海南省儋州市第二中学2024-2025学年高三下学期第二次月考物理试题（原卷版+解析版）

这是一份海南省儋州市第二中学2024-2025学年高三下学期第二次月考物理试题（原卷版+解析版），共21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（8×3=24 分）
1. 一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M向N行驶，速度逐渐减小。下面四个选项A、B、C、D分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向，其中正确的是（ ）
A. B. C. D.
2. 在下面列举的各个实例中（除A外都不计空气阻力），哪些过程中机械能是守恒的（ ）
A. 跳伞运动员带着张开的降落伞在空气中匀速下落
B. 拉着一个小木块使它沿着光滑的斜面匀速上升
C. 抛出的小石块在空中运动
D. 在粗糙水平面上运动的小球碰到弹簧，把弹簧压缩后，又被弹回来
3. 在电梯中用细绳静止悬挂一重物，当电梯在竖直方向运动时，突然绳子断了，由此可以判断电梯此时的运动情况是（ ）
A. 电梯可能是加速上升B. 电梯可能是减速上升
C. 电梯可能是匀速上升D. 电梯的加速度方向一定向下
4. 如图所示，北斗卫星导航系统中，静止轨道卫星和中圆轨道卫星均绕地球做匀速圆周运动。它们的轨道高度分别为36000km和21500km。线速度大小分别为和，角速度大小分别为和，下列判断正确的是（ ）
A. ＜，＜B. ＞，＞
C. ＞，＜D. ＜，＞
5. 在空中足够高处，由静止释放一金属小球，做自由落体运动，已知它在第1s内的位移大小是4.9m，则它在第4s内的位移大小是（ ）
A. 24.5mB. 34.3mC. 49mD. 78.4m
6. 如图所示，用一个大小不变的力拉着滑块（视为质点）使其沿半径为的水平圆轨道匀速运动半周，若力的方向始终与其在圆轨道上作用点的切线成夹角，则力做的功为（ ）

A. B. C. D.
7. 如图甲所示，质量为M的薄长木板静止在光滑的水平面上，t=0时一质量为m的滑块以水平初速度v0从长木板的左端冲上木板并最终与长木板相对静止。已知滑块和长木板在运动过程中的v－t图像如图乙所示，则木板与滑块的质量之比M︰m为（ ）

A. 1︰2B. 2︰1C. 1︰3D. 3︰1
8. 如图所示，在一次救援中，某河道水流速度大小恒为v，A处的下游C处有个半径为r的漩涡，其与河岸相切于B点，AB两点距离为。若解放军战士驾驶冲锋舟把被困群众从河岸的A处沿直线避开漩涡送到对岸，冲锋舟在静水中的速度最小值为（ ）
A. B. C. D.
二、多选题（5×4=20分）
9. 如图所示，质量为m的木块在推力F的作用下，在水平地面上做匀速直线运动．已知木块与地面间的动摩擦因数为μ，F的方向与地面成θ角斜向下．则地面对木块的滑动摩擦力大小为 ( )
A. μmgB. Fcsθ
C. FsinθD. μ（mg+Fsinθ）
10. 如图所示，A、B是质量相等的两个小球，A球从高度为h的固定光滑斜面顶端静止下滑，B球从半径为h的四分之一固定光滑圆弧顶端静止下滑。关于A、B两小球的运动，下列说法正确的是（ ）
A. A、B两球运动到各自底端时速度变化量相同
B. A、B两球运动到各自底端时合外力做的功不同
C. B球运动过程中重力的瞬时功率先增大后减小
D. A、B两球下滑过程机械能守恒
11. 如图所示，以10m/s的水平速度抛出的物体，飞行一段时间后垂直撞在倾角为的斜面上，g取以下结论正确的是（ ）
A. 物体的飞行时间是B. 物体撞击斜面时的速度大小为20m/s
C. 物体飞行的时间是2sD. 物体下降的距离是10m
12. 如图所示，光滑大球固定不动，它的正上方有一个定滑轮，放在大球上的光滑小球（可视为质点）用细绳连接，并绕过定滑轮，当人用力F缓慢拉动细绳时，小球所受支持力为N，则N，F的变化情况是（ ）
A N变大B. N不变C. F变大D. F变小
13. 一质量为 1kg 的物块，在水平力F的作用下由静止开始在粗糙水平面上做直线运动，F随时间t变化的图线如图所示。已知物块与水平面的动摩擦因数为，最大静摩擦力略大于滑动摩擦力，重力加速度，则下列说法正确的是（ ）
A. 物块在2s末的动量大小为
B. 物块在 3s 末的速度大小为0
C. 水平力F在前3s内的冲量大小为3Ns
D. 物块在4s末的动量大小为
三、实验题（第14题8分，第15题10分，共18分）
