海南省洋浦中学2024届高三上学期11月月考物理试卷(含答案)

这是一份海南省洋浦中学2024届高三上学期11月月考物理试卷(含答案)，共22页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．某工地上一塔吊通过一钢丝绳竖直向上提升一重物，若重物运动过程的关系图象如图所示，则下列分析正确的是( )
A.内重物上升的高度为45m
B.内钢丝绳最容易断裂
C.内重物一直处于超重状态
D.内重物的平均速度等于内的平均速度
2．某研究小组利用所学物理知识，研究篮球鞋的防滑性能。同学将球鞋置于斜面上，逐渐增大斜面与水平面之间夹角，当夹角等于37°时，篮球鞋恰好开始滑动，设篮球鞋滑动摩擦力等于其最大静摩擦力，下列说法正确的是( )
A.需测量篮球鞋质量后，才能求得篮球鞋与斜面间动摩擦因数
B.鞋子与斜面间动摩擦因数为0.6
C.人穿上鞋子踩在相同材料板上时，压力增大，动摩擦因数也会变大
D.篮球鞋开始滑动前，摩擦力随夹角增大而变大
3．如图所示，质量相等的小球A、B分别从2l和l的高度水平抛出后落地，上述过程中A、B的水平位移分别为l和2l。两小球可视为质点，忽略空气阻力，则( )
A.整个运动过程中A、B的位移相等
B.整个运动过程中A、B所受重力的冲量相等
C.A、B从抛出到落地的过程中重力的平均功率之比为2:1
D.A、B落地时重力的瞬时功率之比为
4．将一劲度系数为k的轻弹簧压缩后锁定，在弹簧上放置一质量为m的小物块，距离地面高度为，如图甲所示.解除弹簧的锁定后，小物块被弹起，其动能与离地高度h的关系如图乙所示，其中到间的图像为直线，其余部分均为曲线，对应图像的最高点.不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是( )
A.小物块上升至高度时，弹簧形变量为零
B.小物块上升至高度时，加速度为零
C.小物块从高度上升到，弹簧的长度变化为
D.解除锁定前，弹簧的弹性势能为
5．在水平力F的作用下，一质量为1kg的物块沿水平面由静止开始直线运动，F随时间t变化的图像如图所示。己知物块与地面间的动摩擦因数为0.1，重力加速度g取，则( )
A.时物块的速率为2m/sB.时物块的动能为零
C.时物块的动量大小为D.时物块的回到出发点
6．2021年10月14日，我国成功发射首颗太阳探测科学技术试验卫星“羲和号”，实现我国太阳探测零的突破，这标志着我国正式步入“探日”时代。“羲和号”卫星运行于离地高度公里的太阳同步轨道，该轨道是经过地球南北极上空且圆心在地心的圆周。“羲和号”卫星与离地高度公里的地球静止轨道同步卫星相比，下列说法正确的是( )
A.“羲和号”卫星的轨道平面可能与同步卫星的轨道平面重合
B.“羲和号”卫星绕地球做匀速圆周运动的周期小于同步卫星的周期
C.“羲和号”卫星绕地球做匀速圆周运动的加速度小于同步卫星的加速度
D.“羲和号”卫星的线速度与同步卫星的线速度大小之比等于
7．如图所示，一足够长的斜面固定在地面上，其倾角为37°。一质量为1kg的物体（可视为质点）放在斜面上，恰好能保持静止。现对物体施加一沿斜面向上的外力F，大小为14N，重力加速度，则下列说法中正确的是( )
A.物体仍静止在斜面上
B.物体将向上做匀加速直线运动，加速度大小为
C.外力F作用3s末时，物体的速度为6m/s
D.物体与斜面间的动摩擦因数为0.5
8．如图所示，质量的小车静止在光滑的水平面上，车长，现有质量可视为质点的物块，以水平向右的速度从左端滑上小车，最后在车面上某处与小车保持相对静止。物块与车面间的动摩擦因数，取，则( )
A.物块滑上小车后，系统动量守恒和机械能守恒
B.增大物块与车面间的动摩擦因数，摩擦生热变大
C.若，则物块在车面上相对小车滑行的时间为0.24s
D.若要保证物块不从小车右端滑出，则不得大于5m/s
二、多选题
