江苏省连云港市2024_2025学年高三物理上学期9月月考试题含解析

这是一份江苏省连云港市2024_2025学年高三物理上学期9月月考试题含解析，共18页。试卷主要包含了单项选择题，四张白纸间的摩擦力大小为，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、单项选择题：共11题，每题4分，共44分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 如图所示，一只蚂蚁沿着向下弯成弧面的树叶从经缓慢爬到的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 树枝对蚂蚁的作用力先增大后减小
B. 树枝对蚂蚁的作用力先减小后增大
C. 树枝对蚂蚁的摩擦力先减小后增大
D. 树枝对蚂蚁的摩擦力先增大后减小
【答案】C
【解析】
【详解】AB．树枝对蚂蚁的作用力即是树枝对蚂蚁的支持力和摩擦力的合力，与蚂蚁的重力是一对平衡力，由于重力总竖直向下，故这个合力也竖直向上，大小不变。A、B错误；
CD．缓慢相当于动态平衡，有
从经，随着的减小，摩擦力先减小；从经，随着的增大，摩擦力再增大。C正确，D错误；
故选C。
2. 甲乙两人在比较滑的水平地面上拔河，甲身材高瘦，乙身材矮胖，两人力气差不多，体重也差不多，穿相同材料的鞋子，则（ ）
A. 甲赢的概率大
B. 乙赢的概率大
C. 力气大的肯定赢
D. 两人对绳子的拉力一样大，因此赢的概率相同
【答案】A
【解析】
【详解】两个人之间的拉力属于作用力与反作用力，总是大小相等，方向相反；分别对两个人进行受力分析如图
由受力图可知，在两个人的体重差不多的情况下，甲由于受到的拉力的方向斜向下，所以甲受到的支持力大于其重力，而乙受到的拉力斜向上，所以乙受到的支持力小于其重力，由于二人穿相同材料的鞋子，可知甲与地面之间的最大静摩擦力大于乙与地面之间的最大静摩擦力，所以甲赢的几率大，与二人力气的大小无关。
故选A。
3. 如图所示，在质量为的箱式电梯的地板上固定一轻质弹簧，弹簧的上端拴接一质量为的物体，质量为的物体B放置在物体上，整个装置随电梯一起匀速下降，弹簧保持竖直，重力加速度为。某时刻悬挂电梯的钢索突然断裂，在钢索断裂的瞬间，下列说法正确的是（ ）
A. 物体的加速度大小为0B. 物体B的加速度大小为
C. 箱式电梯的加速度大小为D. 物体B对物体的压力为0
【答案】A
【解析】
【详解】钢索断裂的瞬间，弹簧的弹力不变，所以AB的受力情况不变，加速度均为0，物体B对物体的压力等于自身重力，对整体分析可知
解得
故选A。
4. 在某次军事演习中，空降兵从悬停在空中的直升机上跳下，当下落到距离地面适当高度时，打开降落伞。最终安全到达地面，空降兵从跳离飞机到安全到达地面的过程中在竖直方向的图像如图所示，则以下判断正确的是（ ）
A. 空降兵在0到的时间内做自由落体运动
B. 空降兵在到时间内的加速度方向竖直向下，大小在逐渐减小
C. 空降兵在0到时间内的平均速度小于
D. 空降兵在到时间内的平均速度小于
【答案】D
【解析】
【详解】A．在0到时间内图像的斜率在减小，加速度在减小。所以空降兵不是做自由落体运动，故A错误；
B．在到时间内的速度为正在减小，所以空降兵做竖直向下的减速运动，因此加速度方向竖直向上，又因为图线的斜率在减小，所以加速度在减小，故B错误；
C．从图像可知，空降兵在0到时间内位移大于从速度为0做匀变速运动到的位移，所以平均速度大于，故C错误；
D．空降兵在到时间内的的位移小于从速度为做匀减速运动到的位移，所以平均速度小于，故D正确。
故选D。
5. 2023年1月21日，神舟十五号3名航天员在400km高的空间站向祖国人民送上新春祝福，空间站的运行轨道可近似看作圆形轨道I，设地球表面重力加速度为g，地球半径为R，椭圆轨道II为载人飞船运行轨道，两轨道相切与A点，下列说法正确的是（ ）
A. 在A点时神舟十五号经过点火加速才能从轨道I进入轨道II
B. 飞船在A点的加速度小于空间站在A点的加速度
C. 空间站在轨道I上的速度小于
D. 轨道I上的神舟十五号飞船想与前方的空间站对接，只需要沿运动方向加速即可
【答案】C
【解析】
【详解】A．载人飞船若要从轨道I进入轨道II，做近心运动，需要在A点减速，故A错误；
B．载人飞船在轨道I上通过A点时受到的万有引力等于在轨道II上运行时通过A时点万有引力，由牛顿第二定律可知，它们的加速度相等，故B错误；
C．根据万有引力提供向心力有
