精品解析：安徽省六安市独山中学2024-2025学年高三上学期12月月考物理试题

2024-2025学年度高三物理12月月考卷 第I卷（选择题） 一、单选题（每空4分，共32分） 1. 跳伞表演是人们普遍喜欢的观赏性体育项目．如图所示，当运动员从直升机上由静止跳下后，在下落过程中将会受到水平风力的影响．下列说法中正确的是（　　） A. 风力越大，运动员下落时间越长，运动员可完成更多的动作 B. 运动员速度方向一定每时每刻都在变化 C. 运动员下落时间与风力无关 D. 运动员着地速度与风力无关 2. 如图所示，从某点O先后以大小不同的初速度vA、vB、vC水平抛出三个小球A、B、C，三个物体分别落在同一斜面上的、、三点，则关于三个小球的初速度vA、vB、vC及三个小球在空中平抛运动的时间tA、tB、tC的大小关系，下述说法正确的是（ ） A. ， B. ， C. ， D. ， 3. 2024年8月22日中星4A卫星顺利进入预定轨道，它进一步推动了我国及周边地区的信息化建设。如图所示，中星4A卫星发射后先进入近地卫星轨道（Ⅰ轨道），经P点进入转移轨道Ⅱ轨道），经Ⅱ轨道上的Q点进入静止卫星轨道（Ⅲ轨道）。已知地球半径为R，Ⅲ轨道半径为7R，地表重力加速度为g，忽略地球自转的影响。关于中星4A卫星，下列说法正确的是（　　） A. 在Ⅲ轨道上的运行速度为 B. 在Ⅱ轨道上经过Q点时速度大于 C. 由P点运动至Q点所需的时间为 D. 在Ⅲ轨道上的加速度大小为 4. 如图所示为嫦娥六号着陆月球前部分轨道的简化示意图，2是嫦娥六号绕月球运行的椭圆轨道，1是嫦娥六号绕月球运行的圆形轨道。、分别为椭圆轨道2上的近月点和远月点、不考虑月球的自转。下列说法正确的是（　　） A. 嫦娥六号在轨道2上运行时，经过点的速度小于点的速度 B. 嫦娥六号在轨道2上运行时的机械能大于在轨道1上运行时的机械能 C. 嫦娥六号在轨道2上运行的周期小于在轨道1上运行的周期 D. 嫦娥六号在轨道2上经过点时的加速度大于在轨道1上经过点时的加速度 5. 如图，质量均为m的物块甲、乙静止于倾角为的固定光滑斜面上，二者间用平行于斜面的轻质弹簧相连，乙紧靠在垂直于斜面的挡板上。给甲一个沿斜面向上的初速度，此后运动过程中乙始终不脱离挡板，且挡板对乙的弹力最小值为0，重力加速度为g。挡板对乙的弹力最大值为（　　） A. B. C. D. 6. 北斗卫星导航系统是中国自主研发的全球卫星导航系统，由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星构成，某北斗卫星属于地球静止轨道卫星，该卫星（　　） A. 可以经过南通地区上空 B. 绕地球运行的速度比月球绕地球运行的速度小 C. 卫星中物体处于完全失重状态，不受重力作用 D. 线速度小于地球的第一宇宙速度 7. 甲、乙两辆汽车分别在同一平直公路的两条车道上同向行驶，t=0时刻它们恰好经过同一路标。0~t2时间内，两辆车的v-t图像如图所示。根据图像，下列表述正确的是（　　） A. 在t1时刻，甲车追上乙车 B. 在0~t2时间内，乙车一直行驶在甲车前面 C. t2时刻甲车的加速度大小小于乙车的加速度大小 D. t2时刻甲车的加速度大小大于乙车的加速度大小 8. 汽车刹车的运动可视为匀减速直线运动，假设从刹车到停止运动所需时间为10s，那么运动中的第7s内的位移大小和最后3s内位移大小的比值为（ ） A. 5∶3 B. 7∶9 C. 3∶7 D. 7∶8 二、多选题（每空5分，共10分） 9. 如图所示，将一木块锯开为A，B两部分后，静止放置在水平地面上，则（　　） A. A受到三个力作用 B. B受到五个力作用 C. A对B的摩擦力方向沿于它们的接触面向上 D. A对B的作用力方向竖直向下 10. —长为2.0m、质量为2kg的木板静止在粗糙水平面上，有—个质量为lkg可视为质点的小物块置于长木板右端。