【文档说明】山西省晋中市四校2024-2025学年高三上学期9月月考物理试题 Word版含解析.docx,共(17)页,1.776 MB,由小赞的店铺上传
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2024~2025学年高三9月质量检测卷物理考生注意:1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B
铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效...........................。4.本卷命题范围:必修第一册,必修第二册第五、六、七章。一、单项选择
题:本题共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.小明乘电梯从1楼上到4楼,他运动的位移为x,时间为t,速度为v,速度平方为2v,加速度为a,则下列关系图像可能正确的是()A.B.
C.D.【答案】B【解析】【详解】A.电梯上楼过程,先加速后匀速再减速,则xt−图像的切线斜率应先变大后不变再变小,故A错误;B.根据速度位移关系2202vvax−=可知2vx−图像斜率先为正,且大小不变,匀速阶段斜率为0,减速阶段为负,且大小不变,故B正确;C.电梯的最后阶段减速上
升,故C错误;D.加速运动与减速运动的加速度方向相反,故D错误。故选B。2.如图所示,某同学用一根细线穿过光滑圆环,左右两手握住细线保持静止。现保持右手位置不变,将左手缓慢竖直向上移动,在左手向上移动过程中(圆环没有到
达右手),细线上的张力()A.变大B.变小C.不变D.可能先变小后变大【答案】C【解析】【详解】左手缓慢竖直向上移动过程中,圆环两边的细线间的夹角保持不变,根据力的合成可知,细线上的张力不变。故选C。3.如图所示,用轻绳竖直悬挂的铁质黑板处于静止状态,磁性黑板擦
吸在黑板上,空气阻力不计,则下列说法正确的是()A.黑板擦受到3个力的作用B.黑板对黑板擦的磁力大于黑板对黑板擦的弹力C.若轻绳断开,黑板擦随黑板一起自由下落过程中,黑板擦只受2个力作用D.若轻绳断开,黒板擦随黑板一起自由下落过程中,黑板对黑
板擦的摩擦力为零【答案】D【解析】【详解】A.黑板擦受重力、摩擦力、黑板对黑板擦的磁力、黑板对黑板擦的弹力共4个力作用,故A错误;B.根据平衡条件,黑板对黑板擦的磁力大小等于黑板对黑板擦的弹力,故B错误;C.若轻绳断开,黑板擦随黑板一起自由下落过程中,没有摩擦力,黑板擦受3个力作用,故C
错误;D.若轻绳断开,黑板擦随黑板一起自由下落过程中,黑板擦受到的合外力等于重力,黑板对黑板擦的摩擦力为零,故D正确。故选D。4.如图所示,小船正向前做匀加速直线行驶,某时刻船头的一个小球以相对于船向上的大小为0v的初速度抛出,结果小球恰好落在船尾,已知船长为L,重力
加速度为g,空气阻力不计。则船做匀加速运动的加速度大小为()A.2202gLvB.2204gLvC.2206gLvD.2208gLv【答案】A【解析】【详解】球在水平方向做匀速直线运动,竖直方向做竖直上
抛运动,球在空中运动的时间为02vtg=设球抛出瞬间船的速度为v,则在水平方向有212vtatvtL+−=解得2202gLav=故选A。5.某动车每天一次从A站沿直线驶向B站,动车从A站由静止出发先做匀加速直线运动,速度达到v后做匀速直线运动,最后做匀减速直线
运动到达B站时速度刚好为零。若第一天匀加速和匀减速运动的加速度大小均为a,第二天匀加速和匀减速运动的加速度大小均为0.8a,匀速运动速度不变。则第一天匀速运动的时间比第二天匀速运动的时间()A.多4vaB.多2vaC.少4vaD.少2va【答案】A【解析】【详解
】设第一天匀速运动的时间为1t,第二天匀速运动的时间为2t,由题意有221222220.8vvvtvtaa+=+解得124vtta−=即第一天匀速运动的时间比第二天匀速运动的时间多4va。故选A。6
.如图所示,从倾角为θ的斜面体底端Q的正上方P点水平抛出一个小球,经过时间t小球落到斜面上,小球落到斜面上时的速度方向与水平方向的夹角也为θ,重力加速度为g,则P到Q的距离为()A.2gtB.232gtC.2tang
