精品解析：安徽省合肥市第八中学2025-2026学年高三上学期9月月考物理试题

2023级高三年级第一学期物理9月阶段测试 第I卷（选择题，共42分） 一、选择题（本题共10小题；1-8题只有一个正确选项，每小题4分；9-10题每题多个正确选项，每题5分，未选全得3分，选错不得分；总计共42分。） 1. 两个力F1和F2间的夹角为θ，两力的合力为F，则以下说法正确的是（　　） A. 若F1和F2大小不变，θ角越小，合力F就越大 B. 合力F总比分力F1和F2中的任何一个力都大 C. 如果夹角θ不变，F1大小不变，只要F2增大，合力F就必然增大 D. 合力F不可能比分力F1和F2中的任何一个力都小 2. 以从塔顶由静止释放小球A的时刻为计时零点，时刻又在与小球A等高的位置处，由静止释放小球B。若两小球都只受重力作用，设小球B下落时间为，在两小球落地前，从小球B下落开始，两球的高度差的变化为，则图线为（　　） A. B. C. D. 3. 水平地面上固定着倾角为45°的足够长的斜面，一足够长的直挡板通过O处铰链与斜面相连接，将一个质量为4kg的铅球放在挡板与斜面之间，铅球处于静止状态，如图所示。挡板与斜面间的夹角为θ，挡板对铅球的弹力和斜面对铅球的弹力分别用F1和F2表示，不考虑铅球受到的摩擦力，重力加速度g=10m/s²，下列说法正确的是（　　） A. 当θ=45°时， B. 当θ=90°时，F1=20N C. θ由30°缓慢增大至135°的过程中，F1先减小后增大 D. θ由30°缓慢增大至135°的过程中，F2先增大后减小 4. 小船横渡一条河，为尽快到达对岸，船头方向始终与河岸垂直，为避免船撞击河岸，小船先加速后减速运动，使小船到达河对岸时恰好不与河岸相撞。小船在静水中的行驶速度v1，如图甲所示，水的流速以如图乙所示，则下列关于小船渡河说法正确的是（　　） A. 小船的运动轨迹为直线 B. 小船渡河的河宽是480 m C. 小船到达对岸时，沿河岸方向向下游运动了360m D. 小船渡河的过程中最大速度是14 m/s 5. 某同学用台秤研究在电梯中的超失重现象．在地面上称得其体重为500 N，再将台秤移至电梯内称其体重．电梯从t=0时由静止开始运动，到t=11 s时停止，得到台秤的示数F随时间t变化的情况如图所示（g=10 m/s2）。则（ ） A. 电梯为下降过程 B. 在10~11 s内电梯的加速度大小为2 m/s2 C. F3的示数为550 Ｎ D. 电梯运行的总位移为19 m 6. 假设某滑雪者从山上M点以水平速度v0飞出，经t0时间落在山坡上N点时速度方向刚好沿斜坡向下，接着从N点沿斜坡下滑，又经t0时间到达坡底P处。已知斜坡NP与水平面夹角为60°，不计摩擦阻力和空气阻力，则（ 　） A. 滑雪者到达N点的速度大小为 B. M、N两点之间的距离为2v0t0 C. 滑雪者沿斜坡NP下滑的加速度大小为 D. M、P之间的高度差为 7. 如图所示，足够长传送带与水平方向的倾角为θ，物块a通过平行于传送带的轻绳跨过光滑轻滑轮与物块b相连，b的质量为m，开始时a、b及传送带均静止，且a不受传送带摩擦力作用，现让传送带逆时针匀速转动，则在b上升h高度（未与滑轮相碰）过程中（　　） A. 物块a重力势能减少mgh B. 摩擦力对a做的功大于a机械能的增加 C. 摩擦力对a做的功小于物块a、b动能增加之和 D. 任意时刻，重力对a、b做功的瞬时功率大小相等 8. 宇航员在某星球表面（无空气）将小球从空中竖直向下抛出，测得小球速率的二次方与其离开拋出点的距离的关系如图所示（图中的b、c、d均为已知量）。该星球的半径为R，引力常量为G，将该星球视为球体，忽略该星球的自转。下列说法正确的是（　　） A. 该星球表面的重力加速度大小为 B. 