2024-2025学年湖南省邵阳市第二中学等多校高三（上）月考物理试卷（9月）（含解析）

2024-2025学年湖南省邵阳市第二中学等多校高三（上）月考
物理试卷（9月）
一、单选题：本大题共6小题，共24分。
1.巴黎奥运会于年月日闭幕，我国运动健儿取得了金银铜的优异成绩。我国运动健儿取得优异成绩的项目里面包含了许多物理知识，下列说法正确的是
A. 研究全红婵在女子米台决赛中的姿态时，全红婵可看作质点
B. 郑钦文在女单网球决赛中发球时球拍对网球的作用力大于网球对球拍的作用力
C. 马龙在乒乓球男子团体决赛中，把乒乓球以原速率打回，该过程乒乓球的加速度为
D. 女子公斤以上级举重比赛中，李雯雯把杠铃对称举过头顶静止时，两手臂间夹角越大，杠铃对某一手臂的作用力越大
2.如图所示，、为地球的两颗卫星，它们均绕地球做匀速圆周运动，运动周期都为。为赤道上的物体，将地球看成球体，则下列判断正确的是
A. 、两卫星所受的万有引力大小一定相等
B. 、两卫星到地面的高度可能不同
C. 物体的线速度一定小于卫星的线速度
D. 以地面为零势能面，、两卫星的重力势能一定相同
3.如图所示，从某塔的顶端静止释放一小球，小球在最后的平均速度比第的平均速度大。不计空气阻力，重力加速度取，则塔的高度大约为
A. B. C. D.
4.年月日起，杭温高铁开始试运行，全程只需分钟。假设复兴号高铁列车在某段轨道转弯处以的速率运行，为了保证安全，火车转弯半径设计为，火车内、外轨间距为。若转弯时列车对内、外轨都没有挤压，重力加速度取，则内、外轨道设计的高度差约为已知较小时，( )
A. B. C. D.
5.如图所示，一光滑的轻质小滑轮用支架固定在天花板上，一轻绳跨过光滑轻滑轮一端连接物块，另一端连接中间有孔的小球。物块的质量小于小球的质量，小球套在以为圆心的固定光滑四分之一圆弧杆的最低点，轻绳处于竖直状态。现对施加始终沿杆切线方向的外力，使小球沿圆弧杆向上缓慢移动到绳水平位置的过程中，下列说法正确的是
A. 轻绳对的拉力先减小后增大 B. 滑轮支架对滑轮轴的作用力逐渐增大
C. 圆弧杆对的弹力逐渐增大 D. 外力逐渐增大
6.年月日，百度在武汉正式发布旗下第六代无人车，武汉市民可通过萝卜快跑平台搭乘第六代无人车。汽车自动控制反应时间从发现障碍物到实施制动的时间小于人的反应时间，如图所示的两图线分别是在自动控制操作下和驾驶员操作下，从发现情况到汽车停下过程的图像，两次刹车加速度相同。下列说法正确的是( )
A. 自动控制的反应时间为 B. 驾驶员的反应时间为
C. 刹车加速度大小为 D. 汽车减速过程持续的时间为
二、多选题：本大题共4小题，共20分。
7.如图所示，为了道路交通安全，在一些路段会设立刹车失灵避险车道上坡路。故障车无动力驶入避险车道向上运动的过程( )
A. 司机处于失重状态
B. 司机处于超重状态
C. 故障车减少的动能全部转化为重力势能
D. 故障车减少的动能只有一部分转化为重力势能
8.年月日，自然天文学公布了清华大学物理系王晓锋教授课题组与合作者利用清华大学一马化腾巡天望远镜做出的一个重要天文发现，他们在距离地球约光年处发现了一个周期仅分钟的双星系统，如图所示。假设星球的质量为，星球的质量为，星球绕点做圆周运动的半径为，星球绕点做圆周运动的半径为，引力常量为，下列说法正确的是( )
A. 星球和星球的转动半径之比为
B. 星球和星球的运动速率之比
C. 星球的转动周期为
D. 星球和星球的动能之和为
9.如图所示，小滑块在轻质细绳的拉力作用下，在水平桌面上做半径为的圆周运动，小滑块的初速度大小为，质量为，与水平桌面间的动摩擦因数恒定。小滑块转动一周后，所需要的向心力变为原来的一半，已知重力加速度为，则
A. 转动一周后，小滑块的线速度大小为
B. 小滑块转动这一周所用时间为
C. 转动一周，小滑块克服摩擦力做的功为
D. 小滑块转动周后停下来
10.如图所示，倾角为的斜面底端有一固定挡板，劲度系数为的轻质弹簧的一端固定在挡板上，另一端与质量为的物体连接，物体与接触未连接，质量也为。用平行于斜面向下的力缓慢推动物体，在弹性限度内弹簧长度相对自由长度时总共被压缩了，此时、均静止。已知物体与斜面间的动摩擦因数为，物体与斜面间的摩擦不计。撤去外力后，物体、开始沿斜面向上运动，物体运动的加速度随位移的变化情况如图所示，以开始运动的位置为坐标原点，物体位移为时，与分离，已知重力加速度为。则