tD.23tan2gt【答案】B【解析】【详解】设初速度大小为0v,P到斜面落点的高度为1h,则有2112hgt=,0tangtv=斜面落点到Q的高度为2h,则有20tanhvt=解得22hgt=则P到Q的距离21232hhhgt=
+=故选B7.小物块放在倾角为θ斜面底端,第一次用平行于斜面向上的拉力1F作用在物块上,使物块沿斜面从静。的止开始匀加速运动到斜面顶端,如图甲所示;第二次用与斜面夹角为的拉力2F作用在物块上,也使物块沿斜面从静止开始匀加速运动到斜面顶端,如
图乙所示。若两次物块运动的时间相等,则()A.2F一定大于1FB.2F一定小于1FC.若斜面光滑,2F一定大于1FD.若斜面粗糙,2F一定大于1F【答案】C【解析】【详解】设斜面不光滑,则有()122sincoscossincossinFmgmgFmgmgF−−=−−−
解得()1122cossin1sinFFF==+++其中1tan=,由此可见,当斜面粗糙时2F有可能大于1F、可能等于1F,也可能小于1F;当斜面光滑时,有12cosFF=2F一定大于1F。故选C。二、多项选择题:
本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有两个或两个以上选项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。8.在水平地面上的P点先后斜向上抛出A、B两个小球
,结果两个小球落在地面上的同一点Q,已知A球运动的最大高度比B球运动的最大高度大,不计空气阻力,不计小球的大小,则下列说法正确的是()A.A球在空中运动的时间长B.A球在空中运动的最小速度大C.A球的速度变化量大D.A球抛出时的初速度大【答案】AC【解析】【详解】AB。由于A球运动的
最大高度比B球运动的最大高度大,竖直方向02yvtg=因此A球抛出初速度的竖直分速度大,因而在空中运动的时间长,水平方向0xxvt=,由于水平位移相同,因此A球在空中运动的最小速度小,故A正确,B错误;C.
因A球在空中运动的时间长,由vgt=可知,A球的速度变化量大,故C正确;D.A球抛出时竖直分速度大,水平分速度小,因此两抛出的初速度大小关系不能确定,故D错误。故选AC。9.某天文爱好者观测绕地球做匀速圆
周运动卫星,测出不同卫星的线速度v和轨道半径r,作出21vr−图像如图所示,已知地球的半径为R,引力常量为G,则下列说法正确的是()A.地球的质量为bGaB.地球的第一宇宙速度为abRC.地球表面的重力加速度为2baRD.线速度为a的卫星与
地心连线在单位时间内扫过的面积为2ab【答案】BD【解析】【详解】A.卫星绕地球做匀速圆周运动,由万有引力提供向心力22MmvGmrr=可得21vGMr=结合图像可得的aGMb=解得aMGb=故A错误;B.对于地
球近地卫星,同理,根据212vMmGmRR=解得1avbR=故B正确;C.根据万有引力等于重力2MmGmgR=解得2agbR=故C错误;D.由题图可得线速度为a的卫星绕地球做圆周运动的半径1rb=则卫星做圆周运动的周期22rTvba==则单位时间内
扫过的面积202raSTb==故D正确。故选BD。10.如图所示,物体A、B放在水平圆盘的一个直径上,用不可伸长的轻绳相连,绳子刚好伸直,圆盘可绕竖直轴OO转动,A、B到轴的距离分别为2r和r,两物块的质量关系为BA2mm=两物块与圆盘面的动摩擦因数均为μ,设最大静摩擦力等于
滑动摩擦力,轻绳能承受的拉力足够大,当圆盘以不同角速度绕轴OO匀速转动时,下列说法正确的是()A.由于2AB22mrmr=,因此A、B受到的摩擦力始终为零B.随着转动角速度增大,A、B始终不会滑动C.随着转动角速度
增大,最终A沿圆盘半径向外滑动D.随着转动角速度增大,B受到的最大摩擦力与A受到的最大摩擦力相等【答案】BD【解析】【详解】A.由于轻绳开始刚好伸直,没有张力,因此圆盘转动后,A、B开始随圆盘转动需要的向心力由静摩擦力提供,故
A错误;BCD.物块A刚好要滑动时,有2AA12mgmr=解得12gr=此时B受到的摩擦力2ABB1gfgmrmm==继续增大转动角速度,轻绳开始有拉力并和摩擦力一起提供向心力,当转动角速度为2时,由于()()2222A21B212mrmr−=−可见增加的
向心力相同且都由轻绳提供,因此从A刚好要滑动开始,随着转动的角速度增大,A、B受到的摩擦力大小始终不变,始终等于AmgA、B不可能滑动,故BD正确,C错误。故选BD。三、非选择题:本题共5小题,共54分。11.某兴趣小组用图甲所示的装置做“探究加速度与质量的
