甘肃省天水市第一中学2024-2025学年高三上学期12月月考 物理试题

这是一份甘肃省天水市第一中学2024-2025学年高三上学期12月月考 物理试题，共12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。
一、单选题（本大题共6小题）
1．关于物理概念的定义所体现的思想方法，下列叙述正确的是（ ）
A．交变电流的有效值体现了等效思想
B．平均速度的概念体现了极限思想
C．电阻的概念体现了控制变量思想
D．重心的概念体现了理想模型思想
2．伽利略在研究变速运动问题时，坚信自然界的规律是简洁明了的。他从这个信念出发，猜想自由落体也一定是一种最简单的变速运动，而最简单的变速运动，它的速度应该是均匀变化的。但是，速度的变化怎样才算“均匀”呢？他考虑了两种可能：第一种是在相等时间内速度的增量相等，第二种是在相等位移内速度的增量相等。下列哪个是第二种匀变速运动的v—t图像（ ）
A．B．
C．D．
3．质量为的凹槽静止在水平地面上，内壁为半圆柱面，截面如图所示，为半圆的最低点，为半圆水平直径的端点。凹槽恰好与竖直墙面接触，内有一质量为的小滑块。用推力推动小滑块由A点向点缓慢移动，力的方向始终沿圆弧的切线方向，在此过程中所有摩擦均可忽略，下列说法正确的是（ ）
A．推力先增大后减小
B．凹槽对滑块的支持力先减小后增大
C．墙面对凹槽的压力先增大后减小
D．水平地面对凹槽的支持力先减小后增大
4．将闭合线圈垂直放置在磁场中，若磁感强度随时间变化规律如下图所示，其中能在线圈中产生恒定感应电流的是（ ）
A．B．C．D．
5．如图所示，光滑的斜槽由槽板AB、BC组成，AB与BC的夹角大于90，质量为m的球放在斜槽中，当斜槽和球一起沿水平面向右运动的过程中以下不正确的（ ）
A．球对AB槽板的压力可能大于mg
B．球对AB槽板的压力可能等于零
C．球对BC槽板的压力可能大于mg
D．球对BC槽板的压力可能小于mg
6．如图所示，物块套在光滑的竖直杆上，通过光滑的定滑轮用不可伸长的轻绳将物块由A点匀速拉到B点，AB高度为h，则在运动过程中（ ）
A．绳子张力增大B．绳子自由端的速率增大
C．拉力F做的功为D．拉力F的功率P减小
二、多选题（本大题共4小题）
7．我国高铁技术处于世界领先水平，和谐号动车组是由动车和拖车编组而成，提供动力的车厢叫动车，不提供动力的车厢叫拖车。假设动车组各车厢质量均相等，动车的额定功率都相同，动车组在水平直轨道上运行过程中阻力与车重成正比。某列动车组由8节车厢组成，其中第1、5节车厢为动车，其余为拖车，则该动车组（ ）
A．启动时乘客受到车厢作用力的方向与车运动的方向相反
B．做匀加速运动时，第5、6节与第6、7节车厢间的作用力之比为3：2
C．与改为4节动车带4节拖车的动车组最大速度之比为1：2
D．与改为4节动车带4节拖车的动车组最大速度之比为1：4
8．在“嫦娥五号”任务中，有一个重要环节，轨道器和返回器的组合体（简称“甲”）与上升器（简称“乙”）要在环月轨道上实现对接，以使将月壤样品从上升器转移到返回器中，再由返回器带回地球。对接之前，甲、乙分别在各自的轨道上做匀速圆周运动，且甲的轨道半径比乙小，如图所示，为了实现对接，处在低轨的甲要抬高轨道。下列说法正确的是（ ）
A．在甲抬高轨道之前，甲的线速度小于乙
B．甲可以通过增大速度来抬高轨道
C．在甲抬高轨道的过程中，月球对甲的万有引力逐渐增大
D．返回地球后，月壤样品的重量比在月球表面时大
9．如图，带有光滑竖直杆的斜面固定在水平地面上，放置于斜面上的光滑小球与套在竖直杆上的小滑块用轻绳连接，开始时轻绳与斜面平行，现给小滑块施加一竖直向上的拉力，使小滑块沿杆缓慢上升，小球始终未脱离斜面，在此过程中（ ）
A．轻绳对小球的拉力逐渐增大
B．斜面对小球的支持力先增大后减小
C．竖直杆对小滑块的弹力先增大后减小
D．对小滑块施加的竖直向上的拉力逐渐增大
10．如图甲，长木板A放在光滑的水平面上，质量为m=3kg的另一木块B可看作质点，以水平速度v0=2m/s滑上原来静止的长木板A的表面。由于A、B间存在摩擦，之后A、B速度随时间变化情况如图乙所示，则下列说法正确的是（g取10m/s2）（ ）
A．木板的质量为M=3kgB．木块减小的动能为1.5J
C．系统损失的机械能为3JD．A、B间的动摩擦因数为0.2
三、实验题（本大题共2小题）
11．某同学做验证向心力与线速度关系的实验。装置如图所示，一轻质细线上端固定在拉力传感器上，下端悬挂一小钢球，钢球静止时刚好位于光电门中央。主要实验步骤如下：
①用游标卡尺测出钢球直径d；
②将钢球悬挂静止不动，此时力传感器示数为F1，用米尺量出线长L；
③将钢球拉到适当的高度处释放，光电门计时器测出钢球的遮光时间为t，力传感器示数的最大值为F2；
已知当地的重力加速度大小为g，请用上述测得的物理量表示：
（1）钢球经过光电门时的线速度表达式v＝ ，向心力表达式 ＝ ；
（2）钢球经过光电门时的所受合力的表达式F合＝ ；
（3）若在实验误差允许的范围内F向＝F合，则验证了向心力与线速度的关系。该实验可能的误差有： 。（写出一条即可）
12．宇航员登录某星球做了一个平抛运动实验，并用频闪照相机记录小球平抛运动的部分轨迹，且平抛初速度为5m/s．将相片放大到实际大小后在水平方向和竖直方向建立平面直角坐标系，小球在A、B和C点的坐标分别为（0m，0m）、（0.50m，0.25m)和（1.00m，0.75m）．那么：
①频闪照相机的频闪频率为 Hz；
②该星球表面重力加速度为 m/s2；
③小球开始做平抛运动的初始位置坐标为x= m；y= m．
四、解答题（本大题共2小题）
13．我国发射的“神舟”五号飞船于2003年10月15日上午9:00在酒泉载人航天发射场发射升空，按预定计划在太空飞行了接近21小时，环绕地球14圈，在完成预定空间科学和技术试验任务后于北京时间10月16日6时07分在内蒙古中部地区准确着陆。飞船运行及航天员活动时刻表如下：
15日[09:00发射升空][09:10船箭分离][09:34感觉良好]
15日[09:42发射成功][17:26天地通知][18:40展示国旗]
15日[19:58家人通话][23:45太空熟睡]
16日[04:19进入最后一圈][05:04进入轨道][0.5:35命令返回]
16日[0.5:36飞船分离][05:38制动点火][06:07飞船着陆]
16日[06:36回收成功][06:54自主出舱]
试回答下列问题：
(1)根据以上数据可以估计船的轨道半径约是通讯卫星轨道半径的多少倍？（保留根号）
(2)当返回舱降到距地球10km时，回收着陆系统启动工作，弹出伞舱盖，连续完成拉出引导伞、减速伞和主伞动作，主伞展开面积足有1200m2，由于空气阻力作用有一段减速下落过程，若空气阻力与速度的平方成正比，并已知返回舱的质量为8t，这一过程的收尾速度为14m/s，则当返回舱速度为42m/s时的加速度为多大？（g取10m/s2）
(3)当返回舱在距地面约1m时，点燃反推火箭发动机，最后以不大于3.5m/s的速度实现软着陆，这一过程中反推火箭产生的动力约等于多少？（这一过程空气阻力与自身重力可看作平衡）
14．如图所示，AB为一光滑固定轨道，AC为动摩擦因数μ＝0.25的粗糙水平轨道，O为水平地面上的一点，且B、C、O在同一竖直线上，已知B、C两点的高度差为h，C、O两点的高度差也为h，AC两点相距s＝2h. 若质量均为m的两滑块P、Q从A点以相同的初速度v0分别沿两轨道滑行，到达B点或C点后分别水平抛出．求：
(1)两滑块P、Q落地点到O点的水平距离．
(2)欲使两滑块的落地点相同，滑块的初速度v0应满足的条件．
(3)若滑块Q的初速度v0已满足(2)的条件，现将水平轨道AC向右延伸一段L，要使滑块Q落地点距O点的距离最远，L应为多少？
参考答案
1．【答案】A
【详解】A．交变电流的有效值体现了等效思想，A正确；
B．平均速度体现了等效替代的思想，B错；
C．电阻的定义式为比值法，C错误；
D．重心的概念体现了等效替代思想，D错误。选A。
2．【答案】C
【详解】若是在相等位移内速度的增量相等，则相同的位移内速度一直增加，所需要的时间越来越少，而速度变化量一样，因此加速度越来越大，斜率越来越大。选C。
3．【答案】C
【详解】AB ．对滑块受力分析，由平衡条件有，，滑块从A缓慢移动B点时，越来越大，则推力F越来越大，支持力N越来越小，所以AB错误；
C．对凹槽与滑块整体分析，有墙面对凹槽的压力为，则越来越大时，墙面对凹槽的压力先增大后减小，所以C正确；
D．水平地面对凹槽的支持力为N地=M+mg-Fsinθ=M+mg-mgsin2θ，则越来越大时，水平地面对凹槽的支持力越来越小，所以D错误；选C。
4．【答案】A
【详解】根据法拉第电磁感应定律可知，当通过闭合线圈的磁通量均匀变化时，在线圈中产生恒定的感应电动势，从而产生恒定的感应电流。选A。
5．【答案】C
【详解】AD．当斜槽和球一起沿水平面向右以较大的加速度运动时，球可离开BC水平面，此时AB对球的弹力和球的重力的合力产生加速度，此时球对AB槽板的压力大于mg，球对BC槽板的压力小于mg，选项AD正确，不符合题意；
BC．当斜槽和球一起沿水平面向右匀速运动时，球受力平衡，此时AB与球虽然接触但不是不产生弹力，即此时球对AB槽板的压力等于零，球对BC槽板的压力等于mg，结合上述分析可知，球对BC槽板的压力不可能大于mg，选项B正确，不符合题意；选项C错误，符合题意。选C。
6．【答案】A
【详解】A．因为物块做匀速直线运动，在竖直方向上合力为零，则有，因为增大，减小，则拉力F增大，A正确；
B．物块沿绳子方向上的分速度，该速度等于自由端的速度，增大，自由端速度v减小，B错误；
C．F为变力，不能用功的定义。应根据动能定理，拉力F做功等于克服重力做的功，即，故C错误；
D．拉力的功率为，可知拉力F的功率P不变，D错误。选A。
7．【答案】BC
【详解】A．启动时乘客的加速度的方向与车厢运动的方向是相同的，所以乘客受到车厢作用力的方向与车运动的方向相同。故A错误；
B．做加速运动时，有两节动力车厢，对整个的车进行受力分析得把6、7、8车厢看成一个整体，第5、6节车厢间的作用力为，由牛顿第二定律 ，把7、8车厢看成一个整体，第6、7节车厢间的作用力为，由牛顿第二定律，联立可得，故B正确；
CD．当只有两节动力车时，最大速率为，由瞬时功率表达式，改为4节动车带4节拖车的动车组时最大速率为，由瞬时功率表达式，联立可得，故C正确，D错误。选BC。
8．【答案】BD
【详解】A．在甲抬高轨道之前，两卫星均绕月球做匀速圆周运动，有，可得线速度为，因，则甲的线速度大于乙的线速度，A错误；
B．低轨卫星甲变为高轨卫星，需要做离心运动，则需要万有引力小于向心力，则需向后喷气增大速度，B正确；
C．在甲抬高轨道的过程中，离月球的距离r逐渐增大，由可知月球对卫星的万有引力逐渐减小，C错误；
D．因地球表面的重力加速度比月球表面的重力加速度大，则由可知月壤样品的重量在地表比在月表要大，D正确。选BD。
9．【答案】AD
【详解】AB．对小球受力分析，受重力、支持力和细线的拉力，如图所示
根据平衡条件可知，细线的拉力T增加，支持力N减小，A正确，B错误；
CD．对球和滑块整体分析，受重力、斜面的支持力N，杆的支持力，拉力F，如图所示
根据平衡条件，水平方向有，竖直方向有，由于N减小，减小，F增加；故C错误，D正确。选AD。
10．【答案】AC
【详解】AD．由图像可知，A、B的加速度大小都为1m/s2，根据牛顿第二定律知，，可得，，故A正确，D错误；
B．木块减小的动能，故B错误；
C．系统损失的机械能，故C正确。选AC。
11．【答案】；；；摆线的长度测量有误差
【详解】（1）[1]小球的直径d，遮光时间为t，所以通过光电门的速度为
（2）[2]根据题意知，小球圆周运动的半径为，小球质量，则向心力表达式为
（2）[3]钢球经过光电门时只受重力和绳的拉力，所受合力为
（3）[4]测量摆线长度时存在误差。
12．【答案】10；25；-0.25；-0.03125
【思路点拨】本题通过实验探究出平抛运动处理的规律，并掌握了运动的合成与分解，同时运用运动学公式分别对水平方向和竖直方向进行分析求解即可．
【分析】用频闪照相仪得到的图片，它们间的时间是相等，但A的位置并不一定是抛出点．所以处理时A位置的竖直方向有初速度．结合水平位移和水平速度可求出它们间的时间．利用在相等的时间内位移之差是恒定的求解重力加速度；根据中间时刻的瞬时速度等于此段位移的平均速度，可得小球到达B点的竖直速度，于是可得小球从抛出到B的时间，结合自由落体规律和水平方向的规律可得抛出点的坐标．
【详解】①频闪照相机的频闪频率为 ，②根据∆y=gT2可得 ，③B点的竖直速度，则抛出点到B点的竖直距离： ，到达B点的时间 则抛出点的纵坐标y=-(0.28125-0.25)m=-0.03125m；抛出点的横坐标为x=-(v0tB-xB) =-(5×0.15-0.5)m=-0.25m；
13．【答案】(1)；(2)；(3)。
【详解】(1)分析题中所给数据可知，飞船的运行周期约为90分钟。飞船绕地球飞行过程中：，=常量，对飞船与同步卫星，应有，解得：
(2)由题意可知：返回舱速度为42m/s时：，，返回舱速变为14m/s时：，，，解得：
(3)点燃反推火箭后，由牛顿第二定律得：F=ma，软着陆速度若是3.5m/s，则：，联立解得：。
14．【答案】(1), ； (2) ；(3)
【详解】（1）滑块P从A到B的过程中由动能定理可知，可得，从B点抛出，，解得，滑块Q从A到C过程，由动能定理得，解得，从C点抛出，，解得
（2）要使x1=x2，联立解得
（3）由动能定理得，在延伸最右端抛出:,，距O点的距离为，得，当Δx取最大值。