2024-2025学年山东省临沂市沂水县第四中学高三（上）月考物理试卷（9月）（含答案）

这是一份2024-2025学年山东省临沂市沂水县第四中学高三（上）月考物理试卷（9月）（含答案），共9页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题：本大题共8小题，共24分。
1.物体做匀加速直线运动，已知第1s末的速度是6m/s，第2s末的速度是10m/s，则下列说法正确的是( )
A. 物体零时刻的速度是3m/sB. 物体的加速度是4m/s2
C. 任何1s内的速度变化都是2m/sD. 前2s内的平均速度是5m/s
2.如图所示，电动公交车做匀减速直线运动进站，连续经过R、S、T三点，已知ST间的距离是RS的两倍，RS段的平均速度是10m/s，ST段的平均速度是5m/s，则公交车经过S点时的瞬时速度为( )
A. 3m/sB. 9m/sC. 6m/sD. 11m/s
3.某瓜子破壳机如图甲，将瓜子放入两圆柱体所夹的凹槽之间，按压瓜子即可破壳。破壳机截面如图乙，瓜子的剖面可视作顶角为θ的扇形，将其竖直放入两完全相同的水平等高圆柱体A、B之间，并用竖直向下的恒力F按压瓜子且保持静止，若此时瓜子壳未破开，忽略瓜子自重，不计摩擦，则( )
A. 若仅增大A、B距离，瓜子对圆柱体A的压力增大
B. 若仅增大A、B距离，瓜子对圆柱体A的压力减小
C. 若A、B距离不变，顶角θ越大，瓜子对圆柱体B的压力越小
D. 若A、B距离不变，顶角θ越大，瓜子对圆柱体B的压力越大
4.如图所示，两个倾角均为30∘的斜面体固定在卡车上(每个斜面上都安装力传感器)，在两个斜面之间放着一个较重的圆柱状工件。当汽车静止时，斜面与工件间的力传感器的读数均为F。不计斜面与工件之间的摩擦，工件与卡车始终相对静止。则汽车在水平面沿直线行驶过程中，传感器的最大值为( )
A. 2FB. 3FC. FD. F2
5.新疆是我国最大的优质棉花主产区，当前新疆棉花的机采率已超过80%.如图甲，是自动采棉机将棉花打
包成圆柱形棉包并平稳放到棉田的情景。如图乙，是采棉机将打好的棉包卸载到地面过程示意图，质量为m的棉包放在“V”形挡板上，两板间保持120∘夹角不变，“V”型挡板可绕水平转轴O在竖直面内转动;卸载棉包时使OP板由水平位置缓慢顺时针转动，直到OQ板到达地面卸下棉包。不计棉包与挡板间的摩擦，重力加速度为g。卸载棉包过程中，下列说法正确的是( )
A. 棉包对挡板OP的压力先减小后增大
B. 棉包对挡板OQ的压力先增大后减小
C. 棉包对挡板OP的压力逐渐增大
D. 当挡板OP从水平位置转过15∘角时，棉包对OP板的压力为 63mg
6.如图所示，足够长的传送带与水平面间的夹角为θ，以速度v0逆时针匀速转动，在传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小木块，小木块与传送带间的动摩擦因数μA. B. C. D.
7.如图所示，一斜面固定在水平面上，斜面上固定了两个光滑轨道a，b，其中轨道a与斜面垂直，两轨道顶点相同，且顶点在C点的正上方。现分别从两轨道的顶点释放一物块，它们到达斜面的时间分别为t1、t2.下列说法正确的是( )
A. t1C. t1>t2D. 无法确定
8.如图所示，矩形平板ABCD的AD边固定在水平面上，平板与水平面夹角为θ，AC与AB的夹角也为θ。质量为m的物块在平行于平板的拉力作用下，沿AC方向匀速运动。物块与平板间的动摩擦因数μ=tanθ，重力加速度大小为g，物体与平板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下面说法正确的是( )
A. 摩擦力的方向沿斜面平行于AB边向下
B. 撤去外力后，物体将做匀减速直线运动
C. 拉力大小为2mgsinθcsθ2
D. 拉力大小为mgsinθcsθ2
二、多选题：本大题共4小题，共16分。
9.一只翠鸟发现露出水面的游鱼，从高空由静止俯冲扎入水中捕鱼。若在翠鸟由静止俯冲至水面的过程中，位移与时间的比值随时间变化的图像为直线，如图所示，其中v0、t0均已知，翠鸟在空中运动的时间为t0，则下列说法正确的是
A. 翠鸟在空中运动的最大速度为v0B. 翠鸟在空中运动的最大速度为2v0
C. 翠鸟在空中运动的距离为v0t0D. 翠鸟在空中运动的距离为2v0t0
