黑龍江省牡丹江市某校2024-2025學(xué)年高三上學(xué)期8月月考物理試題（解析版）

高級中學(xué)名校試卷PAGEPAGE1牡丹江市省級示范高中2024--2025學(xué)年度高三8月份月考物理試卷考試時間：75分鐘分值：100分一、選擇題（本題共10小題，共46分。在每小題給出的四個選項中，第1~7題只有一項符合題目要求，每小題4分；第8~10題有多項符合題目要求，每小題6分，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有錯選的得0分）1.“天宮課堂”第四課于2023年9月21日15時45分開課，神舟十六號航天員景海鵬、朱楊柱、桂海潮在中國空間站夢天實驗艙面向全國青少年進(jìn)行太空科普授課。在奇妙“乒乓球”實驗中，航天員朱楊柱用水袋做了一顆水球，桂海潮用白毛巾包好的球拍擊球，水球被彈開。對于該實驗下列說法正確的是（）A.夢天實驗艙內(nèi)，水球體積越小其慣性越大B.擊球過程中，水球?qū)Α扒蚺摹钡淖饔昧εc“球拍”對水球的作用力是一對相互作用力C.擊球過程中，水球所受彈力是由于水球發(fā)生形變產(chǎn)生的D.夢天實驗艙內(nèi)可進(jìn)行牛頓第一定律的實驗驗證【答案】B【解析】A．夢天實驗艙內(nèi)，水球體積越小，水球質(zhì)量越小，其慣性越小，故A項錯誤；B．擊球過程中、水球?qū)Α扒蚺摹弊饔昧εc“球拍”對水球的作用力是作用力與反作用力，故B項正確；C．擊球過程中，水球所受彈力是由于球拍發(fā)生形變產(chǎn)生的，故C項錯誤；D．牛頓第一定律是理想情況，不可用實驗直接驗證，故D項錯誤。故選B。2.A、B兩物體如圖疊放，在豎直向上的力F作用下沿粗糙豎直墻面向上勻速運動，則A的受力個數(shù)為（）A.2 B.3 C.4 D.5【答案】B【解析】對AB整體受力分析，整體受力平衡，受重力和力F，如果墻壁對整體有支持力，整體水平方向不能平衡，故墻壁對整體水平方向沒有彈力，也就沒有摩擦力；隔離分析物體A，受重力、B對A的支持力和靜摩擦力，共3個力。故選B3.如圖所示，ab、cd是豎直平面內(nèi)兩根固定的光滑細(xì)桿，a、b、c、d位于同一圓周上，b點為圓周的最低點，c點為圓周的最高點，若每根桿上都套著一個小滑環(huán)(圖中未畫出)，將兩滑桿同時從a、c處由靜止釋放，用t1、t2分別表示滑環(huán)從a到b、c到d所用的時間，則()A.t1＝t2 B.t1>t2 C.t1<t2 D.無法確定【答案】A【解析】設(shè)滑桿與豎直方向的夾角為α，圓周的直徑為d．根據(jù)牛頓第二定律得：滑環(huán)的加速度為；滑桿的長度為s=dcosα；則根據(jù)s=at2得，，可見，時間t與α無關(guān)，故有t1=t2．故選A.4.高空滑索因其驚險刺激而深受年輕人追捧。人通過輕繩與輕質(zhì)滑環(huán)相連，開始下滑前，輕質(zhì)滑環(huán)固定在鋼索上點處，滑環(huán)和人均處于靜止?fàn)顟B(tài)，鋼索和輕繩的夾角關(guān)系如圖所示。設(shè)段鋼索的拉力大小為，段鋼索的拉力大小為，段輕繩的拉力大小為，下列判斷正確的是（）A. B.C. D.【答案】A【解析】以結(jié)點為研究對象，受力情況如圖所示這樣的三個力可以組成一個首尾相接的封閉的矢量三角形如下由圖可知故選A。5.如圖，跳水運動員在離水面3m高的跳臺上練習(xí)跳水，從跳臺上豎直向上起跳后經(jīng)1s的時間運動員落入水中，已知重力加速度大小為g=10m/s2，不計空氣阻力，則運動員起跳的初速度大小為（）A.1m/s B.2m/s C.3m/s D.5m/s【答案】B【解析】設(shè)向上為正方向，則根據(jù)可得解得v0=2m/s故選B。6.圖示描述的是伽利略在比薩斜塔上做落體實驗的故事．