精品解析：2024届河南省鹤壁市高中高三上学期第二次模拟考试物理试题（解析版）

2024届高三年级第二次模拟考试•物理试卷一．选择题（共8小题，每小题3分，共24分）1.中国书法艺术历史悠久，某同学用毛笔练习书法，从基础笔画“横”开始练习．如图，在楷书笔画中，长横的写法要领如下：起笔时一顿，然后向右行笔，收笔时略向右按，再向左回带．该同学在水平桌面上平铺一张纸，为防止打滑，他在纸的左侧靠近边缘处用镇纸压住．则关于向右行笔过程中物体的受力情况，说法正确的是A.笔对纸的压力一定大于毛笔的重力B.镇纸受到了向右的静摩擦力C.白纸受到了两个摩擦力的作用D.桌面受到了向左摩擦力作用【答案】C【解析】【详解】A．毛笔在书写的过程中受到重力、手的作用力以及纸的支持力处于平衡状态，应用手对毛笔的作用力是未知的，所以不能判断出毛笔对纸的压力与毛笔的重力的关系．故A错误；B．镇纸始终处于静止状态，所以镇纸始终不受摩擦力，镇纸的作用是增大纸与桌面之间的弹力与摩擦力．故B错误；C．白纸受到桌面对它的摩擦力和笔对它的摩擦力，不受镇纸的摩擦力，故C正确；D．白纸始终处于静止状态，则白纸在水平方向受到的毛笔对白纸的向右摩擦力与桌面对白纸的向左摩擦力处于平衡状态；根据牛顿第三定律可知，白纸对桌面的摩擦力的方向向右，D错误．2.如图所示，一升降机在箱底装有若干个弹簧，在某次高处作业时，升降机因吊索突然断裂急速下降，最终在弹簧的作用下触地级冲减速。弹簧始终没有超过弹性限度，忽略所有摩擦力，则升降机在从弹簧下端触地到运动至最低点的过程中（ ）A.速度不断减小第1页/共23页学科网（北京）股份有限公司B.加速度不断减小C.先是重力做正功、弹力做负功，然后是重力做负功、弹力做正功D.升降机在最低点时，系统（升降机、弹簧和地球）重力势能和弹性势能之和最大【答案】D【解析】【详解】AB.升降机在从弹簧下端触地到运动至最低点的过程中，开始阶段，重力大于弹力加速度方向向下，大小随弹力增大而减小，升降机先向下做加速运动，当弹簧弹力增大到和重力相等时，加速度减为零，速度大于最大，然后弹力继续增大，弹力大于重力，加速度向上，大小随弹力增大而增大，升降机向下减速，当速度减为零时，达到最低点，所以整个过程中，速度先增大后减小，加速度先减小后增大，故AB错误；C.升降机在从弹簧下端触地到运动至最低点的过程中，重力一直竖直向下，弹簧弹力一直向上，升降机位移一直向下，所以重力一直做正功，弹簧弹力一直做负功，故C错误；D.对系统（升降机、弹簧和地球），只有重力和弹簧弹力做功，系统的机械能守恒，即升降机的动能、重力势能和弹性势能之和保持不变，升降机在最低点时，升降机的动能最小，则系统（升降机、弹簧和地球）重力势能和弹性势能之和最大，故D正确。故选D。3.如图所示，滑雪运动员从O点由静止开始做匀加速直线运动，先后经过P、M、N三点，已知PM＝10m，MN＝20m，且运动员经过PM、MN两段的时间相等，下列说法不正确的是（ ）A.能求出OP间的距离B.不能求出运动员经过OP段所用的时间C.不能求出运动员的加速度D.不能求出运动员经过P、M两点的速度之比【答案】D【解析】PMMN15【详解】设物体通过PM、MN所用时间分别为T，则M点的速度为：v＝；根据M2TT第2页/共23页学科网（北京）股份有限公司PMMN1015105v22P△x=aT得：a则：vP=vM-aT=,则：xOP==1.25m，故A正确；运动员T2T2TTT2av1经过P、M两点的速度之比为P＝是可求解的，故D错误；不能求出运动员经过OP段所用的时间和vM3运动员的加速度大小，故BC正确，本题选不正确的，因此选D．4.宇宙间存在一些离其他恒星较远的三星系统，其中有一种三星系统如图所示，三颗质量均为m的星体位于等边三角形的三个顶点，三角形边长为L，忽略其他星体对它们的引力作用，三星在同一平面内绕三角形中心O做匀速圆周运动，引力常量为G，下列说法正确的是（ ）GmA.