广东省东莞市某校2024-2025学年高三上学期第三次月考物理试题

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一、单项选择题（本大题共7小题，每小题4分，共28分。每题只有一个正确选项，错选或不答的得0分。）
1. 2018年12月8日，肩负着亿万中华儿女探月飞天梦想的嫦娥四号探测器成功发射，“实现人类航天器首次在月球背面巡视探测，率先在月球背面刻上了中国足迹”。已知月球的质量为M、半径为R，探测器的质量为m，引力常量为G，嫦娥四号探测器围绕月球做半径为r的匀速圆周运动时，探测器的（ ）
A．周期为B．线速度为
C．角速度为D．向心加速度为
2. 我国出口的高速动车组惊艳世界，中国的“名片”走向世界。如图甲中、两列动车在两平行直轨道上行驶，从某时刻两列动车前进方向的车头相遇开始计时，得到它们图像如图乙所示，则下列说法正确的是（ ）
A．在30s时两列动车前进方向的车头又相遇
B．0--30s两列动车的平均速度大小相等
C．a、b两列动车此后还能相遇一次
D．再次相遇前两列车前进方向的车头间最大距离为9600m
3. 如图所示，一辆货车利用跨过光滑定滑轮的轻质不可伸长的缆绳提升一箱货物，已知货箱的质量为m0，货物的质量为m，货车向左做匀速直线运动，在将货物提升到图示的位置时，货箱速度为v，连接货车的缆绳与水平方向夹角为θ，不计一切摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．货车速度
B．货物做匀速直线运动
C．货车对地面的压力大于货车的重力
D．缆绳中的拉力
4. 直立起跳是一项常见的热身运动，运动员先蹲下，然后瞬间向上直立跳起，如图甲所示。一位同学站在力传感器上做直立起跳，从蹲下到跳起过程中力传感器采集到的F—t图线如图乙所示（图线与横轴围成的面积约为30格），重力加速度 。下列说法正确的是（ ）
A．过程中该同学先超重后失重
B．该同学的最大加速度大小为30m/s2
C．该同学完全跳起时的速度为
D．整个过程中地面对该同学做功为
5. 2023年7月10日，经国际天文学联合会小行星命名委员会批准，中国科学院紫金山天文台发现的、国际编号为381323号的小行星被命名为“樊锦诗星”。如图所示，“樊锦诗星”绕日运行的椭圆轨道面与地球绕日运行的圆轨道面间的夹角为20.11度，轨道半长轴为3.18天文单位（日地距离为1天文单位），远日点到太阳中心的距离为4.86天文单位。则（ ）
A．“樊锦诗星”绕太阳一圈大约需要2.15年
B．“樊锦诗星”在远日点的速度大于地球的公转速度
C．“樊锦诗星”在远、近日点的速度大小之比为
D．“樊锦诗星”在近日点的加速度大小与地球的加速度大小之比为
6. 如图所示，在粗糙水平地面上放着一个截面为四分之一圆弧的柱状物体A，A的左端紧靠竖直墙，A与竖直墙之间放一光滑圆球B，已知A物体的半径为球B的半径的3倍，球B所受的重力为G，整个装置处于静止状态。设墙壁对B的支持力为F1，A对B的支持力为F2，若把A向右移动少许后，它们仍处于静止状态，则F1、F2的变化情况分别是（ ）
A．都减小
B．都增大
C．F1增大，F2减小
D．F1减小，F2增大
7. 2020年7月23日12时41分，在海南岛文昌航天发射场，长征五号遥四运载火箭将我国首次执行火星探测任务的“天问一号”探测器发射升空，飞行2000多秒后，成功将探测器送入预定“地火”转移轨道，此后探测器将被火星引力捕获，绕火星运动，开始探测火星任务，其大致的运行轨迹如图所示。已知火星质量与地球质量之比为1：9，火星半径与地球半径之比为1：2，关于“天问一号”，下列说法正确的是（ ）
A．火星表面的第一宇宙速度与地球表面的第一宇宙速度之比为v火：v地＝3：
B．火星表面的第一宇宙速度与地球表面的第一宇宙速度之比为v火：v地＝2：3
C．若忽略火星和地球自转，火星表面与地球表面的重力加速度之比为g火：g地＝4：9
D．若忽略火星和地球自转，火星表面与地球表面的重力加速度之比为g火：g地＝9：4
二、多项选择题（共3小题，每题有两个或以上正确选项，选项全部正确的得6分，选项正确但不全的得3分，有错误选项的不得分，共18分。）
8．如图所示，不可伸长的轻绳一端系着质量为的小球（可视为质点），另一端固定在点。现按压圆珠笔笔尾，松手后内部弹簧将笔尾迅速弹出，笔尾碰撞小球后使小球在竖直面内做圆周运动。假设碰撞时弹簧释放的弹性势能全部转化为小球的动能，碰后立即撤去圆珠笔。已知轻绳长为，重力加速度为，忽略空气阻力。某次碰撞后小球运动到最高点的速度大小为 ，下列说法正确的是（ ）
A．小球在最低点时速度大小为
B．小球在最低点时轻绳的拉力大小为
C．该次弹簧释放的弹性势能为
D．若弹簧释放的弹性势能小于 ，则小球不可能到达最高点
9．如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端与物块A拴接，物块A、B、C、D紧挨在一起放在光滑水平面上，在水平向左的外力F的作用下整个装置处于静止状态。已知弹簧的劲度系数为k，弹簧始终处于弹性限度内，物块A、B、C、D的质量分别为m、2m、3m、4m，突然撤去外力F瞬间，下列说法正确的是（ ）
A．弹簧的压缩量为 B．A的加速度大小为
C．B对A的作用力大小为 D．B对C的作用力大小为
10．如图（a）所示，某建筑工地正用吊车将装混凝土的料斗竖直向上起吊到高处，料斗从静止开始向上运动的加速度随上升高度变化的规律如图（b）所示，若装有混凝土的料斗总质量为1吨，重力加速度为，下列说法正确的是（ ）
A．从h=4m到h=5m运动过程，料斗做匀减速运动
B．从静止开始上升到高度5m时，料斗的速度大小为
C．从静止开始上升5m过程中，料斗运动的时间为
D．从静止开始上升5m过程中，吊车对料斗做功为
三、实验题（本题共2小题，11题6分，12题6分，每空2分，共12分。）
11．（6分）如图所示为某同学设计“探究滑动摩擦力大小与物体间压力的关系”的原理图。弹簧秤一端固定于P点，自由端系一细线，与铜块水平连接。拉动长木板，弹簧秤的读数T总等于铜块与长木板间的滑动摩擦力f。在铜块上添加砝码，改变压力N，测出每次对应的T，记录每次添加砝码的质量m与T值如下表：
P
（1）某同学在第3次实验时弹簧秤的示数如图，忘记了读数，请你读出上图中该同学第3次弹簧秤的读数 N。
（2）实验结果表明：滑动摩擦力的大小与正压力的大小成 （填“正比”、“反比”或“无关系”）。
（3）通过表中数据可知，铜块与长木板之间的动摩擦因素为 （ ，且保留两位有效数字）。
12．（6分）如图所示，为研究平抛运动的装置图。弯曲轨道AB固定在水平桌面上，在离轨道边缘B不远处有一可移动的竖直平面abcd，平面中心竖直线标有刻度，0刻度线与桌面边缘平齐。以边缘B正下方的O点为原点建立水平x轴。实验时，将竖直平面移动到x处，从固定立柱处由静止释放体积很小的钢珠，钢珠从B点离开后击中中心竖直线某点，记录刻度值y；改变x，重复实验。
（1）下列操作，有利于减小误差的是（ ）。
A．弯曲轨道尽量光滑
B．弯曲轨道边缘保持水平
C．使用相同体积的小铝珠
D．保持竖直平面abcd与水平面垂直
（2）若某次将钢珠从固定立柱处由静止释放，记录钢珠击中中心竖直线的刻度为y；将竖直平面向远离B方向平移20.00cm，再次将钢珠从固定立柱处由静止释放，记录钢珠击中中心竖直线的刻度为 ；将竖直平面再向远离B方向平移20.00cm，让钢珠从固定立柱处由静止释放，记录钢珠击中中心竖直线的刻度为 。重力加速度g取 ，则小钢珠平抛的初速度 m/s。（保留两位有效数字）
（3）下列各图，能正确反映y与x的关系的是 。
A． B． C． D．
四、解答题（请写出必要的文字说明，关键的方程和重要的表达式， 本大题3个小题，共42分。）
13．（12分）南平建瓯的挑幡技艺迄今已有300余年历史，有“华夏绝艺”的美称。如图所示，挑幡表演者顶着一根外表涂有朱红油漆、顶部顺杆悬挂绵幡的毛竹，从半蹲状态到直立状态，此过程中毛竹经历由静止开始加速和减速到速度为零的两个阶段，两阶段均视为匀变速直线运动且加速度大小相等。已知毛竹上升过程总时间为t，上升高度为h，毛竹和绵幡的总质量为m，重力加速度大小为g，不计空气阻力。求毛竹上升过程中：
（1）最大速度Vm的大小；
（2）匀加速阶段加速度a的大小；
（3）匀减速阶段对表演者的压力FN的大小。
14．（12分）如图甲，小球从M点对准圆盘的最高点A水平抛出，圆盘竖直放置且与MA垂直，圆盘绕圆心O1匀速转动，小球抛出的同时，B正好处于圆盘的最低点，经过一段时间小球正好击中B点；如图乙，小球从N点对准竖直放置的圆盘的上边缘C点水平抛出，圆盘的半径为r，绕圆心O2匀速转动，小球的平抛运动正好经过圆盘的边缘E点，在E点，小球平抛运动速度与圆盘的线速度相同，D是圆盘的最低点， ；M、B之间与N、E之间两个平抛运动完全相同，重力加速度为g，，不计空气阻力。求：
（1）甲图圆盘的角速度大小；
（2）乙图圆盘的角速度大小以及平抛运动的水平位移大小。
15.（18分）一游戏装置由水平弹射装置、传送带、水平直轨道BC、足够长的凹槽CHID、水平直轨道DE、螺旋圆形轨道EFP、水平直轨道PQ和放在Q处的竖直挡板组成，除传送带和 PQ段外各段表面均光滑，且各处平滑连接。螺旋圆形轨道与轨道 DE、PQ相切于 处，螺旋圆形轨道半径 。传送带的水平部分AB长 ，沿顺时针运行的速率 。PQ间距离 。凹槽CHID内有一无动力摆渡车，并紧靠在竖直侧壁 CH处，摆渡车质量M=0.25kg，上表面与 A、B、C、D、E、Q点在同一水平面，若摆渡车碰到凹槽的 DI侧壁时将立刻被锁定。现将一个质量m=0.25kg的滑块（可视作质点）向左压缩弹簧至O点由静止释放 ，弹簧的弹力F与滑块在OA段运动的位移x的关系如图乙所示。已知滑块与传送带、摆渡车上表面间的动摩擦因数均为 ，滑块与轨道 PQ间的动摩擦因数为 ，重力加速度取 。求：
（1）滑块滑上传送带的初速度VA；
（2）滑块在传送带上运行过程中因摩擦产生的热量Q；
（3）为了使滑块能碰到Q处的挡板，求摆渡车长度 x的范围。