2025届山东省济宁市实验中学高三上学期开学考试物理试题（解析版）

这是一份2025届山东省济宁市实验中学高三上学期开学考试物理试题（解析版），共26页。试卷主要包含了选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。全卷满分100分。时间90分钟。
注意事项：
1。答第Ⅰ卷前，考生务必将自己的姓名、考试科目、试卷类型用2B铅笔涂写在答题卡上。
2。每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应的题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案。不能答在试题卷上。
3。考试结束后，将第Ⅱ卷答题纸和答题卡一并收回。
第Ⅰ卷（选择题，共40分）
一、选择题（本题共12小题，共40分。每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，选对得3分；第9~12题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的或不答的得0分。）
1.某同学用手机计步器记录了自己从家到公园再回到家的锻炼情况，如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A.图中的6.65公里指的是位移大小
B.图中的速度5.0千米/小时为瞬时速度
C.图中的速度5.0千米/小时为平均速率
D.图中的速度5.0千米/小时为平均速度的大小
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A．手机计步器记录行程为该同学在这段时间内行走的路程，即图中的6.65公里指的是路程，故A错误；
BCD．图中的速度5.0千米/小时为对应路程与时间之比，即平均速率，故C正确，B、D错误。
故选C。
2.具有“主动刹车系统”的汽车遇到紧急情况时，会立即启动主动刹车。某汽车以28m/s的速度匀速行驶时，前方50m处突然出现一群羚羊横穿公路，“主动刹车系统”立即启动，汽车开始做匀减速直线运动，恰好在羚羊通过道路前1m处停车。汽车开始“主动刹车”后第4s内通过的位移大小为（ ）
A.0B.1mC.2mD.3m
【答案】B
【解析】
【详解】令x1=50m，x2=1m，汽车的刹车时间为t，刹车时的加速度大小为a，则有
，
解得
所以汽车开始“主动刹车”后第4s内通过的位移大小为3s~3.5s内通过的位移大小，有
解得
故选B。
3.如图所示，一箱子放在水平地面上，现对箱子施加一斜向上的拉力F，保持拉力的方向不变，在拉力F的大小由零逐渐增大的过程中。关于摩擦力f的大小随拉力F的变化关系，下列四副图可能正确的是（ ）
A.B.
C.D.
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】设F与水平方向的夹角为θ，木箱处于静止状态时，根据平衡条件得：木箱所受的静摩擦力为
F增大，f增大；当拉力达到一定值，箱子运动瞬间，静摩擦力变为滑动摩擦力，由于最大静摩擦力略大于滑动摩擦力，故摩擦力有个突然减小的过程；木箱运动时，所受的支持力
F增大，N减小，此时木箱受到的是滑动摩擦力，大小为
N减小，则f减小，故B正确，ACD错误。
故选B。
4.如图所示，水平地面上放置一个质量为、倾角为的斜面体。一个质量为的箱子在平行于斜面的拉力F作用下，沿斜面体匀速上滑，斜面体保持静止。已知箱子与斜面间的动摩擦因数为0.25，重力加速度g取，，。下列说法正确的是（ ）
A.箱子对斜面体压力的大小为
B.拉力F的大小为
C.斜面体对地面压力的大小为
D.地面给斜面体的摩擦力大小为
【答案】D
【解析】
【详解】A．对箱子进行受力分析，根据正交分解可知，斜面对体箱子的支持力为
根据牛顿第三定律可知
故A错误；
B．由于箱子处于匀速直线运动状态，即
故B错误；
C．对斜面体与箱子整体受力分析可知
由牛顿第三定律可得，斜面体对地面压力的大小为
故C错误；
D．对斜面体与箱子整体受力分析可知
故D正确；
故选D。
5.如图所示，送水工人用推车运桶装水，到达目的地后，工人抬起把手，带动板OA转至水平即可将水桶卸下。若桶与接触面之间的摩擦不计，∠AOB为锐角且保持不变，板OA、OB对水桶的压力大小分别为、，则在OA由竖直缓慢转到水平的过程中（ ）
A.、都不断增大
B.不断增大，不断减小
C.不断减小，先增大后减小
D.先增大后减小，不断减小
【答案】D
【解析】
