【文档说明】云南省昆明市五华区云南师范大学附属中学2024-2025学年高三上学期9月月考物理试题 Word版含解析.docx,共(20)页,1.095 MB,由小赞的店铺上传
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物理试卷注意事项:1.答题前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。2.每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。在试题卷上作答无效。3.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。满分100分,
考试用时75分钟。一、单项选择题:本大题共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.第33届夏季奥林匹克运动会于8月11日晚在法国巴黎闭幕,我国体育代表团获得40金27银24铜的好成绩。在以下运动的评分过程中,可将运动员视为质点的
是()A.张雨霏参加女子100米蝶泳比赛B.樊振东参加乒乓球男子单打比赛C.全红婵参加女子单人10米跳台跳水比赛D.吴向东参加男子马拉松比赛【答案】D【解析】【详解】A.张雨霏参加女子100米蝶泳比赛时,要观察他的动作要领,则其大小形状不能忽略不计,不
可看做质点,选项A错误;B.樊振东参加乒乓球男子单打比赛,其大小形状不能忽略不计,不可看做质点,选项B错误;C.全红婵参加女子单人10米跳台跳水比赛,要观察他的动作要领,其大小形状不能忽略不计,不可看做质点,选项C错误;D.吴向东参加男子马
拉松比赛时,其大小形状可以忽略不计,可看做质点,选项D正确。故选D。2.两本质量相等的书上下叠放在高铁车厢里的水平桌面上,书本之间的动摩擦因数为0.5,书与桌面间的动摩擦因数为0.4,若最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度210m/sg=。若两本书都不
相对桌面发生滑动,则高铁的加速度不超过()A.240m/s.B.250m/s.C.280m/s.D.210m/s【答案】A【解析】【详解】因书与桌面间的动摩擦因数小于书本之间的动摩擦因数,则若加速度变大,则书本与桌面之间首先产生滑动,因书与
桌面间的动摩擦因数为μ=0.4,则考虑两本书的整体,由牛顿第二定律可知22mgma=可得24.0m/sag==则高铁加速度不超过4.0m/s2。故选A。3.某同学参加定点投篮比赛,如下图所示,篮球两次出手和进框的位置相同,在空中的运动轨迹分别对应同一竖直平面内的a、b两条曲线。不计空气阻力
,则关于该两次投篮下列说法正确的是()A.轨迹为a的篮球在空中运动的加速度较大B.轨迹为a的篮球在空中运动的时间较短C.轨迹为a的篮球经最高点的速度较小D.轨迹为a的篮球的平均速度较大【答案】C【解析】【详解】A.篮球在空中
均受重力作用,加速度均为重力加速度,故加速度相等,故A错误;BC.篮球做斜抛运动,水平方向上为匀速直线运动,故运动到最高点的速度即为水平方向上的分速度。两次投篮水平位移相同,但轨迹a高度更高,运动时间较长,篮球在轨迹a中
最高点的速度小于篮球在轨迹b中最高点的速度,故B错误,C正确;D.根据xvt=两次篮球的位移相同,轨迹为a的篮球的运动时间较长,则轨迹为a的篮球的平均速度较小,故D错误。故选C。4.如下图所示,倾角为的斜
面上有、、ABC三点,现从这三点分别以不同的初速度同时水平抛出三个的小球abc、、,不计空气阻力,三个小球均落在斜面上的D点,测得::16:8:1ABBCCD=,由此可判断()A.三个小球abc、、做平抛运动的时
间之比为3:2:1B.三个小球abc、、的初速度大小之比为1:3:5C.三个小球落在斜面上时速度方向相同D.三个小球的运动轨迹可能在空中相交【答案】C【解析】【详解】A.根据21sin2lgt=可得2sinltlg=可得三个小球abc、、做平抛运动的时间之比为5:3:1,选项A错误;B
