湖南省邵阳市第二中学2024-2025学年高三上学期8月月考物理试题（解析版）

这是一份湖南省邵阳市第二中学2024-2025学年高三上学期8月月考物理试题（解析版），共19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。

考试范围（直线运动、相互作用力、牛顿运动定律）
一、单项选择题（本题共6小题，每小题4分，共24分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的）
1. 杭州亚运会顺利举行，如图所示为运动会中的四个比赛场景。在下列研究中可将运动员视为质点的是（ ）
A. 研究甲图运动员的入水动作
B. 研究乙图运动员的空中转体姿态
C. 研究丙图运动员在百米比赛中的平均速度
D. 研究丁图运动员通过某个攀岩支点的动作
【答案】C
【解析】
【详解】A．研究甲图运动员的入水动作时，运动员的形状和体积对所研究问题的影响不能够忽略，此时运动员不能够看为质点，故A错误；
B．研究乙图运动员的空中转体姿态时，运动员的形状和体积对所研究问题的影响不能够忽略，此时运动员不能够看为质点，故B错误；
C．研究丙图运动员在百米比赛中的平均速度时，运动员的形状和体积对所研究问题的影响能够忽略，此时运动员能够看为质点，故C正确；
D．研究丁图运动员通过某个攀岩支点的动作时，运动员的形状和体积对所研究问题的影响不能够忽略，此时运动员不能够看为质点，故D错误。
故选C。
2. 如图所示，水平地面上静止叠放着a、b两个石块，已知a与b之间接触面切线不水平，不考虑a与b之间的万有引力以及空气影响，下列说法正确的是（ ）
A. b对a的支持力与a受到的重力是一对平衡力
B. b共受到5个力的作用
C. 地面对b的摩擦力水平向左
D. 地面受到的压力等于a和b的重力之和
【答案】D
【解析】
【详解】A．b对a的支持力与a受到的重力不在同一直线上，所以不是一对平衡力，故A错误；
BCD．以a、b两个石块为整体，根据受力平衡可知，地面对b只有支持力作用，没有摩擦力作用，则地面受到的压力等于a和b的重力之和；以b为研究对象，b受到重力、a对b的压力和摩擦力、地面的支持力作用，共4个力的作用，故BC错误，D正确。
故选D。
3. 某物理学习兴趣小组研究公交车的运动，公交车进站过程认为做匀减速直线运动直至停下。公交车在最初6s内通过的位移与最后6s内通过的位移之比为21：9，若公交车运动的加速度大小为1m/s2，则（ ）
A. 公交车运动的总位移为60m
B. 公交车在最初6s内通过的位移与最后6s内通过的位移之差为36m
C. 公交车的初速度为12m/s
D. 公交车运动的时间为10s
【答案】D
【解析】
【详解】设公交车开始减速的速度为，运动总时间为t，则公交车在最初减速6s内通过的位移为
把物体运动看成反向初速度为0的匀加速直线运动，最后6s内通过的位移为
由于公交车在最初6s内通过的位移与最后6s内通过的位移之比为21：9，则由以上有
又有
代入数据解得
，
则公交车的总位移为
公交车在最初6s内通过的位移与最后6s内通过的位移之差为
故ABC错误，D正确。
故选D。
4. “反向蹦极”是一项比蹦极更刺激的运动。如图所示，劲度系数为的弹性轻绳的上端固定在点，拉长后将下端固定在体验者的身上，人再与固定在地面上的拉力传感器相连，传感器示数为1000N。打开扣环，人从A点由静止释放，像火箭一样被“竖直发射”，经B点上升到最高位置C点，在B点时速度最大。已知长为，人与装备总质量（可视为质点）。忽略空气阻力，重力加速度取。下列说法正确的是（ ）
A. 在B点时，弹性轻绳的拉力为零B. 经过C点时，人处于超重状态
C. 弹性轻绳的劲度系数为D. 打开扣环瞬间，人在A点的加速度大小为
【答案】C
【解析】
【详解】C．在B点时人的速度最大，加速度为零，处于平衡状态，有
在A点未释放时，有
又
联立，解得
故A错误；C正确；
B．在C点速度为零，有向下的加速度，人处于失重状态。故B错误；
D．打开扣环瞬间，由牛顿第二定律，可得
解得
故D错误。
