河南省部分名校2024-2025学年高三上学期10月月考物理试题 含解析

大联考2024—2025学年高中毕业班阶段性测试（二）物理考生注意：1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上，并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡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。一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.2024年8月6日，在巴黎奥运会跳水项目女子10米跳台决赛中，中国选手全红婵获得金牌，另一名中国选手陈芋汐获得银牌。最后一跳中，全红婵从跳台上竖直向上跃起，跃起后重心升高达到最高点，下落时身体竖直手先入水。空气阻力忽略不计，全过程水平方向的运动忽略不计，重力加速度g取。则（）A.评委观看全红蝉的跳水过程时，可把全红蝉看作质点B.全红婵从跳起到入水经过的路程为C.全红婵向上跃起时的速度大小为D.全红婵起跳后经到达最高点【答案】D【解析】【详解】A．评委观看全红蝉的跳水过程时，其肢体形状和大小不可以忽略，不可以把全红蝉看作质点，故A错误；B．全红婵先从10m高跳台上竖直向上跃起，再入水，位移大小为10m，但路程大于10m，故B错误；C．全红婵向上跃起后重心升高达到最高点，则有解得故C错误；D．全红婵起跳后到达最高的时间故D正确。故选D。2.如图为一可视为质点的物体的位移—时间图像或速度—时间图像，规定向右为正方向，纵轴单位为国际单位，下列说法正确的是（）A.若物体在前内做单向直线运动，则物体前内的位移为B.若物体在第内做匀速直线运动，则物体在第内向左运动C.若物体在前内向左运动，则物体在前内的平均速度为D.若物体在前内加速度不为零且方向不变，则物体在第内静止不动【答案】A【解析】【详解】A．若物体在前内做单向直线运动，说明图像为位移-时间图像，则物体前内的位移为选项A正确；B．若物体在第内做匀速直线运动，说明该图像为速度-时间图像，则物体在第内的速度为正，向右运动，选项B错误；C．若物体在前内向左运动，（0-2s内图像与横轴交点坐标为0.8s），说明该图像为速度-时间图像，则物体在前内的位移平均速度为选项C错误；D．若物体在前内加速度不为零且方向不变，说明该图像为速度-时间图像，则物体在第内做匀速运动，选项D错误。故选A。3.如图所示，木块A、B质量分别为和，它们与水平地面间的动摩擦因数均为0.2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。初始状态A、B间的轻弹簧被压缩了，作用在A上的水平推力，系统静止不动。已知弹簧的劲度系数为，重力加速度g取。现撤去推力F，则（）A.撤去推力F前，木块A所受摩擦力大小是，方向向右B.撤去推力F前，木块B所受摩擦力大小是，方向向右C.撤去推力F后瞬间，木块A所受摩擦力大小是，方向向右D.撤去推力F后瞬间，木块B所受摩擦力大小是，方向向左【答案】C【解析】【详解】A．A的最大静摩擦力为弹簧的弹力为由题知故A处于静状态，则有方向向左，故A错误；B．B的最大静摩擦力为弹簧的弹力为由题知故B处于静状态，则有方向向左，故B错误；C．撤去推力F后瞬间，弹簧的弹力不变，仍为，大于A的最大静摩擦力，可知A会滑动，故A受的摩擦力为滑动摩擦力为方向向右，故C正确；D．撤去推力F后瞬间，弹簧的弹力不变，仍为，小于B的最大静摩擦力，可知B仍处于静止状态，对B分析，可得方向向左，故D错误。故选C。4.一质点在直角坐标系所在的平面内运动，经过O点时开始计时，其沿坐标轴方向的两个分速度随时间变化的图像如图1、2所示，下列说法正确的是（）A.物体在内做变加速曲线运动 B.物体在内做匀变速直线运动C.物体在内的位移大小为 D.物体在内的位移大小为【答案】B【解析】【详解】AC．