该星球的质量为 C. 该星球的平均密度为 D. 该星球的第一宇宙速度为 9. 如图甲所示，光滑斜面上有固定挡板A，斜面上叠放着物块B和木板C，木板C下端位于挡板A处，整体处于静止状态。木板C受到逐渐增大的沿斜面向上的拉力F作用时，木板C的加速度a与拉力F的关系图像如图乙所示，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取，则由图像可知（　　） A. 时，B、C间发生相对滑动 B. 斜面倾角等于 C. 无法求出木板C的质量 D. 木板C和物块B之间的动摩擦因数为 第II卷（非选择题，共58分） 二、实验题（第11题每空2分，第12题每空3分，共15分） 10. 一同学通过图甲所示的装置探究向心力大小与线速度大小的关系。滑块套在光滑水平杆上，随杆一起绕竖直杆做匀速圆周运动。力传感器通过一细绳连接滑块，用来测量向心力的大小；滑块上固定一遮光片，与固定在铁架台上的光电门可测量滑块的线速度。 （1）该同学采用的实验方法主要是________；（填正确答案标号） A．理想模型法 B．控制变量法 C．等效替代法 （2）已知遮光片宽度为d，某次实验测得遮光时间为，滑块转动周期T，则滑块运动半径为________；（结果用d、、T表示） （3）该同学通过改变转速测量多组数据，记录力传感器示数F，算出对应的线速度v及的数值，作出图线，如图乙所示。已知滑块运动半径为0.2m，由图线可得滑块的质量为________kg（保留2位有效数字）。 11. 某小组设计了如图所示装置来验证加速度a与物体所受合外力F的关系。重物A的质量为M，重物A、B用绕过光滑定滑轮的轻绳连接，在B的一边放有6个质量均为m的槽码，此时A、B刚好平衡且保持静止。竖直标尺上固定两个标记C和D，C和D的距离为h。固定重物A在标记C处，现将重物B上面的一个槽码放在重物A上面。 （1）由静止释放重物A，用时间传感器记录A由标记C运动到D的时间t，则重物A到达标记D的速度为___________； （2）再将重物B上面的槽码移个、3个、4个、5个、6个放在重物A上面。由静止释放重物A，保持每次重物下落的位置不变，重复（1）实验多次，测得多个A由标记C运动到D的时间t，已知当地重力加速度为g，以为纵轴，以_____________（填“n”“”或“”）为横轴，如果图像是斜率等于___________且过原点的直线，则可以得出当物体质量一定时，物体的加速度与合外力成正比。 三、解答题（第13题11分，14题14分，15题18分，共43分） 12. 快到家啦！奔跑中的杰瑞决定“刹车”回家。就在杰瑞开始减速的同时，身后与它相距10m的汤姆立即蹑手蹑脚地由静止开始加速，想趁其不备地“偷袭”杰瑞。已知杰瑞的初速度为，加速度大小为，汤姆的加速度大小也为，假设汤姆、杰瑞、鼠洞三者在同一直线上，如图。 （1）求在追逐的过程中汤姆与杰瑞间的最大距离。 （2）若杰瑞开始减速时，刚好距离前方鼠洞15m，请通过计算判断汤姆能否在杰瑞回到鼠洞前捉住它。 13. 如图所示，半径为的四分之一圆柱体固定在水平地面上，其表面光滑，在其圆心的正上方处有一光滑小滑轮。A、B两小球通过两光滑的小滑轮用细线相连，质量均为的小球B与物块C通过轻质弹簧连接。当间细线的长度与圆柱体的半径相等，且与竖直方向的夹角时，系统处于静止状态，此时轻质弹簧恰好处于原长，重力加速度为。 （1）求小球的质量； （2）若缓慢增大小球的质量，当与竖直方向的夹角最大时，物块C对地面的压力恰好为零，求此时小球的质量和弹簧的劲度系数。 14. 如图（a）所示，该装置包含一个足够长的光滑斜面和粗糙水平面，二者在A点平滑连接，小物块甲从斜面上距水平面高处静止释放，下滑至水平面后，与静置于B点的光滑小物块乙发生弹性正碰（碰撞时间极短）。