关系”实验,打点计时器所接交流电的频率为50Hz,沙和沙桶的总质量为m,小车与砝码的总质量为M。(1)若要探究加速度a与M的关系,实验时应该让m与M的大小关系满足______(填“m远小于M”“m等于M”或“m远大于M”)。平衡摩擦力时
,调整长木板的倾斜程度使得被轻推出的小车在______(填“挂”或“不挂”)沙桶的情况下,能沿长木板匀速下滑,实验时应该调整长木板左端滑轮的高度让牵引小车的细线______。(2)某次实验,按正确的操作打出的一条纸带如图乙所示,纸带上标出了连续的5个计数点A
、B、C、D、E,相邻两个计数点之间还有四个计时点未标出,图上标出了各计数点到A点之间的距离,由此求得此次实验中小车的加速度a=______2m/s(结果保留两位有效数字),若此次实验过程交流电发生波动,实际频率大于50Hz,则测出的加速度______(填“偏大”“偏小”或“不
变”)。(3)保持沙桶和沙的质量m不变,多次改变车上砝码的质量进行实验,测得多组小车运动的加速度a及小车与砝码的总质量M,若由实验数据作出1aMm−+的图线应该是下图中的______。A.B.C.D.【答案】(1)①.远小于
②.不挂③.平行(2)①.1.0②.偏小(3)C【解析】【小问1详解】[1]实验探究a与M关系时,应该让m与M的大小关系满足m远小于M;[2]平衡摩擦力时,调整长木板的倾斜程度使得被轻推出的小车在不挂沙桶的情况下,能沿长木板匀速下滑;[3]实验时应该调整长木板左端滑轮的高度让牵
引小车的细线与长木板平行。【小问2详解】根据题意可知相邻计数点间时间间隔50.02s0.1sT==[1]由逐差法可得加速度()()2222221.68.798.7910m/s1.0m/s440.1CDDEABBCxxxxaT−+−+−−===[2]若实际频率大于50Hz
,则实际打点周期小于0.02s,若计算时还用0.02s计算,则测出的加速度偏小。【小问3详解】在研究加速度与质量的关系时,由于平衡了摩擦力,分别对小车、沙桶及沙受力分析,由牛顿第二定律可得TmgFma−=,TFMa=解得()mgMma=+得mgaMm=+
由于沙和沙桶的质量不变,所以由实验数据作出1aMm−+的图线为正比例函数。故选C。12.某同学用如图所示装置做“探究向心力大小与角速度大小的关系”实验,力传感器A、B(厚度忽略不计)分别固定在竖直杆上,质量为m的磁性小球(可视为质点)用细线a、b连接,细线a、b的另
一端分别连接在力传感器A、B上,拉动小球,调节细线a和b的长度,使a、b两细线都伸直时细线a水平,测出细线a、b的长度L1、L2,两细线拉直时,在磁性小球附近固定磁传感器。重力加速度大小为g。(1)让竖直杆转动,带动磁性小球在水平面内做匀速圆周运动(细线a
、b始终绷直),磁性小球经过磁传感器时,磁传感器会显示一个磁场脉冲,将其中一个脉冲记为1,并开始计时,到出现第n个脉冲时用时为t,力传感器A、B分别记录下细线a、b上的拉力大小F1、F2。则小球做圆周运动的角速度大小为ω=______;向心
力大小为Fn=______;小球的质量m=______(用含g的式子表达);(2)改变转动的角速度,测得多组F1及时间t,作121Ft−图像,如果作出的图像是一条倾斜直线,图线的斜率等于______,图像与纵轴的截距等于______,则表明小球
做匀速圆周运动时,在质量、半径一定的条件下、向心力与角速度平方成正比。(3)实验中会发现,改变转动的角速度,力传感器B的示数______(填“变大”“变小”或“不变”)。【答案】(1)①.2(1)nt−②.1212LFFL+③.222212FLLgL−(
2)①.2214(1)nmL−②.12221LmgLL−−(3)不变【解析】【小问1详解】[1]从接收到第一个强磁场记为1,并开始计时,测得磁传感器接收到n次强磁场所用时间为t,则小球做圆周运动的周期为1tTn=−小球做圆周运动的角速
度为22(1)nTt−==[2][3]设细线b与竖直方向夹角为θ,竖直方向2cosFmg=水平方向上n21sinFFF=+12sinLL=解得1n212LFFFL=+,222212FLLmgL−=【小问2详解】[1][2]由(1)问可知2211n2