A. 、两物体分离时，加速度大小均为
B. 一定有
C. 当的加速度为时，弹簧的压缩量为
D. 在运动过程中的最大速度为
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.某同学利用手机的频闪照相研究平抛运动。实验步骤如下：
用刻度尺测出每块砖的厚度和长度；
将小球平行于竖直墙面水平向右弹出，利用照相功能记录其运动过程，洗出照片后，用平滑的曲线连接小球所在的位置，得到小球的部分运动轨迹如图所示。不计小球所受阻力，重力加速度为。
实验应该选择的小球为________单选，填选项序号。
A.空心铁球 实心铁球 实心木球
图中的点________填“是”或“不是”抛出点。
频闪照片的照相时间间隔为________。
小球抛出的初速度大小为________。
12.某同学利用如图所示的装置验证牛顿第二定律。细绳跨过固定的轻质光滑滑轮，两端分别挂质量相同的砝码和，砝码上固定有一质量不计、宽度为的遮光条。初始时砝码刚好在水平地面保持静止状态，桌面边缘放一光电计时器图中未画出，测得遮光条中心到光电门中心的高度差为。现在砝码下再挂一个相等质量的砝码，并由静止释放，光电计时器测得遮光条的挡光时间为，则
遮光条通过光电门的速度大小___________。
静止释放后，系统的加速度大小___________。
本实验___________填“需要”或“不需要”测出砝码的质量。
若牛顿第二定律成立，则需验证重力加速度___________。
四、计算题：本大题共3小题，共40分。
13.假设宇航员登上某一星球，该星球的半径为。他在该星球表面将一小球从与水平面成角的斜面上水平抛出，如图所示，抛出的初速度大小为，经过时间小球又落在斜面上。忽略星球的自转，不计星球表面的大气阻力，求：
该星球表面的重力加速度为多大
该星球的第一宇宙速度为多大。
14.如图所示，顺时针转动的水平传送带，转动速度为，传送带长。一物块放在传送带的最左端，在水平向右的外力的作用下由静止开始运动，已知物块的质量为且可视为质点，物块和传送带间的动摩擦因数为，重力加速度取，求：
物块在传送带上运动的总时间；
物块在传送带上运动时，因摩擦产生的总热量。
15.如图所示，两个滑块和均可看作质点放在静止于水平地面上的木板的中点，、、的质量分别为、、。、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。某时刻突然给、两滑块大小均为的初速度向左和向右滑动，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取，求：
木板相对地面的运动方向要有推导过程；
滑块与木板相对静止时未滑离木板，木板的速度大小；
要使两滑块不滑离木板，木板的最小长度。
答案解析
1.
【解析】A.研究全红婵在女子米台决赛中的姿态时，不能忽略全红婵的形状和大小，不能看作质点，选项A错误
B.不管物体的运动状态如何，作用力永远和反作用力大小相等，选项B错误
C.马龙把乒乓球以原速率打回，乒乓球的速度变化量不为，该过程乒乓球的加速度不为，选项C错误
D.杠铃的重力一定，两手臂对杠铃的合力一定，两手臂夹角越大，则两分力夹角越大，两分力越大，选项D正确。
2.
【解析】由于、两卫星的质量关系无法确定，因此无法判断、两卫星所受的万有引力大小，无法判断、两卫星的重力势能大小，选项A、D错误
B.根据，由于两卫星周期相同，因此两卫星到地面的高度一定相同，选项B错误
C.地球同步卫星的周期为，，根据可得，，又因，故，物体的线速度一定小于卫星的线速度，选项C正确。
3.
【解析】小球第的平均速度为，则小球最后的平均速度为，
设小球落地时间为，则有，解得，根据，解得，选项B正确。
4.
【解析】设内、外轨的倾角为，列车对内、外轨都没有挤压，则火车在转弯处受力如图所示，则有，其中，解得，选项A正确。
5.
