辽宁省辽南协作体2024-2025学年高三上学期10月月考考物理试卷[解析版]

这是一份辽宁省辽南协作体2024-2025学年高三上学期10月月考考物理试卷[解析版]，共18页。试卷主要包含了必修二5，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
时间：75分钟 满分：100分
考试范围：必修一、必修二5、6章；
第Ⅰ卷（选择题）
一、选择题：本题10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对得6分，选对但不全得3分，有错选或不选得0分。
1. 春节贴“福”字是民间由来已久的风俗，某同学正写“福”字，他在水平桌面上平铺一张红纸，并在红纸左侧靠近边缘处用“镇纸”压住以防止打滑，整个书写过程中红纸始终保持静止，则该同学在书写过程中（ ）
A. 向下顿笔时，毛笔对红纸的压力大于红纸对毛笔的支持力
B. 提笔静止时，手对毛笔的摩擦力大小与重力大小相等
C. 向右行笔时，红纸对桌面的静摩擦力方向向左
D. 向左行笔时，红纸对“镇纸”的静摩擦力方向向右
【答案】B
【解析】A．毛笔对红纸的压力和红纸对毛笔的支持力是一对作用力和反作用力，根据牛顿第三定律，二者大小相等，故A错误；
B．提笔静止时，手对毛笔的摩擦力与重力是一对平衡力，二者大小相等，故B正确；
C．向右行笔时，毛笔对红纸有向右的摩擦力，红纸相对桌面有向右运动的趋势，则红纸对桌面的静摩擦力方向向右，故C错误；
D．向左行笔时，“镇纸”受重力与支持力而处于静止状态，红纸对“镇纸”无静摩擦力作用，否则“镇纸”将无法保持静止，故D错误。
故选B。
2. 蛟龙号作为中国自主研发先进载人深潜器，在深海探测和科学研究方面发挥了重要作用。在海水中蛟龙号受到海水的压力，海水越深，海水的压强越大。下列单位中属于压强单位，且由基本单位组成的是（ ）
A. PaB. C. D.
【答案】D
【解析】由牛顿第二定律得
由可知压强的单位为
故选D。
3. 一重物固定在动滑轮上，绳子穿过动滑轮将重物悬挂在车厢中，车厢向左匀减速运动，下列情景可能的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】BD
【解析】依题意，车厢向左匀减速运动，可知重物受合外力水平向右，滑轮两边绳子的拉力相等，令左侧绳子与竖直的夹角为，右侧绳子与竖直的夹角为，则合力为
可知图A中，水平方向物块受合外力向左；图B中水平方向物块受合外力向右；图C中物块受合力为零；图D中物块水平方向受合力向右。
故选BD
4. 研究物体做直线运动图像可以灵活选取纵横轴所表示的物理量，下列说法正确的是（ ）
A. 甲图中，物体在这段时间内的位移小于
B. 乙图中，物体的加速度为
C. 丙图中，阴影面积表示时间内物体的位移大小
D. 丁图中，t=2s时物体的速度为15m/s
【答案】D
【解析】A．若物体做初速度为0、末速度为v0的匀加速直线运动，其位移为
根据v-t图像与时间轴所围的面积表示位移，可知该物体的位移大于匀加速直线运动的位移，故A错误；
B．由图可得表达式
v2=x
根据公式v2-v02=2ax，可得
2a =1m/s2
则加速度大小为a=0.5m/s2
故B错误；
C．根据可知，乙图像中，阴影面积表示t1到t2时间内物体的速度变化量，故C错误；
D．由图可得
位移时间公式变形得
对比可得
v0=-5m/s
a=10m/s2
则t=2s时物体的速度为
v=v0+at=（-5+10×2）m/s=15m/s
故D正确。
故选D。
5. 如图所示，长为L的直棒一端可绕固定轴O转动，另一端搁在水平升降平台上，设棒与水平方向的夹角为，当升降平台以速度v匀速上升时，棒的角速度变化情况为（ ）
A. 变小B. 变大C. 不变D. 无法确定
【答案】A
【解析】棒与平台接触点的实际运动即合运动，方向垂直于棒指向左上方，如图所示
合速度为
竖直向上的速度分量等于平台上升的速度，即
当升降平台匀速上升时,减小，可判断知增大，减小。
故选A。
6. 图甲中水平横梁的一端A插在墙壁内，另一端装有一小滑轮B，一轻绳的一端C固定于墙壁上，另一端跨过滑轮后悬挂一质量为m的重物，绳BC段与水平横梁夹角为30度，整个装置处于静止状态；图乙中自动扶梯修建在斜坡上，扶梯上表面水平，人站上扶梯时，它会先慢慢加速，再匀速运转；图丙中圆桶桶壁竖直，物体随圆桶一起绕竖直轴匀速转动；图丁中小球在固定于竖直面的光滑圆管内运动。对于这些常见的物理情景，以下分析中正确的是（ ）
