海南省海南中学2024-2025学年高三上学期10月月考试题 物理试卷 （含答案）

这是一份海南省海南中学2024-2025学年高三上学期10月月考试题 物理试卷 （含答案），共9页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，简答题，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.下列说法正确的是( )
A. 物体的加速度不变，其运动状态一定不变
B. 体积、质量很大的物体一定不能看成质点
C. 1N/kg=1m/s2
D. “米”、“秒”、“牛顿”都属于国际单位制的基本单位
2.随着瑜伽的普及，人们开始逐渐喜欢并认可了这一健身运动，某瑜伽运动员以如图所示的姿势保持身体平衡在水平地面上，则下列说法正确的是( )
A. 运动员一定受到摩擦力
B. 运动员受到的支持力和重力是一对平衡力
C. 运动员所受支持力就是重力
D. 运动员受到的支持力是由于手掌形变产生的
3.如图，x轴在水平地面内，y轴沿竖直方向。图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹，其中b和c是从同一点抛出的，不计空气阻力，则( )
A. a的飞行时间比b的长
B. b和c的飞行时间不同
C. a的水平速度比b的小
D. b的初速度比c的大
4.如图所示，匀速向右运动的水罐车内装满了水，车内有一浮在顶部的乒乓球A、一沉底的金属球B。当水罐车刹车时，两小球相对容器的运动情况是( )
A. A球向左运动，B球向右运动
B. A、B球一起向右运动
C. A球向右运动，B球向左运动
D. A、B球一起向左运动
5.质量为m的物块A和质量为2m的物块B相互接触放在水平面上，如图。若对A施加水平推力F，使两物块沿水平方向做加速运动。关于A对B的作用力，下列说法正确的是( )
A. 若水平面光滑，物块A对B的作用力大小为F
B. 若水平面光滑，物块A对B的作用力大小为F3
C. 若物块A与水平面、B与水平面的动摩擦因数均为μ，则物块A对B的作用力大小为2F3
D. 若物块A与水平面、B与水平面的动摩擦因数均为μ，则物块A对B的作用力大小为F2
6.如图所示，套在竖直细杆上的轻环A由跨过光滑轻质定滑轮的不可伸长的轻绳与重物B相连，施加外力让A沿杆以速度v匀速上升，从图中M位置上升至与定滑轮的连线处于水平的N位置，已知AO与竖直杆成θ角，则( )
A. 刚开始时B的速度大小为vcsθ
B. A匀速上升时，重物B也匀速下降
C. 重物B下降过程，绳对B的拉力小于B的重力
D. A运动到位置N时，B的速度大小为0
7.如图甲所示，足够长的传送带与水平面的夹角为θ，保持某一速度匀速转动，在传送带上某位置轻轻放置一小木块，小木块与传送带间的动摩擦因数为μ，小木块速度大小随时间变化的关系如图乙所示。θ、v0、t0已知，重力加速度为g，则( )
A. 传送带一定顺时针转动
B. t0时间后木块的加速度大小为2gsinθ−v0t0
C. μ=v0gt0csθ−sinθ
D. 传送带的速度大小等于2v0
8.如图所示，在倾角为θ的斜面上方的A点处放置一光滑的木板AB，B端刚好在斜面上．木板与竖直方向AC所成角度为α，一小物块自A端沿木板由静止滑下，要使物块滑到斜面的时间最短，则α与θ角的大小关系应为( )
A. α=θB. α=θ2C. α=θ3D. α=2θ
二、多选题：本大题共5小题，共20分。
9.下列说法和观点都正确的是( )
A. 伽利略认为如果完全排除空气的阻力，所有的物体将下落得同样快
B. 亚里士多德认为必须有力作用在物体上，物体才能运动，没有力的作用，物体就静止
C. 牛顿认为力不是维持物体速度的原因，而是改变物体速度的原因
D. 牛顿根据理想实验推出，若没有摩擦，在水平面上运动的物体将保持其速度继续运动下去
10.如图所示，在倾角为α的斜面上，放一质量为m的小球，小球和斜面及挡板间均无摩擦，当挡板绕O点逆时针缓慢地转向水平位置的过程中( )
A. 斜面对球的支持力逐渐增大B. 斜面对球的支持力逐渐减小
C. 挡板对小球的弹力先增大后减小D. 挡板对小球的弹力先减小后增大
11.如图所示，吊篮A、物体B、物体C的质量都是m，B和C分别固定在竖直弹簧两端，弹簧的质量不计。重力加速度为g。整个系统在轻绳悬挂下处于静止状态，现将悬挂吊篮的轻绳剪断，在轻绳刚断的瞬间( )