故选C。
5. 如图所示，P、Q是两个光滑的定滑轮，吊着A、B、C三个小球的三条轻绳各有一端在O点打结，悬吊A、C两个球的轻绳分别绕过定滑轮P、Q，三个球静止时，OQ段轻绳与竖直方向的夹角。已知B、C两球的质量均为m，，则A球的质量为（ ）
A. mB. 1.2mC. 1.5mD. 1.6m
【答案】B
【解析】
【详解】对O点受力分析如下
由题可知OQ、OB段的拉力满足
将、合成如上图所示，由于三个球静止，O点受力平衡，根据几何关系有、是平行四边形的两边，有
则有A球的质量为
故选B
6. 如图所示，A、B、C三个物体静止叠放在水平桌面上，物体A的质量为2m，B和C的质量都是m，A、B间的动摩擦因数为μ，B、C间的动摩擦因数为，B和地面间的动摩擦因数为。设B足够长，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。现对A施加一水平向右的拉力F，则下列判断正确的是（ ）
A. 若A、B、C三个物体始终相对静止，则力F不能超过
B. 当力F逐渐增大时，A、B之间先发生打滑现象
C. 当力时，B与A相对滑动
D. 无论力F为何值，B的加速度不会超过
【答案】C
【解析】
【详解】A．A、B间的最大静摩擦力为

B、C间的最大静摩擦力为
B与地面的最大静摩擦力为
若A、B、C三个物体始终相对静止，则三者一起向右加速，对整体根据牛顿第二定律可知
假设C恰好与B相对不滑动，则对C有
解得
设此时A与B间的摩擦力为f，对A有
解得
表明C达到临界时A还没有到达临界值，则当力F逐渐增大时，B、C之间先发生打滑现象，要使三者始终相对静止，则F不能超过，故AB错误；
C．B相对A滑动时，C早已相对于B发生相对滑动，对AB整体
对A研究得
解得
故当拉力大于时，B相对A滑动，故C正确；
D．当F较大时，A与C会相对于B滑动，B的加速度达到最大，当A与B相对滑动时，C早已相对于B发生相对滑动，则B受到A的摩擦力向前，B受到C的摩擦力向后，B受到地面的摩擦力向后，对B有
解得
故D错误。
故选C。
二、多项选择题（本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有错选的得0分）
7. 如图所示，可视为质点的小球用轻质细绳和悬挂静止在O点，绳与竖直方向的夹角为，绳水平。重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A. 剪断绳瞬间，小球的加速度大小为
B. 剪断绳瞬间，小球加速度大小为
C. 剪断绳瞬间，小球的加速度为零
D. 剪断绳瞬间，小球的加速度为g
【答案】BD
【解析】
【详解】AB．剪断绳瞬间，小球即将开始绕A点做圆周运动，沿切线方向可得
解得
故A错误，B正确；
CD．剪断瞬间，小球将绕B点开始做圆周运动，此时切线方向的加速度大小为g，故C错误，D正确。
故选BD。
8. 一长为L的金属管从地面以v0的速率竖直上抛，管口正上方高h（h>L），处有一小球同时自由下落，金属管落地前小球从管中穿过。已知重力加速度为g，不计空气阻力。关于该运动过程说法正确的是（ ）
A. 小球穿过管所用的时间等于
B. 若小球在管上升阶段穿过管，则
C. 若小球在管下降阶段穿过管，则
D. 小球不可能在上升阶段穿过管
【答案】AB
【解析】
【详解】A．两物体竖直方向加速度相同，所以小球相对管来说在做匀速直线运动，所以小球穿过管所用时间
故A正确；
B．小球从开始下落到穿过金属管所用时间
金属管上升时间
若小球在管上升阶段穿过管，则
解得
故B正确；
C．若小球在管下降阶段穿过管，则
得
故C错误；
D．以上分析可知小球可能在上升阶段穿过管，故D错误。
故选AB。
9. 如图（a）所示，为测定物体冲上粗糙斜面能达到的最大位移x与斜面倾角θ的关系，将某一物体每次以不变的初速率v0沿足够长的斜面向上推出，调节斜面与水平方向的夹角θ，实验测得x与斜面倾角θ的关系如图（b）所示，取g=10 m/s2，=2.24，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则根据图像可求出（ ）