A. 图甲中杆对滑轮的作用力方向水平向右，大小为
B. 图乙中加速时扶梯对人的作用力大于人的重力，摩擦力方向朝右上方
C. 图丙中当圆桶匀速转动的转速增大时，物体所受的摩擦力不变
D. 图丁中小球过最高点的最小速度为
【答案】C
【解析】A．对滑轮进行受力分析，如图所示
可知，绳子拉力F1和F2大小相等，均等于mg，且F1和F2之间的夹角为120°，由平衡条件和几何关系可知，图甲中杆对滑轮的作用力的大小为
方向与水平方向成30°角，斜向右上，故A错误；
B．当扶梯加速运动时，人受到静摩擦力、重力、支持力三个力，加速度方向指向右上方，所以合力方向指向右上方，因重力和支持力均在竖直方向且合力竖直向上，故支持力大于重力，水平方向静摩擦力水平向右，故扶梯对人的作用力方向，即支持力和静摩擦力的合力方向会指向右上方，且大于人的重力，故B错误；
C．物体在竖直方向受到竖直向下的重力和竖直向上的静摩擦力，二力平衡，因为物体的重力不变，所以物体所受的摩擦力不变，故C正确；
D．在最高点，圆管可以对小球提供竖直向上的支持力，所以小球过最高点的最小速度为零，故D错误。
故选C。
7. 2024年7月31日，在巴黎奥运会女子双人十米台跳水决赛中，中国选手陈芋汐、全红婵获得冠军。假设跳水运动员（视为质点）起跳离开跳板后在一条直线上运动，其离开跳板至入水后竖直向下速度减为零的过程中，最大速度大小为v，离开跳板时速度大小为，不计空气阻力，在水中受到的阻力恒定，水中竖直向下运动的时间与空中运动的时间相等，重力加速度大小为g，则下列说法正确的是（ ）
A. 运动员入水的深度为
B. 运动员在空中运动的时间为
C. 跳板离水面的高度为
D. 运动员在空中运动的平均速度为
【答案】D
【解析】B．运动员在空中的运动为竖直上抛运动，入水的瞬间速度最大，运动员在空中运动时间
故B错误；
C．跳板离水面的高度为
故C错误；
D．运动员在空中运动的平均速度为
故D正确；
A．运动员水中竖直向下运动的时间与空中运动的时间相等，则入水深度
故A错误。故选D。
8. “刀削面”是我国传统面食制作手法之一。操作手法是一手托面，一手拿刀，将面削到开水锅里，如图甲所示。某次削面的过程可简化为图乙，面片（可视为质点）以初速度水平飞出，正好沿锅边缘的切线方向落入锅中，锅的截面可视为圆心在O点的圆弧，锅边缘与圆心的连线与竖直方向的夹角为60°，不计空气阻力，重力加速度大小。下列说法正确的是（ ）
A. 面片在空中运动的时间为0.3s
B. 面片运动到锅边缘时的速度大小为
C. 若面片落入锅中后可沿锅内表面匀速下滑，则面片处于超重状态
D. 若面片落入锅中后可沿锅内表面匀速下滑，则所受摩擦力大小逐渐增大
【答案】ABC
【解析】A．面片沿锅边缘的切线方向掉入锅中，则有，又
解得
故A正确；
B．面片运动到锅边缘时的速度大小为
故B正确；
C．若面片落入锅中后可沿锅内表面匀速下滑，有指向圆心的向心加速度，向心加速度有向上的分量，则面片处于超重状态，故C正确；
D．若面片落入锅中后可沿锅内表面匀速下滑，设面片、圆心的连线与竖直方向的夹角为，则面片所受摩擦力大小为
逐渐减小，所受摩擦力大小逐渐减小，故D错误。故选ABC
9. 粗糙水平地面上有一质量为M、倾角为30°的粗糙楔形物体C，斜面上有一个质量为2m的物块B，B与一轻绳连接，且绕过一固定在天花板上的定滑轮，另一端水平与一结点连接一个质量为m的小球A，右上方有一拉力F，初始夹角，如图所示。现让拉力F顺时针缓慢转动90°且保持大小不变，转动过程B、C始终保持静止。已知B与滑轮间的细绳与斜面平行，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ）
A. B、C间的摩擦力一直减小
B. 绳上拉力先增大再减小
C. 地面对物体C的支持力先减小再增大
D. 物体C对地面的摩擦力的最大值为
【答案】BC
【解析】AB．对题图右侧结点处受力分析，α角大小不变，可以使用辅助圆方法判断力的动态变化情况，如图所示
通过分析可得先增大再减小，F一直减小。初始状态，对A分析可得绳子拉力，对B分析，可发现