从甲刚滑上水平面开始计时，甲的速度v随时间t的变化关系如图（b）所示。已知甲的质量，甲与水平面间的动摩擦因数为，甲、乙均可视为质点，重力加速度g取。求： （1）动摩擦因数； （2）乙的质量； （3）保持其他条件不变，将甲从斜面上距水平面高H处由静止释放，甲与乙碰撞后，甲最终停在AB中点处，求H。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2023级高三年级第一学期物理9月阶段测试 第I卷（选择题，共42分） 一、选择题（本题共10小题；1-8题只有一个正确选项，每小题4分；9-10题每题多个正确选项，每题5分，未选全得3分，选错不得分；总计共42分。） 1. 两个力F1和F2间的夹角为θ，两力的合力为F，则以下说法正确的是（　　） A. 若F1和F2大小不变，θ角越小，合力F就越大 B. 合力F总比分力F1和F2中的任何一个力都大 C. 如果夹角θ不变，F1大小不变，只要F2增大，合力F就必然增大 D. 合力F不可能比分力F1和F2中的任何一个力都小 【答案】A 【解析】 【详解】ABD．根据合力公式，当和大小不变时，θ越小，越大，合力越大，且由公式可知随夹角变化，合力可能小于任一分力，故A正确，BD错误； C．若θ为180°，当增大时，合力可能减小。例如，，从3N增至5N，合力从2N减至0，故C错误。 故选A。 2. 以从塔顶由静止释放小球A的时刻为计时零点，时刻又在与小球A等高的位置处，由静止释放小球B。若两小球都只受重力作用，设小球B下落时间为，在两小球落地前，从小球B下落开始，两球的高度差的变化为，则图线为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】A、B两球释放后都做自由落体运动，B球释放时，A球的速度为 B下落时间，A、B两球下落的距离分别是 从小球B下落开始，两球的高度差的变化为 则 所以的图线为一条过原点倾斜的直线，斜率为。 故选B。 3. 水平地面上固定着倾角为45°的足够长的斜面，一足够长的直挡板通过O处铰链与斜面相连接，将一个质量为4kg的铅球放在挡板与斜面之间，铅球处于静止状态，如图所示。挡板与斜面间的夹角为θ，挡板对铅球的弹力和斜面对铅球的弹力分别用F1和F2表示，不考虑铅球受到的摩擦力，重力加速度g=10m/s²，下列说法正确的是（　　） A. 当θ=45°时， B. 当θ=90°时，F1=20N C. θ由30°缓慢增大至135°的过程中，F1先减小后增大 D. θ由30°缓慢增大至135°的过程中，F2先增大后减小 【答案】AC 【解析】 【详解】A．当θ=45°时，对铅球受力分析，如图 可知，故A正确； B．当时，，故B错误； CD．如图 θ由30°缓慢增大至135°的过程中，F1先减小后增大，F2一直减小，故C正确，D错误。 故选AC。 4. 小船横渡一条河，为尽快到达对岸，船头方向始终与河岸垂直，为避免船撞击河岸，小船先加速后减速运动，使小船到达河对岸时恰好不与河岸相撞。小船在静水中的行驶速度v1，如图甲所示，水的流速以如图乙所示，则下列关于小船渡河说法正确的是（　　） A. 小船的运动轨迹为直线 B. 小船渡河的河宽是480 m C. 小船到达对岸时，沿河岸方向向下游运动了360m D. 小船渡河的过程中最大速度是14 m/s 【答案】C 【解析】 【详解】A．小船在静水中先做加速运动后做减速运动，具有加速度，所以小船的运动轨迹是曲线。故A错误； B．研究垂直于河岸方向的运动，速度-时间图像围成的面积表示位移，则小船渡河的宽度 故B错误； C．根据运动的等时性可知，小船沿河岸方向运动了60s，距离为 故C正确； D．