2024-2025学年重庆市巴蜀中学高三（上）高考适应性月考物理试卷（一）（含解析）

2024-2025学年重庆市巴蜀中学高三（上）高考适应性月考
物理试卷（一）
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.科学的思维和研究方法对物理学的发展意义深远，对揭示物理现象的本质十分重要。下列哪项研究是运用理想实验法得到的
A. 牛顿发现万有引力定律
B. 卡文迪许用扭秤实验测量计算出万有引力常量
C. 开普勒提出行星的运动规律
D. 伽利略发现力不是维持物体运动的原因
2.小巴同学在等电梯时想到了用智能手机测试自己乘电梯回家时的速度时间图像。电梯向上运行过程中，他的手机屏幕显示如图所示取竖直向上为正方向。则小巴同学处于失重状态的时段是( )
A. 从到 B. 从到 C. 从到 D. 从到
3.如图所示，用轻绳将一质量为的小球悬挂在天花板上，加一外力后能让小球静止，且静止时轻绳与竖直方向的夹角为。则所加外力的方向与重力方向的夹角大小取值范围为( )
A. B. C. D.
4.小蜀同学乘坐轻轨回家时想到用随身的物品测量轻轨启动时的加速度。他用细绳的一端拴着圆珠笔，另一端固定在扶手杆上。当轻轨启动后稳定加速时用手机抓拍了一张照片，如图所示，细绳与竖直方向夹角为，重力加速度为，则此时对应的加速度为( )
A. B.
C. D.
5.图为学校科学技术小组做的新能源汽车模型，主要靠太阳能来驱动。现将小车模式调整为以恒定功率启动，由静止出发，经过时间刚好达到最大速度，已知小车质量为，运动时所受阻力恒为，则下列说法正确的是
A. 小车出发后一段时间内先做匀加速直线运动
B. 小车出发后一段时间内先做加速度逐渐增大的运动
C. 小车的最大速度
D. 小车从静止出发到刚好达到最大速度时发生的位移大小为
6.某实验室有一研究摆动的装置，如图所示，质量为的小球通过不可伸长的轻绳与质量为的滑块相连接，且滑块穿套在光滑的轻杆之上可以左右自由滑动。现保持轻绳伸直并将小球从与等高处静止释放，已知在同一竖直面内，重力加速度为，忽略空气阻力，则当小球第一次摆至最低点时轻绳所受的拉力大小为
A. B. C. D.
7.如图所示，地球赤道上空有两颗在赤道平面内运行的卫星甲、乙，其中甲为地球同步卫星，乙运行的轨道半径为地球半径的倍，运动方向与地球自转方向相反，运行周期为。在赤道某处有一位天文观测者与地面相对静止。已知地球自转周期为，卫星甲对地球的最大观测视角为，若甲、乙之间无遮挡物时可进行无线信号通讯，则下列说法正确的是
A. 卫星乙连续两次出现在观测者正上方的时间间隔为
B. 卫星乙连续两次出现在观测者正上方的时间间隔为
C. 甲、乙卫星间不能直接通讯持续的最长时间是
D. 甲、乙卫星间不能直接通讯持续的最长时间是
二、多选题：本大题共3小题，共15分。
8.如图甲是一些同学常用的修正带实物图，乙为它的内部构造示意图。、点分别位于大小齿轮的边缘，点位于大齿轮的半径中点，则当齿轮匀速转动时
A. 大小齿轮正常运转时均为顺时针转动
B. 转动时、两点线速度大小相等
C. 转动时、两点的运动周期相同
D. 转动时、两点角速度大小相等
9.巴蜀中学高中女篮勇夺年中国高中篮球联赛西区冠军，在篮球比赛中某同学以斜向上的速度将篮球抛出，与篮板撞击后落入篮筐，可得到此次篮球运动轨迹的简易图如图所示。若此次投篮中，篮球的初速度大小为，与竖直方向夹角为，篮球抛出后恰好垂直打在篮筐上方然后被反向弹回并且从篮筐正中央落下。已知脱手点与撞击点的竖直距离为，撞击点与篮筐的竖直距离为，忽略空气阻力，不计篮球与篮板碰撞的时间，则
A. 篮球从脱手到进入篮筐的过程中水平方向动量守恒
B. 篮球垂直打在篮板前一瞬间速度大小为
C. 篮球从脱手到进入篮筐过程所经历的时间为
D. 篮球反向弹回到进入篮筐过程中满足
10.将、两物块靠在一起放置于水平地面上，并在两物体上同时施加水平向右的作用力，如图所示。已知、，两物块互不粘连，水平地面与物块间的摩擦力可忽略，且两个作用力大小随时间关系分别满足、，时刻物块从静止出发，则
A. 内物块动量的改变量大小为
B. 时物块的速度大小为
C. 内合力对的冲量大小为
D. 时物块的速度大小为
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
11.小明同学利用如图所示装置测量弹簧枪内弹簧的弹性势能，扳动弹簧枪的扳机释放弹簧，弹簧的弹性势能转化为弹丸的动能，弹丸离开枪口，击中摆块并陷入其中，打击时间极短，摆块推动指针摆动，不计空气阻力取。实验步骤为：
测出弹丸的质量为，摆块的质量为；
调节摆块，使其静止时高度与枪口保持水平，测出悬点到摆块中心的距离为；
发射弹丸，击中摆块，弹丸与摆块摆动推动指针到最高点，指针显示摆角为。
弹丸击中摆块后两者的速度为__________，击中摆块前弹丸速度为__________。
若不计枪筒摩擦力，可测得弹簧枪内弹簧发射弹丸前的弹性势能为__________。
12.小明同学为了测定某款防滑鞋与桌面之间的动摩擦因数，想出了很多方法。
用如图甲所示的装置进行实验，释放重物，当重物落地后，防滑鞋再运动一段距离停在桌面上，实验中用打点计时器记录了防滑鞋的匀减速运动，如图乙为他截取的一段纸带，、、、、是他选取的计数点，相邻两个计数点之间的时间间隔为。取
根据纸带可求出防滑鞋做减速运动过程中的加速度大小__________，防滑鞋与桌面的动摩擦因数为__________。
小明又采用了如图甲所示的另一套装置进行实验，使防滑鞋位于水平桌面的点时，重物刚好接触地面，将防滑鞋拉到点，待稳定后由静止释放。防滑鞋最终滑到点，分别测量、的长度和。改变，重复以上的操作，测出多组实验数据。小明同学在图乙中已标出若干组数据对应的坐标点。
实验中测得防滑鞋与重物的质量之比，则根据关系图线计算出防滑鞋与桌面间的动摩擦因数约为__________此空保留位有效数字。
四、计算题：本大题共3小题，共39分。
13.现代战争中，无人机发挥了重要的作用，如图为某款无人机正在进行投弹演习。这款无人机的质量为，携带的炸弹可视为质点，所受空气阻力可忽略质量为，其动力系统可提供最大的竖直升力，运动过程中无人机所受空气阻力大小恒定，且方向与运动方向相反。无人机携带炸弹在地面上从静止开始，以最大升力竖直向上起飞，在时离地面的高度为取。
求无人机运动过程中所受空气阻力大小；
若无人机悬停在离地处，突然释放炸弹，此时立即开启最大动力系统使无人机加速上升，求炸弹落地时无人机的离地高度。
14.如图甲为某款玩具，其主要配件有小物块、弹射器、三连环、滑跃板及部分直线轨道等。如图乙为其结构示意图，其中三连环是由三个半径不同的光滑圆轨道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组成，且三个圆轨道平滑连接但不重叠。其圆心分别为、、，半径分别为、、。、为光滑水平轨道，滑跃板为足够长的粗糙倾斜轨道，轨道倾角可调。某次游戏中弹射器将小物块自点以一定初速度弹出，小物块先后通过圆轨道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ后冲上滑跃板。小物块可视为质点，其质量，与滑跃板间动摩擦因数，弹簧劲度系数，轨道各部分平滑连接，取。若小物块恰好能够通过三连环，求：