不計空氣阻力，小球從塔上自由下落，由靜止開始經(jīng)過第一段h速度的增加量為，經(jīng)過第三段h速度的增加量為，則與的比值滿足（）A. B. C. D.【答案】C【解析】小球做自由落體運動，兩端相同距離h時間之比為由則即故選C。7.利用圖像法研究物理量之間的關(guān)系是常用的一種數(shù)學(xué)物理方法。如圖所示為物體做直線運動時各物理量之間的關(guān)系圖像（x、v、a、t分別表示物體的位移、速度、加速度和時間），則下列說法中正確的是（）A.甲圖表示質(zhì)點做勻速直線運動B.由乙圖中v2-x關(guān)系可求出物體的加速度大小為10m/s2C.由丙圖中關(guān)系可求出物體的加速度大小為4m/s2D.由丁圖中a-t關(guān)系可求出物體在前2s內(nèi)的速度變化量大小為6m/s【答案】C【解析】A．由勻變速直線運動位移—時間公式，可得x-t2圖像的斜率表示，由甲圖得解得所以甲圖表示質(zhì)點做勻加速直線運動，故A錯誤；B．由勻變速直線運動位移—速度公式，整理得則v2-x圖像的斜率為2a，由圖像得解得故B錯誤；C．由勻變速直線運動位移—時間公式，整理得則圖像的斜率為，由圖像得解得則物體加速度大小為4m/s2，故C正確；D．a(chǎn)-t圖像與坐標(biāo)軸所圍面積表示速度的變化量，由圖像得，前2s內(nèi)的速度變化量大小故D錯誤。故選C。8.如圖甲所示，輕彈簧豎直固定在水平面上，一質(zhì)量為m=0.2kg的小球，從彈簧上端某高度處自由下落，從它接觸彈簧到彈簧壓縮至最短的過程中（彈簧始終在彈性限度內(nèi)），其速度v和彈簧壓縮量之間的函數(shù)圖像如圖乙所示，其中A為曲線的最高點，小球和彈簧接觸瞬間機械能損失不計，取，則下列說法正確的是（）A.小球剛接觸彈簧時速度最大B.當(dāng)時，小球處于失重狀態(tài)C.該彈簧的勁度系數(shù)為D.從接觸彈簧到壓縮至最短的過程中，小球的加速度先減小后增大【答案】CD【解析】A．小球剛接觸彈簧時，重力大于彈力，合力向下，小球會繼續(xù)加速，直到彈力等于重力，此時速度最大，故A錯誤；B．如圖可知，圖像中最高點對應(yīng)彈簧壓縮量為0.1m，此時速度最大，加速度為零，彈力等于重力，則可知當(dāng)時，彈力大于重力，合力向上，小球處于超重狀態(tài)，故B錯誤；C．由圖可知最高點對應(yīng)彈簧壓縮量為0.1m，此時速度最大，加速度為零，彈力等于重力，則有解得故C正確；D．從接觸彈簧到壓縮至最短的過程中，當(dāng)速度達(dá)到最大值之前有mg-F彈=ma重力大于彈力，彈力逐漸增大，加速度逐漸減小，當(dāng)速度達(dá)到最大值后，小球開始減速，有F彈-mg=ma重力不變，彈力大于重力且逐漸增大，則加速度增大，綜合可得加速度先減小后增大，故D正確。故選CD。9.如圖所示，一表面光滑的半球形物體固定在水平面上，其截面如圖所示，一光滑小環(huán)D固定在半球形物體球心O的正上方，一輕繩穿過小環(huán)D一端與放在半球形物體上的小球P相連，另一端與一輕彈簧連接，用手拿住彈簧的另一端A，DA始終水平?，F(xiàn)手拿著彈簧A端向右緩慢移動一段距離（小球P未到達(dá)半球最高點前），在此過程中，下列說法正確的是（）A.彈簧伸長量減小 B.彈簧長度伸長C.小球?qū)Π肭蛐挝矬w的壓力逐漸增大 D.半球形物體對小球支持力大小不變【答案】AD【解析】以小球為研究對象，分析小球受力情況，受重力G，細(xì)線的拉力T和半圓柱面的支持力N，作出N、T的合力F，如圖由平衡條件得知F=G由△NFP∽△PDO得聯(lián)立可得，由題意，緩慢地將小球從初始位置拉到圓柱頂點之前的過程中，DO、PO（即半徑）不變，PD長度變小，可見T變小，N的大小不變。即彈簧的長度變短，彈簧秤的示數(shù)變小。由牛頓第三定律知半球?qū)π∏虻闹С至εc小球?qū)Π肭虻膲毫Υ笮∈冀K相等，方向雖然變了但大小始終沒變，因此小球?qū)Π肭虻膲毫σ膊蛔?