根据矢量合成法则可知，小船在静水中的速度最大时，渡河速度最大，有 故D错误。 故选C。 5. 某同学用台秤研究在电梯中的超失重现象．在地面上称得其体重为500 N，再将台秤移至电梯内称其体重．电梯从t=0时由静止开始运动，到t=11 s时停止，得到台秤的示数F随时间t变化的情况如图所示（g=10 m/s2）。则（ ） A. 电梯为下降过程 B. 在10~11 s内电梯的加速度大小为2 m/s2 C. F3的示数为550 Ｎ D. 电梯运行的总位移为19 m 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．电梯支持力小于重力，合力向下，加速度向下，初始为静止，所以电梯为匀加速下降，支持力等于重力，平衡状态，保持末的速度匀速直线运动，支持力大于重力，合力向上，由于之前的速度向下，所以此阶段向下匀减速。选项A对； BCD．匀加速阶段加速度 末的速度 此阶段位移 匀速阶段位移 匀减速阶段时间，初速度为末的速度，末速度等于0，所以可得此阶段加速度 根据牛顿第二定律 带入计算得此时的支持力，即，此阶段位移 总位移 C错诶BD正确； 故选ABD。 6. 假设某滑雪者从山上M点以水平速度v0飞出，经t0时间落在山坡上N点时速度方向刚好沿斜坡向下，接着从N点沿斜坡下滑，又经t0时间到达坡底P处。已知斜坡NP与水平面夹角为60°，不计摩擦阻力和空气阻力，则（ 　） A. 滑雪者到达N点的速度大小为 B. M、N两点之间的距离为2v0t0 C. 滑雪者沿斜坡NP下滑的加速度大小为 D. M、P之间的高度差为 【答案】D 【解析】 【详解】A．滑雪者到达N点时的速度大小为，故A错误； B．滑雪者到达N点时的竖直分速度为 解得 则M、N两点之间的竖直位移为 M、N两点之间的水平位移为 故M、N两点之间的距离为，故B错误； C．根据牛顿第二定律有 解得，故C错误； D．N、P之间的距离为 N、P两点之间的高度差为 故M、P之间的高度差为，故D正确。 故选D。 7. 如图所示，足够长传送带与水平方向的倾角为θ，物块a通过平行于传送带的轻绳跨过光滑轻滑轮与物块b相连，b的质量为m，开始时a、b及传送带均静止，且a不受传送带摩擦力作用，现让传送带逆时针匀速转动，则在b上升h高度（未与滑轮相碰）过程中（　　） A. 物块a重力势能减少mgh B. 摩擦力对a做的功大于a机械能的增加 C. 摩擦力对a做的功小于物块a、b动能增加之和 D. 任意时刻，重力对a、b做功的瞬时功率大小相等 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．开始时，a、b及传送带均静止且a不受传送带摩擦力作用，有 magsinθ=mg 则ma=，b上升h，则a下降hsinθ，则a重力势能的减小量为 maghsinθ=mgh 故A正确； B．根据能量守恒，摩擦力对a做的功减去绳子拉力对a做的功等于a机械能的增量，因此摩擦力对a做的功大于a的机械能增加，故B正确； C．将a、b作为一个整体，重力对a做的正功与b克服重力做功相等，因此合外力对系统做的功就等于摩擦力对a做的功，就等于系统动能的增量，故C错误； D．任意时刻a、b的速率相等，对b，克服重力的瞬时功率为Pb=mgv；对a，重力的瞬时功率为 Pa=magvsinθ=mgv 所以重力对a、b做功的瞬时功率大小相等，故D正确。 故选ABD。 8. 宇航员在某星球表面（无空气）将小球从空中竖直向下抛出，测得小球速率的二次方与其离开拋出点的距离的关系如图所示（图中的b、c、d均为已知量）。该星球的半径为R，引力常量为G，将该星球视为球体，忽略该星球的自转。下列说法正确的是（　　） A. 该星球表面的重力加速度大小为 B. 