万有引力等于重力有
可知，是围绕地球做圆周运动的最大速度，则空间站在轨道I上的速度小于，故C正确；
D．轨道I上的神舟十五号飞船想与前方的空间站对接，需要加速，而加速后轨道半径会变大，则需要在低轨道上加速才能完成与空间站对接，故D错误。
故选C。
6. 现代的激光打印机都是自动进纸的，有一种进纸原理如图所示。进纸槽里叠放有一叠白纸，进纸时滚轮以竖直向下的力F压在第一张白纸上，并沿逆时针方向匀速转动，确保第一张纸与第二张纸发生相对滑动。设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等．滚轮与白纸之间的动摩擦因数为，白纸之间、白纸与纸槽底座之间的动摩擦因数均为，打印机内每张白纸的质量m。不考虑静电力的影响，重力加速度g已知，下列说法正确的是（ ）
A. 滚轮对第一张白纸的摩擦力大小为
B. 第三、四张白纸间的摩擦力大小为
C. 白纸与纸槽底座之间的摩擦力大小为
D. 越靠近底座白纸间的摩擦力越大
【答案】C
【解析】
【详解】A．滚轮对第一张白纸的摩擦力为静摩擦力，对第一张纸受力可知滚轮对第一张白纸的摩擦力等于第二张纸对第一张纸的滑动摩擦力，因此
故A错误；
BCD．除最上面第一张白纸外，向下白纸处于静止状态，以第2张和第3张白纸整体、第2张到最底下白纸整体为研究对象，根据平衡条件可知第三、四张白纸之间、白纸与纸槽底座的摩擦力大小都等于第一张白纸对第二张白纸的滑动摩擦力大小，故B错误，C正确，D错误；
故选C。
7. 如图所示，花式摩托艇表演中，摩托艇以速度v在水平海面做匀速圆周运动，轨迹半径为r，摩托艇与人的总质量为m，空气阻力不计。关于水对摩托艇的作用力，下列说法正确的是（ ）
A. 方向始终指向圆心B. 方向始终竖直向上
C. 大小D. 大小为
【答案】D
【解析】
【详解】摩托艇受到重力和水的作用力，靠两个力的合力提供向心力，如图所示
则水对摩托艇的作用力方向既不是指向圆心也不是竖直方向，摩托艇所受到的合力为
所以
故选D。
8. 2022年10月12日，中国航天员进行了第三次太空授课。在授课中刘洋用注射器喷出气体快速冲击水球，做了微重力作用下水球的振动实验。将注射器靠近水球，假设喷出的气体以速率v垂直冲击水球上面积为S的一小块区域（可近似看作平面），冲击水球后气体速率减为零，气体的密度为，则水球受到的平均冲击力大小为（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】设时间冲击水球气体质量为
根据动量定理得
联立解得
故选B。
9. 如图所示某教师用手通过绳子拉着一个小球在粗糙的水平桌面上做演示向心力的实验，若老师的手和小球的运动均视为绕固定点O的匀速圆周运动，则（ ）
A. 小球所需的向心力仅由轻绳对小球的拉力提供
B. 小球所需的向心力由轻绳对小球拉力和桌面对小球摩擦力的合力提供
C. 小球运动一周，轻绳对小球拉力做的功为零
D. 小球运动一周，桌面对小球摩擦力做的功为零
【答案】B
【解析】
【详解】AB．小球做匀速圆周运动，合外力提供向心力，故小球所需的向心力由轻绳对小球拉力和桌面对小球摩擦力的合力提供，故A错误，B正确；
CD．小球运动一周，摩擦力做功
根据动能定理
故拉力和摩擦力做功均不等于零，故CD错误
故选B。
10. 从地面上高H处由静止释放一个小球，小球在运动过程中其机械能E随离地高度h的变化图线如图所示，取地面为参考平面，以竖直向下为正方向，下列关于物体的速度v、加速度a随时间t变化的图像，动能、重力势能随高度h变化的图像，正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A．由题可知，小球在下落过程中，机械能逐渐减小，所以小球受竖直向上的阻力，且图线切线的斜率为空气阻力，下落过程中斜率增大，空气阻力增大，根据牛顿第二定律可得
阻力增大，所以加速度减小，小球做加速度减小的加速运动，故A错误；
B．小球加速度的变化是由于空气阻力发生变化，而阻力不是均匀增大，所以加速度也不可能均匀减小，故B错误；
C．当高度为H时，速度为零，动能为零，当高度为0时，小球的速度不为零，故C错误；
D．图线的斜率表示重力，所以斜率不变，且当高度减小时，重力势能减小，故D正确。
故选D。
11. 如图所示，一轻弹簧的一端固定在倾角为的光滑斜面底端，另一端连接一质量为3kg的物块A，系统处于静止状态。若在斜面上紧靠A上方处轻放一质量为2kg的物块B，A、B一起向下运动到最低点P（图中P点未画出），然后再反向向上运动到最高点，对于上述整个运动过程，下列说法正确的是（已知，，重力加速度g取）（ ）