9．2021年夏天，中国多地出现暴雨，导致洪涝灾害.在某次救援演习中，一冲锋舟匀速横渡一条两岸平直、水流速度不变的河流，当冲锋舟船头垂直河岸航行时，恰能到达正对岸下游600m处；若冲锋舟船头保持与河岸成30°角向上游航行时，则恰能到达正对岸，已知河水的流速大小为5m/s，下列说法正确的是( )
A.冲锋舟在静水中的速度大小为10m/s
B.河的宽度为
C.冲锋舟在静水中的速度大小为
D.河的宽度为
10．如图所示，轻杆长3L，在杆两端分别固定质量均为m的球A和B，光滑水平转轴穿过杆上距球A为L处的O点，外界给系统一定能量后，杆和球在竖直平面内转动，球B运动到最高点时，杆对球B恰好无作用力。忽略空气阻力。则球B在最高点时( )
A.球B的速度为B.球A的速度大小为
C.水平转轴对杆的作用力为2.5mgD.水平转轴对杆的作用力为1.5mg
11．卡车沿平直公路运输质量为m的匀质圆筒状工件，将工件置于两光滑斜面之间，如图所示。两斜面Ⅰ、Ⅱ固定在车上，倾角分别为30°和60°，重力加速度为g，圆筒对斜面Ⅰ、Ⅱ压力的大小分别为、。则( )
A.当卡车匀速行驶时B.当卡车匀速行驶时
C.卡车安全启动的最大加速度为D.卡车安全刹车的最大加速度为
12．“神舟十五号”飞船和空间站“天和”核心舱成功对接后，在轨运行如图所示，则( )
A.选地球为参考系，“天和”是静止的
B.选地球为参考系，“神舟十五号”是运动的
C.选“天和”为参考系，“神舟十五号”是静止的
D.选“神舟十五号”为参考系，“天和”是运动的
13．如图所示，传送带底端A点与顶端B点的高度差为h，传送带在电动机的带动下以速率v匀速运动。现将一质量为m的小物体轻放在传送带上的A点，物体在摩擦力的作用下向上传送，在到达B点之前，已经与传送带共速，物体与传送带因摩擦产生的热量为Q。则在传送带将物体从A送往B的过程中，下列说法正确的是( )
A.物体与传送带因摩擦产生的热量为
B.传送带对物体做功为
C.传送带对物体做功为
D.为传送物体，电动机需对传送带额外做功
三、实验题
14．（1）某同学用如图a所示的装置验证机械能守恒定律。一根细线系住钢球，悬挂在铁架台上，钢球静止于A点，光电门固定在A的正下方。在钢球底部竖直地粘住一片宽为d的遮光条。将钢球拉至不同位置由静止释放，遮光条经过光电门的挡光时间t可由计时器测出，取作为钢球经过A点时的速度。记录钢球每次下落的高度h和计时器示数t，计算并比较钢球在释放点和A点之间的重力势能变化大小与动能变化大小，就能验证钢球机械能是否守恒。
①用计算钢球重力势能变化的大小，式中钢球下落高度h应测量释放时的钢球球心到___________之间的竖直距离。（填序号）
A.钢球在A点时的顶端
B.钢球在A点时的球心
C.钢球在A点时的底端
②用计算钢球动能变化的大小，用刻度尺测量遮光条宽度，示数如图b所示，其读数为___________cm。某次测量中，计时器的示数为0.0100s，则钢球的速度___________m/s。
他发现表中的与之间存在差异，则造成这个差异的原因是___________。
15．某同学借助图1所示装置验证动量守恒定律，长木板的一端垫有小木块，可以微调木板的倾斜程度，以平衡摩擦力，使两个小车均能在木板上做匀速直线运动。小车1前端贴有橡皮泥，后端与穿过打点计时器的纸带相连，接通打点计时器电源后，图1让小车1以某速度做匀速直线运动，与置于木板上静止的小车2相碰并粘在一起，之后继续做匀速直线运动。打点计时器电源频率为50Hz，得到的纸带如图2所示，已将各计数点之间的距离标在图上。
（1）图2中的数据有AB、BC、CD、DE四段，计算小车1碰撞前的速度大小应选______段，计算两车碰撞后的速度大小应选______段。
（2）若小车1的质量（含橡皮泥）为0.4kg，小车2的质量为0.2kg，根据纸带数据，碰前两小车的总动量是______，碰后两小车的总动量是______。（结果均保留三位有效数字）
（3）关于实验的操作与反思，下述说法正确的是______。
A.实验中小车1必须从静止释放
B.若小车1前端没贴橡皮泥，不影响实验验证
