黑龙江省鹤岗市萝北县高级中学2024-2025学年高三上学期9月月考物理试题

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注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请将答案正确填写在答题卡上
一、选择题（本题有7个小题，共计28分。每个小题有一个最符合题意的选项，选对得4分，选不对的得0分）
1．如图所示，物体A静止在固定斜面上，斜面的倾角为θ，下列说法正确的是（ ）
A．物体A受到重力、支持力、摩擦力、下滑力共四个作用力
B．斜面对物体A的支持力是因为物体A发生形变产生的
C．物体A受到的摩擦力沿斜面向下
D．斜面对物体A的弹力与物体A对斜面的弹力是一对作用力和反作用力
2．撑竿跳高是一项运动员经过持竿助跑，借助撑竿的支撑腾空，在完成一系列复杂的动作后越过横杆的运动。忽略空气阻力，在运动员腾空上升的过程中，下列说法不正确的是（ ）
A．运动员的机械能守恒B．运动员的重力势能一直增大
C．撑竿的弹力对运动员做正功D．撑竿的弹性势能始终减小
3．神舟十七号载人飞船返回舱于2024年4月30日在东风着陆场成功着陆，在飞船返回至离地面十几公里时打开主伞飞船快速减速，返回舱速度大大减小，在减速过程中（ ）
A．返回舱处于超重状态B．返回舱处于失重状态
C．主伞的拉力不做功D．重力对返回舱做负功
4．“歼-20”是中国自主研制的双发重型隐形战斗机，该机将担负中国未来对空、对海的主权维护任务。在某次起飞中，质量为m的“歼-20”以恒定的功率P起动，其起飞过程的速度随时间变化图像如图所示，经时间t0飞机的速度达到最大值为vm时，刚好起飞。关于起飞过程，下列说法正确的是（ ）
A．飞机所受合力不变，速度增加越来越慢
B．飞机所受合力增大，速度增加越来越快
C．该过程克服阻力所做的功为Pt0-12mvm2
D．平均速度vm2
5．中国探月工程嫦娥四号团队获得2020年国际宇航联合会最高奖项“世界航天奖”。在月球上观察与月球处于同一环绕平面且同向转动的某一地球卫星，如图，将月球和地球的连线与月球和卫星的连线的夹角称为观察视角θ，视角的最大值为30°，若月球绕地球运动的周期为T，万有引力常量为G，则下列说法正确的是（ ）
A．卫星受到地球的引力比月球受到地球的引力大
B．卫星的运行速率比月球的运行速率小
C．卫星的运行周期为24T
D．月球的平均密度为3πGT2
6．在某次演训中，直升机距海面上方28.8m处沿水平方向以大小为2m/s2的加速度匀加速飞行。t1时刻，物资离开直升机做平抛运动，其落至水面时速度方向与水面成53°；t2时刻另一物资离开直升机做平抛运动，其落至水面时速度方向与水面成37°，如图所示。不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2，下列说法正确的是（ ）
A．物资下落所需要的时间为3s
B．t1时刻直升机的速度大小为24m/s
C．两次投送物资的时间间隔是7s
D．t2时刻投放的物资接触水面时的速度大小为32m/s
7．游乐场有一种儿童滑轨，其竖直剖面示意图如图所示，AB部分是半径为R的四分之一圆弧轨道，BC为轨道水平部分，与半径OB垂直。一质量为m的小孩（可视为质点）从A点由静止滑下，滑到圆弧轨道末端B点时，对轨道的正压力大小为2.5mg，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（ ）
A．小孩到达B点的速度大小为2gR
B．小孩到达B点的速度大小为10gR2