14. 图甲为“用DIS研究加速度和力的关系”的实验装置，其中装置中的处装有一力传感器（图中未画出）。
（1）该实验装置________（选填“需要”或“不需要”）平衡摩擦力。
（2）在该实验中必须采用控制变量法，应保持小车总质量不变，用________________（选填“力传感器示数”或“钩码所受的重力”）作为小车所受合力，用DIS测小车的加速度。
（3）砝码的质量________（选填“需要”或“不需要”）满足远小于小车的质量。
（4）改变所挂钩码的数量，多次重复测量。在某次实验中根据测得的多组数据可画出关系图线如图所示，其中正确的是图________（选填“乙”或“丙”）。
15. 在“研究弹簧的物理特性”研究性学习中，某学习小组尝试用不同的方法测量弹簧的劲度系数。该学习小组查阅资料得知，弹簧弹性势能表达式为Ep＝，k为弹簧的劲度系数，x为弹簧形变量。他们设计了如图（a）所示装置进行测量，弹簧右端与滑块不连接，操作步骤如下：
（1）首先将气垫导轨调节水平。接通电源后轻推滑块，如果滑块做匀速运动，表示导轨水平。
（2）用游标卡尺测出滑块上挡光片的宽度d，示数如图（b），其读数为________m。
（3）接通电源，用手向左侧推动滑块，使弹簧压缩到某一长度（弹簧处于弹性限度内），测出弹簀压缩量x，
（4）将滑块由静止释放，读出滑块经过光电门时挡光片挡光时间t，
（5）重复步骤（3）（4）测出多组x及对应的t，
（6）画出图像如图（c）所示，由图像求得其斜率为a。若想测出劲度系数，还需要测量的物理量为____________（写出物理量的名称及符号），可求得弹簧的劲度系数为_____（用斜率a以及其他测得的物理量符号表达）。
四、解答题（第16题12分，第17题12分，第18题14分，共38分）
16. 质量为汽车，启动后沿平直的公路上行驶，如果发动机的输出功率恒为，且行驶过程中受到的阻力大小不变，汽车能够达到的最大速度为。求：
（1）行驶过程中汽车受到的阻力f的大小；
（2）当汽车的速度为时，汽车的瞬时加速度a的大小。
17. 质量分别为m和2m的两个小球P和Q，中间用轻杆固定连接，杆长为L，在离P球处有一个光滑固定轴O，如图所示。现在把杆置于水平位置后自由释放，在Q球顺时针摆动到最低位置时，求：
(1)小球P和Q的速度大小；
(2)在此过程中小球P机械能的变化量。
18. 如图所示，半径为四分之一光滑圆弧轨道固定在竖直面内，圆弧轨道的最低点与光滑水平面相切，光滑水平面的右侧有一沿逆时针方向匀速转动的水平传送带，水平面与传送带上表面在同一水平面内，质量为的物块b放在水平面的右端，质量为的物块a在圆弧轨道的上端点由静止释放，物块a与b发生的是弹性碰撞，物块a、b第二次碰撞的位置仍在水平面的右端，物块b在传送带上始终与传送带有相对滑动，物块与传送带间的动摩擦因数为，不计物块的大小，重力加速度为，求：
（1）物块a第一次滑到圆弧轨道的最低点时对轨道的压力多大；
（2）传送带的长至少为多少；传达带的速度至少为多少；
（3）若传送带的速度为，从释放物块a开始，至物块a与b发生第4次碰撞时，物块b与传送带间因摩擦产生的热量为多少。
儋州市第二中学2024年秋高三年级第二次月考物理试题
考试时间：90分钟 试题满分：100分
一、单选题（8×3=24 分）
1. 一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M向N行驶，速度逐渐减小。下面四个选项A、B、C、D分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向，其中正确的是（ ）
A B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】AB．由题知，汽车沿曲线由M向N行驶，速度逐渐减小，可知沿切线方向的分力与速度反向，故A错误，B正确；
CD．根据曲线运动的条件，合力应该指向轨迹的凹向，故CD错误。
故选B。
2. 在下面列举的各个实例中（除A外都不计空气阻力），哪些过程中机械能是守恒的（ ）
A. 跳伞运动员带着张开的降落伞在空气中匀速下落
B. 拉着一个小木块使它沿着光滑的斜面匀速上升
C. 抛出的小石块在空中运动
D. 在粗糙水平面上运动的小球碰到弹簧，把弹簧压缩后，又被弹回来
【答案】C
【解析】
【详解】A．跳伞运动员带着张开的降落伞在空气中匀速下落时，其动能不变，重力势能减小，二者之和即机械能减小，A错误；
B．小木块在拉力作用下沿着光滑的斜面匀速上升时，其动能不变，重力势能变大，二者之和即机械能变大，B错误；