C.上述实验装置不能验证弹性碰撞规律
四、计算题
16．某跳伞运动员从高的楼层起跳，自由下落一段时间后打开降落伞，最终以安全速度匀速落地。若降落伞视为瞬间打开，得到运动员起跳后的速度v随时间t变化的图象如图所示，已知运动员及降落伞装备的总质量，开伞后所受阻力大小与速率成正比，即，g取，求：
（1）求0~2s内运动员下落的高度；
（2）求k的大小；
（3）打开降落伞瞬间运动员的加速度。
17．如图，一上表面粗糙的木板AB静止于光滑的水平地面上，物体P（可视为质点）置于滑板上面的A点，物体P与木板上表面的动摩擦因数为μ。一根长度为L且不可伸长的细线，一端固定于O点，另一端系一质量为m的小球Q。小球Q位于最低点时与物体P处于同一高度并恰好接触。现将小球Q拉至与O同一高度（细线处于水平拉直状态），然后由静止释放，小球Q向下摆动并与物体P发生弹性碰撞（碰撞时间极短）已知物体P的质量为2m，滑板的质量为3m，重力加速度为g，求：
（1）小球Q与物体P碰撞前瞬间，细线对小球拉力的大小；
（2）小球Q与物体P碰撞后瞬间，物体P速度的大小；
（3）若最终物体P不滑离木板，求系统因克服摩擦力做功产生的内能。
18．如图甲所示，水平传送带长，紧挨传送带左端有一光滑半圆弧轨道，该轨道锁定在光滑水平面上，质量的小物体A静止放置在半圆弧轨道的最低点。从开始传送带逆时针传动的速度—时间图象如图乙所示。某时刻，在传送带右端无初速释放小物体B，一段时间后物体B与物体A发生碰撞，已知物体B与传送带间的滑动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取。
（1）若时释放物体B，求物体B到达传送带中央位置时的速度；
（2）若半圆弧轨道的半径，时释放质量的物体B，物体B与物体A碰后瞬间物体A对半圆弧轨道最低点的压力大小为，请通过计算说明物体B与物体A的碰撞是否为弹性碰撞；
（3）若半圆弧轨道的半径，解除对半圆弧轨道的锁定，时释放质量为的物体B，物体B与物体A发生弹性碰撞，碰后物体A恰好能通过半圆弧轨道的最高点，求半圆弧轨道的质量M。
参考答案
1．答案：D
解析：A.由面积法可知其上升的高度为
故A错误；
B.10s~40s内重物匀速上升，钢绳对重物的拉力等于重物的重力：0~10s内物体加速上升，拉力大于重力，所以0～10s内钢丝绳更容易断裂，故B错误：
C.0~10s内重物向上加速，钢绳对重物的拉力大于重物的重力，重物处于超重状态：10s~40s内重物匀速上升，钢绳对重物的拉力等于重物的重力，故C错误；
D.0~10s内的平均速度等于
40s~45s内的平均速度
可知0~10s内重物的平均速度等于40s~45s内的平均速度，故D正确。
故选D。
2．答案：D
解析：AB.设鞋子与斜面间动摩擦因数为μ，由题意可得
解得
故AB错误；
C.动摩擦因数取决于材料表面的粗糙程度，与压力大小无关，故C错误；
D.篮球鞋开始滑动前，摩擦力大小为
即f随θ的增大而变大，故D正确。
故选D。
3．答案：D
解析：A.由图可知，AB两小球整个过程中位移的大小相等，但方向不同，故A错误；
B.由平抛运动竖直方向的规律

可知，A、B整个过程中运动时间之比为
由于两球质量相等，由冲量的表达式
可知整个运动过程中A、B所受重力的冲量之比为，故B错误；
C.从抛出到落地的过程中A、B两球重力的平均功率之比为
故C错误；
D.A、B落地时重力的瞬时功率之比为
故D正确。
故选D。
4．答案：C
解析：小物块上升至高度时，动能最大，则此时弹簧弹力与重力平衡，所以弹簧形变量不为零，A错误；因为到间的图像为直线，即小物块做匀减速直线运动，所以小物块上升至高度后，弹簧形变量为零，弹簧恢复原长，小物块只受重力，加速度为g，B错误；小物块在时，加速度为g，在和处的动能相同，根据弹簧振子运动的对称性可知，在处的加速度大小也为g，则根据牛顿第二定律有，得，所以小物块从高度上升到，弹簧长度变化了，C正确；由题图根据能量守恒推出，解除锁定前，弹簧的弹性势能为，D错误.
