山西省晋城市第一中学校2024-2025学年高三上学期9月月考物理试题

晋城一中2024-2025学年高三年级第一学期第五次调研考试 物理试卷 出题人：邮小明 审题人：于文军 本议卷分为第1卷（进择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。满分100分，考试时间75分钟。 清将全部答案按要求写在答卷上。 第I卷（选择题，共48分） 一、选择题（共48分，每小题4分。1-8为单选题。912为多项选择题，选对但不全的得2分，） 1,如图所示，在水平线O0某竖直平面内，距地面高度为h,一条长为L<)的轻绳两端分别系小球A和B,小 球A在水平线00上，竖直向上的外力作用在A上，A和B都处于静止状态。现从O0上另一点静止释放小球1， 当小球1下落至与小球B等高位置时，从O0上静止释放小球A和小球2，小球2在小球1的正上方。则下列说法 正确的是() A.小球1将与小球B同时落地 B.在小球B下落过程中，轻绳对B的拉力竖直向上 Ca越大，小球A与小球B的落地时间差越大 D.在小球1落地前，小球1与2之间的距离随时间的增大而增大 2.哥伦比亚大学的工程师研究出一种可以用于人形机器人的合成肌肉，可模仿人体肌肉做出推、拉、弯曲和扭曲 等动作，如图所示，连接质量为m的物体的足够长细绳ab一端固定于墙壁，用合成肌肉做成的“乎臂℃：d的端固定 一滑轮，c端因定于境壁，细绳绕过滑轮，c和e类似于人手聘的关节，由手臂"合成肌肉控制。设cd与竖直墙壁c夹 角为9，不计滑轮与细绳的摩擦，下列说法正确的是() A.若保持0不变，增大cd长度，细绳ad邮分拉力变大 B.若保持8=90°，增大cd长度，细绳对滑轮的力始共沿dc方向 C.若保持ac等于ad,增大cd长度，细绳对滑轮的力始终沿dc方向 D.若9从90'逐渐变为零，cd长度不变，且保持c>cd,则细绳对滑轮的力先减小后增大 3.如图所示，水平桌面上平放一叠共计54张的扑克牌，每一张的质量均为m.用一手指以竖直向下的力压第1张 牌，井以一定速度向右移动手指，确保手指与第1张牌之间有相对滑动。设最大静摩擦力与滑动摩擦力相同，手指 与第1张牌之间的动摩擦因数为4·牌间的动摩擦因数均为马·第4张牌与桌面间的动摩擦因数为马，且有 4>4>片·则下列说法正确的是() A。第1张和第2张牌一定保持相对静止 B.第54张牌受到水平桌面的摩擦力向右 t1证 C.第2张牌到第53张牌之间不可能发生相对滑动 D。第2张牌到第53张牌之间可能发生相对滑动 试卷第1页，共6页 4,一束复色光从空气射入光导纤推后分成b两束单色光，光路如图所示，对于ab两束光() A,在光导纤维中a光的传播速度小于b光的传播速度 Bā光频率小，发生全反射的临界角小 C.对同一双缝干沙装置，光的干涉条纹间距比b光的干涉条纹间距小 D.若a光照射某金属能发生光电效应，则6光照射该金属也一定能发生光电效应 5,某同学在游乐显体验转盘投球游戏。俯视图如图所示，水平转盘匀速旋转的角速度为，篮筐在转盘中心。该 同学坐在转查上，将一球水平授出：出手点与篮筐的水平距离为，竖直高度为办，若球能投进篮筐，球出手方向 需沿半径向后方偏一合适角度0，球的出手速度为。忽略空气阻力，则() A.h、r不变，@增大时，若要投中，需增大日和v B,A、D不变，r增大时，若要投中，高W大日和v C.@、r不变，增大时，若要投中，需增大8和v D.以上说法都不对 6.如图所示，长为1的绳子下攮连着质量为m的小球，上端悬于天花板上，当把绚子拉直时，绳子与竖直方向的 夹角为60°，此时小球静止于图定的光滑水平桌面上，重力加速度为g,则() A,当小球以一定的角速度在水平面内做圆锥摆运动时，小球可能受到重力、支持力和向心力的作用 B。当小球以一定的角速度在水平面内微圆锥摆运动时，绳子的张力可能为0 C当小球以角速度， 为圆锥摆运动时，桌面对小球的支持力F刚恰好为0 7 D.当小球以角速度 医做圆维猛运动时，绳子的张力大小为4g 7.如图所示，水平地面上固定有倾角为45，高为A的斜面。0点位于A点正上方且与B点等高。细绳一端固定于 O点，另一墙与质量为m的小球相违。