精品解析：江苏省南通市海安高级中学2024-2025学年高三上学期9月月考物理试题

物理 一、单项选择题：共10题，每题4分，共40分. 每题只有一个选项最符合题意. 1. 为了行驶安全，司机通常会在弯道处减速，防止出现侧滑。下列图中能表示汽车减速通过弯道过程某处瞬时速度v和加速度a方向关系的是（　　） A. B. C. D. 2. 奥运会比赛项目撑杆跳高如图所示，下列说法不正确的是（ ） A. 加速助跑过程中，运动员的动能增加 B. 起跳上升过程中，杆的弹性势能一直增加 C. 起跳上升过程中，运动员的重力势能增加 D. 越过横杆后下落过程中，运动员的重力势能减少动能增加 3. 如图所示，某滑雪爱好者经过M点后在水平雪道滑行。然后滑上平滑连接的倾斜雪道，当其达到N点时速度为0，水平雪道上滑行视为匀速直线运动，在倾斜雪道上的运动视为匀减速直线运动。则M到N的运动过程中，其速度大小v随时间t的变化图像可能是（ ） A. B. C. D. 4. 如图，水平木板匀速向右运动，从木板边缘将一底面涂有染料的小物块垂直木板运动方向弹入木板上表面，物块在木板上滑行一段时间后随木板一起运动。以物块弹入位置为坐标原点O，以木板运动方向为x轴、物块初速度方向为y轴建立坐标系，则物块在木板上留下的痕迹为（　　） A. B. C. D. 5. 2024年3月25日0时46分，鹊桥二号中继星经过约112小时奔月飞行，在距月面约440公里处实施近月制动，通过调整轨道高度和倾角，进入24小时周期的环月大椭圆使命轨道，按计划开展与嫦娥四号和嫦娥六号的对通测试。其轨道示意图如图所示，Q点为近月点，P点为远月点，M、N为短轴上的两点。下列说法正确的是（　　） A. 中继星在Q点的加速度小于在P点的加速度 B. 中继星在Q点的机械能等于在P点的机械能 C. 中继星在Q点的运行速率小于在P点的运行速率 D. 中继星在从Q点运动到M点的时间为6小时 6. 如图，将一质量为m的小球靠近一面墙竖直向上抛出，图甲是小球向上运动时抓拍的频闪照片，图乙是小球下落时抓拍的频闪照片，重力加速度为g，假设小球所受的空气阻力大小不变，则可算小球所受空气阻力大约为（ ） A. 0.5mg B. 0.25mg C. 0.2mg D. 因砖的尺寸未知，无法估算 7. 2023年5月28日，中国东方航空使用全球首架国产C919大型客机，从上海虹桥机场起飞开启商业的首航。假设客机运行过程中受到的阻力与速度的平方成正比，客机以0.6马赫（1马赫相当于340m/s）的速度匀速水平飞行，发动机的功率为P。当客机以0.8马赫的速度匀速水平飞行，发动机的功率为（ ） A. B. C. D. 8. 早在二千多年前，我国劳动人民就发明了汉石磨盘，如图甲所示。它是一种可使谷物脱壳、粉碎的加工工具，凝聚着人类的高度智慧。后来人们通常用驴来拉磨把谷物磨成面粉。将此过程用俯视角度看，示意图如图乙所示，假设驴拉磨可以看成做匀速圆周运动，驴对磨杆末端的平均拉力，拉力方向始终沿圆周切线方向，磨杆半径，驴拉磨转动一周时间为7s，圆周率，则下列说法正确的是（　　） A. 磨杆末端的向心加速度大小为 B. 磨杆末端的线速度大小为 C. 驴转动一周拉力所做的功为零 D. 驴转动一周拉力的平均功率为480W 9. 在光滑墙壁上用网兜把足球挂在A点，足球与墙壁的接触点为B. 足球的质量为m，悬绳与墙壁的夹角为，网兜与悬绳之间由12根细线，每根细线与AO延长线夹角也为。 则细线的拉力F等于（已知重力加速度为g）（ ） A. B. C. D. 10. 如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端连接一小物块，O点为弹簧在原长时物块的位置．物块由A点静止释放，沿粗糙程度相同的水平面向右运动，最远到达B点．在从A到B的过程中，物块（ ） A. 加速度逐渐减小 B. 经过O点时的速度最大 C. 所受弹簧弹力始终做正功 D. 所受弹簧弹力做的功等于克服摩擦力做的功 二、非选择题：共5题，共60分. 其中第12题~第15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位. 11. 