精品解析：河南省南阳市邓州市春雨国文学校2024-2025学年高三上学期10月月考物理试卷

邓州春雨国文学校2024年秋期高三物理10月月考试卷 一、单选题（共7题，共35.0分） 1. 如图所示，一轻绳通过无摩擦的小定滑轮O与拖车相连，另一端与河中的小船连接，定滑轮与拖车之间的连绳保持水平，小船与拖车的运动在同一竖直平面内，拖车沿平直路面水平向右运动带动小船，使小船以速度v沿水面向右匀速运动，若船在水面上运动受到的阻力保持不变．则在上述运动过程中（ ） A. 当拉船的轻绳与水平面的夹角为时，拖车运动的速度为 B. 小船受到绳的拉力不断减小 C. 小船受到绳的拉力的功率不断增大 D. 拖车的动能不断减小 2. 如图，倾角为45°的斜坡，斜坡高度为h，斜坡底端A点正上方有B和C两点，B点和斜坡等高。甲战斗机以水平速度v1飞到C点时释放炸弹，准确命中斜坡上的一点P，CP的连线垂直于坡面；乙战斗机以水平速度v2飞到B点时释放炸弹，也准确命中斜坡上的同一点P，速度方向恰好垂直斜坡。已知两颗炸弹质量相同，则（　　） A. C点距离A点的高度为h B. 甲释放的炸弹和乙释放的炸弹在空中的飞行时间比为：1 C. v1：v2：1 D. 重力对甲战斗机释放的炸弹和乙战斗机释放的炸弹做功之比为：1 3. 木星的卫星中，木卫一、木卫二、木卫三做圆周运动的周期之比为。木卫三周期为T，公转轨道半径是月球绕地球轨道半径r的n倍。月球绕地球公转周期为，则（ ） A. 木卫一轨道半径为 B. 木卫二轨道半径为 C. 周期T与T0之比为 D. 木星质量与地球质量之比为 4. 如图所示，某卫星绕地球做椭圆轨道运动，轨道的半长轴为a，卫星运行周期为T，卫星在近地点A处的速度为v、与地球中心距离为b，卫星质量为m，地球质量为M，万有引力常量为G。则（　　） A. 卫星经过A点时的速度最小 B. 卫星从A到C的过程中机械能保持不变 C. 与地球和卫星的质量都有关 D. 卫星在A处满足关系 5. 如图所示，一物块以一定初速度沿粗糙的固定斜面上滑，运动时间t后，回到原位置，已知运动过程中摩擦力大小恒定，初位置为重力势能零势能点，则下列表示物体运动时间t的过程中，关于物体动能，重力势能，机械能，重力功率随时间变化的关系图中正确的是（　　） A. B. C. D. 6. 如图甲所示，倾角为30°足够长的斜面固定在水平地面上，时刻质量为m的光滑物块由斜面底端以一定的初速度v冲上斜面。以水平地面为零势能面，物块的重力势能Ep随位移x变化的关系如图乙所示。已知物块位移为x=2.5m时速度为0，取，则（　　） A. 物块的质量为0.3kg B. 当x=1.5m时，物块的速度大小为 C. 物块的重力势能与动能相等时，物块的位移大小为0.75m D. 当x=2m时，物块的动能为3J 7. 如图甲所示，光滑水平面与光滑竖直半圆轨道平滑衔接，其中圆弧DE部分可以拆卸，弧CD（C点与圆心等高）部分对应的圆心角为30°，在D点安装有压力传感器并与计算机相连，在.A点固定弹簧枪，可以发射质量相同、速率不同的小球，通过计算机得到传感器读数与发射速率平方关系如图乙所示，重力加速度g取10m/s2，则下列说法正确的（　　） A. 小球质量为0.2kg B. 圆弧轨道半径为0.5m C. 当传感器读数为3.5N时，小球在E点对轨道压力大小为3N D. 若拆卸掉圆弧DE部分，小球发射速率平方v02=17.5时，小球上升到最高点时与水平面间距离为 二、多选题（共3题，共18.0分） 8. 如图所示，光滑轨道abcd固定在竖直平面内，其中ab段为水平轨道，bcd段为圆弧轨道，圆弧轨道的半径，在b处与水平轨道相切。在水平轨道上静置着质量分别为、的物块A、B（均可视为质点），用轻质细绳将A、B连接在一起，且A、B间夹着一根被压缩的轻质弹簧（未被拴接）。现将细绳剪断，B向右滑动且恰好能冲到圆弧轨道的最高点d处。已知重力加速度，下列说法正确的是（ ） A. 物块A的速度大小为2m/s B. 物块B经过圆弧轨道b点时对轨道的压力大小为60N C. 弹簧压缩时的弹性势能大小为12J D. 物块A、B弹开后瞬间的速度之比为 9. 