2024-2025学年湖南省邵东市创新学校高三（上）第二次月考物理试卷（含解析）

2024-2025学年湖南省邵东市创新学校高三（上）第二次月考物理试卷
一、单选题：本大题共6小题，共24分。
1.小车从点由静止开始做匀加速直线运动，到达点时如图所示小车的速度为，的距离是的倍，则到达点时小车的速度为( )
A. B. C. D.
2.如图，轴在水平地面内，轴沿竖直方向。图中画出了从轴上沿轴正向抛出的个小球、和的运动轨迹，其中和是从同一点抛出的。不计空气阻力，则( )
A. 的飞行时间比的长 B. 的飞行时间比的长
C. 的水平速度比的小 D. 的初速度比的大
3.如图所示为位于水平面上的小车，固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为，在斜杆下端固定有质量为的小球，重力加速度为。现使小车以加速度向右做匀加速直线运动，下列说法正确的是( )
A. 杆对小球的弹力一定竖直向上
B. 杆对小球的弹力一定沿杆斜向上
C. 杆对小球的弹力大小为
D. 杆对小球的弹力大小为
4.如图所示，某滑雪爱好者以某一初速度经过倾斜雪道最低点，滑行到点时速度为，接着自由下滑返回到点。若不计空气阻力，滑雪板与雪道间的动摩擦因数处处相等，则滑雪爱好者运动过程中，其速度大小随时间的变化图像可能是( )
A. B. C. D.
5.如图所示，在与坡底点的距离为的山坡上，竖直固定一长度为的直杆，为山坡的中点，端与坡底之间连接一根光滑的细钢绳。现让一穿在钢绳上的小环从点由静止开始沿钢绳无摩擦地滑下，则小环在钢绳上滑行的时间为( )
A. B. C. D.
6.如图所示，带有光滑竖直杆的三角形斜劈固定在水平地面上，放置于斜劈上的光滑小球与套在竖直杆上的小滑块用轻绳连接，开始时轻绳与斜劈平行．现给小滑块施加一个竖直向上的拉力，使小滑块沿杆缓慢上升，整个过程中小球始终未脱离斜劈，则有
A. 小球对斜劈的压力保持不变 B. 轻绳对小球的拉力先减小后增大
C. 竖直杆对小滑块的弹力先增大再减小 D. 对小滑块施加的竖直向上的拉力逐渐增大
二、多选题：本大题共4小题，共20分。
7.伽利略理想斜面实验创造性的把实验、假设和逻辑推理相结合的科学方法，有力地促进了人类科学认识的发展。关于伽利略的斜面实验，下列说法正确的是( )
A. 该实验虽然是理想实验，是在思维中进行的，但仍以真实的实验为基础
B. 如果斜面粗糙，不论右侧斜面倾角如何，小球也将上升到与释放点等高的位置
C. 该实验说明了物体的运动不需要力来维持
D. 该实验证明了力是维持物体运动的原因
8.下列有关运动的说法正确的是( )
A. 图甲中球在水平面内做匀速圆周运动，球受到重力和绳子的拉力的合力方向时刻改变
B. 图乙中质量为的小球到达最高点时对管壁的弹力大小为，则此时小球的速度一定为
C. 图丙皮带轮上点的加速度与点的加速度之比为
D. 如图丁，长为的细绳，一端固定于点，另一端系一个小球可看成质点，在点的正下方距点处钉一个钉子，小球从一定高度摆下，绳子与钉子碰撞前后瞬间绳子拉力变为原来倍
9.如图所示，是用轻绳连接的小球，是用轻杆连接的小球，两球都在竖直面内做圆周运动，且绳、杆长度相等。忽略空气阻力，下面说法中正确的是( )
A. 球通过圆周最高点的最小速度是
B. 球通过圆周最高点的最小速度为零
C. 球到最低点时处于超重状态
D. 球在运动过程中所受的合外力的方向总是指向圆心
10.如图所示，在倾角为的传送带上有质量均为的三个木块、、，中间均用原长为、劲度系数为的轻弹簧连接起来，木块与传送带间的动摩擦因数均为，其中木块被与传送带平行的细线拉住，传送带按图示方向匀速运动，三个木块均处于平衡状态。下列结论正确的是( )
A. 、两木块之间的距离等于
B. 、两木块之间的距离等于
C. 、两木块之间的距离等于、两木块之间的距离
D. 如果传送带突然加速，相邻两木块之间的距离将变大
三、实验题：本大题共5小题，共46分。
11.（6分）如图所示为一小球做平抛运动的闪光照相照片的一部分，图中背景方格的边长均为，如果取，那么：
相机的闪光频率是_____；
小球运动的水平速度大小是_____；
若实验中把轨道末端点记为坐标原点，建立坐标系，利用卡槽记录小球平抛过程中的位置，拟合得到一条过原点的平滑曲线，测得曲线上某点坐标，由此得到平抛初速度，不计空气阻力的影响，该测量值和真实值相比_____。选填“偏大”“偏小”或“相等”
12.（10分）在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，采用如图所示的装置
实验中使用的是电火花计时器，其工作电压是______；
A.约为的直流电压约为交流电压
C.直流电压交流电压
为使小车所受合力等于细线的拉力，应采取的措施是平衡摩擦力，具体的操作是______；
A、将木板的一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动
B、将木板的一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀加速运动
C、将木板的一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动
D、将木板的一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀加速运动
要使细线的拉力约等于钩码的总重力，应满足的条件是小车的质量要______钩码的质量填“等于”或“远小于”或“远大于”；
实验中获得一条纸带，如图所示其中两相邻计数点间有四个点未画出。已知所用电源的频率为，则打点时小车运动的速度大小______，小车运动的加速度大小______计算结果要求保留两位有效数字。
13.（12分）如图所示，质量的物体用细绳绕过光滑的滑轮与质量为的物体相连，连接的细绳与水平方向的夹角为，此时系统处于静止状态。已知与水平桌面的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取，求：
水平桌面对物体的支持力大小；
物体所受摩擦力的大小；
改变物体的质量，欲使系统始终保持静止，物体的最大质量是多少。
14.（12分）如图所示，、为两个光滑的平台，一倾角为、长为的传送带与两平台平滑连接。现有一小物体以的速度沿平台向右运动，当传送带静止时，小物体恰好能滑到平台上。取，，

求小物体跟传送带间的动摩擦因数；
当小物体在平台上的运动速度低于某一数值时，无论传送带顺时针运动的速度有多大，小物体都不能到达平台，求这个临界速度；
若小物体以的速度沿平台向右运动，欲使小物体能到达平台，传送带至少以多大的速度顺时针运动？
15.（16分）如图所示，足够长的木板静止于水平地面上，小物块放在木板的中间，现在对施加一与水平方向成的恒定拉力，的大小为，以后撤去拉力的同时，另一小物块以对地速度向右冲上木板的左端。已知长木板的质量为，与的质量均为，和与木板间的动摩擦因数均为，木板与地面间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度，运动过程中，不会相撞。求：
撤去拉力时，小物块的速度拉力作用时木板不会滑动；
撤去拉力后，小物块与长木板达到共速的时间；
长木板运动的总时间。
答案解析
1.
【解析】解：由匀变速直线运动的规律：，，得，故 A正确BCD错误。
2.
【解析】A、、的高度相同，大于的高度，根据，得，知、的运动时间相同，的飞行时间小于的时间．故A、B错误；
C、因为的飞行时间短，但是水平位移大，根据知，的水平速度大于的水平速度．故C错误；
D、、的运动时间相同，的水平位移大于的水平位移，则的初速度大于的初速度．故D正确。
3.
【解析】对小球受力分析如图所示
由图可知，当大小不同时，杆上的弹力与竖直方向的夹角也不同，方向不一定沿杆，但弹力方向一定斜向上，故AB错误；
由几何关系可知，杆对小球的弹力大小为
故C错误，D正确。
故选D。
4.
【解析】A.滑雪爱好者沿倾斜雪道上滑时做匀减速直线运动，下滑时做匀加速直线运动，A错误；
设斜面倾角为 ，动摩擦因数为 ，上滑时，根据牛顿第二定律
下滑时，根据牛顿第二定律
可得
根据运动学公式
可知回到点时速度小于初速度，上滑时 图像斜率的绝对值大于下滑时 图像斜率的绝对值，B正确，CD错误。
故选B。
5.
【解析】解：设为，由几何关系得：
小环从点由静止开始沿钢绳无摩擦地滑下，根据位移时间公式得：
由牛顿第二定律得：
联立解得：
故ABC错误，D正确；
故选：。
根据几何关系求解的长度，根据牛顿第二定律求解加速度，根据位移时间公式求解下滑时间。
本题考查牛顿第二定律，解题关键是分析好小环的受力情况，结合牛顿第二定律和运动学公式求解即可。
6.
【解析】对小球受力分析，受重力、支持力和轻绳的拉力，如图甲所示，由图可知，轻绳的拉力增大，支持力减小，根据牛顿第三定律可知，小球对斜面的压力也减小；
对小球和滑块整体分析，受重力、斜面的支持力，杆的支持力，拉力，如图乙所示，根据平衡条件，水平方向有，竖直方向有，由于减小，不变，则减小，增大，故D正确，ABC错误。
故选D。
7.
【解析】A.该实验完全是理想实验，是在思维中进行的，同时是以斜面实验真实的实验为基础，故A正确；
B.如果斜面粗糙，小球会有能量损失，将不能上升到与点等高的位置，故B错误；
该实验说明了物体的运动不需要力来维持，故C正确，D错误。
故选AC。
8.
【解析】A.图甲中球在水平面内做匀速圆周运动，球受到重力和绳子的拉力的合力提供向心力，则可知合力方向时刻发生改变，故A正确；
B.图乙中质量为的小球到达最高点时对管壁的弹力大小为 时，由于不知道管壁弹力方向，则不能确定小球所受合力大小，无法计算速度大小，故B错误；
C.如图丙可知，图中、两点线速度相同，、两点角速度相同，结合线速度与角速度、半径关系式 可得，由于、两点圆周运动半径相同，则由 可得，故C正确；
D.设绳子与钉子碰撞前后瞬间速度大小为，小球质量为，则碰撞前后有
解得：，故D错误；
故选AC。
9.
【解析】球通过圆周最高点，绳子拉力为时，速度最小，则有
解得
故A正确；
B.球通过圆周最高点，当受到杆的支持力向上，且大小等于重力 时，最小速度为零，故B正确；
C.球到最低点时，加速度方向向上，处于超重状态，故C正确；
D.球在运动过程中，除了最高点和最低点，其他位置所受的合外力的方向不是指向圆心，故D错误。
故选ABC。
10.
【解析】对木块受力分析，受重力、支持力、滑动摩擦、弹簧的拉力，根据平衡条件，有：，解得：，故弹簧的长度为：，故A错误，B正确；
C.对木块、整体受力分析，受重力、支持力、滑动摩擦力和弹簧的拉力，根据共点力平衡条件，有：，解得：，故弹簧的长度为：，故，故C错误；
D.如果传送带突然加速，支持力不变，根据滑动摩擦力不变，弹簧弹力也不变，故合力不变，故物体全部保持静止，相邻两木块之间的距离都将不变，故D错误。
11. 偏大
【解析】竖直方向根据
可得
则相机的闪光频率为
水平方向有
解得小球运动的水平速度大小为
小球平抛运动的抛出点应该在轨道末端上方距离为小球的半径处，若实验中把轨道末端点记为坐标原点，建立坐标系，则竖直位移偏小，若由
计算平抛初速度，则测量值和真实值相比偏大。
12. ； ；远大于； ；
【解析】实验中使用的是电火花计时器，其工作电压是交流电压，故D正确，ABC错误。
为使小车所受合力等于细线的拉力，应采取的措施是平衡摩擦力，具体的操作是将木板的一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动，故 C正确，ABD错误。
要使细线的拉力约等于钩码的总重力，应满足的条件是小车的质量要远大于钩码的质量。
纸带上相邻计数点间的时间间隔
由匀变速直线运动中间时刻瞬时速度等于该过程的平均速度得
由逐差法得加速度为
13.以为研究对象，受力分析如图所示
由平衡条件得


因为
所以物体所受的摩擦力是静摩擦力
解得
对，在水平方向有
竖直方向
其中 ，
联立解得

【解析】详细解答和解析过程见【答案】
14.解：传送带静止时，小物体在传送带上受力如图甲所示，
根据牛顿第二定律得：，
过程，有：，
解得：，。
当小物体在传送带上受到的摩擦力始终向上时，最容易到达传送带顶端，此时，小物体受力如图乙所示，
根据牛顿第二定律得：，
若恰好能到达平台，有：，
解得： ，
即当小物体在平台上向右运动的速度小于 时，无论传送带顺时针运动的速度有多大，小物体都不能到达平台。
设小物体在平台上的运动速度为，传送带顺时针运动的速度大小为。
从小物体滑上传送带至小物体速度减小到传送带速度过程，有：
从小物体速度减小到传送带速度至恰好到达平台过程，有：，
解得： ，
即传送带至少以 的速度顺时针运动，小物体才能到达平台。
答：小物体跟传送带间的动摩擦因数是；
这个临界速度是；
若小物体以的速度沿平台向右运动，欲使小物体能到达平台，传送带至少以的速度顺时针运动。
【解析】详细解答和解析过程见【答案】
15.有拉力作用时，对分析，在竖直方向上有
对分析，在水平方向上有
，
解得
撤去拉力时，根据速度公式有
解得
撤去拉力的同时，另一小物块以 对地速度向右冲上木板的左端，由于与的质量均为 ，和与木板间的动摩擦因数均为 ，、与木板之间的滑动摩擦力大小相等，则，均以相同加速度向右做匀减速直线运动，且
对木板有
解得
木板向右做匀加速直线运动，经历时间 ，与木板达到相等速度，则有
解得
与木板达到相等速度
此时的速度
随后，木板与保持相对静止，向右做匀减速直线运动，加速度大小为
经历时间 ，，与木板达到相等速度，则有
解得
，
之后，、与木板保持相对静止向右匀减速至，则有
，
解得
则长木板运动的总时间

【解析】详细解答和解析过程见【答案】
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