安徽省六安第一中学2023-2024学年高三上学期第二次月考物理试题

六安一中2024届高三年级第二次月考

物理试卷

时间：75分钟   分值：100分

一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。）

1.下列关于力的说法中正确的是（    ）

A.静止的物体，不可能受到滑动摩擦力

B.挂在电线下面的电灯对电线的拉力，是因为电灯发生微小形变而产生的

C.物体的运动状态发生变化则所受合力一定发生变化

D.作用力做正功，其反作用力一定做负功

2.如图所示，质量为的手机静置在支架斜面上，斜面与水平面的夹角为，手机与接触面的动摩擦因数为，重力加速度为。下列说法正确的是（    ）

A.手持支架向上匀加速直线运动且手机与支架间无相对滑动，手机受到的支持力与静止时受到的支持力相等

B.支架斜面对手机的摩擦力大小为，方向沿斜面向上

C.手持支架向左做匀加速直线运动且手机与支架间无相对滑动，手机可能不受支持力

D.手持支架向右做匀加速直线运动且手机与支架间无相对滑动，手机可能不受摩擦力

3.甲、乙两同学完成一娱乐性比赛，比赛时由同一点分别斜抛出一小球，要求小球刚好不与天花板发生碰撞，且落地点距离抛出点远者获胜，如图所示，乙最终胜出。忽略空气阻力，则下列说法正确的是（    ）

A.甲抛出的球在空中运动的时间较长

B.两球在天花板处的速度可能相等

C.乙抛出的球的初速度一定较大

D.若两球同时抛出，则它们一定在空中相遇

4.如图所示，轻质不可伸长的细绳，绕过光滑定滑轮C，与质量为的物体A连接，A放在倾角为的光滑斜面上，绳的另一端和套在固定竖直杆上的物体B连接。现连线恰沿水平方向，从当前位置开始B以速度匀速下滑。设绳子的张力为T，在此后的运动过程中，下列说法正确的是（    ）

A.物体A做加速运动  B.物体A做匀速运动

C.A处于失重状态  D.T等于

5.如图所示，物块放在能绕中心轴转动的水平圆盘上，物块与圆盘的动摩擦因数为，物块到转轴的距离为r，某时刻圆盘角速度从0开始缓慢增大直到物块与圆盘即将发生相对滑动，随即圆盘以该角速度匀速转动则下列说法正确的是（    ）

A.物块随圆盘匀速转动时，物块做匀变速曲线运动

B.物块随圆盘匀速转动时，圆盘对物块的作用力水平指向圆心

C.整个过程中圆盘对物块的摩擦力不做功

D.物块随圆盘匀速转动四分之一圈，摩擦力的冲量大小为

6.火星探测器经过多次变轨后登陆火星的轨迹图如图所示，其中轨道I、III为椭圆，轨道II为圆，探测器经轨道I、II、III运动后在Q点登陆火星，O点是轨道I、II、III的切点，轨道上的O、P、Q三点与火星中心在同一直线上，O、Q两点分别是椭圆轨道III的远火星点和近火星点。已知火星的半径为，，下列说法正确的是（    ）

A.在相等时间内，轨道I上探测器与火星中心的连线扫过的面积与轨道III上探测器与火星中心的连线扫过的面积相等

B.探测器在轨道II经过O点时的加速度大于在轨道III运动经过O点时的加速度

C.探测器在轨道II与轨道III上运行的周期之比为

D.探测器在轨道II和轨道III上运行时的机械能相同

7.如图所示，竖直面内的圆形管道半径R远大于横截面的半径，有一小球直径比管横截面直径略小，在管道内做圆周运动.小球过最高点时，小球对管壁的弹力大小用F表示、速度大小用v表示，当小球以不同速度经过管道最高点时，其图象如图所示.则（    ）