物体在0～3s内，由题意可知，x方向做匀速直线运动，速度为vx=4m/sy方向做初速度为零的匀加速直线运动，其加速度ay=1m/s2合初速度v0=vx=4m/s合加速度a=ay=1m/s2物体的合初速度与合加速度不在同一直线上，所以物体的合运动为匀变速曲线运动，0～3s内，x方向位移为0～3s内，y方向位移为0～3s内，物体位移为AC错误；B．物体在3～4s内，x方向做初速度vx=4m/s加速度ax=4m/s2在x方向做匀加速直线运动，y方向做初速度vy=3m/s加速度ay=3m/s2在y方向也做匀加速直线运动，合初速度大小v=5m/s合速度方向合加速度大小a=5m/s2合加速度的方向v、a在同一直线上，方向相同，所以物体的合运动为匀加速直线运动，B正确；D．0～4s内，x方向位移为y方向位移为0～3s内，物体位移为D错误。故选B。5.如图所示，飞镖a、b从同一位置O水平向左掷出，分别打在镖盘上A、B两点，镖盘上的C点与O在同一条水平线上，a、b与竖直镖盘的夹角分别为60°和。已知，不计空气阻力，下列说法正确的是（）A.飞镖a、b在空中飞行的时间之比为B.飞镖a、b的初速度大小之比为C.飞镖a、b打在镖盘上时的速度大小之比为D.飞镖b与镖盘的夹角的正切值为【答案】C【解析】【详解】A．飞镖a、b在空中下落的高度之比为1:4，根据可知，飞行的时间之比为1:2，选项A错误；B．飞镖a、b的水平位移相等，根据初速度大小之比为，选项B错误；C．根据vy=gt可知，飞镖a、b打在镖盘上时的竖直速度之比为1:2，根据可知飞镖a、b打在镖盘上时速度大小之比为，选项C正确；D．飞镖b与镖盘的夹角的正切值为选项D错误故选C。6.质量为的汽车，额定功率为，在平直公路上行驶的最大速度为。现汽车从静止开始做匀加速直线运动，后达到额定功率，之后汽车以恒定功率加速达到最大速度，行驶过程中受到的阻力不变，则（）A.汽车所受的阻力大小为B.汽车匀加速启动时的加速度大小为C.末汽车的功率为D.汽车速度为时的加速度大小为【答案】B【解析】【详解】A．由题知，汽车所受的阻力大小为故A错误；B．设汽车匀加速启动时的加速度大小为a，则经的速度为根据牛顿第二定律有解得经6.25s达到匀加速直线运动的最大速度，则有则有解得故B正确；C．因故此时汽车仍处于匀加速直线运动，速度为根据牛顿第二定律有解得则此时的功率为故C错误；D．汽车速度为大于匀加速直线运动的最大速度12.5m/s，故此时汽车的功率已达到额定功率，根据解得根据牛顿第二定律有解得故D错误。故选B。7.如图1所示，粗糙水平面上，静置一质量的长木板，其上叠放一质量为m的物块。现对木板施加一随时间t均匀增大的水平力F，F与时间t的关系如图2所示。木板与地面间的摩擦力为，物块与木板之间的摩擦力为，和随时间t的变化图线如图3所示。若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取，下列说法正确的是（）A.木板与地面间的动摩擦因数为0.1B.物块与木板间的动摩擦因数为0.5C.时物块的加速度为D.时木板的加速度为【答案】D【解析】【详解】AB．当和不变时为滑动摩擦力，有当时，不变，此时木板与物块为共速临界，对物块有对木板有且，联立解得并且木板和物块的加速度相同，即，可得，，故AB错误；C．时物块与木板的加速度不同，有相对运动，有可得故C错误；D．时，物块与木板无相对运动，对整体分析其中，解得故D正确。故选D。二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18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。8.如图所示，固定直杆与水平面的夹角为，在杆上套一个质量忽略不计的可自由滑动的光滑小圆环。轻质细绳左端固定于直杆上的A点，另一端穿过小圆环，并用力F拉住，绳右端与杆夹角为，在小圆环和A点之间，质量为m的物体通过光滑的挂钩挂在细绳上，处于静止状态时，已知重力加速度为g。