山西省长治市2024-2025学年高三(上)11月月考物理试卷(解析版)

这是一份山西省长治市2024-2025学年高三(上)11月月考物理试卷(解析版)，共21页。
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在试卷和答题卡指定位置上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案用0.5mm的黑色笔迹签字笔写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 秋日的周末，李明在汾河四期的自行车专用道上骑行。某段时间内，自行车沿直线行进，手机运动软件记录了自行车的图像，如图所示。为分析这一时段内的运动，他用虚线将运动作了近似处理，下列说法正确的是（ ）
A. 在时刻，虚线反映加速度比实际的大
B. 在时间内，由虚线计算出的平均速度比实际的大
C. 在时间内，由虚线计算出的位移比实际的大
D. 在时间内，虚线反映的是匀变速运动
【答案】C
【解析】A．图线的斜率表示加速度，由图可知，时刻实线的斜率较大，即实际的加速度大，故A错误；
B．图线的面积表示位移，由图可知时间内，实线与横轴围成的面积较大，即实际的位移较大，根据可知，实际的平均速度较大，故B错误；
C．图线的面积表示位移，由图可知时间内，虚线与横轴围成的面积较大，即由虚线计算出的位移比实际的大，故C正确；
D．由图可知，时间内，虚线表示的纵坐标，即瞬时速度不变，即反映的是匀速直线运动，故D错误。
故选C。
2. 校运会上，运动员以背越式成功过杆的情景如图所示。在跳高运动员从地面起跳到落地的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 起跳时，运动员对地面压力值大于地面对他支持力的值
B. 在空中，上升时运动员处于超重状态，下落时处于失重状态
C. 在最高点，运动员速度为零，加速度也为零
D. 落地时，地面对运动员向上平均作用力的值大于他重力的值
【答案】D
【解析】A．由牛顿第三定律可知，起跳时，运动员对地面压力的值等于地面对他支持力的值，A错误；
B．在空中，不论上升还是下落，加速度都向下，运动员都处于失重状态，B错误；
C．在最高点，运动员速度为零，加速度不为零，C错误；
D．对运动员受力分析和运动分析，取向上为正，由动量定理可知
可得
落地时，地面对运动员向上平均作用力的值大于他重力的值，D正确。
故选D。
3. 质量为m的轮滑运动员，从倾角为θ的斜面底端沿直线冲上足够长的斜面，经时间t1速度变为零，再经时间t2返回到斜面底端。已知运动员在运动过程中受到的摩擦力大小始终为Ff，重力加速度为g，则在往返过程中，运动员所受（ ）
A. 重力的冲量值为mg（t1 + t2）sinθ
B. 支持力的冲量值为mg（t1 + t2）csθ
C. 摩擦力的冲量值为Ff（t1 + t2）
D. 合力的冲量值为0
【答案】B
【解析】A．重力对运动员的冲量值为
故A错误；
B．将重力按照垂直斜面和平行于斜面分解，可得支持力
则支持力对运动员的冲量值为
故B正确；
C．运动员向上滑动时摩擦力方向沿斜面向下，运动员向下滑动时摩擦力方向沿斜面向上，以沿斜面向上为正方向，则摩擦力的冲量值为
故C错误；
D．一开始运动员的动量沿斜面向上，最后运动员的动量沿斜面向下，根据动量定理可知
由于
合外力的冲量不为0，故D错误。
故选B。
4. 排污工程施工时，工人站在地面上手握细绳的一端通过细绳拉住重物P，平衡时悬挂定滑轮的细绳与竖直方向成角，如图所示。不考虑滑轮质量和摩擦，用F表示细绳中拉力的大小，下列分析正确的是（ ）
A. 若仅工人向右移动一小段距离，平衡后F减小
B. 若仅工人向左移动一小段距离，平衡后F保持不变
C. 若仅减小P的重量，角将变小
D. 若仅减小P的重量，角将变大
【答案】A