A. 两物块沿斜面向上运动的过程中弹簧可能恢复原长
B. 在物块B刚放上的瞬间，A、B间的弹力大小为12N
C. 在最低点P，A、B间的弹力大小为16.8N
D. 在最低点P，弹簧对A的弹力大小为30N
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据系统机械能守恒可知，A、B一起反向向上运动到最高点为一开始A处于静止的位置，则两物块沿斜面向上运动的过程中弹簧不可能恢复原长，故A错误；
B．在物块B刚放上的瞬间，以A、B为整体，根据牛顿第二定律可得
解得
以B为对象，根据牛顿第二定律可得
联立解得A、B间的弹力大小为
故B错误；
CD．在最低点P，根据对称性可知，此时A、B的加速度方向沿斜面向上，大小为
以A、B为整体，根据牛顿第二定律可得
解得弹簧对A的弹力大小为
以B为对象，根据牛顿第二定律可得
解得A、B间的弹力大小为
故C正确，D错误。
故选C。
二、非选择题：共 5 题，共 56 分，其中第13题~第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必要明确写出数值和单位。
12. 如图为验证机械能守恒定律的实验中，质量m=1kg的重物自由下落，在纸带上打出了一系列的点，相邻记数点间的时间间隔为0.04s，长度单位是cm，g取9.8m/s2．则：
（1）在该实验中，下面叙述正确的是（ ）
A．应用天平称出重物的质量
B．应当选用点迹清晰，第一、二两点距离约2mm的纸带进行测量
C．操作时应先放纸带，后接通电源
D．打点计时器应接在直流电源上
（2）验证机械能守恒定律的实验步骤有：
①把打点计时器安装在铁架台上，用导线将学生电源和打点计时器接好．
②重复上一步的过程，打三到五条纸带．
③把纸带的一端用夹子固定在重锤上，另一端穿过打点计时器的限位孔，用手竖直提起纸带，使重锤停靠在打点计时器附近．
④用公式，计算出各点的瞬时速度v1、v2、v3、……并记录在表格中．
⑤接通电源，待计时器打点稳定后再松开纸带，让重锤自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点．
⑥计算各点重力势能的减少量mghn和动能的增加量，并进行比较，看是否相等，将数值填入表格内．
⑦选择一条点迹清晰的纸带，在起始点标上O，以后各点依次为1、2、3、……用刻度尺测量对应下落的高度h1、h2、h3、……记入表格中．上述步骤合理的顺序应该是______________________．
（3）从打出的纸带中选出符合要求的纸带，如图所示（其中一段纸带图中未画出）．图中O点为打出的起始点，且速度为零．选取在纸带上打出的点A、B、C、D作为计数点，并测出A、B、C、D点距起始点O的距离如图所示．由此可计算出物体下落到B点时势能的变化量ΔEP=_____J（保留三位有效数字），动能的增加量ΔEk=_____J（保留三位有效数字）．
（4）该同学利用自己在做该实验时打出的纸带，测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h，算出了各计数点对应的速度v，以h为横轴，以v2为纵轴画出了如图的图线．若图线的斜率为k，则可知当地的重力加速的表达式为_____，图线不经过原点的可能原因是_____________________．
【答案】 ①. B ②. ①③⑤②⑦④⑥ ③. 1.91 ④. 1.89 ⑤. ⑥. 先放纸带后打开打点计时器（或者没有从起始点开始测量）
【解析】
【分析】
【详解】（1）[1]A．验证机械能守恒，即验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，两边都有质量，可以约去，所以不一定需要测量重锤的质量，A错误；
B．当物体做自由落体运动时，第一、二两点大约距离
所以应选用点迹清晰且第一、二两点间的距离约为2mm的纸带进行测量，故B正确；
C．实验过程中应先接通电源后释放纸带，C错误；
D．带点计时器使用的是交流电源，D错误；
故选B。
（2）[2]在进行实验时，一般顺序为安装实验仪器，进行实验，记录数据，整理仪器，故顺序为①③⑤②⑦④⑥
（3）[3][4]势能变化量为
B点速度为
增加的动能为
联立代入数据解得
（4）[5][6]根据
可得
故
所以
图线不过原点，说明开始时，物体已经具有了动能，可能是操作时先释放重物，后接通电源开关．
