四川省资阳市雁江区伍隍中学2023-2024学年高三物理上学期9月月考试题（Word版附解析）

伍隍中学2021级高三9月月考物理试题一、选择题（1—5题为单选题，6—8题为多选题，共48分.）1.如图所示，轻杆AC垂直插入竖直墙内并固定，另一端装一光滑定滑轮，绳了BCD跨过滑轮挂着一重为G的物体，绳子B端固定在墙上，BC与墙之间的夹角为θ。若把绳子B端向上移动少许，则（　　）A.绳子的拉力减小B.绳子的拉力增大C.轻杆对滑轮的作用力减小D.轻杆对滑轮的作用力增大【答案】C【解析】【详解】AB．对重物受力分析可知，受到重力与绳子的拉力，由平衡可知，绳子的拉力与重物的重力大小相等，则绳子的拉力不变，故AB错误；CD．由滑轮平衡可知，杆对滑轮的作用力大小与绳对滑轮作用力大小相等，方向相反，由于同一绳子，则绳中拉力大小相等且不变，当把绳子B端向上移动少许，两段绳间的夹角变大，则两绳拉力的合力减小，所以轻杆对滑轮的作用力减小，故C正确，D错误。故选C。2.如图所示的位移（x）—时间（t）图像和速度（v）—时间（t）图像中给出四条图线，甲、乙、丙、丁代表四辆车由同一地点向同一方向运动的情况，则下列说法正确的是（　　）A.甲车做曲线运动，乙车做直线运动B.时间内，甲车通过的路程大于乙车通过的路程C.时间内，丙、丁两车在时刻相距最远 D.时间内，丙、丁两车的平均速度相等【答案】C【解析】【详解】A．根据位移—时间图像的斜率表示速度，由图像可知：乙图线的斜率不变，说明乙的速度不变，做匀速直线运动，甲做速度越来越小的变速直线运动，选项A错误；B．在时刻两车的位移相等，又都是单向直线运动，所以两车路程相等，选项B错误；C．由图线与时间轴围成的面积表示位移可知：在时刻面积差最大，所以丙、丁两车相距最远，选项C正确；D．0—时间内，丙的位移小于丁的位移，时间相等，平均速度等于位移与时间的比值，所以丙车的平均速度小于丁车的平均速度，选项D错误。故选C。3.如图所示，质量为0.5kg的物块A放在一个静止的矩形木箱内，物块A和木箱水平底板之间的动摩擦因数为0.3。物块A的右边被一根轻弹簧用1.2N的水平拉力拉着保持静止。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。重力加速度g=10m/s2。现在要使弹簧能拉动物块A，使其相对木箱底板水平向右移动，木箱的运动情况可能是（）A.水平向右做匀加速运动，加速度的大小a=0.5m/s2B.水平向左做匀加速运动，加速度的大小a=0.5m/s2C.竖直向上做匀加速运动，加速度的大小a=3.0m/s2D.竖直向下做匀加速运动，加速度的大小a=3.0m/s2【答案】D【解析】【详解】A．物块A和木箱水平底板之间的最大静摩擦力为要使弹簧能拉动物块A，使其相对木箱底板水平向右移动，木箱给物块A的摩擦力必须水平向左，以A为 研究对象，根据牛顿第二定律有解得木箱水平向右做匀加速运动时，物块A和木箱加速度方向相反，物块A相对木箱底板不能水平向右移动，故A错误；B．若木箱水平向左做匀加速运动，物块A和木箱加速度方向相同物块A相对木箱底板不能水平向右移动，故B错误；，C．木箱竖直向上做匀加速运动，以A为研究对象，竖直方向根据牛顿第二定律有底板对A的支持力大小为摩擦力大小为物块A相对木箱底板静止，故C错误；D．木箱竖直向下做匀加速运动，以A为研究对象，竖直方向根据牛顿第二定律有底板对A的支持力大小为摩擦力大小为物块A相对木箱底板能水平向右移动，故D正确；故选D。4.建筑工人常常徒手向上抛砖块，当砖块上升到最高点时被楼上的师傅接住。在一次抛砖的过程中，砖 块运动3s到达最高点，将砖块的运动匀变速直线运动，砖块通过第2s内位移的后用时为t1，通过第1s内位移的前用时为t2，则满足（）A.B.C.D.【答案】C【解析】【详解】竖直向上抛砖是匀变速直线运动，经过3s减为0，可以从最高点开始逆向思维，把上升过程反过来看作自由落体运动。根据自由落体运动的公式，得第1s内，第2s内，第3s内的位移之比为从最高点开始，设第1s内位移为x，则第2s内为3x，第3s内为5x。