2024-2025学年山西省晋中市四校高三（上）月考物理试卷（9月）（含答案）

2024-2025学年山西省晋中市四校高三（上）月考物理试卷（9月）
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.小明乘电梯从楼上到楼，他运动的位移为，时间为，速度为，速度平方为，加速度为，则下列关系图像可能正确的是( )
A. B. C. D.
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
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
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的初速度抛出，结果小球恰好落在船尾，已知船长为，重力加速度为，空气阻力不计。则船做匀加速运动的加速度大小为( )
A. B. C. D.
5.某动车每天一次从站沿直线驶向站，动车从站由静止出发先做匀加速直线运动，速度达到后做匀速直线运动，最后做匀减速直线运动到达站时速度刚好为零。若第一天匀加速和匀减速运动的加速度大小均为，第二天匀加速和匀减速运动的加速度大小均为，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 B. 多 C. 少 D. 少
6.如图所示，从倾角为的斜面体底端的正上方点水平抛出一个小球，经过时间小球落到斜面上，小球落到斜面上时的速度方向与水平方向的夹角也为，重力加速度为，则到的距离为( )
A. B. C. D.
7.小物块放在倾角为的斜面底端，第一次用平行于斜面向上的拉力作用在物块上，使物块沿斜面从静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. 一定大于 B. 一定小于
C. 若斜面光滑，一定大于 D. 若斜面粗糙，一定大于
二、多选题：本大题共3小题，共12分。
8.在水平地面上的点先后斜向上抛出、两个小球，结果两个小球落在地面上的同一点，已知球运动的最大高度比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. 球在空中运动的时间长 B. 球在空中运动的最小速度大
C. 球的速度变化量大 D. 球抛出时的初速度大
9.某天文爱好者观测绕地球做匀速圆周运动的卫星，测出不同卫星的线速度和轨道半径，作出图像如图所示，已知地球的半径为，引力常量为，则下列说法正确的是( )
A. 地球的质量为
B. 地球的第一宇宙速度为
C. 地球表面的重力加速度为
D. 线速度为的卫星与地心连线在单位时间内扫过的面积为
10.如图所示，物体、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，圆盘可绕竖直轴转动，、到轴的距离分别为和，两物块的质量关系为两物块与圆盘面的动摩擦因数均为，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匀速转动时，下列说法正确的是( )
A. 由于，因此、受到的摩擦力始终为零
B. 随着转动角速度增大，、始终不会滑动
C. 随着转动角速度增大，最终沿圆盘半径向外滑动
D. 随着转动角速度增大，受到的最大摩擦力与受到的最大摩擦力相等
三、实验题：本大题共2小题，共24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，沙和沙桶的总质量为，小车与砝码的总质量为。
若要探究加速度与的关系，实验时应该让与的大小关系满足_____填“远小于”“等于”或“远大于”。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_____。
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个计数点、、、、，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点之间的距离，由此求得此次实验中小车的加速度_____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，则测出的加速度_____填“偏大”“偏小”或“不变”。
保持沙桶和沙的质量不变，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及小车与砝码的总质量，若由实验数据作出的图线应该是下图中的______。
A. ．
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、厚度忽略不计分别固定在竖直杆上，质量为的磁性小球可视为质点用细线、连接，细线、的另一端分别连接在力传感器、上，拉动小球，调节细线和的长度，使、两细线都伸直时细线水平，测出细线、的长度、，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。
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、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，并开始计时，到出现第个脉冲时用时为，力传感器、分别记录下细线、上的拉力大小、。则小球做圆周运动的角速度大小为______；向心力大小为______；小球的质量______用含的式子表达；
改变转动的角速度，测得多组及时间，作图像，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。
实验中会发现，改变转动的角速度，力传感器的示数_____填“变大”“变小”或“不变”。
四、计算题：本大题共3小题，共36分。
13.如图所示，、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，、绕行的周期分别为和，、在运动过程中的最近距离为，地球半径为，引力常量为，忽略地球的自转，求：
卫星的轨道半径；
地球表面的重力加速度。
14.如图所示，长、质量的平板车静止在光滑的水平面上，水平面右端固定一平台，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，传送带以的速度沿逆时针方向匀速转动，质量的物块以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，与传送带间的动摩擦因数为，重力加速度取，求：
平板车与平台碰撞前的速度大小；
传送带至少为多长。
15.如图所示，质量为的小物块用长为的细线悬挂于点，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，斜面体固定在水平地面上，斜面长为，倾角为，竖直且长也为，若物块做圆周运动到最低点时细线突然断开，此后物块恰好从点无碰撞地滑上斜面，最终落在地面上，物块与斜面间的动摩擦因数为，重力加速度为，空气阻力不计，求：
小物块做圆周运动在最低点时速度大小；
小物块在斜面上运动的时间；
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。
参考答案
1.
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4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11. 远小于 不挂 平行
偏小

12.

不变

13.设的轨道半径为，则的轨道半径为 ，根据万有引力提供向心力，对、分别有
联立解得
根据
结合
联立解得

14.物块在平板车上滑行时，根据牛顿第二定律
解得
对平板车由牛顿第二定律
解得
设物块滑上平板车至与平板车相对静止运动的时间为 ，则有
解得
平板车与平台碰撞前的速度
物块在平板车上滑动过程中运动的位移
平板车运动的位移
设物块离开平板车时速度为 ，则有
解得
物块在传送带上运动时，由牛顿第二定律
解得
设传送带的长至少为 ，由题意有
解得

15.设物块运动到最低点时速度为 ，根据牛顿第二定律有
解得
设物块运动到点时速度大小为 ，根据几何关系有
由于
因此物块在斜面上做匀速直线运动，在斜面上运动的时间
物块运动到点时竖直方向的分速度
圆周运动的最低点与点的高度差
点离水平地面的高度
没有斜面体时，物块做平抛运动的水平位移
有斜面体时，物块做平抛运动下降 高度的水平位移
物块落地点离圆周运动最低点间的距离
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

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