安徽省怀宁县高河中学2024-2025学年高三上学期10月月考物理试题（解析版）

这是一份安徽省怀宁县高河中学2024-2025学年高三上学期10月月考物理试题（解析版），共15页。试卷主要包含了单选题，选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
1. 关于摩擦力，以下说法中正确的是（ ）
A. 摩擦力的方向一定与物体的运动方向相反
B. 摩擦力的方向有可能与物体的运动方向垂直
C. 运动的物体可能受到静摩擦力作用，但静止的物体不可能受到滑动摩擦力作用
D. 摩擦力的存在依赖于正压力，其大小与正压力成正比
【答案】B
【解析】
【详解】A．摩擦力与相对运动方向相反，与运动方向可能相同也可能相反。故A错误；
B．摩擦力的方向沿着接触面，有可能与物体的运动方向垂直，如在转盘上的物体，由静摩擦力提供向心力。故B正确；
C．摩擦力的产生条件是具有相对运动趋势或者相对运动，所以运动的物体可能受到静摩擦力作用，静止的物体有可能受到滑动摩擦力作用。故C错误；
D．滑动摩擦力的大小与正压力成正比，但是静摩擦力与正压力无关。故D错误。
故选B。
2. 中国第3艘航空母舰一“福建舰”上的舰载飞机采用了最先进的电磁弹射系统，它能使飞机在更短的距离内加速起飞。设在静止的航母上，某舰载飞机在没有电磁弹射系统时，匀加速到起飞速度v需要的距离为L0，在有电磁弹射系统给飞机一个弹射初速度v0之后，匀加速到起飞速度v需要的距离为L。若，飞机两次起飞的加速度相同。则弹射速度v0与起飞速度v之比为（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】设飞机两次起飞的加速度为a，根据匀变速直线运动规律有
，
又
联立解得
故选A。
3. 一横梁起重机移动货物时因出现故障而失去动力，工作人员在货物上作用一水平恒力，使货物和起重机一起缓慢向右移动，此过程可简化为如图所示的模型．已知起重机的质量为，货物的质量为，绳索与水平轨道间的夹角为，重力加速度大小为g，绳索的质量不计，则水平横梁对起重机的阻力大小与横梁受到的压力大小的比值为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】水平恒力的大小F等于整体受到的阻力大小，横梁受到的压力大小等于整体受到的重力大小，有
解得
故选B。
4. 甲、乙两个物体沿同一直线运动，甲做匀速运动，乙做初速度为零的匀加速运动，它们的位置随时间的变化关系如图所示，当时，甲、乙相遇，则下列说法正确的是（ ）
A. 甲物体的速度大小为
B. 乙的加速度大小是
C. 从开始运动到第一次相遇的过程中，时甲、乙相距最远
D. 从开始运动到第一次相遇的过程中，甲、乙相距的最远距离为
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A．由图可知，甲的速度大小为
故A错误；
B．由图可知，乙在3s内的位移为9m，则设加速度为a，有
解得
故B错误；
C．开始时，甲的速度大于乙的速度，可知当甲的速度与乙的速度相等时
解得
乙相距最远，故C错误；
D．最远距离为
故D正确。
故选D。
5. 在跳水训练中，某运动员（可看作质点）时刻从距水面1m高度处竖直向上起跳，运动过程中不计空气阻力，其运动速度与时间关系图像如图所示，规定竖直向下为正方向，g取，则（ ）
A. 时刻运动员进入水面B. 时刻运动员到达最高点
C. 运动员在最高点时距水面D. 运动员入水速度为
【答案】C
【解析】
【分析】根据题中运动员的速度与时间关系图像，分析运动员的运动情况是先在竖直向上做匀减速运动，到达最高点后，再竖直向下做自由落体运动，最后进入水面做匀减速运动。本题考查速度与时间图象问题，图中图象包围的面积表示位移，再结合匀变速直线运动规律进行求解。
【详解】A．由于运动员t=0时刻从距水面1m高度处竖直向上起跳，做匀减速直线运动，运动员t1时刻速度为0，刚好到达最高点，故A错误；
B．运动员时刻速度为0，刚好到达最高点，时刻运动员刚好进入水面，之后做减速，故B错误；
C．运动员时刻到达最高点，速度与时间围成的图像为运动员上升的最大高度，之间为下降高度，则有
假设每个方格时间为，则有
解得
由运动员在之间做自由落体，则运动员在最高点时距水面高度
故C正确；
D．运动员在之间做自由落体，则运动员入水速度
故D错误。
故选C。
6. 目前中国高铁线路的总运营里程数已经是妥妥的全球第一了，乘坐高铁成为很多人的出门首选。某高铁站台，正有一节16节编组的高铁列车出站，看成做匀加速直线运动，每节车厢长度相等。车头经过站台上站立执勤的列车员时速度为，车尾经过该列车员时速度为，则第五节车厢的前端经过该列车员时的瞬时速度为（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】设每节车厢的长度为L，由题意可得列车出站时的加速度大小为
①
设第五节车厢的前端经过该列车员时的瞬时速度为v，则有
