2024-2025学年福建省厦门双十中学高三（上）月考物理试卷（10月）（含答案）
文档属性
| 名称 | 2024-2025学年福建省厦门双十中学高三（上）月考物理试卷（10月）（含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.0MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-10-31 23:44:13 | ||
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文档简介
2024-2025学年福建省厦门双十中学高三（上）月考物理试卷（10月）
一、单选题：本大题共4小题，共16分。
1.年月日时分，中国人民解放军火箭军向太平洋相关公海海域，成功发射枚携载训练模拟弹头的洲际弹道导弹，准确落入预定海域。全程飞行试验行程公里，落点靶区为公里正方形区域，实际偏差仅为米。如图是导弹的飞行轨迹，导弹的速度与所受合外力的关系可能正确的是( )
A. 图中点 B. 图中点 C. 图中点 D. 图中点
2.如图是某广场庆祝国庆佳节的喷泉喷出水柱的场景。从远处看，喷泉喷出的水柱超过了层楼约的高度；靠近看，喷管的直径约为，取，水的密度是。请你据此估用于给喷管喷水的电动机输出功率至少约为( )
A. B. C. D.
3.烟花弹从竖直的炮筒被推出，升至最高点后爆炸。上升的过程由于空气阻力的影响，图像如图所示，从推出到最高点所用的时间为，上升的最大高度为，图线上点的切线与平行，、为已知量，且烟花弹时间内上升的高度为，则下列说法正确的是( )
A. 上升至最高点时，小球的加速度大小为零 B. 上升过程中，小球的机械能守恒
C. 一定大于 D. 一定小于
4.如图所示，轻质动滑轮下方悬挂重物、轻质定滑轮下方悬挂重物，悬挂滑轮的轻质细线竖直。开始时，重物、处于静止状态，释放后、开始运动，已知、的质量相等，假设摩擦阻力和空气阻力均忽略不计，重力加速度为，当的位移为时，的速度有多大( )
A. B. C. D.
二、多选题：本大题共4小题，共24分。
5.如图所示，甲、乙两颗质量相等的卫星分别沿椭圆轨道和圆轨道绕地球运动，甲的轨道的近地点和地面相切，则( )
A. 甲卫星在近地点的速度一定大于
B. 甲卫星在远地点的机械能一定小于其在近地点的机械能
C. 甲卫星在近地点的动能可能小于乙卫星的动能
D. 甲卫星的周期可能等于乙卫星的周期
6.如图所示，光滑轨道是大型游乐设施过山车轨道的简化模型，最低点处的入、出口靠近但相互错开，是半径为的圆形轨道的最高点，部分水平，末端点与右端足够长的水平传送带无缝连接，传送带以恒定速度逆时针转动，现将一质量为的小滑块从轨道上某一固定位置由静止释放，滑块能通过点后再经点滑上传送带，则( )
A. 位置到点的竖直高度可能为
B. 若物块能再次经过点，则传送带的速度不可能小于
C. 滑块可能重新回到出发点处
D. 滑块在传送带上向右运动的最大距离与传送带速度有关
7.如图所示，可视为质点的、两球通过轻绳连接跨过光滑轻质定滑轮，球在外力作用下静止在地面，球悬空。取地面为重力势能的零势能面，从时静止释放球，到球落地前的过程中，、两球的重力势能随时间的变化关系如图，始终没有与定滑轮相碰，忽略空气阻力，重力加速度取。则( )
A. 、两球质量之比为
B. 球落地时的动能为
C. 时，球离地的高度为
D. 当球的重力势能与动能相等时，球距地面的高度为
8.如图所示，在水平圆盘上用细绳连接两个物体和，它们分别置于圆心两侧且与圆心共线，物体与圆心的距离为，物体与圆心的距离为，物体的质量为，两物体、与圆盘的摩擦因数相等，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，静止时绳子恰好伸直且无拉力，在圆盘转速由零缓慢增加的过程中，物体受到摩擦力大小随角速度平方的变化图像如图所示，为已知，下列说法正确的是( )
A. 绳子刚产生拉力时，物体受到的摩擦力大小为
B. 物体的质量为
C. 绳子不断，则两个物体不会与圆盘发生相对滑动
D. 绳子产生拉力前，物体所受的摩擦力大于物体所受到的摩擦力
三、填空题：本大题共2小题，共8分。