5．答案：B
解析：A、图象与坐标轴围成的面积表示力的冲量，设时物块的速度大小为，根据动量定理可得：，其中，解得：，故A错误；
B、设时物块的速度大小为，根据动量定理可得：，其中，解得：，故B正确；
C、设时物块动量大小为p，根据动量定理可得：，解得：，故C错误；
D、根据动量定理可得0~4s时物块受到的冲量，方向与0~2s内力F的方向相同，故D错误。
故选B。
6．答案：B
解析：A、“羲和号”卫星的轨道平面可由该轨道是经过地球南北极上空且圆心在地心的圆周，因为同步卫星时刻在赤道平面上，故“羲和号”卫星的轨道平面不可能与同步卫星的轨道平面重合。故A错误。
B、由开普勒第三定律得：（k为常量），设地球半径为r，则“羲和号”卫星做圆周运动的轨道半径为，同步卫星做圆周运动的轨道半径为，
由题可知，
再由开普勒第三定律推导得：，所以“羲和号”卫星绕地球做匀速圆周运动的周期小于同步卫星的周期，故B正确。
CD、由万有引力定律和牛顿第二定律得：
，推导可得，
，即
，即
所以“羲和号”卫星绕地球做匀速圆周运动的加速度大于同步卫星的加速度，故C错误；
所以“羲和号”卫星的线速度与同步卫星的线速度大小之比等于（r为地球轨道半径），故D错误。
故选：B。
7．答案：C
解析：D.物体放在斜面上，恰好能保持静止，则
解得
故D错误;
AB.施加拉力F后，由牛顿第二定律得
解得
施加一沿斜面向上的外力F时，物体以的加速度做匀加速直线运动，故AB错误；
C.外力F作用3s末时，物体的速度为
故C正确。
故选C。
8．答案：D
解析：A、物块滑上小车后在小车上滑动过程中系统要克服摩擦力做功，部分机械能转化为内能，系统机械能不守恒，故A错误；B、滑块与车组成的系统动量守恒，摩擦产生的热量等于系统减少的机械能，增大物块与车面间的动摩擦因数系统损失的机械能不变，摩擦生热不变，故B错误；C、系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：，解得：，对物块，由动量定理得：，解得：，故C错误；D、要使物块恰好不从车厢滑出，须物块到车面右端时与小车有共同的速度，以向右为正方向，由动量守恒定律得：，由能量守恒定律得：，解得：，故D正确；故选：D。
9．答案：BC
解析：AC.冲锋舟恰能到达正对岸时，在静水中速度与水的流速的合速度垂直于河岸，则有
解得
故A错误，C正确；
BD.当冲锋舟船头垂直河岸航行时，恰能到达正对岸下游600m处，由于船在垂直河岸方向和沿河岸方向都是匀速运动，所以两个方向的位移之比等于两方向的速度之比，即
式中s指沿河岸方向的位移，为600m，d指河宽，可解得
故B正确，D错误。
故选BC。
10．答案：AD
解析：A.球B运动到最高点时，杆对球B恰好无作用力，重力提供球B做圆周运动的向心力，则有
解得
A正确；
B.球A和球B通过轻杆连接，两者具有共同的角速度，则
解得
B错误；
CD.设杆对球A的作用力为N，根据牛顿第二定律可得
解得
根据牛顿第三定律可知，轻杆受到球A向下的拉力，且球B对杆无作用力，则水平转轴对杆的作用力为1.5mg，C错误，D正确。
故选AD。
11．答案：AD
解析：AB.当卡车匀速行驶时，圆筒处于平衡状态，将重力进行分解如图所示
根据几何关系可得
故A正确，B错误；
C.当匀质圆筒状工件对斜面Ⅱ压力为0时，启动加速度最大，根据牛顿第二定律则有
得
故C错误；
D，当匀质圆筒状工件对斜面I压力为0时，刹车加速度最大，根据牛顿第二定律则有
得
故D正确。
故选AD。
12．答案：BC
解析：AB.“神舟十五号”飞船和空间站“天和”核心舱成功对接后，在轨绕地球做圆周运动，选地球为参考系，二者都是运动的，故A错误，B正确；
CD.“神舟十五号”飞船和空间站“天和”核心舱成功对接后，二者相对静止，故C正确，D错误。
故选BC。
13．答案：BD
解析：A.设物体相对传送带滑动时的加速度大小为a，则物体从放上传送带到速率达到v所经历的时间为