②
联立①②解得
故选A。
7. 如图，某同学用一根劲度系数为k的轻质弹簧测量物块与水平面间的动摩擦因数。将弹簧一端固定在竖直挡板上，另一端与物块连接，物块置于水平面上，弹簧与地面平行。改变物块在水平面上的位置，发现物块只能在A、B两点间保持静止，测得A、B两点到竖直挡板的距离分别为d1、d2，物块的质量为m，当地重力加速度为g，则物块与水平面间的动摩擦因数为（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由题意可知，改变物块在水平面上的位置，物块只能在A、B两点间保持静止，则有轻质弹簧的原长是
物块在A、B两点间的静止位置是轻质弹簧的最大压缩量与最大伸长量的平衡位置，因此有
解得
故选A。
二、选择题：（本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的选项中，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. 如图，在足够高的空间内，小球位于空心管的正上方处，空心管长为，小球球心与管的轴线重合，并在竖直线上，小球的直径小于管的内径，小球可以无障碍穿过空心管，不计空气阻力，下列判断正确的是（ ）
A. 两者均无初速度同时释放，小球在空中不能穿过管
B. 两者同时释放，小球具有竖直向下的初速度v0，管无初速度，则小球一定能穿过管，且穿过管的时间与h无关
C. 先让小球自由下落，当小球落至空心管上边缘时，无初速释放空心管。则小球一定能穿过管，且穿过管的时间与当地重力加速度无关
D. 两者同时释放，小球无初速度，管具有竖直向上的初速度v0，则小球一定能穿过管，且穿过管的时间与当地重力加速度有关
【答案】AB
【解析】
【详解】A．两者均无初速度同时释放，均做自由落体运动，相对静止，小球在空中不能穿过管，故A正确；
B．两者同时释放，小球具有竖直向下的初速度v0，管无初速度，则小球相对管做竖直向下的匀速运动，一定能穿过管，且穿过管的时间
与h无关，故B正确；
C．先让小球自由下落，设下落时间为，当小球落至空心管上边缘时，无初速释放空心管，设小球落至空心管上边缘时的速度为，穿过管的时间为，则有
则小球一定能穿过管，且穿过管的时间与当地重力加速度有关，故C错误；
D．两者同时释放，小球无初速度，管具有竖直向上的初速度v0，则小球相对管有竖直向下的速度v0，可知一定能穿过管，且穿过管的时间
与当地重力加速度无关，故D错误。
故选AB。
9. 如图所示，倾角为的粗糙斜面体c置于水平地面上，小盒b置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与小盒a连接，连接b的一段细绳与斜面平行，连接a的一段细绳竖直，a连接在竖直固定在地面的弹簧上，现先后向a盒和b盒内缓慢加入适量砂粒，此过程中a、b、c始终位置保持不变，下列说法中正确的是（ ）
A. 向a盒内加入砂子时c对b的摩擦力一定增大
B. 向a盒内加入砂子时地面对c的摩擦力一定增大
C. 向b盒内加入砂子时绳拉力一定增大
D. 向b盒内加入砂子时c对b的摩擦力可能减小
【答案】BD
【解析】
【详解】A．依题意，向a盒内加入砂子时，其位置保持不变，所以弹簧弹力不变，细绳的拉力必定增大，由于不知道b的重力沿着斜面方向的分力与细绳拉力的大小关系，故不能确定静摩擦力的方向，故随着砂子质量的增加，静摩擦力可能增加、可能减小，也有可能先减小后增大，故A错误；
B．对斜面体c和小盒b整体受力分析，可知向a盒内加入砂子时，细绳拉力增大，其水平方向分力随之增大，由平衡条件可知，地面对c的摩擦力一定增大，故B正确；
CD．由A选项分析可知，不能确定小盒b所受静摩擦力的方向，所以向b盒内加入砂子时，c对b的摩擦力可能减小，细绳拉力不一定增大，故C错误、D正确。
故选BD。
10. 如图所示，在倾角为的粗糙斜面上放置两个质量分别为的物块A、B，A、B与斜面间的动摩擦因数分别为，A、B间用一轻弹簧相连，此时A、B均恰能静止在斜面上，弹簧上有弹力，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则的值可能为（ ）
A. 5B. 10C. 15D. 20
【答案】BD
【解析】
【详解】由于
所以弹簧只能处于拉伸状态，若A恰好不下滑，对A、B整体分析有
解得
若A恰好不上滑，对A、B整体分析有
解得
故AC错误，D正确。
故选BD。
三、非选择题：共5题，共57分。
11. 利用图中的气垫导轨测定滑块的加速度，滑块上安装了宽度d=1cm的遮光板，滑块在牵引力的作用下先后通过两个光电门，配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间为，通过第二个光电门的时间为，遮光板从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间t=1.0s。可知：（计算结果保留两位有效数字）