所以从最高点开始，砖块通过上抛第2s位移的后的位移为第2个x，通过第1s内位移的前的位移即为第9个x，按照自由落体公式可得所以所以ABD错误，C正确。故选C。5.车厢顶部固定一滑轮，在跨过定滑轮绳子的两端各系一个物体，质量分别为m1、m2，且m2>m1，m2静止在车厢底板上，当车厢向右运动时，m1、m2与车厢保持相对静止，系m1的那段绳子与竖直方向夹角为θ，系m2的那段绳子保持竖直，如图所示。绳子的质量、滑轮与绳子的摩擦忽略不计，下列说法正确的是（　　）A.车厢的加速度为gsinθ B.车厢底板对m2支持力为（m1+m2）gC.绳子中的张力大小为m1gcosθD.车厢底板对m2摩擦力为m2gtanθ【答案】D【解析】【详解】AC．对物体m1受力分析如图甲所示竖直方向水平方向解得，车厢与m1的加速度相同为，方向水平向右，绳子的张力大小为，故AC错误；BD．对物体m2受力分析如图乙所示竖直方向水平方向 解得，故B错误，D正确故选D。6.质量为m的物体，在汽车的牵引下由静止开始运动，当汽车的速度为v时，细绳与水平面间的夹角为，则下列说法中正确的是（）A.此时物体的速度大小为B.此时物体的速度大小为C.若汽车做匀速运动，则绳子上的拉力等于物体的重力D.若汽车做匀速运动，则绳子上的拉力大于物体的重力【答案】BD【解析】【详解】AB．小车的运动可以看成是两个分运动的合成，一个是沿绳子拉伸方向的分运动，另一个垂直绳子方向绕滑轮转动的分运动，将小车的速度分解成沿绳子方向的分速度和垂直于绳子的分速度，物体上升的速度等于小车沿绳子方向的分速度，故有A错误B正确；CD．若汽车做匀速运动，即汽车速度v保持不变，绳子与水平面的夹角减小，由可知物体的速度增大，物体向上做加速运动，加速度方向向上，合力方向向上，绳子拉力大于物体重力，C错误，D正确。 故选BD。7.如图所示，质量为m的小球与轻质弹簧相连，穿在竖直光滑的等腰直角三角形的杆AC上，杆BC水平弹簧下端固定于B点，小球位于杆AC的中点D时，弹簧处于原长状态。现把小球拉至D点上方的E点由静止释放，小球运动的最低点为F，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）A.小球运动D点时速度最大B.ED间的距离等于DF间的距离C.小球运动到D点时，杆对小球的支持力为D.小球在F点时弹簧的弹性势能大于在E点时弹簧的弹性势能【答案】CD【解析】【分析】分析圆环沿杆下滑的过程的受力和做功情况，只有重力和弹簧的拉力做功，所以圆环机械能不守恒，但是系统的机械能守恒；沿杆方向合力为零的时刻，圆环的速度最大。【详解】A．圆环沿杆滑下，ED段受到重力和弹簧弹力（杆对小球的支持力垂直于杆，不做功），且与杆的夹角均为锐角，则小球加速，D点受重力和杆对小球的支持力，则加速度为，仍加速，DF段受重力和弹簧弹力，弹力与杆的夹角为钝角，但一开始弹力较小，则加速度先沿杆向下，而F点速度为0，则DF段，先加速后减速，D点时速度不是最大，故A错误；B．若ED间的距离等于DF间的距离，则全过程，全过程小球重力势能减少，弹性势能不变，则系统机械能不守恒，故B错误；C．D点受重力和杆对小球的支持力，垂直于杆方向受力分析得杆对小球的支持力为，故C正确；D．若ED间的距离等于DF间的距离，则全过程，全过程小球重力势能减少，弹性势能不变，则ED间的距离应小于DF间的距离，则全过程，全过程小球重力势能减少，弹性势能增大，则系统机械能守恒，故D正确；故选CD。 【点睛】本题考查弹簧存在的过程分析，涉及功能关系。8.由于疫情反复，人们防疫意识不断增强，有的小区利用传送带传送生活用品。在某小区，倾斜传送带从A端到端长度为与水平面之间的夹角为，传送带保持大小为的速度顺时针运转，如图所示。一个可视为质点的物体轻放在传送带A端，物体和传送带之间的动摩擦因数为0.8，，，。则下列说法正确的是（　　）A.物体从A端到端的整个运动过程中一直受到滑动摩擦力B.物体在倾斜传送带上先做匀加速运动，再做匀速运动C.物体在倾斜传送带上先做匀加速运动，再做匀减速运动D.物体经到达传送带端【答案】BD【解析】【详解】物体开始放上时，受向上的滑动摩擦力，加速度当加速到共速时则用时间向上的位移因可知，以后物体相对传送带静止，物块受静摩擦力作用一起向上匀速运动，则到达顶端时用时间即物体经到达传送带端。故选BD。二、实验题（第9题6分，第10题9分，共15分.） 9.在《探究加速度与力、质量的关系》实验中，某组同学用如图所示装置，来研究小车质量不变的情况下，小车的加速度与小车受力的关系。(1)下列措施中不正确的是____A．首先要平衡摩擦力，使小车受到合力就是细绳对小车的拉力；B．平衡摩擦力的方法就是在塑料小桶中添加砝码，使小车能匀速滑动C．每次改变拉小车的拉力后都不需要重新平衡摩擦力D．实验通过在塑料桶中增加砝码来改变小车受到的拉力(2)某组同学由实验得出数据，画出的的关系图线，从图像中可以看出，作用在物体上的恒力F=______N。当小车的质量为5kg时，它的加速度为______m/s2。【答案】①.B②.5③.1【解析】【分析】【详解】(1)[1]A．首先要平衡摩擦力，使小车受到合力等于细绳对小车的拉力，A正确，不符合题意；B．平衡摩擦力的方法就是不悬挂小桶时，使小车带着纸带匀速滑动，B错误，符合题意；C．每次改变拉小车的拉力后都不需要重新平衡摩擦力，C正确，不符合题意；D．实验通过在塑料桶中增加砝码来改变小车受到的拉力，D正确，不符合题意。故选B。(2)[2]由牛顿第二定律可得图线的斜率表示合力F，即 [3]当小车的质量为5kg时，，对照图线可知，它的加速度为1m/s2。10.某同学采用如图甲所示的装置做“验证力的平行四边形定侧”实验，OA为橡皮绳，OB与OC为细绳，某次测量时先用两个弹簧测力计将橡皮绳与细绳的结点拉到O点，并记下弹簧测力计的弹力，接着改用一个弹簧测力计也将结点拉到O点，并记下弹簧测力计的弹力.图乙为各个力的示意图。（1）该实验主要采用的科学方法是______A．控制变量法B．理想实验法C．类比法D．等效替代法（2）图甲中弹簧测力计的示数为______N（3）下列关于实验的要求错误的是______A．实验中弹簧测力计拉细绳时必须与木板平行，读数时视线正对弹簧测力计刻度B．与弹簧测力计相连的细绳应尽量短些C．实验中，先将其中一个弹簧测力计沿某一方向拉到量程允许的最大值，然后只需调节另一弹簧测力计拉力的大小和方向，把橡皮绳与细绳的结点拉到O点D．改变拉力进行多次实验，细绳与橡皮绳结点位置可以与O点位置不同（4）如果开始两弹簧测力计的夹角小于90°，保持弹簧测力计B的方向以及结点O的位置不变，将弹簧测力计C沿逆时针方向缓慢转动，则关于弹簧测力计读数的变化情况正确的是______A．弹簧测力计B的读数先增大后减小，弹簧测力计C的读数减小B．弹簧测力计B的读数先减小后增大，弹簧测力计C的读数增大C．弹簧测力计B的读数减小，弹簧测力计C的读数先增大后减小D．弹簧测力计B的读数增大，弹簧测力计C的读数先减小后增大【答案】①.D②.3.80③.BC④.D【解析】【详解】（1）[1]合力与分力是等效替代的关系，所以本实验采用的是等效替代法，故选D； （2）[2]由题图甲得，弹簧测力计的示数为3.80N；（3）[3]A．弹簧测力计、细绳、橡皮绳都应与木板平行，可以减小误差，A正确，不符合题意；B．与弹簧测力计相连的细绳要适当长些，标记同一细绳方向的两点要适当远些，可以减少记录力的方向时造成的误差，B错误，符合题意；C．两个拉力应该同时增大，不需要先将某一个力拉至量程允许的最大值，C错误，符合题意；D．实验需要记录拉力的大小与方向，为得出普遍结论，应改变拉力进行多次实验，只需控制合力与分力作用效果相同，不需要控制不同组实验力的作用效果都相同，D正确，不符合题意；故选BC；（4）[4]作出两弹簧测力计的合力，如图所示C的弹力、B的弹力以及合力F构成力的三角形，现将弹簧测力计C沿逆时针方向缓慢转动，而合力F保持不变，显然弹簧测力计C的读数先减小后增大，弹簧测力计B的读数增大。故选D。三、计算题（第11题12分，第12题20分，共32分.）11.风光旖旎的鄱阳湖吸引了八方游客前来游玩。有艘游轮以最大速度匀速行驶在湖面上，因为前面有中华鲟跃出，游轮从距中华鲟较远的地方开始减速，做匀减速直线运动，当游轮减速到时，中华鲟潜没，游轮开始做匀加速直线运动，并且只用了减速过程的一半时间游轮就加速到原来的速度，从开始减速到恢复原速的过程用了。（1）分别求游轮减速与加速过程中的加速度大小；（2）若中华鲟在游轮开始减速的同时以，与游轮同向做匀加速直线运动，且以这个时刻为，求中华鲟与游轮速度相同的时刻。【答案】（1），；（2）或【解析】【分析】 【详解】（1）游轮做匀减速直线运动的时间为，做匀加速直线运动的时间为，由题知，则有，可得，设游轮减速的加速度为，加速的加速度为，根据得游轮减速加速度大小为1.5m/s²，符号表示方向与初速度方向相反。根据得游轮减速加速度大小为3m/s²。（2）当时，中华鲟与游轮速度相同，则有得当时，中华鲟与游轮速度相同，则有得即或时中华鲟与游轮速度相同。12.如图所示，倾角θ=37°的斜面体固定在水平地面上，斜面长L=2.4m。质量M=2.0kg的B物体放在斜面底端，与斜面间的动摩擦因数μ=0.25，通过轻细绳跨过光滑的定滑轮与A物体相连接，连接B的细绳与斜面平行。A的质量m=2.5kg，绳拉直时用手托住A物体使其在距地面h高处由静止释放，着地后立即停止运动。A、B物体均可视为质点，取g=10m/s2，sin37º=0.6，cos37º=0.8。 (1)求A物体下落的加速度大小及绳子拉力T的大小；(2)求当A物体从多高处静止释放，B物体恰好运动至斜面最高点；(3)若A物体从h1=1.6m处静止释放，要使B物体向上运动且不从斜面顶端滑出，求A物体质量m的取值范围。（设B物体受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力）【答案】(1)2m/s2；20N(2)1.92m(3)【解析】【分析】【详解】(1)根据牛顿第二定律对A有mg-T=ma根据牛顿第二定律对B有代入数据解得a=2m/s2绳子拉力大小T=20N(2)设物体A着地时B的速度为v，A着地后B做匀减速运动的加速度大小为a1根据牛顿第二定律对B有代入数据解得a1=8m/s2对B由运动学公式得：着地前着地后代入数据解得h=1.92m (3)设A着地后B向上滑行距离x，由运动学公式得位移关系满足着地前代入第一问加速度的表达式解得另一方面要能拉动必须有解得所以物体A的质量范围是四、选做题（13题任做题，15分.必须在答题卡上只涂黑所选题的方框.）13.水平光滑直轨道ab与半径为R竖直半圆形光滑轨道bc相切，一小球以初速度沿直轨道ab向右运动，如图所示，小球进入半圆形轨道后刚好能通过最高点c，然后小球做平抛运动落在直轨道上的d点。则（　　）A.小球到达c点的速度为B.小球在b点时对轨道的压力为C.小球在直轨道上的落点d与b点距离为2RD.小球从c点落到d点需要时间为 E.整个过程中小球机械能减小【答案】ACD【解析】【详解】A．在c点时，重力提供向心力得解得故A正确；B．从b点到c点，根据机械能守恒定律得在b点，由牛顿第二定律得解得根据牛顿第三定律得小球在b点时对轨道的压力为，故B错误；CD．c点到d点，小球做平抛运动，竖直方向水平方向联立解得故CD确；E．整个过程中，只有重力做功，小球机械能守恒，故E错误。故选ACD。14.在未来的“星际穿越”中，宇航员发现了一颗未知星球。 （1）若宇航员驾驶飞船绕星球表面做匀速圆周运动，运动一周所需时间为T，把星球看作质量均匀的球体，已知万有引力常量为G，求星球的密度；（2）宇航员来到某星球表面做了如下实验：将一小钢球由距星球表面高h（h远小于星球半径）处由静止释放，小钢球经过时间t落到星球表面，若该星球的半径为R，引力常量为G，求该星球的第一宇宙速度。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）由万有引力提供向心力有得由得（2）由钢球做自由落体运动有设星球的重力加速度为g0，第一宇宙速度为v，则有由重力提供圆周运动向心力即