2024届重庆市第八中学高三上学期9月月考物理试题（解析版）

这是一份2024届重庆市第八中学高三上学期9月月考物理试题（解析版），共23页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、单项选择题：本大题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。
1. 某同学在水平桌面上对乒乓球运动进行研究：如图所示，他先让乒乓球在桌面上匀速运动（阻力不计），然后该同学在与乒乓球路径相垂直的方向上固定一个纸筒（直径略大于乒乓球的直径），当乒乓球经过筒口的正前方时，该同学以平行于桌面的方向对球吹气。关于不同吹气方向，则（ ）

A. 沿着球与筒口连线方向吹球，乒乓球会运动到筒内
B. 往筒的右侧吹气，乒乓球可能会运动到筒内
C. 往筒的左侧吹气，乒乓球可能会运动到筒内
D. 只要吹的气流速够大，球就一定能进入到筒内
【答案】B
【解析】
【详解】AD．当乒乓球经过筒口的正前方时，对着球横向吹气时，乒乓球会获得一个横向的速度，此速度与乒乓球原有的速度合成一个斜向左下方的合速度，因此，乒乓球将偏离原来的运动方向，向左下方运动，不会进入纸筒，AD错误；
BC．根据运动的合成可知，当乒乓球经过筒口的正前方时，只有往筒的右侧吹气，乒乓球可能会运动到筒内，B正确，C错误；
故选B。
2. 足球运动是一项非常受欢迎的体育项目，如图所示，某位球员在操场上练习踢球，他一脚用力踩在足球上面，让足球保持静止，则（ ）

A. 静止的足球受到的重力与支持力是一对平衡力
B. 如果足球气打得足一点，足球可能不发生形变
C. 足球受到地面的支持力是足球发生弹性形变引起的
D. 足球对地面压力和地面对足球的支持力是一对作用力和反作用力
【答案】D
【解析】
【详解】A．静止的足球受到的重力与人脚对足球的作用力之和等于支持力，故静止的足球受到的重力与支持力不是一对平衡力，故A错误；
B．足球与人的脚相互接触且挤压，如果足球气打得足一点，足球仍发生形变，故B错误；
C．足球受到地面的支持力是地面发生弹性形变引起的，故C错误；
D．足球对地面的压力和地面对足球的支持力是一对作用力和反作用力，故D正确。
故选D。
3. 建筑工地上经常需要用工具来搬运建筑材料，如图所示是某搬运装置的简图，轻绳AB绕过定滑轮，绳上的O点拴有建筑材料，甲在地面上拉着长绳的A端点，乙在楼顶拉着B端点，甲负责将建筑材料提升至楼顶，而乙用水平方向的拉力将建筑材料缓慢移到平台上，在乙缓慢移动建筑材料的过程中，甲保持不动，则（ ）

A. 甲对端点A的拉力逐渐变大B. 甲受到地面的摩擦力逐渐变小
C. 乙对端点B的拉力大小不变D. 乙受到楼顶平台的支持力逐渐变小
【答案】A
【解析】
【详解】AC．设建筑材料的重力为G，OA绳对建筑材料的拉力为，乙对OB绳的拉力大小为，如图所示：