10.用三根细线a，b，c将重力均为G的两个小球1和2连接，并悬挂如图所示。两小球处于静止状态，细线a与竖直方向的夹角为30°，细线c水平则( )
A. 细线a对小球1的拉力大小Fa=4 33G
B. 细线c对小球2的拉力大小Fc=2 33G
C. 细线b对小球2的拉力大小Fb= 213G
D. 细线b对小球1的拉力大小为G
11.信阳鸡公山位于河南省信阳市南38公里的豫鄂两省交界处，早在二十世纪初，鸡公山就与北戴河、庐山、莫干山齐名，是我国著名的四大避暑胜地之一。图甲是鸡公山索道，图乙是图甲的抽象物理模型，已知质量m=50kg的游客站立于轿厢底面，倾斜索道与水平面的夹角为30∘，当载人轿相沿钢索斜向上做加速度大小a=4m/s2的匀加速直线运动时，取重力加速度大小g=10m/s2，则下列说法正确的是( )
A. 游客处于失重状态
B. 游客对轿厢的压力为其所受重力的1.2倍
C. 游客受到的摩擦力大小为100N
D. 游客对轿厢的作用力大小为100 39N
12.如图所示，劲度系数为k的轻弹簧的一端固定在墙上，另一端与置于倾角为θ的斜面上质量为m的物体A连接(另有一个完全相同的物体B紧贴着A，不粘连)，弹簧与斜面平行且处于静止状态。现用沿斜面的力F缓慢推动物体B，在弹性限度内弹簧总共被压缩了x0，此时物体A、B静止。撤去F后，物体A、B开始向上运动，已知重力加速度为g，物体A、B与斜面间的动摩擦因数为μ(μA. 施加力F前，弹簧被压缩了2mgsinθk
B. 撤去F瞬间，物体A、B的加速度大小为(kx02m−μgcsθ−gsinθ)
C. 撤去F后，物体A和B先做加速运动，再做减速运动
D. 若物体A、B向上运动要分离，则分离时向上运动距离为2x0
三、实验题：本大题共1小题，共12分。
13.在探究物体质量一定时加速度与力的关系实验中，小明同学做了如图甲所示的实验改进，在调节桌面水平后，添加了力传感器来测细线中的拉力。
(1)实验时，下列操作或说法正确的是___________。
A.需要用天平测出砂和砂桶的总质量
B.小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录拉力传感器的示数
C.选用电磁打点计时器比选用电火花计时器实验误差小
D.为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量
(2)实验得到如图乙所示的纸带，已知打点计时器使用的交流电源的频率为50 Hz，相邻两计数点之间还有四个点未画出，由图中的数据可知，打B点时的瞬时速度为__________m/s，小车运动的加速度大小是__________m/s2。(本小问计算结果均保留三位有效数字)
(3)由实验得到小车的加速度a与力传感器示数F的关系如图丙所示。则小车与轨道的滑动摩擦力Ff=__________N。
四、计算题：本大题共4小题，共48分。
14.如图所示，质量为m1的小球A被足够长的轻绳1吊在天花板下，质量为m2的小球B用长为s的轻绳2系在小球A下，小球B离水平面的高度为4s，整个装置处于静止状态，重力加速度为g，不计空气阻力。
(1)求静止时小球A对轻绳1的拉力大小T1；
(2)现剪段轻绳1，让两球自由下落，小球B与水平面碰撞后原速率反弹，从剪段轻绳1开始计时，经过多长时间，两球相碰？
15.2022年夏季的重庆骄阳似火，为保证空调冷气不外漏，很多办公室都安装了简易自动关门器，该装置的原理可以简化为用一弹簧拉着的门，某次门在关闭时被卡住，细心的小明发现了门下缝隙处塞紧了一个木楔，侧面如图所示，已知木楔质量为m，其上表面可视作光滑，下表面与水平地面间的动摩擦因数为μ，木楔上表面与水平地面间夹角为θ，重力加速度为g，木楔尺寸比门小很多，最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力。
(1)若门推动木楔在地板上缓慢匀速移动，求门下端对木楔上表面的压力大小；
(2)小明研究发现，存在临界角θ0，若木楔倾角θ≤θ0，不管用多大力推门，塞在门下缝隙处的木楔都能将门卡住而不再运动，求这一临界角的正切值tanθ0。
16.如图甲所示，水平地面上有一长为l=1 m，高为ℎ=0.8 m，质量M=2 kg的木板，木板的右侧放置一个质量为m=1 kg的木块(可视为质点)，已知木板与木块之间的动摩擦因数为μ1=0.4，木板与地面之间的动摩擦因数为μ2=0.6，初始时两者均静止。现对木板施加一水平向右的拉力F，拉力F随时间的变化如图乙所示，取g=10 m/s2。求：
