2024-2025学年湖南省娄底市名校联考高三（上）月考物理试卷（11月）（含答案）

这是一份2024-2025学年湖南省娄底市名校联考高三（上）月考物理试卷（11月）（含答案），共11页。试卷主要包含了单选题，多选题，综合题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的选项中，只有一项是符合题目要求的。
1.热气球内的定位装置能把相同时间间隔内热气球的位置变化记录下来，下图记录的是在一定高度上正在竖直上升的热气球每隔2秒热气球的高度变化，记录单位是米。下列同学对热气球在记录时间内的运动判断正确的是( )
A. 记录竖直上升的高度变化，热气球不能被视为质点
B. 热气球正处在超重状态
C. 我们可以用Δx=aT2来计算出热气球的上升加速度
D. 记录时间内热气球的平均速度大小为1.78m/s
2.一场别开生面的国际象棋比赛日前在英国首都伦敦举行：棋盘放在游泳池底，参赛选手每走一步棋之前，都要憋一口气沉入水下。水下国际象棋比赛没有计时钟，选手每走一步棋的用时限制取决于能在水下待多长时间，一旦浮出水面，就轮到对手潜入水中下棋。棋子以磁吸的方式吸附在棋盘上。假设有一质量为m的棋子，选手对其施加一个与水平面夹角为θ的推力F1将其向前推进一段距离。下列对棋子运动和受力分析正确的是( )
A. 棋子在运动过程中共受到了5个力的作用
B. 棋子在运动过程中，随着推力F1增大，受到的滑动摩擦力也增大
C. 开始施加这个推力F1并逐渐增大时，静止的棋子受到的静摩擦力大小等于F1sinθ
D. 棋子运动过程中，随着推力F1增大，棋子所受的浮力增大
3.智能寻迹小车目前被应用于物流配送等多个领域，为测试不同寻迹小车的刹车性能，让它们在图甲中A点获得相同的速度，并沿直线AB刹车，最终得分为刹车停止时越过的最后一条分值线对应的分数，每相邻分值线间距离为0.5m。某小车M测试时恰好停止于100分分值线，该车的位移和时间的比值xt与t之间的关系图像如图乙所示，小车均可视为质点。下列说法正确的是( )
A. 小车M刹车过程中加速度大小为2.0m/s2
B. A点距100分分值线的距离为2m
C. 1s时小车M的速度为2m/s
D. 若某小车恰好匀减速停止于96分分值线，则该车的加速度大小为3.0m/s2
4.烟花弹从竖直的炮筒被推出，升至最高点后爆炸。上升的过程由于空气阻力的影响，v−t图像如图所示，从推出到最高点所用的时间为t，上升的最大高度为H，图线上C点的切线与AB平行，t0、vC为已知量，且烟花弹t0时间内上升的高度为ℎ，则下列说法正确的是( )
A. 烟花弹上升至最高点时，加速度大小为零
B. 烟花弹上升至最高点过程中，空气阻力大小不变
C. 烟花弹刚从炮筒被推出的速度v满足vt2ℎ
5.如图(a)，摩擦角的物理意义是：当两接触面间的静摩擦力达到最大值时，静摩擦力f与支持面的支持力N的合力F与接触面法线间的夹角即为摩擦角φ，可知tanφ=μ。利用摩擦角的知识可以用来估料，如图(b)所示。物料自然堆积成圆锥体，圆锥角底角必定是该物料的摩擦角φ。若已知物料的摩擦角φ和高ℎ，动摩擦因数为μ。物料所受滑动摩擦力等于最大静摩擦力。可求出圆锥体的体积为( )
A. πℎ33μ2B. 2πℎ33μ2C. πℎ32μ2D. πℎ36μ2
6.在光滑水平面上叠放有A、B两个物体，它们的质量分别为2m和m，C物体上固连一轻质滑轮，一轻质细线绕过两滑轮后连接到固定的墙上，其中与A连接的细线水平，绕过C的两细线竖直，如图所示。不考虑滑轮的摩擦，A、B间的动摩擦因数μ=0.2，g=10m/s2 。下列说法正确的是( )
A. A物体的最大加速度为2m/s2
B. B物体的最大加速度为4m/s2
C. C物体质量为m时，B的加速度为2.5m/s2
D. 若A、B不发生相对运动，则C物体的最大质量为2m
二、多选题：本题共4小题，每小题5分，共20分。
7.如图甲所示，一艘帆船正在沿着“之”字路线从A到B做无动力逆风行驶，这是帆船比赛中常见的场景。帆船“顶风逆行”的表现看似匪夷所思，其中的物理原理并不复杂。图乙为某帆船在静水中沿直线逆风行驶的示意图，MN为帆面(视为平面)，风以一定角度吹向帆面时，会对帆面造成一个垂直于帆面的作用力F。F可以分解为两个力，其中沿着船体的分力F1使船前进，垂直于船体的分力F2与水施于龙骨(图丙)的横向阻力F阻相平衡。已知风速一定时，风向与MN的夹角α(α为锐角)越大，风对帆的作用力越大。若帆船行驶过程中风速大小不变，下列说法正确的是( )
