石河子第一中学2024届高三上学期9月月考物理试卷(含答案)

这是一份石河子第一中学2024届高三上学期9月月考物理试卷(含答案)，共20页。试卷主要包含了单选题，多选题，计算题，实验题等内容，欢迎下载使用。


一、单选题
1．国际单位制中规定，力学量所对应的基本单位是( )
A.米、牛顿、秒B.米、千克、秒
C.米、牛顿、千克D.米/秒、米/秒2、牛顿
2．体育课上某同学做引体向上。他两手握紧单杠，双臂竖直，身体悬垂；接着用力上拉使下颚超过单杠（身体无摆动）；然后使身体下降，最终悬垂在单杠上。下列说法正确的是( )
A.在上升过程中单杠对人的作用力始终大于人的重力
B.在下降过程中单杠对人的作用力始终小于人的重力
C.若增大两手间的距离，最终悬垂时单臂的拉力不变
D.若增大两手间的距离，最终悬垂时单臂的拉力变大
3．明朝的《天工开物》记载了我国古代劳动人民的智慧。如图所示，可转动的把手上a点到转轴的距离为2R，辘轳边缘b点到转轴的距离为R。甲转动把手，把井底的乙加速拉起来，则此过程中( )
A.绳对乙的拉力大于乙对绳的拉力B.绳对乙的拉力等于乙的重力
C.a点的角速度大于b点的角速度D.a点的线速度大于b点的线速度
4．如图所示，地球绕着太阳公转，而月球又绕着地球转动，他们的运动均可近似看成匀速圆周运动.如果要通过观测求得地球的质量，需要测量下列哪些量( )
A.地球绕太阳公转的半径和周期B.月球绕地球转动的半径和周期
C.地球的半径和地球绕太阳公转的周期D.地球的半径和月球绕地球转动的周期
5．在校园运动会中，小政和小奇争夺100米决赛冠军时，小政起跑加速偏慢（即起跑时加速度较小），但率先抵达终点获得冠军，用时为。则下列图象中，能大致体现两位同学运动情况的是( )
A.B.
C.D.
6．如图所示，横截面为四分之一圆、质量为M的柱体B放在粗糙水平地面上，一竖直固定的挡板与柱体最左侧相切，质量为m的小球a恰能静止在挡板和柱体之间，现拿走小球a，将质量为m、但密度比小球a小的小球b贴着挡板轻轻放到柱体B上。小球与挡板、小球与柱体之间无摩擦力。下列说法正确的是( )
A.小球b对挡板的压力大于小球a对挡板的压力
B.小球b对柱体的压力大于小球a对柱体的压力
C.地面对柱体的支持力变大
D.柱体受到地面的摩擦力减小
7．如图所示，圆盘在水平面内以角速度ω绕中心轴匀速转动，圆盘上距轴r处的P点有一质量为m的小物体随圆盘一起转动。圆盘与物体间的摩擦因数为μ，某时刻圆盘突然停止转动，小物体由P点滑至圆盘上的某点停止。下列说法正确的是( )
A.圆盘停止转动前，小物体所受摩擦力的方向沿运动轨迹切线方向
B.圆盘停止转动后，小物体沿圆盘半径反方向做离心运动
C.圆盘停止转动后，小物体停止的位置距离圆心为2
D.圆盘停止转动后，小物体停止的位置距离圆心为
8．如图所示，半径为R的光滑金属环竖直放置，环上套有一质量为m的小球，小球开始时静止于最低点，现使小球以初速度沿环上滑，则小球从最低点运动到最高点的过程中( )
A.小环运动到环的最高点时与环恰无作用力。
B.小球在最低点时对金属环的压力是6mg
C.小球在最高点时对金属环的向下的压力是mg
D.小球在最低点时对金属环向下的压力是7mg
二、多选题
9．如图所示，一质量为的足够长的长木板静止在光滑水平面上，质量为的小滑块（可视为质点）静止放在长木板上。从时刻开始，长木板受到向左的逐渐增加的水平拉力F，小滑块与长木板之间的动摩擦因数为0.5，重力加速度g取，下列说法不正确的是( )
A.当时，小滑块的加速度大小为
B.当时，小滑块的加速度大小为
C.当时，长木板的加速度大小为
D.当F增大时，小滑块的加速度一定增大
10．如图所示是某游乐场的海豚表演。小海豚从水池冲出，以10m/s速度滑过坡道底端的O点，经过1.0s向上滑过坡道上P点时的速度为3.2m/s。该坡道为直道，足够长且倾角，已知，。重力加速度g取，下列说法正确的是( )
A.小海豚和坡道之间的动摩擦因数为0.1
B.小海豚上滑的加速度大小为
C.小海豚滑过P点后还能继续向上滑3.2m
D.小海豚下滑回到O点时速度大小约为8.7m/s
11．如图所示，物块A放在光滑的水平面上，物块B套在光滑的竖直杆上，A、B通过滑轮用不可伸长的轻绳连接，物块B的质量为m，重力加速度为g。现在用力F拉物块A使物块B以速度v匀速向上运动当轻绳与竖直杆夹角为θ时，则下列说法正确的是( )
A.绳子的拉力B.物块A的速度
C.物块A的速度为D.A做匀加速运动