小球在竖直平面内做圆周运动，到最低点时细绳恰好拉断，之后做平抛运动 并垂直击中斜面的中点（重力加速度为g),下列说法正确的是(） A细绳的长度为} B.绳刚要拉断时张力为2m8 C.小球做平抛运动的时间为？ D。若球击中斜面反弹的速度大小为击中前的一半，则反弹后球能落到A点 8.如图，两端固定有小球A、B的竖直轻杆，A球紧贴竖直光滑墙面，B球位于光滑水平地面上，小球C紧贴小 球B,小球A受到轻微扰动后顺着墙面下滑，此后的运动过程中，三球始终在同一竖直面上，小球A落地后不反 弹，已知小球C的最大速度为，三球质量均为m,轻杆长为L,重力加速度为g,下列说法正确的是() A。B、C两球分离后，A球未离开塘面 B。小球A客地前瞬同功能大小为一子 C.小球A落地时，小球C的速度是小球A速度的2倍 D.经直墙对小球A的冲量大小为3mW 9。如图，装有水的杯子从倾角a=53的斜面上滑下，当水面稳定时，水面与水平面的夹角=16°，取重力加速度 g=10m/2,sim53-0.8,sim16-0.28,则() A杯子下滑的加速度大小为2.8ms3 B.杯子下滑的加速度大小为3.5ms2 C.杯子与斜面之间的动摩擦因数为075 D.杯子与斜面之间的动摩擦因数为0.87 10.如图()，物块和木板叠放在实验台上，物快用一不可伸长的细绳与固定在实验台上的力传感器相连，细绳 水平。O时，木板开始受到水平外力F的作用，在4s时撒去外力。细绳对物块的拉力f随时问：变化的关系如图 (b)所示，木板的速度v与时间的关系如图(c)所示。木板与实验台之间的摩擦可以忽略。重力加速度取gl0s2。 由题给数据可以得出() 4p1仙s tfN 0.4 A.木板的质量为1kg 03 05 02 B.2s4s内，力F的大小为0.4N .1 C.0-2s内，力F的大小保持不变 12345h 01245 图n】 图(b) 因(e) D.物块与木板之间的动摩擦因数为02 11.如图所示，生产车间有两个相互垂直且等高的水平传送带甲和乙，甲的速度为w,小工件离开甲前与甲的速度相 同，并平稳地传到乙上，工件与乙之间的动摩擦因数为，乙的宽度足够大，重力加速度为g,则( A若乙的速度为%，工件在乙上侧向（垂直于乙的运动方向）滑过的距离：。 传这登乙 ▣ 2g4 0 B.若乙的速度为2w,与乙的速度为物相比，工件从滑上乙到在乙上侧向滑动停止所用 传这细甲 ▣ 的时间不变 口0▣口 C.若乙的速度为2%，工件在乙上刷停止侧向滑动时的速度大小=2%， D.保持乙的速度2地不变，当工件在乙上刚停止滑动时，下一只工件恰好传到乙上，如此反复.若每个工件的质量均 为m,除工件与传送希之间摩擦外，其他能量损耗均不计，动乙的电动机的平均输出功率万.4 5 Mmgva 12.如图所示，小球A的质量为M,小球B、C的质量均为m,M2m,A与B、C间通过较链用经杆莲接，杆长 为L,B、C置于水平地面上，用一轻质弹簧连接，弹簧处于原长，现A由静止释放下降到最低点，两轻杆间夹角a 由60变为120°，A、B、C在同一竖直平面内运动，且弹簧在弹性限度内，忽略一切摩瀑，重力加速度为g,以弹 簧原长为弹性势能零势点。在此过程中，设ABC的动能分别为瓦A、Ba、Ec,则：() A.A下降到最低点时，弹簧与三小球构成的系统势能最小 B.A运动时，三小球的动能之比为A。:瓦，：￡c=2:1:1 C.A的动能最大时，B对地面的压力大小为2mg D.弹簧的岸性势能最大值为5-1Dg 试卷第3页， 共6页 第Ⅱ卷（非选择题，共52分） 二、填空题（共16分，每空2分） 13.实验小组用如图1所示装置来验证两个小球在斜槽未端碰撞时的动量守恒，A、B为两个直径相同的小球，质 量分别为所、州，且所>防，实验时，接球板水平放置，让入射球A多次从斜轨上E点静止释放，平均落点为R: 再把被碰小球B静放在水平轨道末端，再将入射小球A,从斜轨上某一位置静止释放，与小球B相撞，并多次重复， 分别记录两个小球碰后的平均落点M,、N,。 B 04 E E 0, ●】 òMP应 图1 图3 图4 (关于该实验的要求，说法正确的是（ A.斜棺末端必须是水平的 B.