现对木板施加的外力F逐渐增大时，小物块所受的摩擦力f随外力F的变化关系如图所示。现改用F=22N的水平外力拉长木板，取，则下列判断正确的是( ) A. 小物块在长木板上滑行的时间为1s B. 小物块与木板相对静止向右运动 C. 木板对地面的摩擦力大小为2N，方向水平向右 D. 小物块与木板之间滑动摩擦系数 第II卷（非选择题） 三、实验题（每空2分，共16分） 11. 电火花打点计时器是一种使用 _____电源工作的计时仪器，当电源频率是50Hz时，它每隔____s打一次点。某次实验，纸带的记录如图所示，图中O点为纸带的第一个点，接下来的前几个点模糊，因此从A点开始每打五个点取一个计数点（即图中的A、B、C、D、E、F、G是计数点），图中记录的数据中有误的是______两点间的数据，打B点时纸带的瞬时速度为_______m/s，纸带运动的加速度为________m/s2（计算结果保留两位有效数字）。 12. 某实验小组用图甲所示的装置探究加速度与力和质量的关系。 （1）除了图甲中所给器材以及交流电源和导线外，在下列器材中，还必须使用的器材是___________（选填正确选项的字母）。 A. 秒表 B. 天平（含砝码） C. 到度尺 （2）某次实验得到的纸带如图乙所示， A、B、C是3个连续的计数点，相邻两计数点间有四个点未画出，测得，，已知打点计时器所用交交电源的频率为50Hz，根据上述信息可得小车的加速度大小为___________（保留3位有效数字）。 （3）根据实验数据作出的图像如图丙所示，图线不通过坐标原点的主要原因是___________（填字母序号） A. 忘记平衡摩擦力 B. 平衡摩擦力时木板倾角过大 C. 没有满足砂桶和砂的总质量远小于小车的质量 四、解答题 13. 从1970年中国成功发射第一颗人造地球卫星东方红一号起，至2024年，中国在轨运行的卫星数量已超过600颗，这标志着中国航天技术实现了从跟跑到并跑，乃至领跑的跨越式发展。现有一颗在赤道上空运行的人造卫星，它到地球表面的距离等于地球的半径，转动的方向与地球的自转方向相同。若地球的半径为R，自转的角速度为，地球表面附近的重力加速度大小为g。求： （1）该人造卫星绕地球转动的线速度大小v； （2）该人造卫星连续两次经过赤道上同一处的时间间隔t。 14. 一辆货车正以的速度在平直公路上前进，发现有货物掉下后，立即松开油门以大小为的加速度做匀减速直线运动，货车开始做匀减速直线运动的同时，在其后面16m处一辆自行车上的人立即拾到货物从静止出发，以的加速度同方向追赶货车，已知自行车能达到的最大速度为，求： （1）货车做匀减速运动的位移大小； （2）自行车追上货车前两者的最大距离； （3）自行车至少经过多少时间能追上货车。 15. 一弹射游戏装置竖直截面如图所示，固定的光滑水平直轨道AB、半径为R的光滑螺旋圆形轨道BCD、光滑水平直轨道DE平滑连接。长为L、质量为M的平板紧靠长为d的固定凹槽EFGH侧壁EF放置，平板上表面与DEH齐平。将一质量为m=0.2kg的小滑块从A端弹射，经过轨道BCD后滑上平板并带动平板一起运动，平板到达HG即被锁定。已知R=0.32m，d=8m，L=2.5m，平板质量为M=0.3kg，平板与滑块间的动摩擦因数μ1=0.4，与凹槽水平底面FG间的动摩擦因数μ2=0.1。滑块可视为质点，不计空气阻力，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s2。