C．小孩从A到B克服摩擦力做的功为14mgR
D．小孩从A到B克服摩擦力做的功为12mgR
二、多选题（本题有3个小题，共计18分。每个小题有多个符合题意的选项，选对得4分；选的对但是不全，得2分；选不对的，得0分）
8．2018年6月14日，探月工程嫦娥四号任务“鹊桥”中继星成功实施轨道捕获控制，进入环绕距月球约6.5万公里的地月拉格朗日L2点的Hal使命轨道，为嫦娥四号“照亮”“驾临”月球背面之路．当“鹊桥”位于拉格朗日点L2上时，会在月球与地球的共同引力作用下，几乎不消耗燃料而保持与月球同步绕地球做圆周运动．下列说法正确的是（ ）
A．“鹊桥”中继星绕地球转动的向心加速度比月球绕地球转动的向心加速度小
B．“鹊桥”中继星绕地球转动的线速度比月球绕地球线速度大
C．“鹊桥”中继星绕地球转动的周期比地球的同步卫星周期长
D．“鹊桥”中继星绕地球转动的角速度比月球绕地球角速度小
9．如图（a），一物体在t=0时刻竖直上抛，其运动的v-t图线如图（b）所示。若图中的v0，v1，t1均为已知量，运动过程所受阻力大小恒定，则可求出（ ）
A．重力加速度
B．阻力的大小
C．物体的质量
D．上升的最大高度
10．将一长木板静止放在光滑的水平面上，如下图甲所示，一个小铅块（可视为质点）以水平初速度v0由木板左端向右滑动，到达右端时恰能与木板保持相对静止。现将木板分成A和B两段，使B的长度和质量均为A的2倍，并紧挨着放在原水平面上，让小铅块仍以初速度v0由木块A的左端 开始向右滑动，如图乙所示。若小铅块相对滑动过程中所受的摩擦力始终不变，则下列有关说法正确的是（ ）
A．小铅块将从木板B的右端飞离木板
B．小铅块滑到木板B的右端前就与木板B保持相对静止
C．甲、乙两图所示的过程中产生的热量相等
D．图甲所示的过程产生的热量大于图乙所示的过程产生的热量
三、实验题（本题共有2个小题11题12题,共16分。请将答案写在答题卡相应的位置）
11．某兴趣小组利用打点计时器记录重物自由下落的运动轨迹，并利用实验数据验证机械能守恒定律，其实验装置如图所示，将打点计时器固定在铁架台上，使纸带竖直穿过限位孔，用夹子将重物悬挂在纸带的下端。
(1)关于本实验，下列说法中正确的是（ ）（双选）
A．图甲中两限位孔必须在同一竖直线上
B．实验前，手应提住纸带上端，使纸带竖直
C．实验时，先放开纸带，再接通打点计时器的电源
D．数据处理时，应选择纸带上距离较近的两点作为初、末位置
(2)实验时，先打开打点计时器，待打点稳定后释放纸带，获得一条如图所示的纸带，其中O点为打点计时器打下的第一个点， A，B，C，D是打点计时器连续打下的4个点。（当地的重力加速度g=9.8m/s2，交流电的频率f=50Hz，重物质量为m=1kg）根据纸带所给数据，进行如下计算与判断（结果保留2位小数）
①打下B点时重物的速度为 m/s；
②OB过程中，重物动能的增加量ΔEk= J，重物重力势能的减少量ΔEp= J。
12．在进行力学实验时，需要结合实验原理来掌握实验的有关要求，不能死记硬背。如图甲所示的装置，附有滑轮的长木板平放在实验桌面上，将细绳一端拴在小车上，另一端绕过定滑轮，挂上适当的槽码，使小车在槽码的牵引下运动，利用这套装置做“探究加速度与力和质量的关系”的实验。
(1)在进行实验时，需要先将长木板倾斜适当的角度，这样做的目的是 ，还要求槽码的质量远小于小车的质量，这样做的目的是 。
A． 使小车获得较大的加速度 B．使细线的拉力等于小车受到的合外力
C． 使小车最终能匀速运动 D．使槽码重力近似等于细线的拉力