9.如图所示，同步卫星的运行速率为，向心加速度为，地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为，第一宇宙速度为，已知同步卫星的轨道半径为，地球半径为，则_____；_____用和表示。
10.大质量钢卷是公路运输中的危险物品，如图符合规范的装载支架是安全运输的保障，运输过程中要求“缓加速慢减速”是血的教训换来的。若已知支架斜面均与水平面成，则运输车刹车时的加速度大小不能超过_____，运输车加速超车时的加速度大小不能超过_____。
四、实验题：本大题共2小题，共14分。
11.如图甲、图乙所示的两种打点计时器是高中物理实验中常用的。某同学在“探究小车速度随时间变化规律”实验中，组装了一个形遮光板如图丁所示，两个遮光片宽度均为，将此形遮光板装在小车上，让小车做加速度不变的直线运动通过静止的光电门，实验时测得两次遮光时间分别为。则：
图乙所示为_____选填“电磁计时器”或“电火花计时器”
第一个遮光片通过光电门时小车的速度大小为_____。保留两位小数
关于图甲乙两种打点计时器，下列说法中正确的是______。
A.甲打点计时器使用直流电源，乙打点计时器使用交流电源
B.它们都是使用以下的交流电源
C.当电源频率为时，它们都是每隔打一个点
在某次实验中，小车拖着纸带通过打点计时器记录下的运动情况如图丙所示，图中、、、、为连续选定的计数点，相邻计数点间的时间间隔是，则在打点时小车的速度是_____。保留位有效数字
12.某同学用如图所示的装置验证轻弹簧和小物块带有遮光条组成的系统机械能守恒。图中光电门安装在铁架台上且位置可调。物块释放前，细线与弹簧和物块的栓接点、在同一水平线上，且弹簧处于原长。滑轮质量不计且滑轮凹槽中涂有润滑油，以保证细线与滑轮之间的摩擦可以忽略不计，细线始终伸直。小物块连同遮光条的总质量为，弹簧的劲度系数为，弹性势能为弹簧形变量，重力加速度为，遮光条的宽度为，小物块释放点与光电门之间的距离为远远小于。现将小球由静止释放，记录物块通过光电门的时间：
改变光电门的位置，重复实验，每次滑块均从点静止释放，记录多组和对应的时间，做出图像如图所示，若在误差允许的范围内，满足关系_____时，可验证轻弹簧和小物块组成的系统机械能守恒？
在中条件下，取某个值时，可以使物块通过光电门时的速度最大，速度最大值为_____、、表示，
在中条件下，和时，物块通过光电门时弹簧具有的两弹性势能分别为、，则_____用、、、表示
五、计算题：本大题共3小题，共38分。
13.驾驶员驾驶汽车在平直的公路上以做匀速直线运动，发动机功率为。某时刻，汽车进入泥泞路段汽车所受阻力为定值，驾驶员保持发动机功率不变，经过足够长时间，汽车以做匀速直线运动，已知汽车质量，求：
汽车在平直公路上行驶时受到的阻力大小为多少；
在泥泞路段行驶时，某时刻车的速度大小为，此时，汽车加速度大小为多少？
14.如图所示，倾角、高度的斜面体固定在水平地面上，质量、总长度的薄木板置于斜面顶端，其下端连接一根原长的轻弹簧。质量的小物块以水平初速度抛出，恰好从斜面顶端沿平行于斜面方向落到木板上，木板下滑到斜面底端碰到挡板时立刻停下并被固定，物块最后恰没能脱离弹簧。已知、之间的动摩擦因数，木板与斜面的摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度，不计空气阻力。求：
物块刚落到木板上时，物块的速度大小；
物块与薄木板共速时，物块到薄木板上端的距离。
弹簧的最大压缩量。
15.如图甲是风洞实验室全景图，风洞实验室是可量度气流对实体作用效果以及观察物理现象的一种管道状实验设备。图乙为风洞实验室的侧视图，两水平面虚线之间的距离为，其间为风洞区域，物体进入该区域会受到水平方向的恒力，自该区域下边界的点将质量为的小球以一定的初速度竖直上抛，从点离开风洞区域，经过最高点后小球再次从点返回风洞区域后做直线运动，落在风洞区域的下边界处，小球在点处的动能是在点处的初动能的倍。重力加速度大小为。求：
风洞区域小球受到水平方向恒力的大小；
小球运动过程中离风洞下边界的最大高度；
的距离。
参考答案
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.电火花计时器
12.
