安徽省临泉田家炳实验中学2024-2025学年高三上学期10月月考物理试题

这是一份安徽省临泉田家炳实验中学2024-2025学年高三上学期10月月考物理试题，共11页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
1．关于物理学史和物理学研究方法，下列说法错误的是（ ）
A．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法
B．伽利略在研究力和运动的关系时，依据逻辑推理，对实验进行了理想化处理，得出了力不是维持物体运动的原因，这里采用了理想实验法
C．亚里士多德在研究物体下落过程的运动规律时，把实验和逻辑推理（包括数学演算）结合起来，拓展了人类的科学思维方式和研究方法
D．根据速度定义式，当△t非常小时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思想方法
2．伽利略在对力和运动的研究中，构想了理想实验，其科学研究方法的核心是（ ）
A. 把猜想和假说结合在起来
B. 把实验和逻辑推理结合起来
C. 把提出问题与猜想结合起来
D. 以上说法均不准确
3．关于速度、速度变化量、加速度，下列说法正确的是（ ）
A. 物体运动的速度变化量很大，它的加速度可能很大
B. 速度变化量为正方向，加速度为负方向
C. 某时刻物体的速度为零，其加速度一定为零
D. 加速度很大时，运动物体的速度一定很大
4． 物体在水平拉力作用下做直线运动，运动一段时间撤去，物体又滑行一段距离停下。物体运动的v-t图象如图所示。下列表述正确的是（ ）
A. 在0～3s内，拉力做功比摩擦力做功多
B. 在0～2s内，摩擦力做功比拉力做功多
C. 在0～2s内，合外力做负功
D. 在0～3s内，合外力做功为零
5． 人用绳子通过光滑定滑轮拉静止在地面上的物体A，A穿在光滑的竖直杆上，当人以速度v竖直向下匀速拉绳使质量为m的物体A上升高度h后到达如图所示位置时，此时绳与竖直杆的夹角为θ。已知重力加速度为g,则（ ）
A. 此时物体A的速度为
B. 此时物体A的速度为vcsθ
C. 该过程中绳对物体A做的功为mgh+
D. 该过程中绳对物体A做的功为mgh+
6．某列车离开车站后做匀加速直线运动，从某时刻开始计时，前1s内的位移为10m,前2s内的位移为25m,则前4秒内的位移为（ ）
A. 40m B. 45m C. 50m D. 70m
7． 如图所示，物体静止于光滑的水平面上，力F作用于物体O点，现要使合力沿OO′方向，那么，必须同时再加一个力，这个力的最小值是（ ）
A. Fcsθ B. F•sinθ C. Ftgθ D. Fctgθ
8．如图所示，水平桌面上平铺一张宣纸，宣纸的左侧压有一镇纸，写字过程中宣纸保持静止不动，下列说法正确的是（ ）
A．镇纸受到的支持力和它对宣纸的压力是一对平衡力
B．自左向右行笔写一横过程中，镇纸不受摩擦力作用
C．自左向右行笔写一横过程中，桌面给宣纸的摩擦力向右
D．竖直提起毛笔悬空时，增大握笔的力度可以增大手和笔之间的摩擦力
二、多选题(共2题，共10分)
9． 质量m=1kg的物体在光滑水平面上由静止开始沿直线运动，所受水平外力F与运动距离x的关系如图所示，对图示的全过程进行研究，下列叙述正确的是（ ）
A. 外力做的功为8J
B. 物体在x=4m处时加速度大小为1m/s2
C. 物体运动到x=3m处时速度为6m/s
D. 物体运动到x=5m处时，外力做功的瞬时功率为25W
