四川省绵阳市南山中学2024-2025学年高三上学期9月月考物理试题

2024年9月 绵阳南山中学高2022级高三9月月考试题 物 理 命题人：刘兴叶 唐静漪 审题人：刘道欧 本试卷分为试题卷和答题卷两部分，其中试题卷由第I卷（选择题）和第Ⅱ卷组成，共6页；答题卷共2页．满分100分，时间75分钟．考试结束后将答题卡和答题卷一并交回． 第Ⅰ卷(选择题，共46分) 注意事项： 1．答第I卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考试科目用铅笔涂写在答题卡上． 2．每小题选出答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦擦干净后，再选涂其他答案，不能答在试题卷上． 一、本题共10小题，共46分。第1～7题，每小题4分，只有一项是符合题要求；第8～10题，每小题6分，有两个或两个以上选项符合题目要求，全都选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1．如图所示，利用卷扬机将套在光滑竖直杆上的重物提升到高处。当重物运动到图示位置时速度为v，连接重物的钢丝绳与竖直杆夹角为θ，则此时卷扬机缠绕钢丝绳的速度v0为 A．v cos θ B． C．v sin θ D． 2．如图所示，竖井中的升降机可将地下深处的矿石快速运送到地面。某一竖井的深度为112 m，升降机运行的最大速度为8 m/s，加速度大小不超过1 m/s2。假定升降机到井口的速度为0，则将矿石从井底提升到井口的最短时间是 A．14s　　　　B．16 s　　　　C．22 s　　　　D．28s 3．如图，轻质细杆AB上穿有一个质量为m的小球C，将杆水平置于相互垂直的固定光滑斜面上，系统恰好处于平衡状态。已知左侧斜面与水平面成30°角，重力加速度为g，则右侧斜面对杆AB支持力的大小为 A．mg　　　　　　　　 B．mg C．mg　　　　　　　 D．mg 4．小球从一定高度处由静止下落，与地面碰撞后回到原高度再次下落，重复上述运动。取小球的落地点为原点建立坐标系，竖直向上为正方向，忽略空气阻力。下列速度v和位置x的关系图像中，能描述该过程的是 5．质量为M的凹槽静止在水平地面上，内壁为半圆柱面，截面如图所示，A为半圆的最低点,B为半圆水平直径的端点。凹槽恰好与竖直墙面接触，内有一质量为m的小滑块。用推力F推动小滑块由A点向B点缓慢移动，力F的方向始终沿圆弧的切线方向，在此过程中所有摩擦均可忽略，下列说法正确的是 A．推力F先增大后减小 B．凹槽对滑块的支持力先减小后增大 C．墙面对凹槽的弹力先增大后减小 D．水平地面对凹槽的支持力先减小后增大 6．物块P、Q中间用一根轻质弹簧相连，放在光滑水平面上，物块P的质量为2 kg，如图甲所示。开始时两物块均静止，弹簧处于原长，t =0时对物块P施加水平向右的恒力F，t =1 s时撤去，在0～1 s内两物块的加速度随时间变化的情况如图乙所示。整个运动过程中，下列说法正确的是 A．恒力F的大小为1.6 N B．物块Q的质量为0.5 kg C．t=1 s时，物块Q的速度大小为0.4 m/s D．t=1 s后，物块P、Q一起做匀加速直线运动 7．如图所示，小明取山泉水时发现水平细水管到水平地面的距离为水桶高的三倍，在地面上平移水桶，水恰好从桶口中心无阻挡地落到桶底边沿A。已知桶高为h，直径为D，重力加速度为g，则水离开出水口的速度大小为 A．　　　　　 B． C．　　 D． 8．倾角为θ，质量为M的斜面体置于粗糙的水平地面，质量为m的物体恰能沿斜面匀速下滑。现在再对物体施加沿斜面向下的恒力F使物体匀加速下滑，如图所示，斜面体始终保持静止。下列说法正确的是 A．物体在匀速下滑时，地面对斜面体的支持力等于物体和斜面体的总重力 B．物体在匀加速下滑时，地面对斜面体的支持力等于物体和斜面体的总重力 C．物体在匀速下滑时，地面对斜面体的摩擦力不等于零 D．物体在匀加速下滑时，地面对斜面体的摩擦力等于零 9．“刀削面”是我国传统面食制作手法之一。操作手法是一手托面，一手拿刀，将面削到开水锅里，如图甲所示。某次削面的过程可简化为图乙，面片(可视为质点)以初速度v0=2 m/s水平飞出，正好沿锅边缘的切线方向落入锅中，锅的截面可视为圆心在O点的圆弧，锅边缘与圆心的连线与竖直方向的夹角为45°，不计空气阻力，重力加速度大小g=10 m/s2。