每颗星做圆周运动的角速度为L3B.每颗星做圆周运动的加速度大小与三星的质量无关C.若距离L和每颗星的质量m都变为原来的2倍，则周期变为原来的2倍D.若距离L和每颗星的质量m都变为原来的2倍，则线速度变为原来的4倍【答案】C【解析】【详解】AB．任意两星间的万有引力m2F=GL2对任一星受力分析，如图所示，由图中几何关系知3r=L3F合=2Fcos30°=3F由牛顿第二定律可得2F合=mωr联立可得第3页/共23页学科网（北京）股份有限公司3Gmω=L323Gman=ωr=L2AB错误；C．由周期公式可得2L3T==2π3GmL和m都变为原来的2倍，则周期T′=2TC正确；D．由速度公式可得Gmv=ωr=LL和m都变为原来的2倍，则线速度v′=v大小不变，D错误。故选C。5.如图所示，在地面上空以初速度v0水平抛出一个质量为m的小球，小球下落过程中，其动能EK、重力势能Ep、重力的功率P、重力的功W与时间t的关系图象中，正确的是()第4页/共23页学科网（北京）股份有限公司A.B.C.D.【答案】C【解析】【详解】A．某时刻的动能111Emv2mv2mg2t2k2202则Ekt图像是不过原点且开口向上的抛物线，选项A错误；B．重力势能1EEmghEmg2t2pp0p02则Ept图像不是直线，选项B错误；C．重力的功率2Pmgvymggtmgt则P-t图像是过原点的直线，选项C正确；D．重力的功：1Wmghmg2t22则W-t图像是过原点的曲线，选项D错误。6.如图所示，在同一竖直线上有A、B两点，相距为h，B点离地高度为H。现从A、B两点分别向P点安放两个光滑的固定斜面AP和BP，并让两个相同小物块（可看成质点）从两斜面的A、B点同时由静止滑下，发现两小物块同时到达P点，则（ ）第5页/共23页学科网（北京）股份有限公司A.OP间距离为H（Hh）HhB.OP间距离为2C.两小物块运动到P点的速度相同（2Hh）D.两小物块的运动时间均为g【答案】A【解析】【详解】AB．设斜面的倾角为θ，则物块下滑的加速度为a=gsinθ设OP的距离为x，则x11at2=gsinθ·t2cosθ22因两物块在斜面上下滑的时间相等，即t1=t2则有cosθ1·sinθ1=cosθ2·sinθ2由图可知xHhxH··（Hh）2x2（Hh）2x2H2x2H2x2解得x=H（Hh）故A正确，B错误；C．根据机械能守恒定律可知，两物块开始下落的高度不同，则下落到底端的速度不同，故C错误；（2Hh）D．是物块从A点做自由落体运动到O点的时间，因此两小物块的运动时间均大于g第6页/共23页学科网（北京）股份有限公司（2Hh），故D错误。g故选A。7.如图所示，长为l的轻杆，一端固定一个质量为m的小球，另一端有固定转动轴O，杆可在竖直面内绕转动轴O无摩擦转动；质量为m的物块放置在光滑水平面上，开始时，使小球靠在物块的光滑侧面上，轻杆与水平面夹角45°，用手控制物块静止，然后释放物块，在之后球与物块运动的过程中，下列说法正确的是（ ）A.球与物块分离前，杆上的弹力逐渐增大B.球与物块分离前，球与物块的速度相等C.球与物块分离前，物块的速度先增大后减小D.球与物块分离时，球的加速度等于重力加速度【答案】D【解析】【详解】AD．对小球和物块整体受力分析，受重力，杆的弹力F，地面的支持力FN，如图1所示，在水平方向由牛顿第二定律得FcosMmax分离后物块的加速度为零，可知在球与物块分离前，物块的加速度逐渐减小，而小球水平方向的分加速度与物块的加速度相等，所以物块的水平方向分加速度逐渐减小，而cos逐渐增大，所以弹力逐渐减小，当恰好分离时，水平加速度为零，弹力为零，球只受重力，加速度等于重力加速度g，故A错误，D正确；第7页/共23页学科网（北京）股份有限公司B．设球的速度为v，球与物块分离前，物块与球的水平速度相等，球的速度与杆垂直向下，如图2所示，将球的速度分解为水平方向和竖直方向两个分速度，由图可知，球的速度大于物块的速度，故B错误；C．