某实验小组利用下图装置验证系统机械能守恒。跨过定滑轮的轻绳一端系着物块A，另一端穿过中心带有小孔的金属圆片C与物块B相连，A和B质量相等。铁架台上固定一圆环，圆环处在B的正下方。将B和C由距圆环高为处静止释放，当B穿过圆环时，C被搁置在圆环上。在铁架台P1、P2处分别固定两个光电门，物块B从P1运动到P2所用的时间t由数字计时器测出，圆环距P1的高度，P1，P2之间的高度，重力加速度g取9.8m/s2。 （1）B穿过圆环后可以视为做_______直线运动； （2）为了验证系统机械能守恒，该系统应选择_______（选填“A和B”或“A、B和C”）； （3）测得B通过P1P2的时间，A、B的质量均为0.3kg，C的质量为0.2kg，则该实验中系统重力势能减少量为_______，系统动能增加量为_______，系统重力势能减少量与系统动能增加量有差别的原因是_______（结果保留三位有效数字） 12. 如图所示，我国发射的火星探测器“天问一号”在登陆火星前，探测器在距火星表面高度为h的轨道上绕火星做匀速圆周运动，周期为T。已知火星的半径为R，引力常量为G，忽略其他天体对探测器的引力作用，求： （1）探测器绕火星做匀速圆周运动的线速度大小； （2）火星的质量。 13. 辘轳是古代民间提水设施，由辘轳头、支架、井绳、水斗等部分构成，如图甲为提水设施工作原理简化图，某次从井中汲取m=4kg的水，辘轳绕绳轮轴半径为r=0.2m，水斗的质量为m0=3kg，井足够深且井绳的质量忽略不计，t=0时刻，轮轴由静止开始绕中心轴转动向上提水斗，其角速度随时间变化规律如图乙所示，重力加速度g取10m/s2，井绳粗细不计，求： （1）0~10s内水斗上升的高度； （2）井绳所受拉力大小。 14. 如图甲所示，“回回炮”是一种大型拋石机。将石块放在长臂一端的石袋中，在短臂端挂上重物M。发射前将长臂端往下拉至地面，然后突然松开，石袋中的石块过最高点时就被抛出。现将其简化为图乙所示的模型、将一质量、可视为质点的石块装在长臂末端的石袋中，初始时长臂与水平面的夹角为，松开后长臂转至竖直位置时，石块被水平拋出，落在与O点的水平距离为地面水平地面上。测得长臂，短臂，不计臂杆质量、空气阻力及轴摩擦力，取重力加速度大小。求 （1）石块被水平抛出时的速度大小； （2）重物M的质量； （3）石块被水平抛出前瞬间轴承О对臂的作用力。 15. 如图所示，左端固定的轻弹簧可以锁定在不同的压缩状态，质量的小滑块静止于光滑水平面并紧靠弹簧右端，水平面的右端与倾角的传送带平滑连接．已知滑块滑上传送带前已经做匀速运动，传送带两转轴间的距离，滑块与传送带之间的动摩擦因数，重力加速度，弹簧始终处于弹性限度内，，． （1）传送带不动，弹簧解除锁定后滑块恰能滑至传送带顶端，求弹簧锁定时的弹性势能； （2）若传送带以恒定速率顺时针转动，解除锁定时弹簧的弹性势能，解除锁定后滑块滑至传送带顶端，求电动机因传送滑块多做的功W； （3）若传送带以恒定速率顺时针转动，为使滑块能滑至传送带顶端，求弹簧锁定时弹性势能的最小值． 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 物理 一、单项选择题：共10题，每题4分，共40分. 每题只有一个选项最符合题意. 1. 为了行驶安全，司机通常会在弯道处减速，防止出现侧滑。下列图中能表示汽车减速通过弯道过程某处瞬时速度v和加速度a方向关系的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】在曲线运动中，汽车的速度方向沿轨迹的切线方向，合力指向运动轨迹的凹侧，加速度方向与合力方向相同，汽车在减速，故合力的方向（即加速度方向）与速度方向夹角为钝角。 故选B。 2. 奥运会比赛项目撑杆跳高如图所示，下列说法不正确的是（ ） A. 加速助跑过程中，运动员的动能增加 B. 起跳上升过程中，杆的弹性势能一直增加 C. 起跳上升过程中，运动员的重力势能增加 D. 越过横杆后下落过程中，运动员的重力势能减少动能增加 【答案】B 【解析】 【分析】动能与物体的质量和速度有关，重力势能与物体的质量和高度有关，弹性势能大小和物体发生弹性形变的大小有关．根据能量转化的知识分析回答． 【详解】加速助跑过程中速度增大，动能增加，A正确；撑杆从开始形变到撑杆恢复形变时，先是运动员部分动能转化为杆的弹性势能，后弹性势能转化为运动员的动能与重力势能，杆的弹性势能不是一直增加，B错误；起跳上升过程中，运动员的高度在不断增大，所以运动员的重力势能增加，C正确；当运动员越过横杆下落的过程中，他的高度降低、速度增大，重力势能被转化为动能，即重力势能减少，动能增加，D正确． 3. 如图所示，某滑雪爱好者经过M点后在水平雪道滑行。然后滑上平滑连接的倾斜雪道，当其达到N点时速度为0，水平雪道上滑行视为匀速直线运动，在倾斜雪道上的运动视为匀减速直线运动。则M到N的运动过程中，其速度大小v随时间t的变化图像可能是（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】滑雪爱好者在水平雪道上做匀速直线运动，滑上平滑连接（没有能量损失，速度大小不变）的倾斜雪道，在倾斜雪道上做匀减速直线运动。 故选C。 4. 如图，水平木板匀速向右运动，从木板边缘将一底面涂有染料的小物块垂直木板运动方向弹入木板上表面，物块在木板上滑行一段时间后随木板一起运动。以物块弹入位置为坐标原点O，以木板运动方向为x轴、物块初速度方向为y轴建立坐标系，则物块在木板上留下的痕迹为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】根据题意，以木板为参考系，物块的合初速度与所受合力如图所示 可知，物块沿方向做匀减速直线运动。 故选D。 5. 2024年3月25日0时46分，鹊桥二号中继星经过约112小时奔月飞行，在距月面约440公里处实施近月制动，通过调整轨道高度和倾角，进入24小时周期的环月大椭圆使命轨道，按计划开展与嫦娥四号和嫦娥六号的对通测试。其轨道示意图如图所示，Q点为近月点，P点为远月点，M、N为短轴上的两点。下列说法正确的是（　　） A. 中继星在Q点的加速度小于在P点的加速度 B. 中继星在Q点的机械能等于在P点的机械能 C. 中继星在Q点的运行速率小于在P点的运行速率 D. 中继星在从Q点运动到M点的时间为6小时 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据 可知，中继星在Q点的加速度大于在P点的加速度，选项A错误； B．中继星在椭圆轨道上运动时只有月球的引力做功，机械能守恒，则Q点的机械能等于在P点的机械能，选项B正确； C．根据开普勒第二定律可知，中继星在近月点Q点的运行速率大于在远月点P点的运行速率，选项C错误； D．中继星在从Q点运动到M点的运行速率大于从M点到P点的运行速率，则中继星在从Q点运动到M点的运行时间小于6小时，选项D错误。 故选B。 6. 如图，将一质量为m的小球靠近一面墙竖直向上抛出，图甲是小球向上运动时抓拍的频闪照片，图乙是小球下落时抓拍的频闪照片，重力加速度为g，假设小球所受的空气阻力大小不变，则可算小球所受空气阻力大约为（ ） A. 0.5mg B. 0.25mg C. 0.2mg D. 因砖的尺寸未知，无法估算 【答案】A 【解析】 【详解】小球上升过程是匀减速直线运动，末速度为零，下落过程是初速度为零的匀加速直线运动。设频闪周期为T，每块砖的厚度为d。根据匀变速运动推论，在上升过程有 在下降过程有 由牛顿第二定律可得 ， 联立解得 故选A。 7. 2023年5月28日，中国东方航空使用全球首架国产C919大型客机，从上海虹桥机场起飞开启商业的首航。假设客机运行过程中受到的阻力与速度的平方成正比，客机以0.6马赫（1马赫相当于340m/s）的速度匀速水平飞行，发动机的功率为P。当客机以0.8马赫的速度匀速水平飞行，发动机的功率为（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】客机运行过程中受到的阻力与速度的平方成正比，则有 当客机匀速水平飞行时，牵引力等于阻力，则有 则当客机以0.8马赫的速度匀速水平飞行，发动机的功率为 故选D。 8. 早在二千多年前，我国劳动人民就发明了汉石磨盘，如图甲所示。