2024-2025学年吉林省东北师大附中高三（上）月考物理试卷（含答案）
文档属性
| 名称 | 2024-2025学年吉林省东北师大附中高三（上）月考物理试卷（含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 157.3KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-12-16 15:38:19 | ||
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文档简介
2024-2025学年吉林省东北师大附中高三（上）月考物理试卷
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.我国建造的“天宫一号”空间站已经转入应用与发展阶段，该空间站仅在地球引力作用下绕地球沿椭圆轨道运动，运动过程中不变的物理量是( )
A. 加速度 B. 动能 C. 机械能 D. 动量
2.如图，滚筒洗衣机的滚筒截面是圆形的，、分别为最低点和最高点，、两点与圆心等高，洗衣机以一定的转速脱水时，湿衣物随滚筒在竖直面内做匀速圆周运动。下列说法正确的是( )
A. 湿衣物在、两点的向心力相同 B. 湿衣物在点更容易脱水
C. 湿衣物在点更容易脱水 D. 减小转速湿衣物脱水效果会更好
3.如图为烟花在空中的运动轨迹，虚线为轨迹上、、三点的切线，其中最高点的切线方向水平，点的切线方向竖直，可知该烟花( )
A. 由点运动到点过程中，水平方向做匀速运动
B. 由点到点做平抛运动
C. 在点的加速度方向竖直向下
D. 在点处于失重状态
4.如图，在光滑的固定足够长木板上，用轻质弹簧连接的两个物块、在水平恒力作用下以相同加速度向左运动，两物块材料相同且。下列可以使弹簧伸长量不变的是( )
A. 增大水平拉力 B. 在木板上表面垫上粗糙的纸
C. 将、的位置互换 D. 悬线下增挂一定质量的小钩码
5.如图所示，整个系统处于静止状态，动滑轮与定滑轮之间的轻绳与水平方向的夹角为。如果将绳一端的固定点缓慢向上移动到点，滑轮质量和一切摩擦均不计，整个系统重新平衡后( )
A. 物块的高度不变，不变
B. 物块的高度不变，变大
C. 物块的高度增大，变大
D. 物块的高度增大，不变
6.如图，一物块以初速度从点沿斜面向上运动，同时从点斜向上以相同速度大小抛出一个小球，物块和小球的质量相等，它们在斜面上的点相遇，不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A. 小球和物块加速度相等
B. 小球运动到最高点时离斜面最远
C. 在点时，小球的动能大于物块的动能
D. 小球和物块从点到点过程中合外力的功率相等
7.“再生制动”是车辆靠惯性滑行时带动发电机发电，将部分动能转化为电能储存在电池中。某质量为的汽电混动汽车以速度在平直路面上匀速行驶，该汽车设定为速度大于时选择再生制动，速度小于等于时选择机械制动，再生制动阶段阻力大小与速度大小成正比，即；机械制动阶段阻力大小恒为车重的倍，重力加速度大小为。则从某一时刻开始制动直到停下，汽车运动的位移大小为( )
A. B.
C. D.
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.人们有时用“打夯”的方式把松散的地面夯实。某次打夯符合如图模型：两人同时通过绳子对重物各施加一个大小为，方向都与竖直方向成的力作用；重物离开水平地面后人停止施力，最后重物自由下落把地面砸深。重物的质量为，取重力加速度，，不计空气阻力，此次打夯过程中( )
A. 人对重物做功
B. 重物刚落地时的速度大小为
C. 重物的重力势能减少
D. 重物对地面的平均冲击力大小为
9.如图，从空间站伸出的机械臂外端安置一微型卫星，微型卫星、空间站、地球在同一直线上，微型卫星与空间站同步做匀速圆周运动。已知地球半径为，空间站的轨道半径为，机械臂长为，忽略空间站对卫星的引力以及空间站的尺寸，下列说法正确的是( )
A. 微型卫星的线速度与空间站的线速度大小之比为
B. 空间站所在处加速度与地球表面处加速度之比为
C. 微型卫星处于完全失重状态
D. 若机械臂操作不当，微型卫星脱落后会飞离空间站