斜榕轨道必须是光滑的 C.必须测出斜棺末端的高度 D.放上小球B后，A球必须仍从E点释放 (2)图1中O点为斜槽末端在接球板上的投影点，实验中，测出OM1、OR、ON的长度分别为名、名、为，若两 球碰撞时动量守恒，则满足的表达式为】 (用题中给定的物理量表示，下同)。 (3)阁3中，仅改变接球板的放置，把接球板竖放在斜槽未端的右侧，O点为碰前B球球心在接球板上的投影点。使 小球A仍从斜槽上E点由静止释放，声复上述操作，在接球板上得到三个落点M2、P、M,测出OM、OR、ON 长度分别为片、为、为，若两球碰摇时动量守恒，则满足的表达式为 (④如图4所示。再一次仅改变接球板的放置，让接球板的一端紧靠在斜槽末端，使小球A仍从斜槽上E点由静止 释放，重复第一次实验操作，在接球板上得到三个落点M,、乃、N,其中O点为斜槽末端与接球板的接触点，割 出OM,、OR、ON,长度分别为(、4、马，若两球碰撞时动量守恒，则满足的表达式为 14。小七同学利用如图装置验证机械能守恒定律。在水平桌面边缘处放有一领角为的斜面，最低点与桌面边缘平 滑连接。桌面与地面之间的竖直距离为H。小钢球从斜面上静止释放，从最低点进入桌面后立即从边缘飞出。小七 从距离桌面不同的高度静止释放小球，并测得每一次小球从水平桌面抛出后到落地前的水平位移x。空气阻力可 以忽略。 mi·单位：cm 55 56 试卷第4页，共6页 ()为了使x的测量尽可能准确，小七从同一高度h多次静止释放小球，在地面上留下了一系列落点，如图所示， 则此高度对应的 cm (2)假没斜面光滑，为了验证小球在斜面上的运动过程是否满足机械能守恒定律，小七用线性图线来处理实验获得的 多组和x的数据。如果小球在斜面上的运动过程满足机械能守但定律，则下面的图像正确的是」 ,正 确图像的斜率为 (用题目所给己知量表示) (③)接上问，小七选择了正确的线性图线来处理数据，发现实验数据的图像确实是一条直线，但斜率却只有理论值的 :倍(<1)，对此，小七猜测可能是由于斜面的岸擦力不可忽略，并利用动能定理算出了斜面的滑动摩擦系数4。则 (用题目所给已知量表示) 四、解答超（共38分，15题11分，16题11分，17题14分） 15.由中国科学院、中国工程院两院院士评出的2012年中国十大科放进晨新闻，于2013年1月19日揭晓，“神九” 载人飞船与“天宫一号”成功对接和“蚊龙号下潜突破000米分别排在第一、第二，若地球半径为R,把地球看做质 量分布均匀的球体，地球表面的重力加速度大小为8，引力常量为G,“较龙“下潜深度为d,天宫一号轨道距离地 面高度为h,已知质量分布均匀的球光对光内物体的引力为零，求： (1)“天宫一号“绕地心转一周的时阿是多少？ (2)“蚊龙"号所在处与“天宫一号"所在处的重力加速度之比为多少？ (3)设想地球的密皮不变，自转周期不变，但地球球体半径变为原来的一半，仅考虑地球和同步卫星之间的相互 作用力，则该“设想地球“的同步卫量的轨道半径与以前地球的同步卫星轨道半径的比值是多少？ 16.脑卒中是老年高发病，其后遗症的康复治疗越来越引起人们的氧视。通过“筷子夹小球”可对病人进行手部复健 训练。若所用小球质用m=g,直径d2cm,小球与筷子间的动摩擦因数0.2，g取10Nkg。如图()所示，病 人用筷子夹起小球并使之保特静止，按触点A、B与小球球心O等高，两筷子方向平行， 侧视图 侧视图 方 侧视图 D 2cm 2cm 1.6cm 剖面图 剖面图 剖面图 (a) (b) (c) 试卷第5页，共6页 (1)求小球在接触点A受到的摩擦力加 ②》若小球受到方向如图（山所示的水平风力F-月g,要使小球仍保特静止，黄子对小草的带力心重少美多 大（答案可用根号表示）为 (3)如图(c)所示，改变筷子夹住小球的位置，令两等高接触点C、D间的距离为L6©m。两筷子仍平行，且与水 子方向成心角（口满足纳心名，osQ号）。环境中存在对小球作用力水平向右，大小末知的风下。因病人周 未康复，指力不足，小球沿筷子方向匀速下滑（非滚动），求F与小球重力mg的比值， 17.