.根据2012tangtyxvt==可得02tangtvt=可得三个小球abc、、的初速度大小之比为5:3:1,选项B错误;C.落到斜面上时的速度与水平方向的夹角0tan2tangtv==可知三个小球落斜面上时速度方向相同,选项C正确;D.三个小球做平抛运动,三个小球的运动轨迹
为抛物线,且交于D点,故三个小球的运动轨迹不可能在在空中相交,故D错误。故选C。5.如下图所示,轻质不可伸长的细绳绕过光滑轻质定滑轮C与物体A、B相连,质量为m的物体A置于倾角为的光滑固定斜面上,质量为M的物体B可沿光滑固定杆无阻力滑动。初始时刻BC绳恰沿水平方向,AC绳与
斜面平行,从当前位置开始将A、B由静止释放,在此后的极短时间内,下列说法正确的是(重力加速度为)g()A.物体A一定沿斜面向上加速B.若sinmgMg,则A不能沿斜面向上加速C.绳子拉力可能小于sinmgD.绳子拉力可能等于sinmg【答案
】A【解析】【详解】AB.由于固定杆光滑,当前位置物体B在竖直方向上只受重力作用,从当前位置开始将A、B由静止释放,物体B将向下运动,由于绳子长度不变,故在此后的极短时间内,物体A一定沿斜面向上加速,故A正确,B
错误;CD.将物体B的速度沿绳方向和垂直于绳方向分解物体A、B沿绳方向的速度相等,则ABsinvv=物体B向下运动的极短时间内,增大,物体A的速度增大,物体A做加速运动,根据牛顿第二定律sin0Tmgma−=故子拉力大于sinmg,故CD错误。故选A。6.如下
图所示的一次函数图像,横轴与纵轴所表示的物理量并未标出,已知图像与横轴、纵轴的交点A、B的坐标分别为()0,0x及()00,,y根据所学的运动学规律,下列说法正确的是()A.若横轴表示时间t,纵轴表示物体的速度v,则0t时刻
物体的速度为()0000yxtx+B.若横轴表示位移x,纵轴表示物体速度的平方2v,则物体的加速度为002yx−C.若横轴表示时间t,纵轴表示物体平均速度v,则物体的加速度为002yx−D.当物体受到竖直向下的拉力F在真空中下落,若横轴表示拉力F,纵轴表示物体加速度a,则物体的质量为00xy【答案
】B【解析】【详解】A.若横轴表示时间t,纵轴表示物体的速度v,则由0vvat=+可知初速度v0=y0加速度00yax=−则0t时刻物体的速度为()0000000000yyxtxvxvatyt+==−=−的选项A错误;B.若横轴表示位移x,纵轴表示物
体速度的平方v2,由2202vvax=+可知图像的斜率002ykax==−可得002yax=−故B正确;C.若横轴表示时间t,纵轴表示物体的平均速度v,由位移—时间公式有2012xvtat=+可得012xvatt=+即012vvat=+对比图
像可得0012yax=−可得002yax=−故C错误;D.当物体受到竖直向下的拉力F在真空中下落,由牛顿第二定律得F+mg=ma变形可得1aFgm=+对比图像可得001ymx=−可得物体的质量为00xmy=−故D错误。故选B。7.如图甲,固定在竖直面
内的光滑圆形管道内有一小球在做圆周运动,小球直径略小于管道内径,管道最低处N装有连着数字计时器的光电门,可测小球经过N点时的速率Nv,最高处M装有力传感器,可测出小球经过M点时对管道作用力F(竖直向上为正),用同一小球以不同的初速度重复
试验,得到F与2Nv的关系图像如图乙,c为图像与横轴交点坐标,b为图像延长线与纵轴交点坐标,重力加速度为g,则下列说法中正确的是()A.小球的质量为5bgB.小球做圆周运动的半径为5cgC.当小球经过N点时满足22Nv
c=,则经过M点时对内管道壁有压力D.若小球经过N点时满足2Nvc=,则经过M点时对外管道壁有压力【答案】B【解析】【详解】AB.设小球的质量为m,做圆周运动的半径为R,从最高点M到最低点N,由动能定理得2211222N
MmgRmvmv=−解得224MNvvgR=−小球经过M点时,根据牛顿第二定律可得2MvmgFmR+=联立可得25NvFmmgR=−根据2NFv−图像的斜率和纵轴截距可得bmcR−=5bmg=−联立解得5bmg=−5cRg=故A错误,B正确;C.由乙图可知,当22Nvc=时,经过M点时对管道
作用力0F,F的方向为竖直向上,对外管道壁有压力,但对内管道壁无压力,故C错误;D.由乙图可知,当2Nvc=时,球经过M点时对管道作用力0F=,故D错误。故选B。二、多项选择题:本大题共3小题,每小题5分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得
