四川省成都市新津区实验高级中学2024-2025学年高三上学期11月月考 物理试题（含解析）

这是一份四川省成都市新津区实验高级中学2024-2025学年高三上学期11月月考 物理试题（含解析），共17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（每题4分，共4×7=28分）
1. 如图所示，在国际田联德国卡尔斯鲁厄室内60米比赛中，苏炳添发挥出色，以6秒47的佳绩打破由自己保持的6秒50的原亚洲纪录并获得冠军，成为史上第一位跑进6秒50以内的亚洲选手。从物理学视角分析，下列说法正确的是（ ）
A. 题中6秒47表示时刻，60米表示位移
B. 由于苏炳添起跑加速度最大，所以才赢得了比赛
C. 苏炳添在加速起跑瞬间，初速度为0，处于平衡状态
D. 苏炳添冲刺终点线的瞬间，不能把他当成质点
【答案】D
【解析】
【详解】A．题中6秒47表示从起点到终点所用的时间，而不表示时刻，A错误；
B．苏炳添赢得了比赛是因为在相同的路程用时最短，即平均速度最大，B错误；
C．加速起跑瞬间，初速度为0，但加速度不为0，不处于平衡状态，C错误；
D．冲刺终点线的瞬间，需要考虑身体哪个部位最先触碰终点线，不能忽略他的大小和形状，不能把他当成质点，D正确；
故选D
2. 如图所示，河水流速为且一定，船在静水中的速度为v，若船从A点出发船头分别朝AB、AC方向划行到达对岸，已知划行方向与河的垂线方向夹角相等，两次的划行时间分别为、，则有（ ）
A. B. C. D. 无法确定
【答案】C
【解析】
【详解】依题意，划行方向与河垂线方向夹角相等则船在垂直于河岸方向上的分速度均为
设河宽为d，渡河时间为
联立，可得
故选C。
3. 在发射地球同步卫星的过程中，卫星首先进入椭圆轨道Ⅰ，然后在Q点通过改变卫星速度，让卫星进入地球同步轨道Ⅱ，则（ ）
A. 该卫星的发射速度必定大于第二宇宙速度
B. 在轨道Ⅰ上，卫星在P点的速度大于在Q点的速度
C. 卫星在同步轨道Ⅱ上的运行速度大于第一宇宙速度
D. 卫星在Q点通过减速实现由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A．11.2km/s是卫星脱离地球束缚的发射速度，而同步卫星仍然绕地球运动，故A错误;
C．7.9km/ s即第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，也是最大的圆周运动的环绕速度。而同步卫星的轨道半径要大于近地卫星的轨道半径由
得
根据v的表达式可以发现，同步卫星运行的线速度一定小于第一宇宙速度。故C错误;
B．在轨道Ⅱ上，P点是近地点，Q点是远地点，则卫星在P点的速度大于在Q点的速度。故B正确;
D．从椭圆轨道|到同步轨道II，卫星在Q点是做逐渐远离圆心的运动，要实现这个运动必须卫星所需向心力大于万有引力，所以应给卫星加速，增加所需的向心力。所以在轨道II上Q点的速度大于轨道Ⅰ上Q点的速度，故D错误;
故选B。
4. 如图，一物块从粗糙的斜面底端以初速度v0滑上斜面，当它滑到斜面顶端时，又返回到斜面底端，此时速度变为0.5v0，设物块上滑的时间是t1，下滑的时间是t2，上滑时的加速度的是a1，上滑时的加速度的是a2，则（ ）
A. t1=t2B. t1=2t2
C. a1=2a2D. a1=4a2
【答案】D
【解析】
【详解】CD．在上滑过程中，可以看成是反向的匀加速运动，则有
在下滑过程中，有
所以
选项C错误，D正确；
AB．在上滑过程中，有
在下滑过程中，有
所以
选项AB错误。
故选D
5. 如图所示，质量m＝1kg、长L＝0.8m的均匀矩形薄板静止在水平桌面上，其右端与桌子边缘相平，板与桌面间的动摩擦因数为μ=0.4。现用F=5N的水平力向右推薄板，使它翻下桌子，力F的作用时间至少为（取g＝10m/s2）
A. 0.8sB. 1.0sC. sD. s
【答案】A
【解析】
【详解】力作用在薄板上时，根据牛顿第二定律得
即
撤去外力后薄板做匀减速直线运动的加速度大小
使它翻下桌子运动的距离应为板长一半，即
解得
力F的作用时间
故选A。
6. 哈尔滨文化中心湿地公园位于哈尔滨大剧院周围，绿荷相倚满池塘。如图所示，有五片荷叶伸出荷塘水面，一只青蛙要从高处荷叶跳到低处荷叶上。设低处荷叶和青蛙在同一竖直平面内，高度相同，高度相同，分别在正上方。将青蛙的跳跃视为平抛运动，若以最大的初速度完成跳跃，则它应跳到（ ）

A. 荷叶aB. 荷叶bC. 荷叶cD. 荷叶d
【答案】B
【解析】
【详解】青蛙做平抛运动，水平方向匀速直线，竖直方向自由落体，则有
，
可得
因此水平位移越大，竖直高度越小，初速度越大，因此跳到荷叶上面。
故选B。
7. 嫦娥四号是我国探月工程二期发射的月球探测器，也是人类第一个着陆月球背面的探测器。嫦娥四号于2018年12月12日完成近月制动被月球捕获。若探测器近月环绕周期为T，探测器降落到月球表面后，从距月球表面高度为h处由静止释放一物体，测出物体落到月球表面的时间为t，已知月球半径为R，引力常量为G，将月球视为质量均匀分布的球体，通过以上物理量可求得月球的平均密度为（ ）
A B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】C．探测器近月环绕运动，根据万有引力提供向心力，有
解得
根据密度公式和体积公式解得
选项C错误；
ABD．物体落到月球表面有
月球表面有
联立密度公式和体积公式解得
选项D正确，AB错误。
故选D。
二、多选题（每题5分，共5×3=15分）
8. 如图所示，倾角为θ的斜面上固定有一竖直挡板，重为G的光滑小球静止时，挡板对球的弹力大小为，斜面对球的弹力大小为，则（ ）
A. B.
C. D.
【答案】BC
【解析】
【详解】小球受重力、挡板的支持力、斜面的支持力，如图所示
小球静止，则三个力的合力为零，根据平衡条件有
故选BC。
【点睛】对小球受力分析后，画出受力的示意图，根据共点力平衡条件，运用合成法，其中任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线。
9. 如图所示的皮带传动装置，主动轮上两轮的半径分别为和r，从动轮的半径为，A、B、C分别为轮缘上的三点，设皮带不打滑，则下列说法正确的是（ ）

A. A、B、C三点的转速大小之比
B. A、B、C三点的线速度大小之比
C. A、B、C三点的角速度之比
D. A、B、C三点的加速度之比
【答案】BC
【解析】
【详解】BC．由题可知，有
，
根据公式可知
故A、B、C三点线速度大小之比为
A、B、C三点的角速度之比为
故BC正确；
A．根据
可知A、B、C三点的转速之比为
故A错误；
D．由加速度公式可知，A、B、C三点的加速度之比为
故D错误。
故选BC。
10. 如图所示，轻弹簧的一端固定在倾角为θ=300的光滑斜面的底部，另一端和质量m为的小物块a相连，质量为m的小物块b紧靠a静止在斜面上，此时弹簧的压缩量为x0 ，从某时刻开始，对b施加沿斜面向上的外力F，使b始终做匀加速直线运动．经过一段时间后，物块a、b分离；再经过同样长的时间，b距其出发点的距离恰好也为x0 ,弹簧的形变始终在弹性限度内，重力加速度大小为g ．则（ ）
A. 弹簧的劲度系数
B. 弹簧恢复原长时物块a、b恰好分离
C. 物块b的加速度为
D. 拉力F的最小值为
【答案】AD
【解析】
【详解】A、对整体分析，根据平衡条件可知，沿斜面方向上重力的分力与弹簧弹力平衡，则有：，解得：，故A正确；
B、由题意可知，b经两段相等的时间位移为x0，由匀变速直线运动相邻相等时间内位移关系的规律可知：，说明当形变量为时二者分离，故B错误；
C、对m分析，因分离时a、b间没有弹力，则根据牛顿第二定律可知： ， 联立解得：，故C错误；
D、分离前对整体分析可知，由牛顿第二定律有，则有刚开始运动时拉力F的最小，F的最小值；分离后对b分析可知，由牛顿第二定律有，解得，所以拉力F的最小值为，故D正确；
故选AD．
【点睛】解题时一定要注意明确整体法与隔离法的正确应用，同时注意分析运动过程，明确运动学公式的选择和应用是解题的关键．
三、实验题（共15分）
11. 如图甲所示，利用双缝干涉测定光的波长的实验中，双缝间距，双缝到光屏的距离，实验时，接通电源使光源正常发光，调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。
（1）某种单色光照射双缝得到的干涉条纹如图乙所示，分划板在图乙中A位置时游标卡尺的读数（如图丙所示），则____mm，在B位置时游标卡尺的读数，相邻两亮条纹的间距____mm；该单色光的波长____nm。
（2）若装置数据不变，改用波长为的光照射双缝，则屏上观察到的条纹个数____（填“增加”“减少”或“不变”）。
（3）若测量头的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，如图丁所示，则在这种情况下测量干涉条纹的间距时，测量值____（填“大于”“小于”或“等于”）实际值。
【答案】（1） ①. 10.7 ②. 0.7 ③. 560
（2）减少 （3）大于
【解析】
【小问1详解】
[1]由图丙可得
[2]根据图乙可得相邻两亮条纹间距
代入得
[3]根据
可得该单色光的波长
代入得
【小问2详解】
根据
可知，改用波长为的光照射时，波长变长，条纹间距变大，条纹个数将减少。
【小问3详解】
若测量头的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，则在这种情况下测量干涉条纹的间距时，条纹是倾斜的，测量值大于实际值。
12. 用图1所示实验装置探究外力一定时加速度与质量的关系。
（1）以下操作正确的是______（单选，填正确答案标号）。
A. 使小车质量远小于槽码质量B. 调整垫块位置以补偿阻力
C. 补偿阻力时移去打点计时器和纸带D. 释放小车后立即打开打点计时器
（2）保持槽码质量不变，改变小车上砝码的质量，得到一系列打点纸带。其中一条纸带的计数点如图2所示，相邻两点之间的距离分别为，时间间隔均为T。下列加速度算式中，最优的是______（单选，填正确答案标号）。
A.
B.
C.
D.
（3）以小车和砝码的总质量M为横坐标，加速度的倒数为纵坐标，甲、乙两组同学分别得到的图像如图3所示。
由图可知，在所受外力一定的条件下，a与M成______（填“正比”或“反比”）；甲组所用的______（填“小车”、“砝码”或“槽码”）质量比乙组的更大。
【答案】（1）B （2）D
（3） ①. 反比 ②. 槽码
【解析】
【小问1详解】
A．为了使小车所受的合外力大小近似等于槽码的总重力，故应使小车质量远大于槽码质量，故A错误；
B．为了保证小车所受细线拉力等于小车所受合力，则需要调整垫块位置以补偿阻力，也要保持细线和长木板平行，故B正确；
C．补偿阻力时不能移去打点计时器和纸带，需要通过纸带上点迹是否均匀来判断小车是否做匀速运动，故C错误；
D．根据操作要求，应先打开打点计时器再释放小车，故D错误。
故选B。
【小问2详解】
根据逐差法可知
联立可得小车加速度表达式为
故选D。
【小问3详解】
[1]根据图像可知与M成正比，故在所受外力一定的条件下，a与M成反比；
[2]设槽码的质量为m，则由牛顿第二定律
化简可得
故斜率越小，槽码的质量m越大，由图可知甲组所用的槽码质量比乙组的更大。
四、解答题（共42分）
13. “嫦娥六号”在月球取土后，绕距离月球表面高度为h的圆轨道上做“环月等待”，运行周期为T。已知月球的半径为R，万有引力常量为G。求：
（1）月球的质量M；
（2）月球表面的重力加速度g。
【答案】（1）
（2）
【解析】
【小问1详解】
“嫦娥六号”在距离月球表面高度为h的圆轨道上绕月球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力可得
解得月球的质量为
【小问2详解】
在月球表面有
解得月球表面的重力加速度为
14. 第24届冬奥会将在我国举办。钢架雪车比赛的一段赛道如图1所示，长12m水平直道AB与长20m的倾斜直道BC在B点平滑连接，斜道与水平面的夹角为15°。运动员从A点由静止出发，推着雪车匀加速到B点时速度大小为8m/s，紧接着快速俯卧到车上沿BC匀加速下滑（图2所示），到C点共用时5.0s。若雪车（包括运动员）可视为质点，始终在冰面上运动，其总质量为110kg，sin15°=0.26，重力加速度取，求雪车（包括运动员）
（1）在直道AB上的加速度大小；
（2）过C点的速度大小；
（3）在斜道BC上运动时受到的阻力大小。
【答案】（1）；（2）12m/s；（3）66N
【解析】
【详解】（1）AB段
解得
（2）AB段
解得
BC段
过C点的速度大小
（3）在BC段有牛顿第二定律
解得
15. 如图所示，从A点以某一水平速度抛出一质量的小物块（可视为质点），当物块运动至点时，恰好沿切线方向进入的固定光滑圆弧轨道，经圆弧轨道后滑上与点等高、静止在粗糙水平面上的长木板上，圆弧轨道端的切线水平。已知长木板的质量两点距点的高度分别为，物块与长木板之间的动摩擦因数，长木板与地面间的动摩擦因数求：
（1）小物块在点时的速度大小；
（2）小物块滑至点时，圆弧轨道对小物块的支持力大小；
（3）长木板至少为多长，才能保证小物块不滑出长木板。
【答案】（1）
（2）
（3）2.0m
【解析】
【小问1详解】
从 A点到B点，物块做平抛运动
设到达B点时竖直分速度为，则
联立解得
此时速度方向与水平面的夹角为
有
得
在B点时的速度大小
【小问2详解】
从 A点至C点，由动能定理有
根据牛顿第二定律
解得
，
【小问3详解】
小物块与长木板间的滑动摩擦力
长木板与地面间的最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力
由于
所以小物块在长木板上滑动时，长木板静止不动，小物块在长木板上做减速运动，则长木板的长度至少为