一质量为1kg的物体在水平拉力的作用下，由静止开始在水平地面上沿x轴运动，出发点为x轴零点，拉力做的功W与物体坐标x的关系如图所示。物体与水平地面间的动摩擦因数为0.4，重力加速度大小取10m/s2。下列说法正确的是（ ） A. 在x = 1m时，拉力的功率为6W B. 在x = 4m时，物体的动能为2J C. 从x = 0运动到x = 2m，物体克服摩擦力做的功为8J D. 从x = 0运动到x = 4的过程中，物体的动量最大为2kg∙m/s 10. 某电动汽车的生产厂家为了测试电动汽车的性能，某一辆汽车以速度做匀速直线运动时，汽车功率为；某时刻司机继续加大油门并开始计时（），使电动汽车的功率立即变为原来的2倍且此后的过程保持该功率不变。假设整个过程中电动汽车始终沿直线运动，阻力恒定。通过速度传感器描绘了时刻后汽车的~图像，如图所示，图中的坐标值均为已知量。则下列说法正确的是（　　） A. 踩下油门后的瞬间，电动汽车的加速度大小为 B. 踩下油门瞬间的牵引力与时刻后牵引力大小之比为1：1 C. 0~时间内，电动汽车克服阻力所做的功为 D. 0~时间内，电动汽车的位移大小为 三、填空题（共2题，共12.0分） 11. 2022年我国将举办第二十四届冬奥会，跳台滑雪是最具观赏性的项目之一。如下图所示，AB是跳台滑雪的长直助滑道的一部分，高度差。质量为60kg的运动员从A点由静止开始下滑，经过B点时速度，g取。求从A点到B点过程中，重力做功为______J，阻力做功为______J。 12. 从地面竖直向上抛出一物体，物体在运动过程中除受到重力外，还受到一大小不变的空气阻力作用。距地面高度h在3m以内时，物体上升、下落过程中动能Ek随h的变化如图所示，重力加速度取10m/s2，则空气阻力的大小为________N，物体的质量为________kg。 四、计算题（共2题，共35.0分） 13. 如图所示，将原长为r的轻质弹簧放置在粗糙的水平面上，一端固定在A点，另一端与滑块P（视为质点，质量可调节变化）接触但不连接，的长度为2r，B端与半径为r的光滑半圆轨道相切，C点与圆心O等高，D点在O点的正上方，是圆弧的最高点，滑块与之间的动摩擦因数为。用外力缓慢推动滑块，每次都将弹簧压缩至原长的一半，然后由静止释放，滑块开始沿轨道运动，当滑块的质量为m时，刚好能到达圆轨道的最高点D。已知，，重力加速度为g，求： （1）弹簧被压缩至原长的一半时，弹簧的弹性势能； （2）改变滑块的质量为M，使之能滑上圆轨道，且仍能沿圆轨道滑下，M的最小值； （3）E是圆弧轨道上的一点，O、E的连线与的夹角为37°，若滑块的质量为，滑块运动到E点时恰好脱离圆轨道，滑块的质量。 14. 足够长的传送带倾斜放置，以大小为的恒定速率顺时针转动，如图甲所示。质量的小物块以初速度从A端冲上传送带又滑了下来，小物块的速度随时间变化的图像如图乙所示，，小物块视为质点，求： （1）小物块从冲上传送带到离开所用的时间； （2）小物块与传送带间的动摩擦因数和传送带的倾角； （3）内小物块与传送带间因摩擦所产生的热量。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 邓州春雨国文学校2024年秋期高三物理10月月考试卷 一、单选题（共7题，共35.0分） 1. 如图所示，一轻绳通过无摩擦的小定滑轮O与拖车相连，另一端与河中的小船连接，定滑轮与拖车之间的连绳保持水平，小船与拖车的运动在同一竖直平面内，拖车沿平直路面水平向右运动带动小船，使小船以速度v沿水面向右匀速运动，若船在水面上运动受到的阻力保持不变．则在上述运动过程中（ ） A. 当拉船的轻绳与水平面的夹角为时，拖车运动的速度为 B. 小船受到绳的拉力不断减小 C. 小船受到绳的拉力的功率不断增大 D. 拖车的动能不断减小 【答案】D 【解析】 【详解】AD．船的速度沿绳方向的分数与拖车速度相等，拖车运动的速度为 增大时，拖车速度减小，拖车动能减小，A错误，D正确； B．由平衡条件 可知，增大时，绳拉力增大，B错误； C．小船做匀速运动，受到绳的拉力的功率等于克服阻力做功的功率，保持不变，C错误。 故选D。 2. 