5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。8.如下图所示,现有一光滑角形框架OAB,OA边竖直放置,夹角30=,质量为m的小球套在OB杆上,现让框架以OA为轴,以不同的角速度匀速转动,小球均能在水平面内做匀速圆周运动。已
知重力加速度大小为g,下列说法正确的是()A.越大,小球做圆周运动的半径越大B.越大,小球做圆周运动的半径越小C.越大,杆对球的弹力不变D.越大,杆对球的弹力越小【答案】BC【解析】【详解】AB.对框架受力分析根据牛顿第二定律2tanmgFmr==合故可知越大,小球做圆周运动
的半径越小,故A错误,B正确;CD.根据受力分析图知,杆对球的弹力sinmgN=故可知越大,杆对球的弹力不变,故C正确,D错误。故选BC。9.如下图所示,两根轻绳将小球悬挂在天花板上,并处于静止状态。轻绳OM、ON
与竖直方向夹角分别为、()。用1F、2F分别表示OM、ON的拉力,则()A.1F的竖直分力小于2F的竖直分力B.1F的竖直分力等于2F的竖直分力C.1F的水平分力大于2F的水平分力D.1F的水平分力等于2F的水平分力【答案】AD【解析】【详解】CD.
结点O受力如图所示,水平方向12sinsinFF=1F的水平分力等于2F的水平分力。故C错误;D正确;AB.由几何关系,可得11sintancosFF=,22sintancosFF=依题意
,即tantan可得12coscosFF即1F的竖直分力小于2F的竖直分力。故A正确;B错误。故选AD。10.物块P、Q中间用一根轻质弹簧相连,放在光滑水平面上,物块P的质量为2kg,如图甲所示。开始时两物块均静止,弹簧处于原长,0t=时对物块P施加水平向右的恒力F,1st=时撤
去,在01s两物体的加速度随时间变化的情况如图乙所示。整个运动过程中分析正确的是()A.1st=时Q的速度大小等于0.4m/sB.恒力大小为2NC.1st=时P、Q相距最近D.Q的质量为0.5kg【答案】BD【解析】【详解】A.at−图像与坐标轴围成的面积表示
速度变化量,若0~1s内Q的加速度均匀增大,则1st=时Q的速度大小等于Q110.8m/s0.4m/s2v==由图可得实际Q的at−图像与坐标轴围成的面积大于Q的加速度均匀增大时at−图象与坐标轴围成的面积,故1st=时Q的速度大小大于0.4m/s
,故A错误;B.0t=时,对物块P,根据牛顿第二定律可得恒力大小为P021N2NFma===故B正确;C.由at−图像可知1st=前,P的加速度一直大于Q的加速度,则1st=时P的速度大于Q的加速度,之后P、Q的距离继续减小,所以1st=时P、Q相距不是
最近,故C错误;D.由at−图像可知1st=时P、Q的加速度相等,为20.8m/s,以P、Q为整体,根据牛顿第二定律可得PQ()Fmma=+解得Q的质量为QP2kg2kg0.5kg0.8Fmma=−=−=故D正确。故选BD。三
、非选择题:本大题共5小题,共57分。11.小明同学为探究向心力F与线速度v的关系,用如图所示的实验装置完成实验。其中质量为m的小圆柱体放在未画出的水平光滑圆盘上,沿图中虚线做匀速圆周运动。力电传感器测定圆柱体的向心力,光电传感器测定线
速度,轨迹的半径为r。实验过程中保持圆柱体质量和运动半径不变。(1)该同学采用的实验方法为___________。A.等效替代法B.理想化模型法C.控制变量法(2)改变线速度v,并进行多次测量,该同学测出了五组F、v数据,如下表所示:()1/msv−
1.01.52.02.53.0/NF0.881.983.505.507.90该同学利用实验数据做出了以下四个图像,其中能较为直观地展示向心力F与线速度v关系的图像是___________。(3)根据图像分析的结果,小明可以得到实验结论___________。【答案】①
.C②.B③.在质量和轨迹半径一定的情况下,向心力F与线速度v的平方成正比关系【解析】【详解】(1)[1]探究向心力与质量、半径和线速度的关系时,为了只研究向心力与速度的关系,应采用控制变量法。故选C。(2)[2]根据2vFmr=可知F-v2的图
