山东省菏泽市鄄城县第一中学2024-2025学年高三上学期10月月考物理试题

这是一份山东省菏泽市鄄城县第一中学2024-2025学年高三上学期10月月考物理试题，共16页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
1．质量为1kg的物体在外力的作用下从静止开始做直线运动，其加速度随时间的变化关系如图所示，则下列说法错误的是（ ）
A．第1s内，质点的动能增加量为3JB．第2s内，合外力所做的功为2.5J
C．第2s末，合外力的瞬时功率为3WD．0～2s内，合外力的平均功率为2.25W
2．2017年8月我国FAST天文望远镜首次发现两颗太空脉冲星，其中一颗星的自转周期为T，假设该星球恰好能维持自转而不瓦解。地球可视为球体，其自转周期为，同一物体在地球赤道上用弹簧测力计测得重力为两极处的。则该脉冲星的平均密度与地球的平均密度之比是（ ）
A．B．C．D．
3．如图，一质量为m的质点做平抛运动，依次经过A、B、三点，质点从A到B和从B到C的时间相等，A、两点距水平地面的高度分别为、，质点经过A、两点时速度与水平方向的夹角分别为、，重力加速度大小为g，则（ ）
A．质点经过C点时竖直方向速度大小为
B．质点经过B点时速度与水平方向的夹角为
C．B、C间的高度差是A、B间的3倍
D．质点的水平速度大小为
4．如图所示，不可伸长的轻绳跨过光滑定滑轮，一端连接质量为2m的小球（视为质点），另一端连接质量为m的物块，小球套在光滑的水平杆上。开始时轻绳与杆的夹角为，现将小球从图示位置静止释放，当小球到达图中竖直虚线位置时的速度大小为v，此时物块尚未落地。重力加速度大小为g，则下列说法正确的是（ ）
A．当时，物块的速度大小为2v
B．当时，小球所受重力做功的功率为
C．小球到达虚线位置之前，轻绳的拉力始终小于mg
D．小球到达虚线位置之前，小球一直向右做加速运动
5．如图所示，在倾角为30°的光滑斜面上端系有一劲度系数为200N/m的轻质弹簧，弹簧下端连一个质量为2kg的小球，球被一垂直于斜面的挡板A挡住，此时弹簧没有形变．若挡板A以的加速度沿斜面向下做匀加速运动，取，则（ ）
A．小球从一开始就与挡板分离B．小球速度最大时与挡板分离
C．小球向下运动0.01m时与挡板分离D．小球向下运动0.02m时速度最大
6．鲁南高铁是山东省“三横五纵”高速铁路重要组成部分，全长494公里。小明同学在济宁北站乘坐动车时，利用手机加速度传感器测量动车的加速度a随时间t的变化关系，如图所示。6s时动车速由静止开始加速，可以认为加速度随时间均匀增大，10s时达到最大加速度，并以此加速度做匀加速直线运动直至达到最大速度252km/h，随后匀速行驶。在动车水平桌板上放置一质量为2kg的物体，该物体始终相对桌板静止。重力加速度，动车加速过程始终在水平面上，下列说法正确的是（ ）
A．10s时动车的速度大小为2m/s
B．动车匀加速直线运动的时间为138s
C．匀加速直线运动过程中，桌板对物体的作用力大小为1N
D．匀加速直线运动过程中，桌板对物体做的功为4900J
7．如图所示，某一斜面的顶端到正下方水平面O点的高度为h，斜面底端与水平面平滑连接。一小木块从斜面的顶端由静止开始滑下，滑到水平面上的A点停下。已知小木块与斜面、水平面间的动摩擦因数均为，A点到O点的距离为x，斜面倾角为。则下列说法正确的是（ ）
A．木块沿斜面下滑的过程中，摩擦力对木块做功为
B．若保持h和不变，增大，木块应在A点左侧停下
C．若保持h和不变，增大，木块应在A点右侧停下