A.小球的质量为

B.当地的重力加速度大小为

C.时，小球对管壁的弹力方向竖直向下

D.时，小球受到的弹力大小是重力大小的5倍

二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）

8.如图甲所示，小物块静止在倾角的粗糙斜面上，现对物块施加一个沿斜面向下的推力，力的大小随时间的变化关系如图乙所示，物块的速率v随时间t的变化关系如图丙所示，已知，，重力加速度，下列说法正确的是（    ）

A.物块的质量为

B.物块与斜面间的动摩擦因数为0.6

C.时间内，力F做功的平均功率为

D.时间内，物块克服摩擦力做的功为

9.如图所示，倾角的传送带以大小为的速度顺时针匀速运行，一质量为的工件（视为质点）以大小为的初速度从传送带的底端A冲上传送带，并恰好能到达传送带的顶端B，随即滑回A端。工件与传送带间的动摩擦因数为，取重力加速度大小。下列说法正确的是（    ）

A.工件沿传送带上滑的时间为

B.工件返回A端时的速度大小为

C.工件在传送带上的整个过程中，摩擦力对工件做的功为

D.工件在传送带上的整个过程中，因摩擦产生的热量为

10.如图所示，倾角的足够长的斜面固定在水平面上，斜面下端固定一挡板，劲度系数的轻弹簧一端与挡板连接，另一端与质量为的滑块连接。绕过光滑轻质定滑轮的轻绳一端与滑块相连，另一端与质量为的石块相连。已知滑块与斜面间的动摩擦因数，轻弹簧的弹性势能与形变量的关系为，重力加速度，；开始时托住石块，轻绳恰好伸直与斜面平行但无弹力，滑块恰好不上滑；现由静止释放石块，涉及的过程弹簧都在弹性限度内，则下列说法正确的是（    ）

A.释放石块瞬间轻弹簧的弹性势能为

B.石块的速度最大时轻弹簧的形变量为

C.石块的最大速度为

D.滑块沿斜面向上运动的最大距离为

三、实验题（每空2分，共16分）

11.（6分）某探究小组用如图所示的向心力演示器探究向心力大小的表达式。已知小球在挡板A、B、C处做圆周运动的轨迹半径之比为，请回答以下问题：

（1）在该实验中，主要利用了______来探究向心力与质量、半径、角速度之间的关系；

A.理想实验法 B.微元法 C.控制变量法 D.等效替代法

（2）探究向心力与角速度之间的关系时，应选择半径______（填“相同”或“不同”）的两个塔轮；

（3）探究向心力与角速度之间的关系时，若图中标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为，运用圆周运动知识可以判断与皮带连接的变速塔轮对应的半径之比为______。

A. B. C. D.

12.（10分）某同学设计了如图甲所示的装置来研究小车的加速度与所受合力的关系。将装有传感器的小车放置在水平长木板上，小车后面连着通过打点计时器的纸带，缓慢向小桶中加入细砂，直到小车刚开始运动为止，记下传感器的最大示数。再将小车放回原处并按住，继续向小桶中加入细砂，记下传感器的示数。释放小车，记录小车运动时传感器的示数。

（1）接通频率为的交流电源，释放小车，打出如图乙所示的纸带，从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，量出相邻计数点之间的距离，则小车的加速度______，打计数点3时的瞬时速度为______（结果均保留三位有效数字）。

（2）同一次实验中，______（选填“”、“”或“”）。

（3）改变小桶中砂的重力，多次重复实验，获得多组数据，描绘小车加速度a与合力的关系图像。下列图像中正确的是______。

A. B. C. D.

（4）关于该实验，下列说法中正确的是（    ）

A.小车和传感器的总质量应远大于小桶和砂的总质量

B.实验中需要将长木板右端垫高

C.实验中需要测出小车和传感器的总质量

D.用加砂的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比，可更方便地获取多组实验数据

四、解答题：本题共3小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤。

13.（10分）据报道，中国新一代载人运载火箭和重型运载火箭正在研制过程中，预计到2030年左右，将会具备将航天员送上月球的实力，这些火箭不仅会用于载人登月项目，还将用在火星探测、木星探测以及其他小行星的探测任务中。设想中国宇航员在月球表面将小球以速度沿竖直向上抛出，小球上升最大高度为h，已知月球的半径为R，引力常量为G。求：