10.如图，质量均为的物块甲和木板乙叠放在光滑水平面，甲到乙左端的距离为，初始时甲、乙均静止，质量为的物块丙以速度向右运动，与乙发生弹性碰撞。碰后乙的位移随时间的变化如图中实线所示，其中时刻前后的图像分别是抛物线图中虚线的一部分和直线，二者相切于，抛物线的顶点为。甲始终未脱离乙，重力加速度大小为。下列说法正确的是( )
A. 甲、乙间的动摩擦因数为 B. 碰后瞬间乙的速度大小为
C. 至少为 D. 乙、丙的质量比：：
三、实验题：本大题共2小题，共14分。
11.物理小组进行验证机械能守恒定律实验，设计了如下方案：
在实验操作过程中出现如图所示的四种情况，操作正确的是______；
利用上述装置按正确操作得到了一条完整的纸带，由于纸带较长，图中有部分未画出，如图所示。纸带上各点是打点计时器打出的计时点，其中点为纸带上打出的第一个点。利用下列测量值能完成验证机械能守恒定律的选项有______。
A.、和的长度
B.、和的长度
C.、和的长度
D.、和的长度
换用两个质量分别为、的重物、进行多次实验，记录下落高度和相应的速度大小，描绘图像如图。对比图像分析正确的是______。
A.阻力可能为零
B.阻力不可能为零
C.可能等于
D.不可能等于
12.某同学用图甲所示装置探究加速度合外力之间的关系。图中长木板水平放置，轻绳跨过定滑轮，一端与放在木板上的小车相连，另一端可悬挂钩码，本实验中可用的钩码共有个，每个钩码的质量为，小车的质量为，重力加速度大小为。
平衡摩擦力：将个钩码全部放入小车中，在长木板不带滑轮的一端下方垫上一个小物块后，发现小车和钩码做减速运动，则应将小物块向______选填“左”或“右”移动，才会使小车和钩码在板上做匀速运动；
平衡摩擦力后，将依次取，，，个钩码挂在轻绳左端，其余个钩码放在小车内，用手按住小车并使轻绳与木板平行，打开电源，释放小车，获得一条清晰的纸带如图乙，相邻计数点间的时间间隔均为，则可计算出小车的加速度大小 ______结果保留位有效数字；
实验中____选填“需要”或“不需要”满足“小车及车上钩码的总质量远大于所挂钩码质量”的条件；
丙图是利用不同对应不同作出的图像，如果图线斜率为，通过理论分析可知本实验中可用的钩码个数 ______用、、、表示。
四、计算题：本大题共3小题，共40分。
13.遥控小汽车在驱动电机提供的作用下从处由静止开始在水平面上运动，运动中发现前方处有一障碍物，立即关闭驱动电机，小汽车恰好不撞上障碍物。已知小汽车质量为，、之间距离为，小汽车受到的阻力是其重力的倍，取重力加速度。
求小汽车从开始运动到关闭驱动电机的时间；
若小汽车从点由静止开始以额定功率启动，经后关闭驱动电机，小汽车也恰好不与障碍物相撞，求小汽车电机的额定功率。
14.利用如图简易装置可以探测在真空环境内微粒在重力场中的能量。是一个微粒源，能持续水平向右发射质量相同、初速度不同的微粒，高度为的探测屏竖直放置，离点的水平距离为，上端与点的高度差也为。
若打在探测屏、两点的微粒的动能相等，求与的关系；
若在界线以下加一个方向水平向右，大小是微粒重力的倍的恒定外力图中未画出，某一微粒恰好能沿直线打在处，求与的关系。
15.下图为某公司自动卸货过程的简化示意图。用来装运货物的平底箱和处于足够长的光滑水平轨道上的无动力小车质量均为，光滑倾斜轨道底端通过一小段光滑圆弧与小车无缝接触，需要运送的货物距离轨道底端的高度为，小车右端固定一竖直挡板，平底箱与小车上表面的动摩擦因数为，平底箱与挡板碰撞后不反弹。轨道右端固定一劲度系数无穷大的理想弹簧压缩弹簧可以全部转化为弹性势能，但压缩量可以忽略。小车受弹簧作用速度减为零时立即锁定小车，卸下货物后将平底箱紧靠挡板放置并解除对小车的锁定，小车及空的平底箱一起被弹回，小车与水平轨道左侧台阶碰撞瞬间停止，空平底箱滑出小车冲上倾斜轨道回到出发点，每次货物装箱后不会在平底箱中滑动，取重力加速度。求：
平底箱滑上小车前瞬间的速度大小；
当某次货物质量为，若能将空箱顺利运回释放点，小车的长度需满足什么条件；
当小车的长度为，若能顺利将空箱顺利运回释放点，每次运送的货物质量应满足什么要求。
参考答案
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.左 不需要
13.解：设小汽车关闭驱动电机前后的加速度大小分别为、，根据牛顿第二定律得
，，
解得，，
设小汽车从开始运动到关闭驱动电机的时间为，加速阶段根据运动学公式有
，
减速阶段由运动学公式有
又有
代入数据得，
联立解得，；
设小汽车电机的额定功率为，小汽车从点由静止开始以额定功率启动，对全程，根据动能定理得