10． 2020年6月23日，我国在西昌卫星发射中心成功发射北斗系统第55颗导航卫星，至此北斗全球卫星导航系统星座部署全面完成。北斗导航系统第41颗卫星为地球同步轨道卫星，第49颗卫星为倾斜地球同步轨道卫星，它们的轨道半径约为4.2×107m,运行周期都等于地球的自转周期24h。倾斜地球同步轨道平面与地球赤道平面成一定夹角，如图所示。已知引力常量G=6.67×10-11Nm2/kg2，下列说法正确的是（ ）
A. 根据题中数据可估算出地球的质量
B. 两颗卫星的运行速度小于第一宇宙速度
C. 第41颗卫星可能经过北京上空
D. 第49颗卫星一天2次经过赤道正上方同一位置
三、实验题(共2题，共12.0分)
11．（6分）位移传感器经常用在力学实验中，并且可以很好地与计算机结合，快速解决普通方法难于测量的问题。为了测量木块与木板间动摩擦因数μ，某小组设计了如图甲所示的实验装置，让木块从倾斜木板上一点A由静止释放，移传感器可以测出木块到传感器的距离。连接计算机，描绘出木块相对传感器的位移s随时间t变化规律，如题图乙所示。已知当地的重力加速度g。
(1)由图乙，知0.6s时木块的速度v= m/s，木块加速度a= m/s2；
(2)为了测定动摩擦因数μ，还需要测量的一个物理量可以是 。
12．(6分)用如图所示装置进行“探究功与速度变化的关系”实验。装有砝码的盘用绕过滑轮的细线牵引小车，盘和砝码的重力可当作牵引力。小车运动的位移和速度可以由打点纸带测出，以小车为研究对象，改变砝码质量，便可探究牵引力所做的功与小车速度变化的关系。
①关于这个实验，下列说法正确的是_____。
A．需要补偿小车受到阻力的影响
B．该实验装置可以“验证机械能守恒定律”
C．需要通过调节定滑轮使细线与长木板平行
D．需要满足盘和砝码的总质量远小于小车的质量
②如图2所示是两条纸带，实验时打出的应是第_____条（填写“Ⅰ”或“Ⅱ”）纸带；
③根据实验数据，在坐标纸上画出的W-v2图象是一条过原点的直线，据此图象_____（填“能”或“不能”）求出小车的质量。
四、解答题(本大题共3小题，共38分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位。)
13．(10分)某货车在平直的公路上以20m/s的速度行驶，现在由于前方道路施工需要紧急刹车。已知货车刹车过程做匀减速直线运动，刹车过程中的加速度大小为4m/s2．从刹车起开始计时，求：
（1）货车在2s末的速度大小；
（2）经过6s货车所通过的位移大小；
（3）货车在整个刹车过程中的平均速度大小。
14．（12分）如图所示，重力为G1=10N、G2=30N的木块悬挂在绳PC和PB的结点上，PB水平，G2在倾角为30°的斜面上，PA偏离竖直方向30°，系统处于静止。求：
（1）PA、PB绳中的拉力大小；
（2）木块与斜面间的动摩擦因数至少为多大？
15. （16分）如图所示，两端开口的竖直球筒中静置着一个羽毛球（视为质点），初始时用手握住球筒，在空中静止。某时刻开始用手带动球筒竖直向下做匀加速运动（加速度记作a），持续时间t后忽然停止，球筒速度立刻变为0并保持静止。已知羽毛球质量为m，球与筒之间的最大静摩擦力为，滑动摩擦力为。羽毛球离筒的上、下端距离分别为。重力加速度为g，空气阻力不计，球筒离地足够高，全过程筒身始终竖直。
（1）若，求刚开始运动时羽毛球对筒的摩擦力；
（2）若，要使羽毛球离开球筒，求t的最小值；
（3）若羽毛球速度变为0时仍未离开球筒，则球筒继续向下做加速度为a的匀加速运动，持续时间t后再忽然停止…，重复上述过程直到羽毛球离开球筒
①若从初始状态到球从上端离开球筒，球筒一共加速3次，求d1取值范围（用a，g，t表示）；
②若球筒只加速一次，只要t取适当值，球总能从下端离开，求a的取值范围。（用g，，表示）
试卷答案
1．【答案】C
2．【答案】B
【解析】伽利略构想了理想斜面实验，用逻辑推理否定了亚里斯多德的理论，实验和逻辑推论有机结合起来．
解：伽利略在对力和运动的研究中，伽利略设想了理想斜面实验，否定了亚里斯多德力是维持物体运动原因的理论，将实际实验现象合理外推，开创了将实验和逻辑推理结合起来的研究方法。故ACD错误，B正确。
故选：B。
3．【答案】A
【解析】加速度反映速度变化快慢的物理量，数值上等于单位时间内的速度变化量，与速度的变化量及所用的时间有关，由此即可得知各选项的正误．
解：A、根据a=知加速度为速度的变化率，速度变化量大，加速度可能很大，故A正确；
B、速度的变化量的方向与加速度方向总是相同，因此物体速度变化量为正，则加速度也为正，故B错误；
C、物体的速度为零，加速度不一定为零，比如自由落体运动的初始时刻，速度为零，加速度不为零，故C错误；
D、物体的加速度很大，代表物体速度的变化率很大，但并不代表物体的速度很大，故D错误。
故选：A。
4．【答案】D
【解析】对全过程，利用动能定理列式，可分析拉力和摩擦力做功关系；在0～2s内，分析动能的变化情况，由动能定理分析摩擦力和拉力做功关系；根据动能的变化量分析合外力做功大小。
解：AD、在0～3s内，物体动能变化量为零，根据动能定理可知，合外力做功为零，则拉力做功与摩擦力做功数值相等，故A错误，D正确；
CD、在0～2s内，动能增加，合外力做正功，则摩擦力做功比拉力做功少，故BC错误。
故选：D。
5．【答案】D
【解析】将A的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，根据平行四边形定则求出A的实际运动的速度，再根据动能定理求出人对A做的功。
解：AB、将A的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，如图所示，拉绳子的速度等于A沿绳子方向的分速度，根据平行四边形定则得，实际速度vA=，故AB错误；
CD、在A上升的过程中根据动能定理有：-mgh+W=，即绳对A做的功为：W=mgh+，故C错误，D正确。
故选：D。
6．【答案】D
【解析】设某时刻的速度为v0，加速度为a,根据位移-时间公式求出初速度和加速度，再根据位移-时间公式求出前4秒内的位移。
解：设某时刻的速度为v0，加速度为a,根据位移-时间公式，
可知前1s内的位移为：x1=v0t1+
前2s内的位移为：x2=v0t2+
代入数据联立解得：v0=7.5m/s,a=5m/s2，
根据位移-时间公式得：x4=v0t4+
代入数据前4秒内的位移为：x4=70m,故D正确，ABC错误。
故选：D。
7．【答案】B
8．【答案】B
9．【答案】AC
【解析】根据F-x图线与坐标轴所围图形的面积可以得到外力做的功；根据牛顿第二定律可以得到物体的加速度大小；根据动能定理得到物体运动到x=3m处的速度；先根据动能定理得到物体在5m处的速度，然后根据公式P=Fv得到外力做功的功率。
解：A、F-x图线与坐标轴所围图形的面积表示力F做的功，所以整个过程中，外力做功为W=6×3J-5×2J=8J，故A正确；
B、由图可知物体在x=4m处时所受外力大小为F=5N，则此时物体加速度大小为，故B错误；
C、物体运动到x=3m处时，物体所受外力F=6N，设物体的速度为v,由动能定理得，，故C正确；
D、物体运动到x=5m处时，物体所受外力大小为F=5N，设物体速度为v′，由动能定理得，则外力做功的瞬时功率为P=Fv′=5×4W=20W，故D错误。
故选：AC。
10．【答案】ABD
【解析】卫星绕着地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，计算过程中倾斜地球同步轨道卫星的质量约去，由此分析；
地球的第一宇宙速度等于贴近地面的卫星做匀速圆周运动的速度，根据万有引力提供向心力分析线速度大小；