如图，倾角为45°的斜坡，斜坡高度为h，斜坡底端A点正上方有B和C两点，B点和斜坡等高。甲战斗机以水平速度v1飞到C点时释放炸弹，准确命中斜坡上的一点P，CP的连线垂直于坡面；乙战斗机以水平速度v2飞到B点时释放炸弹，也准确命中斜坡上的同一点P，速度方向恰好垂直斜坡。已知两颗炸弹质量相同，则（　　） A. C点距离A点的高度为h B. 甲释放的炸弹和乙释放的炸弹在空中的飞行时间比为：1 C. v1：v2：1 D. 重力对甲战斗机释放的炸弹和乙战斗机释放的炸弹做功之比为：1 【答案】B 【解析】 【详解】A．从B点释放的炸弹恰好垂直撞到斜面上的P点，速度的反向延长线恰好过水平位移的中点，如图可知 可得 而 解得 因此 C点距离A点的高度 A错误； B．由于平抛运动在竖直方向时自由落体运动，可知 因此 B正确； C．平抛运动水平方向做匀速运动，可知 因此 C错误； D．根据功的定义可知 因此 D错误。 故选B。 3. 木星的卫星中，木卫一、木卫二、木卫三做圆周运动的周期之比为。木卫三周期为T，公转轨道半径是月球绕地球轨道半径r的n倍。月球绕地球公转周期为，则（ ） A. 木卫一轨道半径为 B. 木卫二轨道半径为 C. 周期T与T0之比为 D. 木星质量与地球质量之比为 【答案】D 【解析】 【详解】根据题意可得，木卫3的轨道半径为 AB．根据万有引力提供向心力 可得 木卫一、木卫二、木卫三做圆周运动的周期之比为,可得木卫一轨道半径为 木卫二轨道半径为 故AB错误； C．木卫三围绕的中心天体是木星，月球的围绕的中心天体是地球，根据题意无法求出周期T与T0之比，故C错误； D．根据万有引力提供向心力，分别有 联立可得 故D正确。 故选D。 4. 如图所示，某卫星绕地球做椭圆轨道运动，轨道的半长轴为a，卫星运行周期为T，卫星在近地点A处的速度为v、与地球中心距离为b，卫星质量为m，地球质量为M，万有引力常量为G。则（　　） A. 卫星经过A点时的速度最小 B. 卫星从A到C的过程中机械能保持不变 C. 与地球和卫星的质量都有关 D. 卫星在A处满足关系 【答案】B 【解析】 【详解】A．由开普勒第二定律可知，卫星经过A点时的速度最大，A错误； B．卫星从A到C的过程中只有万有引力做功机械能保持不变，B正确； C．由开普勒第三定律可知，只与地球质量有关，C错误； D．卫星在A处时做离心运动，应满足 D错误； 故选B。 5. 如图所示，一物块以一定初速度沿粗糙的固定斜面上滑，运动时间t后，回到原位置，已知运动过程中摩擦力大小恒定，初位置为重力势能零势能点，则下列表示物体运动时间t的过程中，关于物体动能，重力势能，机械能，重力功率随时间变化的关系图中正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】A．已知物体向上做匀减速运动，加速度为 物体向上速度与时间的关系 物体向下做的匀加速运动，加速度为 物体向下速度与时间的关系 物体动能为 显然与时间不是线性变化，故A错误； B．物体向上时重力势能 应为开口向下的抛物线，故B错误； C．物体机械能为 物体向上与向下过程速度与位移变化规律不同，故C错误； D．物体重力功率为 与时间呈线性关系，向上过程图线斜率大于向下过程图线斜率，故D正确。 故选D。 6. 如图甲所示，倾角为30°足够长的斜面固定在水平地面上，时刻质量为m的光滑物块由斜面底端以一定的初速度v冲上斜面。以水平地面为零势能面，物块的重力势能Ep随位移x变化的关系如图乙所示。已知物块位移为x=2.5m时速度为0，取，则（　　） A. 物块的质量为0.3kg B. 当x=1.5m时，物块的速度大小为 C. 物块的重力势能与动能相等时，物块的位移大小为0.75m D. 当x=2m时，物块的动能为3J 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据 物块的重力势能Ep随位移x变化的关系中斜率 求得 A错误； B．对物体从x=1.5m到x=2.5m，由动能定理可得 求得 B正确； C．设位移x处物块的重力势能与动能相等， 又机械能守恒 求得 C错误； D．