该星球的质量为 C. 该星球的平均密度为 D. 该星球的第一宇宙速度为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．根据匀变速直线运动的规律得 所以有 解得 A正确； B．在星球表面有 解得 B错误； C．根据密度公式得 C正确； D．第一宇宙速度即近地卫星的线速度，所以有 解得 D错误。 故选AC。 9. 如图甲所示，光滑斜面上有固定挡板A，斜面上叠放着物块B和木板C，木板C下端位于挡板A处，整体处于静止状态。木板C受到逐渐增大的沿斜面向上的拉力F作用时，木板C的加速度a与拉力F的关系图像如图乙所示，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取，则由图像可知（　　） A. 时，B、C间发生相对滑动 B. 斜面倾角等于 C. 无法求出木板C的质量 D. 木板C和物块B之间的动摩擦因数为 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．由图乙可知，当时，木板C的加速度增大趋势变大，可知此时物块B和木板C发生了相对滑动，故当时物块B和木板C相对静止，故A错误； BC．对木板C和物块B的整体分析，结合上述，当时，则有 当时，则有 联立解得，，不能求解物块B和木板C各自的质量，故BC正确； D．由图乙可知，当时，此时物块B和木板C开始发生相对滑动，此时物块B和木板C之间的摩擦力达到最大，则对物块B有 解得，故D正确。 故选BCD。 第II卷（非选择题，共58分） 二、实验题（第11题每空2分，第12题每空3分，共15分） 10. 一同学通过图甲所示的装置探究向心力大小与线速度大小的关系。滑块套在光滑水平杆上，随杆一起绕竖直杆做匀速圆周运动。力传感器通过一细绳连接滑块，用来测量向心力的大小；滑块上固定一遮光片，与固定在铁架台上的光电门可测量滑块的线速度。 （1）该同学采用的实验方法主要是________；（填正确答案标号） A．理想模型法 B．控制变量法 C．等效替代法 （2）已知遮光片宽度为d，某次实验测得遮光时间为，滑块转动周期T，则滑块运动半径为________；（结果用d、、T表示） （3）该同学通过改变转速测量多组数据，记录力传感器示数F，算出对应的线速度v及的数值，作出图线，如图乙所示。已知滑块运动半径为0.2m，由图线可得滑块的质量为________kg（保留2位有效数字）。 【答案】 ①. B ②. ③. 0.12##0.13##0.14 【解析】 【详解】（1）[1] 该同学采用的实验方法主要是控制变量法。 故选B。 （2）[2] 滑块的线速度 又 得滑块运动半径为 （3）[3]由 得图线的斜率 滑块运动半径为0.2m，得滑块的质量 11. 某小组设计了如图所示装置来验证加速度a与物体所受合外力F的关系。重物A的质量为M，重物A、B用绕过光滑定滑轮的轻绳连接，在B的一边放有6个质量均为m的槽码，此时A、B刚好平衡且保持静止。竖直标尺上固定两个标记C和D，C和D的距离为h。固定重物A在标记C处，现将重物B上面的一个槽码放在重物A上面。 （1）由静止释放重物A，用时间传感器记录A由标记C运动到D的时间t，则重物A到达标记D的速度为___________； （2）再将重物B上面的槽码移个、3个、4个、5个、6个放在重物A上面。由静止释放重物A，保持每次重物下落的位置不变，重复（1）实验多次，测得多个A由标记C运动到D的时间t，已知当地重力加速度为g，以为纵轴，以_____________（填“n”“”或“”）为横轴，如果图像是斜率等于___________且过原点的直线，则可以得出当物体质量一定时，物体的加速度与合外力成正比。 