则乙在楼顶水平拉着OB绳把建筑材料缓慢移到楼顶平台上的过程中，对建筑材料受力分析，根据平衡条件有
，
由于增大，则增大，增大，可知甲对OA绳的拉力增大，乙对OB绳的拉力也增大，故A正确，C错误；
B．对甲受力分析，由平衡条件可知，甲与地面之间的摩擦力大小等于OA绳对甲的拉力在水平方向上的分力，由于OA绳对甲的拉力逐渐增大且OA绳与水平方向夹角不变，所以可得甲与地面之间的摩擦力逐渐增大，故B错误；
D．对乙受力分析可知，在水平方向上，摩擦力与OB绳上的拉力大小相等；在竖直方向上，乙受到的支持力与自身重力大小相等；则乙受到楼顶平台的支持力不变，故D错误。
故选A。
4. 如图所示是某滑梯轨道设计图，其中DO是水平面，AB、AC是倾斜直轨道，AE为一曲线轨道，所有轨道下端均与水平面平滑相切连接。初速度为的物体从D点出发沿DBA滑动到顶点A时速度刚好为零。若已知该物体与所有轨道和水平面之间的动摩擦因数处处相同且不为零，则（ ）
A. 该物体从A点由静止出发沿ABD滑动到D点的速度大小为
B. 该物体从A点由静止出发，分别沿ABD和ACD滑动，最终在同一点停下
C. 该物体从D点以速度出发，沿DCA滑动，无法滑到顶点A
D. 该物体从D点以速度出发，沿DEA滑动，能滑到顶点A
【答案】B
【解析】
【详解】A．根据题意，该物体从D点由静止出发沿DBA滑动到A点过程有
若该物体从A点由静止出发沿ABD滑动到D点过程有
解得
故A错误；
B．令斜面倾角为，则有
根据分析有
表明物体沿水平面与斜面在AD之间运动过程中，克服摩擦力做功相同，根据题意，该物体从D点由静止出发沿ACD滑动到A点过程有
若该物体从A点由静止出发沿ACD滑动到D点过程有
解得
可知
由于该物体与水平面之间的动摩擦因数处处相同，可知该物体从A点由静止出发，分别沿ABD和ACD滑动，最终在同一点停下，故B正确；
C．根据上述可知，物体沿水平面与斜面在AD之间运动过程中，克服摩擦力做功相同，可知，初速度为的物体从D点出发沿DCA滑动到顶点A时速度刚好为零，可知，物体从D点以速度出发，沿DCA滑动，恰好滑到顶点A，故C错误；
D．由于AE为一曲线轨道，则物体在弧线轨道上某一位置的弹力与该位置重力垂直于切向的分力的合力提供向心力，即物体在弧线轨道上某一位置的弹力大于该位置重力垂直于切向的分力，可知物体在AE曲线轨道上运动过程克服摩擦力做功大于沿AE直线轨道运动克服摩擦力做功，即该物体从D点以速度出发，沿DEA滑动，不能滑到顶点A，故D错误。
故选B。
5. 斜面体A上表面光滑，倾角、质量M、底边长为L，静止放置在光滑水平面上，将一可视为质点、质量为m的滑块B从斜面的顶端无初速度释放，经过时间t刚好滑到斜面底端，重力加速度大小为g，则（ ）

A. 斜面A对滑块B的支持力不做功
B. 滑块B下滑过程中，A、B组成的系统动量守恒
C. 滑块B下滑时间过程中，B的重力冲量为
D. 滑块B滑到斜面底端时，B向右滑动的水平距离为
【答案】D
【解析】
【详解】A．A、B组成的系统水平方向的合力为零，A、B组成的系统水平方向动量守恒，滑块B从斜面的顶端无初速度释放，滑块B将向右运动，斜面A将向左运动，斜面A对滑块B的支持力与滑块B速度的夹角大于，斜面A对滑块B的支持力做负功，故A错误；
B．滑块B下滑过程中，A、B组成的系统合外力不为零，A、B组成的系统动量不守恒，故B错误；
C．滑块B下滑时间过程中，B的重力冲量为
故C错误；
D．A、B组成的系统水平方向动量守恒
则
即
根据几何关系有
可得B向右滑动的水平距离为
故D正确。
故选D。
6. 如图所示，从空中点将小球竖直向上抛出，与此同时将小球从点正上方的点由静止释放，一段时间后在点正下方的点追上，全程两小球未落地。已知、两点间的高度差为，、两点间的高度差为。不计空气阻力，两小球均可视为质点，则小球P相对抛出点上升的最大高度为（ ）

A B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】Q做自由落体运动，有
解得
从抛出到相遇，以向下为正方向，可得
据几何关系可得
解得
P上升的最大高度为
故选C。
7. 如图所示是建筑工地上常用的一种“深穴打夯机”示意图，两个滚轮匀速转动将夯杆从深穴由静止开始往上提（夯杆被滚轮提升过程中，经历匀加速和匀速运动过程）。当夯杆底端刚好与穴口地面平齐时，两个滚轮彼此分开，释放夯杆，夯杆由于自身重力会自由下落至穴底，与地面碰撞后速度为0。然后两个滚轮再次压紧，提升夯杆，如此周而复始。已知夯杆质量为，两个滚轮边缘的线速度大小恒为，滚轮对夯杆的正压力，滚轮与夯杆间的动摩擦因数为，穴深，忽略打夯过程中穴深度的变化，重力加速度为g，则（ ）