1112222214(1)LLnFFFmgFmLLtLL−=+=+=−整理可得221112222114(1)LFnmLmgtLL=−−−由于121Ft−图像是一条倾斜直线,则图线的斜率为2214(1)knmL=−图
像与纵轴的截距为12221LbmgLL=−−【小问3详解】由(1)问可知,力传感器B的示数为222221mgLFLL=−由于a、b两细线都伸直,则细线a、b的长度L1、L2保持不变,小球的质量m也不变,所以F2不变。13
.如图所示,A、B是绕地球做匀速圆周运动的两颗卫星,两卫星运动轨道在同一平面内,且绕地球做圆周运动的绕行方向相同,A、B绕行的周期分别为22T和T,A、B在运动过程中的最近距离为d,地球半径为R,引力常量为G,忽略地球的自转,求:(1)卫星B的轨道半径;(2)地球表面的重力加速度
。【答案】(1)d(2)23224dRT【解析】【小问1详解】设B的轨道半径为r,则A的轨道半径为rd+,根据万有引力提供向心力,对A、B分别有()()2222222MnGmrdrd=++21122MmGmrrT=联立解得rd=【小问2详解】根据21122
MmGmddT=结合2MmGmgR=联立解得23224dgRT=14.如图所示,长4mL=、质量2kgM=的平板车A静止在光滑的水平面上,水平面右端固定一平台C,C的上表面光滑,水平传送带的左端紧靠平台,传送带上表
面、平台上表面及平板车上表面在同一水平面上,传送带以2m/sv=的速度沿逆时针方向匀速转动,质量1kgm=的物块B以07.5m/sv=的水平速度从平板车的左端滑上平板车,在平板车右端到达平台前,物块与平板车已相对静止,平板车与平台碰撞瞬间即与平台C链接
固定不动,物块继续向右滑行但不会从传送带的右端滑离,物块与平板车间的动摩擦因数为0.5,与传送带间的动摩擦因数为0.2,重力加速度g取210m/s,求:(1)平板车与平台碰撞前的速度大小;(2)传送带至少为多长。【答案】(1)2.5m/s(2)1516m【解析】【小问1详解】物
块B在平板车上滑行时,根据牛顿第二定律11mgma=解得215m/sa=对平板车由牛顿第二定律12mgMa=解得222.5m/sa=设物块滑上平板车至与平板车相对静止运动的时间为t,则有012vatat−=解得1st=平板车与平台碰撞前速度12
2.5m/svat==【小问2详解】物块在平板车上滑动过程中运动的位移()10115m2xvvt=+=平板车运动的位移2111.25m2xvt==设物块离开平板车时速度为2v,则有()22121122vvaLxx
−=−−解得215m/s2v=物块在传送带上运动时,由牛顿第二定律的23μmgma=解得232m/sa=设传送带的长至少为d,由题意有2232vad=解得15m16d=15.如图所示,质量为m的小物块用长为L的细线悬挂于O
点,给物块一个水平初速度使其在竖直面内做圆周运动,物块运动到最低点时,细线的拉力大小等于7mg,斜面体ABCD固定在水平地面上,斜面AB长为L,倾角为30°,BC竖直且长也为L,若物块做圆周运动到最低点时细线突然断开,此后物块恰好从A点无碰撞地滑上斜面AB,最终落在地面上,
物块与斜面间的动摩擦因数为33,重力加速度为g,空气阻力不计,求:(1)小物块做圆周运动在最低点时速度大小;(2)小物块在斜面上运动的时间;(3)有斜面体时小球的落地点与无斜面体时小球的落地点间的距离。【答案】(1)6gL(2)124Lg(3)326302L+−
【解析】【小问1详解】设物块运动到最低点时速度为0v,根据牛顿第二定律有207vmgmgmL−=解得06vgL=【小问2详解】设物块运动到A点时速度大小为1v,根据几何关系有010222cos303vvvg
L===由于sincosmgmg=因此物块在斜面上做匀速直线运动,在斜面上运动的时间1124LLtvg==【小问3详解】物块运动到A点时竖直方向分速度0tan302yvvgL==圆周运动的最低点与A点的高度差212yvhLg==A
点离水平地面的高度2sin301.5hLLL=+=没有斜面体时,物块做平抛运动的水平位移()1210230hhsvLg+==有斜面体时,物块做平抛运动下降2L高度的水平位移02226LxvLg==的物块落地点离圆周运动最低点间的距离23cos3026
2sxLL=+=+则有斜面体时小球的落地点与无斜面体时小球的落地点间的距离为21326302sssL=−=+−