同步卫星轨道平面一定在赤道平面上；
倾斜地球同步轨道卫星，轨道平面和赤道平面的倾角不为零，周期和地球的自转周期相同，由此分析相遇情况。
解：A、已知卫星的轨道半径r和周期T，根据万有引力提供向心力，则有：=mr，解得M=，故A正确；
B、地球的第一宇宙速度等于贴近地面的卫星做匀速圆周运动的速度，由万有引力提供向心力有：=m，解得：v=，两颗卫星的轨道半径都大于地球的半径，所以两颗卫星的运行速度小于第一宇宙速度，故B正确；
B、地球同步卫星的轨道平面必须在赤道平面上，北京不在赤道上，所以同步卫星不能定位在北京正上空，故C错误；
D、倾斜同步卫星若某时刻经过赤道正上方某位置，经过半个周期，恰好地球也转了半个周期，因此又会经过赤道上方的同一位置，故该卫星在一个周期内有2次经过赤道上同一位置，故D正确。
故选：ABD。
11．【答案】11． 0.4 斜面倾角θ或A点高度
【详解】(1)[1]根据某段时间内的平均速度等于这段时间内中点时刻的瞬时速度，得0.6s末的速度为
[2]0.3s末的速度为
则木块的加速度为
(2)[3]选取木块为研究对象，木块沿斜面方向由牛顿第二定律得
解得
所以要测定动摩擦因数，还需要测出斜面倾角θ（或A点高度）。
12．【答案】(1)ACD;(2)II;(3)能;
【解析】（1）根据实验的原理和操作步骤分析。
（2）车做匀加速直线运动，位移逐渐增大，据此分析。
（3）根据动能定理，结合图象分析。
解：（1）A、题中需要将盘和砝码的重力可当作牵引力，所以首先需要补偿小车受到阻力的影响，即抬高长木板右端，小车在不接盘和砝码的情况下，轻推小车，使小车做匀速直线运动，说明小车重力沿斜面的分力与小车所受阻力等大反向，故A正确；
D、挂上盘与砝码，根据牛顿第二定律：m'g-T=m'a
对小车m,根据牛顿第二定律：T=ma
两式相比解得绳子拉力：T==
当满足盘和砝码的总质量远小于小车的质量，即T=m'g,盘和砝码的重力可当作牵引力，故D正确；
B、实验过程中摩擦阻力无法消除，本实验装置无法验证“机械能守恒定律”，故B错误；
C、细线与长木板平行需要平行，保证绳子的拉力与小车运动方向一致，这样盘和砝码的重力可完全当作牵引力，故C正确。
故选：ACD。
（2）车做匀加速直线运动，位移逐渐增大，打出的点迹间距逐渐增大，纸带I后面的点迹间距保持不变，所以实验打出的纸带是第II条。
（3）根据动能定理可知：W=，图象的斜率为，据W-v2图象求出小车的质量。
故答案为：（1）ACD；（2）Ⅱ；（3）能。
13．【解析】（1）货车做匀减速运动，根据速度时间关系求货车匀减速运动的时间，再根据速度时间公式求得2s末的速度；
（2）根据位移时间关系求刹车后6s内的位移即可。
（3）平均速度=。
解：（1）由题意知，货车刹车所用的时间为：t0===5s
则货车在2s末的速度为：v=v0+at=20m/s-4×2m/s=12m/s。
（2）因为6s＞5s,所以货车在5s末已经停止运动，则货车经过6s后的位移为x==m=50m。
（3）货车在整个刹车过程中的平均速度为：==m/s=10m/s。
答：（1）货车在2s末的速度大小为12m/s；
（2）经过6s货车所通过的位移大小为50m；
（3）货车在整个刹车过程中的平均速度大小为10m/s。
14．【答案】14．（1），；（2）
【详解】(1) 以结点P为研究对象受力分析，如图所示
由共点力平衡可知
,
可得PA绳中的张力为
PB绳中的张力为
(2) 以木块G2为研究对象受力分析，可知沿斜面方向有
垂直斜面方向有
解得
f=20 N，N=N
根据f=μN，得动摩擦因数至少为
μ=
15．【答案】【答案】（1）2.3mg，方向竖直向上；（2）；（3）①，②