一同学物理课上参与了一个趣味游戏，a、b、Gd四个相同木板紧换放在水平地面上，使小滑决以某一水平 初速度从a的左端滑上木板，若滑块分别停在a、6、Gd上，则分别获得四、三、二、一等奖，若滑离木板则不 得奖。已知每块木板的长度为L、质量为m,木板下表面与地面间的动摩擦因数均为4，滑决质量为2m,滑块与 木板上表面间的动摩擦因数均为2，重力加速度大小为g,最大静摩擦力与滑动摩擦力视为相等。 d ()若你获得四等奖，求滑块初速度的最大值： (2)若你获得一等奖，求因摩擦产生的总热量Q的取值范围， 试卷第6页，共6页晋城一中2023-2024学年高三年级第一学期第五次调研考试 物理答案 2 4 6 7 8 9 10 11 12 D D A D D B BC AB CD CD a.0D国m=x+庆房+爱 m=%+m 14.(0)55.502②)A2√压(3)1-a2)n8 15.(11分)(1)9×10Pa(2)3.6×102m3:(3)1.1x102kg 【详解1507g亚，2)兰边，0)年=号 【详解)0骏地球的质量为M,对有G会=g一 】分 天富一号的质量为网，地球对天宫一号的引力提供向心力G, (R+=mTR+) 1分 解得T=2(R+)R+五 R V8 】分 ()已知质量分布均匀的球充对壳内物体的引力为零，蚊龙一号下潜深度为后，此地壳内部地球质量为M,则有 MR-dy M R nn】分 此处里力加速度为g,则有C (R-d亦mg. l分 天宫一号处重力加速为8，则有G (R+=m8 1分 则￡-R-dXR+好 1分 8 R )对地球同步卫型有C。房4分 1分 地球半径减半后设想地球的质量为M'= 1分 M'm 4 设想地球的同步卫星G 】分 可得点、1 1分 万2 16a)0ae吾：a) 【洋解】(1)对小球受力分析，可知小球在竖直方向受重力和接触点A、B对小球竖直向上的摩擦力厂，则小球在 接粒点A受到的摩擦力为厂=mg=0.025N 2分 答案第1页，共3页 (2)要使小球仍保持静止，则小球在接触点A受到的套擦力恰好为滑动摩擦力，则有■☑N2】分 对袖视图小球受力分析，小球受力如下图所示 mg 根据平衡条件有26=√mg子+F产n… 2分 联立解得，要使小球仍保特静止，筷子对小球的弹力心至少为从一侣N (3)对创面图中的小球分析，由几何知识可得，两根筷子对小球的弹力N与N,的夹角为53，如下图所示 N合 53 可得，两根筷子对小球的弹力的合力为N。=2Ncos53 1分 小球沿筷于方向匀速下滑，则有∫=N 1分 对俯视图小球受力分析，如下图所示 N台 2 ￥mg 根据平衡条件，在沿筷子方向和垂直于筷子方向有 mgsina=2f+Fcosa 1分 Ne=mg cosa+P'sin a 1分 联立可得，F与小球重力g的比值为一= g4】n 1分 答案第2页，共3页 1714分).(0)2√4gZ(2)12mg4≤2≤18μmg 【详解】(1)若只获得四等奖，则滑块刚好到达木板的右侧时，滑块的初速度最大，设为号，分析可知，地面对 a、6cd四块木板的摩擦力大小为人=6mg,滑块与木板之间的摩擦力大小为方=24×2mg=4mg 由于>乃，则可知木板静止不动。m 分 滑块在木板上的加速度为4三28 …1分 根据匀变速直线运动的速度一位移公式可得0-2=-24L mnl分 解得=2gL.n (2)若获得一等奖，则木块必须得滑道木板，若刚滑到木板得最左端，可知整个运动过程中因摩练产生得盐量 最少Q=5x3L=4g×3L=12mgL n1分 当滑块滑到d木板上时，木板d受到地面得摩擦力为人=3μmg<,则可知木板d会发生滑动。l分 木板d得加速度大小为马，=-上=⑧ 1分 当木块刚好到木板右测时滑块和木板共速，此时摩擦力产生得热量最多，设这种情况下，滑块滑上木板时得速度 为片，达到共速时得速度为v,根据匀变速直线运动得速废时问公式得v=为一a以= 1分 代入数据得v=兰 l分 3 根据匀变婆直线运动得速度一位移公式得户一卫 1分 -2a2a1 解得与"√6g 1分 滑块和木板达到共速后一起做匀减速直线运动直到静止， 根据能量守恒定律可得2=2+，×2y=181mg 所以获得一够奖，摩擦产生总热量得取值范围为124mgL5≤2≤18mgL 2分 答案第3页，共3页