A. 夯杆被滚轮带动加速上升的过程中，加速度的大小
B. 每个打夯周期中，夯杆上升到穴口所需时间
C. 每个打夯周期中，电动机因提升夯杆多消耗的电能
D. 增加滚轮对夯杆的正压力，每个打夯周期中滚轮与夯杆间因摩擦产生的热量将增加
【答案】C
【解析】
【详解】A．夯杆被滚轮带动加速上升的过程中，加速度的大小
故A错误；
B．夯杆被滚轮带动加速上升的过程中，夯杆的位移为
夯杆被滚轮带动加速上升的时间为
夯杆做匀速运动的位移为
夯杆做匀速运动的时间为
解得每个打夯周期中，夯杆上升到穴口所需时间
故B错误；
C．每个打夯周期中，夯杆与滚轮摩擦产生的内能为
夯杆的动能为
每个打夯周期中，电动机因提升夯杆多消耗的电能
故C正确；
D．夯杆被滚轮带动加速上升的过程中，加速度的大小为
每个打夯周期中，夯杆与滚轮摩擦产生的内能为
增加滚轮对夯杆的正压力，每个打夯周期中滚轮与夯杆间因摩擦产生的热量将减小，故D错误。
故选C。
二、多项选择题：本大题共3小题，每小题5分，共15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，有选错的得0分。
8. 流浪地球系列电影中构想了从赤道地面架起的竖直向上的“太空电梯”，该电梯相对地面静止，随地球一起自转，如图甲所示，可帮助宇航员顺利进入太空站。图乙中为太空电梯中的宇航员到地心的距离，为地球半径，曲线为地球引力对宇航员产生的加速度大小与的关系；直线为太空电梯中宇航员的向心加速度大小与的关系。关于相对地面静止在不同高度的宇航员，则（ ）
A. 随着增大，宇航员的向心加速度变大
B. 直线的斜率大小等于地球自转的角速度大小
C. 图中为地球同步卫星的轨道半径
D. 宇航员在太空电梯中不受重力
【答案】AC
【解析】
【详解】A．宇航员站在“太空电梯”上，相对地面静止，故角速度与地球自转角速度相同，根据可知，随着 r 增大，宇航员的向心加速度变大，故A正确；
B．“太空电梯”相对地面静止，故角速度与地球自转角速度相同，根据可知，直线 B 的斜率大小等于地球自转的角速度大小的平方，故B错误；
C．当时，引力加速度正好等于宇航员做圆周运动的向心加速度，即万有引力提供做圆周运动的向心力，所以宇航员相当于卫星，此时宇航员的角速度跟地球的自转角速度一致，可以看作是地球的同步卫星，即为地球同步卫星的轨道半径，故C正确；
D．宇航员在太空电梯中仍然受重力的作用，故D错误。
故选AC。
9. 一个内壁光滑的半径为R的管形圆轨道固定在水平面上，俯视图如图所示，a、b、c、d为圆上两条直径的端点，且ac与bd相互垂直。在内部放置A、B两个小球（球径略小于管径，管径远小于R），质量分别为、，开始时B球静止于a点，A球在其左侧以的初速度向右与B球发生第一次碰撞且被反弹。已知小球之间的碰撞均为对心弹性碰撞，第二次碰撞发生在b点。则（ ）

A. A、B两球的质量之比为
B. 若只增大A球的质量，则第二次碰撞点可能在dc之间某处
C. 若只增大A球的初速度，则第二次碰撞点可能在b、a之间某处
D. 若只增大B球的质量，则第一、二次碰撞时间间隔可能大于
【答案】AB
【解析】
【详解】A．设第一次碰后A、B两球的速度分别为，。根据动量守恒定律和能量守恒定律有
第二次碰撞发生在b点，则有
联立解得
故A正确；
BC．设第二次碰撞A球转过的角度为，则有
解得
可知与初速度无关，即第二次碰撞点与A球的初速度无关，若只增大A球的质量则第二次碰撞点可能在dc之间某处，故B正确。若只增大A球的初速度，则第二次碰撞点不可能在b、a之间某处。故C错误；
D．两次碰撞间隔时间为
故D错误；
故选AB。
10. 如图所示，两长度均为L的轻绳一端打结，记为O点，并系在一质量为m的小球上。两轻绳的另一端分别系在同一水平细杆上的A、B两点，两轻绳与固定的水平细杆夹角均为37°。给小球垂直纸面的速度，使小球在垂直纸面的竖直面内做往复运动。某次小球运动到最低点时，轻绳OB断开，小球恰好做匀速圆周运动。已知，，重力加速度为g，则（ ）

A. 轻绳OB断开前，轻绳OA与OB上的张力大小相等
B. 轻绳OB断开后瞬间，轻绳OA上的张力大小为
C. 轻绳OB断开时，小球的速度大小为
D. 轻绳OB断开前后瞬间，轻绳OA上的张力大小之比为25：16
【答案】ABC
【解析】
【详解】A．两段绳长度相等，根据对称性可知轻绳OB断开前，轻绳OA与OB上的张力大小相等，故A正确；
BC．轻绳OB断开，小球恰好做匀速圆周运动，竖直方向有
水平方向有
解得
，
故BC正确；
D．轻绳剪断前，根据共点力平衡条件有
轻绳OB断开前后瞬间，轻绳OA上的张力大小之比为
故D错误；
故选ABC。
三、非选择题：本大题共5小题，共57分。
11. 某物理兴趣小组利用传感器探究向心力大小与半径、角速度的关系，实验装置如图甲所示。装置中水平直槽能随竖直转轴一起转动，将滑块套在水平直槽上，用细线将滑块与固定的力传感器连接。当滑块随水平直槽一起匀速转动时，细线的拉力大小可以通过力传感器测得，滑块转动的角速度可以通过角速度传感器测得。

（1）将相同滑块分别以半径r为0.14m、0.12m、0.10m、0.08m、0.06m做圆周运动，在同一坐标系中分别得到图乙中①、②、③、④、⑤五条图线，则图线①对应的半径为___________，各图线不过坐标原点的原因是___________。
（2）对5条图线进行比较分析，欲探究一定时，与的关系。请你简要说明方法___________。
【答案】 ①. 0.14m ②. 受到摩擦力作用 ③. 在图像中找到同一个对应的向心力，根据5组向心力与半径的数据，在坐标系中描点作图，若得到一条过原点的直线，则说明与成正比
【解析】
【详解】（1）[1]由受力分析可知，由摩擦力及细线的弹力的合力提供滑块做圆周运动的向心力，可得
根据二次函数的知识可以判断越大，抛物线开口越小，所以图线①对应的半径为0.14m。
[2]由以上分析可知，各图线不过原点的原因为滑块受到摩擦力作用。
（2）[3]探究与的关系时，要先控制和不变，因此可在图像中找到同一个对应的向心力，根据5组向心力与半径的数据，在坐标系中描点作图，若得到一条过原点的直线，则说明与成正比。
12. 某实验小组利用频闪照相技术研究平抛运动的规律。如图甲所示，某次实验时，先将一足够大的方格纸平铺在竖直墙壁上作为背景。拍摄时，让一小球从A点水平抛出的同时，从B点由静止释放另一小球，已知背景的小方格均为边长为的正方形，重力加速度为，空气阻力不计。

（1）根据图甲中的信息，下列说法中正确的是___________。
A．只能确定水平抛出的小球水平方向的运动是匀速直线运动
B．只能确定水平抛出的小球竖直方向的运动是自由落体运动
C．既可以确定水平抛出的小球水平方向的运动是匀速直线运动，也可以确定竖直方向的运动是自由落体运动
（2）根据图甲中的信息可求出：频闪照相机的闪光周期的平方为___________s²（保留两位有效数字）。
（3）如图乙所示，某同学实验时随意平铺方格纸，并忘了标记重垂线方向。用另一频闪周期得到的频闪照片中只有D、E、F三个位置，则该平抛运动的初速度大小___________（用符号L、g表示）。
【答案】 ①. C ②. 0.0041 ③.
【解析】
【详解】（1）[1]因为相邻两照片间的时间间隔相等，水平位移相等，可知小球在水平方向上做匀速直线运动，竖直方向上的运动规律与另一球运动的规律相同，可以确定竖直方向的运动是自由落体运动。
故选C。
（2）[2]根据自由落体运动的规律有
解得
（3）[3]设DE沿重锤线方向的分量为mL，沿垂直重锤线方向的分量为nL，EF沿重锤线方向的分量为pL，沿垂直重锤线方向的分量为nL，则有
，
频闪照片中只有D、E、F三个位置，可得
，，
相临点迹间的时间间隔相等，则有
，
解得
13. 某款儿童滑梯如图所示，其滑面可视为与水平地面夹角为的平直斜面，滑面顶端距离地面高度h。一质量m的儿童从滑面顶端由静止开始下滑至底端，已知儿童与滑面间的动摩擦因数为，儿童沿滑面下滑的过程，可以看作质点沿斜面直线运动，重力加速度为g，忽略空气阻力的影响。求：
（1）儿童下滑过程中，儿童的加速度及滑至底端的时间；
（2）儿童下滑过程中，所受合力做的功W合。

【答案】（1）；；（2）
【解析】
【详解】（1）儿童下滑过程中，对儿童受力分析有
解得
方向沿滑梯向下，斜面长度
由匀变速直线运动规律得
解得
（2）儿童下滑过程中，所受合力做的功
结合上述解得
14. 如图所示，质量为M的玩具动力小车在水平地面上用水平轻绳拉着质量为m的物体以速度v匀速运动。某时刻轻绳从物体上脱落，物体继续滑行一段位移后停下，且物体停下时小车恰好达到额定功率。小车受地面的阻力f恒定，小车达到额定功率前其牵引力F也恒定，物体与地面间的动摩擦因数不变，不计空气阻力，重力加速度为g。
（1）求轻绳脱落后物体滑行总位移大小；
（2）求物体刚好停下时小车的速度大小；
（3）达到额定功率后小车维持功率不变而牵引力变化，以额定功率运行时间t后小车达到最终稳定速度，求小车在这段时间t内的位移大小。

【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）匀速运动中整体受力平衡
故
方法一：动能定理
物体滑行过程
求得
方法二：动力学方法
解得
（2）方法一：动量守恒
轻绳脱落后，在物体静止前，系统所受外力没有变化，故仍然合力为零，动量守恒，有
解得
方法二：动力学方法
物体停下的时间
小车加速运动
求得
（3）额定功率
当牵引力等于阻力时达到稳定速度，有
求得
由动能定理
解得
15. 如图所示，质量均为m的滑块A、木板B左端对齐，静止叠放在水平地面上。A、B之间的动摩擦因数，B与地面之间的动摩擦因数。时刻，用带有橡胶指套的手指在A的上表面以恒定速率v向右移动，手指对A的压力为。经一段时间（未知）后，撤去手指，此时A的左端与B上表面标记点P的距离恰好等于手指在A上表面留下的划痕长度。撤去手指后，A的左端与P对齐且A、B恰好速度相等。已知重力加速度g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
（1）求时刻，B的加速度大小；
（2）求以及橡胶指套与A上表面间的动摩擦因数；
（3）若A的左端恰好与标记点P对齐时，立即再用手指在A上表面匀速移动，手指对A的压力恒为0.5mg，每次有手指作用时间与无手指作用时间均为，但手指向右移动速率逐次增大某个定值，以保证A、B每次速度相等时均恰好开始下一次手指作用。已知A的长度为，B的长度为，求从开始到A的右端与B的右端对齐过程手指对A做的总功。

【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）由题意得，手指作用期间，A、B必定相对滑动，再假设B相对地面滑动，对B有
得
假设成立
（2）撤去手指后，对A有
得
对B有
得
时，B的速度
时第一次共速，记作，则
故可推出时，A的速度
假设手指作用时先与A相对滑动，后达到共速并相对静止，故时A的速度
得
撤去手指后，的相对位移为
撤去手指前，设经手指和A达到共速，指套在A上面留下的划痕长度为
解得
故撤去手指前A的加速度
由于
故假设成立。对A有
解得
（3）解法一：找递推关系。设A、B第次速度相等时速度大小为，此时开始第次手指作用，手指速率为，后撤去手指，再隔后A、B恰好速度相等为，则撤去手指时A、B的速度分别为
根据手指作用过程可知
联立可得
由于
故手指作用时不能一直相对A滑动，而一定是先与A相对滑动，后达到共速并相对静止，所以
每次递增
设手指作用后与A相对静止
（就是）
在手指作用期间A、B的相对位移
在撤去手指期间A、B的相对位移
故每次手指作用造成A、B的相对位移
从开始到A与B右端面对齐，总的相对位移为
即经历了7个完整周期，最后的正好等于每次手指作用期间A、B的相对位移，手指共作用8次，第1次手指做功
之后每次做功比前一次多
总功
解法二：求出第2次作用时的手指速率，A与B第1次共速时的速度
则A与B第2次共速时的速度
假设第2次作用时手指会与A达到共速，则
故假设成立，每次手指速度递增
，
后面计算相同；
解法三：选一个以运动的物体为参照物研究第次作用时的运动，可以还愿为（2）中从静止开始的情景。