当x=2m时， 求得 D错误。 故选B。 7. 如图甲所示，光滑水平面与光滑竖直半圆轨道平滑衔接，其中圆弧DE部分可以拆卸，弧CD（C点与圆心等高）部分对应的圆心角为30°，在D点安装有压力传感器并与计算机相连，在.A点固定弹簧枪，可以发射质量相同、速率不同的小球，通过计算机得到传感器读数与发射速率平方关系如图乙所示，重力加速度g取10m/s2，则下列说法正确的（　　） A. 小球质量为0.2kg B. 圆弧轨道半径为0.5m C. 当传感器读数为3.5N时，小球在E点对轨道压力大小为3N D. 若拆卸掉圆弧DE部分，小球发射速率平方v02=17.5时，小球上升到最高点时与水平面间距离为 【答案】B 【解析】 【详解】AB．设小球在D点速度大小为vD，小球对传感器压力大小为F，由牛顿第二定律有 由机械能守恒有 整理得 在图像中是一次函数，则 解得 选项A错误，B正确； C．由图像可知，当传感器读数为3.5N时，，设最高点速度为v，则有 对E点压力N，有 联立各式解得 选项C错误； D．若圆弧DE部分拆卸掉，小球发射速率平方时，小球在D点做斜上抛运动，小球在D点速度大小 则小球上升到最高点与水平面间距离 选项D错误。 故选B。 二、多选题（共3题，共18.0分） 8. 如图所示，光滑轨道abcd固定在竖直平面内，其中ab段为水平轨道，bcd段为圆弧轨道，圆弧轨道的半径，在b处与水平轨道相切。在水平轨道上静置着质量分别为、的物块A、B（均可视为质点），用轻质细绳将A、B连接在一起，且A、B间夹着一根被压缩的轻质弹簧（未被拴接）。现将细绳剪断，B向右滑动且恰好能冲到圆弧轨道的最高点d处。已知重力加速度，下列说法正确的是（ ） A. 物块A的速度大小为2m/s B. 物块B经过圆弧轨道b点时对轨道的压力大小为60N C. 弹簧压缩时的弹性势能大小为12J D. 物块A、B弹开后瞬间的速度之比为 【答案】ABC 【解析】 【详解】B．物块A、B弹开后对物块B进行分析，恰好能冲到圆弧轨道最高点，该点满足 物块B在b点时速度为 物块B从b点到d点的过程用动能定理 联立解得 故B项正确； AD．物块A、B弹开的过程满足动量守恒 解得 物块A、B弹开后速度之比为，故A项正确、D项错误； C．弹簧储存的弹性势能 故C项正确。 故选ABC。 9. 一质量为1kg的物体在水平拉力的作用下，由静止开始在水平地面上沿x轴运动，出发点为x轴零点，拉力做的功W与物体坐标x的关系如图所示。物体与水平地面间的动摩擦因数为0.4，重力加速度大小取10m/s2。下列说法正确的是（ ） A. 在x = 1m时，拉力的功率为6W B. 在x = 4m时，物体的动能为2J C. 从x = 0运动到x = 2m，物体克服摩擦力做的功为8J D. 从x = 0运动到x = 4的过程中，物体的动量最大为2kg∙m/s 【答案】BC 【解析】 【详解】由于拉力在水平方向，则拉力做的功为 W = Fx 可看出W—x图像的斜率代表拉力F。 AB．在物体运动的过程中根据动能定理有 则x = 1m时物体的速度为 v1= 2m/s x = 1m时，拉力为 则此时拉力的功率 P = Fv1= 12W x = 4m时物体的动能为 Ek= 2J A错误、B正确； C．从x = 0运动到x = 2m，物体克服摩擦力做的功为 Wf= μmgx = 8J C正确； D．根据W—x图像可知在0—2m的过程中F1= 6N，2—4m的过程中F2= 3N，由于物体受到的摩擦力恒为f = 4N，则物体在x = 2m处速度最大，且根据选项AB分析可知此时的速度 则从x = 0运动到x = 4的过程中，物体的动量最大为 D错误。 故选BC。 10. 某电动汽车的生产厂家为了测试电动汽车的性能，某一辆汽车以速度做匀速直线运动时，汽车功率为；某时刻司机继续加大油门并开始计时（），使电动汽车的功率立即变为原来的2倍且此后的过程保持该功率不变。假设整个过程中电动汽车始终沿直线运动，阻力恒定。通过速度传感器描绘了时刻后汽车的~图像，如图所示，图中的坐标值均为已知量。则下列说法正确的是（　　） A. 踩下油门后的瞬间，电动汽车的加速度大小为 B. 