若滑块恰好能通过圆形轨道的最高点C，求： （1）滑块离开弹簧时速度v0的大小； （2）平板加速至与滑块共速时系统损失的机械能； （3）平板运动的时间； 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年度高三物理12月月考卷 第I卷（选择题） 一、单选题（每空4分，共32分） 1. 跳伞表演是人们普遍喜欢的观赏性体育项目．如图所示，当运动员从直升机上由静止跳下后，在下落过程中将会受到水平风力的影响．下列说法中正确的是（　　） A. 风力越大，运动员下落时间越长，运动员可完成更多的动作 B. 运动员速度方向一定每时每刻都在变化 C. 运动员下落时间与风力无关 D. 运动员着地速度与风力无关 【答案】C 【解析】 【详解】AC．水平方向的风力对竖直方向的运动没有影响，运动员下落时间与风力无关。故A错误；C正确； B．无风时，运动员在水平方向速度为零；有风时，运动员在水平方向上因风力作用运动，若水平方向速度恒定，运动员速度方向也不再变化。故B错误； D．风力越大，着地时水平方向速度越大，着地速度也越大。故D错误。 故选C。 2. 如图所示，从某点O先后以大小不同的初速度vA、vB、vC水平抛出三个小球A、B、C，三个物体分别落在同一斜面上的、、三点，则关于三个小球的初速度vA、vB、vC及三个小球在空中平抛运动的时间tA、tB、tC的大小关系，下述说法正确的是（ ） A. ， B. ， C. ， D. ， 【答案】C 【解析】 【分析】平抛运动 【详解】根据 知 则 根据 知，C的水平位移最小，时间最长，则水平初速度最小，A的水平位移最大，时间最短，则水平初速度最大，所以 C正确，ABD错误。 故选C。 3. 2024年8月22日中星4A卫星顺利进入预定轨道，它进一步推动了我国及周边地区的信息化建设。如图所示，中星4A卫星发射后先进入近地卫星轨道（Ⅰ轨道），经P点进入转移轨道Ⅱ轨道），经Ⅱ轨道上的Q点进入静止卫星轨道（Ⅲ轨道）。已知地球半径为R，Ⅲ轨道半径为7R，地表重力加速度为g，忽略地球自转的影响。关于中星4A卫星，下列说法正确的是（　　） A. 在Ⅲ轨道上的运行速度为 B. 在Ⅱ轨道上经过Q点时速度大于 C. 由P点运动至Q点所需的时间为 D. 在Ⅲ轨道上的加速度大小为 【答案】C 【解析】 【详解】A．设地球的质量为M，由黄金代换公式可知 由万有引力提供向心力有 解得 故A错误； B．卫星在Ⅱ轨道上的Q点点火加速后进入Ⅲ轨道，可知卫星在Ⅱ轨道上经过Q点时速度小于，故B错误； C．卫星在Ⅰ轨道上运行时，根据万有引力提供向心力有 解得 由开普勒第三定律可知 解得 则卫星从P运动至Q所需时间为 故C正确； D．卫星在Ⅲ轨道上的加速度大小 故D错误。 故选C。 4. 如图所示为嫦娥六号着陆月球前部分轨道的简化示意图，2是嫦娥六号绕月球运行的椭圆轨道，1是嫦娥六号绕月球运行的圆形轨道。、分别为椭圆轨道2上的近月点和远月点、不考虑月球的自转。下列说法正确的是（　　） A. 嫦娥六号在轨道2上运行时，经过点的速度小于点的速度 B. 嫦娥六号在轨道2上运行时的机械能大于在轨道1上运行时的机械能 C. 嫦娥六号在轨道2上运行的周期小于在轨道1上运行的周期 D. 嫦娥六号在轨道2上经过点时的加速度大于在轨道1上经过点时的加速度 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据开普勒行星运动第二定律可知嫦娥六号在轨道2上运行时，嫦娥六号在靠近月球时速度较快，远离月球时速度较慢，则经过点的速度大于点的速度，故A错误； B．嫦娥六号从椭圆轨道2到轨道1，需要通过减速实现从高轨道变到低轨道，可知嫦娥六号在轨道2上运行时的机械能大于在轨道1上运行时的机械能，故B正确； C．根据开普勒第三定律 可知，由于嫦娥六号在轨道2上运行的轨道半长轴大于其在轨道1上运行的半径，可知嫦娥六号在轨道2上运行的周期大于在轨道1上运行的周期，故C错误； D．