湖北省省直辖县级行政单位仙桃市田家炳实验高级中学2024-2025学年高三上学期11月月考物理试题

高三10月月考物理答案精析 1．D　[卡文迪许巧妙地运用扭秤实验，应用了放大法成功测出万有引力常量的数值，故A项错误；场强E＝、加速度a＝是采用比值定义法定义的，加速度a＝是加速度的决定式，故B项错误；当物体本身的形状和大小对所研究问题的影响忽略不计时，用质点来代替物体的方法是理想模型法，故C项错误．] 2．C　[当A受到的静摩擦力达到最大值时，此时对应的加速度是A、B能够以同一加速度运动的最大加速度，根据牛顿第二定律可得am＝＝2 m/s2，以整体为研究对象可得Fm＝(mA＋mB)am＝6 N．] 3．D　[若车速低于vc，所需的向心力减小，此时车辆有向内侧滑动的趋势，静摩擦力可以指向外侧，则车辆不一定会向内侧滑动，故A错误；若车速高于vc，所需的向心力增加，此时车辆有向外侧滑动的趋势，但静摩擦力可以指向内侧，则车辆不一定会打滑，故B错误；当路面结冰时，与未结冰时相比，由于支持力和重力不变，路面的倾角不变，则vc的值不变，故C错误，D正确．] 4．A　[规定推力F的方向为正方向，则有：F·Δt＝(m1＋m2)·Δv，解得：m2＝－m1，故选A.] 5．C　[双星系统中两颗恒星的角速度相同，ω1＝ω2，A、B项错误；由＝mω22 (L－R)得，GM＝ω22 (L－R)L2，C项正确；由＝Mω12R得，Gm＝ω12RL2，D项错误．] 6.B　滑块加速下滑说明mgsin θ＞μmgcos θ，滑块与斜面体之间的动摩擦因数μ小于tan θ，选项A错误；斜面体对滑块的支持力大小为mgcos θ，选项B正确；对整体进行受力分析可知，竖直方向有向下的加速度，因此地面对斜面体的支持力小于（M＋m）g，选项C错误；对整体受力分析可知，有向右的加速度，所以地面对斜面的摩擦力水平向右，选项D错误。 7．D 8．BD　[对A、B整体，由牛顿第二定律有：F2－F1＝(m1＋m2)a，解得a＝10 m/s2，对A：F－F1＝m1a，解得F＝20 N，选项A错误，B正确；在突然撤去F1的瞬间，弹簧的弹力不变，则此时A的加速度为aA＝＝20 m/s2，选项C错误；在突然撤去F2的瞬间，弹簧的弹力不变，则此时A所受的合外力不变，则A的加速度仍为10 m/s2，选项D正确．] 9．BC　[根据x－x0＝，结合题图可知物块做匀加速直线运动，且有＝ s2/m＝1 s2/m，则加速度 a＝0.5 m/s2，初位置x0＝－2 m，故A、D错误，B正确；t＝4 s内，物块的位移Δx＝at2＝×0.5×42 m＝4 m，则t＝4 s时物块的位置坐标 x＝Δx＋x0＝2 m，故C正确．] 10．ABD　[设底边长为s，则克服摩擦力做功W＝μmgcos θ·＝μmgs，物块损失的机械能等于克服摩擦力所做的功，即损失的机械能与夹角无关，μ相同，所以两物块损失的机械能相同，故A正确； 根据动能定理有：mgstan θ－μmgs＝Ek－0，则Ek＝mgs(tan θ－μ)，若物块到达斜面底端时的动能Ek相同，则物块与斜面的倾角θ越大，动摩擦因数μ越大，故B正确； 若斜面光滑，物块下滑的加速度a＝gsin θ，根据＝at2，可得t＝ ，θ不同，t可能不同，当θ＝45°时，下滑时间最短，故C错误； 合外力的冲量I＝m·Δv＝，μ相同，则θ越大，Ek越大，冲量I就越大，故D正确．] 11．解析：（1）由向心力公式Fn＝mω2r可知，探究向心力和角速度的关系，需要保持质量和半径不变，根据ω＝，可得ω2＝。 （2）实际表达式为F＋Ff＝mω2r，图线不过坐标原点的原因是物块与平台间存在摩擦力。斜率为k＝mr＝0.75 kg·m。 12．【解析】(1)游标卡尺的整数部分为3 mm，副尺零线以右与主尺上的刻度对准的刻线数为16，乘上，则小数部分为0.80 mm，遮光条的宽度为整数部分加小数部分为3.80 mm。 (2)滑块经过光电门的瞬时速度为v＝，代入解得v≈0.317 m/s，由于题干要求结果保留2位有效数字，即v＝0.32 m/s。 (3)匀加速运动中间位移处速度大于中间时刻速度，考虑遮光条宽度的影响，遮光条通过光电门的平均速度即中间时刻速度应该小于滑块通过B点时的瞬时速度，动能的增加量测量值偏小，则在滑块从A点运动至B点的过程中，滑块、遮光条与钩码组成的系统重力势能的减小量测量值大于动能的增加量测量值。 (4)对整个系统列机械能守恒mgs－(M＋m)()2＝0，整理得()2＝s，即k＝，解得M＝－m 答案：(1)3.80　(2)0.32(或3.2×10－1) (3)大于、大于　(4)－m 13．(1)0　(2)110 N 解析　(1)对箱子进行受力分析，利用正交分解由平衡条件可得： Ff1＝F1－mgsin 37°＝0 (2)箱子从A到B做匀加速运动，由位移公式：L＝at2 解得：a＝0.2 m/s2 对箱子受力分析，沿着木板方向，由牛顿第二定律得： F1＋F2－mgsin 37°－μmgcos 37°＝ma 解得：F2＝110 N. 14．(1)3 s　(2)20 m/s　(3)见解析 解析　(1) 将运动员位移分解， 水平位移x＝scos 37°＝ 60 m， 竖直位移y＝ssin 37°＝45 m 运动员在竖直方向做自由落体运动， 则有y＝gt2， 解得：t＝3 s； (2)运动员在水平方向做匀速直线运动，则有x＝v0t 解得：v0＝20 m/s； (3)运动员的始末位置都在斜面上，位移方向沿斜面向下，将其运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，有：x＝v0t ，y＝gt2 tan 37°＝ 联立解得：x＝ 则s＝＝v02 由此可知，s－v0关系是二次函数关系，是一条抛物线，如图所示． 15.【解析】(1)设人松手时夯的速度为v0，松手后夯先向上减速后向下加速， t1内位移v0t1－gt＝－h1 解得v0＝4 m/s 夯向上加速运动时加速度为a，v＝2ah1 解得a＝8 m/s2 由牛顿第二定律8T sin θ－mg＝ma 解得T＝112.5 N (2)设夯向上加速运动时间为t，v0＝at，解得t＝0.5 s 由动能定理8Pt－mgh1＝mv 解得P＝180 W (3)夯与地面撞击时速度为v1， v1＝v0－gt1＝－6 m/s 撞击后反弹速度为v2，v＝2gh2 解得v2＝2 m/s 对夯由动量定理得：(F－mg)t2＝m(v2－v1) 解得F＝2 000 N 由牛顿第三定律知，夯对地面作用力F′＝F＝2 000 N 学科网（北京）股份有限公司 $$ 实验高中2024年秋季学期高三10月月考 物 理 试 题 本试卷共15题。全卷满分100分。考试用时75分钟。 ★祝考试顺利★ 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~10题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1．高中物理核心素养之一是培养科学思维能力，在高中物理的学习中我们接触了许多科学思维方法，如理想实验法、控制变量法、微元法、类比法等．以下有关物理学史和所用物理学方法的叙述正确的是(　　) A．牛顿巧妙地运用扭秤实验，应用了放大法成功测出万有引力常量的数值并得出了万有引力定律 B．用比值定义法定义的物理概念在物理学中占有相当大的比例，例如场强E＝，加速度a＝都是采用比值定义法定义的 C．当物体本身的形状和大小对所研究问题的影响忽略不计时，用质点来代替物体的方法是假设法 D．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多很多小段，每一小段近似看成匀速直线运动，然后把各小段的位移相加代表物体的位移，这里采用了微元法 2．如图所示，光滑水平面上放置着质量分别为1 kg和2 kg的A、B两个物体，A、B间的最大静摩擦力为2 N．现用水平拉力F拉B物体，使A、B以同一加速度运动，则拉力F的最大值为(　　) A．2 N B．4 N C．6 N D．8 N 3．某段公路有一个大圆弧形弯道，公路外侧路基比内侧路基高，如图所示．当汽车以理论时速vc行驶时，汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势．则(　　) A．车速只要低于vc，车辆便会向内侧滑动 B．要求汽车在转弯过程中不打滑，车速不能大于 vc C．当路面结冰时，与未结冰时相比，vc的值变小 D．当路面结冰时，与未结冰时相比，vc的值不变 4．1966年，在太空中完成了用动力学方法测质量的实验．双子星号宇宙飞船与火箭组紧密连在一起，只开动双子星号飞船的推进器，使飞船和火箭组共同加速．推进器的平均推力为F，推进器开动时间为Δt.测出飞船和火箭组的速度变化量为Δv.已知双子星号飞船的质量为m1.由以上实验数据可测出火箭组的质量m2为(　　) A.－m1 B.－m1 C.－m1 D.－m1 5．天文学家将相距较近、仅在彼此的引力作用下运行的两颗恒星组成的系统称为双星系统．若某双星系统中两颗恒星的质量分别为M、m，间距为L，双星分别围绕其连线上的某点O做匀速圆周运动，其角速度分别为ω1、ω2，质量为M的恒星轨道半径为R，已知引力常量为G，则描述该双星运动的上述物理量满足(　　) A．ω1<ω2 B．ω1>ω2 C．GM＝ω(L－R)L2 D．Gm＝ωR3 6．如图所示，质量为M的斜面体静止在水平地面上，质量为m的滑块沿着斜面向下做加速运动，斜面体始终处于静止状态。已知重力加速度为g，在滑块下滑的过程中，下列说法正确的是（　　） A.滑块与斜面体之间的动摩擦因数μ大于tan θ B.斜面体对滑块的支持力大小为mgcos θ C.地面对斜面体的支持力大于（M＋m）g D.地面对斜面体的摩擦力方向水平向左 7．一固定杆与水平方向夹角为θ＝37°，将一质量为m1的滑块套在杆上，通过轻绳悬挂一个质量为m2的小球，杆与滑块之间的动摩擦因数为μ＝0.5.若滑块与小球保持相对静止，以相同的加速度a＝10 m/s2一起向上做匀减速直线运动，则此时小球的位置可能是下图中的哪一个(　　) 8.两个质量分别为m1＝1 kg，m2＝2 kg的物体A、B静止在光滑的水平地面上，中间用一轻质弹簧将两物体连接．如图所示，现用两个水平力推力F1＝10 N、F2＝40 N分别作用在物体A、B上，则(　　) A．弹簧的弹力为25 N B．弹簧的弹力为20 N C．在突然撤去F1的瞬间，A的加速度为30 m/s2 D．在突然撤去F2的瞬间，A的加速度为10 m/s2 9.从t＝0时刻开始，物块在外力作用下由静止开始沿x轴做直线运动，如图所示为其位移和速率二次方的关系图线，下列说法正确的是(　　) A．t＝0时刻物块位于x＝0处 B．物块运动的加速度a＝0.5 m/s2 C．t＝4 s时物块位于x＝2 m处 D．由图可知物体做往复运动 10.如图所示，相同质量的物块从底边长相同、倾角不同的固定斜面最高处同时由静止释放且下滑到底端，下列说法正确的是(　　) A．若物块与斜面之间的动摩擦因数相同，物块在两斜面上损失的机械能相等 B．若物块到达底端时的动能相同，物块与倾角大的斜面间的动摩擦因数大 C．若斜面光滑，两物块一定同时运动到斜面底端 D．若物块与斜面之间的动摩擦因数相同，倾角大的斜面上的物块所受合力冲量大 二、非选择题：本题共5小题，共60分。 11．(6分)为探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系，小明按图甲装置进行实验，物块放在平台卡槽内，平台绕轴转动，物块做匀速圆周运动，平台转速可以控制，光电计时器可以记录物块转动的快慢。 （1）为了探究向心力与角速度的关系，需要控制　　和　　保持不变，小明由计时器测出物块转动的周期为T，计算ω2的表达式是　　。 （2）小明按上述实验将测算得的结果用作图法来处理数据，如图乙所示，纵轴F为力传感器读数，横轴为ω2，图线不过坐标原点的原因是　 ，用电子天平测得物块质量为1.50 kg，直尺测得半径为50.00 cm，图线斜率为　 　kg·m（结果保留2位有效数字）。 12.(10分)某实验小组要通过实验验证机械能守恒定律。实验装置如图甲所示，水平桌面上固定一气垫导轨，把气垫导轨调节水平，在导轨上A点处有一带长方形遮光条的滑块，其总质量为M，左端用跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的钩码相连，遮光条两条长边与导轨垂直，导轨上B点有一光电门，可以测量遮光条经过光电门时的挡光时间t，用d表示遮光条的宽度，s表示A、B两点间的距离，将遮光条通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度。用g表示重力加速度。完成下列问题。 (1)如图乙所示，用游标卡尺测得遮光条的宽度d＝__________mm； (2)实验时将滑块从如图甲所示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间t＝1.2×10－2 s，则滑块经过光电门的瞬时速度为________m/s(结果保留2位有效数字)； (3)若将滑块自A点由静止释放，如果只考虑空气阻力的影响，则在滑块从A点运动至B点的过程中，滑块、遮光条与钩码组成的系统重力势能的减小量测量值__________(选填“大于”“小于”或“等于”)动能的增加量测量值；如果只考虑遮光条宽度的影响，则在滑块从A点运动至B点的过程中，滑块、遮光条与钩码组成的系统重力势能的减小量测量值__________(选填“大于”“小于”或“等于”)动能的增加量测量值。 (4)该实验小组在研究中发现利用该装置可测带长方形遮光条的滑块的总质量M，实验小组多次改变光电门的位置，且每次均令滑块自同一点(A点)开始运动，测量相应的s与t值。某同学完成实验后，想利用测得的数据探究s与t的关系。根据测量的数据作出­s图象，测得直线的斜率为k，已知钩码的质量为m，则滑块的总质量M的表达式为__________(用题目给出的字母表示)。 13．(14分)周末小明想帮爸爸做点力所能及的事情，他们要把一批质量均为m＝50 kg的箱子搬上车厢运走，如图所示，爸爸在车厢与地面之间固定了一条长为L＝2.5 m的木板，木板与地面夹角为θ＝37°，箱子与木板间动摩擦因数为μ＝0.25，开始时箱子放在木板下端A处（箱子没有接触水平地面），小明在车厢上通过轻绳往上拉箱子．(g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，箱子可看做质点．) (1)开始时小明尝试用F1＝300 N的力沿着木板方向往上拉一个箱子，结果箱子没动，则此时箱子受到木板的摩擦力为多大？ (2)后来爸爸过来帮忙沿着木板方向往上施加力F2，如果小明仍用F1往上拉箱子，经过t＝5 s，箱子到达上端B处，则F2是多大？ 14.(15分)2018年11月23日，北京国际雪联单板滑雪大跳台世界杯在国家体育场举办．如图甲，运动员经过一段加速滑行后从A点以水平速度v0飞出，落到斜坡上的B点，已知A、B两点距离s＝75 m，斜坡与水平面的夹角α＝37°，不计空气阻力(sin 37° ＝0.6，cos 37° ＝0.8，g＝10 m/s2)．求： (1)运动员在空中飞行的时间； (2)运动员在A点水平速度v0的大小； (3)若运动员从A点以不同大小的水平速度v0飞出落到斜坡上，请写出A、B两点距离s和水平速度v0的关系式，并在图乙中定性画出s－v0的图象． 15.(15分)打夯是一种常见的劳动方式，由铸铁浇铸而成的夯呈立方体结构，在其四个角上拴有八根长绳，打夯时，八个人围着夯等间距站立，通过长绳同时使力，将静止在地面的夯竖直提升h1＝1 m后同时放手，再经过t1＝1 s夯落回地面，与地面撞击后反弹上升h2＝0.2 m。人在提升夯的过程中夯的上表面始终保持水平，为了简化可将夯的运动看作匀变速运动。已知夯与地面作用时间为t2＝0.2 s，夯的质量m＝40 kg，重力加速度g取10 m/s2，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6，不考虑空气阻力和绳的质量，求： (1)若人开始提升夯时长绳与水平方向的夹角均为θ＝53°，则夯刚开始运动时每根绳上的平均张力的大小为多少； (2)在提升夯的过程中每个人做功的平均功率P； (3)夯对地面平均撞击力的大小。 学科网（北京）股份有限公司 $$