弹簧的最小压缩量；
小物块第一次经过圆轨道Ⅲ最高点时所受的弹力大小；
调整滑跃板的倾角，求小物块第一次在轨道上向上滑行的最小距离。
15.如图甲所示，水平轨道之间有一凹槽，凹槽中放置一长度与凹槽相同且不粘连的长木板，其质量，长木板的上表面与轨道和齐平，并固定一轻质半圆管道，其半径为。忽略管的内径，为管道的圆心。质量为的物块静止在长木板上表面的左端，一质量为的物块以一定的初速度向右运动，与物块发生弹性碰撞，和均可视为质点，物块进入管道后恰能到达最高点，重力加速度取，不计一切摩擦。
求物块的初速度大小；
物块运动到管形轨道内的某位置时，与管内壁和外壁均无相互作用力，求该位置与点连线和之间夹角的余弦值；
若将轻质半圆管道换成轻质半圆轨道，如图乙所示，物块经碰撞后以的速度进入点且能通过半圆轨道的最高点，为使长木板不与凹槽底部脱离，求的取值范围。
答案解析
1.
【解析】A、牛顿提出万有引力定律是通过演绎法得到的，故A错误；
B、卡文迪许测定“万有引力常量”是通过实验法得到的，故B错误；
C、开普勒发现“行星运动规律”是通过大量的天文观测，对大量的观测数据进行归纳总结后得出的结论，故运用了归纳法，故C错误；
D、伽利略根据理想实验法得出力不是维持物体运动原因的结论，故D正确。
故选D。
2.
【解析】根据用智能手机测试自己乘电梯回家时的速度时间图像可知从到，电梯向上减速运动，加速度向下，为失重状态。故选 C
3.
【解析】小球受竖直向下的重力、沿细绳向上的拉力以及力作用，因三力平衡，可知与的合力与等大反向，可知力的范围应该在与夹角的对角范围内，即所加外力的方向与重力方向的夹角大小取值范围为 包括竖直向上方向，不包括沿的反方向位置。
故选C。
4.
【解析】以圆珠笔为对象，根据牛顿第二定律可得
解得此时对应的加速度为
故选B。
5.
【解析】小车开始运动时，由，知小车先做加速度逐渐减小的加速运动，最后匀速运动，故 A、B错误。
C.由动能定理计算，却少考虑了阻力所做的负功，故 C错误。
D.由动能定理有，计算得，故D正确。
6.
【解析】设绳长为，取向右为正，在小球运动到最低点过程中，对、系统由水平方向动量守恒和总能量守恒得、，得，，
在最低点对小球，由，注意此处分子为相对速度大小的平方，解得。故D正确ABC错误。
7.
【解析】由于卫星乙运动方向与地球自转方向相反，所以圈数和等于时相遇，有，解得，故A、B错误。
甲卫星与地面上的点同步，考虑甲与乙的相对运动，如图所示，，解得信号连续中断的最长时间为，故C正确，D错误。
8.
【解析】因为两齿轮通过齿牙咬合转动，所以大小齿轮正常运转时不可能均为顺时针转动，A、点之间为齿轮传动，线速度大小相等，、两点间为同轴转动，运动周期相同，由可知转动时、两点角速度大小不相等，故B、C正确。
9.
【解析】A.撞击时篮球受水平外力，故水平方向动量不守恒，故 A错误。
B.水平方向的初速度为，由水平方向一直匀速运动可知B正确。
C.篮球在竖直方向做竖直上抛运动，从脱手到进入篮筐过程分别由和得到总时间为，可知C正确。
D.篮球反向弹回到进入篮筐过程中水平速度不再是，所以不能用求解，故D错误。
10.
【解析】、先判断、物块即将分离的时刻，对，有
对，有
解得，，。
所以内未分离且一起做匀加速直线运动，
对由得，故 A正确， B 错误。
、由内对由，∽内已分离，
对由图像面积知，
最后将两段时间内冲量相加得内合力对的冲量大小为。
内已分离，对同样由图像面积得时，故C正确，D错误。
11.；；。
【解析】设弹丸击中摆块的共同速度大小为，弹丸与摆块一起摆动到最高点过程中，
根据机械能守恒定律有，解得 ；
设击中摆块前弹丸速度大小为，弹丸射入摆块内，系统水平方向的动量守恒，选取向右为正方向，
可得：，；
根据机械能守恒定律可得，弹簧发射弹丸前的弹性势能。
12.；；均可
【解析】由逐差法可得加速度为，物体受摩擦力作用而减速运动，可得，
解得。
下落至临落地时根据动能定理有，
在落地后，运动到，有，解得，由图像可得斜率约为，
解得。
13.上升过程，根据位移时间公式有，
解得，
上升过程由牛顿第二定律得，
代入数据解得。
炸弹下降过程自由落体，根据位移时间公式有，
得，
无人机上升过程，
解得，
上升位移，
解得，
离地总高度为。
【解析】详细解答和解析过程见【答案】
14.由于小物块恰好能够通过三连环，即小物块通过圆轨道Ⅰ的最高点时，恰好由重力提供向心力，则有
令弹簧最小压缩量为，则有
解得
小物块第一次从圆轨道Ⅰ的最高点到达圆轨道Ⅲ最高点过程有
在圆轨道Ⅲ最高点，根据牛顿第二定律有
解得
小物块第一次从圆轨道Ⅰ的最高点到达轨道过程，根据动能定理有
解得
物块冲上滑跃板后将减速至，则有
解得
令 ，由于
当该导数为时解得
可知，当 时，物块向上运动距离最小，则有

【解析】详细解答和解析过程见【答案】
15.解：物块恰好能通过管形轨道的最高点，则通过最高点的速度为，
设物块进入点时的速度为，以平面为零势能面，根据机械能守恒定律，有

解得
为物块碰后的速度，和发生弹性碰撞，设碰后的速度为，根据动量守恒定律：

根据碰撞过程的机械能守恒定律，有
解得
物块运动至水平直径上方某处时才能与内外壁均无相互作用力，设此位置与点连线和之间的夹角为，物块在此位置的速度为，如图所示
根据机械能守恒定律，有
此时由重力沿径向的分力提供向心力，有

图
解得
要使长木板不与凹槽底部脱离，则长木板与半圆轨道组成的系统在竖直方向上所受向上的作用力不超过系统的重力。半圆轨道所受向上的作用力只能由物块提供，对物块和长木板与轨道组成的系统分别受力分析，如图所示，
图
其中为轨道对物块的弹力，为物块对轨道的反作用力，为凹槽对系统向左的支持力，为凹槽底部对系统的支持力。
对物块，设此时速度为，根据机械能守恒定律，有
沿径向的合力提供向心力，有
解得
对系统列竖直方向的平衡方程：
解得
整理得
显然，当时，凹槽对系统的支持力最小，最小值为
令该最小值为，即系统刚要脱离凹槽地面，则
解得
同时为使得物块能通过最高点，最高点临界条件为不受弹力，则重力提供向心力，有
由机械能守恒定律，有
解得
则的取值范围为，
【解析】详细解答和解析过程见【答案】
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