(2)在探究加速度与质量关系时，需在小车上放置砝码以改变质量，若以小车上放置的砝码的总质量m0为横坐标，1a为纵坐标，在坐标纸上做出1a-m0关系图线，图乙为按照正确的实验步骤所得实验图线的示意图，所有物理量均采用国际单位，已知图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，若牛顿定律成立，则小车受到的拉力为 ，小车的质量为 。
四、解答题（本题有三个小题，13题10分，14题12分，15题16分，请讲答案和必要的解题步骤写在答题卡相应的位置）
13．如图所示，一个质量m=2.0kg的物体放在水平地面上。对物体施加一个与水平方向成37°的恒定拉力F=10N，使物体做初速度为零的匀加速直线运动。已知物体与水平地面间的动摩擦因数μ=0.20，取重力加速度g=10m/s2。（sin37°=0.6，cs37°=0.8。）
(1)求物体运动的加速度的大小a；
(2)求物体在2.0s时的速率v；
(3)若经过2.0s后撤去拉力F，求此后物体可以滑行的时间t。
14．如图所示，在竖直平面内有光滑轨道ABCD，其中AB是竖直轨道，CD是水平轨道，AB与BC相切于B点，BC与CD相切于C点。一根长为2R的轻杆两端分别固定着两个质量均为m的相同小球P、Q（视为质点），将轻杆锁定在图示位置，并使Q与B等高。现解除锁定释放轻杆，轻杆将沿轨道下滑，重力加速度为g。求：
(1)P球到达C点时的速度大小；
(2)P球到达B点时的速度大小。
15．如图所示，竖直轨道CDEF由圆弧CD、直线DE和半圆 EF组成， 圆弧和半圆半径均为R， 水平轨道 DE=2R，各轨道之间平滑连接，轨道CDEF可上下左右调节。 一质量为m的小球压缩弹簧到某一位置后撤去外力静止释放后沿水平轨道AB向右抛出。 调整轨道使BC高度差h=0.9R， 并使小球从C点沿切线进入圆弧轨道。DE段的摩擦系数μ=0.1，除DE段有摩擦外，其他阻力不计，θ=37°， 重力加速度为g， 求：
（1）撤去外力瞬间，弹簧的弹性势能Ep；
（2）请判断小球能否到达圆轨道的最高点，如能，求出最终落点的位置； 如不能，请找出到达圆轨道的最高点的位置；
（3）改变小球质量， 并调整轨道使小球压缩弹簧从同一位置静止释放后仍从C点沿切线进入圆弧轨道，若μ=15，小球从F点水平飞出后落在C点，求改变后小球的质量。
参考答案：
1．D
【难度】0.94
【来源】云南师范大学附属中学2023-2024学年高一下学期教学测评月考物理试卷（五）
【知识点】分析物体受到几个力作用
【详解】A．重力与支持力都是按形成原因来定义的，而下滑力是按作用效果来定义的。因此不能放在同一个体系中来说，因此物体不能说受下滑力，A错误；
B．斜面对物体A的支持力是因为斜面发生形变产生的，B错误；
C．物体A相对于斜面有向下的运动趋势，所以物体A受到的摩擦力沿斜面向上，C错误；
D．根据牛顿第三定律可知斜面对物体A的弹力与物体A对斜面的弹力是一对作用力和反作用力，D正确。
故选D。
2．A
【难度】0.85
【来源】河北省张家口市2024-2025学年高二上学期9月入学摸底考试物理试卷
【知识点】常见力做功与相应的能量转化、判断系统机械能是否守恒
【详解】AC．运动员腾空上升的过程中，撑竿的弹力对运动员做正功，所以运动员的机械能是变化的，故A错误，C正确；
B．运动员上升过程中重力势能是增大的，故B正确；
D．撑竿由弯曲变伸直，弹性势能始终减小，故D正确。
此题选择不正确的，故选A。
3．A
【难度】0.85
【来源】2024年高考海南卷物理真题
【知识点】超重和失重的概念、判断某个力是否做功，做何种功
【详解】AB．返回舱在减速过程中，加速度竖直向上，处于超重状态，故A正确，B错误；
