2024届福建省福建师范大学附属中学高三上学期10月月考物理试题（Word版）

这是一份2024届福建省福建师范大学附属中学高三上学期10月月考物理试题（Word版），共12页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，填空和实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
试卷说明：
（1）本卷共四大题，16小题，解答写在答卷的指定位置上，考试结束后，只交答卷。
（2）考试过程中不得使用计算器或具有计算功能的电子设备，使用黑色签字笔答题。
第Ⅰ卷（选择题，共40分）
一、单项选择题：本大题共4小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求。
1．“另类加速度A”的定义为A=vt-v0x，其中v0和vt分别表示某段位移x的初速度和末速度。则用国际单位制基本单位的符号来表示A的单位，正确的是（ ）
A．s－1B．HzC．m/s2D．m2/s
2．中国科学院紫金山天文台于2022年7月发现两颗小行星20220S1和20220N1，小行星20220S1预估直径约为230m，小行星20220N1预估直径约为45m，若两小行星在同一平面内绕太阳做同向的匀速圆周运动（仅考虑小行星与太阳之间的引力），测得两小行星之间的距离Δr随时间变化的关系如图所示，已知小行星20220S1距太阳的距离大于小行星20220N1距太阳的距离，则以下说法正确的是（ ）
A．20220S1运动的周期为T
B．20220S1运动的周期为2T
C．20220S1与20220N1圆周运动的半径之比为3:1
D．20220S1与20220N1圆周运动的线速度之比为1:2
3．弹簧锁在关门时免去了使用钥匙的繁琐，为我们的生活带来了方便。缓慢关门时门锁的示意图如图所示，关门方向为图中箭头方向，锁舌所夹的角度为θ，若弹簧始终处于压缩状态，门的宽度视为远大于锁舌的尺寸，如图所在的瞬间，门边缘向内的速度为v，则下列说法错误的是（ ）
A．关门时弹簧弹力变大
B．如图时锁舌相对于门的速度为v1=vctθ
C．如果图中的θ变小，关门时会更费力
D．关门时锁舌对锁壳的弹力等于弹簧的弹力
4．某人在钓鱼时所用的鱼漂由一横截面积为S的均匀塑料直管制成，如图所示，O为鱼漂的中点，A、B两点到O点的距离均为鱼漂总长的13，鱼钩、鱼饵、鱼线和鱼漂在水中平衡时，O点恰好与水面平齐。某次由于鱼咬钩将鱼漂竖直向下拉至A点与水面平齐后时鱼将鱼钩由静止释放，不计鱼钩、鱼饵和鱼线的体积，不计水的阻力，重力加速度大小为g，则下列说法正确的是（ ）
A．在鱼漂上升的过程中，其加速度一直减小
B．鱼放开鱼钩的瞬间，鱼漂的加速度大小为2g3
C．鱼漂上升到最高点时，OB的中点恰好在水面上
D．AO的中点经过水面时，鱼漂的速度最大
二、多项选择题：本大题共4小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分。有选错的得0分。
5．小球从空中某处由静止开始下落，与水平地面碰撞后上升到空中某一高度处，此过程中小球速度随时间变化的关系如图所示，则（ ）
A．在下落和上升两个过程中，小球的加速度相同
B．小球开始下落处离地面的高度为1.25m
C．整个过程中小球的位移为1.0m
D．整个过程中小球的平均速度大小为2m/s
6．如图所示，在匀速转动的水平盘上，沿半径方向放着用细线相连的质量相等的两个物体A和B，质量都为1kg，它们分居圆心两侧，与圆心距离分别为rA=1m，rB=2m，两物体与盘间的动摩擦因数均为0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，当圆盘转速加快到两物体刚好还未发生滑动时，g=10m/s2。下列说法正确的是（ ）