踩下油门瞬间的牵引力与时刻后牵引力大小之比为1：1 C. 0~时间内，电动汽车克服阻力所做的功为 D. 0~时间内，电动汽车的位移大小为 【答案】AD 【解析】 【分析】 【详解】A．汽车以速度做匀速直线运动时，汽车功率为，则 t=0时刻，踩下油门后的瞬间，汽车的牵引力 电动汽车的加速度 A正确； B．时刻，汽车的牵引力 踩下油门瞬间的牵引力与时刻后牵引力大小之比为2：1，B错误； C．0~时间内，根据动能定理 解得 即0~时间内，电动汽车克服阻力所做的功为，C错误； D．0~时间内，电动汽车的位移 D正确。 故选AD。 三、填空题（共2题，共12.0分） 11. 2022年我国将举办第二十四届冬奥会，跳台滑雪是最具观赏性的项目之一。如下图所示，AB是跳台滑雪的长直助滑道的一部分，高度差。质量为60kg的运动员从A点由静止开始下滑，经过B点时速度，g取。求从A点到B点过程中，重力做功为______J，阻力做功为______J。 【答案】 ①. 3300 ②. -300 【解析】 【详解】[1]重力做功为 [2]根据动能定理 阻力做功为 12. 从地面竖直向上抛出一物体，物体在运动过程中除受到重力外，还受到一大小不变的空气阻力作用。距地面高度h在3m以内时，物体上升、下落过程中动能Ek随h的变化如图所示，重力加速度取10m/s2，则空气阻力的大小为________N，物体的质量为________kg。 【答案】 ①. 2 ②. 1 【解析】 【详解】[1][2]对上升过程，由动能定理得 得 结合图像斜率可得 根据物体上升的图线，利用数学知识可知物体上升的最大高度为6m，物体在下落过程有 结合图形斜率有 联立两式，可求得物体受到的空气阻力及物体的质量 四、计算题（共2题，共35.0分） 13. 如图所示，将原长为r的轻质弹簧放置在粗糙的水平面上，一端固定在A点，另一端与滑块P（视为质点，质量可调节变化）接触但不连接，的长度为2r，B端与半径为r的光滑半圆轨道相切，C点与圆心O等高，D点在O点的正上方，是圆弧的最高点，滑块与之间的动摩擦因数为。用外力缓慢推动滑块，每次都将弹簧压缩至原长的一半，然后由静止释放，滑块开始沿轨道运动，当滑块的质量为m时，刚好能到达圆轨道的最高点D。已知，，重力加速度为g，求： （1）弹簧被压缩至原长的一半时，弹簧的弹性势能； （2）改变滑块的质量为M，使之能滑上圆轨道，且仍能沿圆轨道滑下，M的最小值； （3）E是圆弧轨道上的一点，O、E的连线与的夹角为37°，若滑块的质量为，滑块运动到E点时恰好脱离圆轨道，滑块的质量。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）小球正好到达D点，由向心力公式可知 滑块由释放到D点，由动能定理有 联立解得 （2）当滑块的质量M最小时，滑块到达C点时速度刚好为0，滑块由释放到C点，由动能定理有 解得 （3）滑块运动到E点时恰好脱离圆轨道，此时轨道对滑块的弹力刚好为0，由向心力公式可知 滑块由释放到E点，由动能定理有 联立解得 14. 足够长的传送带倾斜放置，以大小为的恒定速率顺时针转动，如图甲所示。质量的小物块以初速度从A端冲上传送带又滑了下来，小物块的速度随时间变化的图像如图乙所示，，小物块视为质点，求： （1）小物块从冲上传送带到离开所用的时间； （2）小物块与传送带间的动摩擦因数和传送带的倾角； （3）内小物块与传送带间因摩擦所产生的热量。 【答案】（1）；（2），；（3） 【解析】 【详解】（1）由图像知，小物块冲上斜面到达最高点所用时间，图像面积即位移 由图像知，的加速度为    方向沿传送带向下，小物块向下运动过程中加速度大小与相等，由   得   故总时间 （2）由图像得的加速度为    方向沿传送带向下； ，对小物块由牛顿第二定律得 ，对小物块由牛顿第二定律得 解得 （3）传送带的速度，在内传送带的位移 小物块的位移为   两者相对位移大小为 在内传送带的位移 小物块的位移为   两者相对位移大小为 内小物块与传送带间因摩擦所产生的热量 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $