2024-2025学年河北省石家庄市河北师大附中等校高三（上）月考物理试卷（10月份）（含答案）

2024-2025学年河北省石家庄市河北师大附中等校高三（上）月考
物理试卷（10月份）
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.从年发射第一颗人造地球卫星东方红一号，到今天的空间站天宫一号，我国的航天事业取得了巨大的成就。已知东方红一号的椭圆轨道近地点距地面，远地点距地面，天宫一号可视为在距地面高度为的圆轨道上运行，由此可知( )
A. 东方红一号比天宫一号绕地球的运行周期大
B. 在相同时间内，东方红一号与地球连线扫过的面积和天宫一号与地球连线扫过的面积相等
C. 东方红一号从近地点向远地点运行时，其速度逐渐增大
D. 东方红一号从近地点向远地点运行时，其加速度逐渐增大
2.小组同学利用图示装置来探究绳中张力的变化一轻质细线穿过少小球，两端连上拉力传感器、后图中未画出分别系在杆的两点，杆可绕点在竖直平面内转动，初始时杆水平，不计小球与细线间的摩擦，在杆缓慢逆时针转动的过程中，下列说法正确的是( )
A. 传感器的示数总大于的示数 B. 传感器的示数总小于的示数
C. 传感器的示数一定减小 D. 传感器的示数一定增大
3.如图甲所示，质量的物块在光滑水平面上向右做匀速直线运动，速度大小某时刻起，物块受到一水平外力该外力随物块通过的距离周期性变化的关系如图乙所示，取水平向右为正方向，则物块从该时刻起到速度第一次为零时，通过的距离为( )
A. B. C. D.
4.风洞是以人工的方式产生并控制气流的实验设备，是进行空气动力学研究的有效工具如图所示，研究小组在风洞内安装一水平轨道，、、、将轨道等分为段，其中段粗糙，其余均光滑，小滑块静止在点启动风洞的驱动装置，使滑块受到恒定的水平向右的风力，当滑块运动到点时，保持风力大小不变，立即改变风向为水平向左，当滑块运动至点时，速度恰好减为零已知滑块质量为，滑块与段的动摩擦因数为，重力加速度为下列说法正确的是( )
A. 滑块经过点和点时，风力的功率之比为：
B. 滑块经过点和点的速度大小关系为
C. 滑块受到的风力大小为
D. 滑块通过段和段所用时间之比为：
5.近日“萝卜快跑“无人驾驶出租车开始在武汉投入使用，体现了“科技让生活更美好”的理念，该类出租车依靠“视觉系统”发现前方有障碍物时，会立即启动刹车系统减速某次直线制动测试时，若测试汽车制动的加速度大小与代车行驶的速度满足的关系图像如图所示，已知测试汽车的速度由减为零的过程中，汽车通过的距离为，则当汽车的速度减为时，通过的距离为( )
A. B. C. D.
6.如图甲所示，一光滑大圆环固定在竖直面内，圆心为，将套在大圆环上的小球可视为质点从大圆环的顶点由静止释放后，测得小球的向心加速度大小和小球与点连线转过的角度之间的关系图线如图乙所示已知图乙中。下列说法中正确的是( )
A. 图乙中
B. 当地的重力加速度大小为
C. 只增大大圆环的半径，图乙中的将增大
D. 只增大小球的质量，图乙中的将增大
7.如图所示，从竖直面内的直角坐标系轴上的点，以初速度沿轴正向抛出一小球，小球下落经过轴上的点时，其速度方向与轴正向的夹角为；再次将该小球从点以初速度沿轴正向抛出，同时对小球施加一水平向左的恒力，小球经过轴上的点时，其速度方向与轴正向的夹角为，不计空气阻力，下列说法中正确的是( )
A. 第二次抛出时小球从抛出点到经过轴的时间短
B. 第二次抛出时小球在相等时间内速度的改变量较小
C. 第二次抛出时，小球经过轴时水平方向的速度大小为
D. 两次抛出，小球的水平射程之比为
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.滑沙运动是继滑冰滑雪，滑草之后的另一项新兴运动，如图所示，若某滑沙者沿一坡度相同的沙坡从顶端由静止下滑时，经过两股长度相等，动摩擦因数不同的沙面和，滑到坡底时速度恰减为零，则下列说法正确的是( )
A. 滑沙者经过和运动的时间相等
B. 滑沙者在上运动时的加速度小于他在上运动时的加速度
C. 滑沙者与间的动摩擦因数大于他与间的动摩擦因数
D. 滑沙者在间运动时损失的机械能小于他在间运动时损失的机械能
9.一种机械传动装置可简化为如图所示的情景，，两质量相同的小球均可视为质点分别套在水平和竖直的光滑杆两杆不接触，且两杆间距离忽略不计上，其间通过一轻质细杆相连杆可绕小球无摩擦地自由活动，初始时两小球均静止，其中小球距点。小球距点。现将，两小球同时由静止释放，已知，，重力加速度。下列说法正确是( )
A. 小球运动过程中处于点右侧时，距离点的最大距离为
B. 小球运动的过程中，某时刻其加速度可能等于零
C. 小球运动过程中的最大速度为
D. 小球运动至距点时，小球的速度大小为
10.如图所示，倾角的足够长的斜面上紧靠放置两物块、均可视为质点，物块的质量，它与斜面间的动摩擦因数，物块的质量，它与斜面间无摩擦，时刻，给施加一沿斜面向下的拉力，随时间变化的规律为，设物块受到的摩擦力大小为，加速度大小为，物块受到对它的弹力大小为，加速度大小为，重力加速度，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列图像中可能正确的是( )
A. B. C. D.
三、计算题：本大题共5小题，共54分。
11.利用如图甲所示装置可以探究物块的加速度与其所受合外力的关系。
按图甲所示安装好实验装置，并调节滑轮的高度使细线与水平桌面平行。
调节重物的质量，轻推物块后，使小车匀速运动，记下此时拉力传感器的示数。
增加重物的质量，由静止释放小车，记录拉力传感器的示数，物块受到的合外力为______用题中字母表示，得到的一条纸带如图乙所示，相邻的两个计数点之间的时间间隔为，则小车的加速度为______用题中字母表示。
重复步骤 ______填“需要”或“不需要”保证物块每次都从同一位置由静止释放。
依据测量的数据判定物块的加速度与所受合外力的关系。
12.某同学利用图甲所示装置验证机械能守恒定律；细线的一端系在点，另一端系一小球；点的正下方适当距离处固定一光电门，以记录小球经过最低点时的遮光时间，实验过程如下：
安装好实验装置，测出小球的直径及悬点到球心的距离，______填“有”或“没有”必要测量小球的质量。
将小球拉离竖直位置，测量细线偏离竖直方向的夹角。 ______填“可”或“不可”大于。
由静止释放小球，记下小球第一次经过光电门的遮光时间。
改变角，重复步骤，重力加速度为，则验证机械能守恒的表达式为______。用题中相关物理量的字母表示
该同学依据测量数据作出的关系图像如图乙实线所示，已知小球直径的测量值，点到球心的距离，当地的重力加速度，若 ______保留位有效数字，则机械能守恒定律得以验证。
若另一位同学利用同一装置做该实验时得到的关系图像如图乙虚线所示，则原因可能是该同学______填字母。
A.小球直径的测量值偏大
B.小球直径的测量值偏小
C.悬点到球心的距离的测量值偏大
D.悬点到球心的距离的测量值偏小
13.如图所示，质量的物块可视为质点，静置于水平圆盘上，细绳一烟连接，另一端穿过圆盘中心的光滑小孔吊着质量的物块，物块入与小孔距离为，物块与水平圆盘间的动摩擦因数为，重力加速度求：
若圆盘静止不动，物块受到的摩擦力大小；
若使圆盘绕过点的竖直轴以的角速度转动，则物块受到的摩擦力，
14.如图所示，倾角的足够长的光滑斜面甲的底端有一挡板，由轻质弹簧相连的处于斜面上的两物块、，质量均为，物块紧靠挡板放置。另一倾角的足够长的粗糙斜面乙上静置着物块初始时被镇定，物块、之间由一跨过等高定滑轮的轻质细线相连，细线恰好伸直，且与、两物块相连的部分分别与甲、乙两斜面平行，现由静止释放物块，当运动到最低点时，恰好离开挡板已知物块与斜面乙间的动摩擦因数，弹簧的劲度系数为，弹簧的弹性势能为弹簧的形变量，物块均可视为质点，重力加速度为，，。求：
从释放到恰好离开挡板，弹簧弹性势能的变化量大小；
物块的质量；
在此运动过程中，物块的最大速度。
15.如图所示，水平传送带两端点相距，端点处有一质量的可视为质点的物块，物块与传送带间的动摩擦因数，初始时两者均静止，端点的右侧某一位置固定有轨道其中段为光滑直轨道，段为光滑的圆弧轨道为圆弧轨道的圆心，为最低点，图中为足够长的粗糙直轨道，且两直轨道分别在点和点与圆弧轨道相切图中两点的竖直高度差启动传送带，让传送带以的加速度匀加速传动，已知物块从点离开传送带后恰沿切线进入轨道且物块在以后的运动中恰未离开轨道，重力加速度，，求：
物块在传送带上运动时因摩擦而产生的热量；
物块与直轨道间的动摩擦因数；
在满足的条件下，若当物块第一次通过点后，立即在处固定一垂直的挡板，且物块与挡板都次碰撞过程中损失的动能为其碰撞前瞬间动能的，则物块在直轨道上通过的总路程．
参考答案
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11. 不需要
12.没有 不可
13.解：若圆盘静止不动，根据平衡条件有，代入数据解得：
若使圆盘绕中心轴线转动，根据牛顿第二定律有
代入数据解得：解得：
即物块受到的摩擦力大小为，方向背离圆心。
答：圆盘静止不动，物块受到的摩擦力大小为；
使圆盘绕过点的竖直轴以的角速度转动，则物块受到的摩擦力为，方向背离圆心。
14.解：开始时，对根据平衡条件，有：
恰好离开挡板时，对根据平衡条件，有：
由此可知：
所以
设开始运动到运动至最低点通过的距离为，根据能量守恒定律得：
代入数据解得：
物体的速度最大时，物块、均受力平衡，且二者的速度大小相等，设此时绳子拉力为，弹簧弹力为
根据平衡条件得：
对，有
对，有
连理解得：，表明此时弹簧处于原长。
从开始运动到弹簧恢复到原长的过程中，根据能量守恒定律得：
解得：
答：从释放到恰好离开挡板，弹簧弹性势能的变化量大小为；
物块的质量为；
在此运动过程中，物块的最大速度为。
15.解：设物块从端移动到端经历的时间为，则有
解得
产生的热量
可解得
物块离开端时的速度
由于物块沿切线进入直轨道，则有
物块由到过程有
解得
物块第一次沿上滑时有
设物块第一次沿下滑经过点时的速度大小为，则有
因物块恰未离开轨道，则有
联立以上方程可解得
因，可知物块最终将静止在挡板处，联立中物块第一次沿上滑及下滑的方程可解得

物块与挡板碰撞后第二次沿上滑时有
解得
第二次沿下滑时有
同理可求得物块第三次沿上滑通过的路程

则第次有
故
解得
答：物块在传送带上运动时因摩擦而产生的热量为；
物块与直轨道间的动摩擦因数为；
物块在直轨道上通过的总路程为。
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