，若爆炸后瞬间它们的速度大小均为v，不计空气阻力，在这4小块烟花落地前，它们所围的图形是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】以爆炸点同时下落的物体为参考系，4小块沿4个方向均可看成沿初速度方向的匀速直线运动和沿竖直方向的自由落体运动的合运动，4小块在同一点开始的自由落体分运动相同，在某时刻由4小块所在位置构成的图形由匀速直线分运动决定，4个方向在相同的时间内沿匀速直线分运动方向位移大小相等，故4小块的连线构成一个正方形。故选C。
7. 如图，在粗糙的水平转盘上，用原长为r、劲度系数为k的轻质细弹簧连接两个可以看做质点的物块A、B，物块A、B的质量分别为m和2m，两物块与转盘间的动摩擦因数均为且，重力加速度大小为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。当两物块绕转盘中心做匀速圆周运动时，两物块与转盘中心的距离均为r且保持相对静止，下列说法正确的是（ ）
A. 转盘转动的最小角速度为
B. 转盘转动最大角速度为
C. 物块A、B所受的摩擦力可能同时为零
D. 当角速度为时，物块A所受的摩擦力大小为方向与弹簧弹力方向相同
【答案】B
【解析】A．当物块A所受的最大静摩擦力与弹力方向相反时，转盘转动的角速度最小，则
A项错误；
B．当物块B所受的最大静摩擦力与弹力方向相同时，转盘转动的角速度最大，则
，
B项正确；
C．两物体受弹力相等，但是所需的向心力不等，可得物块A、B所受的摩擦力不可能同时为零，C项错误；
D．当时
可得
方向与弹力方向相反，D项错误
故选B。
8. 嫦娥六号返回地球的轨迹如图所示，嫦娥六号从A点进入大气层，实现第一次减速，从C点飞出大气层，再从E点进入大气层，实现第二次减速，精准地落在预定地点，从A→B→C→D→E打了一个9000km的水漂，其中B、D分别为轨迹的最低、最高点。则嫦娥六号打水漂的过程中（ ）
A. 在B点，嫦娥六号处于超重状态
B. 在C点，嫦娥六号的速度方向指向地心
C. 在D点，嫦娥六号受到地球的引力最大
D. 在E点，嫦娥六号受到的合力方向指向轨迹的下方
【答案】AD
【解析】A．在点，合力方向指向轨迹凹侧，向上，故嫦娥六号处于超重状态，故A正确；
B．在点，嫦娥六号的速度方向沿过点的切线方向，不指向地心，故B错误；
C．嫦娥六号从过程中，点离地心最远，根据
可得，在点，受到地球的引力最小，故C错误；
D．根据物体做曲线运动的受力特点，合力方向要指向轨迹的凹侧，故在E点，嫦娥六号受到的合力方向指向轨迹的下方，故D正确。
故选AD。
9. 如图，将一半径为R的光滑圆形轨道固定在水平面上，圆心为O，轨道上穿有一质量为m的小圆环，圆环可在轨道上自由移动且其直径远小于圆形轨道半径。整个装置处于水平风场中，圆环受到的风力大小恒为，方向由a到b（ab为圆形轨道的直径）。在b点，给圆环一个沿切线方向的初速度，圆环恰能到达a点，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（ ）
A. 圆环初速度的大小为
B. 圆环到达a点时，其重力势能增加了2mgR
C. 增大初速度，在a点圆环与轨道间的作用力可能减小，也可能增大
D. 增大初速度，在a点圆环与轨道间的作用力一定增大
【答案】AC
【解析】A．圆环恰好到达点时，速度为零，圆环从运动到时，根据动能定理
其中
解得
故A正确；
B．圆环到达点时，重力势能不变，故B错误；
CD．在点，当F恰好提供向心力时，可知圆环的速度为
则有
时，圆环与轨道间的作用力会随着初速度的增大而减小，当圆环的速度
时，圆环与轨道间的作用力会随着初速度的增大而增大，故C正确，D错误。
故选AC。
10. 如图，在竖直平面内，一长度为L的不可伸长轻质细绳一端系于O点，另一端拴一质量为m的小球，OP水平。对小球施加一个与细绳夹角保持不变的外力F，使小球绕O由P点缓慢运动至Q点，此过程细绳始终绷直，OP与OQ夹角为。将小球由静止释放，一段时间后，细绳再次绷直，绷直瞬间，小球沿绳方向的速度减为0，空气阻力忽略不计，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（ ）
A. 小球从P点运动到Q点的过程中，外力F逐渐变小
B. 小球从Q点运动到最低点过程中，小球的机械能守恒
C. 小球运动到最低点时，速度大小为
D. 小球从Q点运动到最低点过程中，小球损耗的机械能为
【答案】AD
【解析】A．如图所示，的三条边分别对应小球所受的3个力，随着小球位置的缓慢上升，逐渐变短，即对应的外力逐渐变小，故A正确；
B．由静止释放后，小球做自由落体运动，当小球运动至下方且和点的连线与的夹角为时，细绳突然绷直，细绳对小球做负功，小球的机械能出现损耗，故B错误；
D．小球运动至点的过程中，由机械能守恒得
在点，小球沿径向的分速度突变为零，此时小球损耗的机械能为
故D正确；
C．小球沿切线方向的分速度
小球由运动至最低点的过程中，由机械能守恒得
解得小球运动到最低点时，速度大小
故C错误。
故选AD
二、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 某实验小组用图甲所示装置测定平抛运动初速度的大小。将一半径为R的圆弧轨道固定在水平桌面边缘，圆弧轨道最下端有一大小可忽略的压力传感器。让匀质小球从弧面某一位置滚下，当其通过最低点时，压力传感器显示读数为F，小球质量为m，直径为d，重力加速度大小为g。
（1）用游标卡尺测出小球直径，示数如图乙所示，则小球直径______mm。
（2）为了让小球水平抛出且尽可能落在同一位置，下列做法必要是______。
A. 实验所用圆弧轨道应光滑
B. 实验前必须检验轨道末端是否水平
C. 每次实验应让小球从同一位置静止释放
（3）根据题目所给信息，小球做平抛运动的初速度大小______（用给出的物理量符号表示）。
【答案】（1）11.50 （2）BC （3）
【解析】【小问1详解】
根据游标卡尺的读数规律，该读数为
【小问2详解】
B．为了确保小球飞出的速度方向沿水平，实验前必须检验轨道末端是否水平，故B正确；
C．为了确保小球飞出的速度大小一定，每次实验应让小球从同一位置静止释放，故C正确；
A．结合上述，当小球从同一位置静止释放时，小球克服轨道摩擦力做功一定，小球飞出轨道的速度大小一定，即圆弧轨道不需要光滑，故A错误。
故选BC。
【小问3详解】
小球做圆周运动的轨道半径
小球在轨道最低点，根据牛顿第二定律有
解得
12. 某实验小组用如图的实验装置验证动量定理，重力加速度大小为g。
（1）实验步骤如下：
①用游标卡尺测量遮光条的宽度d；
②用天平测量滑块（含遮光条）的质量M；
③在合适位置安装光电门1和光电门2，并将气垫导轨调至水平；
④用细线绕过光滑的定滑轮后与滑块水平连接，在细线的另一端先连接力传感器，再挂上槽码，用小木板托住槽码，使细线刚好绷直；
⑤接通电源，快速撤去小木板，通过数字计时器记录滑块分别经过光电门1、2的遮光时间、和滑块先后通过两光电门的时间间隔，力传感器的示数为F；
⑥改变滑块的初始位置，重复步骤⑤，进行多次测量。
（2）本实验______（选填“需要”或“不需要”）满足槽码的质量远小于滑块（含遮光条）的质量。
（3）滑块通过光电门1的速度大小为______，滑块从光电门1运动到光电门2，细线拉力对滑块（含遮光条）的冲量大小为______。（均用给出的物理量符号表示）
（4）在数据处理中，若表达式______（用给出的物理量符号表示）成立，则说明在误差允许的范围内，物体所受合外力的冲量等于______。
【答案】（2）不需要 （3） （4） 动量的变化量
【解析】（2）[1]本实验有力传感器可测得细线的拉力，不需要槽码的质量远小于滑块（含遮光条）的质量。
（3）[2]根据光电门测速原理可知，滑块通过光电门1的速度为
[3]根据冲量的定义式可知，细线拉力对滑块（含遮光条）的冲量大小为
（4）[4][5]根据光电门测速原理可知，滑块通过光电门2的速度为
根据动量定理有
结合上述解得
若上述表达式成立，则说明在误差范围内，物体所受合外力的冲量等于动量的变化量。
13. 中国的月球计划分为“绕月—探月—登月”三步，并预计在2030年前实现登月计划。假设在不久的将来，中国载人飞船在月球表面成功着陆，宇航员在月球表面将一小球以初速度竖直向上抛出，经时间t小球落回抛出点。已知万有引力常量G、月球的半径R和，忽略月球的自转。求月球的平均密度。
【答案】
【解析】小球在月球表面做匀变速直线运动，得
假设月球质量为，小球质量为，得
月球的密度为
月球的体积为
联立可得月球的密度为
14. 如图，将一质量为4kg、高度为4m的光滑圆弧槽放置在足够大的光滑水平面上，在其左侧放置一质量未知的滑块。某时刻，将一质量为1kg的小球（可视为质点）从光滑圆弧槽的顶点处由静止释放，三个物体均在同一直线上运动，重力加速度g大小取，求：
（1）小球滑到水平面上时，圆弧槽和小球速度大小；
（2）若小球与滑块发生弹性碰撞后恰好不能追上圆弧槽，滑块的质量大小（结果保留2位有效数字）；
（3）若滑块的质量为3kg，小球与滑块发生弹性碰撞，圆弧槽最终的速度大小。
【答案】（1），
（2）1.7kg （3）
【解析】【小问1详解】
以圆弧槽和小球为系统，在水平方向动量守恒，机械能守恒，设小球质量为m，以水平向左为正方向，则有
，
解得
，
所以圆弧槽和小球的速度大小分别为和。
【小问2详解】
小球与滑块发生弹性碰撞，动量和机械能均守恒，则有
，
小球与滑块弹性碰撞后恰好不能追上圆弧槽，则有
解得
【小问3详解】
小球与滑块发生弹性碰撞后，速度分别为，则有
，
解得
，
以小球和圆弧槽为系统，动量和机械能均守恒，则有
，
解得
，
所以圆弧槽最终的速度大小为。
15. 如图，小物块和长木板叠放在水平地面上，小物块质量，长木板质量，小物块与长木板间的动摩擦因数，长木板与水平地面间的动摩擦因数。某时刻长木板以某一初速度（未知）向右运动的同时，处于长木板右端的物块受到水平向右的力从静止开始运动。1s后，小物块与长木板第一次共速，F再作用一段时间后撤去，当小物块与长木板第二次共速时，小物块恰好没有从长木板右端掉下，重力加速度g大小取，小物块可视为质点，求：
（1）长木板的最短长度；
（2）力F作用的总时长；
（3）长木板从开始运动到停止，总的位移大小。
【答案】（1）9m （2）
（3）
【解析】【小问1详解】
在，小物块相对长木板向左运动，根据牛顿第二定律有
解得
长木板相对小物块向右运动，根据牛顿第二定律有
解得
1s后，小物块与长木板第一次共速
解得
小物块的位移
长木板的位移
长木板的长度至少为
【小问2详解】
假设力继续作用了，在这段时间内，小物块相对长木板向右运动，根据牛顿第二定律有
解得
小物块的位移
小物块此时的速度
长木板相对小物块向左运动，根据牛顿第二定律有
解得
撤去力后，假设小物块和长木板运动了后两者第二次共速，小物块相对长木板向右运动，根据牛顿第二定律有
解得
小物块的位移
长木板相对小物块仍向左运动，加速度不变，则
解得
长木板的位移
解得
力作用的总时长为
【小问3详解】
小物块与长木板第二次共速后，两者保持相对静止做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律有
解得
两者的位移
长木板的总位移为