由于地面光滑，杆对物块的弹力始终向左，物块的加速度始终向左，所以物块一直加速，故C错误。故选D。8.已知汽车在平直路面上由静止启动，阻力恒定，最终达到最大速度vm后以额定功率匀速行驶，ab、cd平行于v轴，bc反向延长线过原点O，汽车质量为M，已知M、F1、F2、vm，下列说法不正确的是（ ）A.汽车额定功率为F2vmB.汽车从b到c过程作变加速运动23MF2vmMvmF2C.汽车匀加速运动持续的时间为D.汽车从a到b过程克服阻力做功2F1F2F12F1F2F1【答案】C【解析】【详解】A．根据PFv可得1vPF汽车额定功率为图象的斜率，有vPmFv12mF2第8页/共23页学科网（北京）股份有限公司故A正确；B．汽车从b到c过程中功率保持不变，随着汽车速度的增大，牵引力减小，根据牛顿第二定律有Ffma可知随着牵引力的减小，汽车的加速度减小，故汽车从b到c过程作变加速运动，故B正确；C．汽车所受的阻力为PfF2vm由于额定功率等于图象斜率有vvPm111F2F1即F2vmF1v1汽车从a到b，根据牛顿第二定律有F1fMa汽车从a到b匀加速运动持续的时间为v1MF2vmtaF1F2F1故C错误；D．汽车从a到b过程的位移1xat22汽车从a到b过程克服阻力做功23MvmF2Wfx22F1F2F1故D正确。本题选不正确的，故选C。二．多选题（共4小题，每小题4分，对而不全得2分，共16分，）9.两根长度不同的细线分别系有两个小球a、b,质量分别为m1、m2，细线的上端都系于O点，两个小球在同一水平面上做匀速圆周运动。已知两细线长度之比L1:L23:1，长细线跟竖直方向的夹角为第9页/共23页学科网（北京）股份有限公司60，下列说法正确的是（）A.两小球做匀速圆周运动的周期相等B.两小球做匀速圆周运动的线速度相等C.m1:m23:1D.短细线跟竖直方向成30°角【答案】AD【解析】【详解】A．小球受重力和细线的拉力，竖直方向Tcosmg水平方向Tsinm2Lsin解得ggLcoshhT2g可看出，两小球运动的加速度和周期相等，选项A正确；B．两小球角速度相同，做圆周运动的半径不同，则线速度不相等，选项B错误；C．从选项A的解析可以看出根据本题中所给信息，不能推出质量的关系，选项C错误；D．设短细线与竖直方向的夹角为，则根据几何知识L1cos60L2cos又因为L1:L23:1解得30第10页/共23页学科网（北京）股份有限公司故短细线跟竖直方向成30°角，选项D正确。故选AD。10.如图所示，放置在竖直平面内的内壁光滑的弯管AB，是按照某质点以水平初速度大小v0做平抛运动的轨迹制成的，A端为抛出点，B端为终止点，A、B的水平距离为d．现将一小球由静止从A端滑入弯管，经时间t后恰好以v0从B端射出，小球直径略小于弯管内径，重力加速度为g，不计空气阻力，则( )ddA.v0＝gdB.v0＝2gdC.t＝D.t＞gg【答案】AD【解析】【分析】抓住小球与弯管无挤压，得出小球做平抛运动，根据水平位移和初速度求出运动的时间，从而得出下降的高度，根据动能定理求出初速度的大小；【详解】AB.某质点以初速度v0水平抛出时，质点在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向做自由落体运d1t2动，从A到B过程质点的运动时间为0，质点的下落高度为hgt0，小球由静止从A端开始运动v02到B端的过程，根据动能定理得：1mghmv220则有：1d2v2gh2gg022v0解得v0gd，故选项A符合题意，B不符合题意；CD.质点以初速度v0水平抛出的过程，则有：ddt0v0g第11页/共23页学科网（北京）股份有限公司d小球由静止释放至运动到B端的过程，水平方向的平均速度大小一定小于v，所以tt，即t，00g故选项C不符合题意，D符合题意．【点睛】