下列说法正确的是 A．面片在空中运动的水平位移为0.2 m B．面片运动到锅边缘时的速度大小为2 m/s C．若面片落入锅中后可沿锅内表面匀速下滑，则面片处于超重状态 D．若面片落入锅中后可沿锅内表面匀速下滑，则所受摩擦力大小保持不变 10．如图所示，水平传送带以速度v1=2 m/s向右匀速传动。可视为质点的小物体P、Q的质量均为1 kg，由跨过定滑轮且不可伸长的轻绳相连，t =0时刻P在传送带左端具有向右的速度v2=5 m/s，P与定滑轮间的绳水平，不计定滑轮质量和摩擦。小物体P与传送带间的动摩擦因数μ=0.4，传送带两端距离L=5 m，绳足够长，g=10 m/s2。关于小物体P的描述正确的是 A．小物体P刚滑上传送带时的加速度大小为14m/s2 B．小物体P将从传送带的右端滑下传送带 C．小物体P离开传送带时的速度大小为m/s D．小物体P在传送带上运动的时间为s 第Ⅱ卷(非选择题，共54分) 二、填空题（每空2分，共计16分） 11．(6分)某同学发现手机软件有测角度的功能，于是结合软件的这个功能，用两根完全相同的轻弹簧和一瓶矿泉水等器材设计了一次验证“力的平行四边形定则”的实验。实验时，先将一弹簧一端固定在墙上的钉子A上，另一端挂一瓶矿泉水，如图甲所示；然后将两弹簧一端分别固定在墙上的钉子A、B上，另一端连接于O点，在O点下方挂一瓶同样的矿泉水，静止时用智能手机的测角功能分别测出AO、BO与竖直方向的偏角α 、β，如图乙所示。适当改变钉子B的位置，按照上述方法多测几次。 （1）在实验操作过程中，必须进行的操作是 （选填选项前的字母）。 A．图乙中弹簧长度相同       B．测量弹簧的原长 C．测量图甲、乙中弹簧的长度     D．实验中结点O的位置始终保持不变 （2）该同学根据实验测量的结果，分别作出了图丙和图丁，其中正确的是图 （选填“丙”或“丁”）。 （3）该同学测得甲图中弹簧长度，乙图中α和β，他 （选填“能”或“不能”）根据（2）中结论求出一瓶矿泉水（含瓶）的质量。 12．(10分)智能手机内置有加速度传感器，可以实时显示手机运动的加速度。某实验小组利用智能手机来探究加速度与合外力的关系，实验装置如图甲所示，已知当地重力加速度为g。实验步骤如下： ①将轻弹簧上端固定在铁架台的支架上，下端与手机相连接，手机下端通过细绳悬挂钩码并记录钩码的质量为m； ②开始时保持手机和钩码处于静止状态，并打开手机的加速度传感器功能； ③剪断悬挂钩码的细绳，手机加速度传感器记录手机加速度a随时间t的变化并拟合绘制出a-t图像，如图乙所示。 请回答下面问题： (1)剪断细绳瞬间手机的加速度对应图乙中的 （选填“A”“B”或“C”）点加速度； (2)剪断细绳瞬间手机受到的合力大小F等于 （用测得物理量的符号表示）； (3)改变所悬挂钩码的质量，重复步骤②、③，测得多组（a，F）数据并绘制a-F图像，如图丙所示，由图像可以得出的结论是： ； (4)该小组同学要根据绘制的a-F图像进一步测量手机的质量，他们对该图像分析得知，图线的斜率为k，则手机的质量为 ； (5)从乙图可以观察到，即使整个实验装置看起来处于静止状态，手机依然显示有微小的加速度扰动，为了减少该扰动造成的影响，下列做法可行的是____________（选填选项代号）。 A．使用质量较大的钩码组 B．将弹簧更换为不可伸长的细线 C．将弹簧更换为劲度系数较大的弹簧 D．让钩码组的质量远小于手机的质量 三、本大题3小题，共38分。要求写出必要的文字说明、主要的计算步骤和明确的答案。 13．(10分) 如图所示，粗糙斜面的动摩擦因数为μ，倾角为θ。一个质量为m的物块（可视为质点）在电动机作用下，从斜面底端 A点由静止开始匀加速至B点时达到速度v，之后做匀速运动至C点，关闭电动机，物块到达最高点D，CD段长度恰好与AB段相等，重力加速度为g。求： （1）CD段长x； （2）AB段电动机牵引力F1与BC段电动机牵引力F2的比值。 14．（12分） 如图所示为跳台滑雪轨道简化模型，AB段光滑曲面为加速滑道，BCD段圆弧滑道为半径r=16m的姿态调整滑道，左侧与AB段平滑连接，右侧与水平跳台DE连接，EF段为倾角为30°的速降斜坡。