A. 吊篮A的加速度大小为1.5g
B. 物体B的加速度大小为1.5g
C. 物体C的加速度大小为1.5g
D. A、C间的弹力大小为0.5mg
12.不可伸长的细绳的两端分别系于两竖立圆环水平直径的两端，图甲通过轻质光滑滑轮悬挂重物，图乙通过绳结在正中间悬挂重物。现将两圆环均缓慢地顺时针转动一个小角度，稳定后各段绳的拉力变化情况正确的是( )
A. a、b端绳上拉力仍相等，均变大B. a、b端绳上拉力仍相等，均变小
C. c端绳上拉力变大、d端绳上拉力变小D. c端绳上拉力变小、d端绳上拉力变大
13.如图所示，一轻弹簧放在倾角θ=30°且足够长的光滑斜面上，下端固定在斜面底端的挡板上，上端与放在斜面上的物块A连接，物块B与物块A(质量均为m，且均可视为质点)叠放在斜面上且保持静止，现用大小为12mg的恒力平行于斜面向上拉物块B。已知弹簧的劲度系数为k，弹簧始终在弹性限度内，重力加速度大小为g，下列说法正确的是( )
A. 刚施加恒力的瞬间，物块B的加速度大小为14g
B. 刚施加恒力的瞬间，物块A给物块B的弹力大小为12mg
C. 物块B从开始运动到与物块A分离的过程中，运动的距离为mgk
D. 物块B与物块A分离的瞬间，弹簧的弹力大小为12mg
三、实验题：本大题共2小题，共20分。
14.如图甲所示，用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系．
(1)为完成实验，还需要的实验器材有 ．
(2)实验中需要测量的物理量有 ．
(3)图乙是弹簧弹力F与弹簧伸长量x的F−x图线，由此可求出弹簧的劲度系数为 N/m.图线不过原点的原因是由于 ．
15.“探究小车加速度与外力的关系”实验装置如图甲所示，长木板水平放置，细绳一端与力传感器相连，另一端与砂桶相连，细绳与长木板平行，小车的质量为M，砂和砂桶的总质量为m，固定在小车前端的小滑轮的质量为m0，打点计时器所接交流电源的频率为50Hz，力传感器可测出轻绳中的拉力大小，已知重力加速度为g。

(1)实验时，______(填“需要”或“不需要”)平衡摩擦力；______(填“需要”或“不需要”)满足“小车的质量M远大于砂和砂桶的总质量m”这一条件。
(2)将小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，得到一条纸带如图乙，从0点开始每隔4个点取一个计数点，0、1、2、3、4均为计数点，小车的加速度大小为______m/s2(结果保留2位有效数字)，同时记录力传感器的示数。
(3)仅改变桶内砂子的质量，测出多组加速度a与力传感器的示数F后，以F为横坐标，a为纵坐标，作出的a−F图像是一条直线，如图丙所示，图象不过原点的原因可能为______；若图像的斜率为k，则小车的质量为M= ______。
四、简答题：本大题共1小题，共14分。
16.如图所示，在粗糙的水平地面上有一长为L=12m、质量为M=2kg的长木板B，在长木板的中点P放有一质量为m=1kg(可视为质点)的小物块A，开始时A、B均静止。已知A与B、B与地面之间的动摩擦因数分别为μ1=0.1和μ2=0.3，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现用水平向右的恒力拉长木板B，重力加速度g=10m/s2。求：
(1)当A刚好相对B开始滑动时，水平拉力F0的大小；
(2)若水平拉力F1=10.5N，A所受到的摩擦力大小；
(3)若水平拉力F2=24N，要使A刚好不滑离B，则F2作用多长时间后撤去？并求A最终停在B上的位置。
五、计算题：本大题共2小题，共22分。
17.质量M=2kg的滑块套在一足够长的细杆上，滑块下方用轻质细绳系着一质量m=1kg的小球。初始时两者处于静止状态，轻绳竖直。现对小球施加拉力，保证拉力水平的情况下缓慢增加拉力大小。当轻绳与轻杆夹角为45°时，滑抉刚好要滑动。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为10m/s2，不计空气阻力。求：
(1)轻绳上的拉力大小；
(2)滑块与细杆之间的动摩擦因数。
18.实验小组的同学研究发现了滑块以一定的初速度沿粗糙斜面向上滑行的距离L与斜面倾角θ的关系，并得到如图所示的L−θ图像。已知重力加速度g=10m/s2，求：