13.设汽车在平直公路上行驶时受到的阻力大小为，牵引力为，则
解得
设汽车进入泥泞路段时受到的阻力大小为，当汽车以 做匀速直线运动，则
当汽车的速度大小为时，由牛顿第二定律得
解得
故汽车加速度大小为。
14.由题知，物块落到木板时的速度大小为
物块在木板上滑行时，对物块分析，根据牛顿第二定律有
解得
方向沿斜面向上，即物块向下做匀减速直线运动；
对木板分析，根据牛顿第二定律有
解得
方向沿斜面向下，即木板向下做匀加速直线运动；
设经时间两者共速，则有
解得
，
物块向下运动的位移为
木板向下运动的位移为
所以当物块与木板共速时，木板还没有下到最底端，故物块到木板上端的距离
因 ，说明物块与木板共速时，物块还没有压缩弹簧且木板还没有到达底端。两者共速后，对物块分析，有
故物块相对木板静止向下运动；
对整体分析，有
故整体一起向下匀速，直到木板下端与底端挡板碰撞，木板立即停下，物块以 向下运动，直到弹簧压缩量达到最大，设弹簧的最大压缩量为 ，对物块运动分析，下滑的位移为
根据动能定理有
由题意知，物块最后恰没能脱离弹簧，说明物块刚好回到弹簧的原长点位置，速度零，则从压缩量最大位置到原长点，根据动能定理有
联立可得
15.作出小球运动的轨迹，如图所示
设小球在点的速度大小为 ，在点的速度大小为 ，根据题意可得
解得
由题分析，可知从点到点重力做功为零，故小球在点竖直方向的速度大小为 ，方向竖直向下，则在水平方向的速度大小为
解得
设小球在点时 与 的夹角为 ，则有
解得
由题知，小球从到沿直线运动，对小球受力分析，如上图所示，则可得水平方向恒定的风力为
由上分析，可知小球在点竖直方向的速度大小为 ，方向竖直向下，说明小球在竖直方向是做竖直上抛运动，根据对称性原理，可知小球从点到点的时间与从点到点的时间相等，且小球在最高点点只有水平方向的速度，设为 ，根据平抛运动规律，可知小球在、点的水平方向速度都为，竖直方向的速度大小都为 。设小球从点到点的时间为，在水平方向有
根据对称性原理，可知小球从点到点的时间也为，在水平方向有
又
联立可得
小球从点到点做直线运动，则有
在竖直方向上有
又小球从点到点做平抛运动，在竖直方向有
联立可得
小球运动过程中离风洞下边界的最大高度
小球从点到点，在水平方向有
其中
由点到 点有
其中
由点到点有
其中 ， ，则的距离为
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一、单选题：本大题共4小题，共16分。
1.年月日时分，中国人民解放军火箭军向太平洋相关公海海域，成功发射枚携载训练模拟弹头的洲际弹道导弹，准确落入预定海域。全程飞行试验行程公里，落点靶区为公里正方形区域，实际偏差仅为米。如图是导弹的飞行轨迹，导弹的速度与所受合外力的关系可能正确的是( )
A. 图中点 B. 图中点 C. 图中点 D. 图中点
2.如图是某广场庆祝国庆佳节的喷泉喷出水柱的场景。从远处看，喷泉喷出的水柱超过了层楼约的高度；靠近看，喷管的直径约为，取，水的密度是。请你据此估用于给喷管喷水的电动机输出功率至少约为( )
A. B. C. D.
3.烟花弹从竖直的炮筒被推出，升至最高点后爆炸。上升的过程由于空气阻力的影响，图像如图所示，从推出到最高点所用的时间为，上升的最大高度为，图线上点的切线与平行，、为已知量，且烟花弹时间内上升的高度为，则下列说法正确的是( )
A. 上升至最高点时，小球的加速度大小为零 B. 上升过程中，小球的机械能守恒
C. 一定大于 D. 一定小于
4.如图所示，轻质动滑轮下方悬挂重物、轻质定滑轮下方悬挂重物，悬挂滑轮的轻质细线竖直。开始时，重物、处于静止状态，释放后、开始运动，已知、的质量相等，假设摩擦阻力和空气阻力均忽略不计，重力加速度为，当的位移为时，的速度有多大( )
A. B. C. D.
二、多选题：本大题共4小题，共24分。
5.如图所示，甲、乙两颗质量相等的卫星分别沿椭圆轨道和圆轨道绕地球运动，甲的轨道的近地点和地面相切，则( )
A. 甲卫星在近地点的速度一定大于
B. 甲卫星在远地点的机械能一定小于其在近地点的机械能
C. 甲卫星在近地点的动能可能小于乙卫星的动能
D. 甲卫星的周期可能等于乙卫星的周期
6.如图所示，光滑轨道是大型游乐设施过山车轨道的简化模型，最低点处的入、出口靠近但相互错开，是半径为的圆形轨道的最高点，部分水平，末端点与右端足够长的水平传送带无缝连接，传送带以恒定速度逆时针转动，现将一质量为的小滑块从轨道上某一固定位置由静止释放，滑块能通过点后再经点滑上传送带，则( )
A. 位置到点的竖直高度可能为
B. 若物块能再次经过点，则传送带的速度不可能小于
C. 滑块可能重新回到出发点处
D. 滑块在传送带上向右运动的最大距离与传送带速度有关
7.如图所示，可视为质点的、两球通过轻绳连接跨过光滑轻质定滑轮，球在外力作用下静止在地面，球悬空。取地面为重力势能的零势能面，从时静止释放球，到球落地前的过程中，、两球的重力势能随时间的变化关系如图，始终没有与定滑轮相碰，忽略空气阻力，重力加速度取。则( )
A. 、两球质量之比为
B. 球落地时的动能为
C. 时，球离地的高度为
D. 当球的重力势能与动能相等时，球距地面的高度为
8.如图所示，在水平圆盘上用细绳连接两个物体和，它们分别置于圆心两侧且与圆心共线，物体与圆心的距离为，物体与圆心的距离为，物体的质量为，两物体、与圆盘的摩擦因数相等，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，静止时绳子恰好伸直且无拉力，在圆盘转速由零缓慢增加的过程中，物体受到摩擦力大小随角速度平方的变化图像如图所示，为已知，下列说法正确的是( )
A. 绳子刚产生拉力时，物体受到的摩擦力大小为
B. 物体的质量为
C. 绳子不断，则两个物体不会与圆盘发生相对滑动
D. 绳子产生拉力前，物体所受的摩擦力大于物体所受到的摩擦力
三、填空题：本大题共2小题，共8分。
9.如图所示，同步卫星的运行速率为，向心加速度为，地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为，第一宇宙速度为，已知同步卫星的轨道半径为，地球半径为，则_____；_____用和表示。
10.大质量钢卷是公路运输中的危险物品，如图符合规范的装载支架是安全运输的保障，运输过程中要求“缓加速慢减速”是血的教训换来的。若已知支架斜面均与水平面成，则运输车刹车时的加速度大小不能超过_____，运输车加速超车时的加速度大小不能超过_____。
四、实验题：本大题共2小题，共14分。
11.如图甲、图乙所示的两种打点计时器是高中物理实验中常用的。某同学在“探究小车速度随时间变化规律”实验中，组装了一个形遮光板如图丁所示，两个遮光片宽度均为，将此形遮光板装在小车上，让小车做加速度不变的直线运动通过静止的光电门，实验时测得两次遮光时间分别为。则：
图乙所示为_____选填“电磁计时器”或“电火花计时器”
第一个遮光片通过光电门时小车的速度大小为_____。保留两位小数
关于图甲乙两种打点计时器，下列说法中正确的是______。
A.甲打点计时器使用直流电源，乙打点计时器使用交流电源
B.它们都是使用以下的交流电源
C.当电源频率为时，它们都是每隔打一个点
在某次实验中，小车拖着纸带通过打点计时器记录下的运动情况如图丙所示，图中、、、、为连续选定的计数点，相邻计数点间的时间间隔是，则在打点时小车的速度是_____。保留位有效数字
12.某同学用如图所示的装置验证轻弹簧和小物块带有遮光条组成的系统机械能守恒。图中光电门安装在铁架台上且位置可调。物块释放前，细线与弹簧和物块的栓接点、在同一水平线上，且弹簧处于原长。滑轮质量不计且滑轮凹槽中涂有润滑油，以保证细线与滑轮之间的摩擦可以忽略不计，细线始终伸直。小物块连同遮光条的总质量为，弹簧的劲度系数为，弹性势能为弹簧形变量，重力加速度为，遮光条的宽度为，小物块释放点与光电门之间的距离为远远小于。现将小球由静止释放，记录物块通过光电门的时间：
改变光电门的位置，重复实验，每次滑块均从点静止释放，记录多组和对应的时间，做出图像如图所示，若在误差允许的范围内，满足关系_____时，可验证轻弹簧和小物块组成的系统机械能守恒？
在中条件下，取某个值时，可以使物块通过光电门时的速度最大，速度最大值为_____、、表示，
在中条件下，和时，物块通过光电门时弹簧具有的两弹性势能分别为、，则_____用、、、表示
五、计算题：本大题共3小题，共38分。
13.驾驶员驾驶汽车在平直的公路上以做匀速直线运动，发动机功率为。某时刻，汽车进入泥泞路段汽车所受阻力为定值，驾驶员保持发动机功率不变，经过足够长时间，汽车以做匀速直线运动，已知汽车质量，求：
汽车在平直公路上行驶时受到的阻力大小为多少；
在泥泞路段行驶时，某时刻车的速度大小为，此时，汽车加速度大小为多少？
14.如图所示，倾角、高度的斜面体固定在水平地面上，质量、总长度的薄木板置于斜面顶端，其下端连接一根原长的轻弹簧。质量的小物块以水平初速度抛出，恰好从斜面顶端沿平行于斜面方向落到木板上，木板下滑到斜面底端碰到挡板时立刻停下并被固定，物块最后恰没能脱离弹簧。已知、之间的动摩擦因数，木板与斜面的摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度，不计空气阻力。求：
物块刚落到木板上时，物块的速度大小；
物块与薄木板共速时，物块到薄木板上端的距离。
弹簧的最大压缩量。
15.如图甲是风洞实验室全景图，风洞实验室是可量度气流对实体作用效果以及观察物理现象的一种管道状实验设备。图乙为风洞实验室的侧视图，两水平面虚线之间的距离为，其间为风洞区域，物体进入该区域会受到水平方向的恒力，自该区域下边界的点将质量为的小球以一定的初速度竖直上抛，从点离开风洞区域，经过最高点后小球再次从点返回风洞区域后做直线运动，落在风洞区域的下边界处，小球在点处的动能是在点处的初动能的倍。重力加速度大小为。求：
风洞区域小球受到水平方向恒力的大小；
小球运动过程中离风洞下边界的最大高度；
的距离。
参考答案
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.电火花计时器
12.
13.设汽车在平直公路上行驶时受到的阻力大小为，牵引力为，则
解得
设汽车进入泥泞路段时受到的阻力大小为，当汽车以 做匀速直线运动，则
当汽车的速度大小为时，由牛顿第二定律得
解得
故汽车加速度大小为。
14.由题知，物块落到木板时的速度大小为
物块在木板上滑行时，对物块分析，根据牛顿第二定律有
解得
方向沿斜面向上，即物块向下做匀减速直线运动；
对木板分析，根据牛顿第二定律有
解得
方向沿斜面向下，即木板向下做匀加速直线运动；
设经时间两者共速，则有
解得
，
物块向下运动的位移为
木板向下运动的位移为
所以当物块与木板共速时，木板还没有下到最底端，故物块到木板上端的距离
因 ，说明物块与木板共速时，物块还没有压缩弹簧且木板还没有到达底端。两者共速后，对物块分析，有
故物块相对木板静止向下运动；
对整体分析，有
故整体一起向下匀速，直到木板下端与底端挡板碰撞，木板立即停下，物块以 向下运动，直到弹簧压缩量达到最大，设弹簧的最大压缩量为 ，对物块运动分析，下滑的位移为
根据动能定理有
由题意知，物块最后恰没能脱离弹簧，说明物块刚好回到弹簧的原长点位置，速度零，则从压缩量最大位置到原长点，根据动能定理有
联立可得
15.作出小球运动的轨迹，如图所示
设小球在点的速度大小为 ，在点的速度大小为 ，根据题意可得
解得
由题分析，可知从点到点重力做功为零，故小球在点竖直方向的速度大小为 ，方向竖直向下，则在水平方向的速度大小为
解得
设小球在点时 与 的夹角为 ，则有
解得
由题知，小球从到沿直线运动，对小球受力分析，如上图所示，则可得水平方向恒定的风力为
由上分析，可知小球在点竖直方向的速度大小为 ，方向竖直向下，说明小球在竖直方向是做竖直上抛运动，根据对称性原理，可知小球从点到点的时间与从点到点的时间相等，且小球在最高点点只有水平方向的速度，设为 ，根据平抛运动规律，可知小球在、点的水平方向速度都为，竖直方向的速度大小都为 。设小球从点到点的时间为，在水平方向有
根据对称性原理，可知小球从点到点的时间也为，在水平方向有
又
联立可得
小球从点到点做直线运动，则有
在竖直方向上有
又小球从点到点做平抛运动，在竖直方向有
联立可得
小球运动过程中离风洞下边界的最大高度
小球从点到点，在水平方向有
其中
由点到 点有
其中
由点到点有
其中 ， ，则的距离为
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