【详解】在倒出水桶的过程中，两个支持力的夹角是个确定值，受力情况如图所示
根据力的示意图结合平衡条件可得
在转动过程中α从90°增大到180°，则sinα不断减小，F'2将不断减小，根据牛顿第三定律可得F2将不断减小；所以β从钝角减小到锐角，其中跨过了90°，因此sinβ先增大后减小，则F'1将先增大后减小，根据牛顿第三定律可得F1先增大后减小，故D正确、ABC错误。
故选D。
6.电动平衡车，又叫体感车、思维车、摄位车等．是现代人用来作为代步工具，休闲娱乐的一种新型的绿色环保的产物．如图所示，一个人站在“电动平衡车”上在水平地而上沿直线前进，不计空气阻力，下列说法正确的是
A.“电动平衡车”匀速行驶时，车对人的摩擦力是人前进的动力
B.“电动平衡车”加速行驶时，车对人的作用力大于人对车的作用力
C.“电动平衡车“减速行驶时，人对车摩擦力与车的运动方向相同
D.人从“电动平衡车”跳起后，上升过程处于超重状态，下降过程处于失重状态
【答案】C
【解析】
【详解】A．“电动平衡车”匀速行驶时，人的合力为零，竖直方向重力等于支持力，水平方向无摩擦力，故A错误；
B．电动平衡车”加速行驶时，车对人的作用力等于人对车的作用力，因为相互作用力大小相等，故B错误；
C．“电动平衡车”减速行驶时，车对人的摩擦力与车的运动方向相反，根据相互作用力方向相反，知人对车的摩擦力与车的运动方向相同，故C正确；
D．人从“电动平衡车”跳起后，只受重力，加速度一直向下，处于失重状态，故D错误．
7.某种海鸟可以像标枪一样一头扎入水中捕鱼，假设其在空中的俯冲看作自由落体运动，进入水中后可以看作匀减速直线运动，其图像如图所示，自由落体运动的时间为，整个过程的运动时间为，最大速度为，重力加速度g取，下列说法正确的是（ ）
A.B.整个过程中，鸟下落的高度为3m
C.至时间内，鸟的加速度大小为D.至时间内，鸟所受的阻力是重力的1.5倍
【答案】B
【解析】
【详解】A．根据
可知
故A错误；
B．根据图像与横轴围成的面积表示位移，可知整个过程中，鸟下落的高度为
故B正确；
CD．至时间内，鸟的加速度大小为
根据牛顿第二定律可得
可得
故CD错误。
故选B。
8.如图所示，一个倾角为45°的斜面与一个圆弧对接，斜面的底端在圆心O的正下方。从斜面顶点以一定的初速度向右水平抛出一小球，则下列说法正确的是（ ）
A.小球初速度不同，则运动时间一定不同
B.小球落到斜面上时，其速度方向一定相同
C.小球落到圆弧面上时，其速度方向可能与该处圆的切线垂直
D.小球落到圆弧面上时位置越高，末速度越大
【答案】B
【解析】
【详解】A．平抛运动的时间由下落的高度决定。若小球落到斜面与圆弧面上时的下落高度相同，则小球平抛运动的时间相同，A错误；
B．设斜面倾角为θ，小球落到斜面上时速度与水平方向夹角为α，则
故
B正确；
C．小球落到圆弧面上时，若落点速度方向与该处圆的切线垂直，则速度的反向延长线通过圆心，但由平抛运动规律知，速度的反向延长线应通过水平位移的中点，C错误；
D．设小球的初速度为运动时间为t，则小球落到圆弧面上时速度大小为
当越大时落点位置越高，但t越小，v不一定大，D错误。
故选B。
9.如图甲所示，一质量的小物块以一定的初速度冲上一倾角为37°的足够长的斜面，某同学利用传感器测出了小物块冲上斜面过程中多个时刻的瞬时速度，并用计算机作出了小物块上滑过程中的图线，如图乙所示。（sin37°=0.6，cs37°=0.8，g=10m/s2）则下列说法正确的是（ ）
A.小物块冲上斜面过程中加速度的大小为8.0m/s2
B.小物块在斜面上滑行的最大位移为8m
C.小物块与斜面间的动摩擦因数为0.25
D.小物块在上滑过程中所受摩擦力大小为5N
【答案】AC
【解析】
【详解】A．由小物块上滑过程的速度－时间图线，可得加速度大小为
可知小物块冲上斜面过程中加速度的大小为，故A正确；
B．设物块冲上斜面所能达到的最高点距斜面底端距离为，则有
故B错误
CD．小物块受重力、支持力、摩擦力，沿斜面方向
摩擦力为
代入数据解得
故C正确，D错误。
故选AC。
10.如图所示，从足够高的1、2两点水平抛出两个小球，之后两球在空中的P点相碰，测得从1、2两点抛出的小球在P点时速度方向与水平方向的夹角分别为53°、45°。已知1、2两点在同一竖直线上，P点到1、2两点的水平距离为d，，，重力加速度为g，不计空气阻力。下列说法正确的是（ ）

A.从1、2两点抛出的小球在空中运动的时间相等
B.从1、2两点抛出的小球经过P点时的速度大小相等
C.从1、2两点抛出的小球初速度大小之比为
D.1、2两点的竖直高度差为
【答案】CD
【解析】
【详解】A．平抛运动在竖直方向上有，因为，可知，A项错误；
BC．设从1、2两点抛出的球的初速度大小分别为、，球经过P点时的速度大小分别为、，根据水平方向做匀速直线运动有
由题意可知
则
又因为
则，B项错误，C项正确；
D．由平抛运动的推论，速度的反向延长线交于水平位移的中点，则
解得
则1、2两点的竖直高度差
D项正确。
故选CD。
11.如图所示，一倾斜的匀质圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定角速度ω转动，盘面上离转轴2.5 m处有一小物体（可视为质点）与圆盘始终保持相对静止，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，盘面与水平面的夹角为30°，g取10 m/s2，则以下说法中正确的是（ ）

A.小物体随圆盘以不同的角速度ω做匀速圆周运动时，ω越大时，小物体在最高点处受到的摩擦力一定越大
B.小物体受到的摩擦力可能背离圆心
C.若小物体与盘面间的动摩擦因数为，则ω的最大值是1.0 rad/s
D.若小物体与盘面间的动摩擦因数为，则ω的最大值是rad/s
【答案】BC
【解析】
【详解】A B．当物体在最高点时，也可能受到重力、支持力与摩擦力三个力的作用，摩擦力的方向可能沿斜面向上（即背离圆心），也可能沿斜面向下（即指向圆心），摩擦力的方向沿斜面向上时，ω越大时，小物体在最高点处受到的摩擦力越小，故A错误，B正确；
CD．当物体转到圆盘的最低点恰好不滑动时，圆盘的角速度最大，此时小物体受竖直向下的重力、垂直于斜面向上的支持力、沿斜面指向圆心的摩擦力，由沿斜面的合力提供向心力，支持力
FN＝mgcs 30°
摩擦力
Ff＝μFN＝μmgcs 30°
又
μmgcs 30°－mgsin 30°＝mω2R
解得
ω＝1.0 rad/s
故C正确，D错误。
故选BC。
12.2024年5月3日，“嫦娥六号”探测器顺利进入地月转移轨道，正式开启月球之旅。相较于“嫦娥四号”和“嫦娥五号”，本次的主要任务是登陆月球背面进行月壤采集并通过升空器将月壤转移至绕月运行的返回舱，返回舱再通过返回轨道返回地球。设返回舱绕月运行的轨道为圆轨道，半径近似为月球半径。已知月球表面重力加速度约为地球表面的，月球半径约为地球半径的。关于返回舱在该绕月轨道上的运动，下列说法正确的是（ ）
A.其相对于月球的速度大于地球第一宇宙速度
B.其相对于月球的速度小于地球第一宇宙速度
C.其绕月飞行周期约为地球上近地圆轨道卫星周期的倍
D.其绕月飞行周期约为地球上近地圆轨道卫星周期的倍
【答案】BD
【解析】
【详解】AB．返回舱在该绕月轨道上运动时万有引力提供向心力，且返回舱绕月运行的轨道为圆轨道，半径近似为月球半径，则有
其中在月球表面万有引力和重力的关系有
联立解得
由于第一宇宙速度为近地卫星的环绕速度，同理可得
代入题中数据可得
故A错误、B正确；
CD．根据线速度和周期的关系有
根据以上分析可得
故C错误、D正确；
故选BD。
第Ⅱ卷（非选择题，共60分）
二、实验题（共14分，根据题目的要求在答题纸上相应的位置填写各题的答案。）
13.某小组利用如图甲所示装置研究小车的匀变速直线运动。
（1）实验器材有一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、电火花打点计时器、导线和复写纸。除上述器材外，还需要使用的有_________（填选项前字母）。
A．交流电源B．交流电源C．秒表D．刻度尺
（2）小组通过实验得到了如图乙所示的一条纸带（每两个相邻计数点间还有4个点没有画出来），相邻两个计数点间的距离已在图中标出。
①根据连续相等的时间间隔内的_______________基本相等，可认为小车做匀变速直线运动。
②已知交流电源的频率为，则在打下C点时小车的速度大小为______（保留三位有效数字），小车运动的加速度大小为______（保留两位有效数字）。
【答案】①.BD②.位移差③④.1.7
【解析】
【命题意图】本题以小车的匀变速运动为载体，考查学生的实验能力。
【详解】解：（1）[1] AB．电火花打点计时器所接电源应为交流电源，A错误，B正确；
C．由打点计时器计算时间，所以需要秒表，C错误；
D．为测量点迹之间的距离，必须使用刻度尺，D项正确。
故选BD。
（2）①[2]设AB、BC、CD、DE、EF之间的距离分别为和，可有
因此可知，在相邻相等的时间间隔内的位移差基本相等，可判断小车做匀变速直线运动。
②[3]由中间时刻的瞬时速度等于平均速度可得
[4]由公式可得
14.小球A由斜槽滚下，从桌边水平抛出，当它恰好离开桌边缘时小球B从同样高度处自由下落，频闪照相仪拍到了两球下落过程中四个时刻的位置，如图所示。已知背景的方格纸每小格的边长为2.4cm，频闪照相仪的闪光频率为10Hz。
（1）比较A、B两球下落的频闪轨迹，可知A球做平抛运动时，在竖直方向上做_________运动。
（2）利用这张照片可求出当地的重力加速度大小为_________m/s2。
（3）A球离开桌边时的速度大小为_________m/s。

【答案】①.自由落体②.9.6③
【解析】
【详解】（1）[1]A球做平抛运动得同时B球做自由落体，两球竖直方向得位移始终相同，则可知A球做平抛运动时竖直分运动为自由落体运动。
（2）[2]B球做自由落体运动，根据频闪照片可知，连续相等时间间隔内得位移差
而
，
解得
（3）[3]根据频闪照片可知，小球A在水平方向任意一个周期内得位移均为3L，小球A在水平方向做匀速直线运动，则有
解得
三、计算题（本题4小题，共46分。解答时在答题纸上相应位置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，有数值运算的，答案中必须明确写出数值和单位。）
15.把一个物体从地面上以初速度竖直上抛，先后两次经过同一个P点时间差为1s。已知P点距地面的高度为2.8m，g取10m/s2，不计空气阻力。求：
（1）抛出时的速度大小；
（2）物体在空中运动的总时间。
【答案】（1）；（2）1.8s
【解析】
【详解】（1）设物体从地面到P点运动时间为，规定竖直向上为正方向，由运动学公式
其中
，
联立解得
，
（2）根据对称性可知，物体在空中运动的总时间为
16.如图所示一足够长的斜面，倾角为，斜面与水平面平滑连接，质量的物体静止于水平面上的点，点与点之间的距离，物体与水平面和斜面间的动摩擦因数均为，现物体受到一水平向右的恒力作用，运动至点时撤去该力，（，，取）则：
(1)物体在恒力作用下运动时加速度是多大？
(2)物体到达点时的速度是多大？
(3)物体沿斜面向上滑行的最远距离是多少？
【答案】(1)；(2)；(3)
【解析】
【详解】(1)在水平面上，根据牛顿第二定律可知
解得
(2)由到，根据运动学公式可知
解得
(3)在斜面上，根据牛顿第二定律可得
代入数据解得加速度的大小为
逆向分析可得
解得
17.如图所示，竖直面内有一以O为圆心的圆形区域，圆的半径R=1.5m，直径PQ与水平方向间的夹角θ=37°。小球自P点水平射入圆形区域，不计空气阻力，g取10m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8。
（1）若使小球从Q点射出，求其在圆形区域中运动时间t；
（2）若使小球从Q点射出，求其到达Q点时的速度vQ大小；
（3）为使小球在圆形区域运动时间最长，求该小球进入圆形区域时的速度v大小。（计算结果可保留根式）
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）竖直方向上
（2）水平方向
（3）平抛运动时间由高度决定，根据图中分析可知，小球从圆形区域的最低点射出，竖直方向分位移最大。
由几何关系可知：
水平速度
18.某同学在游乐场体验了一种叫做“空中飞椅”的游乐项目后，利用实验室器材设计组装了一种飞椅玩具，可简化成如图所示装置。在水平转盘的边缘固定一条不可伸长的轻绳，轻绳的另一端连接着放置在水平底板上的座椅。转盘和底板在电动机的带动下可绕穿过其中心的竖直轴同步匀速转动。转盘转动的角速度缓慢增大，当转盘以角速度ω匀速转动时，座椅刚好脱离底板。已知座椅可视为质点，转盘的半径为r=0.1m，长l=0.5m，转轴高h=0.4m，座椅总质量m=0.1kg，底板半径x=0.8m，g取10m/s2。，求：
（1）座椅刚脱离底板时，轻绳中的拉力大小；
（2）座椅刚脱离底板时，座椅的动能大小；
（3）控制转盘匀速转动的转速，当轻绳和竖直方向的夹角为53°时，一颗螺丝从座椅上脱落，通过计算判断螺丝能否落到底板上。
【答案】（1）1.25N；（2）0.15J；（3）能
【解析】
【详解】（1）座椅刚脱离底板时，轻绳与竖直方向的夹角
对座椅受力分析可知，再竖直方向上
解得细绳的拉力大小
T=1.25N
（2）座椅刚脱离底板时
其中
R=r+lsinθ=0.4m
座椅的动能
解得
（3）当轻绳和竖直方向的夹角为53°时，
其中
此时座椅离地面的高度
螺丝从座椅上脱落，水平方向速度和座椅速度相等，脱离后做平抛运动，则
，
则螺丝到底板平面上的位置到底板中心竖直轴的距离
联立解得
s≈0.62m