D．若保持h和不变，将斜面底端延长至A点，木块则刚好不下滑
8．在光滑的水平面上，一滑块的质量，在水平面上受水平方向上恒定的外力（方向未知）作用下运动，如图所示给出了滑块在水平面上运动的一段轨迹，滑块过、两点时速度大小均为．滑块在P点的速度方向与PQ连线的夹角，，，则下列说法正确的是（ ）
A．水平恒力F的方向与PQ连线成53°角B．滑块从P到Q的时间为3s
C．滑块从P到Q的过程中速度最小值为3m/sD．P、Q两点的距离为15m
二、多选题（共4个题目，每题4分共16分）
9．解放军战士为了增强身体素质，进行拉轮胎负重训练，如图所示，已知绳子与水平地面间的夹角恒为，轮胎质量为m，该战士由静止开始做加速直线运动，位移为x时，速度达到v，已知绳上拉力大小恒为F，重力加速度为g，则由静止加速到v的过程中（ ）
A．轮胎克服阻力做的功为B．轮胎所受合外力做的功为
C．拉力的最大功率为D．拉力所做的功为
10．如图所示，在匀速转动的水平盘上，沿半径方向放着用细线相连的质量相等的两个物体A和B，质量都为m，它们分居圆心两侧，与圆心距离分别为，两物体与盘间的动摩擦因数相同，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，当圆盘从静止开始缓慢加速到两物体恰要与圆盘发生相对滑动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．A与转盘的摩擦力先增大后减小
B．细线的最大张力为
C．两物体恰要与圆盘发生相对滑动时，圆盘角速度为
D．两物体恰要与圆盘发生相对滑动时，若烧断细线A、B都将做离心运动
11．如图甲所示，一足够长的传送带倾斜放置，倾角为，以恒定速率顺时针转动。一小物块以初速度从A端冲上传送带，小物块的速度随时间变化的图像如图乙所示，取，下列说法正确的是（ ）
A．倾斜传送带与水平方向夹角的正切值
B．小物块与传送带间的动摩擦因数
C．小物块上滑过程中离A端的最大距离为8m
D．小物块从A端冲上传送带到返回A端所用的时间为
12．如图所示，光滑水平桌面上放置一个倾角为的光滑楔形滑块A，质量为。一细线的一端固定于楔形滑块A的顶端O处，细线另一端拴一质量为的小球。若滑块与小球在外力F作用下，一起以加速度a向左做匀加速运动。取；；，则下列说法正确的是（ ）
A．当时，滑块对球的支持力为0N
B．当时，滑块对球的支持力为0N
C．当时，外力的大小为4N
D．当时，地面对的支持力为10N
三、实验题（共2个题目，14分）
13．（8分）为了探究加速度与力、质量的关系，小亮利用如图甲所示的实验装置，探究小车质量一定时加速度与合力之间的关系，图中上下两层轨道水平，细线跨过定滑轮并挂上砝码盘，将砝码和砝码盘的总重力作为小车所受合力大小，两小车尾部细线连到控制装置上，实验时通过控制装置使两小车同时开始运动，并同时停止。
（1）实验前，下列操作必要的是______（填正确答案标号）。
A．选用质量不同的两辆小车
B．选取砝码和砝码盘的总质量相同
C．使砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量
D．将轨道右端适当垫高，使小车在没有细线牵引时能在轨道上匀速运动，以平衡摩擦力
（2）他测量了两小车的位移分别为、，则______为了进一步测定三个物理量之间的关系，小亮采用如图乙所示的装置进行实验。
（3）平衡摩擦力时，若打出的纸带如图丙所示，则还应______（填“减小”或“增大”）长木板的倾角，反复调节，直到纸带上打出的点迹______为止。
（4）图丁为小车质量一定时，根据实验数据描绘的小车加速度a的倒数与砝码盘和砝码的总质量M的倒数之间的关系图像。若系统牛顿第二定律成立，则小车的质量______kg。
14．（6分）某同学用如图甲所示的装置“探究平抛运动及其特点”，实验操作是：在小球A、B处于同一高度时，用小锤轻击弹性金属片使A球水平飞出，同时B球被松开。
（1）该同学观察到的现象是：小球A、B______（填“同时”或“先后”）落地。
上述现象说明：平抛运动的竖直分运动是______（填“自由落体”或“匀速直线”）运动。
（2）该同学用图乙所示方法记录平抛运动的轨迹如图丙所示，a、b、c三点表示小球运动过程中经过的三个位置，重力加速度g取，空气阻力不计，则小球做平抛运动的初速度大小为______m/s。（保留两位有效数字）
（3）另一同学重新进行实验，以抛出点为坐标原点，水平向右为x轴正方向，竖直向下为y轴正方向，在轨迹上选取间距较大的几个点，确定其坐标，并在直角坐标系内绘出了图像如图丁所示，重力加速度g取，则此小球平抛的初速度大小为______。
四、解答题（共4个题目，46分）
15．（8分）如图所示，半径的半球形陶罐可以绕竖直轴匀速转动，O为陶罐球心，一小物块靠在陶罐内壁上随陶罐一起转动。已知小物块与罐壁间的动摩擦因数，它和O点连线与之间的夹角，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度，，。求：
（1）陶罐的角速度为多大时，小物块与罐壁间无摩擦力；
（2）要保证小物块不滑动，陶罐角速度的最大值。
16．（12分）如图所示，一粗糙斜面下端与光滑圆管轨道BCD相切于B点。整个装置竖直放置，圆管轨道的最低点为C，最高点为D，圆心角，轨道半径。现将一个可视为质点的小球从斜面上距离点2.26m处的点由静止释放。已知小球直径略小于管的直径，小球质量，与斜面之间的动摩擦因数。忽略空气阻力，g取，，。求：
（1）小球第一次通过C点时速度的大小；
（2）小球通过最高点D时对轨道的作用力；
（3）小球从D点飞出落到斜面上的时间。
17．（12分）如图是由弧形轨道、圆轨道（轨道底端B略错开，图中未画出）、水平直轨道平滑连接而成的力学探究装置。水平轨道AC右端装有理想轻弹簧（右端固定），圆轨道与水平直轨道相交于点，且点位置可改变，现将点置于AC中点，质量的滑块（可视为质点）从弧形轨道高处静止释放。已知圆轨道半径，水平轨道长，滑块与AC间动摩擦因数，弧形轨道和圆轨道均视为光滑，不计其他阻力与能量损耗，求：
（1）滑块第一次滑至圆轨道最高点时对轨道的压力大小；
（2）轻弹簧获得的最大弹性势能；
（3）若，改变B点位置，使滑块在整个滑动过程中不脱离轨道，求BC长度满足的条件。
18．（14分）如图所示，长，质量的木板B静止放在水平面上，一质量为的物体A（可视为质点），以初速滑上B的上表面，A与B之间的动摩擦因数为，B与地面之间的动摩擦因数为，取。
（1）求滑块A在B上滑动的时间
（2）若A滑上B的同时，给B施加一个水平向右的恒力F，使A不能从B上滑下，求力F的取值范围。
高三物理试题（A）答案
1．【答案】B
【详解】内如果物体沿正反向先做匀加速直线运动，后做匀减速直线运动，最大速度为，图线如图所示
则内，物体的平均速度大小为
但物体先做加速度减小的加速运动，后做加速度增大的减速运动，又因为v-t图线与横轴所围成的面积表示位移，由图可知，内物体的实际位移大于匀变速运动时的位移，故内物体的实际平均速度大小大于3m/s。故选B。
2．【答案】A
【详解】当列车的任一部分处于隧道内时，列车的速度不允许超过，则列车进隧道前必须减速到，则有
解得
通过隧道时匀速运动，通过的位移为3L，故所用时间
列车尾部出隧道后立即加速到，有
解得
则列车从减速开始至回到正常行㳏速度，需要的最短时间为
故选A。
3．【答案】A
【详解】物料自然堆积成圆锥体，圆锥角底角必定是该物料的摩擦角，对物料作受力分析如图所示
当底角大于时，物料将沿锥面下滑，为使物料不下滑，应使减小；当底角小于时，物料将停留在锥面上，那么使物料恰好不下滑应使增大，且让，所以底角会保持为定值。若已知和锥体的高，则可求出它的体积为
故选A。
4．【答案】C
【解析】
A．以吊锅和铁链为研究对象，设每根杆的弹力为，在竖直方向，根据平衡条件有
解得
而每根杆受到地面对其的作用力应与平衡，由此可知，每根杆受到地面的作用力大小为，故A错误；
B．三角支架处于静止状态，受力平衡，所受合力为0，故B错误；
C．根据牛顿第三定律可知，每根杆对地面的作用力的大小为，则由平衡条件可得，每根杆与地面间的摩擦力大小，故C正确；
D．对便携式三脚架与吊锅整体进行分析有
解得
根据牛顿第三定律有
即减小杆与竖直方向夹角时，每根杆对地面压力不变，而，
解得
减小杆与竖直方向夹角时，每根杆对地面摩擦力减小，故每根杆受地面的作用力应减小，故D错误。故选C。
5．【答案】B
【解析】
A．当小车A上滑到斜面上某点时恰好被物块B垂直于斜面击中，则
且
物块在空中运动的时间为
故A错误；
B．物块B击中小车时，水平位移为
对小车，根据动能定理
解得物块击中小车时小车的速度为
故B正确；
C．物块击中小车时的速度等于
故C错误；
D．小车从开始运动到被物块击中时的位移
故D错误。
故选B。
6．【答案】C
【解析】
A．设正方向棱长为1，落点在棱上的小球，落在点时竖直位移最大，根据
可知，时间最长，根据
可知平抛的初速度最小，选项A错误；
B．根据
可知落点在面内的小球竖直位移相等，则时间相等，选项B错误；
C．落点在三角形内的小球时间相等，最大的水平位移为，最小水平位移为最小水平位移与最大水平位移之比为，则平抛初速度的最小值与最大值之比是，选项C正确；
D．落点在线上的小球，竖直速度均为
落地时重力的瞬时功率
均相同，选项D错误。
故选C。
7．【答案】B
【详解】A．在时刻，物块的速度为
故A正确，不符合题意；
B．在时间内，物块的图像如下
如果是匀加速直线运动，位移为
实际做加速度增大的加速运动，图形面积表示位移，可知物块的位移小于7m，故B错误，符合题意；
C．由图可知
在时刻，物块的加速度为
故C正确，不符合题意；
D．根据牛顿第二定律可得在时刻，拉力的大小为
故D正确，不符合题意。
故选B．
8．【答案】A
【详解】A．面片飞行过程中水平方向做匀速直线运动，若先飞出的面片初速度较大，则空中相邻两个面片飞行过程中水平距离逐渐变大，故A正确；
B．掉落位置不相同的小面片，下落高度相同，由可知，下落的时间相等，由可知，从抛出到落水前瞬间速度的变化量相等，故B错误；
CD．由可知，下落时间为
水平位移的范围为
则初速度的取值范围为
可得
落入锅中时的竖直分速度为
则落入锅中时，最大速度
最小速度为
可知，落入锅中时，最大速度不是最小速度的3倍，故CD错误。故选A。
9．【答案】BC
【详解】A．频闪照相的时间间隔
题图中所有位置曝光两次，所以点到竖直上抛的最高点的时间间隔为
所以从最高点开始至下落到点经历的时间为
过点时的速度为
选项A错误；
B．从最高点下落到点经历的时间为
所以点距竖直上抛的最高点的距离为
选项B正确；
CD．初速度为0的匀加速度直线运动，在连续相同时间内的位移之比为，若从最高点至点分为7个相同的时间间隔，每个间隔为0.1s，满足
选项C正确，选项D错误。
故选BC。
10．【答案】BC
【解析】
AB．设小物体受到的支持力为，则有
解得
故A错误、B正确；
CD．若“V”型二面体突然停止转动，设小物体在二面体上运动的时间为，运动的初速度大小为，加速度大小为，沿AD方向向下运动的距离为，则有

解得
故C正确、D错误。
故选BC。
11．【答案】BC
【解析】
A．无风时，设悬挂点两侧的晾衣绳与竖直方向的夹角为，由几何关系可知

对悬挂点受力分析可知
解得
A项错误；
B．有风时，设悬挂点左侧的晾衣绳长度为，右侧长度为，则有

解得
设左侧晾衣绳与竖直方向的夹角为，右侧晾衣绳与竖直方向的夹角为，由几何关系可知
，
设此时细线中的拉力大小为，对悬挂点受力分析，竖直方向有
解得
B项正确；
C．水平方向有
解得
C项正确；
D．衣服和衣架稳定后，晾衣绳对其作用力大小等于其重力和风力的矢量和，则
D项错误。
故选BC。
12．【答案】AC
【详解】A．打开开关瞬间，表演者高度为0，则有
根据牛顿第二定律有
解得
故A正确；
B．根据图像可知，当风力与表演者的重力相等时有
解得
由于
可知，重力与风力大小相等时的高度为
可知，在高度小于5m时，风力大于重力，加速度方向向上，表演者处于超重状态，在高度大于5m时，风力小于重力，加速度方向向下，表演者处于失重状态，故B错误；
C．结合上述可知，表演者先向上做加速度减小得加速运动，表演者上升5m时，加速度为0，速度达到最大值，故 C 正确；
D．结合上述可知，表演者先做加速度逐渐减小的加速运动，再做加速度逐渐增大的减速运动，故D错误。
故选AC。
13．【答案】0.6 非线性 9.83
【详解】（4）［1］由表中数据在图（b）中描点画图，如图所示。
（5）［2］由绘制的h-t图线可知，下落高度随时间的变化是非线性关系。
（6）［3］如果长直木条做自由落体运动，则满足
由
可得
解得
14．【答案】（1）1.6（2）①②
【解析】
【小问1】
打点周期为，M、和P、间各有4个点未标出，则M、和P、间的运动时间为
由逐差法有
解得
[1]对重物由牛顿第二定律得
可得
则斜率
截距绝对值
解得
[2]由图可知，钩码的加速度为重物的2倍，则
又 解得
15．【答案】（1）0.3，8m/s；（2），
【详解】（1）由于长木板上表面光滑，则木板向右运动过程中，物块处于静止状态，根据图乙可知，时刻后，物块脱离木板，之后过程木板做匀减速运动的加速度大小
根据牛顿第二定律有
解得
时刻之前，物块静止在木板上，根据牛顿第二定律有
根据图乙可知
解得
（2）根据图乙可知，木板的长度为
物块脱离木板后木板的位移
则长木板在整个运动过程中的平均速度
16．【答案】（1），；（2）；（3）2m
【详解】（1）由题图可知，第1s内煤块的加速度大小为
第2s内煤块的加速度大小为
（2）煤块的加速度在1s末发生突变，则在第1s内对煤块有
在第2s内对煤块有
联立解得
（3）内皮带的位移及物体的位移分别为

它们的相对位移为
内皮带的位移及物体的位移分别为
它们的相对位移为
内物体位移小于皮带位移，在皮带上出现5m长的痕迹，内物体位移大于皮带的位移，这1m长的痕迹与刚才的痕迹重合，所以皮带上出现的痕迹长为2m。
17．【答案】（1）；（2）
【解析】
（1）设人蹬墙后的水平速度大小为，从到做斜抛运动，水平方向有
竖直方向有
由
联立得
（2）由题意可知
人从静止开始到做匀加速直线运动，根据速度位移公式得
解得