山西省晉中市四校2024-2025學(xué)年高三上學(xué)期9月月考物理試題（解析版）

高級中學(xué)名校試卷PAGEPAGE12024~2025學(xué)年高三9月質(zhì)量檢測卷物理考生注意：1.本試卷分選擇題和非選擇題兩部分。滿分100分，考試時間75分鐘。2.答題前，考生務(wù)必用直徑0.5毫米黑色墨水簽字筆將密封線內(nèi)項(xiàng)目填寫清楚。3.考生作答時，請將答案答在答題卡上。選擇題每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑；非選擇題請用直徑0.5毫米黑色墨水簽字筆在答題卡上各題的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效，在試題卷、草稿紙上作答無效。4.本卷命題范圍：必修第一冊，必修第二冊第五、六、七章。一、單項(xiàng)選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.小明乘電梯從1樓上到4樓，他運(yùn)動的位移為x，時間為t，速度為v，速度平方為，加速度為a，則下列關(guān)系圖像可能正確的是（）A. B.C. D.【答案】B【解析】A．電梯上樓過程,先加速后勻速再減速，則圖像的切線斜率應(yīng)先變大后不變再變小,故A錯誤；B．根據(jù)速度位移關(guān)系可知圖像斜率先為正，且大小不變，勻速階段斜率為0，減速階段為負(fù)，且大小不變，故B正確；C．電梯的最后階段減速上升，故C錯誤；D．加速運(yùn)動與減速運(yùn)動的加速度方向相反，故D錯誤。故選B。2.如圖所示，某同學(xué)用一根細(xì)線穿過光滑圓環(huán)，左右兩手握住細(xì)線保持靜止?，F(xiàn)保持右手位置不變，將左手緩慢豎直向上移動，在左手向上移動過程中（圓環(huán)沒有到達(dá)右手），細(xì)線上的張力（）A.變大 B.變小 C.不變D.可能先變小后變大【答案】C【解析】左手緩慢豎直向上移動過程中，圓環(huán)兩邊的細(xì)線間的夾角保持不變，根據(jù)力的合成可知，細(xì)線上的張力不變。故選C。3.如圖所示，用輕繩豎直懸掛的鐵質(zhì)黑板處于靜止?fàn)顟B(tài)，磁性黑板擦吸在黑板上，空氣阻力不計，則下列說法正確的是（）A.黑板擦受到3個力的作用B.黑板對黑板擦的磁力大于黑板對黑板擦的彈力C.若輕繩斷開，黑板擦隨黑板一起自由下落過程中，黑板擦只受2個力作用D.若輕繩斷開，黒板擦隨黑板一起自由下落過程中，黑板對黑板擦的摩擦力為零【答案】D【解析】A．黑板擦受重力、摩擦力、黑板對黑板擦的磁力、黑板對黑板擦的彈力共4個力作用，故A錯誤；B．根據(jù)平衡條件，黑板對黑板擦的磁力大小等于黑板對黑板擦的彈力，故B錯誤；C．若輕繩斷開，黑板擦隨黑板一起自由下落過程中，沒有摩擦力，黑板擦受3個力作用，故C錯誤；D．若輕繩斷開，黑板擦隨黑板一起自由下落過程中，黑板擦受到的合外力等于重力，黑板對黑板擦的摩擦力為零，故D正確。故選D。4.如圖所示，小船正向前做勻加速直線行駛，某時刻船頭的一個小球以相對于船向上的大小為的初速度拋出，結(jié)果小球恰好落在船尾，已知船長為L，重力加速度為g，空氣阻力不計。則船做勻加速運(yùn)動的加速度大小為（）A. B. C. D.【答案】A【解析】球在水平方向做勻速直線運(yùn)動，豎直方向做豎直上拋運(yùn)動，球在空中運(yùn)動的時間為設(shè)球拋出瞬間船的速度為，則在水平方向有解得故選A。5.某動車每天一次從A站沿直線駛向B站，動車從A站由靜止出發(fā)先做勻加速直線運(yùn)動，速度達(dá)到v后做勻速直線運(yùn)動，最后做勻減速直線運(yùn)動到達(dá)B站時速度剛好為零。若第一天勻加速和勻減速運(yùn)動的加速度大小均為a，第二天勻加速和勻減速運(yùn)動的加速度大小均為0.8a，勻速運(yùn)動速度不變。則第一天勻速運(yùn)動的時間比第二天勻速運(yùn)動的時間（）A.多 B.多 C.少 D.少【答案】A【解析】設(shè)第一天勻速運(yùn)動的時間為，第二天勻速運(yùn)動的時間為，由題意有解得即第一天勻速運(yùn)動的時間比第二天勻速運(yùn)動的時間多。