河北省石家庄市多校2024-2025学年高三上学期10月月考物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE12025届高三10月质量检测物理全卷满分100分、考试时间75分钟。注意事项：1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2．请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。3．选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答：字体工整，笔迹清楚。4．考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交。一、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.从1970年发射第一颗人造地球卫星东方红一号，到今天空间站天宫一号，我国的航天事业取得了巨大的成就。已知东方红一号的椭圆轨道近地点距地面439km，远地点距地面2384km，天宫一号可视为在距地面高度为370km的圆轨道上运行，由此可知（）A.东方红一号比天宫一号绕地球的运行周期大B.在相同时间内，东方红一号与地球连线扫过面积和天宫一号与地球连线扫过的面积相等C.东方红一号从近地点向远地点运行时，其速度逐渐增大D.东方红一号从近地点向远地点运行时，其加速度逐渐增大【答案】A【解析】A．东方红一号和天宫一号都绕地球运转，据开普勒第三定律可知，它们的为定值，且由于东方红一号轨迹的半长轴大于天宫一号的轨道半径，因而东方红一号的运转周期大，故A正确；B．在相同时间内，东方红一号与地球连线扫过的面积相等；在相同时间内，天宫一号与地球连线扫过的面积相等；相同时间内，东方红一号和天宫一号与地球的连线扫过的面积不同，故B错误；C．对东方红一号，由开普勒第二定律可知，当它从近地点向远地点运行时，其速度逐渐减小，故C错误；D．东方红一号运行时，其加速度由万有引力提供，有，得表明在它由近地点向远地点运行时，其加速度逐渐减小，故D错误。故选A。2.小组同学利用图示装置来探究绳中张力的变化。一轻质细线穿过小球，两端连上拉力传感器A、B后（图中未画出）分别系在杆的A、B两点，杆可绕O点在竖直平面内转动，初始时杆水平，不计小球与细线间的摩擦。在杆缓慢逆时针转动60°的过程中，下列说法正确的是（）A.传感器B的示数总大于A的示数 B.传感器B的示数总小于A的示数C.传感器B的示数一定减小 D.传感器A的示数一定增大【答案】C【解析】AB．杆缓慢逆时针转到某一位置时，小球受力情况如图所示因是同一根细线，某一位置时细线中的张力大小处处相等，AB错误；CD．因细线拉力大小相等，所以图中可以证明为等腰三角形，即A、B间细线的长度等于，对小球有其中在杆缓慢逆时针转动60°的过程中，d减小，也即减小，增大，F减小，C正确，D错误。故选C。3.如图甲所示，质量的物块在光滑水平面上向右做匀速直线运动，速度大小。某时刻起，物块受到一水平外力F，该外力F随物块通过的距离x周期性变化的关系如图乙所示，取水平向右为正方向，则物块从该时刻起到速度第一次为零时，通过的距离为（）A.30m B.35m C.40m D.45m【答案】D【解析】设，，，则经过n次重复过程时，物块速度第一次减为零，对物块则有代入数据解得所以物块此时通过的距离为故选D。4.风洞是以人工的方式产生并控制气流的实验设备，是进行空气动力学研究的有效工具。如图所示，研究小组在风洞内安装一水平轨道AF，B、C、D、E将轨道等分为5段，其中DE段粗糙，其余均光滑，小滑块静止在A点。启动风洞的驱动装置，使滑块受到恒定的水平向右的风力，当滑块运动到D点时，保持风力大小不变，立即改变风向为水平向左，当滑块运动至F点时，速度恰好减为零。已知滑块质量为m，滑块与DE段的动摩擦因数为，重力加速度为g。下列说法正确的是（）A.滑块经过B点和C点时，风力的功率之比为1：2B.滑块经过D点和E点的速度大小关系为C.滑块受到的风力大小为D.滑块通过DE段和EF段所用时间之比为【答案】C【解析】A．滑块从A点到D点，做初速度为零的匀加速直线运动，根据因，则可知滑块经过B点和C点的速度大小关系为结合则滑块经过B点和C点时风力的功率之比为，故A错误；B．由题意知，根据可知；因从D点开始风力反向，到F点速度减为0，故根据逆向思维，滑块从F点到E点的加速度与滑块从A点到B点的加速度相同，且，根据可得，综合可得，故B错误；C．滑块在DE段运动时，根据速度位移公式有根据牛顿第二定律有滑块在EF段运动时，根据逆向思维有根据牛顿第二定律有联立可解得故C正确；D．滑块在DE段和EF段运动时有，结合，可解得故D错误。故选C。5.近日“萝卜快跑”无人驾驶出租车开始在武汉投入使用，体现了“科技让生活更美好”的理念，该类出租车依靠“视觉系统”发现前方有障碍物时，会立即启动刹车系统减速。