即一开始B与C间的静摩擦力为零，故当绳子拉力从mg先增大再减小到mg，B、C间的静摩擦力方向一直沿斜面向下且先增大再减小，故A错误，B正确；
C．将B、C看成整体，竖直方向有
由于先增大再减小，故先减小再增大，故物体C对地面的压力先减小再增大，故C正确；
D．水平方向上有
当最大时，即此时F水平，对A分析可计算得
所以
故D错误。
故选BC。
10. 如图所示，为皮带传输装置示意图的一部分，传送带与水平地面的倾角θ = 37°，A、B两端相距4.45 m，质量为m = 10 kg的物体以v0 = 5.0 m/s的速度沿AB方向从A端滑上传送带，物体与传送带间的动摩擦因数处处相同，均为0.5（g取10 m/s2，sin37° = 0.6，cs37° = 0.8，），下列说法中正确的是（ ）
A. 开始时物体的加速度大小可能为2 m/s2
B. 若传送带不转动，物体沿传送带上滑的最大距离是2.25 m
C. 若传送带逆时针运转的速度v = 4.0 m/s，物体沿传送带上滑的最大距离是2.25 m
D. 若传送带顺时针运转的速度可以调节，则物体从A点到达B点所需的最短时间是1.16 s
【答案】AD
【解析】A．若传送带顺时针转动，且传送带的速度v ≥ v0 = 5.0 m/s，此时物体沿AB方向从A端滑上传送带向上做减速运动的加速度大小为a1，由牛顿第二定律得
解得
方向沿传送带向下，故A正确；
BC．若传送带不转动或传送带逆时针转动，此时物体刚开始沿AB方向从A端滑上传送带向上做减速运动的加速度大小为a2，由牛顿第二定律得
解得
方向沿传送带向下，物体沿传送带上滑到最大距离xm时，其速度为0，则
解得
故BC错误；
D．若传送带顺时针运转的速度可以调节，则当传送带的速度v < v0 = 5.0 m/s时，物体刚开始沿传送带向上做减速运动的加速度为a2（较大）；而当传送带的速度v ≥ v0 = 5.0 m/s时，物体沿传送带向上做减速运动的加速度为a1（较小），从而使物体从A点运动到B点的时间最短，则
解得
或（不合题意，舍去）
故D正确。
故选AD。
二、实验题：本题2小题，共14分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11. 某兴趣小组进行节能减排的社会实践活动时，偶然发现学校某处水管存在泄露现象，并及时报告老师。之后有同学提出利用所学知识进行模拟实验，实验仪器有：卷尺、50分度游标卡尺、注射器、内径均匀的金属喷管。实验原理如图甲所示，把喷管安装在注射器上，施加压力使水流以恒定速率水平射出，测量喷管离地高度H、水流喷射的水平距离L，用游标卡尺测量喷管的内径D（如图乙所示）。完成下列填空：
（1）图乙中游标卡尺读数为______mm；
（2）实际测得H = 1.25 m，L = 1.8 m（根据实验实际情况选取的有效数位），水流射出喷管时流量Q = ______m3/s（计算结果保留两位有效数字，重力加速度大小取g = 10 m/s2，取π = 3.14）。
（3）某次实验过程中，喷管调整不够水平，稍微倾斜向下，则计算出来的流量比喷管水平时______（填“偏大”“偏小”或“不变”）。
【答案】（1）3.60 （2）3.7 × 10−5 （3）偏小
【解析】【小问1详解】
游标卡尺读数为
3 mm + 30 × 0.02 mm = 3.60 mm
小问2详解】
根据平抛运动的规律可知
，
喷管的内径的横截面积为
水流射出喷管时的流量为
解得
【小问3详解】
某次实验过程中，喷管调整不够水平，稍微倾斜向下，则水流的水平射程L偏小，则水流平抛运动的速度v偏小，则计算出来的流量Q比喷管水平时偏小。
12. 用如图甲所示的装置探究加速度与力和质量的关系，带滑轮的长木板和弹簧测力计均水平固定。
（1）实验时，不必要进行的操作是______。
A. 小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录弹簧测力计的示数
B. 改变砂和砂桶质量，打出几条纸带
C. 用天平测出砂和砂桶的质量
D. 为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量
（2）将打点计时器接入频率为f的交流电源上，某一次记录小车运动情况的纸带如图乙所示。图中标出各点为实际实验打下的点，则小车的加速度大小______。（用所给字母表示）
（3）以弹簧测力计的示数F为横坐标，以加速度a为纵坐标，画出的图像可能正确的是______。
A. B.
C. D.
（4）若测出的图像的斜率为k后，则小车的质量为______。（用所给字母表示）
【答案】（1）CD （2） （3）B （4）
【解析】【小问1详解】
A．打点计时器运用时，都是先接通电源，待打点稳定后再释放纸带，该实验探究加速度与力和质量的关系，要记录弹簧测力计的示数，故A正确；
B．改变砂和砂桶质量，即改变拉力的大小，打出几条纸带，研究加速度随F变化关系，故B正确；
CD．本题拉力可以由弹簧测力计测出，不需要用天平测出砂和砂桶的质量，也就不需要使小桶（包括砂）的质量远小于车的总质量，故CD错误。
选择不需要的操作，故选CD。
【小问2详解】
根据逐差法可知加速度为
【小问3详解】
小车质量不变时，加速度与拉力成正比，所以图象是一条倾斜的直线，由实验装置可知，实验前没有平衡摩擦力，则画出的图象在F轴上有截距。
故选B。
【小问4详解】
根据牛顿第二定律有
解得
根据斜率可知
解得
三、计算题：本题3小题，共40分。解答应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给分。有数字计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
13. 如图所示，一倾角为53°质量为的斜面体A置于水平面上，在斜面体和竖直墙面之间放置一质量为的光滑小球B，斜面体A受到水平向右的推力F，使A、B系统始终处于静止状态。已知斜面体与水平面间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，，，重力加速度g取。求：
（1）小球B对斜面体A压力大小和受到墙面弹力的大小；
（2）水平向右的推力F的最小值。
【答案】（1）150N，120N （2）90N
【解析】【小问1详解】
对B球受力分析，受重力mg，A的弹力N1，墙面的弹力N2，受力如图所示
根据平衡条件有
，
解得
=150N，=120N
根据力的作用是相互的，所以小球B对斜面体A的压力为150N。
【小问2详解】
水平向右的外力最小（设为Fmin）时，斜面体可能有向左运动趋势，由于
则有
解得
14. 如图所示，“r”形框架的水平细杆OM和竖直细杆ON均光滑，质量分别为m、2m金属环a、b用长为l的轻质细线连接，分别套在水平细杆和竖直细杆上，水平细杆离地高度为3l，a环在水平外力作用下，静止在水平杆末端M处，且，重力加速度为g。
（1）求线上的张力T；
（2）若撤去a环上的水平拉力，让整个装置绕ON匀速转动，使细线与水平杆间夹角仍为30°，求此时装置转动的角速度；
（3）在第2问的情景下，突然线断开，求当a环落地时，a、b环之间的距离s（两环落地后不反弹）。
【答案】（1） （2） （3）
【解析】【小问1详解】
对b环根据平衡条件可得
解得
【小问2详解】
使细线与水平杆间夹角仍为30°，说明此时线上张力不变，对a根据牛顿第二定律有
解得
【小问3详解】
在（2）情境下，a环的线速度大小为
解得
线断开后，a环沿线速度方向飞出做平抛运动，下落时间为
解得
水平位移大小为
解得
当a环落地时，a、b环之间的距离为
求得
15. 如图所示，质量m = 2.0 kg的物块（视为质点）放在质量M = 4.0 kg的木板的右端，木板长L = 2 m。开始木板静止放在水平地面上，物块与木板及木板与水平地面间的动摩擦因数分别为μ1 = 0.2，μ2 = 0.3，现对木板施加一水平向右的恒力F = 46 N，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计空气阻力，g = 10 m/s2。求：
（1）刚开始运动时，物块的加速度大小和木板的加速度大小；
（2）物块运动到木板左端的时间；
（3）若要让物块不从木板上掉下来，则恒力作用的最长时间是多少。（结果可用根号表示）
【答案】（1）a1 = 2 m/s2，a2 = 6 m/s2
（2）t = 1 s （3）
【解析】【小问1详解】
设物块的加速度为a1，木板的加速度为a2，由牛顿第二定律得
解得，
【小问2详解】
设物块运动到木板左端的时间t，则
解得
【小问3详解】
设拉力作用时间为t1，撤去拉力时，木块的速度v1，木板的速度v2，则
设撤去拉力后木板的加速度为a3，由牛顿第二定律得
解得
此后物块仍做加速运动，木板做减速运动，从撤去外力至共速用时t2，达到共同速度后，由于μ2g > μ1g，所以物块和木板仍会相对滑动，只是物块相对木板向前运动，物块不会从木板左端掉出，设物块和木板的共同速度为v，则
解得，
二者位移差为
解得