安徽省六安市2024-2025学年高三上学期12月月考物理试题（含解析）

2024-2025学年度高三物理12月月考卷
第I卷（选择题）
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一、单选题（每空4分，共32分）
1．跳伞表演是人们普遍喜欢的观赏性体育项目．当运动员从直升机上由静止跳下后，在下落过程中将会受到水平风力的影响．下列说法中正确的是（　　）
A．风力越大，运动员下落时间越长，运动员可完成更多的动作
B．运动员速度方向一定每时每刻都在变化
C．运动员下落时间与风力无关
D．运动员着地速度与风力无关
2．如图所示，从某点O先后以大小不同的初速度vA、vB、vC水平抛出三个小球A、B、C，三个物体分别落在同一斜面上的、、三点，则关于三个小球的初速度vA、vB、vC及三个小球在空中平抛运动的时间tA、tB、tC的大小关系，下述说法正确的是（ ）
A．，
B．，
C．，
D．，
3．2024年8月22日中星4A卫星顺利进入预定轨道，它进一步推动了我国及周边地区的信息化建设。如图所示，中星4A卫星发射后先进入近地卫星轨道（Ⅰ轨道），经P点进入转移轨道Ⅱ轨道），经Ⅱ轨道上的Q点进入同步卫星轨道（Ⅲ轨道）。已知地球半径为R，Ⅲ轨道半径为7R，地表重力加速度为g，忽略地球自转的影响。关于中星4A卫星，下列说法正确的是（　　）
A．在Ⅲ轨道上的运行速度为
B．在Ⅱ轨道上经过Q点时速度大于
C．由P点运动至Q点所需的时间为
D．在Ⅲ轨道上的加速度大小为
4．如图所示为嫦娥六号着陆月球前部分轨道的简化示意图，2是嫦娥六号绕月球运行的椭圆轨道，1是嫦娥六号绕月球运行的圆形轨道。、分别为椭圆轨道2上的近月点和远月点、不考虑月球的自转。下列说法正确的是（　　）
A．嫦娥六号在轨道2上运行时，经过点的速度小于点的速度
B．嫦娥六号在轨道2上运行时的机械能大于在轨道1上运行时的机械能
C．嫦娥六号在轨道2上运行的周期小于在轨道1上运行的周期
D．嫦娥六号在轨道2上经过点时的加速度大于在轨道1上经过点时的加速度
5．如图，质量均为m的物块甲、乙静止于倾角为的固定光滑斜面上，二者间用平行于斜面的轻质弹簧相连，乙紧靠在垂直于斜面的挡板上。给甲一个沿斜面向上的初速度，此后运动过程中乙始终不脱离挡板，且挡板对乙的弹力最小值为0，重力加速度为g。挡板对乙的弹力最大值为（　　）
A． B． C． D．
6．北斗卫星导航系统是中国自主研发的全球卫星导航系统，由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星构成，某北斗卫星属于地球静止轨道卫星，该卫星（　　）
A．可以经过南通地区上空
B．绕地球运行的速度比月球绕地球运行的速度小
C．卫星中物体处于完全失重状态，不受重力作用
D．线速度小于地球的第一宇宙速度
7．甲、乙两辆汽车分别在同一平直公路的两条车道上同向行驶，t=0时刻它们恰好经过同一路标。0~t2时间内，两辆车的v-t图像如图所示。根据图像，下列表述正确的是（　　）
A．在t1时刻，甲车追上乙车
B．在0~t2时间内，乙车一直行驶在甲车前面
C．t2时刻甲车的加速度大小小于乙车的加速度大小
D．t2时刻甲车的加速度大小大于乙车的加速度大小
8．汽车刹车的运动可视为匀减速直线运动，假设从刹车到停止运动所需时间为10s，那么运动中的第7s内的位移大小和最后3s内位移大小的比值为（ ）
A．5∶3 B．7∶9 C．3∶7 D．7∶8
二、多选题（每空5分，共10分）
9．如图所示，将一木块锯开为A，B两部分后，静止放置在水平地面上，则（　　）