故選A。6.如圖所示，從傾角為θ的斜面體底端Q的正上方P點(diǎn)水平拋出一個小球，經(jīng)過時間t小球落到斜面上，小球落到斜面上時的速度方向與水平方向的夾角也為θ，重力加速度為g，則P到Q的距離為（）A. B. C. D.【答案】B【解析】設(shè)初速度大小為，P到斜面落點(diǎn)的高度為，則有，斜面落點(diǎn)到Q的高度為，則有解得則P到Q的距離故選B7.小物塊放在傾角為θ斜面底端，第一次用平行于斜面向上的拉力作用在物塊上，使物塊沿斜面從靜止開始勻加速運(yùn)動到斜面頂端，如圖甲所示；第二次用與斜面夾角為的拉力作用在物塊上，也使物塊沿斜面從靜止開始勻加速運(yùn)動到斜面頂端，如圖乙所示。若兩次物塊運(yùn)動的時間相等，則（）A.一定大于 B.一定小于C.若斜面光滑，一定大于 D.若斜面粗糙，一定大于【答案】C【解析】設(shè)斜面不光滑，則有解得其中，由此可見，當(dāng)斜面粗糙時有可能大于、可能等于，也可能小于；當(dāng)斜面光滑時，有一定大于。故選C。二、多項(xiàng)選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，有兩個或兩個以上選項(xiàng)符合題目要求，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。8.在水平地面上的P點(diǎn)先后斜向上拋出A、B兩個小球，結(jié)果兩個小球落在地面上的同一點(diǎn)Q，已知A球運(yùn)動的最大高度比B球運(yùn)動的最大高度大，不計空氣阻力，不計小球的大小，則下列說法正確的是（）A.A球在空中運(yùn)動的時間長 B.A球在空中運(yùn)動的最小速度大C.A球的速度變化量大 D.A球拋出時的初速度大【答案】AC【解析】AB。由于A球運(yùn)動的最大高度比B球運(yùn)動的最大高度大，豎直方向因此A球拋出初速度的豎直分速度大，因而在空中運(yùn)動的時間長，水平方向，由于水平位移相同，因此A球在空中運(yùn)動的最小速度小，故A正確，B錯誤；C．因A球在空中運(yùn)動的時間長，由可知，A球的速度變化量大，故C正確；D．A球拋出時豎直分速度大，水平分速度小，因此兩拋出的初速度大小關(guān)系不能確定，故D錯誤。故選AC。9.某天文愛好者觀測繞地球做勻速圓周運(yùn)動衛(wèi)星，測出不同衛(wèi)星的線速度v和軌道半徑r，作出圖像如圖所示，已知地球的半徑為R，引力常量為G，則下列說法正確的是（）A.地球的質(zhì)量為B.地球的第一宇宙速度為C.地球表面的重力加速度為D.線速度為的衛(wèi)星與地心連線在單位時間內(nèi)掃過的面積為【答案】BD【解析】A．衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動，由萬有引力提供向心力可得結(jié)合圖像可得解得故A錯誤；B．對于地球近地衛(wèi)星，同理，根據(jù)解得故B正確；C．根據(jù)萬有引力等于重力解得故C錯誤；D．由題圖可得線速度為的衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動的半徑則衛(wèi)星做圓周運(yùn)動的周期則單位時間內(nèi)掃過的面積故D正確。故選BD。10.如圖所示，物體A、B放在水平圓盤的一個直徑上，用不可伸長的輕繩相連，繩子剛好伸直，圓盤可繞豎直軸轉(zhuǎn)動，A、B到軸的距離分別為2r和r，兩物塊的質(zhì)量關(guān)系為兩物塊與圓盤面的動摩擦因數(shù)均為μ，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，輕繩能承受的拉力足夠大，當(dāng)圓盤以不同角速度繞軸勻速轉(zhuǎn)動時，下列說法正確的是（）A.由于，因此A、B受到的摩擦力始終為零B.隨著轉(zhuǎn)動角速度增大，A、B始終不會滑動C.隨著轉(zhuǎn)動角速度增大，最終A沿圓盤半徑向外滑動D.隨著轉(zhuǎn)動角速度增大，B受到的最大摩擦力與A受到的最大摩擦力相等【答案】BD【解析】A．