黑龙江省牡丹江市某校2024-2025学年高三上学期8月月考物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1牡丹江市省级示范高中2024--2025学年度高三8月份月考物理试卷考试时间：75分钟分值：100分一、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，有错选的得0分）1.“天宫课堂”第四课于2023年9月21日15时45分开课，神舟十六号航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮在中国空间站梦天实验舱面向全国青少年进行太空科普授课。在奇妙“乒乓球”实验中，航天员朱杨柱用水袋做了一颗水球，桂海潮用白毛巾包好的球拍击球，水球被弹开。对于该实验下列说法正确的是（）A.梦天实验舱内，水球体积越小其惯性越大B.击球过程中，水球对“球拍”的作用力与“球拍”对水球的作用力是一对相互作用力C.击球过程中，水球所受弹力是由于水球发生形变产生的D.梦天实验舱内可进行牛顿第一定律的实验验证【答案】B【解析】A．梦天实验舱内，水球体积越小，水球质量越小，其惯性越小，故A项错误；B．击球过程中、水球对“球拍”作用力与“球拍”对水球的作用力是作用力与反作用力，故B项正确；C．击球过程中，水球所受弹力是由于球拍发生形变产生的，故C项错误；D．牛顿第一定律是理想情况，不可用实验直接验证，故D项错误。故选B。2.A、B两物体如图叠放，在竖直向上的力F作用下沿粗糙竖直墙面向上匀速运动，则A的受力个数为（）A.2 B.3 C.4 D.5【答案】B【解析】对AB整体受力分析，整体受力平衡，受重力和力F，如果墙壁对整体有支持力，整体水平方向不能平衡，故墙壁对整体水平方向没有弹力，也就没有摩擦力；隔离分析物体A，受重力、B对A的支持力和静摩擦力，共3个力。故选B3.如图所示，ab、cd是竖直平面内两根固定的光滑细杆，a、b、c、d位于同一圆周上，b点为圆周的最低点，c点为圆周的最高点，若每根杆上都套着一个小滑环(图中未画出)，将两滑杆同时从a、c处由静止释放，用t1、t2分别表示滑环从a到b、c到d所用的时间，则()A.t1＝t2 B.t1>t2 C.t1<t2 D.无法确定【答案】A【解析】设滑杆与竖直方向的夹角为α，圆周的直径为d．根据牛顿第二定律得：滑环的加速度为；滑杆的长度为s=dcosα；则根据s=at2得，，可见，时间t与α无关，故有t1=t2．故选A.4.高空滑索因其惊险刺激而深受年轻人追捧。人通过轻绳与轻质滑环相连，开始下滑前，轻质滑环固定在钢索上点处，滑环和人均处于静止状态，钢索和轻绳的夹角关系如图所示。设段钢索的拉力大小为，段钢索的拉力大小为，段轻绳的拉力大小为，下列判断正确的是（）A. B.C. D.【答案】A【解析】以结点为研究对象，受力情况如图所示这样的三个力可以组成一个首尾相接的封闭的矢量三角形如下由图可知故选A。5.如图，跳水运动员在离水面3m高的跳台上练习跳水，从跳台上竖直向上起跳后经1s的时间运动员落入水中，已知重力加速度大小为g=10m/s2，不计空气阻力，则运动员起跳的初速度大小为（）A.1m/s B.2m/s C.3m/s D.5m/s【答案】B【解析】设向上为正方向，则根据可得解得v0=2m/s故选B。6.图示描述的是伽利略在比萨斜塔上做落体实验的故事．不计空气阻力，小球从塔上自由下落，由静止开始经过第一段h速度的增加量为，经过第三段h速度的增加量为，则与的比值满足（）A. B. C. D.【答案】C【解析】小球做自由落体运动，两端相同距离h时间之比为由则即故选C。7.利用图像法研究物理量之间的关系是常用的一种数学物理方法。如图所示为物体做直线运动时各物理量之间的关系图像（x、v、a、t分别表示物体的位移、速度、加速度和时间），则下列说法中正确的是（）A.甲图表示质点做匀速直线运动B.由乙图中v2-x关系可求出物体的加速度大小为10m/s2C.由丙图中关系可求出物体的加速度大小为4m/s2D.由丁图中a-t关系可求出物体在前2s内的速度变化量大小为6m/s【答案】C【解析】A．由匀变速直线运动位移—时间公式，可得x-t2图像的斜率表示，由甲图得解得所以甲图表示质点做匀加速直线运动，故A错误；B．由匀变速直线运动位移—速度公式，整理得则v2-x图像的斜率为2a，由图像得解得故B错误；C．由匀变速直线运动位移—时间公式，整理得则图像的斜率为，由图像得解得则物体加速度大小为4m/s2，故C正确；D．a-t图像与坐标轴所围面积表示速度的变化量，由图像得，前2s内的速度变化量大小故D错误。故选C。8.如图甲所示，轻弹簧竖直固定在水平面上，一质量为m=0.2kg的小球，从弹簧上端某高度处自由下落，从它接触弹簧到弹簧压缩至最短的过程中（弹簧始终在弹性限度内），其速度v和弹簧压缩量之间的函数图像如图乙所示，其中A为曲线的最高点，小球和弹簧接触瞬间机械能损失不计，取，则下列说法正确的是（）A.小球刚接触弹簧时速度最大B.当时，小球处于失重状态C.该弹簧的劲度系数为D.从接触弹簧到压缩至最短的过程中，小球的加速度先减小后增大【答案】CD【解析】A．小球刚接触弹簧时，重力大于弹力，合力向下，小球会继续加速，直到弹力等于重力，此时速度最大，故A错误；B．如图可知，图像中最高点对应弹簧压缩量为0.1m，此时速度最大，加速度为零，弹力等于重力，则可知当时，弹力大于重力，合力向上，小球处于超重状态，故B错误；C．由图可知最高点对应弹簧压缩量为0.1m，此时速度最大，加速度为零，弹力等于重力，则有解得故C正确；D．从接触弹簧到压缩至最短的过程中，当速度达到最大值之前有mg-F弹=ma重力大于弹力，弹力逐渐增大，加速度逐渐减小，当速度达到最大值后，小球开始减速，有F弹-mg=ma重力不变，弹力大于重力且逐渐增大，则加速度增大，综合可得加速度先减小后增大，故D正确。故选CD。9.如图所示，一表面光滑的半球形物体固定在水平面上，其截面如图所示，一光滑小环D固定在半球形物体球心O的正上方，一轻绳穿过小环D一端与放在半球形物体上的小球P相连，另一端与一轻弹簧连接，用手拿住弹簧的另一端A，DA始终水平。现手拿着弹簧A端向右缓慢移动一段距离（小球P未到达半球最高点前），在此过程中，下列说法正确的是（）A.弹簧伸长量减小 B.弹簧长度伸长C.小球对半球形物体的压力逐渐增大 D.半球形物体对小球支持力大小不变【答案】AD【解析】以小球为研究对象，分析小球受力情况，受重力G，细线的拉力T和半圆柱面的支持力N，作出N、T的合力F，如图由平衡条件得知F=G由△NFP∽△PDO得联立可得，由题意，缓慢地将小球从初始位置拉到圆柱顶点之前的过程中，DO、PO（即半径）不变，PD长度变小，可见T变小，N的大小不变。即弹簧的长度变短，弹簧秤的示数变小。由牛顿第三定律知半球对小球的支持力与小球对半球的压力大小始终相等，方向虽然变了但大小始终没变，因此小球对半球的压力也不变，故AD正确；BC错误。故选AD。10.如图甲所示，在水平地面上有一长木板B，其上叠放木块A。假定木板与地面之间、木块与木板之间的最大静摩擦力都和滑动摩擦力相等。用一水平力F作用于B，A、B的加速度与F的关系如图乙所示，重力加速度g取，则下列说法正确的是（）A.A的质量为0.25kgB.B的质量为1.0kgC.B与地面间的动摩擦因数为0.2D.A、B间的动摩擦因数为0.2【答案】BC【解析】D．设A、B质量分别为m1、m2，由乙图可知，当时，A、B发生相对运动，A在滑动摩擦力的作用下加速度保持4m/s2不变，对A由牛顿第二定律可得解得A、B间的动摩擦因数为D错误；AB．由乙图可知，B与地面间最大静摩擦力（滑动摩擦力）为当时，A、B达到最大共同加速度4m/s2，对A、B整体由牛顿第二定律可得当时，A、B发生相对运动，此时B加速度为8m/s2，对B据牛顿第二定律可得联立解得，A错误，B正确；C．B与地面间滑动摩擦力可表示为解得B与地面间的动摩擦因数为C正确。故选BC。二、填空题（共2小题，每空2分、共14分）11.某同学用如图所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”。弹簧测力计A挂于固定点P，下端用细线挂一重物M。弹簧测力计B的一端用细线系于O点，手持另一端拉动弹簧测力计，使结点O静止在某位置。分别读出弹簧测力计A和B的示数，并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和细绳的方向。（1）本实验用的弹簧测力计的示数单位为N，图中A的示数为___________N。（2）下列实验要求不必要的是_________。A.改变拉力，进行多次实验，每次都要使O点静止在同一位置B.测量重物M所受的重力C.细线方向应与木板平面平行D.每次实验时，手持弹簧测力计B必须水平拉动，使OB与竖直方向垂直（3）实验结束后，小明同学用其中一个弹簧测力计探究“弹簧所受弹力F与弹簧长度L的关系”，绘出如图所示图像，则弹簧测力计的原长为_________cm，劲度系数为___________N/m（结果均保留一位小数）。【答案】（1）2.6（2）AD（3）3.0200.0【解析】【小问1详析】该弹簧测力计的精度为0.2N，根据读数规律，该读数为2.6N；小问2详析】A．该实验通过两根弹簧测力计与重物M，测量出三根细线的拉力大小，通过分析O点在三个力作用下处于平衡来得到实验结论，因此进行多次实验时，每次O点静止的位置可以不同，A错误；B．由于实验需要测量OM段细线的拉力，而该拉力大小等于重物M的重力，则实验时需要测量重物M所受的重力，B正确；C．为了减小作图时的实验误差，能够尽量准确地在白纸上表示力的大小，实验时，细线方向应与木板平面平行，C正确；D．该实验是通过分析O点在三个力作用下处于平衡来得到实验结论，因此，每次实验时，并不需要手持弹簧测力计B必须水平拉动，也不需要使OB与竖直方向垂直，D错误；本题选不必要项，故选AD。【小问3详析】[1][2]令弹簧原长为L0，则有结合图像可知12.某实验小组用如图甲所示的装置做“探究小车加速度与力、质量的关系”实验。将木板固定在水平桌面上，在砂桶中放入适量细砂，闭合打点计时器开关，由静止释放小车，记录图甲中力传感器的示数F，利用纸带上打出的点计算出小车的加速度；改变砂桶中细砂的质量重复实验，得到多组F、a，以小车的加速度a为纵坐标，力传感器的示数F为横坐标，描点得到如图乙所示的a-F图像。回答下列问题：（1）实验中砂与砂桶的总质量______（填“需要”或“不需要”）远小于小车的质量。（2）根据图乙中的数据可知，小车和动滑轮的总质量为______kg，小车运动过程中受到的阻力大小为______N。【答案】（1）不需要（2）0.40.2【解析】【小问1详析】本实验由力传感器可以直接测得力的大小，故不需要砂与砂桶的总质量远小于小车的质量。【小问2详析】[1]由牛顿第二定律得得由图象可知图线的斜率故小车的质量[2]由纵截距得三、计算题（共3题，第13题10分，第14题12分，第15题18分，共40分）13.ETC是日前世界上最先进的路桥收费方式，它通过安装在车辆挡风玻璃上的车载电子标签与设在收费站ETC通道上的微波天线进行短程通信，利用网络与银行进行后台结算处理，从而实现车辆不停车就能支付路桥费的目的．2015年我国ETC已实现全国联网，大大缩短了车辆通过收费站的时间．假设一辆汽车以10m/s的速度驶向收费站，若进入人工收费通道，它从距收费窗口20m处开始减速，至窗口处恰好停止，再用10s时间完成交费；若进入ETC通道，它从某位置开始减速，当速度减至5m/s后，再以此速度匀速行驶5m即可完成交费．若两种情况下，汽车减速时加速度相同，求：（1）汽车进入ETC通道减速行驶的位移；（2）汽车从开始减速到交费完成，从ETC通道通行比人工收费通道节省的时间。【答案】（1）（2）【解析】(1)根据速度位移公式得，匀减速直线运动的加速度大小为汽车在ETC收费通道，匀减速直线运动的位移为(2)过人工收费通道,匀减速直线运动的时间为汽车进入人工收费通道，从开始减速到交费完成所需的时间t=4+10s=14s汽车在ETC收费通道，匀减速运动的时间为t1==2s匀减速运动的位移为x1==25−100−5m=15m匀速行驶的时间为t2==1s从开始减速到交费完成所需的时间为t=t1+t2=3s因为经过ETC通道匀减速运动的位移和匀速运动的位移之和等于经过人工收费通道的位移，可知节省的时间为△t=t3+10−t=4+10−3=11s14.如图所示，质量为M的半圆柱体P放置于水平面上，一根轻质细线跨过光滑定滑轮，一端与质量为的小球A连结，另一端系在天花板上的点，光滑的质量不计的动滑轮置于、之间的细线上，下面通过轻质细绳挂着质量为m的小球B。已知半圆柱体P及两小球A、B均处于静止状态，与竖直方向成30°，细线与天花板之间的夹角为37°，重力加速度为g，，求：（1）轻质细绳的张力大小；（2）圆柱体P对水平面的摩擦力和压力大小。【答案】（1）（2），【解析】【小问1详析】同一根细线上的拉力大小相等，设细线拉力大小为T，对动滑轮O3和小球B整体进行受力分析，如图所示根据平衡条件得解得【小问2详析】对小球A和半圆柱体P整体受力分析，如图所示设P受到摩擦力为f，支持力为FN，根据平衡条件得解得，由牛顿第三定律可得，P对水平面的摩擦力和压力大小分别为，15.如图所示，质量为的物块（可视