（1）月球的质量；

（2）月球第一宇宙速度。

14.（12分）如图所示，轻质弹簧的劲度系数为k，下面悬挂一个质量为m的钩码A，手持木板B托住A缓慢向上压弹簧，至某一位置静止.此时如果撤去B，则A的瞬时加速度为，现用手控制B使之以的加速度向下做匀加速直线运动，求：

（1）初始状态下弹簧的压缩量?

（2）钩码A能够做匀加速运动的时间?

（3）钩码A做匀加速运动的过程中，木板B对它的支持力做了多少功?

15.（16分）如图所示，一定高度的水平桌面最左端的竖直挡板上固定一轻质弹簧，弹簧处于原长时右端位于点，已知点左侧光滑、右侧粗粘，桌面右侧的水平地面上固定一光滑弧形槽，弧形槽的半径为，圆心角，弧形槽的右端放置一长为、质量为的长木板，长木板的上表面与弧形槽的最低点E等高。现将一质量为的可视为质点的滑块放在轻弹簧的最右端，推动滑块向左将弹簧压缩至A点后静止释放，滑块由桌面的最右端离开，经过一段时间由弧形槽的边缘D无碰撞地进入弧形槽，最终滑上长木板。已知滑块与桌面间的动摩擦因数为，滑块与长木板上表面间的动摩擦因数为，长木板与水平面间的动摩擦因数为，B、C两点间的距离为，C、D两点的高度差为，重力加速度，。

（1）滑块位于A时，求弹簧储存的弹性势能；

（2）求滑块运动到E点时对弧形槽的压力大小；（结果用分式表示）

（3）通过计算分析滑块能否离开长木板，若能，求滑块离开长木板瞬间的速度大小；若不能，求最终滑块到E点的水平距离。

六安一中2024届高三年级第二次月考

物理试卷参考答案

1.B    2.D    3.C    4.A    5.D    6.C

7.D  【详解】AB.在最高点，若，则；若，则；解得小球的质量；当地的重力加速度大小；故AB错误；C.若，则，则时，小球所受的弹力方向向下，所以小球对管壁的弹力方向竖直向上，故C错误；D.当时，根据解得，当时，根据解得，故D正确。故选D。

8.AD  【详解】AB.速度时间图像中图像的斜率表示加速度，所以从图3中可得1~3s内小物块做匀加速直线运动，加速度为

此时小物块在沿斜面方向上受到向下的推力，重力的分力，以及沿斜面向上的摩擦力，则有  ；由图可知物体平衡时，有

  联立解得，；故A正确，B错误；C.由图像可知，时间内，物块静止，力不做功；时间内，外力为，速度时间图像与坐标轴围成的面积表示位移，所以物块的位移为  所以内力F做功的平均功率为，故C错误；D.时间内物体克服摩擦力做的功为  故D正确。故选AD。

9.AC  【详解】A.工件所受重力沿传送带向下的分力大小

滑动摩擦力大小

当工件的速度大于传送带的速度时，工件受到沿传送带向下的滑动摩擦力，因此工件匀减速上滑，

上滑的加速度大小；工件从端上滑至与传送带速度相同的时间

；此后工件继续匀减速上滑，上滑的加速度大小

从工件与传送带达到共同速度至工件到达B端的时间；因此工件沿传送带上滑的时间

，故A正确；

B.A、B两端的距离

设工件返回A端时的速度大小为，则有，解得，故B错误；

C.根据动能定理可知，工件在传送带上滑行的过程中，摩擦力对工件做的功

，故C正确；D.工件从B端下滑至A端的时间

工件在传送带上滑行的过程中，因摩擦产生的热量

，故D错误。故选AC。

10.BD

【详解】A.由静止释放石块瞬间，因滑块m恰好不上滑，故有

  联立解得，  故A错误；

B.石块的速度最大时滑块速度也最大，且加速度为零，由力的平衡有

解得，故B正确；

C.设石块的最大速度为，因初末状态弹簧的弹性势能不变，根据能量守恒定律有  解得，故C错误；

D.设滑块沿斜面向上运动的距离最大时弹簧伸长量为，此时石块、滑块速度都为零，根据能量守恒定律有

解得，即滑块沿斜面向上运动的最大距离为

故D正确。故选BD。

11.C    不同   D

【详解】（1）探究向心力、质量、半径与角速度之间的关系采用的是控制变量法。故选C。

（2）探究向心力与角速度之间的关系时，应使两个塔轮的角速度不同，则应选择半径不同的两个塔轮。

（3）探究向心力与角速度之间的关系时，两个小球所受的向心力的比值为，根据公式

可得角速度之比为，传动皮带线速度大小相等，由，可知塔轮的半径之比为。故选D。

12.0.160    0.376        B   D

【详解】（1）根据匀变速直线运动的推论有，，

根据匀变速直线运动的规律有

（2）由题意可知，按住小车时，对小桶受力分析有；

松开手后，小桶加速下滑，对其分析有，综上所述

（3）根据牛顿第二定律有，整理有

可知其图像为过原点的倾斜直线。故选B。

（4）A.实验中力传感器可以直接得出力的大小，不需要使小车和传感器的总质量远大于小桶和砂的总质量，故A项错误；

B.实验中不需要将长木板右端垫高，因为已经测量了小车所受摩擦力的大小，故B项错误；

C.实验中不需要测出小车和传感器的总质量，只需要保证小车和传感器的总质量不变，故C项错误；

D.用加砂的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比，可更方便地获取多组实验数据，故D项正确。故选D。

13.（1）；（2）

【详解】（1）设月球表面重力加速度为g，月球质量为M，小球以速度沿竖直向上抛出，则有，小球在月球表面的重力等于月球万有引力，有，联立解得（5分）

（2）由月球的万有引力提供向心力，可得

解得月球第一宇宙速度（5分）

14.（1）    （2）；   （3）

【详解】（1）设初始状态弹簧压缩量为  则，解得（2分）

（2）当B以匀加速向下运动时，由于

所以弹簧在压缩状态时A、B不会分离，分离时弹簧处于伸长状态，设此时弹簧伸长量为，则  可得

A匀加速运动的位移    解得（5分）

（3）由于这一过程中弹簧对物体A的弹力做功为0；

A、B分离时

由动能定理得   代入得（5分）

15.（1）；（2）；（3）不能，最终滑块到E点的水平距离为

【详解】（1）假设滑块离开弹簧瞬间的速度为，离开桌面瞬间的速度为，弹簧离开滑块的过程中，由机械能守恒定律有；滑块由B到C的过程中，由动能定理有；滑块离开C点后做平抛运动，竖直方向有

在D点的竖直分速度为，由于滑块无碰撞地由D点进入弧形槽，则有

联立代入相关已知数据解得；（5分）

（2）滑块在D点的速度为

滑块由D到E的过程中，只有重力做功，滑块的机械能守恒，有

解得，滑块在E点时由牛顿第二定律得，解得

由牛顿第三定律可知，滑块运动到E点时对弧形槽的压力为。（5分）

（3）假设滑块不能离开长木板，且经时间，滑块和长木板达到共同的速度v，滑块滑上长木板，初期滑块做减速运动，长木板向右做加速运动，滑块和长木板的加速度大小分别为、，对滑块由牛顿第二定律有，解得；对长木板有，解得，则

解得，；该过程中滑块的位移为

长木板的位移为；该过程中滑块相对长木板的位移为

则假设成立，此后滑块和长木板共同向右做减速运动，减速时的加速度大小为；两者共同减速到停止的位移为；此时滑块到E点的距离为（6分）