福建省泉州市四校2024-2025學(xué)年高三上學(xué)期10月月考物理試題（解析版）

高級中學(xué)名校試卷PAGEPAGE12024一2025學(xué)年上學(xué)期第一次月考聯(lián)考高三年段物理學(xué)科試卷滿分：100分考試時間：75分鐘一、單項選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.下列有關(guān)運動的說法正確的是（）A.圖甲中A球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，A球受到重力、繩子的拉力和向心力的作用B.圖乙中質(zhì)量為的小球到達最高點時對管壁的壓力大小為，則此時小球的速度一定為C.圖丙皮帶輪上a點的加速度與b點的加速度之比為D.如圖丁，長為L的細繩，一端固定于O點，另一端系一個小球（可看成質(zhì)點），在O點的正下方距O點處釘一個釘子A，小球從一定高度擺下。繩子與釘子碰撞前后瞬間繩子拉力變?yōu)樵瓉?倍?！敬鸢浮緾【解析】A．圖甲中A球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，A球受到重力、繩子的拉力，其合力提供小球做勻速圓周運動的向心力，故A錯誤；B．圖乙中質(zhì)量為的小球到達最高點時，若對內(nèi)壁的壓力為，則有解得若對外壁的壓力為，則有解得故B錯誤；C．由皮帶傳動可知，點和點的線速度大小相等，由公式可知，點和點的角速度之比為，由同軸轉(zhuǎn)到可知，點和點的角速度相等，則由公式可得，a點的加速度與b點的加速度之比為故C正確；D．繩子與釘子碰撞前后瞬間，小球的線速度大小不變，由牛頓第二定律有可知故D錯誤。故選C2.如題圖所示，截面為圓弧的柱狀物體A靜置于粗糙水平地面上，A的左端緊靠豎直墻，光滑圓球B置于A與豎直墻之間，整個系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)將A向右移動少許，整個系統(tǒng)仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，下列說法正確的是（）A.物體A對地面的壓力減小B.圓球B對墻的壓力增大C.物體A與圓球B之間的作用力大小不變D.物體A受到的摩擦力減小【答案】D【解析】A．以A、B為整體受力分析如圖1，豎直方向上受重力及地面的支持力，兩物體重力不變，所以地面對A的支持力不變，由牛頓第三定律知A對地面的壓力不變，故A錯誤；BC．對小球B受力分析，作出平行四邊形，如圖2所示，A向右移動少許，A對B的彈力減小，墻對B的壓力減小，由牛頓第三定律可知B對墻的壓力變小，故BC錯誤；D．分析A、B整體，水平方向上墻對B的壓力和地面對A的摩擦力等大反向，墻對B的壓力減小，則地面對A的摩擦力減小，故D正確；故選D。3.如圖，將小球從傾角為30°的斜面上的P點先后以不同速度向右水平拋出，分別落在斜面上的A點、B點及水平面上的C點，B點為斜面底端，P、A、B、C在水平方向間隔相等，空氣阻力不計，下列說法正確的是（）A.三次拋球，小球的飛行時間各不相同B.三次拋球，小球在落點處的速度方向各不相同C.先后三次拋球，拋球速度大小之比為1：2：3D.小球落在A、B兩點時的速度大小之比為【答案】D【解析】A．根據(jù)解得由圖可知，小球落到B點和C點時，下落高度相同，運動時間相同。落到A點的小球，下落高度比落到B點和C點高度小。A錯誤；B．小球落到A、B兩點時，則小球都落在斜面上，則小球位移與水平方向夾角的正切值為則小球速度方向與水平方向夾角的正切值為可知，小球速度方向與初速度的大小無關(guān)，則小球落到A、B兩點時，其速度方向相同，故B錯誤；C．因為P、A、B、C在水平方向間隔相等，落到A、B、C三點的小球，水平位移之比為1:2:3，由于拋球的速度所以，先后三次拋球，拋球速度大小之比不等于1：2：3C錯誤；D．由動能定理得又因為小球落在A、B兩點時，下落高度之比小球落在A、B兩點時的速度大小之比為。D正確。故選D。4.如圖甲所示，繃緊的水平傳送帶始終以恒定速率運行，初速度大小為的小物塊從與傳送帶等高的光滑水平地面上的A處滑上傳送帶。若從小物塊滑上傳送帶開始計時，小物塊在傳送帶上運動的v-t圖象（以地面為參考系）如圖乙所示。已知，物塊和傳送帶間的動摩擦因數(shù)為，物塊的質(zhì)量為m。則（）A.時刻，小物塊離A處的距離最大B.時間內(nèi)，小物塊的加速度方向先向右后向左C.時間內(nèi)，因摩擦產(chǎn)生熱量為D.時間內(nèi)，物塊在傳送帶上留下的劃痕為【答案】C【解析】A．初速度大小為的小物塊從與傳送帶等高的光滑水平地面上的A處滑上傳送帶，小物塊在傳送帶上運動的圖象可知，時刻，小物塊離A處的距離達到最大，A錯誤；B．時間內(nèi)，小物塊受到的摩擦力方向一直向右，所以小物塊的加速度方向一直向右，B錯誤；CD．時間內(nèi)物體相對地面向左的位移這段時間傳送帶向右的位移因此物體相對傳送帶的位移時間內(nèi)物體相對地面向右的位移這段時間傳送帶向右的位移因此物體相對傳送帶的位移時間內(nèi)物塊在傳送帶上留下的劃痕為這段時間內(nèi)，因此摩擦產(chǎn)生的熱量C正確，D錯誤。故選C。二、雙項選擇題：本題共4小題，每小題6分，共24分。每小題有兩項符合題目要求，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。5.如圖甲所示，輕繩AD跨過固定在水平橫梁BC右端的定滑輪掛住一個質(zhì)量為的物體，；圖乙所示的輕桿HG一端用鉸鏈固定在豎直墻上，另一端G通過細繩EG拉住，EG與水平方向成30°角，輕桿的G點用細繩GF拉住一個質(zhì)量為的物體，重力加速度為g，則下列說法正確的是（）A.圖甲中BC對滑輪的作用力大小為B.圖乙中HG桿受到繩的作用力為C.細繩AC段的拉力與細繩EG段的拉力之比為D.細繩AC段的拉力與細繩EG段的拉力之比為【答案】AC【解析】A．圖甲中繩跨過滑輪，與滑輪接觸的點是“動點”，也稱為“活結(jié)”，繩上拉力大小處處相等，兩段繩的拉力都是，互成120°角，因此合力的大小是，故BC對滑輪的作用力大小也是（方向與豎直方向成60°角斜向右上方），故A正確；B．圖乙中繩與桿的端點連在一起，桿與繩接觸的點是“靜點”，也稱為“死結(jié)”，兩段繩上的拉力不一定相等，而桿的一端用鉸鏈固定在墻上，故桿對G點的彈力方向沿桿，對G點受力分析如圖所示又由力的平衡條件可得由力的性質(zhì)可得HG桿受到繩的作用力為故B錯誤；CD．圖乙中得則有故C正確，D錯誤。故選AC。6.甲、乙兩光滑小球（均可視為質(zhì)點）用鉸鏈與輕直桿連接，乙球處于光滑水平地面上，甲球套在光滑的豎直桿上，初始時輕桿豎直，桿長為4m。無初速度釋放，使得乙球沿水平地面向右滑動，當(dāng)乙球距離起點3m時，下列說法正確的是（）A.甲、乙兩球的速度大小之比為B.甲、乙兩球的速度大小之比為C.甲球即將落地時，乙球的速度與甲球的速度大小相等D.甲球即將落地時，甲球的速度達到最大【答案】BD【解析】AB．設(shè)輕桿與豎直方向的夾角為θ，則v1在沿桿方向的分量為v2在沿桿方向的分量為而，圖示位置時，有，聯(lián)立可得此時甲、乙兩球的速度大小之比為故A錯誤，B正確；CD．當(dāng)甲球即將落地時，有，此時甲球的速度達到最大，而乙球的速度為零，故C錯誤，D正確。故選BD。7.如圖所示，在進行火星考查時，火星探測器對火星完成了“繞、著、巡”三項目標(biāo).在探測器著陸后，探測器上的科研裝置，將一個小球由離地面h的高度靜止釋放，做自由落體運動，測得小球在經(jīng)過時間t落地.已知引力常量為G，火星的半徑為R.下列說法正確的是（）A.“天問一號”在地球上的發(fā)射速度將大于16.7km/sB.由題中數(shù)據(jù)可計算出火星表面處的重力加速度為C.由題中數(shù)據(jù)可計算出火星質(zhì)量D.由題中數(shù)據(jù)可計算出火星的平均密度為【答案】CD【解析】A．火星探測器雖然離開了地球但沒有離開太陽系，所以其發(fā)射速度應(yīng)介于第二宇宙速度和第三宇宙速度之間，故A錯誤；B．由自由落體運動公式解得故B錯誤；C．設(shè)火星質(zhì)量為M，火星表面質(zhì)量為m的物體所受萬有引力等于重力，即解得故C正確；D．火星的體積為火星的平均密度為解得故D正確。故選CD。8.勁度系數(shù)的輕彈簧一端固定在傾角的固定光滑斜面底部，另一端和質(zhì)量的小物塊A相連，質(zhì)量的小物塊B緊靠A靜止在斜面上，輕質(zhì)細線一端連在物塊B上，另一端跨過定滑輪與質(zhì)量的物體C相連，對C施加外力，使C處于靜止?fàn)顟B(tài)，細線剛好伸直，且線中沒有張力，如圖所示。從某時刻開始，撤掉外力，使C豎直向下運動，取，彈簧和斜面上的那部分細線均平行于斜面。以下說法中正確的是（）A.初始時彈簧壓縮量是0.2mB.撤掉外力瞬間，A的加速度大小為C.當(dāng)A、B恰好分離時，彈簧恢復(fù)原長D.從撤去外力到A、B恰好分離整個過程，A沿斜面移動的位移大小為0.1m【答案】AD【解析】A．初始時，對A、B整體受力分析，設(shè)此時彈簧壓縮量為，根據(jù)胡克定律，有解得故A正確；B．撤掉外力瞬間，取ABC系統(tǒng)，由牛頓第二定律有且彈簧彈力不發(fā)生突變，仍有即解得故B錯誤；C．AB恰好分離時，AB間彈力為零，以BC整體為研究對象，有解得則A的加速度大小也為0，此時彈簧處于壓縮狀態(tài)，故C錯誤；D．AB恰好分離時，以A為研究對象，有設(shè)此時彈簧的壓縮量為，由胡克定律有解得所以從撤去外力到A、B恰好分離整個過程，A沿斜面移動的位移故D正確。故選AD。三、非選擇題：共60分，其中9、10、11為填空題，12、13為實驗題，14、15、16為計算題?？忌鶕?jù)要求作答。9.一物塊在粗糙水平面上沿直線做勻減速直線運動，物塊運動的位移為x，運動時間為t，繪制的圖像如圖所示，則物塊的初速度為_________m/s，物體的加速度為_________m/s2，在前3s內(nèi)的位移為_________m?！敬鸢浮?0825【解析】由題意知物塊在粗糙水平面上沿直線自由滑行，則位移為整理得由圖像知所以物體速度減為零的時間為物塊在前3s內(nèi)的位移為10.有三顆質(zhì)量相等的人造地球衛(wèi)星1、2、3，1是一顆放置在赤道附近還未發(fā)射的衛(wèi)星，2是一顆靠近地球表面繞行的近地衛(wèi)星，3是一顆圍繞地球運動的地球同步衛(wèi)星，則1、2、3三顆衛(wèi)星受到地球的引力大小F1、F2、F3的大小關(guān)系是_____；向心加速度a1、a2、a3的大小關(guān)系是_______；角速度ω1、ω2、ω3的大小關(guān)系是______．