13. 在空间站中，宇航员长期处于失重状态，为缓解这种状态带来的不适，科学家设想建造一种环形空间站，如图所示。圆环绕中心以角速度匀速旋转，宇航员站在旋转舱内的侧壁上，可以受到与他站在地球表面时相同大小的支持力。已知地球表面的重为加速度为g，空间站到地球表面的高度为h，地球的半径为R。
（1）求圆环的半径r；
（2）空间站绕地球匀速转动的角速度。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）由
可得
（2）由
且
可得
14. 如图所示，跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从A点水平飞出，落到斜坡上的B点。AB两点间的竖直高度h=45m，斜坡与水平面的夹角α=37，不计空气阻力。（取sin37°=0.6，cs37°=0.8，g=10m/s2）求：
(1)运动员水平飞出时初速度v0的大小；
(2)运动员落到B点时瞬时速度v1的大小和方向；
(3)设运动员从A点以不同的水平速度v0飞出，落到斜坡上时速度大小为v，请通过计算确定v与v0的关系式。
【答案】(1)；(2)，；(3)
【解析】
【详解】(1) 运动员水平飞出后，做平抛运动则有
h=gt2
s=v0t
位移关系为
=tan37°
联立解得
t=3s
v0=20m/s
(2) 落到B点时，水平速度
v0=20m/s
竖直速度
v⊥=gt=30m/s
则有
v1==10m/s
设v1与水平方向成θ角
tanθ==
即
θ=arctan
(3) 竖直方向位移
h=gt2
水平方向位移
x=v0t
=tan37°
又有
v⊥=gt
v∥=v0
根据平行四边形定则得
v==v0
15. 一质量为的木板B静止于光滑水平面上，物块A质量为6kg，停在B的左端。质量为1kg的小球用长为0.8m的轻绳悬挂在固定点O上，将轻绳拉直至水平位置后，由静止释放小球，小球在最低点与A发生碰撞后反弹，反弹所能达到的最大高度为0.2m，物块与小球可视为质点，不计空气阻力。已知A、B间的动摩擦因数，为使A、B达到共同速度前A不滑离木板，求：
（1）碰撞过程中A受到的冲量；
（2）木板B至少多长；
（3）从小球释放到A、B达到共同速度，球及A、B组成的系统损失的机械能。
【答案】（1），方向水平向右；（2）0.25m；（3）4.5J
【解析】
【详解】（1）小球下摆过程机械能守恒，由机械能守恒定律得
小球反弹后，向上摆动过程机械能守恒，由机械能守恒定律得
解得
，
球与A碰撞过程中，球与A组成的系统动量守恒，以球的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得
解得
根据动量定理
解得
方向水平向右。
（2）物块A与木板B相互作用过程中A与B组成的系统动量守恒，以A的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得
解得
对系统由能量守恒定律得
解得
（3）对球A、B组成的系统，在整个过程中，由能量守恒定律得
代入数据解得
16. 如图所示，水平传送带AB长，以的速度顺时针转动。传送带与半径的竖直光滑半圆轨道BCD平滑连接，CD段为光滑圆管，。小物块以的初速度滑上传送带，已知小物块的质量，与传送带间的动摩擦因数，重力加速度。求：
（1）小物块通过传送带的时间t；
（2）小物块通过传送带的过程中，传送带对它做的功W以及因摩擦产生的热量Q；
（3）小物块能进入光滑圆管CD，且不从D点飞出，传送带转动速度v应满足的条件。
【答案】（1）；（2），；（3）
【解析】
【详解】（1）小物块在传送带上先做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律可得
解得
小物块减速到与传送带共速，经历时间为
通过的位移为
之后做匀速直线运动，经历时间为
小物块通过传送带的时间为
（2）小物块与传送带之间的摩擦力大小为
传送带对小物块做的功为
共速前传送带的位移为
相对位移为
产生热量为
（3）①刚好到达C点不脱轨，临界条件是弹力为0，在C点有
B点到C点，根据动能定理可得
联立解得
②刚好到达D点不脱轨，在D点有
B点到D点，根据动能定理可得
解得
所以，为了让小物块能进入光滑圆管CD，且不从D点飞出，经过B点的速度满足
若小物块在传送带上全程加速，则有
解得
所以小物块在传送带上是先加速后匀速；综上所述，传送带应顺时针转动，速度v满足的条件是