【答案】 ①. ②. ③. 【解析】 【详解】（1）[1] A由标记C运动到D过程中做初速度为0的匀加速直线运动，则有 整理得 （2）[2][3]物体下落的加速度为 在B的一边放有6个质量均为m的槽码，此时A、B刚好平衡且保持静止，则有 根据牛顿第二定律 联立整理得 故，以为纵轴，以为横轴，图像是斜率等于，且过原点的直线，则可以得出当物体质量一定时，物体的加速度与合外力成正比。 三、解答题（第13题11分，14题14分，15题18分，共43分） 12. 快到家啦！奔跑中的杰瑞决定“刹车”回家。就在杰瑞开始减速的同时，身后与它相距10m的汤姆立即蹑手蹑脚地由静止开始加速，想趁其不备地“偷袭”杰瑞。已知杰瑞的初速度为，加速度大小为，汤姆的加速度大小也为，假设汤姆、杰瑞、鼠洞三者在同一直线上，如图。 （1）求在追逐的过程中汤姆与杰瑞间的最大距离。 （2）若杰瑞开始减速时，刚好距离前方鼠洞15m，请通过计算判断汤姆能否在杰瑞回到鼠洞前捉住它。 【答案】（1）18m （2）不能 【解析】 【小问1详解】 当汤姆和杰瑞速度相等时，距离最大，根据速度时间关系有 解得 杰瑞的位移 汤姆的位移 最大距离 【小问2详解】 根据位移时间关系有 解得杰瑞开始减速到鼠洞所需时间 此过程汤姆的位移 由于 所以汤姆不能在杰瑞回到鼠洞前捉住它。 13. 如图所示，半径为的四分之一圆柱体固定在水平地面上，其表面光滑，在其圆心的正上方处有一光滑小滑轮。A、B两小球通过两光滑的小滑轮用细线相连，质量均为的小球B与物块C通过轻质弹簧连接。当间细线的长度与圆柱体的半径相等，且与竖直方向的夹角时，系统处于静止状态，此时轻质弹簧恰好处于原长，重力加速度为。 （1）求小球的质量； （2）若缓慢增大小球的质量，当与竖直方向的夹角最大时，物块C对地面的压力恰好为零，求此时小球的质量和弹簧的劲度系数。 【答案】（1） ；（2） ， 【解析】 【分析】 【详解】（1）对分析，由几何关系可知，拉力和支持力与水平方向的夹角相等，有 对B分析，有 联立可得 得 （2）对分析，由平衡条件及相似三角形法有 对B分析，有 由题意可得 当与竖直方向的夹角最大时，有 解得 对物块C，根据平衡条件及胡克定律有 其中 得 14. 如图（a）所示，该装置包含一个足够长的光滑斜面和粗糙水平面，二者在A点平滑连接，小物块甲从斜面上距水平面高处静止释放，下滑至水平面后，与静置于B点的光滑小物块乙发生弹性正碰（碰撞时间极短）。从甲刚滑上水平面开始计时，甲的速度v随时间t的变化关系如图（b）所示。已知甲的质量，甲与水平面间的动摩擦因数为，甲、乙均可视为质点，重力加速度g取。求： （1）动摩擦因数； （2）乙的质量； （3）保持其他条件不变，将甲从斜面上距水平面高H处由静止释放，甲与乙碰撞后，甲最终停在AB中点处，求H。 【答案】（1） （2） （3）或 【解析】 【小问1详解】 以甲为研究对象，设甲经过A点的速度为v，水平面上运动的加速度为a 由动能定理得 由图可得， 根据加速度定义式 根据牛顿第二定律 联立得 【小问2详解】 由图可知甲碰撞前的速度，甲碰撞后的速度，甲乙碰撞过程中由动量守恒定律 机械能守恒定律 联立得 【小问3详解】 设AB段的距离为，根据运动学规律 第一种情况，甲与乙碰后第一次到达AB中点时停止运动，由动能定理得 同理可得甲与乙碰撞之前甲的速度 甲从斜面上距水平面高，处由静止释放到与乙碰撞之前，由动能定理得 解得 第二种情况，甲碰后滑上斜面第二次到达AB中点时停止运动，由动能定理得 甲从斜面上距水平面高。处由静止释放到与乙碰撞之前，由动能定理得 解得 即H的值为1.8m或4.2m 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $