精品解析：四川省泸县第四中学2024-2025学年高三上学期10月月考物理试卷

泸县四中高2022级物理素养月评（二） 一、选择题（1-7单选，8-10多选，共43分） 1. 撑竿跳高是一项运动员经过持竿助跑，借助撑竿的支撑腾空，在完成一系列复杂的动作后越过横杆的运动。忽略空气阻力，在运动员腾空上升的过程中，下列说法不正确的是（　　） A. 运动员的机械能守恒 B. 运动员的重力势能一直增大 C. 撑竿的弹力对运动员做正功 D. 撑竿的弹性势能始终减小 2. 2021年6月17日，神舟十二号载人飞船与长征二号F遥十二运载火箭组合体搭载航天员聂海胜、刘伯明、汤洪波先后进入“天和核心舱”，中国人首次进入自己的空间站。已知空间站在离地面约为的圆轨道做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（　　） A. 空间站在轨运行周期约为 B. 空间站在轨运行速度一定小于 C. 发射运载火箭的速度需要超过第二宇宙速度才能完成对接 D. 航天员乘坐的载人飞船需先进入空间站轨道，再加速追上空间站完成对接 3. 有三种不同抗拉强度Rm（在拉断前承受的最大拉力值）的材料a、b、c，其中c的R值最大，a的最小，某次施工时按如图所示对a、b、c三种材料制成的钢绳进行安装，为了安全，工程师安装合理的是（　　） A. OA用材料c，OB用材料a， OC用材料b B. OA用材料a， OB用材料c，OC用材料b C. OA用材料a， OB用材料b， OC用材料c D. OA用材料b， OB用材料a， OC用材料c 4. 如图所示，在水平地面上固定一粗糙斜面体，A、B两完全相同的物体分别受到平行于斜面的拉力。在拉力的作用下，A物体沿斜面向上做匀速直线运动，B物体平行于斜面底端做匀速直线运动，将A、B两物体的受力进行比较，则（　　） A. 物体B受到的摩擦力更大 B. 两物体受到的摩擦力大小相同 C. 两物体受到的拉力大小相同 D. 物体A受到的拉力更小 5. 两辆汽车A、B沿同一条直线同向运动，B车在前面遇到紧急情况刹车，刹车开始时两车相距，后面的汽车A一直做匀速直线运动，它们的图像如图所示，则（ ） A. 时A、B车相遇 B. 的过程中，两车间的距离在减小 C. 时A、B车相遇 D. A、B车相遇的时刻在5s之后 6. 影视作品中的武林高手展示轻功时都是吊威亚（钢丝）的。如图所示，轨道车A通过细钢丝跨过滑轮拉着特技演员B上升，便可呈现出演员B飞檐走壁的效果。轨道车A沿水平地面以速度大小向左匀速前进，某时刻连接轨道车的钢丝与水平方向的夹角为，连接特技演员B的钢丝竖直，取，，则下列说法正确的是（　　） A. 该时刻特技演员B有竖直向上的加速度 B. 该时刻特技演员B处于失重状态 C. 该时刻特技演员B的速度大小为3 D. 该时刻特技演员B的速度大小为6.25 7. 如图甲所示，倾斜的传送带正以恒定速率沿顺时针方向转动，传送带的倾角为。一煤块以初速度从传送带的底部冲上传送带并沿传送带向上运动，其运动的图像如图乙所示，煤块到传送带顶端时速度恰好为零，，。g取，则（　　） A. 煤块在传送带上的划痕为8米 B. 物块与传送带间的动摩擦因数为0.5 C. 摩擦力方向一直与物块运动的方向相反 D. 传送带转动的速率越大，物块到达传送带顶端时的速度就会越大 8. 如图所示，A、B两个材料相同的物体放在水平旋转的圆盘上，A的质量为m，B的质量为2m，B离轴距离为R，A离轴距离为2R，两物体始终相对盘静止，则（　　） A. A与B线速度大小之比为2∶1 B. A与B的角速度之比为1∶1 C. A与B的向心加速度大小之比为1∶1 D. 在转盘转速增加时，A比B先开始滑动 9. 一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之后保持以额定功率运动，其v－t图象如图所示。