它是一种可使谷物脱壳、粉碎的加工工具，凝聚着人类的高度智慧。后来人们通常用驴来拉磨把谷物磨成面粉。将此过程用俯视角度看，示意图如图乙所示，假设驴拉磨可以看成做匀速圆周运动，驴对磨杆末端的平均拉力，拉力方向始终沿圆周切线方向，磨杆半径，驴拉磨转动一周时间为7s，圆周率，则下列说法正确的是（　　） A. 磨杆末端的向心加速度大小为 B. 磨杆末端的线速度大小为 C. 驴转动一周拉力所做的功为零 D. 驴转动一周拉力的平均功率为480W 【答案】D 【解析】 【详解】A．磨杆末端的向心加速度大小为 故A错误； B．磨杆末端的线速度大小为 故B错误； CD．驴转动一周拉力所做的功为 驴转动一周拉力的平均功率为 故C错误，D正确。 故选D。 9. 在光滑墙壁上用网兜把足球挂在A点，足球与墙壁的接触点为B. 足球的质量为m，悬绳与墙壁的夹角为，网兜与悬绳之间由12根细线，每根细线与AO延长线夹角也为。 则细线的拉力F等于（已知重力加速度为g）（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】以O点下方部分（12根细线和足球）为整体，根据受力平衡可得 解得悬绳拉力大小为 由于每根细线与AO延长线夹角也为，以O点为对象，沿悬绳方向根据受力平衡可得 解得细线的拉力大小为 故选D。 10. 如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端连接一小物块，O点为弹簧在原长时物块的位置．物块由A点静止释放，沿粗糙程度相同的水平面向右运动，最远到达B点．在从A到B的过程中，物块（ ） A. 加速度逐渐减小 B. 经过O点时的速度最大 C. 所受弹簧弹力始终做正功 D. 所受弹簧弹力做的功等于克服摩擦力做的功 【答案】D 【解析】 【详解】由于水平面粗糙且O点为弹簧在原长时物块的位置，所以弹力与摩擦力平衡的位置在OA之间，加速度为零时弹力和摩擦力平衡，所以物块在从A到B的过程中加速度先减小后反向增大，A错误；物体在平衡位置处速度最大，所以物块速度最大的位置在AO之间某一位置，B错误；从A到O过程中弹力方向与位移方向相同，弹力做正功，从O到B过程中弹力方向与位移方向相反，弹力做负功，C错误；从A到B过程中根据动能定理可得，即，即弹簧弹力做的功等于克服摩擦力做的功，D正确． 二、非选择题：共5题，共60分. 其中第12题~第15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位. 11. 某实验小组利用下图装置验证系统机械能守恒。跨过定滑轮的轻绳一端系着物块A，另一端穿过中心带有小孔的金属圆片C与物块B相连，A和B质量相等。铁架台上固定一圆环，圆环处在B的正下方。将B和C由距圆环高为处静止释放，当B穿过圆环时，C被搁置在圆环上。在铁架台P1、P2处分别固定两个光电门，物块B从P1运动到P2所用的时间t由数字计时器测出，圆环距P1的高度，P1，P2之间的高度，重力加速度g取9.8m/s2。 （1）B穿过圆环后可以视为做_______直线运动； （2）为了验证系统机械能守恒，该系统应选择_______（选填“A和B”或“A、B和C”）； （3）测得B通过P1P2的时间，A、B的质量均为0.3kg，C的质量为0.2kg，则该实验中系统重力势能减少量为_______，系统动能增加量为_______，系统重力势能减少量与系统动能增加量有差别的原因是_______（结果保留三位有效数字） 【答案】 ①. 匀速 ②. A、B和C ③. 1.37J ④. 1.32J ⑤. 摩擦阻力和空气阻力对系统做了负功 【解析】 【详解】（1）[1]因为A质量和B质量相等，B穿过圆环后，忽略绳子与滑轮间的摩擦力以及空气阻力，B穿过圆环后可以视为做匀速运动； （2）[2]由图可知，B、C减小的重力势能转化为A的重力势能以及A、B、C的动能，可知为了验证系统机械能守恒，该系统应选择A、B和C； （3）[3][4][5]由题意知、A、B、C到达圆环时的速度 A、B、C到达圆环时重力势能减少量为 A、B、C到达圆环时动能增加量为 系统重力势能减少量与系统动能增加量有差别的原因是摩擦阻力和空气阻力对系统做了负功。 12. 如图所示，我国发射的火星探测器“天问一号”在登陆火星前，探测器在距火星表面高度为h的轨道上绕火星做匀速圆周运动，周期为T。已知火星的半径为R，引力常量为G，忽略其他天体对探测器的引力作用，求： （1）探测器绕火星做匀速圆周运动的线速度大小； （2）火星的质量。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 探测器绕火星做匀速圆周运动的线速度大小 其中 解得 【小问2详解】 探测器绕火星做匀速圆周运动所需向心力由万有引力提供，则 解得 将代入得 13. 辘轳是古代民间提水设施，由辘轳头、支架、井绳、水斗等部分构成，如图甲为提水设施工作原理简化图，某次从井中汲取m=4kg的水，辘轳绕绳轮轴半径为r=0.2m，水斗的质量为m0=3kg，井足够深且井绳的质量忽略不计，t=0时刻，轮轴由静止开始绕中心轴转动向上提水斗，其角速度随时间变化规律如图乙所示，重力加速度g取10m/s2，井绳粗细不计，求： （1）0~10s内水斗上升的高度； （2）井绳所受拉力大小。 【答案】（1）20m；（2）72.8N 【解析】 【详解】（1）根据 则图像与时间轴围成的面积与半径的乘积表示上升高度； 根据图像可知，0~10s内水斗上升的高度为 （2）根据 根据牛顿第二定律 解得 14. 如图甲所示，“回回炮”是一种大型拋石机。将石块放在长臂一端的石袋中，在短臂端挂上重物M。发射前将长臂端往下拉至地面，然后突然松开，石袋中的石块过最高点时就被抛出。现将其简化为图乙所示的模型、将一质量、可视为质点的石块装在长臂末端的石袋中，初始时长臂与水平面的夹角为，松开后长臂转至竖直位置时，石块被水平拋出，落在与O点的水平距离为地面水平地面上。测得长臂，短臂，不计臂杆质量、空气阻力及轴摩擦力，取重力加速度大小。求 （1）石块被水平抛出时的速度大小； （2）重物M的质量； （3）石块被水平抛出前瞬间轴承О对臂的作用力。 【答案】（1）；（2）；（3），方向竖直向上 【解析】 【详解】（1）石块被水平抛出时的高度为 石块被水平抛出时做平抛运动，则 解得石块被水平抛出时的速度大小为 （2）松开后长臂转至竖直位置时，根据机械能守恒有 重物、石块同轴转动，角速度相同，则 解得 （3）石块被水平抛出前瞬间，对石块，根据牛顿第二定律 对重物，根据牛顿第二定律 解得 ， 石块被水平抛出前瞬间轴承О对臂的作用力大小 根据牛顿第三定律可知，石块被水平抛出前瞬间轴承О对臂的作用力方向竖直向上。 15. 如图所示，左端固定的轻弹簧可以锁定在不同的压缩状态，质量的小滑块静止于光滑水平面并紧靠弹簧右端，水平面的右端与倾角的传送带平滑连接．已知滑块滑上传送带前已经做匀速运动，传送带两转轴间的距离，滑块与传送带之间的动摩擦因数，重力加速度，弹簧始终处于弹性限度内，，． （1）传送带不动，弹簧解除锁定后滑块恰能滑至传送带顶端，求弹簧锁定时的弹性势能； （2）若传送带以恒定速率顺时针转动，解除锁定时弹簧的弹性势能，解除锁定后滑块滑至传送带顶端，求电动机因传送滑块多做的功W； （3）若传送带以恒定速率顺时针转动，为使滑块能滑至传送带顶端，求弹簧锁定时弹性势能的最小值． 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）根据能量守恒 解得 （2）若弹簧的弹性势能为 设滑块滑上传送带前的速度为，根据能量守恒 解得 因为，所以滑块在传送带上减速运动，根据牛顿第二定律 解得 设滑块在传送带上运动时间为，则 解得 滑块到达传送带顶端时的速度 则滑块与传送带的相对位移为 根据能量守恒 （3）假设滑块滑上传送带时的速度等于传送带的速度，则滑块能上升的最大距离为 所以假设不成立。滑块滑上传送带时的速度大于传送带的速度，且在减速到等于传送带的速度之前的位移为 滑块滑上传送带时的速度大于传送带的速度时，根据牛顿第二定律 解得 根据运动学公式 解得 所以，弹簧锁定时弹性势能的最小值为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $