物理试题
2024.10
说明：本试卷满分 100 分。试题答案请用 2B 铅笔和 0.5mm 签字笔填涂到答题卡规定位置上，书写在试题
上的答案无效。考试时间 90 分钟。
第卷(共 40 分)
一、单项选择题：本题共 8 小题，每小题 3 分，共 24 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.如图所示，具有“主动刹车系统”的汽车与正前方静止障碍物之间的距离小于安全距离时，会立即开始主
动刹车，车主可根据需要设置安全距离。某车的安全距离为 15m，若汽车正以 54km/h 的速度在路面上行
驶，遇紧急情况主动刹车后做匀减速直线运动，加速度大小为 6m/s2，下列说法正确的是
A.汽车刹车时间为 3s
B.汽车不能安全停下
C.汽车开始“主动刹车”后第 1s 末的速度为 10m/s
D.汽车开始“主动刹车”后第 3s 内的平均速度为 1.5m/s
2.“笛音雷”是某些地区春节期间常放的一种鞭炮，其着火后一段时间内的速度—时间图像如图所示(取竖直
向上为正方向 ，其中 时刻为 笛音雷 起飞时刻、 段是斜率大小为重力加速度 的直线。不计空气阻
) t0 “ ” DE g
力，则关于“笛音雷”的运动，下列说法正确的是
A.“笛音雷”在 t 时刻上升至最高点 B.t3~t4 时间内“笛音雷”做自由落体运动
v1
C.t0~t1 时间内“笛音雷”的平均速度小于 D.t1~t2 时间内“笛音雷”的加速度先减小后增大
2
3.如图甲是一款手机支架，其表面采用了纳米微吸材料，当接触到表面平整的硬性物体时，会产生较强的
吸附力。如图乙是手机静止吸附在支架上的侧视图，若手机的重力为 G，则下列说法正确的是
A.手机受到的支持力有可能大于 G B.手机受到的支持力大小为 Gcos
C.纳米材料对手机的作用力大小为 Gcos D.纳米材料对手机的作用力垂直于支架向上
4.某人站在力的传感器(连着计算机)上完成下蹲、起立动作，计算机屏幕上显示出力的传感器示数 F 随时
间 t 变化的情况如图所示，g 取 10m/s2。下列说法正确的是
A.该人下蹲时间约为 0.5s B.下蹲过程该人一直处于失重状态
C.起立过程该人一直处于超重状态 D.该人下蹲过程的最大加速度约为 6m/s2
5.如图所示，吊篮 A、物体 B、物体 C 的质量分别为 m、2m、3m，B 和 C 分别固定在竖直弹簧两端，弹
簧的质量不计。整个系统在轻绳悬挂下处于静止状态，重力加速度为 g，现将悬挂吊篮的轻绳剪断，在轻
绳刚断的瞬间
A.吊篮 A 的加速度大小为 g B.物体 B 的加速度大小为 1.5g
C.物体 C 的加速度大小为 1.5g D.A、C 间的弹力大小为 mg
6.如图所示是运动员将网球在边界 A 处正上方 B 点正对球网水平向右击出，恰好过网 C 的上边沿落在 D
5
点的示意图，不计空气阻力，已知 AB= h ，网高 hh= ，AC=x，重刀加速度为 g，下列说法中正确的
1 219
是
1
A.落点 D 距离网的水平距离为 x
4
2g
B.网球的初速度大小为 x
h1
若击球高度低于 ，应减小击球速度，才能让球落在对方界内
C. h1
20
D.若击球高度低于 h ，无论球的初速度多大，球都不可能落在对方界内
27 1
7.如图为电影《流浪地球 2》中的“太空电梯”，假若质量为 m 的宇航员乘坐这种固定在赤道上的“太空电
梯”上升，电梯运行到距离地面高度 h 处停止。已知地球的半径为 R，表面的重力加速度为 g，自转周期为
T，引力常量为 G，假若同步卫星距离地面的高度为 H，下列说法正确的是
A.宇航员在“太空电梯”中处于静止状态时，处于平衡状态
B.当 h=H，万有引力小于宇航员做圆周运动的向心力
2
2 gR2 m
当 ，宇航员受到向下的压力为
C. h>H m( hR+) 2
T (hR+ )
2
2 gR2 m
当 ，宇航员受到向上的支持力为
D. h T (hR+ ) 8.如图所示，与水平面成 =30角的传送带正以 v=10m/s 的速度顺时针运行，A、B 两端相距 l=40m。现每 隔 1s 把质量 m=1kg 的工件(视为质点)轻放在传送带上的 A 端，当每个工件离开 B 端时恰好在 A 端放上一 3 个工件，工件与传送带间的动摩擦因数 = ，g 取 10m/s2，下列说法正确的是 2 A.传送带上始终有 6 个工件 B.两个工件间的最小距离为 2.5m C.工件在传送带上时，先受到沿传送带向上的摩擦力，后不受摩擦力 D.满载时与空载时相比，电机对传送带的牵引力增大了 30N 二、多项选择题:本题共 4 小题，每小题 4 分，共 16 分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得 4 分，选对但不全的得 2 分，有选错的得 0 分。 9.粗糙水平地面上有一质量为 M、倾角为 30的粗糙楔形物体 C，斜面上有一个质量为 2m 的物块 B，B 通 过平行于斜面的轻绳绕过定滑轮 与结点 连接，结点处悬挂一质量为 m 的小球 A。初始时 OP 间轻绳水 平，拉力 F 与水平方向夹角 =135，如图所示。现让拉力 F 顺时针缓慢转动 90且保持 大小不变，转动 过程 B、C 始终保持静止。下列说法正确的是 A.拉力 F 一直减小 B.绳对 B 的拉力一直增大 C.B、C 间的摩擦力先增大再减小 D.物体 C 对地面的压力先增大再减小 10.某种窗户支架如图甲所示，其工作原理简化图如图乙所示。ad 杆的 a 点通过较链固定在滑槽导轨中，d 点通过饺链固定在窗户底面，滑块可在滑槽导轨中自由滑动，bc 杆的 c 点通过饺链固定在滑块上，b 点通 过饺链固定在 ad 杆上。某次关闭窗户的过程中，ad 杆绕 a 点匀速转动，则下列说法正确的是 A.b 点的线速度等于 d 点的线速度 B.d 点的加速度大小不变 C.c 点速度大小始终不变 D.b 点和 c 点的速度大小可能相等 11.如图所示，在某行星表面有一倾斜的圆盘，绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定角速度转动，盘面与水平 面的夹角为 30，质量为 m 的小物块(可视为质点)距转轴距离为 L，与圆盘保持相对静止。已知角速度为 3 时，小物块恰好相对滑动，物块与盘面间的动摩擦因数为 (最大静摩擦力等于滑动摩擦力)，星球的 0 2 半径为 R，引力常量为 G，则下列说法正确的是 当物块以角速度 随圆盘匀速转动到最高点时，物块所受摩擦力方向沿盘面向下 A. 0 当物体以角速度 随圆盘匀速转动到最高点时，物块所受摩擦力大小 2 B. 0 Ff = mL0 该行星的第一宇宙速度为 C. v= 20 RL 3 L D.该行星的密度为 = 0 GR 12.如图所示，原长为 L 的弹性轻绳一端固定于天花板上的 点，另一端与水平地面上质量为 m 的滑块 A 相连， 点正下方 L 处有一光滑小钉 B 位于弹性绳右侧。当弹性绳处于竖直位置时，滑块 A 对地面的压 力等于自身重力的一半。现有一水平拉力 F 作用在滑块 A 上，使其向右缓慢运动一段距离后撤去 F，此时 1 滑块 A 恰好能静止在地面上。已知弹性轻绳遵循胡克定律，其弹性势能 E= kx2 ，式中 k 为弹性绳的劲 P 2 度系数，x 为弹性绳的形变量。此过程中弹性绳始终处于弹性限度内，滑块 A 与地面间的动摩擦因数为 ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为 g。对于该过程，下列说法正确的是 2mg A.滑块 A 对地面的压力大小不变 B.滑块 A 向右运动的距离为 k 2mg 22 3 2mg 22 C.滑块 A 克服摩擦力做的功为 D.拉力 F 做的功为 4k 8k 第卷(非选择题，共 60 分) 三、实验题(把答案填在答题卡中的横线上，或者按题目要求作答。) 13.(6 分)实验小组利用下面三种方法来研究平抛运动。 (1)甲图中，小球从坐标原点 水平抛出，做平抛运动，两束光分别沿着与坐标轴平行的方向照射小球，在 两个坐标轴上留下了小球的两个影子，其中影子 2 做__________运动。 (2)乙图中两个完全相同的斜槽 M、N，N 置于可视为光滑的水平地面上，M 在 N 正上方且两斜槽在同一竖 直平面内，从斜槽最高点同时释放两个完全相同的小球 P、Q， 球落地时正好与 球相碰，可判断 球 水平方向做_____________运动。 (3)如图丙研究斜面上的平抛运动。实验装置如图 a 所示，每次将小球从弧型轨道同一位置静止释放，并逐 渐改变斜面与水平地面之间的夹角 ，获得不同的水平射程 x，最后作出了如图 b 所示的 x-tan 图像， 2，则：由图 可知，小球在斜面顶端水平抛出时的初速度 。 g=10m/s b v0 =_________m/s 14、(8 分)利用如图甲的实验装置“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”。 (1)图乙是实验得到纸带的一部分，每相邻两计数点间有四个点未画出。相邻计数点的间距已在图中给出。 打点计时器电源频率为 50Hz，则小车的加速度大小为__________m/s2(结果保留 3 位有效数字)。 (2)实验得到的理想 a-F 图像应是一条过原点的直线，但由于实验误差影响，常出现如图丙所示的、、 三种情况。下列说法正确的是___________。 A.图线的产生原因是摩擦力过大 B.图线的产生原因是平衡摩擦力时长木板的倾角过大 C.图线的产生原因是平衡摩擦力时长木板的倾角过大 (3)实验小组的同学觉得用图甲装置测量加速度较大时系统误差较大，所以大胆创新，选用图丁所示器材进 行实自膛验，测量小车质量 M，所用交流电频率为 50Hz，共 5 个槽码，每个槽码的质量均为 m=10g。实 验步骤如下： i.安装好实验器材，跨过定滑轮的细线一端连接在小车上，另一端悬挂着 5 个槽码。调整轨道的倾角，用 手轻拨小车，直到打点计时器在纸带上打出一系列等间距的点，表明小车沿倾斜轨道匀速下滑； ii.保持轨道倾角不变，取下 1 个槽码(即细线下端悬挂 4 个槽码)，让小车拖着纸带沿轨道下滑，根据纸带 上打的点迹测出加速度 a； iii.逐个减少细线下端悬挂的槽码数量，重复步骤 ii； 1 1 11 iv.以取下槽码的总个数 n(1n5)的倒数 为横坐标， 为纵坐标，在坐标纸上作出 关系图线。 n a na 已知重力加速度大小 g=9.80m/s2，计算结果均保留三位有效数字，请完成下列填空： 1 1 写出 随 变化的关系式___________(用 M，m，g，a，n 表示)； a n 11 测得 关系图线的斜率为 2.5s2/m，则小车质量 M=___________kg。 na 四、计算题(解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数 值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位) 15.(7 分)如图所示，斜面 ABC 中 AB 段粗糙，BC 段光滑。物块以 10m/s 的初速度从 A 点沿斜面向上滑 行，到达 C 点速度恰好为零。已知 BC 段的长度为 2m，物块上滑过程中，在 AB 段的加速度是 BC 段加速 度的 1.5 倍，且物块在 AB 段和 BC 段运动的时间相等，g 取 10m/s2，求： (1)斜面 AB 段的长度； (2)物块与斜面 AB 段间的动摩擦因数。 16.(9 分)如图所示，倾角 =30的足够长斜面固定于水平地面上，将一小球(可视为质点)从斜面底端 以速 度 斜向上方抛出，速度方向与斜面间的夹角为 。经历一段时间，小球以垂直于斜面方向的速度打在斜 v0 面上的 P 点。已知重力加速度为 g，不计空气阻力，求： (1)小球抛出时的速度方向与斜面间的夹角 的正切值 tan； (2)小球到斜面的最大距离； (3)OP 间距离。 17、(14 分)如图所示的游戏装置固定在水平地面上，该装置由水平粗糙直轨道 OB、竖直光滑圆弧轨道 BCDEF、水平光滑直轨道 FM 和水平粗糙传送带 MN 平滑连接而成，其中圆弧轨道 BCD 与水平轨道 FM 不交叉。传送带以恒定速度 v 顺时针转动。一轻质弹簧左端固定，原长时右端处于 点。已知 OB 段长 ，滑块与 段的动摩擦因数 ，圆弧 半径 ，圆弧 半径 。传送带 L1=1m OB 1 =0.2 BCD R1=0.8m DEF R2=0.4m 长 ，滑块与传送带的动摩擦因数 。一质量 的滑块将弹簧压缩至 处 图中未标出， L2=3m 2 =0.4 m=0.5kg A. ( AO 段光滑)由静止释放，滑块可视为质点，g 取 10m/s2，不计空气阻力。 (1)若弹簧弹性势能 Ep=4.5J，求滑块最终静止的位置与管道最低点 B 的距离； (2)若弹簧弹性势能 Ep=11.25J，求滑块到达竖直光滑圆弧轨道 BCD 的 D 点时受到管道作用力大小； (3)若弹簧弹性势能 Ep=11.25J，求滑块平抛的水平距离 x 与传送带速度大小 v 的关系。 18.(16 分)如图所示，水平面上一小滑块(视为质点〉置于长木板上，且均处于静止状态。已知滑块与木板 左、右两端距离分别为 、 ，木板与滑块、水平面间的动摩擦因数分别为 、 ，木 L1=6m L2=8m 1 =0.2 2 =0.1 板的质量 ，上表面距水平面高度 ，滑块的质量 。现给滑块一水平向右的初速度 M=1kg h=0.8m m=2kg v0 =8m/s，重力加速度 g=10m/s2。 (1)要使木板保持静止，在木板上加一竖直向下的力 F1，求力 F1 的最小值； (2)为使滑块不滑离木板，在木板上加一水平方向的力 F2，求力 F2 的大小范围； (3)若在木板上加一水平向右的力 F3，且 F3=13N，求滑块落地时距木板左端的距离 x。 山东省实验中学 2025 届高三第一次诊断考试 物理答案 2024.10 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 B C A D C D C A AC BD BC ACD 13.(6 分)(1)自由落体；(2)匀速直线；(3)1 1Mm+ 5 11 14.(8 分)(1)2.86；(2)B；(3) = ；0.195 a mg n g 分 设物体在 段的加速度大小为 ， 段加速度大小为 ， 15.(7 )(1) AB a1 BC a2 aa12=1.5 vv 1.5 v 有 AB= B--------1 分 tt 在上滑 段 22 分 AB vAB= v2 aL1 AB ----1 在上滑 段 2 力 BC vB = 2 aL2 BC -------------------------------l 得 分 LAB =7m-------1 由牛顿第二定律： 分 (2) mgsin+= mg cos ma1 ----------------1 ， 分 mgsin = ma2 ------1 21 得 = ，----------------------1 分 21 分 在沿斜面方向上： 分 16.(9 )(1) v0 cos= gt sin ------------1 在垂直于斜面的方向上： 分 =v00sin v sin gt cos ---------------1 则小球抛出时的速度方向与斜面夹角 的正切值 sin 3 tan = = ---------------1 分 cos 2 (2)由(1)解得 21 2 21 sin = ， cos = 7 7 当小球垂直于斜面的分速度减为 0 时，距离斜面最远，则有 2 分 (v0 sin) = 2 gh cos max ----------2 3v2 解得 h = 0 ---------------------—--—-------1 分 max 7g 2 (v cos ) (3)在沿斜面方向上： L = 0 ---------2 分 OP 2g sin 4v2 解得 L = 0 -----------------------------------------1 分 OP 7g 分 分 17.(14 )(1) Ep 11 mgL = mgh 00------1 h=0.7m 分 Ep =11 mgL 00--------------------------------1 x=4.5m，则停在离 B 点 0.5m 处------------------1 分 1 (2) E mgL =20 mgR mv2 ---------1 分 pD11 12 mv2 D 分 ND += mg ------------------------------------1 R1 ND=0.625N------------------------1 分 1 (3) E mgL = mgR mv2 0 ------1 分 pC11 12 1 根据平抛运动规律有 R= gt 2 ---------1 分 1 2 解得 且 t=0.4s vvMC= =5m/s 11 若一直减速则有： = mgL mv22 mv ------------------------------1 分 2222 1 M 11 若一直加速则有： mgL= mv22 mv -----1 分 2222 2 M 则若 ， 分 v1m/s x= vt1 =0.4m--------------1 则若 1m/s 则若 ， 分 v7m/s x= vt2 =2.8m--------------------1 分 要使木板保持静止，对木板： 分 18.(16 )(1) 2(mg+ Mg + F11) mg -----------1 解得 F110N 故力 F1 的最小值为 10N-------------1 分 (2)若在木板上加一水平向右的力 F2，对滑块： 分 11mg= ma ----------------------1 对木板： ， 分 F21++= mg 2( m M) g Ma2----------------------1 滑块和木板共速时，滑块恰好到达木板的最右端，则 分 v共 == v01 at at 2-----------------------------------1