C．被抛出的石块在空中运动时，只有重力做功，其机械能守恒，C正确；
D．小球碰到弹簧被弹回的过程中有摩擦力和弹簧弹力做功，所以小球的机械能不守恒；对于小球和弹簧组成的系统，摩擦力做功，系统的机械能也不守恒，D错误。
故选C。
3. 在电梯中用细绳静止悬挂一重物，当电梯在竖直方向运动时，突然绳子断了，由此可以判断电梯此时的运动情况是（ ）
A. 电梯可能是加速上升B. 电梯可能是减速上升
C. 电梯可能是匀速上升D. 电梯的加速度方向一定向下
【答案】A
【解析】
【详解】D．突然绳子断了，表明细绳的弹力突然增大，即细绳的弹力大于重力，即电梯的加速度方向向上故D错误；
ABC．由于电梯的初速度为0，加速度方向向上，可知，电梯可能是加速上升，故A正确，BC错误。
故选A。
4. 如图所示，北斗卫星导航系统中，静止轨道卫星和中圆轨道卫星均绕地球做匀速圆周运动。它们的轨道高度分别为36000km和21500km。线速度大小分别为和，角速度大小分别为和，下列判断正确的是（ ）
A. ＜，＜B. ＞，＞
C. ＞，＜D. ＜，＞
【答案】A
【解析】
【详解】根据万有引力提供向心力，则
解得
，
由上述结果可知，轨道半径r越大，角速度越小，线速度v就越小，所以＜，＜。
故选A。
5. 在空中足够高处，由静止释放一金属小球，做自由落体运动，已知它在第1s内的位移大小是4.9m，则它在第4s内的位移大小是（ ）
A 24.5mB. 34.3mC. 49mD. 78.4m
【答案】B
【解析】
【详解】根据自由落体运动的特征可知
则第4s内的位移大小是由前4s的位移大小减去前3s位移大小，即
方程联立解得
故选B。
6. 如图所示，用一个大小不变的力拉着滑块（视为质点）使其沿半径为的水平圆轨道匀速运动半周，若力的方向始终与其在圆轨道上作用点的切线成夹角，则力做的功为（ ）

A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】将力分解为切线方向和径向方向两个分力，其中径向方向始终与速度方向垂直，不做功，切线方向分力始终与速度方向相同，则滑块匀速运动半周，力做的功为
故选A。
7. 如图甲所示，质量为M的薄长木板静止在光滑的水平面上，t=0时一质量为m的滑块以水平初速度v0从长木板的左端冲上木板并最终与长木板相对静止。已知滑块和长木板在运动过程中的v－t图像如图乙所示，则木板与滑块的质量之比M︰m为（ ）

A. 1︰2B. 2︰1C. 1︰3D. 3︰1
【答案】D
【解析】
【详解】根据动量守恒定律
由图知：v0=40m/s，v=10m/s，代入数据得
=3︰1
故选D。
8. 如图所示，在一次救援中，某河道水流速度大小恒为v，A处的下游C处有个半径为r的漩涡，其与河岸相切于B点，AB两点距离为。若解放军战士驾驶冲锋舟把被困群众从河岸的A处沿直线避开漩涡送到对岸，冲锋舟在静水中的速度最小值为（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】相对河水的速度最小且避开漩涡沿直线运动到对岸时，合速度恰好与漩涡相切，利用速度的矢量合成，如图所示
当冲锋舟相对河岸的速度与合速度垂直时，冲锋舟的速度最小，即
利用几何关系可知
联立代入数据可得
故选B。
二、多选题（5×4=20分）
9. 如图所示，质量为m的木块在推力F的作用下，在水平地面上做匀速直线运动．已知木块与地面间的动摩擦因数为μ，F的方向与地面成θ角斜向下．则地面对木块的滑动摩擦力大小为 ( )
A. μmgB. Fcsθ
C. FsinθD. μ（mg+Fsinθ）
【答案】BD
【解析】
【详解】质量为m的木块在推力F的作用下，在水平地面上做匀速直线运动，受力如图：
水平方向：f= F
竖直方向：N=F+mg
滑动摩擦力f=N=（mg+Fsin），故A、C错误，B、D正确．
故选B、D
10. 如图所示，A、B是质量相等的两个小球，A球从高度为h的固定光滑斜面顶端静止下滑，B球从半径为h的四分之一固定光滑圆弧顶端静止下滑。关于A、B两小球的运动，下列说法正确的是（ ）
A. A、B两球运动到各自底端时速度变化量相同
B. A、B两球运动到各自底端时合外力做的功不同
C. B球运动过程中重力的瞬时功率先增大后减小
D. A、B两球下滑过程机械能守恒
【答案】CD
【解析】
【详解】AB．根据动能定理可得
可得
可知两球运动到各自底端时合外力做的功相同；两球运动到各自底端时速度大小相等，但方向不同，则速度变化量大小相等，方向不同，故AB错误；
C．重力的瞬时功率为