(1)前2 s内木板的加速度；
(2)木块落地时距离木板左侧的水平距离Δs。
17.如图，质量为2.5kg的一只长方体空铁箱在水平拉力F作用下沿水平面向右匀加速直线运动，铁箱与水平面间的动摩擦因数μ1为0.3。这时铁箱内一个质量为0.5kg的木块(可视为质点)恰好能静止在后壁上。木块与铁箱内壁间的动摩擦因数μ2为0.25。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2，求：
(1)木块对铁箱压力的大小；
(2)水平拉力F的大小；
(3)减小拉力F，经过一段时间，木块沿铁箱左侧壁落到底部且不反弹，之后当箱的速度为6m/s时撤去拉力，又经1s时间木块从左侧到达右侧，则铁箱的长度是多少？
参考答案
1.B
2.B
3.C
4.A
5.D
6.D
7.C
8.C
9.BC
10.ABC
11.BD
12.BC
13.(1)B
(2) 0.721 2.40
(3)1.0

14.(1)对小球A和B组成的整体，根据平衡条件，绳子1对小球A的拉力
T=m1+m2g
根据牛顿第三定律
T1=T
所以
T1=m1+m2g
(2)设经过时间 t1 ，小球B落地，落地时的速率为v，则有
4s=12gt 12
v=gt1
设小球B落地后经过时间 t2 与小球A相碰，则有
s=vt2+12gt22+vt2−12gt22=2vt2
剪段轻绳1开始计时到两球相碰经过的时间
t=t1+t2
解得
t=17 2gs8g

15.解：(1)对木楔受力分析，受到重力、压力、支持力和摩擦力，如图所示：
若门推动木楔在地板上缓慢匀速移动，则竖直方向上
N=Fcsθ+mg
水平方向上：f=Fsinθ
最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，则
f=μN=μ(Fcsθ+mg)
联立解得：F=μmgsinθ−μcsθ
(2)不管用多大力推门，塞在门下缝隙处的木楔都能将门卡住而不在运动，即
Fsinθ≤μ(Fcsθ+mg)
若木楔质量较小，可得：
tanθ≤μ
故临界角的正切值为
tanθ0=μ
答：(1)门下端对木楔上表面的压力大小为μmgsinθ−μcsθ
(2)临界角的正切值为μ。
16.解：(1)因为木块在木板上滑行的最大加速度为μ1mg=ma1
由①式解得：a1=4m/s2
保持木块与木板一起做匀加速运动的最大拉力
Fm=μ2(M+m)g+(M+m)a1=30 N。
因前2 s内F1=24 NF1−μ2(M+m)g=(M+m)a
由③式解得：a=2m/s2
(2)2s末木块与木板的速度为v，由运动学知识可得：
v=at1=4m/s
2s后木块和木板发生相对滑动，木块加速度a1，木板加速度a2为：
F2−μ1mg−μ2(M+m)g=Ma2
经时间t2二者分离，此时由运动学知识可得：
vt2+12a2t22−(vt2+12a1t22)=l
解得：a2=6m/s2，t2=1s
此时木块的速度v块=v+a1t2
木板的速度：v板=v+a2t2
木块与木板分离至滑落到地的时间为t3，由平抛运动知识可得：
ℎ=12gt32
在木块与木板分离至滑落到地的时间为t3内，木块在水平方向向前的位移为：
s块=v块t3
木块与木板分离后，木板的加速度为a3，由牛顿运动定律可得：
F2−μ2Mg=Ma3
在木块与木板分离至滑落到地的时间t3内，木板在水平方向向前的位移为：
s板=v板t3+12a3t32
所以，木块落地时距离木板左侧：Δs=s板−s块⑮
联立以上式子解得：Δs=1.68m⑯
17.解：(1)对木块：在竖直方向由平衡条件得mg=μ2FN，则FN=20N，
由牛顿第三定律得，木块对铁箱的压力FN′=−FN=−20N(方向水平向左)，故木块对铁箱的压力大小为20N；
(2)对木块：在水平方向有FN=ma，得a=40m/s2，
对铁箱和木块整体有F−μ1(M+m)g=(M+m)a，得水平拉力F=129N；
(3)撤去拉力F，箱和木块的速度均为v=6m/s，因μ1>μ2，以后木块相对箱滑动，木块加速度a2=μ2mgm=2.5m/s2，
又铁箱加速度μ1(M+m)g−μ2mg=Ma1，得a1=3.1m/s2，
铁箱减速时间为t0=va1≈1.9s>1s，
故木块到达箱右端时，箱未能停止，则经t=1s木块比铁箱向右多移动距离L即铁箱长。
即有L=(vt−12a2t2)−(vt−12a1t2)=(a1−a2)t22，解得L=0.3m。