2024-2025学年安徽省合肥市第八中学高三（上）月考物理试卷（9月）（含答案）

这是一份2024-2025学年安徽省合肥市第八中学高三（上）月考物理试卷（9月）（含答案），共9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。
1.甲、乙两个物体在同一直线上做匀变速直线运动。t=0时刻，乙在甲后方25m处，它们的速度图像如图所示，则( )
A. 甲、乙两物体运动方向相反
B. 甲、乙两物体可能相遇两次
C. t=4s时，甲、乙两物体相距最远
D. 甲、乙两物体在2秒末到6秒末通过的位移相等
2.汽车在水平地面转弯时，坐在车里的小北发现车内挂饰向左偏离了竖直方向，如图所示。设转弯时汽车所受的合外力为F，关于本次转弯，下列图示可能正确的是( )
A. B. C. D.
3.跳绳过程中，甲、乙两位同学握住绳子A、B两端摇动，A、B近似不动，绳子绕AB连线在空中转到图示位置时，则质点( )
A. Q点的速度方向沿绳子切线
B. P的线速度大于Q的线速度
C. P的角速度等于Q的角速度
D. Q的合外力方向一定垂直指向指向AB的连线
4.一条船要在最短时间内渡过宽为100m的河，已知河水的流速v1与船离河岸的距离x变化的关系如图甲所示，船在静水中的速度v2与时间t的关系如图乙所示，则以下判断中正确的是( )
A. 船渡河的最短时间是40s
B. 船运动的轨迹可能是直线
C. 船运动到河宽一半用时10s
D. 船在河水中的最大速度是5m/s
5.抖空竹是一种传统杂技。如图所示，表演者一只手控制A不动，另一只手控制B分别沿图中的四个方向缓慢移动，忽略空竹转动的影响，不计空竹和轻质细线间的摩擦，且认为细线不可伸长。下列说法正确的是( )
A. 沿虚线a向左移动，细线的拉力减小
B. 沿虚线b向上移动，细线的拉力增大
C. 沿虚线c斜向上移动，细线的拉力不变
D. 沿虚线d向右移动，细线对空竹的合力增大
6.曲柄连杆结构是发动机实现工作循环，完成能量转换的主要运动零件，如图所示，连杆
下端连接活塞Q，上端连接曲轴P。在工作过程中，活塞Q在汽缸内上下做直线运动，带动
曲轴绕圆心O旋转，若P做线速度大小为v0的匀速圆周运动，则下列说法正确的是( )
A. 当OP与OQ垂直时，活塞运动的速度等于v0
B. 当OP与OQ垂直时，活塞运动的速度大于v0
C. 当O、P、Q在同一直线时，活塞运动的速度等于v0
D. 当O、P、Q在同一直线时，活塞运动的速度大于v0
7.图为某景区的艺术喷泉，两次喷出水的轨迹A、B如图所示，它们最大高度相同，通过轨迹最高点速度之比为1:2，不计空气阻力，对轨迹A、B说法正确的是( )
A. 水滴初速度大小相等
B. 水滴初速度大小之比1:2
C. 水滴在空中运动的时间不同
D. 轨迹A的落地点M恰好在轨迹B最高点的正下方
8.如图，在竖直平面内一半径为R的圆弧轨道ABC和水平轨道PA在A点相切，BC为圆弧轨道的直径，O为圆心，OA和OB之间的夹角为α，csα=45。一质量为m的小球沿水平轨道向右运动，经A点沿圆弧轨道通过C点，落至水平轨道；在整个过程中，除受到重力及轨道作用力外，小球还一直受到一水平恒力的作用。已知小球在C点所受合力的方向指向圆心，且此时小球对轨道的压力恰好为零。不计一切摩擦，重力加速度大小为g。则下列说法不正确的是( )
A. 小球在A点时速度最大
B. 小球在B点时对轨道的压力最大
C. 小球受到的水平恒力的大小为34mg
D. 小球到达C点时速度的大小为 5gR2
二、多选题：本大题共2小题，共12分。
9.如图所示，倾角为α=37∘的斜面体静置在粗糙水平地面上，劲度系数为k的轻弹簧下端拴接在斜面体底端的挡板上，质量为m的物块a拴接在轻弹簧的上端，放在斜面体上质量为m的物块b通过跨过光滑定滑轮的细绳与质量为2m的球c拴接。初始时a、b接触，c在外力的作用下，使b、c间绳子伸直但无拉力。物块b、滑轮间的细绳与斜面平行，斜面光滑，重力加速度为g。撤去球c的外力一瞬间，下列说法正确的是( )
A. 物块b的加速度为2g
B. 物块a的加速度0.5g
C. 斜面体受到水平向右的静摩擦力作用
D. 撤去球c的外力后，当弹簧弹力大小为1615mg时，a、b刚好分离
10.如图所示，一长木板a在水平地面上运动，在某时刻(t=0)将一相对于地面静止的物块b轻放到木板上，此时a的速度水平向右，大小为2v0，同时对a施加一水平向右的恒力F。已知物块与木板的质量相等，物块与木板间及木板与地面间的动摩擦因数相等，物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且物块始终在木板上。在物块放到木板上之后，a、b运动的速度一时间图像可能是下列图中的( )
