山西大学附属中学校2024~2025学年高三上学期8月月考物理试题（原卷版+解析版）

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物理试题
考试时间：75分钟 满分：100分
一、单选题（每题4分，共24分）
1. 《考工记》是春秋战国时期齐国人的一部科技著作，是古代手工技术规范的汇集。其中的《辀人篇》中记载：“劝登马力，马力既竭，辀尤能一取焉。”意思是：马拉车的时候，马停止用力了，车还能前进一段距离，这是世界上对惯性现象的最早论述。下列说法正确的是（ ）
A. 马停止用力，车在短时间内还受到向前拉力，所以还能继续前进一段距离
B. 马停止用力，由于车的惯性，所以车仍能继续前进一段距离才停下来
C. 车停下来的过程中，随着速度逐渐减小，车的惯性也逐渐减小
D. 车完全停下来后，处于平衡状态，根据牛顿第一定律，车不受任何外力的作用
【答案】B
【解析】
【详解】A．马停止用力，车就不再受到向前拉力作用，由于车惯性，所以车还能继续前进一段距离，A错误；
B．马停止用力，由于车的惯性，所以车仍能继续前进一段距离才停下来，B正确；
C．质量是惯性的唯一的量度，因此车停下来的过程中，随着速度逐渐减小，可车的质量不变，车的惯性大小不变，C错误；
D．车完全停下来后，处于平衡状态，车只是在运动的方向上不受力作用，可在竖直方向上，车仍受到重力与地面的支持力的作用，这两个力大小相等方向相反，合力是零，D错误。
故选B。
2. 汽车紧急刹车，会在路面上留下刹车痕迹，某次汽车紧急刹车后测得的刹车痕迹长为36m，假设制动后汽车做加速度大小恒为8m/s2的匀减速直线运动直到停止。则关于该汽车的运动，下列说法正确的是（ ）
A. 刚刹车时，汽车的初速度大小为26m/s
B. 刹车后第1s末的速度大小为15m/s
C. 刹车后第1s末的速度大小为16m/s
D. 刹车后4s内的位移大小为32m
【答案】C
【解析】
【详解】A．逆向思维，刚刹车时，汽车的初速度大小为
解得

A错误；
BC．刹车后第1s末的速度大小为

B错误，C正确；
D．速度减小到零的时间为

第3s末汽车的速度减小到零，刹车后4s内的位移大小为36m，D错误。
故选C。
3. 甲、乙两个小灯笼用轻绳连接，悬挂在空中，在相同的水平风力作用下发生倾斜，稳定时与竖直方向的夹角分别为、，如图所示，已知甲的质量为m1、乙的质量为m2，下列关系式正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】设每个灯笼受到的水平风力为F，对乙分析
对甲、乙整体分析
则
故选C。
4. 月球探测是中国迈出航天深空探测的重大举措。2024年6月，我国发射的嫦娥六号探测器完成世界首次月球背面的采样和起飞，预计2030年前我国将实现载人登月。若将来我国宇航员在月球（视为质量分布均匀的球体）表面以大小为的初速度竖直上抛一物体（视为质点），已知万有引力常量为G，月球的质量为M，月球的半径为R。则物体从刚被抛出到落回抛出点的时间为（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】设月球表面重力加速度为，根据
解得
根据运动学公式可知，物体从刚被抛出到落回抛出点的时间为
联立解得
故选B。
5. 如图，两物块P、Q置于水平地面上，其质量分别为m、2m，两者之间用水平轻绳连接。两物块与地面之间的动摩擦因数均为，重力加速度大小为g，现对Q施加一水平向右的拉力F，使两物块做匀加速直线运动，轻绳的张力大小为（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】根据牛顿第二定律，对PQ的整体：；对物体P：；解得，故选D。
6. 一铁块m被竖直悬挂的磁性黑板紧紧吸住不动，如图所示，下列说法不正确的是（ ）
A. 铁块共受到四个力作用
B. 铁块与黑板间在水平方向有两对相互作用力，一对磁力和一对弹力
C. 磁力大于弹力，黑板才能吸住铁块不动
D. 铁块受到的磁力和弹力大小相等
【答案】C
【解析】
【详解】A．铁块受到四个力作用，即重力G，支持力N、摩擦力f、磁力T，故A正确，不符合题意；
B．力是物体间的相互作用，铁块与黑板间在水平方向有两对相互作用力，一对磁力和一对弹力，故B正确，不符合题意；
CD．铁块保持静止，故铁块受到的磁力和弹力是互相平衡的力，大小相等，故C不正确，符合题意；D正确，不符合题意；
故选C。
二、多选题（每题6分，少选3分，错选0分，共30分）
7. 如图所示的传动装置中，B、C两轮固定在一起绕同一轴转动，A、B两轮用皮带传动，三个轮的半径关系是，若皮带不打滑，则A、B、C三轮边缘上的a、b、c三点的角速度之比和线速度大小之比（ ）