A. 物体的初速率v0=4 m/s
B. 物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.8
C. 当θ=30°时，物体达到最大位移后将保持静止
D. 取不同的倾角θ，物体在斜面上能达到的位移x的最小值xmin≈0.7 m
【答案】AD
【解析】
【详解】A．由图可知，当时物体做竖直上抛运动，位移为，由竖直上抛运动规律可知
代入数据解得
故A正确；
B．当时，位移为，由动能定理可得
代入数据解得
故B错误；
C．若时，物体的重力沿斜面向下的分力为
最大静摩擦力为
小球达到最高点后会下滑，故C错误；
D．由动能定理得
解得
当时，，此时位移最小为
故D正确。
故选AD。
10. 如图所示，质量分别为m和的A、B两滑块用足够长轻绳相连，将其分别置于等高的光滑水平台面上，质量为的物块C挂在轻质动滑轮下端，手托C使轻绳处于拉直状态。时刻由静止释放C，经时间C下落h高度。运动过程中A、B始终不会与定滑轮碰撞，摩擦阻力和空气阻力均忽略不计，重力加速度大小为g，则（ ）
A. A、C运动的加速度大小之比为
B. A、C运动的加速度大小之比为
C. 时刻，C下落的速度为
D. 时刻，C下落的速度为
【答案】AD
【解析】
【详解】AB．根据题意，由牛顿第二定律可得
解得
则路程之比
设B运动的路程为s，则A运动的路程为2s，可知此时C运动的路程为1.5s，则有
故A、C运动的加速度大小之比为，A正确，B错误；
CD．由可知
C下落过程ABC组成的系统机械能守恒
解得
C错误，D正确。
故选AD。
三、实验题（本题共2小题，共16分）
11. 某实验小组做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验。
（1）本实验采用的实验方法是（ ）
A. 控制变量法B. 等效替代法C. 理想模型法
（2）实验结果如图甲所示。在四个力中，不是由弹簧测力计直接测得的力为（ ）
A. B. C. FD.
（3）若用如图乙所示的装置来做实验，处于水平方向，与夹角为，则_________（填“”、“”或“”）的力最大。现保持弹簧测力计A和B细线的夹角不变，使弹簧测力计A和B均逆时针缓慢转动至弹簧测力计A竖直。在此过程中，弹簧测力计A的示数_________。（填“不断减小”、“不断增大”、“先减小后增大”或“先增大后减小”）
【答案】（1）B （2）C
（3） ①. ②. 不断减小
【解析】
【小问1详解】
该实验过程，其合力与分力的作用效果相同，所以本实验采用的科学方法是等效替代法。
故选B。
小问2详解】
，都是弹簧测力计测量得到，只有F是通过作图得到的。
故选C。
【小问3详解】
[1]以O为对象，与垂直，根据平行四边形可知为斜边，则的力最大。
[2]当弹簧测力计A和B均逆时针缓慢转动至弹簧测力计A竖直的过程中，两弹簧细线夹角保持不变，由正弦定理可得
为锐角且不断减小，可得弹簧测力计A的拉力不断减小。
12. 为测量木块与木板间的动摩擦因数，一同学设计了如图（甲）所示的实验装置，A为装有光电门的足够长的木板，B为与木板平滑连接的斜面，C为带遮光片的小木块。
（1）测量遮光条宽度时，游标卡尺的示数如图（乙）所示，则遮光条的宽度______；
（2）保持光电门的位置不变，多次改变物块在斜面上释放点的位置，每次都将物块由静止释放，记录每次物块停止时物块中心到光电门中心的水平距离和遮光条通过光电门的时间，为了能直观地显示与之间关系，即作出线性图像，其应作______；（填选项序号）
A.图像 B.图像 C.图像 D.图像
（3）下列选项中，哪一项是实验中必要的措施及要求______；
A.必须保持长木板水平放置
B.测量带遮光片小木块C的质量
C.测量光电门到斜面底端的距离
D.每次必须由静止释放木块
（4）若（2）问中正确图像的斜率，当地的重力加速度为，不计细线与滑轮间的摩擦及空气阻力，则物块与水平面间的动摩擦因数______。（用字母表示）
【答案】 ①. 3.10 ②. D ③. A ④.
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1]游标卡尺读数为
(2)[2]已知遮光条宽度为d，则滑块经过光电门速度为
已知物块中心到光电门中心的水平距离为，则有
且有
联立以上各式，有
所以应做图像。
(3)[3]实验中需要测量小木块在水平面的加速度，所以长木板需水平放置；实验中没有必要测小木块的质量；实验中研究的为小木块通过光电门直至停止的过程，故不需要测量光电门到斜面底端的距离并且没必要每次必须由静止释放小木块。
(4)[4]根据对(2)的分析，有
则有
四、解答题（13题10分，14题14分，15题16分）
13. 如图，轮滑训练场沿直线等间距地摆放着若干个定位锥筒，锥筒间距，某同学穿着轮滑鞋向右匀减速滑行。现测出他从1号锥筒运动到2号锥筒用时，从2号锥筒运动到3号锥筒用时。求该同学
（1）滑行的加速度大小；
（2）最远能经过几号锥筒。
【答案】（1）；（2）4
【解析】
【详解】（1）根据匀变速运动规律某段内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度可知在1、2间中间时刻的速度为
2、3间中间时刻的速度为
故可得加速度大小为
（2）设到达1号锥筒时的速度为，根据匀变速直线运动规律得
代入数值解得
从1号开始到停止时通过的位移大小为
故可知最远能经过4号锥筒。
14. 如图甲所示，质量为M的轨道静止在光滑水平面上，轨道水平部分的上表面粗糙，竖直半圆形部分的表面光滑，两部分在P点平滑连接，Q为轨道的最高点。质量为m的小物块静置在轨道水平部分上，与水平轨道间的动摩擦因数为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。已知轨道半圆形部分的半径R=0.4m，重力加速度大小g=10m/s2.
（1）若轨道固定，小物块以一定的初速度沿轨道运动到Q点时，受到轨道的弹力大小等于3mg，求小物块在Q点的速度大小v；
（2）若轨道不固定，给轨道施加水平向左的推力F，小物块处在轨道水平部分时，轨道加速度a与F对应关系如图乙所示。
（i）求μ和m；
（ii）初始时，小物块静置在轨道最左端，给轨道施加水平向左的推力F=8N，当小物块到P点时撤去F，小物块从Q点离开轨道时相对地的速度大小为7m/s。求轨道水平部分的长度L。
【答案】（1）；（2）（i），；（3）
【解析】
【详解】（1）根据题意可知小物块在Q点由合力提供向心力有
代入数据解得
（2）（i）根据题意可知当F≤4N时，小物块与轨道是一起向左加速，根据牛顿第二定律可知
根据图乙有
当外力时，轨道与小物块有相对滑动，则对轨道有
结合题图乙有
可知
截距
联立以上各式可得
，，
（ii）由图乙可知，当F=8N时，轨道的加速度为6m/s2，小物块的加速度为
当小物块运动到P点时，经过t0时间，则轨道有
小物块有
在这个过程中系统机械能守恒有
水平方向动量守恒，以水平向左的正方向，则有
联立解得
根据运动学公式有
代入数据解得
15. 如图所示，水平面上镶嵌两个传送带甲、乙，甲的长度为2m，乙的长度为6m，甲左侧地面粗糙，甲、乙之间的地面光滑且长度为0.5m，在电动机的带动下甲顺时针转动，速度为3m/s，乙逆时针转动，速度未知。质量为0.1kg的物体a从距甲左端1m处，在恒定外力F的作用下由静止开始运动，滑上甲时撤去外力F，此时a的速度为，质量为0.5kg的物体b静止于乙左端的地面上。a与甲左侧地面及甲间的动摩擦因数均为，与乙间的动摩擦因数为，b与乙间的动摩擦因数为，a、b均可视为质点且它们间的碰撞为弹性碰撞，重力加速度。求：
（1）a在甲上从左端滑到右端所用的时间；
（2）a在甲上从左端滑到右端的过程中，电动机多消耗的电能；
（3）a与b从第一次碰撞到第二次碰撞的时间间隔。
【答案】（1）0.75s
（2）0.3J （3）4s
【解析】
【小问1详解】
物体a滑上甲时，根据牛顿第二定律有
设经过时间t，物体a和传送带速度相同，则有
解得
此过程物体a的位移
表明物体a先向右做匀加速直线运动，后做匀速直线运动，则匀速直线运动的时间
解得
则a在甲上从左端滑到右端所用的时间为
【小问2详解】
在物体a向右做匀加速直线运动过程，传送带甲位移
则a在甲上从左端滑到右端的过程中，电动机多消耗的电能为
解得
【小问3详解】
a与b发生弹性碰撞，则有
解得
物体a与b碰撞后经过时间t1到达传送带甲的右端，则有
解得
物体a再次从右侧滑上甲后由于速度小于甲传送带的速度，则物体a在甲上做双向匀变速直线运动，根据对称性有
解得
物体b从左侧滑上乙后先做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律有
物体b减速至0过程，利用逆向思维，则有
物体a再次从左侧滑上乙后做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律有
若其减速位移为xb，则有
解得时间为1.5s与3s， 3s不合理，取1.5s，即有
由于
可知，当物体b从左侧滑上乙做匀减速直线运动，至速度恰好减为0时，两者恰好第二次碰撞，即物体a与物体b从第一碰撞到第二次碰撞的时间间隔为4s。