A. B.
C. D.
三、实验题：本大题共2小题，共14分。
11.炎热的夏天，水上娱乐成了人们喜欢的项目，玩具水枪几乎成了水上娱乐的必备玩具，而水枪的喷水速度是决定水枪性能好坏的重要因素。小明同学充分利用自己所学的平抛知识来研究水从枪口喷出时的初速度。他将固定有水平杆的支架放在桌面上，杆的右端用一细线悬挂一重物，然后将水枪架在水平杆上，并将喷嘴调为水平，用力挤压水枪扳机后，细水柱沿喷嘴喷出，用手机拍摄并将照片打印出来，如图甲所示。设该段细水柱可认为是均匀水平喷出的，不计空气阻力。
(1)水平杆的右端用一细线悬挂一重物的主要目的是___________。
A.确定水平抛出的初位置 B.增加支架的配重 C.确定竖直方向
(2)用刻度尺量出照片中水平杆长为L1，平抛水平位移为x1，实际水平杆长为L。由上可知，细水柱平抛的实际水平位移为__________(用L1、L、x1表示)。
(3)为了求出水从枪口喷出时的初速度v0，小明将拍摄照片上的轨迹通过(2)问的比例换算得到如图乙所示的曲线，并在该曲线上选取了A、B、C三点，其中AB、AC沿细线方向的实际距离分别为d1、d2，垂直于细线方向的实际距离分别为x、2x。已知重力加速度为g，则可求出喷水时的初速度v0=__________(用题中所给字母表示)。
12.在探究物体质量一定时加速度与力的关系实验中，小明同学对教材上的实验方案做了改进，如图甲所示，调节桌面水平，用力传感器直接测细线中的拉力F，小车在大小为2F的水平拉力作用下，由静止开始做匀加速运动。
(1)关于该实验的操作，下列说法正确的是( )
A.必须用天平测出砂和砂桶的质量，以其重力来表示绳中的拉力大小
B.一定要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量
C.需要改变砂和砂桶的总质量，打出多条纸带，测出加速度a与相应力传感器示数F
(2)实验得到如图乙所示的纸带，已知打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz，相邻两计数点之间还有四个点未画出，由图中的数据可知，小车运动的加速度大小是____m/s2。(结果保留两位有效数字)
(3)由实验得到小车的加速度a与力传感器示数F的关系如图丙所示，则小车与轨道间的滑动摩擦力Ff=____N，小车质量m=____kg。(结果保留两位有效数字)
四、计算题：本大题共3小题，共42分。
13.如图所示的一种巨型机动游戏设备可以使人体验超重和失重，一个可乘十多个人的环形座舱套装在竖直柱子上，由升降机送上120m的高处，然后让座舱自由落下。落到离地面40m时，制动系统启动，使座舱做匀减速运动，到达地面时刚好停下。某次游戏中，座舱中有一个重2N的苹果，苹果始终相对座舱静止。(重力加速度g取10m/s2，空气阻力不计)求：
(1)此过程中座舱的最大速度；
(2)当座舱落到离地面10m的位置时，座舱对苹果的支持力大小。
14.如图所示，质量均为m的物块A、B放在水平圆盘上，它们到转轴的距离分别为r、2r，圆盘做匀速圆周运动.当转动的角速度为ω时，其中一个物块刚好要滑动，不计圆盘和中心轴的质量，不计物块的大小，两物块与圆盘间的动摩擦因数相同，重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求：
(1)物块与圆盘间的动摩擦因数为多少？
(2)用细线将A、B两物块连接，细线刚好拉直，圆盘由静止开始逐渐增大转动的角速度，当两物块刚好要滑动时，A的线速度为多少？
15.一游戏装置由水平弹射装置、传送带、水平直轨道BC、足够长的凹槽CHID、水平直轨道DE、螺旋圆形轨道EFP、水平直轨道PQ和放在Q处的竖直挡板组成，除传送带和PQ段外各段表面均光滑，且各处平滑连接。螺旋圆形轨道与轨道DE、PQ相切于E(P)处，螺旋圆形轨道半径R=0.08 m。传送带的水平部分AB长L1=0.9 m，沿顺时针运行的速率v=6 m/s。PQ间距离L2=0.25 m。凹槽CHID内有一无动力摆渡车，并紧靠在竖直侧壁CH处，摆渡车质量M=0.25 kg，上表面与A、B、C、D、E、Q点在同一水平面，若摆渡车碰到凹槽的DI侧壁时将立刻被锁定。现将一个质量m=0.25 kg的滑块(可视作质点)向左压缩弹簧至O点由静止释放(OA>0.4 m)，弹簧的弹力F与滑块在OA段运动的位移x的关系如图乙所示。已知滑块与传送带、摆渡车上表面间的动摩擦因数均为μ1=0.5，滑块与轨道PQ间的动摩擦因数为μ2=0.2，重力加速度取g=10 m/s2。求：
(1)滑块滑上传送带的初速度vA；
(2)滑块在传送带上运行过程中因摩擦产生的热量Q；
(3)为了使滑块能碰到Q处的挡板，求摆渡车长度x的范围。
参考答案
1.D
2.B
3.C
4.C
5.A
6.A
7.D
8.A
9.BCD
10.BC
11.(1)C
(2) x=LL1x1
(3) v0=x gd2−2d1

12.(1)C；
(2)2.4；
(3) 1.0；2.9

13.解：(1)座舱自由落下过程中，当座舱下落到离地40m时速度最大，根据运动学公式有：
vm2=2g(H−ℎ)，其中：H=120m，ℎ=40m
代入数据解得：vm=40m/s
(2)当座舱落到离地10m时苹果处于匀减速运动状态。取竖直向下为正方向，设座舱做匀减速运动的加速度为a，根据运动学公式有：
0−vm2=2aℎ
代入数据解得：a=−20m/s2
对苹果由牛顿第二定律得：
mg−F=ma
又有：mg=G=2N
代入数据解得：F=6N，方向竖直向上。
答：(1)此过程中座舱的最大速度为40m/s；
(2)当座舱落到离地面10m的位置时，座舱对苹果的支持力大小为6N。
14.(1)由分析可知，物块离转轴的距离越大，越容易滑动，因此最先滑动的是物块B，根据牛顿第二定律
μmg=mω2⋅2r
解得
μ=2rω2g
(2)当两物块刚好要滑动时，设转动的角速度为ω1，对物块A研究有
μmg−T=mω 12r
对物块B研究有
μmg+T=mω12⋅2r
解得
ω1=2 33ω
则物块A的线速度大小为
vA=rω1=2 33rω
物块B的线速度大小为
vB=2rω1=4 33rω

15.解：(1)由图像得弹簧弹力做功W1=2J
W1=12mvA2
vA=4m/s
(2)若滑块在传送带上一直加速
a=μ1g=5m/s2，
vB2−vA2=2aL1，
vB=5m/s2m/s
滑块在摆渡车上时，滑块加速度am=5m/s2，渡车加速度aM=5m/s2
vB−amt=aMt，解得t=0.5s，v共 =aMt=2.5m/s，
相对位移x1=vBt−12amt2−12aMt2=1.25m
所以x>1.25m
摆渡车停止后滑块继续减速，−μ1mgx2=12mvD2−12mv共2
vD>2m/s滑块才能过F点
所以x2