【解析】A．图像可知绳子和滑轮构成的结点为活结，设重物重力为mg，把结点和滑轮作为一个整体受力分析可知，受到拉力F1、F2、F而处于平衡状态，如图
根据活结特点和三力平衡可知，拉力F的反向延长线平分F1、F2的夹角，且，由图可知均为，故有平衡条件可知
若仅工人向右移动一小段距离，可知变大，故变小，故F变小，故A正确；
B．以上分析可知，若仅工人向左移动一小段距离，可知变小，故变大，故F变大，故B错误；
CD．以上分析可知只与工人左移动或右移动有关，与P质量无关，故CD错误。
故选A 。
5. 着陆月球前，“嫦娥六号”的轨迹可简化为如图所示的模型。Ⅰ是地月转移轨道，Ⅱ、Ⅲ是绕月球运行的椭圆轨道，Ⅳ是绕月球运行的圆形轨道，P、Q分别为椭圆轨道Ⅱ的远月点和近月点。关于“嫦娥六号”的说法正确的是（ ）
A. 在轨道Ⅱ上P点的速度大于月球的第二宇宙速度
B. 在轨道Ⅱ上P点的机械能小于在轨道Ⅳ上Q点的机械能
C. 在轨道Ⅳ上运行的周期小于在轨道Ⅲ上运行的周期
D. 若返回地球，脱离月球的速度应大于地球的第二宇宙速度
【答案】C
【解析】AD．根据第二宇宙速度定义，可知“嫦娥六号”在P点时被月球捕获绕月球运动，则其在P点的速度小于月球的第二宇宙速度；若返回地球，则脱离月球的速度应大于月球的第二宇宙速度，故AD错误；
B．“嫦娥六号”从椭圆轨道Ⅱ到轨道Ⅳ，需要通过减速实现从高轨道变到低轨道，克服外力做功，机械能减小，所以可知“嫦娥六号”在轨道Ⅱ上P点的机械能大于在轨道Ⅳ上Q点的机械能，故B错误；
C．根据开普勒第三定律，可知，由于“嫦娥六号”在轨道Ⅳ上运行的轨道半径小于其在轨道Ⅲ上运行的半径，可知其在轨道Ⅳ上运行的周期小于在轨道Ⅲ上运行的周期，故C正确。
故选C。
6. 雨滴由静止竖直下落到地面的过程中，其质量不变，受到的空气阻力大小与其下落的速度大小成正比。一雨滴从足够高的空中落下，若雨滴下落的时间为t，下落的高度为h、速度大小为v、动能为，以地面为零势能面，雨滴的重力势能为，下列图像中大致正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】AB．由题意可知雨滴受到空气阻力大小与其下落的速度大小成正比，即空气阻力
f=kv
对雨滴由牛顿第二定律有mg-kv=ma
雨滴从静止开始下落，速度v逐渐增大，则加速度a逐渐减小，若毽子下落的高度足够大，加速度可能减小为零，即速度先增大，之后可能不变，h-t图像的斜率表示速度，所以h-t图像的斜率先增加可能之后不变，v-t图像的斜率表示加速度，所以v-t图像的斜率先增大可能之后不变，故A正确，B错误；
C．设雨滴原来距地面的高度为H，则下落高度为h时，距离地面的高度为H-h，则其重力势能表达式为
Ep=mg（H-h）
Ep-h为线性关系，其图像应是向下倾斜的直线，故C错误；
D．由动能定理有
Ek=（mg-kv）h
根据上述分析可知速度v的变化特点，所以Ek-h图像的斜率开始阶段是减小的，最后可能不变，故D错误。故选A。
7. 在某次深海下潜的最后阶段，“蛟龙号”潜水器做减速运动的加速度大小a随时间t变化的关系如图所示，时刻“蛟龙号”的速度恰好为零。下列说法中正确的是（ ）
A. 时间内，“蛟龙号”做匀减速运动
B. 时刻，“蛟龙号”的速度大小是时刻的2倍
C. 时间内，“蛟龙号”的位移大小为
D. 时刻，海水对“蛟龙号”的作用力大小是时刻的2倍
【答案】C
【解析】A．由图可知，时间内，“蛟龙号”的加速度大小减小，所以“蛟龙号”做加速度减小的减速运动，故A错误；
B．根据可知，图线与横轴所围面积表示速度变化量，又因为时刻“蛟龙号”的速度恰好为零，所以，时刻“蛟龙号”的速度大小为
时刻“蛟龙号”的速度大小为
即
所以，时刻“蛟龙号”的速度是时刻的2倍，故B错误；
C．与B选项同理，可知“蛟龙号”的初速度为
又因为时间内，“蛟龙号”做匀减速直线运动，所以位移为
故C正确；
D．时刻对“蛟龙号”，根据牛顿第二定律
时刻对“蛟龙号”，根据牛顿第二定律
所以
故D错误。故选C。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. 小球在几个力的作用下沿某一方向做匀速直线运动，某时刻撤掉其中一个力而其他力保持不变，则小球在之后的运动中可能出现的情况有（ ）
A. 速度和加速度的方向都在不断变化
B. 速度与加速度方向间的夹角一直减小
C. 在相等的时间间隔内，动量的变化量相等
D. 在相等的时间间隔内，动能的变化量相等
【答案】C
【解析】AB．小球受到几个力的作用而做匀速直线运动，这几个力的合力为零；如果撤掉其中的一个力而其他几个力保持不变，小球所受合力与撤掉的那个力等大、反向，但合力的方向不一定与初速度方向相同，合力的方向与速度方向可能相同，也可能相反；可能夹角是锐角也可能是钝角，也可能垂直，所以小球加速度的方向不变，速度的方向可能变化；速度如果与加速度同向，速度与加速度方向间的夹角一直为0，故AB错误；
C．由动量定理，可知在相等的时间间隔内，动量的变化量相等，故C正确；
D．由于小球做匀变速直线或曲线运动，在相等的时间间隔内，合力做功不相等，由动能定理，可知动能的变化量不相等，故D错误。故选C。
9. 如图，两质量相等的小物块P和Q放在水平转盘上，它们与转盘间的最大静摩擦力均为各自重力的k倍。P与竖直转轴的距离为d，连接P、Q的细线长也为d，且P、Q与转盘中心三者共线，初始时，细线恰好伸直但无张力。现让该装置开始绕轴转动，在圆盘的角速度缓慢增大的过程中，重力加速度为g，下列判断正确的是（ ）
A. 当时，绳子一定无弹力
B. 当时，P、Q相对于转盘会滑动
C. 当时，P受到的摩擦力随的增大而变大
D. 当时，Q受到的摩擦力随的增大而变大
【答案】AC
【解析】A．开始转动时圆盘的角速度较小，两木块都靠静摩擦力提供向心力，因为两木块角速度、质量都相同，根据向心力公式可知，Q先达到最大静摩擦力，根据牛顿第二定律得
解得
因此当时，绳子一定无弹力，A正确；
B．角速度继续增大，绳子出现拉力，Q受最大静摩擦力不变，角速度继续增大，P的静摩擦力继续增大，当增大到最大静摩擦力时，P、Q相对于转盘开始滑动，根据牛顿第二定律，对P有
对Q有
联立解得
因此当时，P、Q相对于转盘会发生滑动，B错误；
C．当时，P相对转盘是静止的，受到的摩擦力为静摩擦力，根据牛顿第二定律有
当增大时,静摩擦力也增大，C正确；
D．当时，绳子出现拉力，Q所受静摩擦力达到最大值且保持不变，D错误。
故选AC。
10. 排球训练中，运动员跳起后在离地面高度为h的O位置将排球水平击出，排球在空中的运动轨迹如图所示。已知排球质量为m，水平初速度为，在运动过程中受到的空气阻力大小与速率成正比，比例系数为k。排球落地点为P，速度大小为v，方向与水平面的夹角为，重力加速度为g。则排球（ ）
A. 到达P点时，重力的功率为
B. 从O到P，运动的时间为
C. 从O到P，水平位移大小为
D. 从O到P，克服空气阻力做的功为
【答案】BD
【解析】A．小球落地时重力的功率为
故A错误；
B．小球在下落过程中，取向下为正方向，竖直方向上由动量定理得
从O到P，竖直方向的位移为h，因此有
以上联立得
故B正确；
C．小球在水平方向做匀减速运动，由动量定理得
从O到P，设水平位移为L，因此有
以上联立得
故C错误；
D．小球在下落过程由动能定理得
得
故D正确。
故选BD。
三、非选择题：本大题共5小题，共54分。
11. 图甲是探究向心力与角速度大小关系的装置。电动机的竖直转轴上，固定有光滑水平直杆，直杆上距转轴中心40cm处固定有直径1.00cm的竖直遮光杆。水平直杆上套有质量为0.20kg的物块，物块与固定在转轴上的力传感器通过细线连接。当物块随水平直杆匀速转动时，细线拉力F的大小可由力传感器测得，遮光杆经过光电门的时间可由光电计时器测得。
（1）若遮光杆经过光电门时的遮光时间为0.10s，则直杆转动的角速度为______rad/s。
（2）保持物块的质量和细线的长度不变，改变转轴的角速度，测得F与对应角速度的数据如下表，在图乙中描点并作出图像_________。
（3）图像可得出的结论是：在质量和半径不变时，物块所受向心力与角速度大小关系是______（填选项前字母）。
A. B.
C D.
【答案】（1）0.25
（2） （3）C
【解析】【小问1详解】
根据
可得
【小问2详解】
做出图像如图
【小问3详解】
图像可得出的结论是：在质量和半径不变时，物块所受向心力与角速度大小的平方成正比，即关系是。故选C。
12. 某实验小组在暗室里用图甲的装置验证机械能守恒定律，用到的主要实验器材有：分液漏斗、接水盒、一根有刻度的米尺、频闪照相机。主要实验步骤如下：
①在分液漏斗内盛满清水，调节阀门，让空中下落的水滴只有一滴；
②用照相机对下落的一个水滴进行频闪拍摄，照片中各时刻水滴对应位置如图乙所示；
③测出每次闪光水滴间距离如图乙，对数据进行分析，得到结论。
已知照相机的频闪频率为30 Hz，g = 9.8 m/s2，回答下列问题：
（1）图乙中9位置水滴速度的大小为______m/s（结果保留三位有效数字）；
（2）若水滴的质量为10 mg，水滴在位置1的速度可视为0，图乙中，水滴从位置1到位置9减小的重力势能为______J，增加的动能为______J（结果均保留三位有效数字）；
（3）对水滴从位置l到位置2、3……9的过程进行分析，发现从1到9重力势能的减少量与动能增加量的差值比从1到2、3……8的都大，其原因可能是从1到9的过程中水滴克服空气阻力做的功与到其他位置相比______（选填“最大”“最小”或“相同”）；
（4）规定实验的。若水滴的机械能守恒，则从位置1到位置9的过程中，实验的相对误差为______%（结果保留一位有效数字）。
【答案】（1）2.59
（2）3.37 × 10−5 3.35 × 10−5
（3）最大 （4）0.6
【解析】【小问1详解】
照相机的频闪频率为30 Hz，故水滴滴下的时间间隔为
图乙中9位置水滴速度的大小等于8 ~ 10段的平均速度，则
【小问2详解】
[1]水滴从位置1到位置9减小的重力势能为
[2]增加的动能为
【小问3详解】
对水滴从位置l到位置2、3……9的过程进行分析，发现从1到9重力势能的减少量与动能增加量的差值比从1到2、3……8的都大，其原因可能是从1到9的过程中水滴克服空气阻力做的功与到其他位置相比最大，机械能减少量最大。
【小问4详解】
取位置9为重力势能零势能面，则初态位置1时机械能为3.37 × 10−5 J，位置9时机械能为3.35 × 10−5 J，从位置1到位置9的过程中
13. 如图为跳台滑雪的局部赛道的示意图，A为起跳台的边缘，BC是倾角的雪坡，雪坡的顶端B位于A点的正下方。经过助滑的运动员（可视为质点），在时从A点沿水平方向飞出，时刻运动员的速度方向与雪坡平行，时刻落到雪坡上的P点。不考虑运动员受到的空气阻力，取，，重力加速度为g，求：
（1）运动员从A点飞出时速度的大小；
（2）A、B两点的高度差。
【答案】（1）
（2）
【解析】【小问1详解】
时刻运动员的速度方向与雪坡平行，则
解得运动员从A点飞出时速度的大小
【小问2详解】
时刻落到雪坡上的P点，则
，，
解得A、B两点的高度差
14. 2024年9月11日l8时，蓝箭航天自主研发的“朱雀三号”可重复使用垂直回收试验箭，在酒泉卫星发射中心点火升空，完成了10公里级以及发动机空中二次点火回收试验。点火后火箭匀加速上升，经113s发动机关闭火箭匀减速上升，到达最高点时距地面10050m。之后，火箭从最高点开始匀加速下落40s时，到达距地面4690m处，此时发动机二次点火使得“朱雀三号”匀减速下降，到达地面时速度刚好减为0。整个过程历时200s，火箭着陆平稳，落点准确，状态良好，试验任务取得圆满成功！设火箭整个运动过程中所受的空气阻力大小始终保持不变，取，求“朱雀三号”
（1）匀加速下落40s内空气阻力与重力比值；
（2）加速上升过程中发动机推力与重力比值。
【答案】（1）0.33
（2）
【解析】【小问1详解】
匀加速下落40s内运动的位移大小
由，解得匀加速下落40s内加速度大小为
由牛顿第二定律得
解得
小问2详解】
“朱雀三号” 匀加速下落40s末的速度大小为
设匀减速下落的时间为，则
解得
“朱雀三号”匀减速上升的时间
设匀加速运动的末速度为，则
解得
由，解得匀加速上升的加速度大小为
由牛顿第二定律得
解得
15. 如图所示，光滑水平面上有一质量为1.5kg的木板A，其上表面放有一质量为0.5kg的小物块B，B与A右端点的距离为2.0m。天花板上的O点，通过长度为0.9m的轻绳悬吊有质量为1.0kg的小球C，轻绳竖直时C紧靠B的左侧。竖直挡板固定于A的右侧，且略高于木板A的上表面。将C向左拉起，当轻绳与竖直方向的夹角为60°由静止释放，C到达最低点时与B发生弹性正碰，一段时间后，当A与B速度相同时，B恰好到达A的最右端且并未碰到竖直挡板。此后，B与竖直挡板发生多次碰撞，碰后B立即以原速率返回。取，求：
（1）B与A上表面间动摩擦因数；
（2）B与竖直挡板发生前两次碰撞的时间间隔；
（3）B最终静止时与A右端点的距离。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】【小问1详解】
对小球C，根据动能定理
解得，小球C到达最低点与B碰撞前的速度大小为
小球C与B碰撞后，设小球C的速度大小为，B的速度大小为，根据动量守恒
碰撞为弹性碰撞，所以动能守恒
联立，解得
，
此后，AB为整体，根据动量守恒
能量守恒
联立，解得
，
【小问2详解】
B与竖直挡板发生碰撞后，立即以原速率返回，此后B先向左减速后向右加速，A一直向左减速，对B，根据牛顿第二定律
解得
对A，根据牛顿第二定律
解得
则B向左减速到零的时间为
位移为
假设B向右可以一直加速，则根据运动的对称性可知，B的末速度大小仍为1m/s将比A的速度大，与实际不符，故B先加速后与A一起匀速，设加速时间为，共速后的速度大小为，则
解得
，
B加速的位移为
B匀速的位移为
匀速的时间为
所以，B与竖直挡板发生前两次碰撞的时间间隔为
【小问3详解】
由（2）分析可知，第二次碰撞前，即第一次碰撞后，B到A端的距离为
第二次碰撞后，B的速度大小为0.5m/s，则B向左减速到零的时间为
位移为
B先加速后与A一起匀速，设加速时间为，共速后的速度大小为，则
解得
，
B加速的位移为
则，第二次碰撞使B与A右端点的距离增大
同理可知，第次碰撞使B与A右端点的距离增大
所以，B最终静止时与A右端点的距离为0
0.5
1.0
1.5
2.0
F/N
0
0.13
0.50
1.12
2.00