A．A受到三个力作用 B．B受到五个力作用
C．A对B的摩擦力方向沿于它们的接触面向上
D．A对B的作用力方向竖直向下
10．—长为2.0m、质量为2kg的木板静止在粗糙水平面上，有—个质量为lkg可视为质点的小物块置于长木板右端。现对木板施加的外力F逐渐增大时，小物块所受的摩擦力f随外力F的变化关系如图所示。现改用F=22N的水平外力拉长木板，取，则下列判断正确的是( )
A．小物块在长木板上滑行的时间为1s
B．小物块与木板相对静止向右运动
C．木板对地面的摩擦力大小为2N，方向水平向右
D．小物块与木板之间滑动摩擦系数
第II卷（非选择题）
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三、实验题（每空2分，共16分）
11．电火花打点计时器是一种使用 电源工作的计时仪器，当电源频率是50Hz时，它每隔 s打一次点。某次实验，纸带的记录如图所示，图中O点为纸带的第一个点，接下来的前几个点模糊，因此从A点开始每打五个点取一个计数点（即图中的A、B、C、D、E、F、G是计数点），图中记录的数据中有误的是 两点间的数据，打B点时纸带的瞬时速度为 m/s，纸带运动的加速度为 m/s2（计算结果保留两位有效数字）。
12．某实验小组用图甲所示的装置探究加速度与力和质量的关系。
(1)除了图甲中所给器材以及交流电源和导线外，在下列器材中，还必须使用的器材是___________（选填正确选项的字母）。
A．秒表 B．天平（含砝码） C．到度尺
(2)某次实验得到的纸带如图乙所示， A、B、C是3个连续的计数点，相邻两计数点间有四个点未画出，测得，，已知打点计时器所用交交电源的频率为50Hz，根据上述信息可得小车的加速度大小为 （保留3位有效数字）。
(3)根据实验数据作出的图像如图丙所示，图线不通过坐标原点的主要原因是___________（填字母序号）
A．忘记平衡摩擦力 B．平衡摩擦力时木板倾角过大
C．没有满足砂桶和砂的总质量远小于小车的质量
四、解答题
13（10分）．从1970年中国成功发射第一颗人造地球卫星东方红一号起，至2024年，中国在轨运行的卫星数量已超过600颗，这标志着中国航天技术实现了从跟跑到并跑，乃至领跑的跨越式发展。现有一颗在赤道上空运行的人造卫星，它到地球表面的距离等于地球的半径，转动的方向与地球的自转方向相同。若地球的半径为R，自转的角速度为，地球表面附近的重力加速度大小为g。求：
(1)该人造卫星绕地球转动的线速度大小v；
(2)该人造卫星连续两次经过赤道上同一处的时间间隔t。
14.（14分）．一辆货车正以的速度在平直公路上前进，发现有货物掉下后，立即松开油门以大小为的加速度做匀减速直线运动，货车开始做匀减速直线运动的同时，在其后面16m处一辆自行车上的人立即拾到货物从静止出发，以的加速度同方向追赶货车，已知自行车能达到的最大速度为，求：
（1）货车做匀减速运动的位移大小；
（2）自行车追上货车前两者的最大距离；
（3）自行车至少经过多少时间能追上货车
15（18分）．一弹射游戏装置竖直截面如图所示，固定的光滑水平直轨道AB、半径为R的光滑螺旋圆形轨道BCD、光滑水平直轨道DE平滑连接。长为L、质量为M的平板紧靠长为d的固定凹槽EFGH侧壁EF放置，平板上表面与DEH齐平。将一质量为m=0.2kg的小滑块从A端弹射，经过轨道BCD后滑上平板并带动平板一起运动，平板到达HG即被锁定。已知R=0.32m，d=8m，L=2.5m，平板质量为M=0.3kg，平板与滑块间的动摩擦因数μ1=0.4，与凹槽水平底面FG间的动摩擦因数μ2=0.1。滑块可视为质点，不计空气阻力，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s2。若滑块恰好能通过圆形轨道的最高点C，求：