由于輕繩開始剛好伸直，沒有張力，因此圓盤轉(zhuǎn)動后，A、B開始隨圓盤轉(zhuǎn)動需要的向心力由靜摩擦力提供，故A錯誤；BCD．物塊A剛好要滑動時，有解得此時B受到的摩擦力繼續(xù)增大轉(zhuǎn)動角速度，輕繩開始有拉力并和摩擦力一起提供向心力，當(dāng)轉(zhuǎn)動角速度為時，由于可見增加的向心力相同且都由輕繩提供，因此從A剛好要滑動開始，隨著轉(zhuǎn)動的角速度增大，A、B受到的摩擦力大小始終不變，始終等于A、B不可能滑動，故BD正確，C錯誤。故選BD。三、非選擇題：本題共5小題，共54分。11.某興趣小組用圖甲所示的裝置做“探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)，打點(diǎn)計時器所接交流電的頻率為50Hz，沙和沙桶的總質(zhì)量為m，小車與砝碼的總質(zhì)量為M。（1）若要探究加速度a與M的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)時應(yīng)該讓m與M的大小關(guān)系滿足______（填“m遠(yuǎn)小于M”“m等于M”或“m遠(yuǎn)大于M”）。平衡摩擦力時，調(diào)整長木板的傾斜程度使得被輕推出的小車在______（填“掛”或“不掛”）沙桶的情況下，能沿長木板勻速下滑，實(shí)驗(yàn)時應(yīng)該調(diào)整長木板左端滑輪的高度讓牽引小車的細(xì)線______。（2）某次實(shí)驗(yàn)，按正確的操作打出的一條紙帶如圖乙所示，紙帶上標(biāo)出了連續(xù)的5個計數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E，相鄰兩個計數(shù)點(diǎn)之間還有四個計時點(diǎn)未標(biāo)出，圖上標(biāo)出了各計數(shù)點(diǎn)到A點(diǎn)之間的距離，由此求得此次實(shí)驗(yàn)中小車的加速度______（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字），若此次實(shí)驗(yàn)過程交流電發(fā)生波動，實(shí)際頻率大于50Hz，則測出的加速度______（填“偏大”“偏小”或“不變”）。（3）保持沙桶和沙的質(zhì)量m不變，多次改變車上砝碼的質(zhì)量進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測得多組小車運(yùn)動的加速度a及小車與砝碼的總質(zhì)量M，若由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的圖線應(yīng)該是下圖中的______。A. B.C. D.【答案】（1）遠(yuǎn)小于不掛平行（2）偏?。?）C【解析】【小問1詳解】[1]實(shí)驗(yàn)探究a與M關(guān)系時，應(yīng)該讓m與M的大小關(guān)系滿足m遠(yuǎn)小于M；[2]平衡摩擦力時，調(diào)整長木板的傾斜程度使得被輕推出的小車在不掛沙桶的情況下，能沿長木板勻速下滑；[3]實(shí)驗(yàn)時應(yīng)該調(diào)整長木板左端滑輪的高度讓牽引小車的細(xì)線與長木板平行?！拘?詳解】根據(jù)題意可知相鄰計數(shù)點(diǎn)間時間間隔[1]由逐差法可得加速度[2]若實(shí)際頻率大于50Hz，則實(shí)際打點(diǎn)周期小于0.02s，若計算時還用0.02s計算，則測出的加速度偏小?！拘?詳解】在研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時，由于平衡了摩擦力，分別對小車、沙桶及沙受力分析，由牛頓第二定律可得，解得得由于沙和沙桶的質(zhì)量不變，所以由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的圖線為正比例函數(shù)。故選C。12.某同學(xué)用如圖所示裝置做“探究向心力大小與角速度大小的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)，力傳感器A、B（厚度忽略不計）分別固定在豎直桿上，質(zhì)量為m的磁性小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）用細(xì)線a、b連接，細(xì)線a、b的另一端分別連接在力傳感器A、B上，拉動小球，調(diào)節(jié)細(xì)線a和b的長度，使a、b兩細(xì)線都伸直時細(xì)線a水平，測出細(xì)線a、b的長度L1、L2，兩細(xì)線拉直時，在磁性小球附近固定磁傳感器。重力加速度大小為g。（1）讓豎直桿轉(zhuǎn)動，帶動磁性小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動（細(xì)線a、b始終繃直），磁性小球經(jīng)過磁傳感器時，磁傳感器會顯示一個磁場脈沖，將其中一個脈沖記為1，并開始計時，到出現(xiàn)第n個脈沖時用時為t，力傳感器A、B分別記錄下細(xì)線a、b上的拉力大小F1、F2。則小球做圓周運(yùn)動的角速度大小為ω=______；向心力大小為Fn=______；小球的質(zhì)量m=______（用含g的式子表達(dá)）；（2）改變轉(zhuǎn)動的角速度，測得多組F1及時間t，作圖像，如果作出的圖像是一條傾斜直線，圖線的斜率等于______，圖像與縱軸的截距等于______，則表明小球做勻速圓周運(yùn)動時，在質(zhì)量、半徑一定的條件下、向心力與角速度平方成正比。（3）實(shí)驗(yàn)中會發(fā)現(xiàn)，改變轉(zhuǎn)動的角速度，力傳感器B的示數(shù)______（填“變大”“變小”或“不變”）?！敬鸢浮浚?）（2）（3）不變【解析】【小問1詳解】[1]從接收到第一個強(qiáng)磁場記為1，并開始計時，測得磁傳感器接收到n次強(qiáng)磁場所用時間為t，則小球做圓周運(yùn)動的周期為小球做圓周運(yùn)動的角速度為[2][3]設(shè)細(xì)線b與豎直方向夾角為θ，豎直方向水平方向上解得，【小問2詳解】[1][2]由（1）問可知整理可得由于圖像是一條傾斜直線，則圖線的斜率為圖像與縱軸的截距為【小問3詳解】由（1）問可知，力傳感器B的示數(shù)為由于a、b兩細(xì)線都伸直，則細(xì)線a、b的長度L1、L2保持不變，小球的質(zhì)量m也不變，所以F2不變。13.如圖所示，A、B是繞地球做勻速圓周運(yùn)動的兩顆衛(wèi)星，兩衛(wèi)星運(yùn)動軌道在同一平面內(nèi)，且繞地球做圓周運(yùn)動的繞行方向相同，A、B繞行的周期分別為和T，A、B在運(yùn)動過程中的最近距離為d，地球半徑為R，引力常量為G，忽略地球的自轉(zhuǎn)，求：（1）衛(wèi)星B的軌道半徑；（2）地球表面的重力加速度?！敬鸢浮浚?）（2）【解析】【小問1詳解】設(shè)B的軌道半徑為r,則A的軌道半徑為，根據(jù)萬有引力提供向心力，對A、B分別有聯(lián)立解得【小問2詳解】根據(jù)結(jié)合聯(lián)立解得14.如圖所示，長、質(zhì)量的平板車A靜止在光滑的水平面上，水平面右端固定一平臺C，C的上表面光滑，水平傳送帶的左端緊靠平臺，傳送帶上表面、平臺上表面及平板車上表面在同一水平面上，傳送帶以的速度沿逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動，質(zhì)量的物塊B以的水平速度從平板車的左端滑上平板車，在平板車右端到達(dá)平臺前，物塊與平板車已相對靜止，平板車與平臺碰撞瞬間即與平臺C鏈接固定不動，物塊繼續(xù)向右滑行但不會從傳送帶的右端滑離，物塊與平板車間的動摩擦因數(shù)為0.5，與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.2，重力加速度g取，求：（1）平板車與平臺碰撞前的速度大??；（2）傳送帶至少為多長?！敬鸢浮浚?）（2）【解析】【小問1詳解】物塊B在平板車上滑行時，根據(jù)牛頓第二定律解得對平板車由牛頓第二定律解得設(shè)物塊滑上平板車至與平板車相對靜止運(yùn)動的時間為，則有解得平板車與平