解得。
答：小汽车从开始运动到关闭驱动电机的时间为。
小汽车电机的额定功率为。
14.解：由题意得微粒做平抛运动，设打在点的微粒的初速度为，打在点的微粒的初速度为，根据微粒水平方向和竖直方向的运动特点，则有：，，即可得打在点的微粒的初速度为：，打在点的微粒的初速度为：，微粒打在和两点时的动能相等，设此动能为，微粒从抛出到点过程，由动能定理有：，微粒从抛出到点过程，由动能定理有：，则可得：，联立方程可得与的关系为：；
在以下施加恒定外力，微粒恰好能沿直线打在处，则微粒在界线以下合力与水平方向的夹角满足：，因此可得，微粒在线以下做直线运动，则微粒的速度与合力共线，可知微粒速度与水平方向的夹角为，设微粒在线以下水平方向的位移为，由几何关系可得：，设微粒在线以上水平方向的位移为，根据平抛运动速度的反向延长线经过水平位移的中点，利用几何关系可得：，又因为：，联立方程可得与的关系为：；
答：若打在探测屏、两点的微粒的动能相等，与的关系为；
若在界线以下加一个方向水平向右，大小是微粒重力的倍的恒定外力图中未画出，某一微粒恰好能沿直线打在处，与的关系为。
15.解：设平底箱滑上小车前瞬间的速度大小为，对平底箱从点到滑上小车前根据动能定理可得
解得
设平底箱与右侧竖直挡板碰撞后的速度为，规定向右为正方向，则对平底箱滑上小车到与挡板碰撞，根据动量守恒定律有
解得
设小车被锁定时弹簧的弹性势能为，由能量守恒定律可得
小车弹回过程中，弹性势能转化为平底箱和小车的动能，而小车与水平轨道左侧台阶碰撞时瞬间停止，则这一部分能量损失，此时对平底容器从挡板处滑上出发点，根据能量守恒定律有
解得
当小车的长度为，若能顺利将空箱顺利运回释放点，则
根据动量守恒定律有
联立可得
答：平底箱滑上小车前瞬间的速度大小为；
小车的长度需满足；
每次运送的货物质量应满足。
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一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.我国建造的“天宫一号”空间站已经转入应用与发展阶段，该空间站仅在地球引力作用下绕地球沿椭圆轨道运动，运动过程中不变的物理量是( )
A. 加速度 B. 动能 C. 机械能 D. 动量
2.如图，滚筒洗衣机的滚筒截面是圆形的，、分别为最低点和最高点，、两点与圆心等高，洗衣机以一定的转速脱水时，湿衣物随滚筒在竖直面内做匀速圆周运动。下列说法正确的是( )
A. 湿衣物在、两点的向心力相同 B. 湿衣物在点更容易脱水
C. 湿衣物在点更容易脱水 D. 减小转速湿衣物脱水效果会更好
3.如图为烟花在空中的运动轨迹，虚线为轨迹上、、三点的切线，其中最高点的切线方向水平，点的切线方向竖直，可知该烟花( )
A. 由点运动到点过程中，水平方向做匀速运动
B. 由点到点做平抛运动
C. 在点的加速度方向竖直向下
D. 在点处于失重状态
4.如图，在光滑的固定足够长木板上，用轻质弹簧连接的两个物块、在水平恒力作用下以相同加速度向左运动，两物块材料相同且。下列可以使弹簧伸长量不变的是( )
A. 增大水平拉力 B. 在木板上表面垫上粗糙的纸
C. 将、的位置互换 D. 悬线下增挂一定质量的小钩码
5.如图所示，整个系统处于静止状态，动滑轮与定滑轮之间的轻绳与水平方向的夹角为。如果将绳一端的固定点缓慢向上移动到点，滑轮质量和一切摩擦均不计，整个系统重新平衡后( )
A. 物块的高度不变，不变
B. 物块的高度不变，变大
C. 物块的高度增大，变大
D. 物块的高度增大，不变
6.如图，一物块以初速度从点沿斜面向上运动，同时从点斜向上以相同速度大小抛出一个小球，物块和小球的质量相等，它们在斜面上的点相遇，不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A. 小球和物块加速度相等
B. 小球运动到最高点时离斜面最远
C. 在点时，小球的动能大于物块的动能
D. 小球和物块从点到点过程中合外力的功率相等
7.“再生制动”是车辆靠惯性滑行时带动发电机发电，将部分动能转化为电能储存在电池中。某质量为的汽电混动汽车以速度在平直路面上匀速行驶，该汽车设定为速度大于时选择再生制动，速度小于等于时选择机械制动，再生制动阶段阻力大小与速度大小成正比，即；机械制动阶段阻力大小恒为车重的倍，重力加速度大小为。则从某一时刻开始制动直到停下，汽车运动的位移大小为( )
A. B.
C. D.
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.人们有时用“打夯”的方式把松散的地面夯实。某次打夯符合如图模型：两人同时通过绳子对重物各施加一个大小为，方向都与竖直方向成的力作用；重物离开水平地面后人停止施力，最后重物自由下落把地面砸深。重物的质量为，取重力加速度，，不计空气阻力，此次打夯过程中( )
A. 人对重物做功
B. 重物刚落地时的速度大小为
C. 重物的重力势能减少
D. 重物对地面的平均冲击力大小为
9.如图，从空间站伸出的机械臂外端安置一微型卫星，微型卫星、空间站、地球在同一直线上，微型卫星与空间站同步做匀速圆周运动。已知地球半径为，空间站的轨道半径为，机械臂长为，忽略空间站对卫星的引力以及空间站的尺寸，下列说法正确的是( )
A. 微型卫星的线速度与空间站的线速度大小之比为
B. 空间站所在处加速度与地球表面处加速度之比为
C. 微型卫星处于完全失重状态
D. 若机械臂操作不当，微型卫星脱落后会飞离空间站
10.如图，质量均为的物块甲和木板乙叠放在光滑水平面，甲到乙左端的距离为，初始时甲、乙均静止，质量为的物块丙以速度向右运动，与乙发生弹性碰撞。碰后乙的位移随时间的变化如图中实线所示，其中时刻前后的图像分别是抛物线图中虚线的一部分和直线，二者相切于，抛物线的顶点为。甲始终未脱离乙，重力加速度大小为。下列说法正确的是( )
A. 甲、乙间的动摩擦因数为 B. 碰后瞬间乙的速度大小为
C. 至少为 D. 乙、丙的质量比：：
三、实验题：本大题共2小题，共14分。
11.物理小组进行验证机械能守恒定律实验，设计了如下方案：
在实验操作过程中出现如图所示的四种情况，操作正确的是______；
利用上述装置按正确操作得到了一条完整的纸带，由于纸带较长，图中有部分未画出，如图所示。纸带上各点是打点计时器打出的计时点，其中点为纸带上打出的第一个点。利用下列测量值能完成验证机械能守恒定律的选项有______。
A.、和的长度
B.、和的长度
C.、和的长度
D.、和的长度
换用两个质量分别为、的重物、进行多次实验，记录下落高度和相应的速度大小，描绘图像如图。对比图像分析正确的是______。
A.阻力可能为零
B.阻力不可能为零
C.可能等于
D.不可能等于
12.某同学用图甲所示装置探究加速度合外力之间的关系。图中长木板水平放置，轻绳跨过定滑轮，一端与放在木板上的小车相连，另一端可悬挂钩码，本实验中可用的钩码共有个，每个钩码的质量为，小车的质量为，重力加速度大小为。
平衡摩擦力：将个钩码全部放入小车中，在长木板不带滑轮的一端下方垫上一个小物块后，发现小车和钩码做减速运动，则应将小物块向______选填“左”或“右”移动，才会使小车和钩码在板上做匀速运动；
平衡摩擦力后，将依次取，，，个钩码挂在轻绳左端，其余个钩码放在小车内，用手按住小车并使轻绳与木板平行，打开电源，释放小车，获得一条清晰的纸带如图乙，相邻计数点间的时间间隔均为，则可计算出小车的加速度大小 ______结果保留位有效数字；
实验中____选填“需要”或“不需要”满足“小车及车上钩码的总质量远大于所挂钩码质量”的条件；
丙图是利用不同对应不同作出的图像，如果图线斜率为，通过理论分析可知本实验中可用的钩码个数 ______用、、、表示。
四、计算题：本大题共3小题，共40分。
13.遥控小汽车在驱动电机提供的作用下从处由静止开始在水平面上运动，运动中发现前方处有一障碍物，立即关闭驱动电机，小汽车恰好不撞上障碍物。已知小汽车质量为，、之间距离为，小汽车受到的阻力是其重力的倍，取重力加速度。
求小汽车从开始运动到关闭驱动电机的时间；
若小汽车从点由静止开始以额定功率启动，经后关闭驱动电机，小汽车也恰好不与障碍物相撞，求小汽车电机的额定功率。
14.利用如图简易装置可以探测在真空环境内微粒在重力场中的能量。是一个微粒源，能持续水平向右发射质量相同、初速度不同的微粒，高度为的探测屏竖直放置，离点的水平距离为，上端与点的高度差也为。
若打在探测屏、两点的微粒的动能相等，求与的关系；
若在界线以下加一个方向水平向右，大小是微粒重力的倍的恒定外力图中未画出，某一微粒恰好能沿直线打在处，求与的关系。
15.下图为某公司自动卸货过程的简化示意图。用来装运货物的平底箱和处于足够长的光滑水平轨道上的无动力小车质量均为，光滑倾斜轨道底端通过一小段光滑圆弧与小车无缝接触，需要运送的货物距离轨道底端的高度为，小车右端固定一竖直挡板，平底箱与小车上表面的动摩擦因数为，平底箱与挡板碰撞后不反弹。轨道右端固定一劲度系数无穷大的理想弹簧压缩弹簧可以全部转化为弹性势能，但压缩量可以忽略。小车受弹簧作用速度减为零时立即锁定小车，卸下货物后将平底箱紧靠挡板放置并解除对小车的锁定，小车及空的平底箱一起被弹回，小车与水平轨道左侧台阶碰撞瞬间停止，空平底箱滑出小车冲上倾斜轨道回到出发点，每次货物装箱后不会在平底箱中滑动，取重力加速度。求：
平底箱滑上小车前瞬间的速度大小；
当某次货物质量为，若能将空箱顺利运回释放点，小车的长度需满足什么条件；
当小车的长度为，若能顺利将空箱顺利运回释放点，每次运送的货物质量应满足什么要求。
参考答案
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.左 不需要
13.解：设小汽车关闭驱动电机前后的加速度大小分别为、，根据牛顿第二定律得
，，
解得，，
设小汽车从开始运动到关闭驱动电机的时间为，加速阶段根据运动学公式有
，
减速阶段由运动学公式有
又有
代入数据得，
联立解得，；
设小汽车电机的额定功率为，小汽车从点由静止开始以额定功率启动，对全程，根据动能定理得
解得。
答：小汽车从开始运动到关闭驱动电机的时间为。
小汽车电机的额定功率为。
14.解：由题意得微粒做平抛运动，设打在点的微粒的初速度为，打在点的微粒的初速度为，根据微粒水平方向和竖直方向的运动特点，则有：，，即可得打在点的微粒的初速度为：，打在点的微粒的初速度为：，微粒打在和两点时的动能相等，设此动能为，微粒从抛出到点过程，由动能定理有：，微粒从抛出到点过程，由动能定理有：，则可得：，联立方程可得与的关系为：；
在以下施加恒定外力，微粒恰好能沿直线打在处，则微粒在界线以下合力与水平方向的夹角满足：，因此可得，微粒在线以下做直线运动，则微粒的速度与合力共线，可知微粒速度与水平方向的夹角为，设微粒在线以下水平方向的位移为，由几何关系可得：，设微粒在线以上水平方向的位移为，根据平抛运动速度的反向延长线经过水平位移的中点，利用几何关系可得：，又因为：，联立方程可得与的关系为：；
答：若打在探测屏、两点的微粒的动能相等，与的关系为；
若在界线以下加一个方向水平向右，大小是微粒重力的倍的恒定外力图中未画出，某一微粒恰好能沿直线打在处，与的关系为。
15.解：设平底箱滑上小车前瞬间的速度大小为，对平底箱从点到滑上小车前根据动能定理可得
解得
设平底箱与右侧竖直挡板碰撞后的速度为，规定向右为正方向，则对平底箱滑上小车到与挡板碰撞，根据动量守恒定律有
解得
设小车被锁定时弹簧的弹性势能为，由能量守恒定律可得
小车弹回过程中，弹性势能转化为平底箱和小车的动能，而小车与水平轨道左侧台阶碰撞时瞬间停止，则这一部分能量损失，此时对平底容器从挡板处滑上出发点，根据能量守恒定律有
解得
当小车的长度为，若能顺利将空箱顺利运回释放点，则
根据动量守恒定律有
联立可得
答：平底箱滑上小车前瞬间的速度大小为；
小车的长度需满足；
每次运送的货物质量应满足。
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