(1)该滑块与斜面间的动摩擦因数；
(2)该滑块滑行距离L的最小值和对应的斜面倾角θ。
参考答案
1.C
2.B
3.D
4.A
5.C
6.D
7.B
8.B
9.ABC
10.BD
11.ACD
12.BC
13.AD
14.刻度尺
弹簧原长、弹簧所受外力与对应的伸长量(或与对应的长度)
200
弹簧自身的重力

15.需要 不需要 0.40 未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足 2k−m0
16.解：(1)当A与B刚好相对滑动时，A、B之间静摩擦力达到最大值，对A，由牛顿第二定律有
μ1mg=ma0
解得：a0=1m/s2
对A、B整体，由牛顿第二定律有
F0−μ2(M+m)g=(M+m)a0
解得：F0=12N
(2)由于F1=10.5Nμ2(M+m)g=0.3×(2+1)×10N=9N
所以A、B一起向右做匀加速运动，对A、B整体，由牛顿第二定律有
F1−μ2(M+m)g=(M+m)a共
解得：a共=0.5m/s2
对A，由牛顿第二定律有
f=ma共
解得：f=0.5N
(3)由于水平拉力F2=24N>F0=12N
故A、B相对滑动，对A，由牛顿第二定律有
μ1mg=ma1
解得：a1=1m/s2
对B，由牛顿第二定律有
F2−μ2(M+m)g−μ1mg=Ma2
解得：a2=7m/s2
设拉力作用t1时最终小物块刚好没有滑离长木板，则t1时间内小物块速度和位移分别为
v1=a1t1，x1=12a1t12
t1时间内木板的速度和位移分别为
v2=a2t1，x2=12a2t12
此过程中A相对B向左滑动距离
Δx1=12a2t12−12a1t12
水平拉力撤去后，设再经时间t2，A、B刚好共速，因A的受力不变，故A继续加速，加速度仍然为
a1=1m/s2
B做减速运动，且有
μ2(M+m)g+μ1mg=Ma3
解得：a3=5m/s2
则有
v共=v1+a1t2=v2−a3t2
此过程中A相对B向左滑动
Δx2=v2+v共2t2−v1+v共2t2=v2−v12t2
此时A刚好滑到B最左端，则有
Δx=Δx1+Δx2=L2
联立解得：v共=2m/s，t1=t2=1s
即F2作用1s时间后撤去，A刚好不从B的左边滑离。由于A、B间动摩擦因数小，故共速后A相对B向右滑动，A向右减速，加速度大小仍然为
a1=1m/s2
B向右减速，设加速度大小为a4，则有
μ2(M+m)g−μ1mg=Ma4
解得：a4=4m/s2
此后，A、B分别运动x3、x4后停下，有
x3=x共22a1，x4= v共22a4
解得：x3=2m，x4=0.5m
A相对B向右滑动了
Δx′=x3−x4=2m−1.5m=1.5m
即A最终停在B上离B左端1.5m的位置。
答：(1)当A刚好相对B开始滑动时，水平拉力F0的大小为12N；
(2)A所受到的摩擦力大小为0.5N；
(3)F2作用1s时间后撤去，A最终停在B上离B左端1.5m的位置。
17.解：(1)对小球进行受力分析，如图所示：

根据几何关系可得：T=mgcs45∘=1×10 22N=10 2N；
(2)对小球，根据平衡条件可得拉力大小为：F=mgtan45°=1×10×1N=10N
对整体，竖直方向根据平衡条件可得杆的支持力为：FN=(M+m)g
水平方向根据平衡条件可得摩擦力：f=F
根据摩擦力的计算公式可得：f=μFN
联立解得滑块与细杆之间的动摩擦因数：μ=13。
答：(1)轻绳上的拉力大小为10 2N；
(2)滑块与细杆之间的动摩擦因数为13。
18.解：(1)当θ=90°时，滑块做竖直上抛运动，L1=5m，由运动学公式可得
v0= 2gL1
当θ=0°时，滑块在水平面上做匀减速直线运动，L0=5 3m，有
v02=2a0L0
由牛顿第二定律可知
a0=μg
联立解得
μ= 33
(2)当斜面倾角为θ时，有
mgsinθ+μmgcsθ=ma
v02=2aL
整理可得
L=v022g 1+μ2sin(θ+ϕ)
其中辅助角φ满足
tanφ=μ
当θ+φ=90°时，滑块滑行的距离L有最小值为
Lmin=5 32m
对应的斜面倾角θ满足
tanθ=1μ= 3
解得
θ=60°
答：(1)该滑块与斜面间的动摩擦因数为 33；
(2)该滑块滑行距离L的最小值为5 32m，对应的斜面倾角为60°。