质量为60kg的滑雪运动员从加速滑道滑下后到达圆弧轨道的最低点C点时的速度大小v1=20m/s，经过D点时的速度大小为v2=15m/s，运动员整个运动过程的最高点P恰好在E点的正上方h =7.2m处，最后落在斜坡上的Q点。已知重力加速度为g＝10 m/s2，不计空气阻力，速降斜坡足够长，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求： （1）运动员在C点时受到圆弧轨道的弹力； （2）水平平台DE的长度； （3）经过P点之后，运动员距斜坡的最远距离（结果用根式表示）。 15．（16分） 如图所示，质量m＝1 kg的长水板A放在水平地面上，在木板的最右端放一质量也为m＝1 kg的物块B。木板与地面间的动摩擦因数μ1＝0.2，物块与木板间的动摩擦因数μ2＝0.1。现用一水平力F=9N作用在木板上，使木板由静止开始匀加速运动，经过t＝1 s，撤去拉力。最终物块没有滑离木板。设物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。重力加速度为g＝10 m/s2，求： （1）撤去拉力时，木板的速度大小v1； （2）木板的最小长度L； （3）物块最终与木板右端的距离s。 第 1 页 试卷共 6 页 第 2 页 共 20 页 第 2 页 试卷共 6 页 学科网（北京）股份有限公司 $$答案第 1页，共 2页 绵阳南山中学 2022 级高三上学期开学考试物理 参考答案 一、本大题 10 小题，1-7 题每小题 4分，8-10 题每小题 6 分，共 46 分 1．A 2．C 3．D 4．A 5．C 6．C 7．C 8．ABD 9．BC 10．CD 二、填空题（每空 2 分，共计 16 分） 11．（1）BC （2） 丙 （3）不能 12．（1）A （2）mg （3）当手机质量一定时，手机的加速度与手机所受合外力成正比 （4） k 1 （5）AC 三、本大题 3 小题，共 38 分。 13．（10分）（1）物块在 CD段运动过程中，由牛顿第二定律得 sin cosmg mg ma    ........(2 分) 由运动学公： 20 2v ax   ........(2 分) 联立解得：   2 2 sin cos vx g      ........(1 分) （2）物块在 AB段运动过程中，由牛顿第二定律得 1 sin cosF mg mg ma      ........(2 分) 因为 CD段长度恰好与 AB段相等，由运动学公式： 2 2v a x 解得 AB段电动机牵引力 F1为： 1 2( sin cos )F mg mg    ........(1 分) 物块在 BC段匀速运动，得电动机的牵引力 F2为： 2 sin cosF mg θ μmg θ  ........(1 分) 所以： 1 2 2 1 F F  ........(1 分) 14．（12 分）（1）2100N，方向竖直向上；（2） 10.8mDEx  ；（3） 171 3 m40d  （1）在 C点有： 2 1 N mF mg r   v ........(2 分) 解得： N 2100NF  ........(1 分) 即运动员在 C点受到圆弧轨道的弹力大小为 2100N，方向竖直向上。........(1 分) （2）运动员在由 D点飞出时速度与水平方向成α角，从 D点运动到 P点的过程中，竖直方向有 2 2( sin ) 2gh v ........(1 分) 2 1sin gt v ........(1 分) 水平方向有： 2 1cosDEx t v ........(1 分) 解得： 53  ， 10.8mDEx  ........(1 分) （3）运动到 P点的速度： 2 cosP v v ........(1 分) 对其垂直斜坡方向分解： siny P v v ， cosya g  当垂直斜坡方向上的速度减为 0时，距离斜坡最远，由几何关系可知 cosd h H  ........(1 分) 其中： 2 2y ya Hv ........(1 分) 解得： 171 3 m 40 d  ........(1 分) 第 2页，共 2页 15．（16 分）（1） 4m/ s；（2） 2.25m；（3）1.5m （1）假设在时间 t1=1 s内，物块与长木板相对滑动，对物块： 2mg ma  块 ........(1 分) 解得： 21m/ sa  块 对木板： 2 1 12F mg mg ma     板 ........(1 分) 解得： 2 1 4m/ sa a 板 块 ........(1 分) 所以假设成立，木板由静止开始匀加速运动，经过 1 1st  时物块： 11v a t块 块 ........(1 分) 解得： 1 1m/ sv 块 木板由静止开始匀加速运动，经过 1 1st  时木板： 1 11 4m/ sv a t 板 ........(1 分) （2）撤去 F后，物块继续加速，加速度大小不变；木板做减速运动，设木板的加速度 2a板 ，则 2 1 22mg mg ma    板 ........(1 分) 解得： 2 2 5m/ sa 板 设再经过 t2时间二者速度相同，设此速度大小为 v，则： 2 1 221v v a t v a t    板块 块 ........(1 分) 解得： 2 0.5st  ， 1.5m/ sv  在 t1和 t2时间内，物块的位移为：  1 21 1.125m2 vx t t   块 ........(1 分) 在 t1和 t2时间内，木板的位移为： 1 11 21 3.375m2 2 v v vx t t   板 ........(1 分) 木板的长度至少为： 1 1 2.25mL x x  板 块 ........(2 分) （3）达到相同速度后，物块和木板均做匀减速运动，直至停止，物块相对木板向右运动，物块的加速 度大小仍为 a 块，木板的加速度大小 3a板 ，对木板： 1 2 32mg mg ma    板 ........(1 分) 解得： 2 3 3m/ sa 板 物块的位移大小： 2 2 1.125m2 vx a   块 块 ........(1 分) 木板的位移大小： 2 2 3 3m 2 8 vx a  板 板 ........(1 分) 由几何关系知物块最终与木板右端的距离：  22 1.5ms L x x   板块 ........(2 分) 四、本大题 3 小题，共 38 分。要求写出必要的文字说明、主要的计算步骤和明确的答案。 13．（10 分） @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ $ 1 ABCD 4 ABCD 7 ABCD 10 ABCD $ $ 2 ABCD 5 ABCD 8 ABCD $ $ 3 ABCD 6 ABCD 9 ABCD $ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ @ 绵阳南山中学高 2022 级高三 9 月月考 物理试题答题卡 班级:____________________ 姓名:____________________ 注意事项 1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚。 2. 选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须用黑色字迹的签字笔填写， 字体工整。 3. 请按题号顺序在各题的答题区内作答，超出范围的答案无效，在草稿 纸、试卷上作答无效。 4. 缺考标记/违纪标记：考生禁填！由监考老师负责用黑色字迹的签字笔 填涂。 5. 涂点填涂样例： 有效填涂：$ 无效填涂：%^&* 准考证号 00000000000 11111111111 22222222222 33333333333 44444444444 55555555555 66666666666 77777777777 88888888888 99999999999 缺考标记： Q 违纪标记： W 第一部分 客观题(请用 2B 铅笔填涂) 第二部分 主观题(请用黑色签字笔作答) 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效 三、本大题 2 小题，共 16 分 11． (1) (2) (3) 12． (1) (2) (3) (4) (5) 15．(16 分) 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效 14．(12 分) 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效