某次直线制动测试时，若测试汽车制动的加速度大小a与汽车行驶的速度v满足的关系图像如图所示，已知测试汽车的速度由减为零的过程中，汽车通过的距离为，则当汽车的速度减为时通过的距离为（）A. B. C. D.【答案】A【解析】由图像可知，，则有有表明进而可知解得故选A。6.如图甲所示，一光滑大圆环固定在竖直面内，圆心为O，将套在大圆环上的小球（可视为质点）从大圆环的顶点由静止释放后，测得小球的向心加速度大小a和小球与O点连线转过的角度之间的关系图线如图乙所示，已知图乙中。下列说法中正确的是（）A.图乙中B.当地的重力加速度大小为C.只增大大圆环的半径，图乙中的将增大D.只增大小球的质量，图乙中的将增大【答案】A【解析】B．当时，对小球有，解得可得B错误；ACD．当时，对小球有，解得的大小与大圆环的半径及小球的质量无关，故A正确，CD错误。故选A。7.如图所示，从竖直面内的直角坐标系y轴上的点，以初速度沿x轴正向抛出一小球，小球下落经过x轴上的A点时，其速度方向与x轴正向的夹角为；再次将该小球从点以初速度沿x轴正向抛出，同时对小球施加一水平向左的恒力，小球经过x轴上的B点时，其速度方向与x轴正向的夹角为，不计空气阻力，下列说法中正确的是（）A.第二次抛出时小球从抛出点到经过x轴的时间短B.第二次抛出时小球在相等时间内速度的改变量较小C.第二次抛出时，小球经过x轴时水平方向的速度大小为D.两次抛出，小球的水平射程之比为【答案】D【解析】A．两次抛出时，竖直方向均做自由落体运动，因而两种情况下小球从抛出点到经过x轴的时间相等，故A错误；B．两种情况下，小球均做匀变速曲线运动，但第二次小球受到的合外力大，加速度大，据可知，第二次小球在相等时间内速度改变量较大，故B错误；C．两种情况下，小球分别经过x轴上的A点和B点时速度分解如图所示经过A点时则有经过B点时则有解得故C错误；D．第一次抛出，水平射程第二次抛出水平射程联立可解得故D正确。故选D。二、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，有选键的得0分。8.滑沙运动是继滑冰、滑雪、滑草之后的另一项新兴运动。如图所示，若某滑沙者沿一坡度相同的沙坡从顶端A由静止下滑时，经过两段长度相等、动摩擦因数不同的沙面AB和BC，滑到坡底C时速度恰减为零，则下列说法正确的是（）A.滑沙者经过AB和BC运动的时间相等B.滑沙者在AB上运动时的加速度小于他在BC上运动时的加速度C.滑沙者与AB间的动摩擦因数大于他与BC间的动摩擦因数D.滑沙者在AB间运动时损失的机械能小于他在BC间运动时损失的机械能【答案】AD【解析】AB．设滑沙者经过B点时的速度大小为vB，则有解得故A正确，B错误；C．设沙坡的倾角为α，滑沙者在AB段加速，表明μAB<tanα，在BC段减速，表明μBC>tanα，即μAB<μBC，故C错误；D．滑沙者在两段损失的机械能等于在这两段克服摩擦力做的功，结合可知，滑沙者在AB间运动时损失的机械能小，故D正确。故选AD。9.一种机械传动装置可简化为如图所示的情景，a、b两质量相同的小球（均可视为质点），分别套在水平和竖直的光滑杆（两杆不接触，且两杆间距离忽略不计）上，其间通过一轻质细杆相连（杆可绕小球无摩擦地自由活动），初始时两小球均静止，其中小球a距O点x0=0.8m，小球b距O点y0=0.6m。现将a、b两小球同时由静止释放，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g=10m/s2。下列说法正确的是（）A.小球a运动过程中处于O点右侧时，距离O点的最大距离为0.6mB.小球b运动的过程中，某时刻其加速度可能等于零C.小球a运动过程中的最大速度为2m/sD.小球b运动至距O点0.8m时，小球a的速度大小为1.6m/s【答案】BD【解析】A．小球a和b组成系统机械能守恒，小球a处于O点右侧最远时，小球b必处于出发位置，即小球a在O点右侧最远距离应为0.8m，故A错误；B．初始时小球b的速度为零，当小球a运动到O点时，小球b的速度也为零，表明小球b从开始到运动到最低点的过程中，某时刻速度有最大值，此时其加速度为零，故B正确；C．杆长对a、b组成系统从开始到小球a第一次经过O点，有解得故C错误；D．小球b运动至距O点0.8m时的情况如图所示，可求出图中θ=37°，α=53°，则有且有联立方程代入数据可解得故D正确。故选BD。10.如图所示，倾角的足够长的斜面上紧靠放置两物块A、B（均可视为质点），物块A的质量，它与斜面间的动摩擦因数，物块B的质量，它与斜面间无摩擦。时刻，给A施加一沿斜面向下的拉力F，F随时间变化的规律为，设物块A受到的摩擦力大小为，加速度大小为，物块B受到A对它的弹力大小为，加速度大小为，重力加速度，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列图像中可能正确的是（）A. B.C. D.【答案】BD【解析】A．0时刻，对A、B整体分析有故A错误；BD．设A、B开始移动的时刻为，则有，解得设A、B开始分离时的时刻为，则有对B有，联立可解得且可解出在时间内A、B整体的加速度即a与t为一次函数，A、B分离后，对A有，解得当时，解得对B有，故BD正确；C．前，A、B静止不动，对B有由上面分析可知，当时，A、B将分离故C错误。故选BD。三、非选择题：本题共5小题，共54分．11.利用如图甲所示装置可以探究物块的加速度与其所受合外力的关系。（1）按图甲所示安装好实验装置，并调节滑轮的高度使细线与水平桌面平行。（2）调节重物的质量，轻推物块后，使小车匀速运动，记下此时拉力传感器的示数。（3）增加重物的质量，由静止释放小车，记录拉力传感器的示数F，物块受到的合外力为________（用题中字母表示），得到的一条纸带如图乙所示，相邻的两个计数点之间的时间间隔为T，则小车的加速度为______（用题中字母表示）。（4）重复步骤（3），_______（填“需要”或“不需要”）保证物块每次都从同一位置由静止释放。（5）依据测量的数据，判定物块的加速度与所受合外力的关系。【答案】（3）（4）不需要【解析】（3）[1][2]由操作（2）可知，物块受到的摩擦力大小为，所以物块受到的合外力大小为根据逐差法有（4）实验探究物块的加速度与其所受合外力的关系，物块不需要每次从同一位置由静止释放。12.某同学利用图甲所示装置验证机械能守恒定律，细线的一端系在O点，另一端系一小球，O点的正下方适当距离处固定一光电门，以记录小球经过最低点时的遮光时间，实验过程如下：（1）安装好实验装置，测出小球的直径d及悬点O到球心的距离L，___________（填“有”或“没有”）必要测量小球的质量。（2）将小球拉离竖直位置，测量细线偏离竖直方向的夹角，_________（填“可”或“不可”）大于90°。（3）由静止释放小球，记下小球第一次经过光电门的遮光时间t。（4）改变角，重复步骤（2）（3），重力加速度为g，则验证机械能守恒的表达式为_____。（用题中相关物理量的字母表示）（5）该同学依据测量数据作出的关系图像如图乙实线所示，已知小球直径的测量值，O点到球心的距离，当地的重力加速度，若b=_______（保留2位有效数字），则机械能守恒定律得以验证。（6）若另一位同学利用同一装置做该实验时得到的关系图像如图乙虚线所示，则原因可能是该同学__________（填字母）。A．小球直径d的测量值偏大B.小球直径d的测量值偏小C.悬点O到球心的距离L的测量值偏大D.悬点O到球心的距离L的测量值偏小【答案】（1）没有（2）不可（4）（5）5.4（6）AD##DA【解析】（1）[1]该实验的原理为可知没有必要测量小球的质量。（2）[2]若，静止释放小球后，小球将做一段自由落体运动，细线绷紧后做圆周运动，而细线绷紧的过程，小球的机械能将损失一部分，所以不可大于90°。（4）[3]小球到达最低时的速度结合实验原理有（5）[4]由实验原理可得由图乙可知，图线纵轴截距代入数据解得（6）[5]图乙中虚线的在纵轴上的截距减小了，据可知，可能是L的测量值偏小，或者是小球直径d的测量值偏大，总之偏小，故AD正确，BC错误。故选AD。13.如图所示，质量的物块A（可视为质点），静置于水平圆盘上，细绳一端连接A，另一端穿过圆盘中心O的光滑小孔吊着质量的物块B，物块A与小孔距离为，物块A与水平圆盘间的动摩擦因数为，重力加速度，求：（1）若圆盘静止不动，物块A受到的摩擦力大小；（2）若使圆盘绕过O点的竖直轴以的角速度转动，则物块A受到的摩擦力。【答案】（1）5N（2）1.8N，方向背离圆心【解析】【小问1详解】若圆盘静止不动，根据平衡条件有解得【小问2详解】若使圆盘绕中心轴线转动，根据牛顿第二定律有解得物块A受到摩擦力大小为1.8N，方向背离圆心。14.如图所示，倾角的足够长的光滑斜面甲的底端有一挡板，由轻质弹簧相连的处于斜面上的两物块A、B，质量均为m，物块B紧靠挡板放置。另一倾角的足够长的粗糙斜面乙上静置着物块C（初始时被锁定），物块A、C之间由一跨过等高定滑轮的轻质细线相连，细线恰好伸直，且与A、C两物块相连的部分分别与甲、乙两斜面平行。现由静止释放物块C，当C运动到最低点时，B恰好离开挡板。已知物块C与斜面乙间的动摩擦因数，弹簧的劲度系数为k，弹簧的弹性势能（x为弹簧的形变量），物块均可视为质点，重力加速度为g，，。求：（1）从释放C到B恰好离开挡板，弹簧弹性势能的变化量大小；（2）物块C的质量；（3）在此运动过程中，物块A的最大速度。【答案】（1）0（2）（3）【解析】【小问1详解】开始时对A分析有B恰好离开挡板时对B分析有可知故【小问2详解】设C从开始运动到C运动至最低点通过的距离为x，则有联立解得【小问3详解】物块A速度最大时，物块A、C均受力平衡，且两者的速度大小相等，设此时弹簧对A的作用力为F，细线