，故AD正確；BC錯誤。故選AD。10.如圖甲所示，在水平地面上有一長木板B，其上疊放木塊A。假定木板與地面之間、木塊與木板之間的最大靜摩擦力都和滑動摩擦力相等。用一水平力F作用于B，A、B的加速度與F的關(guān)系如圖乙所示，重力加速度g取，則下列說法正確的是（）A.A的質(zhì)量為0.25kgB.B的質(zhì)量為1.0kgC.B與地面間的動摩擦因數(shù)為0.2D.A、B間的動摩擦因數(shù)為0.2【答案】BC【解析】D．設(shè)A、B質(zhì)量分別為m1、m2，由乙圖可知，當(dāng)時，A、B發(fā)生相對運動，A在滑動摩擦力的作用下加速度保持4m/s2不變，對A由牛頓第二定律可得解得A、B間的動摩擦因數(shù)為D錯誤；AB．由乙圖可知，B與地面間最大靜摩擦力（滑動摩擦力）為當(dāng)時，A、B達(dá)到最大共同加速度4m/s2，對A、B整體由牛頓第二定律可得當(dāng)時，A、B發(fā)生相對運動，此時B加速度為8m/s2，對B據(jù)牛頓第二定律可得聯(lián)立解得，A錯誤，B正確；C．B與地面間滑動摩擦力可表示為解得B與地面間的動摩擦因數(shù)為C正確。故選BC。二、填空題（共2小題，每空2分、共14分）11.某同學(xué)用如圖所示的實驗裝置來驗證“力的平行四邊形定則”。彈簧測力計A掛于固定點P，下端用細(xì)線掛一重物M。彈簧測力計B的一端用細(xì)線系于O點，手持另一端拉動彈簧測力計，使結(jié)點O靜止在某位置。分別讀出彈簧測力計A和B的示數(shù)，并在貼于豎直木板的白紙上記錄O點的位置和細(xì)繩的方向。（1）本實驗用的彈簧測力計的示數(shù)單位為N，圖中A的示數(shù)為___________N。（2）下列實驗要求不必要的是_________。A.改變拉力，進(jìn)行多次實驗，每次都要使O點靜止在同一位置B.測量重物M所受的重力C.細(xì)線方向應(yīng)與木板平面平行D.每次實驗時，手持彈簧測力計B必須水平拉動，使OB與豎直方向垂直（3）實驗結(jié)束后，小明同學(xué)用其中一個彈簧測力計探究“彈簧所受彈力F與彈簧長度L的關(guān)系”，繪出如圖所示圖像，則彈簧測力計的原長為_________cm，勁度系數(shù)為___________N/m（結(jié)果均保留一位小數(shù)）?！敬鸢浮浚?）2.6（2）AD（3）3.0200.0【解析】【小問1詳析】該彈簧測力計的精度為0.2N，根據(jù)讀數(shù)規(guī)律，該讀數(shù)為2.6N；小問2詳析】A．該實驗通過兩根彈簧測力計與重物M，測量出三根細(xì)線的拉力大小，通過分析O點在三個力作用下處于平衡來得到實驗結(jié)論，因此進(jìn)行多次實驗時，每次O點靜止的位置可以不同，A錯誤；B．由于實驗需要測量OM段細(xì)線的拉力，而該拉力大小等于重物M的重力，則實驗時需要測量重物M所受的重力，B正確；C．為了減小作圖時的實驗誤差，能夠盡量準(zhǔn)確地在白紙上表示力的大小，實驗時，細(xì)線方向應(yīng)與木板平面平行，C正確；D．該實驗是通過分析O點在三個力作用下處于平衡來得到實驗結(jié)論，因此，每次實驗時，并不需要手持彈簧測力計B必須水平拉動，也不需要使OB與豎直方向垂直，D錯誤；本題選不必要項，故選AD?！拘?詳析】[1][2]令彈簧原長為L0，則有結(jié)合圖像可知12.某實驗小組用如圖甲所示的裝置做“探究小車加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗。將木板固定在水平桌面上，在砂桶中放入適量細(xì)砂，閉合打點計時器開關(guān)，由靜止釋放小車，記錄圖甲中力傳感器的示數(shù)F，利用紙帶上打出的點計算出小車的加速度；改變砂桶中細(xì)砂的質(zhì)量重復(fù)實驗，得到多組F、a，以小車的加速度a為縱坐標(biāo)，力傳感器的示數(shù)F為橫坐標(biāo)，描點得到如圖乙所示的a-F圖像。