t时间内物体和传送带的位移大小分别为
物体相对于传送带滑动的位移大小为
设传送带倾角为θ，物体与传送带之间的动摩擦因数为μ，则根据牛顿第二定律可得
物体与传送带因摩擦产生的热量为
故A错误;
BC.根据功能关系可知，传送带对物体做功等于物体机械能的增加量，即
故B正确，C错误；
D.根据能量守恒定律可知，为传送物体，电动机需对传送带额外做功为
故D正确。
故选BD。
14．答案：①B②1.00；1.00；遮光条到悬点的距离大于球心到悬点的距离，到最低点遮光条通过光电门时的线速度大于球心的线速度
解析：①小球下落的高度为初、末位置球心间的距离，B正确，AC错误；故选B。
②由图可知遮光条宽度为
则钢球的速度为
若是空气阻力造成的，则应该是钢球增加的动能小球减少的重力势能，但表格数据却是大于，原因是遮光条到悬点的距离大于球心到悬点的距离，钢球到最低点时，遮光条通过光电门时的线速度大于球心的线速度，代入计算时，钢球增加的动能偏大。
15．答案：（1）BC；DE（2）0.685；0.684（3）C
解析：（1）碰撞前小车1以某速度做匀速直线运动，由纸带的打点数据可知，BC段是匀速直线运动阶段，因此计算小车1碰撞前的速度大小应选BC段。
两车在碰撞中，速度不稳定，两车碰撞后，以共同的速度做匀速直线运动，因此计算两车碰撞后的速度大小应选DE段。
（2）打点计时器电源频率为50Hz，打点的周期为
由纸带数据，可得两车碰撞前，小车1的速度为
碰前两小车的总动量是
两车碰撞后的共同速度为
碰后两小车的总动量是
（3）A.碰前小车l处于匀速直线运动，因小车受力平衡，因此实验中小车1要有一定的初速度，不能静止释放，静止释放小车不会运动，实验不能完成，A错误；
B.若小车1前端没贴橡皮泥，两车碰撞后不能粘在一起，小车2的速度不能测得，因此会影响实验验证，B错误；
C.上述实验装置两小车的碰撞是完全非弹性碰撞，碰撞中系统机械能不守恒，该装置不能验证弹性碰撞规律，C正确。
故选C。
16．答案：（1）18m（2）120kg/s（3）
解析：（1）根据速度v随时间t变化图象的面积表示位移可得，0~2s内运动员下落的高度为
（2）由图可知，当时，运动员做匀速直线运动，则有
解得
（3）打开降落伞瞬间运动员的速度，则根据牛顿第二定律有
解得，打开降落伞瞬间运动员的加速度为
，方向竖直向上
17．答案：（1）（2）（3）
解析：（1）小球Q摆到最低的过程中，由动能定理可得
小球Q摆到最低点时，由牛顿第二定律可得
联立解得
（2）P、Q发生弹性碰撞，取向左为正方向，由小球Q与物体P组成的系统动量守恒和机械能守恒可得
解得
（3）P在木板上滑行过程，由物体P与木板组成的系统动量守恒可得
解得
由物体P与木板组成系统的功能关系，可得系统因克服摩擦力做功产生的内能
解得
18．答案：（1）（2）非弹性碰撞（3）2.2kg
解析：（1）由图象可知传送做加速直线运动的加速度大小为
所以时释放物体B，B将与传送带以的加速度一起加速。B到达传送带中央位置时由
解得
所以B到达传送带中央位置时的速度为。
（2）由图可知时传送带的速度
物体B释放后与传送带之间有相对滑动，则
假设经过时间传送带与B速度相等，则
解得
此时
，
之后B将与传送带以的加速度一起加速，B与A碰前瞬间的速度为，由
解得
碰后瞬间对A有
解得
AB碰撞若为弹性碰撞则
，
解得
所以物体B与物体A的碰撞为非弹性碰撞。
（3）由图可知时传送带的速度
物体B释放后与传送带之间有相对滑动则
假设经过时间传送带与B速度相等，则
解得
此时
，
之后B以4m/s的速度匀速运动。AB碰撞中有
，
解得
，
A从圆弧轨道最低点到圆弧轨道最高点的过程中有
，
解得
，
A恰好能通过半圆弧轨道的最高点则有
即
解得
（）
4.892
9.786
14.69
19.54
29.38
（）
5.04
10.1
15.1
20.0
29.8