A. 保持MN与船体的夹角β不变，当风向与MN的夹角α变大(未超过90°)时，龙骨受到的横向阻力变大
B. 若船头朝向和风向均不变，调整帆面使MN与船体的夹角β略变小时，船一定会行驶得更快
C. 若其他条件不变，风向突然变为图乙所示风向的反方向，船一定会行驶得更快
D. 在风向不变的情况下，要使船沿“之”字路线行驶，需要每隔一段时间就调整船体以及帆面的方向
8.哈尔滨国际冰雪节吸引人们参与冰雪运动，如图所示游乐场中一滑梯abc倾角为α，滑梯ab段和bc段长度均为L，ab段结冰光滑，bc段粗糙，一个质量为m的小朋友从a点无初速沿滑梯滑下，小朋友滑到底端c点时速度恰好为0。重力加速度为g，则( )
A. 小朋友下滑的最大速度为 2gLsinα
B. 小朋友从a到c下滑的时间为2 2Lgcsα
C. 小朋友与滑梯bc段间的动摩擦因数为2tanα
D. 在bc段下滑的过程中滑梯对小朋友的作用力大小为mg cs2α+4sin2α
9.如图所示，足够长的木板置于光滑水平面上，倾角θ= 53°的斜劈放在木板上，一平行于斜面的细绳一端系在斜劈顶，另一端拴接一可视为质点的小球，已知木板、斜劈、小球质量均为1 kg，斜劈与木板之间的动摩擦因数为μ，重力加速度g=10m/s2，现对木板施加一水平向右的拉力F，下列说法正确的是( )
A. 若μ=0.2，当F=4N时，木板相对斜劈向右滑动
B. 若μ=0.5，不论F多大，小球均能和斜劈保持相对静止
C. 若μ=0.8，当F=22.5N时，小球对斜劈的压力为0
D. 若μ=0.8，当F=26 N时，细绳对小球的拉力为2 41N
10.如图所示，倾角为30°、质量M=4kg的斜面体C置于粗糙水平地面上，小物块B放在粗糙斜面上，质量m=3kg，连接B的轻绳与斜面平行，轻绳跨过光滑轻质小滑轮O与质量为mA=1kg的物块A相连。开始时A静止在滑轮正下方，现对A施加一个拉力F使A缓慢移动，F与连接A的轻绳OA的夹角始终保持120°，直至轻绳OA水平。此过程中B、C始终保持静止状态。g取10m/s2，则( )
A. 开始时，B所受摩擦力大小为5N
B. OA水平时，轻绳拉力为5 33N
C. OA水平时，地面对C的支持力为70−5 33N
D. A缓慢移动过程中，轻绳拉力的最大值为110 3N
三、综合题：本题共5小题，共56分。
11.人们散步时并不觉得空气有阻力，但跑步时就会明显感觉迎面有风阻挡，说明物体所受空气阻力的大小与速率有关。当然，物体所受空气阻力的大小还跟运动物体的形状有关系．某物理小组想研究气球运动时所受空气阻力与其运动速率的关系。该实验小组找来一个气球，在气球的气嘴上绑定一根硬细铁丝，下面悬吊一个小重物，使气球下落时保持竖直方向。在无风环境下，从某高度处释放气球，当气球做匀速运动时，可认为气球所受空气阻力的大小Ff等于气球、重物以及铁丝的总重力G0该实验小组用数码相机拍摄气球运动的视频，并得到如图1所示的分帧照片。已知相机闪光频率为f，测量照片与实物尺寸的缩放比例为1:30。
(1)本实验要研究气球所受空气阻力的大小与其运动速率之间的关系，必须保持_____________不变。
(2)在气球做匀速运动时，在照片上测量出重物和其之后第n帧重物之间的距离l，则可以得到重物下落的平均速度为_____________。
(3)同一个气球，改变重物质量，测量出气球所受空气阻力和对应的气球匀速运动速率，建立直角坐标系，纵轴为气球所受空气阻力Ff，横轴为气球匀速运动时的速率v，得到如图2所示的图片，从这些点的分布可以得到的结论为：_____________。图像中的比例系数k=_____________N⋅s/m(保留2位有效数字)
12.利用打点计时器和小车探究加速度与力、质量的关系，实验装置如图甲所示。

(1)在探究加速度与物体质量关系时，应保持______不变(选填“钩码质量”或“小车质量”)，并且要求钩码质量______小车质量(选填“远大于”或“远小于”)。
(2)下列关于实验操作，说法中正确的是______。
A.打点计时器应与直流电源连接
B.连接钩码和小车的细线应与长木板保持平行
C.平衡摩擦力时，不应将钩码挂在定滑轮左侧细线上
D.平衡摩擦力后，若改变小车质量需要重新平衡摩擦力
(3)某同学在没有天平的情况下，利用图甲所示的装置测量小车的质量。实验步骤如下：
①将5个钩码全部放入小车中，在长木板左下方垫上适当厚度的小物块，使小车(和钩码)可以在木板上匀速下滑。
②将一个钩码从小车内取出并挂在定滑轮左端细线上，其余钩码仍留在小车内，释放小车，计算小车的加速度a。