12．打弹弓是一款传统游戏，打弹弓射弹花样繁多，燕子钻天是游戏的一种。若某次在距离地面高度为50m处有一小球A自由下落的同时，地面上弹弓将一小球B正对A竖直向上以10m/s的速度弹出，则以下说法正确的是( )
A.经时间5s两球在空中相遇B.两球相遇时B正处于上升过程
C.小球B上升到最高点的时间是1sD.两球不会在空中相遇
13．如图所示，直径为d的竖直圆筒绕中心轴线以恒定的转速匀速转动。一子弹以水平速度沿圆筒直径方向从左侧射入圆筒，从右侧射穿圆筒后发现两弹孔在同一竖直线上且相距为h，则( )
A.子弹在圆筒中的水平速度为
B.子弹在圆筒中的水平速度为
C.圆筒转动的角速度可能为
D.圆筒转动的角速度可能为
14．2022年第24届冬季奥林匹克运动会在北京和张家口顺利举行，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一。如图所示为简化的跳台滑雪的雪道示意图，AO为助滑道。OB为着陆坡。运动员从助滑道上的A点山静止滑下，然后从O点沿水平方向飞出，最后在着陆坡上着陆。已知A点与O点的高度差为h，着陆坡OB的倾角为θ，运动员的质量为m，重力加速度为g。将运动员和滑雪板整体看作质点，不计一切摩擦和空气阻力，则( )
A.运动员经过O点时的速度大小
B.运动员从飞出到着陆坡的时间
C.运动员的着陆点到O点的距离
D.运动员运动过程中一直处于完全失重状态
三、计算题
15．京昆高速公路在四川省的雅西高速段是全国较为险峻的高速路，这里海拔高，临崖临壁，急转弯多。因此，这段路上设置了多条避险车道，避险车道可看作倾角为θ的斜面。某汽车质量为2500kg，轮胎与车道地面间的动摩擦系数为0.6，某避险车道长为100m，倾角。当汽车失控时，受到的牵引力为零。（取，，）
（1）汽车失控时，求其在避险车道向上滑行时的加速度；
（2）汽车失控时，以21.6m/s的速度进入避险车道，求其冲上避险车道的最大距离；
（3）若汽车以的加速度在避险车道上加速下滑，求牵引力的大小和方向。
16．我国月球探测计划“嫦娥工程”已启动，科学家对月球的探索会越来越深入。
（1）若已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，月球绕地球运动的周期为T，月球绕地球的运动近似看作匀速圆周运动，试求出月球绕地球运动的轨道半径；
（2）若宇航员随登月飞船登陆月球后，在月球表面某处以速度竖直向上抛出一个小球，经过时间t小球落回抛出点。已知月球半径为，引力常量为G，试求出月球表面的重力加速度和月球的质量。
17．如图，质量的木块套在水平固定杆上，并用轻绳与质量的小球相连。今用跟水平方向成60°角的力拉着小球并带动木块一起向右匀速运动，运动中M、m的相对位置保持不变，g取。在运动过程中，求：
（1）轻绳的拉力T；
（2）木块M与水平杆间的动摩擦因数μ。
18．小明站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为m的小球，甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动。当球某次运动到最低点时，绳突然断掉，球飞行水平距离d后落地，如图所示。已知握绳的手离地面高度为d，手与球之间的绳长为，重力加速度为g。忽略手的运动半径和空气阻力。
（1）求球落地时的速度大小；
（2）绳能承受的最大拉力为多大？
（3）绳能承受的最大拉力与第（2）小问结果相同的情况下，改变绳长，使球重复上述运动。若绳仍在球运动到最低点时断掉，求球抛出的最大水平距离。
四、实验题
19．甲、乙、丙三个实验小组分别采用如图（甲）、（乙）、（丙）所示的实验装置，验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合力成正比”这一物理规律。已知他们使用的小车完全相同，小车的质量为M，重物的质量为m，试回答下列问题：
（1）甲、乙、丙实验中，必须平衡小车和长木板之间的摩擦力的实验小组是______。
A.甲、丙B.甲、乙C.甲、乙、丙
（2）实验时，必须满足“M远大于m”的实验小组是______。
（3）已知打点计时器所接电源的频率为50Hz，选取纸带中一段清晰的连续的点作为计数点，小车加速度大小为______（保留三位有效数字）。
（4）实验时，甲、乙、丙三组同学的操作均完全正确，他们作出的图线如图（丁）中A，B，C所示，则乙组实验对应的图线是______。
参考答案
1．答案：B
解析：在国际单位制中，力学基本单位分别为：米、千克、秒.牛顿、米/秒、米/秒2都属于导出单位，故B正确，ACD错误.
2．答案：D
解析：A.人在上升过程中，由于身体先做加速运动，后做减速运动，人先处于超重状态，后处于失重状态，单杠对人的作用力先大于人的重力，后小于人的重力，故A错误。
B.同理，人在下降过程中，身体先做加速运动，后做减速运动，人先处于失重状态，后处于超重状态，单杠对人的作用力先小于人的重力，后大于人的重力，故B错误。
CD.依据力的合成法则知，当增大两手间的距离，即增大两拉力的夹角，因拉力的合力不变，则单臂的拉力大小增大，故C错误；D正确。
故选D。
3．答案：D
解析：A.绳对乙的拉力与乙对绳的拉力是一对相互作用力，大小相等，方向相反，即绳对乙的拉力大小等于乙对绳的拉力，选项A错误；
B.由于乙被加速拉起，其加速度方向向上，即绳对乙的拉力大于乙的重力，选项B错误；
C.a、b两点属于同轴转动，角速度相同，即a点的角速度等于b点的角速度，选项C错误；
D.根据
结合上述可知，a点的线速度大于b点的线速度，选项D正确。
故选D。
4．答案：B
解析：欲观测地球的质量M，根据，则需要知道围绕地球的卫星的半径和周期，而不是它绕太阳的半径与周期，故选项B正确.
5．答案：A
解析：在图象中，图象的斜率代表加速度，图象与横轴围成的面积表示位移，则根据题意可知，小政加速阶段斜率较小，若率先抵达终点，则用时较少，想要图象围成的面积相等，只能是小政的最大速度比小奇大才能满足要求。
故选A。
6．答案：D
解析：AB.以小球a为研究对象，受力分析如图甲所示，由力的平衡条件可知挡板与柱体对小球a作用力的合力与小球a的重力大小相等、方向相反，小球b与小球a相比，质量不变、体积增加，则柱体圆心和小球球心的连线与竖直方向的夹角减小，由力的平行四边形定则和牛顿第三定律可知，小球b对挡板的压力小于小球a对挡板的压力，小球b对柱体的压力小于小球a对柱体的压力，故AB错误；
CD.以小球和柱体整体为研究对象，受力分析如图乙所示，水平方向上有
竖直方向上有
由于减小，则柱体所受地面的摩擦力减小，由于两小球质量相等，则地面对柱体的支持力不变，故C错误，D正确。
故选D。
7．答案：D
解析：A.圆盘停止转动前，小物体随圆盘一起转动，小物体所受摩擦力提供向心力，方向沿半径方向，故A错误；
B.圆盘停止转动后，小物体沿垂直于半径的方向运动，故B错误；
CD.圆盘停止转动后
故C错误，D正确。
故选D。
8．答案：D
解析：AC.若小球在最高点与环作用力恰为0时，设速度为v，则
解得
从最低点到最高点，由动能定理得
又
解得
小球最高点受作用力，有
得
小球受压力向下。则由牛顿第三定律对金属环向上的支持力是mg，故AC错误；
BD.在最低点，根据向心力公式得
解得
则由牛顿第三定律知，小球在最低点时对金属环的压力是7mg，故B错误，D正确。
故选D。
9．答案：ABD
解析：A.长木板与小滑块相对静止时，对整体分析，由牛顿第二定律有
刚要发生相对滑动时
解得
当时，由牛顿第二定律
代入数据得小滑块的加速度大小为
故A错误；
B.当时，发生相对滑动，小滑块的加速度大小为
故B错误；
C.对长木板，根据牛顿第二定律得
解得
故C正确；
D.当拉力大于15N时，两物体发生相对滑动，小滑块的加速度为
恒定不变，故D错误。
本题选不正确的，故选ABD。
10．答案：AD
解析：B.设海豚向上滑行的加速度大小为a，则
选项B错误；
A.设海豚与斜面间的摩擦因数为μ，海豚的质量为m，根据牛顿第二定律可得
解得
选项A正确；
C.小海豚滑过P点后还能继续向上滑的距离为
选项C错误；
D.海豚上滑的最大距离为
海豚沿斜面下滑的加速度为，则