C．主伞的拉力与返回舱运动方向相反，对返回舱做负功，故C错误；
D．返回舱的重力与返回舱运动方向相同，重力对返回舱做正功，故D错误。
故选A。
4．C
【难度】0.94
【来源】【市级联考】福建省厦门市2019届高三毕业班3月第一次质量检测理综物理试题
【知识点】用动能定理求解外力做功和初末速度、机车以额定功率启动的过程及v-t图像
【详解】AB．根据图像可知，图像的斜率为加速度，所以起飞中，斜率越来越小，加速度越来越小，速度增加越来越慢，根据牛顿第二定律
F=ma
加速度减小，合外力减小，故AB错误；
C．根据动能定理可知
12mvm2-0=Pt0-Wf
解得
Wf=Pt0-12mvm2
故C正确；
D．因为不是匀变速运动，所以平均速度不等于vm2，故D错误。
故选C。
5．C
【难度】0.85
【来源】2025届安徽省蚌埠市高三上学期第一次调研考试物理试题
【知识点】不同轨道上的卫星各物理量的比较、计算中心天体的质量和密度
【详解】A．根据万有引力表达式
F=GMmr2
所以卫星的轨道半径比月球的轨道半径小，但卫星的质量也比月球小得多，所以卫星受到地球的引力并没有比月球受到地球的引力大，故A错误；
B．根据万有引力提供向心力可得
GMmr2=mv2r
可得
v=GMr
由于卫星的轨道半径比月球的轨道半径小，所以卫星的运行速率比月球的运行速率大，故B错误；
C．设卫星的轨道半径为r1，运行周期为T1，月球的轨道半径为r2，根据开普勒第三定律可得
r13T12=r23T2
由图中几何关系可得
sinθ=r1r2=12
联立可得卫星的运行周期为
T1=24T
故C正确；
D．由题意无法知道月球的质量和月球的半径，所以无法求出月球的密度，故D错误。
故选C。
6．C
【难度】0.85
【来源】广东省广州市2024-2025学年高三上学期阶段训练物理试题（B）
【知识点】平抛运动速度的计算
【详解】A．物资下落的过程中，竖直方向是自由落体，竖直速度
vy=2gh=24m/s
下落时间
t=vyg=2.4s
故A错误；
B．t1时刻直升机的速度即为第一个物资平抛运动时的初速度，初速度
v1=vytan53°=18m/s
故B错误；
C．同理，t2时刻飞机的速度
v2=vytan37°=32m/s
飞机做匀加速直线运动，经历时间
t=t2-t1=v2-v1a=7s
故C正确；
D．t2时刻投放物资接触水平面时的速度大小
v=vysin37°=40m/s
故D错误。
故选C。
7．C
【难度】0.85
【来源】江苏省南通市2024-2025学年高三上学期开学期初适应调研考试物理试卷
【知识点】用动能定理求解外力做功和初末速度、绳球类模型及其临界条件
【详解】AB．根据牛顿第三定律可知，轨道对小孩的支持力也等于2.5mg，根据牛顿第二定律有
FN-mg=mvB2R
可得
vB=6gR2
故AB错误；
CD．由动能定理
mgR-Wf=12mvB2-0
可得从A到B克服摩擦力做功为
Wf=14mgR
故C正确，D错误。
故选C。
8．BC
【难度】0.85
【来源】【市级联考】广东省揭阳市2019届高三下学期第二次模拟考试理综物理试题
【知识点】拉格朗日点、不同轨道上的卫星各物理量的比较
【详解】A、D项：根据题意知“鹊桥”中继星绕地球转动的周期与月球绕地球转动的周期相同，根据ω=2πT知“鹊桥”中继星绕地球转动的角速度与月球绕地球角速度相等，根据a=ω2r知“鹊桥”中继星绕地球转动的向心加速度比月球绕地球转动的向心加速度大，故AD错误；
B项：、“鹊桥”中继星的轨道半径比月球绕地球的轨道半径大，根据v=ωr知“鹊桥”中继星绕地球转动的线速度比月球绕地球线速度大，故B正确；