A．此时细线张力为15N
B．此时圆盘的角速度为5rad/s
C．此时A所受摩擦力方向沿半径指向圆外
D．若此时烧断细线，A和B都将沿半径方向向外做离心运动
7．一辆汽车从静止开始以恒定功率P启动，若汽车行驶过程中受到的阻力恒定，其加速度与速度的倒数的关系如图所示，图像斜率为k，横截距为b，则（ ）
A．汽车所受阻力为Pb
B．汽车的质量为Pk
C．汽车的最大速度为1b
D．汽车从静止到获得最大速度的时间为12kb2
8．如图所示，一根长度为2L、质量为m的绳子挂在定滑轮的两侧，左右两边绳子的长度相等。绳子的质量分布均匀，滑轮的质量和大小均忽略不计，不计一切摩擦。由于轻微扰动，右侧绳从静止开始竖直下降，当它向下运动的位移为x时，加速度大小为a，滑轮对天花板的拉力为T。已知重力加速度大小为g，下列a﹣x、T﹣x关系图线正确的是（ ）
A．B．
C．D．
第Ⅱ卷（非选择题，共60分）
三、填空和实验题：共5小题，共24分。
9．（4分）某同学练习定点投篮，篮球从同一位置出手，两次均垂直撞在竖直篮板上，其运动轨迹如图所示，不计空气阻力，设两次击中篮板时的速度v1，v2，两次击中篮板时间t1，t2，则v1 v2，t1 t2（选填“ < ”、“ > ”或“ = ”）。
10．（4分）一质量为m的人站在电梯中,电梯加速上升,加速度大小为14g (g为重力加速度),人对电梯底部的压力大小为 ;此过程中电梯中的人处于 状态(填“超重”或“失重”)
11．（4分）在离地球约14光年的某红矮星周围有两颗星a、b，它们绕红矮星公转的周期分别是Ta、Tb，轨道可视为圆，如图所示，已知万有引力常量为G，则a、b公转半径之比为 。根据上述信息 （选填“能”“不能”）求出红矮星的质量。
12．（4分）用圆锥摆粗略验证向心力的表达式。细线下端悬挂一个小钢球，上端固定在铁架台上；将画着几个同心圆的白纸置于水平桌面上，钢球静止时正好位于圆心；用手带动钢球，设法使它做匀速圆周运动的轨迹竖直投影在纸上的某个圆，如图所示。完成测量：用天平测小钢球的质量m；用直尺测钢球做匀速圆周运动的轨道半径r和钢球距悬点的竖直高度h，用秒表测量钢球运动n圈经过的时间t。重力加速度为g。回答下列问题：
（1）根据牛顿第二定律，钢球做匀速圆周运动时的向心力计算式为F向= 。
（2）分析钢球受力，可得钢球所受合力近似为F合=mgrh。该式计算的结果与真实值相比 （选填“偏大”“相等”或“偏小”）。
（3）若只要求验证F向与F合二者大小是否相等，不要求计算F向与F合的大小，则上述测量过程中不需要测量的物理量是 。
13．（8分）2020年12月8日，中尼两国联合宣布珠穆朗玛峰的最新高程为8848.86米。在此次珠峰高程测量中，采用的一种方法是通过航空重力仪测量重力加速度，从而间接测量海拔高度。某校兴趣小组受此启发设计了如下实验来测量校区所在地的重力加速度大小。已知sin53°=0.8、cs53°=0.6、sin37°=0.6、cs37°=0.8，实验步骤如下：
a.如图1所示，选择合适高度的垫块，使长木板的倾角为53°；
b.在长木板上某处自由释放小物块，测量小物块距长木板底端的距离x和小物块在长木板上的运动时间t；
c.改变释放位置，得到多组x、t数据，作出xt-t图像，据此求得小物块下滑的加速度为4.90m/s2；
d.调节垫块，改变长木板的倾角，重复上述步骤。
回答下列问题：
(1)当长木板的倾角为37°时，作出的图像如图2所示，则此时小物块下滑的加速度a= ms2；（保留2位小数）
(2)小物块与长木板之间的动摩擦因数μ= ；
(3)依据上述数据，可知某校所在地的重力加速度g= ms2；（保留3位有效数字）
(4)某同学认为：xt-t图像中图线与时间轴围成的面积表示小物块在时间t内的位移大小。该观点是否正确？( )
A． 正确 B．错误 C． 无法判断