则海豚重新回到O点的速度为
解得
选项D正确。
故选AD。
11．答案：AB
解析：A.物块B匀速运动，受力平衡，对物块B进行受力分析，如图所示
由平衡条件可得，绳子的拉力
故A正确；
BC.物块B向上匀速运动，将B的速度分解为沿绳方向和垂直于绳方向，如图所示
则物块A的速度等于沿绳方向的分速度
故B正确，C错误；
D.B向上运动过程中，夹角θ逐渐增大，逐渐减小，逐渐减小，即A做减速运动，故D错误。
故选AB。
12．答案：CD
解析：假设A、B两球在空中相遇，设经过时间t两球相遇，则
而
解得
而B球上升到最高点的时间为
B球在空中运动的总时间为
显然不成立，所以A、B两球不可能在空中相遇。
故选CD。
13．答案：AD
解析：AB.子弹做平抛运动，在竖直方向上
可得子弹在圆筒中运动的时间
水平方向子弹做匀速运动，因此水平速度
A正确，B错误；
CD.因子弹从右侧射穿圆筒后发现两弹孔在同一竖直线上，则圆筒转过的角度为
（n取1、2、3……）
则角速度为
故角速度可能为，不可能为，C错误，D正确。
故选AD。
14．答案：BC
解析：A.根据机械能守恒
经过O点时的速度大小为
A错误；
B.着陆时位移与水平方向夹角的正切值为
联立得，从飞出到着陆坡的时间
B正确；
C.运动员的着陆点到O点的距离为
C正确；
D.只有从O点开始平抛运动的过程处于完全失重状态，D错误。
故选BC。
15．答案：（1）10.8m，方向沿车道向下；
（1）21.6m
（3），方向沿车道向上
解析：（1）汽车受力如图所示
根据牛顿第二定律
代入数据得车辆的加速度
方向沿车道向下。
（2）由运动学公式
可得汽车冲上避险车道的最大距离为
（3）汽车下滑时受力如图所示
根据牛顿第二定律
代入数据得牵引力大小为
方向沿车道向上。
16．答案：（1）（2），
解析：（1）设地球质量为M，月球绕地球运动的轨道半径为r，根据万有引力提供向心力，可得
在地球表面，有
联立解得
（2）设月球表面的重力加速度，根据题意
解得
月球表面
解得
17．答案：（1）5N（2）
解析：（1）m处于平衡状态，受到重力、拉力F和轻绳拉力，如图所示
以m为研究对象，由平衡条件得：水平方向
竖直方向
解得，
（2）以M、m整体为研究对象，设杆对M的支持力为，由平衡条件得：水平方向
竖直方向
解得
18．答案：（1）（2）（3）
解析：（1）设绳断后球飞行时间为t，由平抛运动规律，竖直方向有
水平方向有
联立解得
，
球落地时的速度大小为
（2）设绳能承受的最大拉力大小为T，则球在最低点有
又
联立解得
（3）设绳长为l，绳断时球的速度大小为，绳能承受的最大拉力不变，球在最低点有
解得
绳断后球做平抛运动，竖直位移为，设水平位移为x，运动时间为，水平方向有
竖直方向有
联立可得
当时，x有最大值，可得
19．答案：（1）C（2）甲（3）5.75（4）A
解析：（1）甲乙丙三个实验中，在数据处理时，甲和丙中绳子的拉力即为小车受到的合外力，乙图中绳子的拉力的2倍为小车受到的合外力，故甲、乙、丙三个实验中都需要平衡摩擦力。
故选C。
（2）乙和丙绳子的拉力可以由弹簧测力计和力传感器直接得到，不需要用重物的重力代替，所以乙丙两组不需要满足，而甲组用重物的重力代替绳子的拉力，要满足。
（3）由匀变速直线运动的推论
可知，加速度
（4）甲组用重物的重力代替绳子的拉力，要满足，随着m的增大，不满足时，图象出现弯曲，所以甲组对应的是C。根据装置可知，乙图中小车的加速度满足
丙图中加速度满足
则乙图对应的图象的斜率较大，所以乙组对应A，丙组对应B。