像是一条过原点的倾斜直线,在四幅图中最为直观。故选B。(3)[3]在质量和轨迹半径一定的情况下,向心力F与线速度v的平方成正比关系。12.如图甲所示是某同学探究加速度与力的关系的实验装置.他在气垫导轨上安装了一个光电门B.滑块上固定一遮光条,滑块用细线绕
过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连,传感器下方悬挂钩码,每次滑块都从A处由静止释放.(1)该同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d,如图乙所示,则d=________mm.(2)实验时,将滑块从A位置由静止释放,由数字计
时器读出遮光条通过光电门B的时间t,若要得到滑块的加速度,还需要测量的物理量是______________________.(3)下列不必要的一项实验要求是________.(填选项前的字母)A.应使滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量B.应使A位置与光
电门间的距离适当大些C.应将气垫导轨调节水平D.应使细线与气垫导轨平行(4)改变钩码质量,测出对应的力传感器的示数F和遮光条通过光电门的时间t,通过描点作出线性图象,研究滑块的加速度与力的关系,处理数据时应作出________填“t2--F”
“--F”或“21t--F”图象.【答案】①.2.30②.遮光条到光电门的距离L③.A④.21Ft−【解析】【详解】试题分析:①由游标卡尺的图示可知,d=2mm+5×0.05mm=2.25mm;②由遮光条的宽度与时间t,可计算出滑块经过光电门的速度,欲求滑
块加速度,则还应该知道A位置到光电门B之间的距离L;③由于绳上连接有力传感器,它可以直接测出绳上拉力的大小,故没有必要使滑块质量必须远大于钩码和力传感器的总质量,所以A是不必要的;而B中使A位置与光电门间的距离适当大些、C中
应将气垫导轨调节水平、D中使细线与气垫导轨平行等都是有必要的;④根据L=12at2可知,加速度a与t2是成反比的,故欲研究滑块的加速度与力的关系,处理数据时应作出的图像,如果该图像是一条直线,则说明加速度与力是成正比的.考点:利用气垫导
轨探究加速度与力的关系的实验.13.一汽车停在小山坡底,某时刻,司机发现山坡上距坡底70m处的泥石流以2m/s的初速度、21m/s的加速度匀加速倾泻而下,假设泥石流到达坡底后速率不变,在水平地面上做匀速直
线运动,司机从发现险情到发动汽车共用了2s,汽车启动后以恒定的加速度一直做匀加速直线运动,其过程简化为如下图所示,求:(1)泥石流到达坡底的时间和速度大小;(2)试通过计算说明:汽车的加速度至少多大才能脱离危险?【答案】(1)10s,12m/
s(2)20.75m/s【解析】【小问1详解】设泥石流到达坡底的时间为1t,速度为1v,根据位移时间公式和速度时间公式有21011112svtat=+1011vvat=+代入数据得110st=112m/sv=【小问2详解】泥石流在水平
地面上做匀速直线运动,故汽车的速度加速至1v,且两者在水平地面的位移刚好相等就安全了,设汽车加速时间为t,故有1vvat==汽212vsa=汽()11=2svtt+−汽联立各式代入数据解得20.75m/sa=14.如图所示的离心装置中,轻质弹簧一端固定在杆
的O点,另一端与一质量为M的方形中空物块A连接,弹簧和物块A均套在光滑竖直方形轻杆OC上,长为L的轻杆OB一端通过铰链连在O点(轻杆可在竖直面内转动),另一端固定质量为m的小球B,物块A与小球B之间用长为L的轻质细线连接,物块A、小球B和弹簧均能随竖直轻杆OC一
起绕过O点的竖直转轴转动。装置静止时,轻质细线AB绷紧,细杆OB与水平方向的夹角为53°,现将装置由静止缓慢加速转动,当转速稳定时,细杆与水平方向夹角减小到37°,细杆中的力恰好减小到零,重力加速度为g,取s
in370.6=°,cos370.8=°,求:(1)转速稳定时,装置转动的角速度;(2)装置静止时,细线张力和弹簧弹力大小;(3)弹簧的劲度系数k。【答案】(1)153gLL;(2)58mg,12mgMg
+;(3)54mgL【解析】【详解】(1)以小球B为研究对象,受力如图所示由牛顿第二定律,合力提供小球B做圆周运动的向心力,即2cos37tan37mgmL=整理得153gLL=(2)(3)细杆OB与水平
方向的夹角为53时,装置静止时。小球B竖直方向12sin53Fmg=得细线张力大小为152sin538mgFmg==A物块竖直方向相互作用力大小相等11FF=11sin53FMgkx+=得弹簧弹力
大小112FkxmgMg==+弹当B稳定转动时,细杆中弹力减为零,且与水平方向的夹角为37。小球B竖直方向cos53Fmg=A物块竖直方向受力平衡2cos53FMgkx+=根据几何关系可得()212sin53cos53xxL−=−联立以上各
式解得54mgkL=15.如下图所示,有一足够长的斜面固定在水平地面上,它与水平方向的夹角30=,斜面上每隔04md=.固定一个挡板,从上往下依次标记为()1,2,3nn→。挡板1的上方某处有一厚度均匀、质量为m的长木板A,A的上表面
放有一质量为m的小物块B,B与A之间动摩擦因数132=,A与斜面之间动摩擦因数233=,最初A、B均处于静止状态。现给物块B一个平行于木板斜向下、大小Fmg=的作用力,经09s.后撤去。再经1s后,木板A与挡板1发生碰撞。若木板A每次与挡板碰
撞都以碰前的速度反弹,且每次与挡板碰后立即撤离被碰挡板,物块B始终没有与挡板相碰,B也始终没有滑离木板A,重力加速度210m/sg=,最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等。求:(1)F作用的09s.内A、B的加速度大小;(2)A与挡板
1碰撞时的速度大小;(3)B在A上面滑行时,B相对于A滑行的总路程(结果保留2位有效数字)。【答案】(1)22.5m/s,27.5m/s(2)4.5m/s(3)7.7m【解析】小问1详解】设F作用的内A、B的加速度大小分别为1a、2a,则对A、
B分别受力分析由牛顿第二定律可得121sincos2cosmgmgmgma+−=12sincosFmgmgma+−=代入数据可得212.5m/sa=,227.5m/sa=【小问2详解】
刚撤去F时A的加速度不变,B的加速度设为3a,对B受力分析由牛顿第二定律得13cossinmgmgma−=代入数据可得232.5m/sa=【A继续加速B以减速直至共速,设F作用的时间为t,撤去F后经t两者达到
共同速度1v,则1231()vatatatt=−=+代入数据可得14.5m/sv=,0.9st=因12tan=,之后0.1s两者一起匀速直至与第一个固定挡板碰撞,故A与挡板1碰撞时的速度大小14.5m/sv=
【小问3详解】与第一个挡板碰前B相对于A滑行路程2211021()4.05m222atvvsatttt+=+−+=与第一个挡板碰后瞬间B速度不变之后以减速,A速度大小不变方向相反,设其加速度为4a,受力分析由牛顿第
二定律可得124sincos2cosmgmgmgma++=代入数据可得2422.5m/sa=则A速度先减速到0,其位移1x及所用时间1t为21140.45m2vxa==1140.2svta==之后A以1a反向沿斜面向下加速B仍3a以减速至达到共同速度2v,用时1t,则2131111(
)vvattat=−+=代入数据可得22m/sv=,10.8st=A沿斜面加速的位移1x为22210.8m2vxa==由几何关系可知此时A距离第二个固定挡板还有的120.05mxdxx=+−=因12tan=,两者一起
匀速直至与第二个固定挡板碰撞,与第一个固定挡板碰撞到与第二个固定挡板碰撞这个过程B相对于A滑行221211232.9m2vvsxxa−=+−=之后的过程与此类似,可以以此类推设,与第n个固定挡板碰撞时的速度为nv,则有11341()
nnnnvvvvaaa++=−+即149nnvv+=与第n个固定挡板碰撞后至与第n+1个固定挡板碰撞前B相对于A滑行的路程222211341222nnnnnvvvvsaaa++−=+−22221212134
1222nnnnnvvvvsaaa+++++−=+−即11681nnss+=故B在A上面滑行时,B相对于A滑行的总路程210121616164.052.9[1()()]m7.7m818181nnnsssss−=++++=+++++