参考答案：
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C C C B C D C B AD ACD
1．C
【详解】AC．水平方向的风力对竖直方向的运动没有影响，运动员下落时间与风力无关。故A错误；C正确；
B．无风时，运动员在水平方向速度为零；有风时，运动员在水平方向上因风力作用运动，若水平方向速度恒定，运动员速度方向也不再变化。故B错误；
D．风力越大，着地时水平方向速度越大，着地速度也越大。故D错误。
故选C。
2．C
【分析】平抛运动
【详解】根据
知
则
根据
知，C的水平位移最小，时间最长，则水平初速度最小，A的水平位移最大，时间最短，则水平初速度最大，所以
C正确，ABD错误。
故选C。
3．C
【详解】A．设地球的质量为M，由黄金代换公式可知
由万有引力提供向心力有
解得
故A错误；
B．卫星在Ⅱ轨道上的Q点点火加速后进入Ⅲ轨道，可知卫星在Ⅱ轨道上经过Q点时速度小于，故B错误；
C．卫星在Ⅰ轨道上运行时，根据万有引力提供向心力有
解得
由开普勒第三定律可知
解得
则卫星从P运动至Q所需时间为
故C正确；
D．卫星在Ⅲ轨道上的加速度大小
故D错误。
故选C。
4．B
【详解】A．根据开普勒行星运动第二定律可知嫦娥六号在轨道2上运行时，嫦娥六号在靠近月球时速度较快，远离月球时速度较慢，则经过点的速度大于点的速度，故A错误；
B．嫦娥六号从椭圆轨2到轨道1，需要通过减速实现从高轨道变到低轨道，可知嫦娥六号在轨道2上运行时的机械能大于在轨道1上运行时的机械能，故B正确；
C．根据开普勒第三定律
可知，由于嫦娥六号在轨道2上运行的轨道半长轴大于其在轨道1上运行的半径，可知嫦娥六号在轨道2上运行的周期大于在轨道1上运行的周期，故C错误；
D．根据
经过点时轨道半径相等，可知嫦娥六号在轨道2上经过点时的加速度等于于在轨道1上经过点时的加速度，故D错误。
故选B。
5．C
【详解】物块甲运动至最高点时，挡板对乙的弹力最小值为0，对乙有
对甲有
物块甲运动至最低点时，根据对称性有
对乙受力分析，挡板对乙的弹力最大值为
故选C。
6．D
【详解】A．地球静止轨道卫星必须定位为赤道上空，A错误；
B．根据
解得
月球绕地球运行的轨道半径大于地球静止轨道卫星的轨道半径，绕地球运行的速度比月球绕地球运行的速度大，B错误；
C．卫星中物体处于完全失重状态，仍受重力作用，C错误；
D．第一宇宙速度是绕地球圆周运动的最大速度，而地球静止轨道卫星轨道比地球轨道半径大，故地球静止轨道卫星速度小于第一宇宙速度，D正确。
故选D。
7．C
【详解】A．图像面积表示位移，所以在t1时刻，甲车在乙车后面。A错误；
B．在0~t2时间内，由图像可知，甲车位移大于乙车，所以甲车在某个时刻追上了乙车。B错误；
CD．图像的斜率表示加速度，所以由图可知，t2时刻甲车的加速度大小小于乙车的加速度大小。C正确，D错误。
故选C。
8．B
【详解】采用逆向思维，知汽车做反向的初速度为零的匀加速直线运动，设加速度大小为a，则最后3s内的位移大小
第7s内的位移等于最后4s内的位移减去最后3s内的位移
则
故选B。
9．AD
【详解】A．对A受力分析可知，A受重力、支持力的作用，由于支持力沿垂直于斜面方向，故为了让A保持平衡，A应受B沿斜面向上的摩擦力，故A受三个力作用；故A正确；
B．对整体分析可知，整体在水平方向没有外力作用，故地面对B没有摩擦力；对B受力分析可知，B受重力、地面的支持力，A对B的静摩擦力与A对B的压力而处于平衡状态，因此B只受4个力，故B错误；
CD．对A物体分析，自身重力，B对A的支持力与静摩擦力，A对B的摩擦力方向沿于它们的接触面向下，根据共点力的平衡条件可知，AB间作用力与重力等值反向，因此A对B的作用力方向竖直向下，故C错误，D正确；
故选AD。
10．ACD
【详解】C.由图可知，水平拉力F小于2N时，小物块与长木板逐渐的摩擦力等于0，则小物块水平方向受到的合外力等于0，小物块的加速度等于0，此时木板也处于静止状态；当F大于2N后，二者一起做加速运动，所以长木板与地面之间的最大静摩擦力（滑动摩擦力）是2N，方向水平向右，故C正确；
D.当F大于14N后，小物块受到的摩擦力不变，所以当F=14N时，二者恰好要发生相对运动，此时两者之间是最大静摩擦力（滑动摩擦力）
因此对小物块来说
解得
故D正确；
B.拉力F=22N>14N，所以两者相对运动，小木块相对于长木板向左运动，故B错误；
A.当拉力F=22N时，根据牛顿第二定律得，小物块的加速度是
此时长木板的加速度是
因此
当两者分离时
代入数据解得
故A正确。
故选ACD。
11． 交流 0.02 OE 0.25 0.71
【详解】[1][2][3]电火花打点计时器是一种使用交流电源工作的计时仪器，当电源频率是50Hz时，它每隔0.02s打一次点，mm刻度尺最小分度为1mm，记录数据需估读到0.1mm，故图中记录的数据中有误的是14.4 cm，即OE两点间的数据，应读做14.40cm；
[4]因为每相邻两计数点间还有4个打点，所以相邻的计数点之间的时间间隔为0.1s，利用匀变速直线运动的推论得
[5]根据逐差法得运动的加速度为
12．(1)BC
(2)1.20
(3)B
【详解】（1）需要天平测小车质量，需要刻度尺测纸带中打点的间距，通过打点计时器可以得到纸带上计数点之间的时间间隔，所以不需要秒表。
故选BC。
（2）相邻两计数点间有四个点未画出，则相邻计数点的时间间隔为
根据
可得小车的加速度大小为
（3）由图丙图像可知，当时，小车已经有了一定的加速度，所以图线不通过坐标原点的主要原因是平衡摩擦力时木板倾角过大。
故选B。
13．(1)
(2)
【详解】（1）该人造卫星静止在地球表面时有
该卫星在轨道上运动时，由万有引力提供向心力
解得
（2）卫星的角速度
由几何关系可知
解得
14．(1)4m/s
(2)1.44J
(3)1.6s
【详解】（1）滑块恰好能通过圆形轨道最高点C时
从滑块离开弹簧到C过程，根据动能定理
解得
（2）滑块到达E点的速度为4m/s，对滑块和木板分别根据牛顿定律有
设两物体经过t时间共速，则有
解得
，
两物体的位移分别为
系统损失的机械能为
=1.44J
（3）因，故两物体共速后保持相对静止一起做匀减速直线运动
假设木板碰前速度已经为零，则有
假设成立，故
s
15．（1）72m；（2）40m；（3）13s
【详解】（1）已知货车的初速度为
加速度大小为
货车做匀减速运动的时间为
货车做匀减速运动的位移为
（2）当自行车和货车的速度一样的时候，两车之间的距离最大，两车速度相等时
代入数据解得
此时两车的距离为最大距离等于
代入数据得
（3）自行车做匀加速运动达到最大速度的时间和位移分别为
之后自行车以最大速度做匀速直线运动，到货车停止的时间，其位移为
由于
故货车停止运动时，自行车还没追上货车，然后自行车继续运动，由匀速运动的公式得
代入数据解得
自行车追上货车的时间为