内容正文:
2024-2025学年第一学期高三年第一次月考
物理(学科)试卷
考试时间:75分钟,满分:100分
一、单选题:本大题共4小题,共16分。
1. 2024年4月25日20时59分,我国“神舟十八号”载人飞船成功发射,并和空间站组合体成功对接,对接后的组合体绕地球运行速度约为,绕地球一周约,下列说法正确的是( )
A. “”的“”是国际单位制中的基本单位
B. “2024年4月25日20时59分”是时间间隔,不是时刻
C. 研究对接后的组合体绕地球的运动周期时,可将组合体视为质点
D. 研究6名航天员在失重环境下摆出“叠罗汉”造型的过程时,可将航天员们视为质点
2. 如图所示,日光岩是鼓浪屿的最高峰,山脚到顶峰的高度约为90m,一质量为70kg的游客从山脚登上顶峰。重力加速度g取10m/s2,则游客在该过程中( )
A. 重力做功约为6.3×104J B. 重力做功约为-6.3×104J
C. 因时间未知,无法求出此过程重力做功 D. 因路程未知,无法求出此过程重力做功
3. 甲、乙两辆汽车从同一点出发且在同一条直线上行驶,0~4s内甲、乙两车的速度与时间的关系图象如图所示。下列说法中正确的是( )
A t=2s时刻,甲车刚好追上乙车
B. t=4s时刻,甲车刚好追上乙车
C. 乙车的加速度大小大于甲车的加速度大小
D. 甲、乙两车的运动方向相反
4. 如图所示,质量均为m的物块a、b之间用竖直轻弹簧相连,系在a上的细线竖直悬挂于固定点O,a、b与竖直粗糙墙壁接触,整个系统处于静止状态。重力加速度大小为g,则( )
A. 弹簧弹力小于mg
B. 细线的拉力可能等于mg
C. 剪断细线瞬间物块b的加速度大小为g
D. 剪断细线瞬间物块a加速度大小为2g
二、多选题:本大题共4小题,共24分。
5. 下列物体运动过程中,可认为机械能守恒的是( )
A. 树叶从树枝上落下的运动
B. 氢气球拉线断了后的运动
C. 小钢球沿光滑、固定的斜面下滑的过程
D. 投掷后的铅球在空中的运动
6. 如图所示,某地广播电视塔对外开放的旅游观光厅坐落在距地面约的高处,活动面积近,可同时容纳近200人。一游客在观光厅拍照时,一不小心,手机从手中滑落,做自由落体运动并落到地面,g取。则( )
A. 手机做自由落体运动的时间为
B. 手机下落时速度大小为
C. 手机在第内通过的位移大小为
D. 手机落地前最后内的平均速度大小为
7. 如图所示,摆球质量为,悬线长度为,把悬线拉到水平位置后放手。设在摆球从A点运动到B点的过程中空气阻力的大小不变,则下列说法正确的是( )
A. 重力的瞬时功率在不断增大 B. 悬线的拉力做功为0
C. 空气阻力做功为 D. 空气阻力做功为
8. 如图所示,光滑固定斜面底端固定一经质弹簧,一滑块P从O点静止释放,向下滑动过程经a点接触弹簧,最低到达b点处。以O为原点、平行斜面向下为x轴正方向建立一维坐标系,a、b处坐标分别为。设滑块在b处的重力势能为0,下滑过程中,滑块的动能、重力势能、机械能E、加速度a随位移x的变化图像符合实际的是( )
A. B.
C. D.
三、填空题:本大题共5小题,共20分。
9. 一质量为m的人站在电梯中,电梯加速上升,加速大小为g,g为重力加速度。人对电梯底部的压力为______,此时人处于____状态(填“超重”或“失重”)。
10. 一人骑自行车以的速度从一个长的斜坡向下运动,下完坡后,速度增至,则骑车人在斜坡上的加速度大小为__________,下坡所用时间为__________。
11. 质量为m的物体,由静止开始下落,由于空气阻力的作用,下落的加速度为,在物体下落h的过程中,物体重力势能减少了________,物体落地前动能________,物体机械能能减少了________。
12. 如图所示,三个质量相同的木块顺次连接,放在水平桌面上,物体与平面间,用力拉三个物体,它们运动的加速度为,若去掉最后一个物体,前两物体的加速度为_______()。
13. 如图所示,光滑固定斜面的倾角为30°,A、B两物体用不可伸长的轻绳相连,并通过滑轮置于斜面和斜面的右侧,此时A、B两物体离地高度相同,且刚好处于静止状态.若剪断轻绳,则A、B落地时的动能之比为______,A、B运动到地面的时间之比为______.
四、计算题:本大题共3小题,共40分。
14. 如图所示,机动车在斑马线前礼让行人是城市文明和交通规范的体现。司机小明驾驶汽车以43 km/h(约为12 m/s)的速度,在平直的城市道路上沿直线行驶。他看到斑马线有行人后立即以大小为2 m/s2的加速度刹车,车停住时车头刚好碰到斑马线,等待行人10 s后(人已走过),又用了8 s时间匀加速至原来的速度。设开始刹车时为计时起点(即t=0),求:
(1)汽车第3 s末的瞬时速度大小;
(2)汽车前10 s内的位移大小;
(3)汽车因礼让行人而耽搁的时间。
15. 如图所示一足够长的斜面,倾角为,斜面与水平面平滑连接,质量的物体静止于水平面上的点,点与点之间的距离,物体与水平面和斜面间的动摩擦因数均为,现物体受到一水平向右的恒力作用,运动至点时撤去该力,(,,取)则:
(1)物体在恒力作用下运动时的加速度是多大?
(2)物体到达点时的速度是多大?
(3)物体沿斜面向上滑行的最远距离是多少?
16. 如图所示,以某一速度运动的传送带与平板B靠在一起,两者上表面在同一水平面上,传送带的长度L1=2.5m,平板B的质量M=2kg、长度L2=2.0m,现将一质量m=2kg的滑块A(可视为质点)轻放到传送带的左端,滑块随传送带运动并滑到平板上,已知滑块A与传送带间的动摩擦因数μ1=0.5,滑块A与平板B间的动摩擦因数μ2=0.3,平板B与地面的动摩擦因数为μ3=0.1,不计传送带与平板之间的间隙对滑块A速度的影响,g取10m/s2.
(1)若传送带以2m/s速度匀速运动,求滑块A在传送带上的运动时间;
(2)若滑块恰好不从平板上掉下,求传送带的速度大小;
(3)若传送带运动速度为8m/s,求滑块A离开平板B时速度。
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2024-2025学年第一学期高三年第一次月考
物理(学科)试卷
考试时间:75分钟,满分:100分
一、单选题:本大题共4小题,共16分。
1. 2024年4月25日20时59分,我国“神舟十八号”载人飞船成功发射,并和空间站组合体成功对接,对接后的组合体绕地球运行速度约为,绕地球一周约,下列说法正确的是( )
A. “”的“”是国际单位制中的基本单位
B. “2024年4月25日20时59分”是时间间隔,不是时刻
C. 研究对接后的组合体绕地球的运动周期时,可将组合体视为质点
D. 研究6名航天员在失重环境下摆出“叠罗汉”造型的过程时,可将航天员们视为质点
【答案】C
【解析】
【详解】A.国际单位制中,时间的单位是s,故A错误;
B.“2024年4月25日20时59分”是时刻,不是时间间隔,故B错误;
C.研究对接后的组合体绕地球的运动周期时,组合体的大小和形状可以忽略,可将组合体视为质点,故C正确;
D.研究6名航天员在失重环境下摆出“叠罗汉”造型的过程时,航天员的大小和形状不可以忽略,不可将航天员们视为质点,故D错误。
故选C。
2. 如图所示,日光岩是鼓浪屿的最高峰,山脚到顶峰的高度约为90m,一质量为70kg的游客从山脚登上顶峰。重力加速度g取10m/s2,则游客在该过程中( )
A. 重力做功约为6.3×104J B. 重力做功约为-6.3×104J
C. 因时间未知,无法求出此过程重力做功 D. 因路程未知,无法求出此过程重力做功
【答案】B
【解析】
【详解】重力做功与时间和路程无关,只与初末位置的高度有关,因人上行,则重力做负功,重力做功
故选B。
3. 甲、乙两辆汽车从同一点出发且在同一条直线上行驶,0~4s内甲、乙两车的速度与时间的关系图象如图所示。下列说法中正确的是( )
A. t=2s时刻,甲车刚好追上乙车
B. t=4s时刻,甲车刚好追上乙车
C. 乙车加速度大小大于甲车的加速度大小
D. 甲、乙两车的运动方向相反
【答案】B
【解析】
【详解】AB.t=4s时刻,甲车的位移
乙车的位移
则甲车刚好追上乙车,选项A错误,B正确;
C.图像的斜率等于加速度大小,可知乙车的加速度大小小于甲车的加速度大小,选项C错误;
D.0~4s内甲、乙两车的速度均为正值,则运动方向相同,选项D错误。
故选B。
4. 如图所示,质量均为m的物块a、b之间用竖直轻弹簧相连,系在a上的细线竖直悬挂于固定点O,a、b与竖直粗糙墙壁接触,整个系统处于静止状态。重力加速度大小为g,则( )
A. 弹簧弹力小于mg
B. 细线的拉力可能等于mg
C. 剪断细线瞬间物块b的加速度大小为g
D. 剪断细线瞬间物块a的加速度大小为2g
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.物块b受力平衡,故弹簧弹力等于mg。故A错误;
B.整个系统受力平衡,则细线的拉力等于2mg。故B错误;
C.剪断细线瞬间物块b的受力没有变化,加速度大小为零。故C错误;
D.剪断细线瞬间物块a所受细线拉力消失,其他力没变化,则有
可得加速度大小为2g。
故选D。
二、多选题:本大题共4小题,共24分。
5. 下列物体运动过程中,可认为机械能守恒的是( )
A. 树叶从树枝上落下的运动
B. 氢气球拉线断了后的运动
C. 小钢球沿光滑、固定的斜面下滑的过程
D. 投掷后铅球在空中的运动
【答案】CD
【解析】
【详解】A.树叶从树枝上落下的运动,空气阻力不能忽略,阻力做负功,机械能不守恒,故A错误;
B.氢气球拉线断了后的运动,浮力不能忽略,浮力做正功,机械能不守恒,故B错误;
C.小钢球沿光滑、固定的斜面下滑的过程,只有重力做功,机械能守恒,故C正确;
D.投掷后的铅球在空中的运动,可以忽略空气阻力,则只有重力做功,机械能守恒,故D正确。
故选CD。
6. 如图所示,某地广播电视塔对外开放的旅游观光厅坐落在距地面约的高处,活动面积近,可同时容纳近200人。一游客在观光厅拍照时,一不小心,手机从手中滑落,做自由落体运动并落到地面,g取。则( )
A. 手机做自由落体运动的时间为
B. 手机下落时的速度大小为
C. 手机在第内通过的位移大小为
D. 手机落地前最后内的平均速度大小为
【答案】AD
【解析】
【详解】A.手机做自由落体运动的时间为
选项A正确;
B.手机下落时的速度大小为
选项B错误;
C.手机在第内通过的位移大小为
选项C错误;
D.手机落地时的速度
落地前最后内的平均速度大小为
选项D正确。
故选AD。
7. 如图所示,摆球质量为,悬线长度为,把悬线拉到水平位置后放手。设在摆球从A点运动到B点的过程中空气阻力的大小不变,则下列说法正确的是( )
A. 重力的瞬时功率在不断增大 B. 悬线的拉力做功为0
C. 空气阻力做功为 D. 空气阻力做功为
【答案】BD
【解析】
【详解】A.在最初的位置,因为小球的速度为零,则重力做功的功率为零;在摆动过程中,重力与小球的速度成锐角,功率不为零;在最低点时,小球的速度与重力垂直,则重力做功的功率为零,由此可知,重力做功的功率先增大后减小,故A错误;
B.悬线的拉力始终与速度方向垂直,故做功为0,故B正确;
CD.空气阻力的大小不变,方向始终与速度方向相反,故空气阻力做功为
故C错误,D正确。
故选BD。
8. 如图所示,光滑固定斜面底端固定一经质弹簧,一滑块P从O点静止释放,向下滑动过程经a点接触弹簧,最低到达b点处。以O为原点、平行斜面向下为x轴正方向建立一维坐标系,a、b处坐标分别为。设滑块在b处的重力势能为0,下滑过程中,滑块的动能、重力势能、机械能E、加速度a随位移x的变化图像符合实际的是( )
A. B.
C. D.
【答案】BD
【解析】
【详解】A.设斜面的倾角为,滑块接触弹簧前,在经过一小段位移过程中,根据动能定理得
整理得
滑块动能随位移均匀增加;滑块接触弹簧后在经过一小段位移过程中,根据动能定理得
整理得
由于弹簧弹力逐渐增大,图象斜率绝对值减小,故A错误;
B.滑块下滑过程中有
整理得
故B正确;
C.滑块接触弹簧前滑块机械能守恒,滑块接触弹簧后,弹簧弹性势能增加,滑块机械能减小,故C错误;
D.滑块接触弹簧前,根据牛顿第二定律有
解得
滑块接触弹簧后,根据牛顿第二定律有
解得
故D正确。
故选BD。
三、填空题:本大题共5小题,共20分。
9. 一质量为m的人站在电梯中,电梯加速上升,加速大小为g,g为重力加速度。人对电梯底部的压力为______,此时人处于____状态(填“超重”或“失重”)。
【答案】 ①. ②. 超重
【解析】
【详解】[1]对人受力分析,受重力和电梯的支持力,加速度向上,根据牛顿第二定律
N-mg=ma
故
[2]根据牛顿第三定律,人对电梯的压力等于电梯对人的支持力,故人对电梯的压力等于,对电梯的压力大于本身重力,故处于超重。
10. 一人骑自行车以的速度从一个长的斜坡向下运动,下完坡后,速度增至,则骑车人在斜坡上的加速度大小为__________,下坡所用时间为__________。
【答案】 ①. 0.1 ②. 20
【解析】
【详解】[1]依题意,根据匀变速直线运动位移速度公式
可得骑车人在斜坡上的加速度大小为
[2]下坡所用时间为
11. 质量为m的物体,由静止开始下落,由于空气阻力的作用,下落的加速度为,在物体下落h的过程中,物体重力势能减少了________,物体落地前动能________,物体机械能能减少了________。
【答案】 ①. ②. ③.
【解析】
【详解】[1]在物体下落过程中,重力做功为
则物体重力势能减少了
[2]根据动能定理可得
解得物体落地前动能为
[3]物体受到的阻力为,根据牛顿第二定律可得
解得
则物体机械能能减少了
12. 如图所示,三个质量相同的木块顺次连接,放在水平桌面上,物体与平面间,用力拉三个物体,它们运动的加速度为,若去掉最后一个物体,前两物体的加速度为_______()。
【答案】2.5
【解析】
【详解】把三个物体看成整体,根据牛顿第二定律可得
若去掉最后一个物体,前两个物体看成整体,根据牛顿第二定律可得
联立解得
13. 如图所示,光滑固定斜面的倾角为30°,A、B两物体用不可伸长的轻绳相连,并通过滑轮置于斜面和斜面的右侧,此时A、B两物体离地高度相同,且刚好处于静止状态.若剪断轻绳,则A、B落地时的动能之比为______,A、B运动到地面的时间之比为______.
【答案】 ①. 2:1, ②. 2:1
【解析】
【详解】[1][2].开始时系统平衡,则
解得
剪断轻绳, A、B落地时的动能之比等于初态的重力势能之比,根据EP=mgh可知动能之比为2:1;a的加速度aa=gsin300=0.5g;b的加速度为g,则
;
则A、B运动到地面的时间之比为2:1.
点睛:本题主要考查了物体在只有重力作用下机械能守恒,根据牛顿第二定律及运动学公式可进行解答.
四、计算题:本大题共3小题,共40分。
14. 如图所示,机动车在斑马线前礼让行人是城市文明和交通规范的体现。司机小明驾驶汽车以43 km/h(约为12 m/s)的速度,在平直的城市道路上沿直线行驶。他看到斑马线有行人后立即以大小为2 m/s2的加速度刹车,车停住时车头刚好碰到斑马线,等待行人10 s后(人已走过),又用了8 s时间匀加速至原来的速度。设开始刹车时为计时起点(即t=0),求:
(1)汽车第3 s末的瞬时速度大小;
(2)汽车前10 s内的位移大小;
(3)汽车因礼让行人而耽搁的时间。
【答案】(1)6 m/s;(2)36 m;(3)17s
【解析】
【详解】取初速度方向为正方向。
(1)根据
v=v0+at
解得
v=6 m/s
(2)刹车时间
解得
t1=6 s<10 s
汽车6 s末即已停止;
0-v02=2ax1
解得前10 s内的位移
x1=36 m
(3)匀加速直线运动位移
x2=t3
解得
x2=48 m
如果没有行人通过,汽车一直匀速时间为t
因礼让行人,实际通过时间
所以因避让行人而耽搁的时间
解得
15. 如图所示一足够长的斜面,倾角为,斜面与水平面平滑连接,质量的物体静止于水平面上的点,点与点之间的距离,物体与水平面和斜面间的动摩擦因数均为,现物体受到一水平向右的恒力作用,运动至点时撤去该力,(,,取)则:
(1)物体在恒力作用下运动时的加速度是多大?
(2)物体到达点时的速度是多大?
(3)物体沿斜面向上滑行的最远距离是多少?
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)水平面上,根据牛顿第二定律可知
解得
(2)由到,根据运动学公式可知
解得
(3)在斜面上,根据牛顿第二定律可得
代入数据解得加速度的大小为
逆向分析可得
解得
16. 如图所示,以某一速度运动的传送带与平板B靠在一起,两者上表面在同一水平面上,传送带的长度L1=2.5m,平板B的质量M=2kg、长度L2=2.0m,现将一质量m=2kg的滑块A(可视为质点)轻放到传送带的左端,滑块随传送带运动并滑到平板上,已知滑块A与传送带间的动摩擦因数μ1=0.5,滑块A与平板B间的动摩擦因数μ2=0.3,平板B与地面的动摩擦因数为μ3=0.1,不计传送带与平板之间的间隙对滑块A速度的影响,g取10m/s2.
(1)若传送带以2m/s的速度匀速运动,求滑块A在传送带上的运动时间;
(2)若滑块恰好不从平板上掉下,求传送带的速度大小;
(3)若传送带运动速度为8m/s,求滑块A离开平板B时的速度。
【答案】(1)1.45s;(2)4m/s;(3)3.5m/s
【解析】
【详解】(1)滑块在传送带上加速,由牛顿第二定律得
μ1mg=ma1
a1=5m/s2
根据速度公式,滑块与传送带共速时,有
v0=a1t1
滑块在传送带上加速的位移为
滑块在传送带上匀速阶段,有
L1-s=v0t2
滑块在传送带上运动的时间为
t=t1+t2
代入数据联立解得
t=1.45s
(2)若滑块恰好不从平板上掉下,设物块刚滑上木板时的速度大小v1;则物块的加速度
木板的加速度
两者共速时物块相对木板滑动的距离为L2=2.0m,则
联立解得
v1=4m/s
则传送带的速度大小为4m/s;此时物块在传送带上相对传送带的滑行时间为
相对传送带滑行的距离为
符合实际。
(3)若传送带运动速度为8m/s,假设滑块在传送带上一直被加速,则到达右端时的速度
假设成立,即滑块离开传送带滑上木板时的速度为
则当物块离开木板时
解得
(另一值不合题意舍掉)
滑块A离开平板B时的速度
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