B球运动过程中的竖直分速度从零先增大后又减小到零，则B球运动过程中重力的瞬时功率先增大后减小，故C正确；
D．A、B两球下滑过程，支持力不做功，机械能守恒，D正确。
故选CD。
11. 如图所示，以10m/s的水平速度抛出的物体，飞行一段时间后垂直撞在倾角为的斜面上，g取以下结论正确的是（ ）
A. 物体的飞行时间是B. 物体撞击斜面时的速度大小为20m/s
C. 物体飞行的时间是2sD. 物体下降的距离是10m
【答案】AB
【解析】
【详解】AC．根据运动的合成与分解，把末速度按如图所示进行分解
由几何关系可知
根据平抛运动规律可知
联立解得
A正确，C错误；
B．根据几何关系可得，物体撞击斜面时的速度大小
解得
B正确；
D．物体下降的距离
D错误。
故选AB。
12. 如图所示，光滑大球固定不动，它的正上方有一个定滑轮，放在大球上的光滑小球（可视为质点）用细绳连接，并绕过定滑轮，当人用力F缓慢拉动细绳时，小球所受支持力为N，则N，F的变化情况是（ ）
A. N变大B. N不变C. F变大D. F变小
【答案】BD
【解析】
【分析】
【详解】受力如图
小球处于平衡状态，则支持力N与拉力F的合力F′与重力G大小相等．由于三个力构成的三角形与 相似，则有
，
由于在拉动小球的过程中，AO变短，R+h及R不变，故F变小，N不变。
故选BD。
13. 一质量为 1kg 的物块，在水平力F的作用下由静止开始在粗糙水平面上做直线运动，F随时间t变化的图线如图所示。已知物块与水平面的动摩擦因数为，最大静摩擦力略大于滑动摩擦力，重力加速度，则下列说法正确的是（ ）
A. 物块在2s末的动量大小为
B. 物块在 3s 末的速度大小为0
C. 水平力F在前3s内的冲量大小为3Ns
D. 物块在4s末的动量大小为
【答案】BC
【解析】
【详解】A．根据动量定理得
解得物块在 2s 末的动量大小
A 错误；
B．根据动量定理得
解得
B 正确；
C．水平力F在前3s内的冲量大小为
C 正确；
D．3s 末速度为零，因为，
所以 3s末后物块一直静止，所以在 4s末的动量大小为零，D错误。
故选 BC。
三、实验题（第14题8分，第15题10分，共18分）
14. 图甲为“用DIS研究加速度和力关系”的实验装置，其中装置中的处装有一力传感器（图中未画出）。
（1）该实验装置________（选填“需要”或“不需要”）平衡摩擦力
（2）在该实验中必须采用控制变量法，应保持小车总质量不变，用________________（选填“力传感器的示数”或“钩码所受的重力”）作为小车所受合力，用DIS测小车的加速度。
（3）砝码的质量________（选填“需要”或“不需要”）满足远小于小车的质量。
（4）改变所挂钩码的数量，多次重复测量。在某次实验中根据测得的多组数据可画出关系图线如图所示，其中正确的是图________（选填“乙”或“丙”）。
【答案】 ①. 需要 ②. 力传感器的示数 ③. 不需要 ④. 乙
【解析】
【详解】（1）[1]探究加速度与力的关系，应保持小车的总质量不变，用力传感器的示数作为小车所受的合力，该实验定要平衡摩擦力。
（2）[2]由（1）分析可知，用力传感器的示数作为小车所受的合力。
（3）[3]在小车质量一定时，加速度与小车受到的合力成正比；在该实验中，得到的图线将是一条直线，没有弯曲部分，因为小车拉力可以直接由力传感器测出来，则砝码的质量不需要满足远小于小车的质量。
（4）[4]由（3）分析可知，在该实验中，得到的图线将是一条直线，没有弯曲部分，即正确的图为乙图。
15. 在“研究弹簧的物理特性”研究性学习中，某学习小组尝试用不同的方法测量弹簧的劲度系数。该学习小组查阅资料得知，弹簧弹性势能表达式为Ep＝，k为弹簧的劲度系数，x为弹簧形变量。他们设计了如图（a）所示装置进行测量，弹簧右端与滑块不连接，操作步骤如下：
（1）首先将气垫导轨调节水平。接通电源后轻推滑块，如果滑块做匀速运动，表示导轨水平。
（2）用游标卡尺测出滑块上挡光片宽度d，示数如图（b），其读数为________m。
（3）接通电源，用手向左侧推动滑块，使弹簧压缩到某一长度（弹簧处于弹性限度内），测出弹簀压缩量x，
（4）将滑块由静止释放，读出滑块经过光电门时挡光片的挡光时间t，
（5）重复步骤（3）（4）测出多组x及对应的t，
（6）画出图像如图（c）所示，由图像求得其斜率为a。若想测出劲度系数，还需要测量的物理量为____________（写出物理量的名称及符号），可求得弹簧的劲度系数为_____（用斜率a以及其他测得的物理量符号表达）。
【答案】 ①. 0.00570 ②. 滑块的质量m ③.
【解析】
【详解】（2）[1]根据游标卡尺读数规则，其读数为
（6）[2][3]由
知，要测出劲度系数k，还需测出滑块的质量m；由
得
图像斜率
得
四、解答题（第16题12分，第17题12分，第18题14分，共38分）
16. 质量为的汽车，启动后沿平直的公路上行驶，如果发动机的输出功率恒为，且行驶过程中受到的阻力大小不变，汽车能够达到的最大速度为。求：
（1）行驶过程中汽车受到的阻力f的大小；
（2）当汽车的速度为时，汽车的瞬时加速度a的大小。
【答案】（1）3000N；（2）
【解析】
【详解】（1）行驶过程中汽车受到的阻力大小为
（2）当汽车的速度为时，此时牵引力大小为
根据牛顿第二定律
解得汽车的瞬时加速度的大小为
17. 质量分别为m和2m的两个小球P和Q，中间用轻杆固定连接，杆长为L，在离P球处有一个光滑固定轴O，如图所示。现在把杆置于水平位置后自由释放，在Q球顺时针摆动到最低位置时，求：
(1)小球P和Q的速度大小；
(2)在此过程中小球P机械能的变化量。
【答案】(1) ；； (2)
【解析】
【详解】(1)对于P球和Q球组成的系统，只有重力做功，系统机械能守恒，则有

两球共轴转动，角速度大小始终相等，由v=rω得
vQ=2vP
联立解得
(2)小球P机械能的变化量
18. 如图所示，半径为的四分之一光滑圆弧轨道固定在竖直面内，圆弧轨道的最低点与光滑水平面相切，光滑水平面的右侧有一沿逆时针方向匀速转动的水平传送带，水平面与传送带上表面在同一水平面内，质量为的物块b放在水平面的右端，质量为的物块a在圆弧轨道的上端点由静止释放，物块a与b发生的是弹性碰撞，物块a、b第二次碰撞的位置仍在水平面的右端，物块b在传送带上始终与传送带有相对滑动，物块与传送带间的动摩擦因数为，不计物块的大小，重力加速度为，求：
（1）物块a第一次滑到圆弧轨道的最低点时对轨道的压力多大；
（2）传送带的长至少为多少；传达带的速度至少为多少；
（3）若传送带的速度为，从释放物块a开始，至物块a与b发生第4次碰撞时，物块b与传送带间因摩擦产生的热量为多少。
【答案】（1）
（2），
（3）
【解析】
【小问1详解】
设物块a第一次运动到点时的速度大小为，根据机械能守恒定律
在点，根据牛顿第二定律
解得
根据牛顿第三定律可知，物块a对圆弧轨道最低点的压力
【小问2详解】
由（1）知
与碰撞过程中，根据动量守恒
根据能量守恒
解得
由于能第二次在右端发生第二次碰撞，因此物块b不会从传送带右端滑离，设传送带的长至少为，根据动能定理
解得
所以传送带的长至少为，物块b在传送带上始终与传送带有相对滑动，则传送带的速度至少为
【小问3详解】
a与b第二次碰撞后一瞬间，设a的速度大小为b的速度大小为，由于大于，因此物块
根据能量守恒
解得
由此可见，第二次碰撞后，从物块a滑到A点开始，a与b周期性重复之前的运动。
物块b第一次在传送带上运动过程中，b与传送带间的相对运动位移：
因此，从释放物块a开始，至物块a与b发生第4次碰撞时，物块b与传送带间因摩擦产生的热量为