已知汽车的质量为m＝1×103kg，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，取g＝10m/s2，则以下说法正确的是（　　） A. 汽车在前5s内的牵引力为5×103N B. 汽车速度为25m/s时的加速度为2m/s2 C. 汽车的额定功率为100kW D. 汽车的最大速度为80m/s 10. 1697年牛顿、伯努利等解出了“最速降线”的轨迹方程。如图所示，小球在竖直平面内从静止开始由P点运动到Q点，沿光滑轨道时间最短（该轨道曲线为最速降线）。为倾斜光滑直轨道，小球从P点由静止开始沿两轨道运动到Q点时，速度方向与水平方向间夹角相等。M点为轨道的最低点，M、N两点在同一竖直线上。则（　　） A. 小球沿两轨道运动到Q点时速度大小不同 B. 小球在M点受到的弹力小于在N点受到的弹力 C. 小球在间某一位置加速度可能沿水平方向 D. 小球从N到Q的时间小于从M到Q的时间 二、实验题 11. 某同学利用水平放置的气垫导轨和光电门验证牛顿第二定律，装置如图所示。已知滑块的总质量为M，钩码的质量为m，重力加速度大小为g。测得遮光条的宽度为d，光电门A、B之间的距离为L，遮光条通过光电门A、B的时间分别为、。 （1）滑块通过光电门B时的速度大小___________（用相关物理量的符号表示）。 （2）由运动学公式可知，滑块的加速度大小___________（用d、、、L表示）。 （3）要验证牛顿第二定律，需要得到滑块的加速度大小a和___________在误差范围内相等（用M、m、g表示）。 12. 某实验小组的同学利用如图甲所示的实验装置完成了“向心力与线速度关系”的探究，将小球用质量不计的细线系于固定在铁架台上的力传感器上，小球的下端有一宽度为d的很短的遮光片，测得小球的直径为D、线长为L，重力加速度用g表示。 请回答下列问题： （1）游标卡尺测量遮光片的宽度为d，如果遮光片经过光电门时的遮光时间为t，则小球通过光电门时的速度为v=___________，向心加速度______。 （2）小球通过光电门时力传感器的示数为，改变小球释放点的高度，多次操作，记录多组、的数据，作出的图像，如果图线的斜率为，则小球（含挡光片）的质量为______。（用已知物理量的符号表示）。 （3）如上操作，结果发现向心力的理论值总大于F，则主要原因是 。（填选项前字母） A. 小球的质量偏大 B. 小球不是由静止释放的 C. 测量的速度大于小球实际速度 D. 小球运动过程中受阻力的作用 三、解答题 13. 如图所示，木块从光滑的斜面上的A点以的加速度由静止开始下滑，与此同时小球在距C点的正上方处自由落下，木块以不变的速率途经斜面底端B点后，继续在粗糙程度相同的水平面上运动，在C点恰好与自由下落的小球相遇，若斜面AB段长，水平BC段长，不计空气阻力，试求：（） （1）m2下落到地面时间； （2）求m1在AB段的时间； （3）求m1在BC段的加速度大小。 14. 如图所示，BC是一个半径为0.9m竖直放置的粗糙半圆弧轨道。AB是一段长度为1m水平轨道，质量为1kg的一小物块从A点以的初速度向右运动，从B点沿圆弧切线进入圆弧轨道，且恰能做圆周运动，小物块运动到圆弧最低点C时对C点的压力为其重力的5倍，小物块离开C点做平抛运动落到D点时速度方向与水平方向成角，重力加速度g取。空气阻力不计，求： （1）小物块与水平轨道AB之间的动摩擦因数； （2）小物块在BC段摩擦力做的功； （3）小物块从C到D的水平距离。 15. 如图所示，在光滑水平地面上放置质量的长木板，长木板上表面与固定的竖直弧形轨道相切，弧形轨道光滑。一质量的小滑块自A点沿弧面由静止滑下，A点距离长木板上表面的高度h=0.9m。滑块在长木板上滑行的动摩擦因数为0.2，重力加速度g取。求： （1）小滑块刚滑上长木板时的速度； （2）要使物块不滑下木板，木板长度至少为多长？ （3）在全过程中小物块机械能的变化量？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 泸县四中高2022级物理素养月评（二） 一、选择题（1-7单选，8-10多选，共43分） 1. 撑竿跳高是一项运动员经过持竿助跑，借助撑竿的支撑腾空，在完成一系列复杂的动作后越过横杆的运动。忽略空气阻力，在运动员腾空上升的过程中，下列说法不正确的是（　　） A. 运动员的机械能守恒 B. 运动员的重力势能一直增大 C. 撑竿的弹力对运动员做正功 D. 撑竿的弹性势能始终减小 【答案】A 【解析】 【详解】AC．运动员腾空上升的过程中，撑竿的弹力对运动员做正功，所以运动员的机械能是变化的，故A错误，C正确； B．运动员上升过程中重力势能是增大的，故B正确； D．撑竿由弯曲变伸直，弹性势能始终减小，故D正确。 此题选择不正确的，故选A。 2. 2021年6月17日，神舟十二号载人飞船与长征二号F遥十二运载火箭组合体搭载航天员聂海胜、刘伯明、汤洪波先后进入“天和核心舱”，中国人首次进入自己的空间站。已知空间站在离地面约为的圆轨道做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（　　） A. 空间站在轨运行周期约为 B. 空间站在轨运行速度一定小于 C. 发射运载火箭的速度需要超过第二宇宙速度才能完成对接 D. 航天员乘坐的载人飞船需先进入空间站轨道，再加速追上空间站完成对接 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．由 得 由于空间站轨道半径小于同步地球卫星轨道半径，则运行周期小于，则A错误； B．第一宇宙速度是地球卫星的最大运行速度，故空间站在轨运行速度不可能大于，则B正确； C．地球卫星发射速度在第一宇宙速度到第二宇宙速度之间，则C错误； D．完成对接。应先进入较小轨道，再在适当位置加速变轨完成对接，则D错误。 故选B。 3. 有三种不同抗拉强度Rm（在拉断前承受的最大拉力值）的材料a、b、c，其中c的R值最大，a的最小，某次施工时按如图所示对a、b、c三种材料制成的钢绳进行安装，为了安全，工程师安装合理的是（　　） A. OA用材料c，OB用材料a， OC用材料b B. OA用材料a， OB用材料c，OC用材料b C. OA用材料a， OB用材料b， OC用材料c D. OA用材料b， OB用材料a， OC用材料c 【答案】A 【解析】 【详解】设OB绳的拉力为T，对O点受力分析可得 由题意可知，OA用材料c，OB用材料a， OC用材料b，BCD错误，A正确。 故选A。 4. 如图所示，在水平地面上固定一粗糙斜面体，A、B两完全相同的物体分别受到平行于斜面的拉力。在拉力的作用下，A物体沿斜面向上做匀速直线运动，B物体平行于斜面底端做匀速直线运动，将A、B两物体的受力进行比较，则（　　） A. 物体B受到的摩擦力更大 B. 两物体受到的摩擦力大小相同 C. 两物体受到的拉力大小相同 D. 物体A受到的拉力更小 【答案】B 【解析】 【详解】AB．A、B物体都受到滑动摩擦力的作用，且对斜面的压力均为mgcosθ，相等，故滑动摩擦力大小相等，选项A错误，B正确。 CD．A受的拉力 B受的拉力 可知 FA>FB 选项CD错误。 故选B。 5. 两辆汽车A、B沿同一条直线同向运动，B车在前面遇到紧急情况刹车，刹车开始时两车相距，后面的汽车A一直做匀速直线运动，它们的图像如图所示，则（ ） A. 时A、B车相遇 B. 的过程中，两车间的距离在减小 C. 时A、B车相遇 D. A、B车相遇的时刻在5s之后 【答案】D 【解析】 【详解】ACD．由题图可知，A车做匀速直线运动，速度大小为，B车做匀减速直线运动，初速度大小为，加速度为 故B车刹停所用的时间为 B车刹停所走的位移大小为 时间内A车的位移大小为 B车刹停时，由 故此时A、B车未相遇，A、B车在B车刹停位置相遇，故从B车开始刹车到A、B车相遇，A车行驶的总位移大小为 故A、B车相遇的时刻为 故AC错误，D正确； B．的过程中，B车的速度一直大于A车的速度，因此两车间的距离在增大，故B错误。 故选D。 6. 影视作品中的武林高手展示轻功时都是吊威亚（钢丝）的。如图所示，轨道车A通过细钢丝跨过滑轮拉着特技演员B上升，便可呈现出演员B飞檐走壁的效果。轨道车A沿水平地面以速度大小向左匀速前进，某时刻连接轨道车的钢丝与水平方向的夹角为，连接特技演员B的钢丝竖直，取，，则下列说法正确的是（　　） A. 该时刻特技演员B有竖直向上的加速度 B. 该时刻特技演员B处于失重状态 C. 该时刻特技演员B的速度大小为3 D. 该时刻特技演员B的速度大小为6.25 【答案】A 【解析】 【详解】AB．设连接轨道车的钢丝与水平方向的夹角为，将车速v沿着细钢丝方向和垂直于细钢丝的方向分解可知，在沿着细钢丝方向的速度与特技演员B的速度大小相等，即 其中车速v不变，随着小车向左运动，不断减小，故不断增大，则不断增大，即特技演员B有竖直向上的加速度，处于超重状态，故A正确，B错误； CD．当时，则特技演员B的速度大小为 故CD错误。 故选A。 7. 如图甲所示，倾斜的传送带正以恒定速率沿顺时针方向转动，传送带的倾角为。一煤块以初速度从传送带的底部冲上传送带并沿传送带向上运动，其运动的图像如图乙所示，煤块到传送带顶端时速度恰好为零，，。g取，则（　　） A. 煤块在传送带上的划痕为8米 B. 物块与传送带间的动摩擦因数为0.5 C. 摩擦力方向一直与物块运动的方向相反 D. 传送带转动的速率越大，物块到达传送带顶端时的速度就会越大 【答案】A 【解析】 【详解】A．由图乙可知，1s时，煤块的运动发生突变，可知传送带的速度为，之后传送带继续做减速运动，在1s前煤块相对于传送带向上运动，此过程的相对位移为 1s后煤块相对于传送带向下运动，此过程的相对位移为 可知，煤块在传送带上的划痕为8米，故A正确； B．在内，物块的速度大于传送带速度，传送带对物块的摩擦力沿传送带向下，根据牛顿第二定律有 根据图乙可得 在内传送带的速度大于物块的速度，传送带对物块的摩擦力沿传送带向上，根据牛顿第二定律有 根据图乙可得 联立解得 故B错误； C．结合上述可知，在内，物块的速度大于传送带速度，传送带对物块的摩擦力沿传送带向下，在内传送带的速度大于物块的速度，传送带对物块的摩擦力沿传送带向上，故C错误； D．结合上述可知，当传送带的速度大于后，物块在传送带上一直做加速度大小为的减速运动，无论传送带的速度为多大，物块到达传送带顶端时的速度都相等，故D错误。 故选A。 8. 如图所示，A、B两个材料相同的物体放在水平旋转的圆盘上，A的质量为m，B的质量为2m，B离轴距离为R，A离轴距离为2R，两物体始终相对盘静止，则（　　） A. A与B的线速度大小之比为2∶1 B. A与B的角速度之比为1∶1 C. A与B的向心加速度大小之比为1∶1 D. 在转盘转速增加时，A比B先开始滑动 【答案】ABD 【解析】 【详解】AB．A与B的角速度均等于圆盘的角速度，则有 根据 可得 故AB正确； C．根据 可得 故C错误； D．由静摩擦力提供向心力可得 可得A与B所受摩擦力大小相等，最大静摩擦力 A的质量小，最大静摩擦力小，所以A比B先滑动，故D正确。 故选ABD。 9. 一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之后保持以额定功率运动，其v－t图象如图所示。已知汽车的质量为m＝1×103kg，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，取g＝10m/s2，则以下说法正确的是（　　） A. 汽车在前5s内的牵引力为5×103N B. 汽车速度为25m/s时的加速度为2m/s2 C. 汽车的额定功率为100kW D. 汽车的最大速度为80m/s 【答案】AC 【解析】 【分析】 【详解】A．由速度时间图线知，匀加速运动的加速度大小 a＝＝m/s2＝4m/s2 根据牛顿第二定律得 F－f＝ma 其中 f＝0.1mg＝1×103N 解得牵引力 F＝f＋ma＝1×103N＋4×103N＝5×103N 故A正确； C．汽车的额定功率 P＝Fv＝5×103×20W＝1×105W＝100kW 故C正确； B．汽车在25m/s时的牵引力 F′＝＝N＝4×103N 根据牛顿第二定律得，加速度 a′＝＝m/s2＝3m/s2 故B错误； D．当牵引力等于阻力时，速度最大，则最大速度 vm＝＝m/s＝100m/s 故D错误。 故选AC。 10. 1697年牛顿、伯努利等解出了“最速降线”的轨迹方程。如图所示，小球在竖直平面内从静止开始由P点运动到Q点，沿光滑轨道时间最短（该轨道曲线为最速降线）。为倾斜光滑直轨道，小球从P点由静止开始沿两轨道运动到Q点时，速度方向与水平方向间夹角相等。M点为轨道的最低点，M、N两点在同一竖直线上。则（　　） A. 小球沿两轨道运动到Q点时的速度大小不同 B. 小球在M点受到的弹力小于在N点受到的弹力 C. 小球在间某一位置加速度可能沿水平方向 D. 小球从N到Q的时间小于从M到Q的时间 【答案】C 【解析】 【详解】A．小球沿两轨道运动到Q点重力做功相等，即合外力做功相等，根据动能定理可知，小球沿两轨道运动到Q点时的速度大小相同，故A错误； B．小球在M点向心加速度向上，小球处于超重状态，在N点处于失重状态，结合牛顿第三定律可知小球在M点受到的弹力大于在N点受到的弹力，故B错误； C．小球在PM间向心加速度的竖直分量和切向加速度的竖直分量相等时，合加速度在水平方向，故C正确； D．在点的速度沿水平方向，设为，由动能定理可知，点的速度大于在点速度的水平分量，由题意知在点速度相同，则在点速度水平分量相同，沿水平方向做匀加速直线运动，沿曲线水平方向做加速度增大的减速运动，水平方向位移相等，如图所示 可知小球从N到Q的时间大于从M到Q的时间，故D错误。 故选C。 二、实验题 11. 某同学利用水平放置的气垫导轨和光电门验证牛顿第二定律，装置如图所示。已知滑块的总质量为M，钩码的质量为m，重力加速度大小为g。测得遮光条的宽度为d，光电门A、B之间的距离为L，遮光条通过光电门A、B的时间分别为、。 （1）滑块通过光电门B时的速度大小___________（用相关物理量的符号表示）。 （2）由运动学公式可知，滑块的加速度大小___________（用d、、、L表示）。 （3）要验证牛顿第二定律，需要得到滑块的加速度大小a和___________在误差范围内相等（用M、m、g表示）。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 滑块通过光电门B时的速度大小 【小问2详解】 滑块通过光电门A时的速度大小 由速度位移公式，滑块加速度大小为 解得 【小问3详解】 对钩码和滑块整体，根据牛顿第二定律 解得 12. 某实验小组的同学利用如图甲所示的实验装置完成了“向心力与线速度关系”的探究，将小球用质量不计的细线系于固定在铁架台上的力传感器上，小球的下端有一宽度为d的很短的遮光片，测得小球的直径为D、线长为L，重力加速度用g表示。 请回答下列问题： （1）游标卡尺测量遮光片的宽度为d，如果遮光片经过光电门时的遮光时间为t，则小球通过光电门时的速度为v=___________，向心加速度______。 （2）小球通过光电门时力传感器的示数为，改变小球释放点的高度，多次操作，记录多组、的数据，作出的图像，如果图线的斜率为，则小球（含挡光片）的质量为______。（用已知物理量的符号表示）。 （3）如上操作，结果发现向心力理论值总大于F，则主要原因是 。（填选项前字母） A. 小球的质量偏大 B. 小球不是由静止释放的 C. 测量的速度大于小球实际速度 D. 小球运动过程中受阻力的作用 【答案】（1） ①. ②. （2） （3）C 【解析】 【小问1详解】 [1]遮光片的宽度为d，遮光片经过光电门时的遮光时间为t，由于d和t都很小，因此用平均速度近似等于小球通过光电门时的速度，则为 [2]由向心加速度公式可得 【小问2详解】 由牛顿第二定律可得 整理可得 如果图线的斜率为，则有 解得 【小问3详解】 AB．由牛顿第二定律可得向心力 理论值总大于F，可知不是由于小球质量大，也与小球是不是由静止释放无关，AB错误； C．由实验装置可知，由于遮光片在小球下方，可知遮光片的速度大于小球的速度，小球的速度用遮光片的速度代替，由 可知理论值总大于F，说明小球测量的速度大于小球实际速度，C正确； D．小球经最低点的速度由遮光片的遮光速度代替，测得的速度大小与运动过程中是否受阻力无关，则产生的实验误差与运动过程中是否受阻力无关，D错误。 故选C。 三、解答题 13. 如图所示，木块从光滑的斜面上的A点以的加速度由静止开始下滑，与此同时小球在距C点的正上方处自由落下，木块以不变的速率途经斜面底端B点后，继续在粗糙程度相同的水平面上运动，在C点恰好与自由下落的小球相遇，若斜面AB段长，水平BC段长，不计空气阻力，试求：（） （1）m2下落到地面的时间； （2）求m1在AB段的时间； （3）求m1在BC段的加速度大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 设下落到地面的时间为t，根据自由落体运动公式可得 解得 【小问2详解】 木块在AB段，根据匀变速直线运动的规律有 解得在AB段的时间为 【小问3详解】 木块到达B点的速度大小为 在BC段运动的时间为 由匀变速直线运动位移与时间的关系有 代入数据解得在BC段的加速度大小 14. 如图所示，BC是一个半径为0.9m竖直放置的粗糙半圆弧轨道。AB是一段长度为1m水平轨道，质量为1kg的一小物块从A点以的初速度向右运动，从B点沿圆弧切线进入圆弧轨道，且恰能做圆周运动，小物块运动到圆弧最低点C时对C点的压力为其重力的5倍，小物块离开C点做平抛运动落到D点时速度方向与水平方向成角，重力加速度g取。空气阻力不计，求： （1）小物块与水平轨道AB之间的动摩擦因数； （2）小物块在BC段摩擦力做的功； （3）小物块从C到D的水平距离。 【答案】（1）0.35 （2）-45J （3）3.6m 【解析】 【小问1详解】 设小物块到达B点的速度，由题意可知在B点由重力提供向心力 解得 对小物块从A到B由动能定理得 解得 【小问2详解】 由题意可知，在C点由牛顿第二定律可得 解得 对小物块从B到C由能量守恒定律得 解得 【小问3详解】 由题意可知，小物块落地时竖直方向的速度为 则小物块从C到D的运动时间为 小物块从C到D的水平距离 解得 15. 如图所示，在光滑水平地面上放置质量的长木板，长木板上表面与固定的竖直弧形轨道相切，弧形轨道光滑。一质量的小滑块自A点沿弧面由静止滑下，A点距离长木板上表面的高度h=0.9m。滑块在长木板上滑行的动摩擦因数为0.2，重力加速度g取。求： （1）小滑块刚滑上长木板时的速度； （2）要使物块不滑下木板，木板的长度至少为多长？ （3）在全过程中小物块的机械能的变化量？ 【答案】（1） （2）3m （3）-8J 【解析】 【小问1详解】 对滑块在轨道上分析，根据机械能守恒有 解得 【小问2详解】 设水平向右为正方向，根据牛顿第二定律，对滑块有 对木板有 根据运动学规律分析可知在滑块与木板共速时，滑块恰好到达木板最右端时，木板长度L最小，则 该过程滑块的位移 该过程木板的位移 则 解得，，，即木板至少长3m。 【小问3详解】 对整个过程分析，根据能量守恒定律，物块机械能变化量 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $