2024长沙一中高三上学期月考卷（三）物理试题含解析

这是一份2024长沙一中高三上学期月考卷（三）物理试题含解析，共5页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。

物理
本试题卷分选择题和非选择题两部分，共6页。时量75分钟，满分100分。
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共计24分。每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 平直公路旁有A、B、C、D、E五个石墩，一汽车在石墩A处由静止开始匀加速行驶，途经B、C、D、E四个石墩，如图所示。已知B到C、C到D、D到E的时间相等（但时间未知），BC间距离为，DE间距离为，根据以上信息，以下说法正确的是（ ）

A. 可以求出汽车的加速度大小
B. 可以求出经过C处的速度大小
C. 可以求出AB之间的距离
D. 可以求出AE之间运动时间
2. 如图所示，质量相等的两个物体A、B中间用一轻弹簧相连。A、B的质量分别为m和2m，A、B与水平地面上的倾角为的斜面间的动摩擦因数分别为、，且满足，稳定时，A、B两物体一起在斜面上匀速下滑，斜面静止不动，则下列说法正确的是（ ）

A. 弹簧处于伸长状态
B. 地面对斜面的摩擦力水平向右
C.
D. 若增大，稳定时A、B两物体将一起加速下滑
3. 如图所示，质量为M足够长的斜面体始终静止在粗糙水平地面上，有一个质量为m的小物块在受到方向如图所示的斜向左下方的拉力F的作用下，沿斜面下滑，此过程中地面对斜面体的摩擦力方向向左。已知重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ）

A. 此过程中斜面体对地面的压力等于
B. 若将力F撤去，小物块将做匀速运动
C. 若将力F撤去，则地面对斜面体的摩擦力不变
D. 若将力F减小，则斜面体对地面的压力将增大
4. 如图所示，蜘蛛在地面与竖直墙壁之间结网，蛛丝AB与水平地面之间的夹角为，A点到地面的距离为3m，已知重力加速度g取，空气阻力不计，若蜘蛛从竖直墙上距地面2.2m的C点以水平速度跳出，要到达蛛丝，水平速度至少为（ ）

A. 2m/sB. 3m/sC. 4m/sD. 5m/s
5. 在地球上观察，月球和太阳的角直径（直径对应的张角）近似相等，如图所示。地球绕太阳运动的周期约为月球绕地球运动的周期的13.5倍，地球体积是月球体积的49倍，则地球与太阳的平均密度之比约为（ ）

A. 5.3B. 3.7C. 1.2D. 0.3
6. 如图所示，子弹水平射入放在光滑水平地面上静止的木块后不再穿出，此时木块动能增加了10J，已知木块质量大于子弹质量，则此过程中产生的热量不可能为（ ）

A. 20JB. 35JC. 50JD. 120J
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7. 厄瓜多尔是唯一将首都建在赤道上的国家，首都基多常年气候温和。已知在赤道平面内做圆周运动的某人造卫星的绕行方向与同步卫星相同，其轨道半径为同步卫星的四分之一。则关于该卫星以下说法正确的是（ ）
A. 运行速度是同步卫星的4倍
B. 周期为3小时
C. 每天经过基多上空7次
D. 每隔3小时经过基多上空1次
8. 一汽车在平直公路是以恒定的功率加速行驶，初速度为，经过一段时间后速度增大到v，这一过程的平均速度为，中间时刻的速度为，以下关系正确的是（ ）
A. B. C. D.
9. 如图所示，在光滑水平面上，质量为m的小球A和质量为的小球B通过轻弹簧相连并静止，此时弹簧处于原长状态，在小球B的右侧有一竖直挡板（图中未画出，挡板和B间距离可调）；现给A瞬时冲量，使A获得速度，当小球B与挡板发生正碰后立刻将挡板撤走，不计碰撞过程中机械能损失。则B与挡板碰后的运动过程中当弹簧最短时的弹性势能可能是（ ）
A B. C. D.
10. 如图，一带有定滑轮的长方体A放置于粗糙水平地面上，物块C通过跨过光滑定滑轮的柔软轻绳与小球B连接，O点为轻绳与定滑轮的接触点。初始时，小球B在水平向右的拉力F作用下，使轻绳OB段与水平拉力F的夹角，整个系统处于静止状态。现将小球向右上方缓慢拉起，并保持夹角不变，从初始位置到使轻绳OB段水平的过程中，长方体与物块C均保持静止不动，已知小球B的重力为30N，则在此过程中（ ）

A. 拉力F逐渐减小
B. 物块C受到的摩擦力逐渐减小
C. 地面对长方体的支持力逐渐增大
D. 地面对长方体的摩擦力先增大后减小，最大值为
三、实验题：本题共2小题，11题6分、12题8分，共14分。
11. 某同学利用如图甲所示实验装置，运用牛顿第二定律测量滑块的质量M，设计了如下实验方案：
A.悬挂一质量为的钩码，调整长木板的倾角，直至轻推滑块后，滑块沿长木板向下做匀速直线运动；
B.保持长木板的倾角不变，取下细绳和钩码，接通打点计时器的电源，然后让滑块沿长木板滑下，打点计时器打下的纸带如图乙所示，图中相邻两点之间均有四个点未画出，已知打点计时器接频率为50Hz的交流电源。请回答下列问题：（计算结果均保留3位有效数字）
（1）打点计时器在打下C点时滑块速度________m/s；滑块做匀加速直线运动的加速度________。
（2）根据牛顿第二定律，滑块质量应为________g（当地的重力加速度取）。
12. 如图1，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。

（1）先用天平测出半径相同的两个小球的质量、，图2中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时，应将质量较________（填“大”或“小”）的小球作为入射小球，先让入射球多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量O、P间距离x。然后，把被碰小球静置于轨道的水平部分，再将入射球从斜轨上S位置静止释放，与小球相碰，并多次重复。接下来要完成的必要步骤是________。（填选项前的符号）
A.测量小球开始释放的高度h
B.测量抛出点距地面的高度H
C.确定、相碰后平均落地点的位置M、N，并分别测量M和N到O点的距离和
（2）若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为________[用（1）中测量的量表示]。
（3）经测定，，若入射小球落地点平均位置P距O点的距离为30.00cm，可计算出被碰小球平抛运动射程ON的最大值为________cm。
四、解答题：本题共3小题，13题10分、14题14分、15题18分，共42分。
13. 如图所示，两个半径为R的四分之一圆弧构成的细管道ABC竖直固定，下端与光滑水平面相切，其中AB部分粗糙，BC部分光滑，圆心连线水平。水平轻弹簧左端固定在竖直挡板上，右端与质量为m的小球接触（不拴接，小球的直径略小于管的内径），开始时弹簧处于锁定状态，具有的弹性势能为，其中g为重力加速度。解除锁定，小球离开弹簧后进入管道，经C点时恰好对轨道无挤压，从C点抛出后落在水平面上。求
（1）小球经C点时的速度大小；
（2）小球经过AB段时克服摩擦力所做的功；
（3）小球经过C点后平抛的水平位移。

14. 如图所示，A为半径等于R的圆柱体，B、C是用一个与A完全相同的圆柱体切成的两个相同半圆柱体，B、C靠在一起置于水平面上，圆柱体A放在半圆柱体B、C上，A与B和C间的接触面光滑。已知B、C的质量均为m，重力加速度为g。
（1）若系统保持静止状态，求水平面对B的支持力N和摩擦力f的大小；
（2）若无论用多大的竖直向下的力作用于A，都能使系统保持静止，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求BC与水平面间的动摩擦因数应满足的条件；
（3）若水平面光滑，将A从如图所示的位置静止释放，求B的最大动能及B动能达到最大时AB圆心连线与竖直方向的夹角的余弦值。

15. 如图所示，倾角为的足够长的粗糙斜面上放置一质量为的带挡板的木板B，木板上有一质量与木板相同的小滑块A，与挡板P的距离为，将小滑块和木板同时自静止释放，小滑块A与木板B上表面间的动摩擦因数为，木板下表面与斜面间的动摩擦因数为，已知滑块与挡板P间的碰撞都是弹性碰撞且碰撞时间极短，各接触面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，已知小滑块碰撞挡板前木板保持静止，重力加速度为，，。求
（1）木板下表面与斜面间的动摩擦因数至少多大？
（2）若木板下表面与斜面间的动摩擦因数为，在整个运动过程中，因AB间的摩擦力而产生的热量Q等于多少？
（3）若木板下表面与斜面间的动摩擦因数为，小滑块与挡板发生第一次碰撞后经多长时间不再发生碰撞？在这一段时间内木板B的位移为多大？