湖南省娄底市涟源市部分学校2024-2025学年高三上学期12月月考 物理试题

这是一份湖南省娄底市涟源市部分学校2024-2025学年高三上学期12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。
一、单选题（本大题共5小题）
1．下列关于物理概念和物理规律说法正确的是（ ）
A．作用力与反作用力的合力为零
B．自由落体运动是一个理想化的物理模型
C．在直线运动中物体运动的位移大小等于路程
D．我们每天上午8:00上第一节课，上午8:00为时间
2．河水的流速与离河岸的距离的变化关系如图甲所示，船在静水中的速度与时间的关系如图乙所示，河宽为，若要使船以最短时间渡河，则（ ）

A．船渡河的最短时间是150秒
B．船在行驶过程中，船头始终与河岸垂直
C．船在河水中航行的轨迹是一条直线
D．船在河水中的最大速度是4米/秒
3．银河系的恒星中大约四分之一是双星，某双星由质量不等的星体S1和S2构成，两星在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某一定点C做匀速圆周运动。由天文观察测得其运动周期为T，S1到C点的距离为r1，S1和S2的距离为r，已知引力常量为G。由此可求出S2的质量为（ ）
A．B．C．D．
4．小车在水平地面上沿轨道从左向右运动，动能一直增加。如果用带箭头的线段表示小车在轨道上相应位置处所受合力，下列四幅图可能正确的是（ ）
A． B．
C． D．
5．高铁车厢里的水平桌面上放置一本书，书与桌面间的动摩擦因数为0.4，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度。若书不滑动，则高铁的最大加速度不超过（ ）
A．B．C．D．
二、多选题（本大题共5小题）
6．如图，光滑水平地面上有一质量为2m 的小车在水平推力F 的作用下加速运动。车厢内有质量均为m 的A、B两小球，两球用轻杆相连，A球靠在光滑左壁上，B球处在车厢水平底面上，且与底面的动摩擦因数为μ， 杆与竖直方向的夹角为θ， 杆与车厢始终保持相对静止，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是（ ）
A．若B球受到的摩擦力为零，则F=2mgtanθ
B．若推力F 向左，且tanθ≤μ， 则F 的最大值为2mgtanθ
C．若推力F 向左，且μ2μ， 则F 的范围为4mgtanθ-2μ≤F≤4mgtanθ+2μ
7．小华同学将手中的空牛奶盒水平扔向垃圾桶，牛奶盒的轨迹如图所示。不计空气阻力，为把牛奶盒扔进垃圾桶，小华可以采取下列哪些措施（ ）
A．只减小扔牛奶盒的初速度
B．只增大扔出牛奶盒时的高度
C．只减小扔出牛奶盒时人与垃圾桶的水平距离
D．减小扔牛奶盒的初速度，同时降低扔牛奶盒的高度
8．如图所示，不可伸长的轻绳平行于斜面，一端与质量为m的物块B相连，B与斜面光滑接触。轻绳另一端跨过滑轮与质量为M的物块A连接。A在外力作用下沿竖直杆以速度向下匀速运动，物块B始终沿斜面运动且斜面始终静止，当轻绳与杆的夹角为时，物块B的速度大小为，斜面倾角为，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A．B．
C．轻绳拉力一定大于D．斜面受到地面水平向右的摩擦力
9．如图所示，质量为M的小车在水平面上始终以恒定速度v0向右做匀速运动，一质量为m的小球 m≪M 从高h处自由下落，与小车碰撞（碰撞时的作用力远远大于小球的重力）后反弹，上升的最大高度仍为h。设球与车之间的动摩擦因数为μ，则小球刚弹起后的速度大小可能为（ ）

10．如图甲所示，劲度系数的轻弹簧，一端固定在倾角为的带有挡板的光滑斜面体的底端，另一端和质量mA的小物块A相连，质量为mB的物块B紧靠A一起静止。现用水平推力使斜面体以加速度a向左匀加速运动，稳定后弹簧的形变量大小为x。在不同推力作用下，稳定时形变量大小x随加速度a的变化如图乙所示。弹簧始终在弹性限度内，不计空气阻力，取重力加速度下列说法正确的是（ ）
A．
B．
C．若，稳定时A对斜面的压力大小为12.5N
D．若，稳定时A、B间弹力大小为6N
三、实验题（本大题共2小题）
11．阿特伍德机是著名的力学实验装置。绕过定滑轮的细线上悬挂质量相等的重锤A 和 B，在B 下面再挂重物C时，由于速度变化不太快，测量运动学物理量更加方便。
（1）某次实验结束后，打出的纸带如图所示，已知打点计时器所用交流电源的频率为50Hz，则重锤 A 运动拖动纸带打出 H 点时的瞬时速度为 m/s； (结果保留三位有效数字)
（2）已知重锤 A 和 B的质量均为 M，某小组在重锤B 下面挂质量为m的重物C由静止释放验证系统运动过程中的机械能守恒，某次实验中从纸带上测量 A 由静止上升h高度时对应计时点的速度为 v，则验证系统机械能守恒定律的表达式是 ；
（3）为了测定当地的重力加速度，另一小组改变重物C的质量m，测得多组m和测量对应的加速度a，在坐标上作图如上图所示，图线与纵轴截距为b，则当地的重力加速度为 。
12．用如图所示的装置验证动量守恒定律。足够光滑的玻璃水平桌面上两根长为的细线拴接大小相同、质量分别为和小钢球，细线与固定钉子的拴接处安装拉力传感器，可实时显示细线中的拉力大小。初始时，两小球靠在一起，两细线刚好平行，小球的直径远小于细线的长度。
（1）将小球1沿圆弧拉到某点A处，并在A处给小球1一个沿切线方向的初速度，记录拉力传感器1的示数；
（2）小球1运动到点处与小球2发生碰撞，碰后小球1弹回，记录碰后两小球运动过程中传感器1和2的示数分别为、；
（3）两小球质量关系满足 ；（选填“大于”“小于”或“等于”）
（4）对实验数据进行分析：若物理量、、、、满足等量关系 时，即可验证碰撞瞬间，两小球组成的系统动量守恒；若该碰撞为非弹性碰撞，、、还应满足的数量关系为 。
四、解答题（本大题共3小题）
13．两块质量分别为m的木块静止在光滑水平面上，中间用一根劲度系数为k的轻弹簧连接着，如图所示。现从水平方向迎面射来一颗子弹，质量为，速度为，子弹射入木块A并留在其中。求：
（1）在子弹击中木块后的瞬间木块A的速度大小；
（2）在子弹击中木块后的运动过程中弹簧的最大弹性势能。
14．如图所示，一根长的细线，一端系着一个质量的小球，拉住线的另一端，使小球在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动。现使小球的角速度缓慢地增大，当小球的角速度增大到开始时的3倍时，细线断开，细线断开前的瞬间受到的拉力比开始时大。取。
（1）求细线断开前的瞬间，小球受到的拉力大小；
（2）若小球离开桌面时，速度方向与桌面右边缘间垂直，桌面高出水平地面，求小球飞出后的落地点到桌面右边缘的水平距离s。
15．某固定装置的竖直截面如图所示，由倾角的直轨道AB，半径的圆弧轨道BCD，长度、倾角为θ的直轨道DE，半径为R、圆心角为θ的圆弧管道EF组成，轨道间平滑连接。在轨道末端F的右侧光滑水平面上紧靠着质量滑块b，其上表面与轨道末端F所在的水平面平齐。质量的小物块a从轨道AB上高度为h静止释放，经圆弧轨道BCD滑上轨道DE，轨道DE由特殊材料制成，小物块a向上运动时动摩擦因数，向下运动时动摩擦因数，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。当小物块a在滑块b上滑动时动摩擦因数恒为，小物块a恰好不从滑块b上滑落。（其它轨道均光滑，小物块视为质点，不计空气阻力，，，取）
(1)若，求小物块
①第一次经过C点的向心加速度大小；
②第一次沿DE上滑的最大高度；
③在DE上经过的总路程。
(2)若，滑块至少多长才能使小物块不脱离滑块。
参考答案
1．【答案】B
【详解】A．作用力与反作用力为物体间的相互作用力，大小相等、方向相反、作用在相互作用的两个物体上，不是共点力，不满足矢量运算，即不能求合力，A错误；
B．除非在真空中，物体由静止下落的过程中才仅受重力的作用，其运动才是自由落体运动，而在日常生活中，由于任何物体在下落时都要受到空气阻力的作用，因此严格意义上来讲，日常生活中所发生的由静止下落的运动均不是自由落体运动，但在某些此类运动中，由于空气阻力的大小相对与物体的重力可以忽略，此时就可将其看成自由落体运动，即自由落体运动是一个理想化的物理模型，B正确；
C．只有在单向直线运动中物体运动的位移大小才等于路程，C错误；
D．我们每天上午8:00上第一节课，上午8:00为时刻，D错误。选B。
2．【答案】B
【详解】AB．要使船以最短时间渡河，则船头必须与河岸垂直，此时船在静水中的速度与河岸垂直，则渡河时间最短为，故A错误，B正确；
C．船在沿河岸方向上做变速直线运动，在垂直于河岸方向上做匀速直线运动，两运动的合运动是曲线运动，C错误；
D．当河水的流速最大时，船的速度最大，则有，故D错误。选B。
3．【答案】D
【思路点拨】双星问题注意万有引力的距离和星体做圆周运动的半径的区别和联系。
【详解】以S1为研究对象，S1做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得，解得，选D。
4．【答案】D
【详解】AB．小车做曲线运动，所受合外力指向曲线的凹侧，AB错误；
CD．小车沿轨道从左向右运动，动能一直增加，合外力与运动方向夹角为锐角，C错误，D正确。选D。
5．【答案】B
【详解】书放在水平桌面上，若书相对于桌面不滑动，则最大静摩擦力提供加速度
解得
书相对高铁静止，故若书不动，高铁的最大加速度。
故选B。
6．【答案】CD
【详解】A：设杆的弹力为N， 对小球A：竖直方向受力平衡，则杆水平方向的分力与竖直方向的分力满足NxNy=tanθ， 竖直方向Ny=mg， 则Nx=mgtanθ， 若B球受到的摩擦力为零，对小球B，根据牛顿第二定律可得Nx=ma， 可得a=gtanθ， 对小球A、B和小车整体，根据牛顿第二定律F=4ma=4mgtanθ，A 错误；
B：若推力F 向左，根据牛顿第二定律可知加速度向左，小球A所受向左的合力的最大值为Nx=mgtanθ， 对小球B，由于tanθ≤μ， 小球B受到向左的合力F=μNy+mg-Nx≥mgtanθ， 则对小球A，根据牛顿第二定律可得Nx=mmax， 对系统整体，根据牛顿第二定律F=4mmax， 解得F=4mgtanθ，B 错误；
C：若推力F 向左，根据牛顿第二定律可知加速度向左，小球A向左方向的加速度由杆对小球A的水平分力提供，小球A所受向左的合力的最大值为Nx=mgtanθ， 小球B所受向左的合力的最大值Fmax=Ny+mg⋅μ-Nx=2μmg-mgtanθ， 由于μ