C项：根据万有引力提供向心力GMmr2=m4π2T2r，得T=4π2r3GM，因为“鹊桥”中继星的轨道半径大于地球同步卫星的轨道半径，所以“鹊桥”中继星绕地球转动的周期比地球同步卫星的周期长，故C正确．
9．AD
【难度】0.85
【来源】福建省三明市2023-2024学年高一上学期期末考试物理试题
【知识点】牛顿运动定律与图像结合
【详解】ABC．根据v-t图像可知上升阶段和下落阶段的加速度大小分别为
a1=v0t1，a2=v1t1
根据牛顿第二定律可得
mg+f=ma1，mg-f=ma2
可得
g=a1+a22，fm=a1-a22
可求出重力加速度，不能求出阻力的大小，也不能求出物体的质量，故A正确，BC错误；
D．根据v-t图像与横轴围成的面积表示位移可知，上升的最大高度为
hm=12v0t1
故D正确。
故选AD。
10．BD
【难度】0.65
【来源】新疆乌鲁木齐县庙尔沟中学2023-2024学年高二下学期末物理模块测试卷
【知识点】没有其他外力的板块问题、常见力做功与相应的能量转化
【详解】AB．在第一次小铅块运动过程中，小铅块与木板之间的摩擦力使整个木板一直加速，第二次小铅块先使整个木板加速，运动到B部分上后A部分停止加速，只有B部分加速，加速度大于第一次的对应过程，故第二次小铅块与B木板将更早达到速度相等，所以小铅块还没有运动到B的右端，两者速度相同，A错误，B正确；
CD．根据摩擦力产生的热量计算式
Q=f·Δx
由于第一次的相对位移大于第二次的相对位移的大小，则图甲所示的过程产生的热量大于图乙所示的过程产生的热量，C错误，D正确。
故选BD。
(1)AB (2) 2.07 2.14 2.18 （每空2分，共8分）
【难度】0.85
【来源】宁夏吴忠市青铜峡市宁朔中学2024-2025学年高二上学期开学考试物理试题（学考班）
【知识点】验证机械能守恒定律的实验步骤与数据处理、验证机械能守恒定律的注意事项和误差分析
【详解】（1）A．为了减少阻力，图中两限位孔必须在同一竖直线上，故A正确；
B．为了保证纸带在竖直方向做自由落体运动，实验前，手应提住纸带上端，使纸带竖直，故B正确；
C．为了提高纸带的利用率，实验时，先接通打点计时器的电源，再接放开纸带，故C错误；
D．为了减小测量数据的相对误差，数据处理时，应选择纸带上距离较远的两点作为初、末位置，故D错误。
故选AB。
（2）【来源】宁夏吴忠市青铜峡市宁朔中学2024-2025学年高二上学期开学考试物理试题（学考班）
【知识点】验证机械能守恒定律的注意事项和误差分析、验证机械能守恒定律的实验步骤与数据处理
【详解】
①[1]根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度，则打下B点时重物的速度为
vB=xAC2T=(26.56-18.30)×10-22×0.02m/s≈2.07m/s
②[2]OB过程中，重物动能的增加量为
ΔEk=12mvB2-0=12×1×2.072J≈2.14J
[3]重物重力势能的减少量为
ΔEp=mghOB=1×9.8×0.2224J≈2.18J
12．(1) C D (2) 1k bk （每空2分，共8分）
【难度】0.65
【来源】天津市蓟州区马伸桥中学2024-2025学年高三上学期第五次模拟物理试卷
【知识点】验证加速度与力成正比的实验步骤、数据处理与误差分析、验证牛顿第二定律实验图像的解读
【详解】（1）[1]实验过程中，为减少误差，提高实验的精确度，他先调节木板上定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行，目的是消除摩擦带来的误差，即平衡摩擦力后，使细绳的拉力等于小车的合力，使小车最终能匀速运动，故选C；
[2]对小车由牛顿第二定律
F=Ma
对整体
a=m0gM+m
联立得
F=MM+m0m0g
只有m0≪M时，系统的加速度较小，才有
F≈m0g
才能使钩码重力近似等于细线的拉力，故选D。
（2）[1]设小车质量为M，小车受到外力为F，由牛顿第二定律有
F=（m0+M）a
得
1a=1Fm0+MF
所以1a-m0图像的斜率为
k=1F
解得
F=1k
故填1k；
[2]纵轴截距为
b=MF=kM
解得
M=bk
故填bk。
13．本题10分。(1)2.6m/s2
(2)5.2m/s
(3)2.6s
【难度】0.85
【来源】辽宁省清华大学附属中学朝阳学校2024-2025学年高三上学期开学考物理试卷
【知识点】牛顿定律与直线运动-简单过程
【详解】（1）根据牛顿第二定律可得Fcs37°-f=ma（1分）
又f=μmg-Fsin37°（2分）
联立解得物体运动的加速度的大小为
a=2.6m/s2（1分）
（2）物体在2.0s时的速率为
v=at1（1分）
解得
v=5.2m/s（1分）
（3）经过2.0s后撤去拉力F，根据牛顿第二定律可得
μmg=ma'（2分）
根据运动学公式可得
0=v-a't（1分）
联立解得此后物体可以滑行的时间为
t=2.6s（1分）
14．本题12分。(1)2gR
(2)32gR2
【难度】0.65
【来源】江苏省如皋中学2024-2025学年高三上学期期初考试物理试题
【知识点】用杆连接的系统机械能守恒问题、杆连接物体运动的分析
【详解】（1）P球到达C点时由机械能守恒定律得
4mgR=12×2mv2（2分）
解得
v=2gR（2分）
（2）当P球到达B点时杆与水平面的角度为θ，则有
sinθ=R2R=12（1分）
解得
θ=30∘（1分）
当P球到达B点时，由于两球在沿杆方向的分速度大小相等，则有
vQcs30∘=vPcs60∘（2分）
P、Q系统机械能守恒，则有
3mgR=12mvP2+12mvQ2（2分）
解得
vP=32gR2（2分）
15．本题16分。（1）85mgR；（2）能；D点；（3）90113m
【难度】0.4
【来源】江苏省苏州市黄埭中学 2021-2022学年高一下学期期中考试物理试题
【知识点】能量守恒定律与曲线运动结合
【详解】（1）小球到达C点时的竖直速度为vy=2gh=1.8gR（1分）
由平行四边形定则得vx=vytan37°=41.8gR3（1分）
根据能量守恒可知弹簧的弹性势能Ep=12mvx2=85mgR（1分）
（2）小球到达C点时的动能为Ek=Ep+mgh=2.5mgR（1分）
假设能够由C到F，动能定理得mgR-Rcsθ-μmg⋅2R-mg⋅2R=12mvF2-Ek（2分）
解得vF=gR（1分）
此时向心力mvF2R=mg（1分）
因此假设成立，能够恰好到达F点；
F到D做平抛运动，假设会落在D点所在水平面，有
x=vFt（1分）
2R=12gt2（1分）
联立解得x=2R（1分）
假设成立，即刚好落在D点；
（3）F到C，有
2R+Rsinθ=vF't'（1分）
R+Rcsθ=12gt'2（1分）
联立解得vF'=13183.6gR（1分）
C到F，动能定理得m'gR-Rcsθ-μm'g⋅2R-m'g⋅2R=12m'vF'2-Ek（1分）
解得m'=90113m（1分）题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
A
A
C
C
C
C
BC
AD
BD