关于拉力F的大小和直杆对圆环的弹力N的大小，下列说法正确的是（）A. B. C. D.【答案】AC【解析】【详解】作出受力分析图，如图所示小圆环质量不计，故受两边细绳的拉力的合力与杆垂直，同一条绳子拉力相等，对拉重力的两细绳，力F与水平方向的夹角相等，设为，则在三角形AOB中，根据几何关系有解得根据受力平衡条件，有解得对小球分析，可知直杆对圆环的弹力N的大小等于两细绳拉力的合力，则有故选AC。9.P、Q两颗卫星在和地球赤道共面的轨道上分别绕地球做匀速圆周运动，二者运行方向相同。Q为地球静止轨道同步卫星，P为近地卫星，经观测发现，P卫星经过时间t，转过的角度为。已知引力常量为G，卫星Q的轨道半径是卫星P轨道半径的k倍，下列选项正确的是（）A.地球的质量为B.地球的平均密度为C.地球的自转周期为D.卫星P连续经过地球上同一点正上方的时间间隔为【答案】BC【解析】【详解】AB．P卫星经过时间t，转过的角度为，则角速度为根据万有引力提供向心力可得解得地球密度为解得故A错误，B正确；C．对Q根据万有引力提供向心力可得结合上述可得故C正确；D．卫星P连续经过地球上同一点正上方的时间间隔为，则故故D错误。故选BC。10.如图所示，质量为m的小球甲穿过竖直固定的光滑杆拴在下端固定的轻弹簧上，质量为的物块乙放在倾角为53°的光滑固定斜面上。乙用轻绳跨过斜面顶端的光滑小滑轮与甲连接，开始时用手托住物块乙，轻绳刚好伸直，滑轮右侧绳与水平方向的夹角为53°，小球甲静止于P点。现由静止释放物块乙，经过一段时间小球甲由P点运动到Q点，两点的连线水平，。已知小球甲在P、Q两点时弹簧弹力大小相等，重力加速度为g，，。则（）A.小球甲处于P点时，弹簧的压缩量为B.弹簧的劲度系数为C.滑轮右侧绳与水平方向夹角为30°时，甲、乙的速度大小之比为D.小球甲到达Q点时，甲、乙的速度均为零【答案】AD【解析】【详解】A．由几何关系得因为小球甲在P、Q两点时弹簧弹力大小相等，所以在P、Q两点弹簧的形变量相等，根据对称性可知，小球甲处于P点时，弹簧的压缩量为故A正确；B．在P点对小球甲受力分析，由平衡条件可得弹簧的劲度系数为故B错误；C．滑轮右侧绳与水平方向夹角为30°时，由关联速度知识得可得故C错误；D．小球甲到达Q点时，由关联速度知识得所以乙的速度为零，从P点运动到Q点的过程中，小球甲的重力势能增加了小球乙的重力势能减小了对小球甲、乙组成的系统由能量守恒定律，P、Q两点的弹性势能相同，所以解得故D正确。故选AD。三、非选择题：本题共5小题，共54分。11.某小组为了验证力的平行四边形定则，设计了如图1所示的实验。在一半圆形刻度盘上安装两个可以沿盘边缘自由移动的拉力传感器A、B，两轻绳的一端分别系在A、B的挂钩上，另一端系成结点O。在O点挂上重力为G的钩码，改变绳与竖直方向的夹角，分别记录A、B的示数、及对应刻度盘上的角度、。作出、和合力的图示，比较与G是否等大反向，即可验证力的平行四边形定则。（1）下列操作中正确的是______（填正确答案标号）。A.刻度盘必须竖直放置，且两轻绳必须与刻度盘平行B.实验中应使角度、尽量的大C.实验中要保证结点O与刻度盘圆心重合（2）在某次实验中，A、B传感器的读数分别是、，然后用一个力传感器测量物体重力，其读数为F，最后作出、的合力。若操作正确，则作出的图可能是图______（填“2”或“3”）。（3）该组同学在实验中，将传感器A固定在某位置后，再将传感器B从竖直位置的P点缓慢顺时针旋转，得到了一系列B传感器的示数和对应的角度，作出了如图4所示的图像，由图4可知A传感器所处位置的角度______。【答案】（1）AC（2）2（3）或60°【解析】【小问1详解】A．为避免摩擦影响，刻度盘必须竖直放置，且两轻绳必须与刻度盘平行，故A正确；B．实验中角度、不能太大，不能太小，故B错误；C．实验需要测量拉力对应的角度，则要保证结点O与刻度盘圆心始终重合，故C正确。故选AC。【小问2详解】在某次实验中，A、B传感器的读数分别是、，然后用一个力传感器测量物体重力，其读数为F，根据二力平衡可知，一定F处于竖直方向；最后作出、的合力，由于存在误差，所以不一定处于竖直方向，则作出的图可能是图2。【小问3详解】由图4可知，当时，有当，，设此时传感器A的示数为，根据受力平衡可得，联立解得12.某实验小组用如图1所示的实验装置“验证机械能守恒定律”。（1）除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的器材是______（填选项前的字母）。A.低压交流学生电源 B.刻度尺C.天平（含砝码） D.秒表（2）下列实验操作，不必要或不正确的是______（填选项前的字母）。A.释放重锤时要注意纸带是否竖直B.实验时一定要先释放纸带再接通电源C.释放纸带时夹子应靠近打点计时器D.利用公式求出瞬时速度（3）实验小组在实验操作后，选出一条点迹清晰的纸带进行测量分析，如图2所示，其中O点为开始运动的起始点，B、C、D为打点计时器连续打出的三个点，正确测量纸带上的数据如图2所示。若重锤的质量，重力加速度，打点计时器打点的周期为，从O点到C点的这段时间内，重锤动能的增加量______J，重力势能的减少量______J（结果均保留3位有效数字）。（4）用h代表重锤下落的距离，重锤的动能随着h变化的图线如图3所示，若重锤下落落过程中所受阻力恒定，图线的斜率为k，那么重锤受到的阻力大小为______（用题中给出的字母表示）。【答案】（1）AB（2）BD（3）①2.49②.2.54（4）【解析】【小问1详解】本实验中用是电磁打点计时器，则需要用8V低压交流学生电源，测量重物下落的高度需要用刻度尺，不需要秒表和天平。故选AB。【小问2详解】A．释放重锤时要注意纸带竖直，可以减少纸带与打点计时器之间的摩擦，故A正确；B．实验中为了充分利用纸带，打第一个点时纸带速度接近为零，应先接通电源后释放纸带，故B错误；C．了充分利用纸带，释放重物时夹子应靠近打点计时器，故C正确；D．公式是建立在机械能守恒的前提下得出的，用它计算瞬时速度起不到验证机械能守恒定律的目的，瞬时速度应根据纸带数据进行计算，故D错误。故选BD。【小问3详解】[1][2]根据匀变速运动中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，打C点时的瞬时速度为则从O点到C点的这段时间内，重锤动能的增加量重力势能的减少量【小问4详解】因重锤由静止下落，则初动能为堉，根据动能定理有可知直线的斜率解得13.质量为的物体，恰好能静止在倾角为30°的固定斜面上。现对物体施加一水平向右的恒力F，如图所示，物体能沿斜面匀加速向上滑行，从静止开始内位移为。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取，物体可视为质点，求：（1）物体与斜面间的动摩擦因数；（2）水平恒力F的大小。【答案】（1）（2）【解析】【小问1详解】物体恰好静止在斜面上时，受力如图1所示根据平衡条件得，又代入数据联立解得【小问2详解】物体沿斜面匀加速上升，受力如图2所示根据得沿斜面方向，根据牛顿第二定律得垂直于斜面方向，根据牛顿第二定律得又代入数据联立解得14.2024年6月19日，“萝卜快跑”在武汉开始推出无人驾驶叫车业务，面向市民提供自动驾驶出行服务。在某次无人驾驶道路测试时，无人驾驶测试车甲、乙在两平行车道上，甲车有一初速度，乙车静止，当甲车与乙车并排时开始计时，甲、乙两辆汽车的图像如图中A、B直线所示，两汽车可视为质点，甲车减速到零后不再运动。求：（1）两车再次并排行驶之前，在运动方向上相距的最远距离；（2）两车再次并排时所用时间t。【答案】（1）（2）【解析】【小问1详解】由匀变速直线运动的位移时间关系得根据图像可得甲车的初速度加速度乙车的初速度为0，加速度当两车速度相等时，两者在运