③每次都从小车内取出一个钩码，并挂在细线左端的钩码上，释放小车，计算小车的加速度a。将结果填入表格。
④利用表中的数据在图乙中补齐数据点，并作出a−n图像。
⑤利用a−n图像求得小车(空载)的质量为______kg。(每个槽码的质量均为0.050kg，重力加速度取g取9.8m/s2)
13.如图所示，放在水平地面上的半圆柱体的曲面光滑，可视为质点的小球质量为m，轻绳OA一端拴接小球置于半圆柱曲面上的A点，另一端与竖直轻绳系于O点，O点位于半圆柱体横截面圆心的正上方，OA与半圆柱体的曲面相切且与竖直方向夹角α=30∘。倾角θ=30∘的斜面体固定在水平面上，轻绳OB一端拴接一个放在斜面体上的小物块，另一端也与竖直轻绳系于O点，OB与斜面体的上表面平行，小物块与斜面间的动摩擦因数为μ= 34，整个装置始终处于静止状态。已知重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求：
(1)半圆柱体受到水平地面摩擦力的大小；
(2)小物块质量的取值范围。
14.2024年4月30日，神舟十七号载人飞船顺利着陆东风着陆场！飞船采用五圈快速返回方案，经历四个阶段，分别是：制动离轨、自由滑行、再入大气层、开伞着陆。整个返回着陆过程用时约50分钟。东风着陆场位于巴丹吉林沙漠和戈壁地带，四月冷空气频繁，正值风沙频发期。返回舱开伞时受高空风影响较大，载人飞船返回着陆时对着陆场高空风和地面风等天气条件要求较高。当神舟飞船距地面10km时，要抛开降落伞盖，并拉出引导伞，再带出减速伞，工作20s，返回舱的速度已经从180m/s降低到80m/s。匀速下落到距离地面5km的时候，飞船抛掉防热大底，露出缓冲发动机。这时候减速伞带出主伞，并且分离，主伞先收拢后展开，充分减速后，返回舱着陆。请回答下列问题：
(1)若将拉出引导伞再带出减速伞工作20s的过程视为匀变速直线下落，求加速度大小；
(2)匀速直线下落的时间；
(3)若将着陆前视为匀减速直线下落过程，且第一个2s下降52m，第四个2s下降4.5m，着陆瞬间速度恰好为零，求此过程中飞船的加速度大小。
15.某工厂打磨一批工件，为了检验这批工件的光滑程度，采用了如下方式：让一长为s=9m水平传送带，以恒定速率v0=2m/s传动，每相隔时间T=0.5s在其左端A轻放上一个工件，最终形成如图所示的情景。若一个标准工件与传送带之间的动摩擦因数为μ0=0.2，工件质量为m=3kg。若工件动摩擦因数大于标准工件的即为瑕疵产品、若小于标准工件的动摩擦因数的即为完美产品。
(1)标准工件在传送带上运动的时间？
(2)传送带上一共能容纳的标准工件个数及此时(满载)与空载相比较，传送带的牵引力增大了多少？
(3)在传送带满载运行的情况下，一工件即将放上时，传送带上工件数少于第(2)问中的标准数，试判定刚滑离传送带的工件是哪类工件？
参考答案
1.D
2.B
3.B
4.D
5.A
6.B
7.AD
8.ACD
9.BCD
10.AC
11. 气球的形状(体积或半径) 30ln⋅f 物体形状一定时，在误差允许的范围内，气球所受到的空气阻力的大小跟气球匀速运动的速率成正比 0.31##0.32##0.33
12.钩码总质量 远小于 BC 0.45
13.解：(1)对小球受力分析如图，
轻绳OA拉力大小T=mgcsα，
解得T= 32mg，
以小球和半圆柱体整体为研究对象，可知半圆柱体所受的摩擦力方向水平向左，大小等于拉力T沿水平向右方向的分力，
即f=Tsinα，
f= 34mg。
(2)以结点O为研究对象，对其受力分析如图，
由平衡关系得F2=Ttanα，
代入数据解得F2=12mg，
以B为研究对象，当静摩擦力沿斜面向上达到最大值时有F2+μmBgcsθ=mBgsinθ，
解得mB=4m，
当静摩擦力沿斜面向下达到最大值时有F2=mBgsinθ+μmBgcs θ，
解得mB=47m，
物块B质量的取值范围为47m≤mB≤4m。
14.(1)由
a1=v末−v初Δt
得，加速度的大小为
a1=5m/s2
(2)20s内减速的位移为
x′=v初+v末2t′=2600m
匀速下落的时间为
t′′=x−x′v=5000−260080s=30s
(3)假设着陆前一直做匀减速直线运动，则第1s末的速度为
v1=x1t1=52m2s=26m/s
第7s末的速度为
v2=x2t2=4.5m2s=2.25m/s
由
a2=v2−v1Δt
得该段过程的加速度为
a2≈−3.96m/s2
则从 v1 减速到速度减为零所用的时间为
t0=v1a2≈6.57s