根据 经过点时轨道半径相等，可知嫦娥六号在轨道2上经过点时的加速度等于在轨道1上经过点时的加速度，故D错误。 故选B。 5. 如图，质量均为m的物块甲、乙静止于倾角为的固定光滑斜面上，二者间用平行于斜面的轻质弹簧相连，乙紧靠在垂直于斜面的挡板上。给甲一个沿斜面向上的初速度，此后运动过程中乙始终不脱离挡板，且挡板对乙的弹力最小值为0，重力加速度为g。挡板对乙的弹力最大值为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】物块甲运动至最高点时，挡板对乙的弹力最小值为0，对乙有 对甲有 物块甲运动至最低点时，根据对称性有 对乙受力分析，挡板对乙的弹力最大值为 故选C。 6. 北斗卫星导航系统是中国自主研发的全球卫星导航系统，由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星构成，某北斗卫星属于地球静止轨道卫星，该卫星（　　） A. 可以经过南通地区上空 B. 绕地球运行的速度比月球绕地球运行的速度小 C. 卫星中物体处于完全失重状态，不受重力作用 D. 线速度小于地球的第一宇宙速度 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．地球静止轨道卫星必须定位为赤道上空，A错误； B．根据 解得 月球绕地球运行的轨道半径大于地球静止轨道卫星的轨道半径，绕地球运行的速度比月球绕地球运行的速度大，B错误； C．卫星中物体处于完全失重状态，仍受重力作用，C错误； D．第一宇宙速度是绕地球圆周运动的最大速度，而地球静止轨道卫星轨道比地球轨道半径大，故地球静止轨道卫星速度小于第一宇宙速度，D正确。 故选D。 7. 甲、乙两辆汽车分别在同一平直公路的两条车道上同向行驶，t=0时刻它们恰好经过同一路标。0~t2时间内，两辆车的v-t图像如图所示。根据图像，下列表述正确的是（　　） A. 在t1时刻，甲车追上乙车 B. 在0~t2时间内，乙车一直行驶在甲车前面 C. t2时刻甲车的加速度大小小于乙车的加速度大小 D. t2时刻甲车的加速度大小大于乙车的加速度大小 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．图像面积表示位移，所以在t1时刻，甲车在乙车后面。A错误； B．在0~t2时间内，由图像可知，甲车位移大于乙车，所以甲车在某个时刻追上了乙车。B错误； CD．图像的斜率表示加速度，所以由图可知，t2时刻甲车的加速度大小小于乙车的加速度大小。C正确，D错误。 故选C。 8. 汽车刹车的运动可视为匀减速直线运动，假设从刹车到停止运动所需时间为10s，那么运动中的第7s内的位移大小和最后3s内位移大小的比值为（ ） A. 5∶3 B. 7∶9 C. 3∶7 D. 7∶8 【答案】B 【解析】 【详解】采用逆向思维，知汽车做反向的初速度为零的匀加速直线运动，设加速度大小为a，则最后3s内的位移大小 第7s内的位移等于最后4s内的位移减去最后3s内的位移 则 故选B。 二、多选题（每空5分，共10分） 9. 如图所示，将一木块锯开为A，B两部分后，静止放置在水平地面上，则（　　） A. A受到三个力作用 B. B受到五个力作用 C. A对B的摩擦力方向沿于它们的接触面向上 D. A对B的作用力方向竖直向下 【答案】AD 【解析】 【详解】A．对A受力分析可知，A受重力、支持力的作用，由于支持力沿垂直于斜面方向，故为了让A保持平衡，A应受B沿斜面向上的摩擦力，故A受三个力作用；故A正确； B．对整体分析可知，整体在水平方向没有外力作用，故地面对B没有摩擦力；对B受力分析可知，B受重力、地面的支持力，A对B的静摩擦力与A对B的压力而处于平衡状态，因此B只受4个力，故B错误； CD．对A物体分析，自身重力，B对A的支持力与静摩擦力，A对B的摩擦力方向沿于它们的接触面向下，根据共点力的平衡条件可知，AB间作用力与重力等值反向，因此A对B的作用力方向竖直向下，故C错误，D正确； 故选AD。 10. —长为2.0m、质量为2kg的木板静止在粗糙水平面上，有—个质量为lkg可视为质点的小物块置于长木板右端。现对木板施加的外力F逐渐增大时，小物块所受的摩擦力f随外力F的变化关系如图所示。现改用F=22N的水平外力拉长木板，取，则下列判断正确的是( ) A. 小物块在长木板上滑行的时间为1s B. 小物块与木板相对静止向右运动 C. 木板对地面的摩擦力大小为2N，方向水平向右 D. 小物块与木板之间滑动摩擦系数 【答案】ACD 【解析】 【详解】C.由图可知，水平拉力F小于2N时，小物块与长木板逐渐的摩擦力等于0，则小物块水平方向受到的合外力等于0，小物块的加速度等于0，此时木板也处于静止状态；当F大于2N后，二者一起做加速运动，所以长木板与地面之间的最大静摩擦力（滑动摩擦力）是2N，方向水平向右，故C正确； D.当F大于14N后，小物块受到的摩擦力不变，所以当F=14N时，二者恰好要发生相对运动，此时两者之间是最大静摩擦力（滑动摩擦力） 因此对小物块来说 解得 故D正确； B.拉力F=22N>14N，所以两者相对运动，小木块相对于长木板向左运动，故B错误； A.当拉力F=22N时，根据牛顿第二定律得，小物块的加速度是 此时长木板的加速度是 因此 当两者分离时 代入数据解得 故A正确。 故选ACD。 第II卷（非选择题） 三、实验题（每空2分，共16分） 11. 电火花打点计时器是一种使用 _____电源工作的计时仪器，当电源频率是50Hz时，它每隔____s打一次点。某次实验，纸带的记录如图所示，图中O点为纸带的第一个点，接下来的前几个点模糊，因此从A点开始每打五个点取一个计数点（即图中的A、B、C、D、E、F、G是计数点），图中记录的数据中有误的是______两点间的数据，打B点时纸带的瞬时速度为_______m/s，纸带运动的加速度为________m/s2（计算结果保留两位有效数字）。 【答案】 ①. 交流 ②. 0.02 ③. OE ④. 0.25 ⑤. 0.71 【解析】 【详解】[1][2][3]电火花打点计时器是一种使用交流电源工作的计时仪器，当电源频率是50Hz时，它每隔0.02s打一次点，mm刻度尺最小分度为1mm，记录数据需估读到0.1mm，故图中记录的数据中有误的是14.4 cm，即OE两点间的数据，应读做14.40cm； [4]因为每相邻两计数点间还有4个打点，所以相邻的计数点之间的时间间隔为0.1s，利用匀变速直线运动的推论得 [5]根据逐差法得运动的加速度为 12. 某实验小组用图甲所示的装置探究加速度与力和质量的关系。 （1）除了图甲中所给器材以及交流电源和导线外，在下列器材中，还必须使用的器材是___________（选填正确选项的字母）。 A. 秒表 B. 天平（含砝码） C. 到度尺 （2）某次实验得到的纸带如图乙所示， A、B、C是3个连续的计数点，相邻两计数点间有四个点未画出，测得，，已知打点计时器所用交交电源的频率为50Hz，根据上述信息可得小车的加速度大小为___________（保留3位有效数字）。 （3）根据实验数据作出的图像如图丙所示，图线不通过坐标原点的主要原因是___________（填字母序号） A. 忘记平衡摩擦力 B. 平衡摩擦力时木板倾角过大 C. 没有满足砂桶和砂的总质量远小于小车的质量 【答案】（1）BC （2）1.20 （3）B 【解析】 【小问1详解】 需要天平测小车质量，需要刻度尺测纸带中打点的间距，通过打点计时器可以得到纸带上计数点之间的时间间隔，所以不需要秒表。 