回答下列問題：（1）實驗中砂與砂桶的總質(zhì)量______（填“需要”或“不需要”）遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量。（2）根據(jù)圖乙中的數(shù)據(jù)可知，小車和動滑輪的總質(zhì)量為______kg，小車運動過程中受到的阻力大小為______N?！敬鸢浮浚?）不需要（2）0.40.2【解析】【小問1詳析】本實驗由力傳感器可以直接測得力的大小，故不需要砂與砂桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量?！拘?詳析】[1]由牛頓第二定律得得由圖象可知圖線的斜率故小車的質(zhì)量[2]由縱截距得三、計算題（共3題，第13題10分，第14題12分，第15題18分，共40分）13.ETC是日前世界上最先進(jìn)的路橋收費方式，它通過安裝在車輛擋風(fēng)玻璃上的車載電子標(biāo)簽與設(shè)在收費站ETC通道上的微波天線進(jìn)行短程通信，利用網(wǎng)絡(luò)與銀行進(jìn)行后臺結(jié)算處理，從而實現(xiàn)車輛不停車就能支付路橋費的目的．2015年我國ETC已實現(xiàn)全國聯(lián)網(wǎng)，大大縮短了車輛通過收費站的時間．假設(shè)一輛汽車以10m/s的速度駛向收費站，若進(jìn)入人工收費通道，它從距收費窗口20m處開始減速，至窗口處恰好停止，再用10s時間完成交費；若進(jìn)入ETC通道，它從某位置開始減速，當(dāng)速度減至5m/s后，再以此速度勻速行駛5m即可完成交費．若兩種情況下，汽車減速時加速度相同，求：（1）汽車進(jìn)入ETC通道減速行駛的位移；（2）汽車從開始減速到交費完成，從ETC通道通行比人工收費通道節(jié)省的時間?！敬鸢浮浚?）（2）【解析】(1)根據(jù)速度位移公式得，勻減速直線運動的加速度大小為汽車在ETC收費通道，勻減速直線運動的位移為(2)過人工收費通道,勻減速直線運動的時間為汽車進(jìn)入人工收費通道，從開始減速到交費完成所需的時間t=4+10s=14s汽車在ETC收費通道，勻減速運動的時間為t1==2s勻減速運動的位移為x1==25?100?5m=15m勻速行駛的時間為t2==1s從開始減速到交費完成所需的時間為t=t1+t2=3s因為經(jīng)過ETC通道勻減速運動的位移和勻速運動的位移之和等于經(jīng)過人工收費通道的位移，可知節(jié)省的時間為△t=t3+10?t=4+10?3=11s14.如圖所示，質(zhì)量為M的半圓柱體P放置于水平面上，一根輕質(zhì)細(xì)線跨過光滑定滑輪，一端與質(zhì)量為的小球A連結(jié)，另一端系在天花板上的點，光滑的質(zhì)量不計的動滑輪置于、之間的細(xì)線上，下面通過輕質(zhì)細(xì)繩掛著質(zhì)量為m的小球B。已知半圓柱體P及兩小球A、B均處于靜止?fàn)顟B(tài)，與豎直方向成30°，細(xì)線與天花板之間的夾角為37°，重力加速度為g，，求：（1）輕質(zhì)細(xì)繩的張力大??；（2）圓柱體P對水平面的摩擦力和壓力大小?！敬鸢浮浚?）（2），【解析】【小問1詳析】同一根細(xì)線上的拉力大小相等，設(shè)細(xì)線拉力大小為T，對動滑輪O3和小球B整體進(jìn)行受力分析，如圖所示根據(jù)平衡條件得解得【小問2詳析】對小球A和半圓柱體P整體受力分析，如圖所示設(shè)P受到摩擦力為f，支持力為FN，根據(jù)平衡條件得解得，由牛頓第三定律可得，P對水平面的摩擦力和壓力大小分別為，15.如圖所示，質(zhì)量為的物塊（可視