【答案】①.F1=F2＞F3②.a2＞a3＞a1③.ω2＞ω3=ω1【解析】[1]衛(wèi)星1、2、3的做勻速圓周運動的半徑大小關(guān)系滿足根據(jù)萬有引力定律解得F1=F2＞F3。[2][3]對于衛(wèi)星2、3，根據(jù)牛頓第二定律有解得則根據(jù)可得，。對于衛(wèi)星1、3，由于二者都相對地球靜止，所以有ω1=ω3。又根據(jù)r1＜r3可得a1＜a3。綜上所述可得a2＞a3＞a1，ω2＞ω3=ω1。11.如圖所示，輕桿一端套在光滑水平轉(zhuǎn)軸上，另一端固定一質(zhì)量為的小球，使小球在豎直平面內(nèi)做半徑為的圓周運動。設(shè)運動軌跡的最低點為點，最高點為點，不計一切阻力，重力加速度取，若小球通過點的速度為，則在點小球?qū)U的作用力為_________，方向_________（選填“向上”或“向下”）；若小球能通過最高點，在點桿對小球的作用力大小________（選填“可能”或“不可能”）為0?！敬鸢浮?.5向下可能【解析】[1][2]若小球通過點的速度為，設(shè)桿對小球的作用力向上，以小球為對象，根據(jù)牛頓第二定律可得解得根據(jù)牛頓第三定律可知，在點小球?qū)U的作用力為，方向向下；[3]若小球能通過最高點，當(dāng)重力剛好提供向心力時，則有解得可知在點桿對小球的作用力大小可能為0。12.如圖甲為探究向心力的大小F與質(zhì)量m、角速度和半徑r之間關(guān)系的實驗裝置，圖乙為示意圖，圖丙為俯視圖。圖乙中A、B槽分別與a、b輪同軸固定，a、b兩輪在皮帶的帶動下勻速轉(zhuǎn)動。（1）如圖乙所示，如果兩個鋼球質(zhì)量相等，且a、b輪半徑相同，則是在驗證向心力的大小F和_______之間的關(guān)系。A．質(zhì)量mB.半徑rC.角速度（2）現(xiàn)有兩個質(zhì)量相同的鋼球，①球放在A槽的邊緣，②球放在B槽的邊緣，a、b輪半徑相同，它們到各自轉(zhuǎn)軸的距離之比為。則鋼球①、②的線速度之比為_____。【答案】（1）B（2）【解析】（1）[1]根據(jù)可知兩個鋼球質(zhì)量相等，皮帶傳送，邊緣上的點線速度大小相等，所以a、b輪半徑相同，共軸的點角速度相等，兩個鋼球的角速度分別與共軸輪子的角速度相等，要研究鋼球受到的向心力大小與半徑的關(guān)系。故選B。（2）[2]皮帶傳送，邊緣上的點線速度大小相等，所以a、b輪半徑相同，共軸的點角速度相等，兩個鋼球的角速度分別與共軸輪子的角速度相等，則根據(jù)題意可知根據(jù)線速度之比為。13.如圖為孫華和劉剛兩位同學(xué)設(shè)計的一個實驗裝置，用來探究一定質(zhì)量的小車其加速度與力的關(guān)系。其中電源為50Hz的交流電，一質(zhì)量為m0的光滑滑輪用一輕質(zhì)細桿固定在小車的前端，小車的質(zhì)量為M，砂和砂桶的質(zhì)量為m。（1）此實驗中正確的操作是___________A．實驗需要用天平測出砂和砂桶的質(zhì)量mB．實驗前需要將帶滑輪的長木板右端墊高，以平衡摩擦力C．小車靠近打點計時器，應(yīng)先接通電源，再釋放小車D．為減小系統(tǒng)誤差，實驗中一定要保證砂和砂桶的質(zhì)量m遠小于小車的質(zhì)量M（2）孫華同學(xué)以小車的加速度a為縱坐標(biāo)，力傳感器的示數(shù)F為橫坐標(biāo)，畫出的a—F圖線與橫坐標(biāo)的夾角為θ，且斜率為k，則小車的質(zhì)量為___________A．B．C．D．（3）劉剛同學(xué)實驗中測得，拉力傳感器顯示的示數(shù)為4N，打出的部分計數(shù)點如圖所示（每相鄰兩個計數(shù)點間還有4個點未畫出），其中，s1=4.79cm，s2=5.61cm，s3=6.39cm，s4=7.17cm，s5=7.98cm，s6=8.84cm，則小車的加速度a=___________m/s2，此次實驗中砂和砂桶的質(zhì)量m=___________kg。（重力加速度取9.8m/s2，結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）【答案】（1）BC##CB（2）C（3）0.800.49【解析】（1）[1]AD．有力的傳感器，所以不需要測砂和砂桶的質(zhì)量，也不需要保證砂和砂桶質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量，故AD錯誤；B．實驗前需要將帶滑輪的長木板右端墊高，以平衡摩擦力，故B正確；C．小車靠近打點計時器，應(yīng)先接通電源，再釋放小車，故C正確。故選BC。（2）[2]斜率，由于小車受力為2F，小車和滑輪質(zhì)量和為，小車質(zhì)量。故選C。（3）[3][4]由逐差法求a，有每相鄰兩個計數(shù)點間還有4個點未畫出，則T=0.1s解得a=0.80m/s2對砂和砂桶mg－F=2ma解得m=0.49kg14.一汽車停在小山坡底，某時刻，司機發(fā)現(xiàn)山坡上距坡底處的泥石流以的初速度、的加速度勻加速傾瀉而下，假設(shè)泥石流到達坡底后速率不變，在水平地面上做勻速直線運動，司機從發(fā)現(xiàn)險情到發(fā)動汽車共用了，汽車啟動后以恒定的加速度一直做勻加速直線運動，其過程簡化為如下圖所示，求：（1）泥石流到達坡底的時間和速度大??；（2）試通過計算說明：汽車的加速度至少多大才能脫離危險？【答案】（1）10s，（2）【解析】【小問1詳解】設(shè)泥石流到達坡底的時間為，速度為，根據(jù)位移時間公式和速度時間公式有代入數(shù)據(jù)得【小問2詳解】泥石流在水平地面上做勻速直線運動，故汽車的速度加速至，且兩者在水平地面的位移剛好相等就安全了，設(shè)汽車加速時間為t，故有聯(lián)立各式代入數(shù)據(jù)解得15.如圖所示，半徑為的四分之一光滑圓弧軌道固定在水平面上，軌道末端與厚度相同的處于靜止的木板A和B緊挨著（不粘連）。木板A、B的質(zhì)量均為，與水平面間的動摩擦因數(shù)均為，木板A長。一質(zhì)量為、可視為質(zhì)點的小物塊從P點由靜止釋放，小物塊在以后的運動過程中沒有滑離木板B。小物塊與木板A間的動摩擦因數(shù)，與木板B間的動摩擦因數(shù)，重力加速度，求：（1）小物塊運動到Q點時對軌道的壓力大?。唬?）小物塊剛滑上木板B時的速度大??；（3）木板B的最小長度。【答案】（1）60N；（2）2m/s；（3）【解析】（1）由動能定理可得解得在點，由牛頓第二定律可得解得由牛頓第三定律可知小物塊運動到點時對軌道的壓力大?。?）小物塊在木板上滑動時，對小物塊，由可得對木板，由可得小物塊的位移木板的位移又聯(lián)立解得則小物塊剛滑上木板B時的速度（3）小物塊剛滑上木板B時木板B的速度小物塊在木板B上滑動時，對小物塊有解得對木板B有解得小物塊的位移木板B的位移則木板B的最小長度16.如圖甲所示，在光滑水平面上放有一左端固定在墻壁上的輕質(zhì)彈簧，彈簧處于原長時右端恰好位于A點，彈簧所在的光滑水平面與水平傳送帶在A點平滑連接。傳送帶長，且以的速率沿順時針方向勻速轉(zhuǎn)動，傳送帶右下方有一固定在光滑地面上半徑為、圓心角的圓弧軌道，圓弧軌道右