故选BC。 【小问2详解】 相邻两计数点间有四个点未画出，则相邻计数点的时间间隔为 根据 可得小车的加速度大小为 【小问3详解】 由图丙图像可知，当时，小车已经有了一定的加速度，所以图线不通过坐标原点的主要原因是平衡摩擦力时木板倾角过大。 故选B。 四、解答题 13. 从1970年中国成功发射第一颗人造地球卫星东方红一号起，至2024年，中国在轨运行的卫星数量已超过600颗，这标志着中国航天技术实现了从跟跑到并跑，乃至领跑的跨越式发展。现有一颗在赤道上空运行的人造卫星，它到地球表面的距离等于地球的半径，转动的方向与地球的自转方向相同。若地球的半径为R，自转的角速度为，地球表面附近的重力加速度大小为g。求： （1）该人造卫星绕地球转动的线速度大小v； （2）该人造卫星连续两次经过赤道上同一处的时间间隔t。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 该人造卫星静止在地球表面时有 该卫星在轨道上运动时，由万有引力提供向心力 解得 【小问2详解】 卫星的角速度 由几何关系可知 解得 14. 一辆货车正以的速度在平直公路上前进，发现有货物掉下后，立即松开油门以大小为的加速度做匀减速直线运动，货车开始做匀减速直线运动的同时，在其后面16m处一辆自行车上的人立即拾到货物从静止出发，以的加速度同方向追赶货车，已知自行车能达到的最大速度为，求： （1）货车做匀减速运动的位移大小； （2）自行车追上货车前两者的最大距离； （3）自行车至少经过多少时间能追上货车。 【答案】（1）72m；（2）40m；（3）13s 【解析】 【分析】 【详解】（1）已知货车的初速度为 加速度大小为 货车做匀减速运动的时间为 货车做匀减速运动的位移为 （2）当自行车和货车的速度一样的时候，两车之间的距离最大，两车速度相等时 代入数据解得 此时两车的距离为最大距离等于 代入数据得 （3）自行车做匀加速运动达到最大速度的时间和位移分别为 之后自行车以最大速度做匀速直线运动，到货车停止的时间，其位移为 由于 故货车停止运动时，自行车还没追上货车，然后自行车继续运动，由匀速运动的公式得 代入数据解得 自行车追上货车的时间为 15. 一弹射游戏装置竖直截面如图所示，固定的光滑水平直轨道AB、半径为R的光滑螺旋圆形轨道BCD、光滑水平直轨道DE平滑连接。长为L、质量为M的平板紧靠长为d的固定凹槽EFGH侧壁EF放置，平板上表面与DEH齐平。将一质量为m=0.2kg的小滑块从A端弹射，经过轨道BCD后滑上平板并带动平板一起运动，平板到达HG即被锁定。已知R=0.32m，d=8m，L=2.5m，平板质量为M=0.3kg，平板与滑块间的动摩擦因数μ1=0.4，与凹槽水平底面FG间的动摩擦因数μ2=0.1。滑块可视为质点，不计空气阻力，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s2。若滑块恰好能通过圆形轨道的最高点C，求： （1）滑块离开弹簧时速度v0的大小； （2）平板加速至与滑块共速时系统损失的机械能； （3）平板运动的时间； 【答案】（1）4m/s （2）1.44J （3）1.6s 【解析】 【小问1详解】 滑块恰好能通过圆形轨道最高点C时 从滑块离开弹簧到C过程，根据动能定理 解得 【小问2详解】 滑块到达E点的速度为4m/s，对滑块和木板分别根据牛顿定律有 设两物体经过t时间共速，则有 解得 ， 两物体的位移分别为 系统损失的机械能为 =1.44J 【小问3详解】 因，故两物体共速后保持相对静止一起做匀减速直线运动 假设木板碰前速度已经为零，则有 假设成立，故 s 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $