山西省晋城市2024-2025学年高三上学期9月月考物理试题（解析版）

高三物理试题本试卷满分100分，考试用时75分钟。注意事项：1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。4．本试卷主要考试内容：人教版必修第一册，必修第二册第五章。一、选择题：本题共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，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1.冰壶在冰面上做匀减速直线运动直到速度为零，以冰壶运动方向为正方向，用t、x、v分别表示冰壶运动时间、位移和速度，此过程中关于冰壶的运动，下列图像可能正确的是（）A. B.C. D.【答案】B【解析】【详解】AB．冰壶在冰面上做匀减速直线运动直到速度为零，因x-t图像的斜率等于速度，可知图像的斜率逐渐减小到零，选项A错误，B正确；CD．根据可知v2-x图像为倾斜的直线，选项CD错误。故选B。2.如图所示，一轻弹簧上端固定在天花板上，现将一质量为物块悬挂在弹簧下端，平衡时弹簧的长度为，已知弹簧的原长为，重力加速度大小为g，则弹簧的劲度系数为（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【详解】由题意可知，弹簧处于拉伸状态，物体处于平衡状态，根据平衡条件可得解得故选D。3.如图所示，某健身者右手拉着抓把从位置A水平缓慢移动到位置B，该过程中人的重心高度不变，不计绳子的质量，忽略绳子和重物与所有构件间的摩擦，下列说法正确的是（）A.绳子对重物的拉力和重物受到的重力是一对作用力与反作用力B.地面对健身者的支持力和健身者对地面的压力是一对平衡力C.绳子对健身者的拉力和地面对健身者的摩擦力的合力竖直向上D.绳子对健身者的拉力和地面对健身者的摩擦力的合力竖直向下【答案】C【解析】【详解】A．健身者右手拉着抓把从位置A水平缓慢移动到位置B，可知重物与健身者受力平衡，因此绳子对重物的拉力和重物受到的重力是一对平衡力，A错误；B．地面对健身者的支持力和健身者对地面的压力是一对作用力与反作用力，B错误；CD．绳子对健身者的拉力是斜向左上方，地面对健身者的摩擦力是水平向右，由于健身者在水平方向受力平衡，即绳子对健身者的拉力在水平向左的分力与受摩擦力平衡，合力是零，因此绳子对健身者的拉力和地面对健身者的摩擦力的合力是拉力在竖直向上方向的分力，即合力竖直向上，C正确，D错误。故选C。4.如图所示，挂钩连接三根长度均为L的轻绳，三根轻绳的另一端与直径为1.6L的圆环相连，连接点将圆环三等分，在挂钩拉力作用下，圆环处于水平静止状态。已知圆环的质量为m，重力加速度大小为g，则每根轻绳中的张力大小为（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【详解】设绳中拉力为T，绳与竖直方向夹角为，如图由几何关系可知解得由平衡知识解得故选B。5.如图所示，在同一竖直线上的小球A、B分别从距水平地面2l和l高度处水平抛出后，同时落在地面上的同一位置，忽略空气阻力，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（）A.小球A、B落地时的速度方向可能相同B.小球A、B落地时速度大小可能相等C.小球A、B抛出时的初速度之比为D.小球A、B抛出的时间间隔为【答案】B【解析】【详解】C．A、B两球做平抛运动，在竖直方向上有，根据题意在水平方向上有，解得小球A、B抛出时的初速度之比为故C错误；AB．A、B两球做平抛运动，落地时竖直方向速度分别为，，可得，解得，设，，落地时AB速度方向与水平方向的夹角分别为和，可得故，即小球A、B落地时的速度方向不可能相同；小球A、B落地时的速度大小分别为故当时，得即小球A、B落地时的速度大小可能相等，故A错误，B正确；D．若两球同时落地，则两球抛出的时间差为结合上述解得故D错误。故选B。6.如图甲所示，物块a、b用一根轻质弹簧相连，放在光滑水平地面上，开始时两物块均静止，弹簧处于原长。时对物块a施加一水平向右的恒力F，在0~1s内两物块的加速度随时间变化的情况如图乙所示，则物块a、b的质量之比为（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【详解】时刻，以物块a为对象，根据牛顿第二定律可得其中时刻，以物块a为对象，根据牛顿第二定律可得以物块b为对象，根据牛顿第二定律可得其中，联立可得物块a、b的质量之比为故选D。7.如图甲所示，工人用倾角为、顺时针匀速转动的传送带运送货物，把货物轻放到传送带底端A，货物从传送带底端A运送到顶端B的过程中，其速度随时间变化的图像如图乙所示。已知货物与传送带间的静摩擦力大小为f，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（）A.货物的质量为B.传送带底端A到顶端B的距离为C.货物与传送带间的动摩擦因数为D.货物与传送带间的滑动摩擦力大小为【答案】D【解析】【详解】A．根据如图乙所示，货物先做匀加速直线运动后做匀速直线运动，当匀速直线运动时货物受到静摩擦力，已知货物与传送带间的静摩擦力大小为f，有解得故A错误；B．根据如图乙所示，图面积大小为位移大小，有故B错误；CD．根据题意，货物在匀加速直线运动阶段由牛顿第二定律解得货物与传送带间的滑动摩擦力大小为联立解得故C错误，D正确。故选D。8.2024年3月23日，中国科学院深海科学与工程研究所与印度尼西亚国家研究科研人员借助奋斗者号全海深载人潜水器成功下潜7178米，创下印尼深海下潜新纪录。下列说法正确的是（）A.奋斗者号加速下潜过程中，人处于失重状态B.奋斗者号加速上浮过程中，人处于超重状态C.奋斗者号减速下潜过程中，人处于失重状态D.奋斗者号减速上浮过程中，人处于超重状态【答案】AB【解析】【详解】A．奋斗者号加速下潜过程中，加速度向下，人处于失重状态，选项A正确；B．奋斗者号加速上浮过程中，加速度向上，人处于超重状态，选项B正确；C．奋斗者号减速下潜过程中，加速度向上，人处于超重状态，选项C错误；D．奋斗者号减速上浮过程中，加速度向下，人处于失重状态，选项D错误。故选AB9.一辆汽车以24m/s的速度匀速行驶，刹车后做匀减速直线运动的速度v随位移x变化的图像如图所示，下列说法正确的是（）A.汽车刹车时的加速度大小为B.汽车刹车2s后的速度大小为12m/sC.汽车刹车最后1s内的位移大小为6mD.汽车的刹车时间为4s【答案】BD【解析】【详解】A．根据匀减速直线运动位移速度公式结合图像数据可得汽车刹车时的加速度大小为故A错误；BD．汽车的刹车时间为则汽车刹车2s后的速度大小为故BD正确；C．根据逆向思维可知，汽车刹车最后1s内的位移大小为故C错误。故选BD。10.如图所示，平静的海面上，两艘拖船A、B通过不可伸长的缆绳拖着驳船C运动，两拖船的运动方向始终沿缆绳方向，某时刻两根缆绳的夹角为钝角，两拖船A、B的速度大小分别为、，则此时驳船C的速度（）A.可能小于 B.可能小于C.一定大于 D.一定大于【答案】CD【解析】【详解】驳船C的速度在CA、CB方向的投影分别等于拖船A、B的速度，如图可知C的速度一定大于、。故选CD。二、非选择题：本题共5小题，共54分。11.某同学用如图所示的装置做“探究力的平行四边形定则”实验，回答下列问题：（1）有关此实验，下列说法正确的是（）A.两弹簧测力计的拉力一定比橡皮筋的拉力小B.两弹簧测力计的拉力可以同时比橡皮筋的拉力大C.记录拉力方向时，所描的两点可尽量靠近一点D.两次拉橡皮筋时，需将橡皮筋结点拉到同一位置O（2）若弹簧测力计B和C间的夹角为120°，保持O点的位置及弹簧测力计B与橡皮筋AO的夹角不变，减小两弹簧测力计之间的夹角，则弹簧测力计B的读数______，弹簧测力计C的读数______。（均填“变大”“变小”“不变”“先变大后变小”或“先变小后变大”）【答案】（1）BD（2）①.变小②.先变小后变大【解析】【小问1详解】AB．两弹簧测力计的拉力的合力与橡皮筋的拉力大小相等，两弹簧测力计的拉力可以同时比橡皮筋的拉力大，也可以橡皮筋的拉力小或者相等，故A错误，B正确；C．在确定力的方向时，应该使描绘的点之间的距离稍微大些这样可以减小误差，故C错误；D．为了保证力的作用效果相同，所以每次实验中，橡皮筋结点必须拉到同一位置，故D正确。故选BD。【小问2详解】若弹簧测力计B和C间的夹角为120°，保持O点的位置及弹簧测力计B与橡皮筋AO的夹角不变，即合力大小与方向不变与一个分力的方向不变，则减小两弹簧测力计之间的夹角时，如图所示：则可知弹簧测力计B的读数变小,弹簧测力计C的读数先变小后变大。12.如图所示，某实验小组用频闪照相的方法，在坐标纸上记录了小球做平抛运动的四个位置，已知频闪周期一定，x轴方向为水平方向，y轴方向为竖直方向，坐标纸小方格的边长为0.1m，取重力加速度大小，回答下列问题：（1）频闪周期为______s。（2）小球做平抛运动的初速度大小为______m/s。（3）抛出点的横坐标______m。【答案】（1）0.1（2）2（3）0.1【解析】【小问1详解】由题意可得，竖直方向满足解得频闪周期为【小问2详解】由图可得，小球做平抛运动的初速度大小为【小问3详解】由题意得，b点的竖直方向速度为又因为得从抛出点到b点的时间为则小球从抛出点到b点的水平距离分别为又因为b点的横坐标为所以抛出点的横坐标13.电力机车又称电力火车，是从供电网（接触网）或供电轨中获得电能，再通过电动机驱动车辆行驶的火车，电力机车不会造成空气污染，运行时不排废气，能够在短时间内完成启动和制动，特别适合发车密度高的站点。太原站一电力火车停车时车头正好与水泥杆平齐，将此水泥杆记为第一根电杆，火车启动后做匀加速直线运动，火车经过第五根电杆所用时间为，已知相邻电杆间的距离均为d，火车的总长度为5d，求：（1）火车启动时的加速度大小a；（2）车尾与第五根电杆平齐时火车的速度大小v。【答案】（1）（2）【解析】【小问1详解】设火车车头从静止开始运动到第五根电杆所用的时间为，有，解得【小问2详解】根据运动学公式有解得14.如图所示，固定在水平面上倾角分别为30°、60°的两斜面下端紧靠在一起，若将小球a以初速度从左侧斜面顶端A点水平向右抛出，小球a落在右侧斜面上时的速度方向恰好与斜面垂直，若将小球b以某一初速度从A点水平向右抛出，小球b落在左侧斜面时与小球a的落点在同一水平面上，忽略空气阻力，重力加速度大小为g，求：（1）小球b被抛出时的初速度大小；（2）左侧斜面高度h。【答案】（1）（2）【解析】【小问1详解】由题意可知，小球a、b在空中运动的时间t相等，有，解得小问2详解】设小球b做平抛运动的水平位移为x，结合几何，则有解得15.如图所示，足够大的粗糙水平地面上静置一长木板，两个均可视为质点的滑块1、2分别放在木板两端，现使两滑块同时以的速度相向滑动，两滑块恰好在木板上相遇。已知木板的质量，滑块1的质量，滑块2的质量，木板与地面间的动摩擦因数，两滑块与木板间的动摩擦因数均为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小。求：（1）木板的最大速度；（2）木板的长度L；（3）木板沿地面移动的距离x。【答案】（1）（2）（3）【解析】【小问1详解】设滑块在木板上滑动时的加速度大小为，木板与滑块1共速前的加速度大小为，有解得，设经过时间木板与滑块1共速，此时木板速度最大，有解得【小问2详解】分析可知木板与滑块1共速后，相对静止共同向右减速，由于木块2的初速度大小和加速度大小和滑块1相同，故木板与滑块1共速瞬间，滑块2的速度大小也为，滑块2以速度大小为的速度向左减速，取向右为正方向，设木板与滑块1共速后、与滑块2共速前的加速度大小为，得解得设木板与滑块1共速后再经过时间木板与滑块1和2三个共速，该过程中滑块2的加速度大小等于，得解得，三个物体共速后，整体以共同加速度继续向右做匀减速运动，可知，再经过时间停止得整个过程图像如图从开