四、计算题：共3小题，共36分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
14．（8分）如图所示，在高h=1.25m的平台上，一名质量m=50kg的滑板运动员（可视为质点），滑板与平台间的动摩擦因素μ=0.25，在距平台右边d=4m处以一初速度v0向右运动，到达平台右边时做平抛运动，落在地面时与平台右边的水平距离s=2m，取g=10ms2，求
(1)滑板运动员平抛时的初速度v的大小；
(2)滑板运动员在平台滑动过程的加速度a的大小；
(3)滑板运动员的初速度v0的大小。
15．（12分）如图，水平轨道AB与竖直固定圆轨道相切于B点，C为圆轨道最高点，圆轨道半径R=5m．一质量m=60kg的志愿者，汽车质量M=940kg、额定功率P=40kW的汽车体验通过圆轨道时所受底座的作用力，汽车从A点由静止以加速度a=2m／s2做匀加速运动，到达B点时，志愿者调节汽车牵引力，使汽车匀速率通过圆轨道又回到B点，志愿者在C点时所受底座的作用力等于志愿者的重力，方向竖直向下，已知汽车在水平轨道及圆轨道上的阻力均为汽车对轨道压力的0.1倍，取g=10m／s2，计算中将汽车视为质点．
求：
(1)汽车在C点的速率；
(2)汽车在C点的牵引功率；
(3)AB间的距离及汽车从A点经圆轨道又回到B点的过程所用的时间．
16．（16分）某传送带装置在竖直平面内的横截面如图所示，ab 段水平，bcd 段为1/2 圆周．传送带在电机的带动下以恒定速率ν= 4m/s 运动，在传送带的左端点a 无初速地投放质量m=1kg 的小物块（可视为质点），当第一个物块A 到达b 点时即刻在a 点投放另一相同的物块 B。物块到达b 点时都恰好与传送带等速，此后能确保物块与传送带相对静止地通过bcd 段。物块到达最高点d 时与传送带间的弹力大小恰等于其重力。在d 端点的左方另有一平直轨道ef，轨道上静止停放着质量M=1kg 的木板，从d 点出来的物块恰能水平进入木板上表面的最右端，木板足够长。已知：物块与传送带间的动摩擦因数μ1=0.8，与木板间的动摩擦因数μ2=0.2；木板与轨道间的动摩擦因数μ3=0.1；设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g=10m/s2。试求：
（1）每个物块在传送带abcd 上运行的时间；
（2）木板运动的总时间。
福建师大附中2023-2024学年致远级第一学期10月月考
高三物理试卷参考答案
1．A 2．D 3．D 4．B
5．AB 6．AC 7．BC 8．AD
9． < >
10． 54mg 超重
11． Ta23:Tb23 不能
12． 4π2mn2rt2 偏小 钢球质量m和轨道半径r
13． 1.96m/s2 0.5 9.80m/s2 B
14．
(1)小木块从平台滑出后做平抛运动，有
h=12gt2 (2分)
得
t=0.5s
木块飞出时的速度
v=st=4m/s （1分）
(2)由牛顿运动定律可得
f=μmg (1分)
a=μg=2.5m/s2 （1分）
(3)根据运动学公式
v2-v02=-2ad （2分）
解得
v0=6m/s （1分）
15．
（1）C点对志愿者，由牛顿第二定律
2mg=mvC2R （2分）
解得
vC=10m/s （1分）
（2）C点，设汽车所受轨道支持力为FN，牵引力F1，阻力为f1
对M、m整体，由牛顿第二定律
FN+(M+m)g=(M+m)vC2R （1分）
牵引力
F1=f1=0.1FN （1分）
牵引力功率
P1=F1vC=10kW （1分）
（3）在水平轨道AB上，设汽车牵引力为F2，根据牛顿第二定律
F2-0.1(M+m)g=(M+m)a （1分）
B点
vB=vC=10m/s
汽车在水平轨道上运动到B点时，牵引力功率
P2=F2vB=20kW