A. 角速度之比为B. 角速度之比为
C. 线速度大小之比为D. 线速度大小之比为
【答案】AD
【解析】
【详解】A、B两轮边缘的线速度大小相等，则有
根据
可知
B、C两轮同轴转动，则有
根据
可知
则A、B、C三轮边缘上的a、b、c三点的角速度之比为
A、B、C三轮边缘上的a、b、c三点的线速度大小之比为
故选AD。
8. 发光弹弓飞箭是夏季广场常见的玩具，其利用弹弓将飞箭射向高空。假设质量为m的飞箭从地面以初速度v0竖直向上射出，若运动过程中受到的阻力与其速率成正比，飞箭运动的速率随时间变化的规律如图所示，其在t1时刻到达最高点后再落回地面，落地速率为v1，且落地前飞箭已经做匀速运动，已知重力加速度为g，下列关于小球运动的说法中错误的是（ ）
A. 飞箭在上升过程中平均速度大于
B. 在t1时刻飞箭的加速度大小为g
C. 在速度达到之前飞箭速度v1的过程中加速度先减小后增大
D. 飞箭射出瞬间的加速度大小为
【答案】AC
【解析】
【详解】A．图像的面积代表运动过程中的位移，从图像中可以看出，上升过程中运动的位移小于匀变速运动的位移，所以飞箭在上升过程中的平均速度小于，A错误符合题意；
B．在t1时刻飞箭的速度等于零，空气阻力等于零，此时只受重力作用，所以飞箭的加速度大小为g，B正确不符合题意；
C．图像的斜率代表了加速度，从图像可以看出在速度达到之前飞箭速度v1的过程中加速度先减小后减小，C错误符合题意；
D．在一开始飞箭受到向下的重力和向下的空气阻力，有牛顿第二定律可知
其中
解得：
D正确不符合题意。
故选AC。
9. 如图所示，一轻质光滑定滑轮固定在倾斜木板上，质量分别为m和3m的物块A、B，通过不可伸长的轻绳跨过滑轮连接，A、B间的接触面和轻绳均与木板平行。A与B间、B与木板间的动摩擦因数均为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。当木板与水平面的夹角为45°时，物块A、B刚好要滑动，则和此时轻绳的拉力F为（ ）
A. B. C. D.
【答案】CD
【解析】
【详解】物块A、B刚好要滑动时，物体A相对物体B有向上的滑动趋势。对A，由平衡条件可得
物体B相对斜面有向下的运动趋势。对B，由平衡条件可得
解得
，
故选CD。
10. 如图所示，质量为的物块A静置在光滑水平桌面上，它通过轻绳和轻质滑轮悬挂着质量为的物块B，由静止释放物块B后（重力加速度大小为）（ ）
A. 相同时间内，A、B运动的路程之比为
B. 物块A、B的加速度之比为
C. 细绳的拉力为
D. 当B下落高度时，速度为
【答案】AD
【解析】
【详解】A．根据动滑轮的特征可知相同时间内，A、B运动的路程之比为。故A正确；
B．两物块都做初速度为0的匀加速直线运动，由可知，相同时间内，物体的位移与加速度成正比，所以物块A、B的加速度之比为。故B错误；
C．设绳子的拉力为T，对A有
对B有
又因为
解得
，
故C错误；
D．当B下落高度时，速度为
解得
故D正确。
故选AD。
11. 如图所示，载有防疫物资的无人驾驶小车，在水平段以恒定功率、速度匀速行驶，在斜坡段以恒定功率、速度匀速行驶。已知小车总质量为，，段的倾角为，重力加速度g取，不计空气阻力。下列说法正确的有（ ）
A. 从M到N，小车牵引力大小为B. 从M到N，小车克服摩擦力做功
C. 从P到Q，小车重力势能增加D. 从P到Q，小车克服摩擦力做功
【答案】ABD
【解析】
【详解】A．小车从M到N，依题意有
代入数据解得
故A正确；
B．依题意，小车从M到N，因匀速，小车所受的摩擦力大小为
则摩擦力做功为
则小车克服摩擦力做功为800J，故B正确；
C．依题意，从P到Q，重力势能增加量为
故C错误；
D．依题意，小车从P到Q，摩擦力为f2，有
摩擦力做功为
联立解得
则小车克服摩擦力做功为700J，故D正确。
故选ABD。
三、实验题（共10分；12题每空1分，13题每空2分）
12. 如图所示，轻质弹簧的劲度系数，用其拉着一个重为40N的物体在水平面上运动，当弹簧的伸长量为5cm时，物体恰在水平面上做匀速直线运动，这时：
（1）物体与水平面间的滑动摩擦大小等于______，动摩擦因数为______，
（2）当弹簧的伸长量为7cm时，物体受到的水平拉力为______，这时物体受到的摩擦力为______N
【答案】（1） ①. 10 ②. 0.25
（2） ①. 14 ②. 10
【解析】
【小问1详解】
[1][2]做匀速直线运动时物体处于平衡状态，拉力与摩擦力相等，所以
动摩擦因数为
【小问2详解】
[1][2]物体受到的水平拉力为
此时物体做加速运动，但仍为滑动摩擦力，所以受到的摩擦力大小仍为10N。
13. 某同学利用如图1所示装置测定物块与木板间的动摩擦因数。实验器材有：左端带有挡板的长木板、轻质弹簧、带有遮光片的小滑块、光电门、数字计时器、游标卡尺、毫米刻度尺。

实验过程如下：
（1）用游标卡尺测得遮光片的宽度d如图2所示，___________mm；
（2）长木板固定水平地面上，将弹簧左端固定在挡板P上，右端与滑块不拴接，在O点安装光电门1，当弹簧自由伸长时，遮光片恰好被光电门1遮挡，右侧B点处安装光电门2，并都与数字计时器相连；
（3）用滑块压缩弹簧，然后在A点开始释放，滑块依次经过光电门1、2，数字计时器显示的遮光时间分别为、，用刻度尺测量出OB间的距离L。重力加速度为g。
请回答下列问题：
（4）滑块与弹簧分离瞬间，滑块的速度大小___________；
（5）滑块与木板间的动摩擦因数___________（均用题目中所给的物理量符号表示）。
【答案】 ①. 2.9 ②. ③.
【解析】
【详解】（1）[1]游标卡尺读数是主尺读数（mm的整数倍）加上游标尺的读数（mm的小数位），由图可读出为
（4）[2]滑块与弹簧分离瞬间，滑块的速度大小
（5）[3]根据速度与位移关系公式得
根据牛顿第二定律
滑块与木板间的动摩擦因数
四、计算题（写出完整的解题过程，有必要的文字说明和重要的演算步骤）
14. 如图所示，质量m=1kg的小球在长为L=0.5m的细绳作用下，恰能在竖直平面内做圆周运动，细绳能承受的最大拉力=42N，转轴离地高度h=5.5m，不计阻力，g=10m/s2。
（1）小球经过最高点的速度是多少？
（2）若小球在某次运动到最低点时细绳恰好被拉断，求细绳被拉断后小球运动水平位移。

【答案】（1）；（2）x= 4m
【解析】
【详解】（1）依题意，小球恰能在竖直平面内做圆周运动，在最高点根据牛顿第二定律有
代入数据可得小球经过最高点的速度大小为
（2）小球运动到最低点时细绳恰好被拉断，则绳的拉力大小恰好为，设此时小球的速度大小为v1。小球在最低点时由牛顿第二定律有
解得
v1=4m/s
此后小球做平抛运动，设运动时间为t，则对小球在竖直方向上
代入数据求得
t=1s
在水平方向上水平位移为
x= 4m
15. 如图所示质量M=3kg的木块套在固定的水平杆上，并用轻绳与小球相连，轻绳与杆的夹角为30°．今用与水平方向成60°角的力F=10N拉着小球并带动木块一起向右匀速运动，运动过程中木块与小球的相对位置保持不变，g=10m/s2．求：
(1)小球的质量m；
(2)木块M与水平杆间的动摩擦因数μ．
【答案】（1）1kg（2）
【解析】
【分析】（1）先对小球m受力分析：已知力、重力、细线的拉力，根据平衡条件列式求小球的质量m；
（2）再对滑块M和小球m整体受力分析，已知力F、重力、弹力和摩擦力，根据共点力平衡条件和摩擦力公式列式求动摩擦因数μ．
【详解】（1）m受力平衡，合力为零，以小球为研究对象
水平方向：Fcs60°=FTcs30°
竖直方向：Fsin60°=FTsin30°+mg
所以小球质量：m=1kg
（2）以M和m的整体为研究对象，受力平衡，合力为零
水平方向，Fcs600-μFN=0
竖直方向，FN+Fsin60°-Mg-mg=0
联立解得：
【点睛】本题要灵活选择研究对象，注意应用整体法与隔离法，用整体法时一定要分清内力与外力，正确地进行受力分析．
16. 如图所示，质量为长木板静止在光滑水平面上，质量为的物块以水平向右的初速度滑上长木板的左端，物块与木板之间的动摩擦因数为，将物块视为质点，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度。
（1）当物块的初速度时，物块恰好不滑离木板，求木板长度L；
（2）当物块以的初速度滑上木板时，同时给木板施加一个水平向右的恒力F。求：
①要使物块不滑离木板，恒力F的取值范围；
②在①的情形下，物块的最终速度大小与恒力F的关系。
【答案】（1）
（2）①，②
【解析】
【小问1详解】
物块与木板组成的系统动量守恒可得
由能量守恒可得
解得
【小问2详解】
①对物块，根据牛顿第二定律可知
所以
当物块恰好滑到木板最右端和木板速度相等时，此过程中根据牛顿第二定律可得
此时
，
解得
当物块和木板达到共同速度，且物块与木板之间达到最大静摩擦力，此时对整体有
解得
故恒力F的取值范围为
②对物块与木板整体，由动量定理有
又
解得