【解析】在缓慢拉动过程中，绳的拉力等于物块的重力，大小不变，绳的拉力等于绳的拉力，上的拉力大小也不变，绳与绳的夹角增大，绳与绳拉力的合力减小，支架对滑轮的作用力等于绳与绳拉力的合力，也逐渐减小，选项A、B错误
物块的质量小于小球的质量，对分析受力并沿杆和垂直于杆正交分解得，外力一直增大，圆弧杆对的弹力先减小后增大，选项C错误，D正确。
6.
【解析】A. 由图可知汽车的初速度为，自动控制的反应时间，选项A错误
B. 驾驶员的反应时间，选项B错误
C. 刹车时加速度大小，选项C错误
D. 减速所用时间，选项D正确。
故选D。
7.
【解析】故障车驶入避险车道后，故障车有向下的加速度分量，故司机有向下的加速度分量，司机处于失重状态，选项A正确、B错误
故障车受到地面的阻力，所以减少的动能只有一部分转化为重力势能，选项 C错误、D正确。
故选AD。
8.
【解析】A.由题知，星球与星球具有相同的周期和角速度，向心力大小，根据万有引力提供向心力，则有
解得星球和星球的转动半径之比为
故A正确；
B.根据
因 相同，解得星球和星球的运动速率之比
故B正确；
C.根据万有引力提供向心力，则有
解得
，
则有
解得
故C正确；
D.根据
可得
，
根据
可得
或
故D错误。
故选ABC。
9.
【解析】根据向心力公式，小滑块所受的向心力变为原来的一半，则，选项A错误
将圆弧拉直，设小滑块与桌面的动摩擦因数为，以加速度做匀减速直线运动，根据可得，选项B正确
转动一周小滑块动能减少，小滑块克服摩擦力做功，选项C错误
小滑块每转动圈，克服摩擦力做功，小滑块初动能为，故小滑块转动圈后停下来，选项D正确。
10.
【解析】A.当、间相互作用力为时，、两物体分离，对的弹力为，对分析，，，选项A错误
B.当、分离时，设弹簧的压缩量为，则对，根据题意有，故，选项B正确
C.当的加速度为时，设弹簧的压缩量为，对和整体有，，解得，选项C错误
D.当的加速度为时，的速度最大，图线和横轴所围面积即为物体速度平方的一半，故，
解得，选项D正确。
11.；不是；；
【解析】实验中，为减小空气阻力的影响，应选择体积小、密度大的实心铁球，故选 B。。
由于竖直方向相等时间的位移比为，不是，因此点不是抛出点。
设频闪照片的照相时间间隔为，根据，有，故。
小球抛出的初速度，解得。
12.；；不需要；。
【解析】 用平均速度代替瞬时速度。
根据可得，。
对钩码和，
对，解得，
若牛顿第二定律成立，需验证，即，不需要测钩码质量。
13.小球平抛后满足，
，
，
解得星球表面的重力加速度。
根据，
解得。
【解析】详细解答和解析过程见【答案】
14.解：物块放在传送带上时，相对传送带向左运动，物块受到向右的滑动摩擦力，
则有，
解得，
当物块速度和传送带速度相等时，，
物块的位移，
因，故此后物块继续向右加速，由于物块速度大于传送带的速度，物块受到向左的滑动摩擦力，
第二阶段，，
，
解得，
总时间。
第一阶段的相对位移为，
第二阶段的相对位移为，
故物块在传送带上的总发热量为。
【解析】详细解答和解析过程见【答案】
15.解：因，且方向向右，所以木板向右运动。
设、相对于地面的加速度大小分别是和，木板相对于地面的加速度大小为，
在物块与木板达到共同速度前，由牛顿第二定律得，
，
，
得，，
设在时刻，与木板达到共同速度，大小为。
由运动学公式有，得，．
与木板达到共同速度时，木板向右运动的位移，
在与木板达到共同速度后，与木板的加速度大小为，
对于与木板组成的体系，由牛顿第二定律有，
解得，
由可知，与木板达到共同速度时，的速度大小也为，但运动方向与木板相反又因为，
所以减速为时与板还没减为，则又向右加速，
设与木板的速度相同时其大小为，的速度大小从变到所用时间为，
则由运动学公式对木板有，
对有，
解得，，
在时间间隔内，木板包括相对地面向右的位移为。
在时间间隔内，相对地面向左的位移为，
与木板包括共速后就一起在地面摩擦力的作用下向右减速直到停止，则最终与木板中点的距离为
，
则木板的最小长度为。
【解析】详细解答和解析过程见【答案】
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