（l）滑块通过光电门1的速度v1=______m/s；通过光电门2的速度v2=______m/s；
（2）要提高测量的精确度，可适当______（填增大或缩小）遮光板的宽度；
（3）滑块的加速度a=______；
（4）两光电门之间的距离x=______。
【答案】 ①. 0.50 ②. 1.0 ③. 缩小 ④. 0.50m/s2 ⑤. 0.75m
【解析】
【详解】(1)[1][2]滑块通过光电门1的速度为
通过光电门2的速度为
(2)[3]由于是利用遮光板通过光电门过程的平均速度当成滑块通过光电门的速度，故要提高测量的精确度，可适当缩小遮光板的宽度；
(3)[4]滑块的加速度为
(4)[5]两光电门之间的距离为
12. 在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，打点计时器使用的交流电的频率为50Hz，记录小车运动的纸带如图所示，在纸带上选择0、1、2、3、4、5共6个计数点，相邻两计数点之间还有四个点未画出，纸带旁并排放着带有最小分度为毫米的刻度尺，零刻度线跟“0”计数点对齐。
（1）从图中读出计数点1和5的位置坐标分别为_____cm和____cm；
（2）计算与计数点“2”相对应的小车的瞬时速度为_____________；
（3）利用上图中的数据可求出小车运动的加速度_____________。（小数点后保留二位有效数字）
【答案】 ①. 1.20 ②. 12.00 ③. 0.21 ④. 0.60
【解析】
【详解】（1）[1][2]图中刻度尺的最小一格为，读数需要估读到下一位；根据刻度尺的示数可知，1的位置坐标为：1.20cm；5的位置坐标为：12.00cm。
（2）[3]因为相邻两计数点之间还有四个点未画出，所以相邻计数点间的时间间隔为
利用匀变速直线运动过程中平均速度和中间时刻瞬时速度关系，可得
（3）[4]根据逐差法可得
，
联立可得
13. 一辆汽车在平直公路上正以36km/h的速度匀速行驶，在车头前端70m处有一路口停车线，司机反应时间为1s。司机反应过来后汽车先以2m/s2的加速度沿直线加速了3s，然后在加速结束时立即踩刹车使汽车做匀减速运动，结果车头前端与停车线相齐时刚好停下。求踩刹车后汽车加速度的大小。（结果保留两位有效数字）
【答案】6.1m/s2
【解析】
【详解】汽车匀速运动的位移
汽车匀加速运动的位移
汽车匀减速运动位移
汽车在加速结束时的速度
汽车在匀减速运动过程中
解得
14. 某校举行托乒乓球跑步比赛，赛道为水平直道，比赛距离为s。比赛时，某同学将球置于球拍中心，以大小为a的加速度从静止开始做匀加速直线运动，当速度达到v0时，再以v0做匀速直线运动跑至终点。整个过程中球一直保持在球拍中心不动。比赛中，该同学在匀速直线运动阶段保持球拍的倾角为0，如图所示，设球在运动中受到的空气阻力大小与其速度大小成正比，方向与运动方向相反，球的质量为m，重力加速度为g。
(1)此同学完成比赛的时间；
(2)若不计球与球拍之间的摩擦，求空气阻力大小与球速大小的比例系数k1；
(3)若考虑球与球拍之间的静摩擦力，为方便运算，将最大静摩擦力大小认为等于滑动摩擦力大小，设球与球拍之间的动摩擦因数为，求乒乓球恰好不滑动时空气阻力大小。
【答案】(1) ；(2) ；(3) 或者
【解析】
【详解】(1)加速的时间

匀速的时间
共用时间
(2) 不计球与球拍之间的摩擦，乒乓球受竖直向下重力、球拍给的垂直球拍斜面的支持力和水平向左的空气阻力，则乒乓球匀速运动时


解得
(3) 考虑球与球拍之间的静摩擦力，设空气阻力为f，静摩擦力为f1。将空气阻力和重力分解到球拍斜面和垂直球拍斜面上，乒乓球匀速时有：
若沿球拍向下


解得
若沿球拍向上
解得
15. 在笔直公路上前后行驶着甲、乙、丙三辆汽车，速度分别为v1=6m/s、v2=8m/s、v3=9m/s。当甲、乙、丙三车依次相距时，乙车驾驶员发现甲车开始以的加速度做匀减速运动，于是乙车也立即做匀减速运动，丙车发现乙车减速运动也立即做匀减速运动。试问：
（1）若甲、乙两车恰好未相撞，试判断此时甲车是否已停止，若未停止，其速度多大？
（2）要使乙车与甲车不发生撞车，乙车的加速度至少是多大？
（3）若甲、乙两车恰好不相撞，要保证丙车与乙车不发生撞车，丙车的加速度至少为多大？
【答案】（1）未停止；v=1m/s
（2）a2=1.4m/s2
（3）
【解析】
【小问1详解】
甲车停止的时间为
设经t1两车共速时恰好没有相撞，则
甲车位移
乙车的位移
要使乙车与甲车不发生撞车，位移关系
解得
可知乙与甲相遇时甲尚未停止，此时甲车的速度为
v=v1－a1t1=1m/s
【小问2详解】
乙车的加速度至少
=1.4m/s2
【小问3详解】
乙车停止时间为
当乙车与丙车速度相等时，用时为t2，则
乙车位移
丙车的位移
位移关系
解得
＞5.7s
可知，此时乙车早已停下。乙车停车距离
要保证丙车与乙车不发生撞车，丙车停车的距离
解得丙车加速度至少为