山西省晉中市聯考2024-2025學年高三上學期9月月考物理試題 含解析

2024~2025學年高三9月質量檢測卷物理考生注意：1.本試卷分選擇題和非選擇題兩部分。滿分100分，考試時間75分鐘。2.答題前，考生務必用直徑0.5毫米黑色墨水簽字筆將密封線內項目填寫清楚。3.考生作答時，請將答案答在答題卡上。選擇題每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑；非選擇題請用直徑0.5毫米黑色墨水簽字筆在答題卡上各題的答題區(qū)域內作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效，在試題卷、草稿紙上作答無效。4.本卷命題范圍：必修第一冊，必修第二冊第五、六、七章。一、單項選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.小明乘電梯從1樓上到4樓，他運動的位移為x，時間為t，速度為v，速度平方為，加速度為a，則下列關系圖像可能正確的是（）A. B.C. D.【答案】B【解析】【詳解】A．電梯上樓過程,先加速后勻速再減速，則圖像的切線斜率應先變大后不變再變小,故A錯誤；B．根據速度位移關系可知圖像斜率先為正，且大小不變，勻速階段斜率為0，減速階段為負，且大小不變，故B正確；C．電梯的最后階段減速上升，故C錯誤；D．加速運動與減速運動的加速度方向相反，故D錯誤。故選B。2.如圖所示，某同學用一根細線穿過光滑圓環(huán)，左右兩手握住細線保持靜止?，F保持右手位置不變，將左手緩慢豎直向上移動，在左手向上移動過程中（圓環(huán)沒有到達右手），細線上的張力（）A.變大 B.變小 C.不變 D.可能先變小后變大【答案】C【解析】【詳解】左手緩慢豎直向上移動過程中，圓環(huán)兩邊的細線間的夾角保持不變，根據力的合成可知，細線上的張力不變。故選C。3.如圖所示，用輕繩豎直懸掛的鐵質黑板處于靜止狀態(tài)，磁性黑板擦吸在黑板上，空氣阻力不計，則下列說法正確的是（）A.黑板擦受到3個力的作用B.黑板對黑板擦的磁力大于黑板對黑板擦的彈力C.若輕繩斷開，黑板擦隨黑板一起自由下落過程中，黑板擦只受2個力作用D.若輕繩斷開，黒板擦隨黑板一起自由下落過程中，黑板對黑板擦的摩擦力為零【答案】D【解析】【詳解】A．黑板擦受重力、摩擦力、黑板對黑板擦的磁力、黑板對黑板擦的彈力共4個力作用，故A錯誤；B．根據平衡條件，黑板對黑板擦的磁力大小等于黑板對黑板擦的彈力，故B錯誤；C．若輕繩斷開，黑板擦隨黑板一起自由下落過程中，沒有摩擦力，黑板擦受3個力作用，故C錯誤；D．若輕繩斷開，黑板擦隨黑板一起自由下落過程中，黑板擦受到的合外力等于重力，黑板對黑板擦的摩擦力為零，故D正確。故選D。4.如圖所示，小船正向前做勻加速直線行駛，某時刻船頭的一個小球以相對于船向上的大小為的初速度拋出，結果小球恰好落在船尾，已知船長為L，重力加速度為g，空氣阻力不計。則船做勻加速運動的加速度大小為（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【詳解】球在水平方向做勻速直線運動，豎直方向做豎直上拋運動，球在空中運動的時間為設球拋出瞬間船的速度為，則在水平方向有解得故選A。5.某動車每天一次從A站沿直線駛向B站，動車從A站由靜止出發(fā)先做勻加速直線運動，速度達到v后做勻速直線運動，最后做勻減速直線運動到達B站時速度剛好為零。若第一天勻加速和勻減速運動的加速度大小均為a，第二天勻加速和勻減速運動的加速度大小均為0.8a，勻速運動速度不變。則第一天勻速運動的時間比第二天勻速運動的時間（）A.多 B.多 C.少 D.少【答案】A【解析】【詳解】設第一天勻速運動的時間為，第二天勻速運動的時間為，由題意有解得即第一天勻速運動的時間比第二天勻速運動的時間多。故選A。6.如圖所示，從傾角為θ的斜面體底端Q的正上方P點水平拋出一個小球，經過時間t小球落到斜面上，小球落到斜面上時的速度方向與水平方向的夾角也為θ，重力加速度為g，則P到Q的距離為（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【詳解】設初速度大小為，P到斜面落點的高度為，則有，斜面落點到Q的高度為，則有解得則P到Q的距離故選B7.小物塊放在傾角為θ斜面底端，第一次用平行于斜面向上的拉力作用在物塊上，使物塊沿斜面從靜止開始勻加速運動到斜面頂端，如圖甲所示；第二次用與斜面夾角為的拉力作用在物塊上，也使物塊沿斜面從靜止開始勻加速運動到斜面頂端，如圖乙所示。若兩次物塊運動的時間相等，則（）A.一定大于 B.一定小于C.若斜面光滑，一定大于 D.若斜面粗糙，一定大于【答案】C【解析】【詳解】設斜面不光滑，則有解得其中，由此可見，當斜面粗糙時有可能大于、可能等于，也可能小于；當斜面光滑時，有一定大于。故選C。二、多項選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個選項中，有兩個或兩個以上選項符合題目要求，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。8.在水平地面上的P點先后斜向上拋出A、B兩個小球，結果兩個小球落在地面上的同一點Q，已知A球運動的最大高度比B球運動的最大高度大，不計空氣阻力，不計小球的大小，則下列說法正確的是（）A.A球在空中運動的時間長 B.A球在空中運動的最小速度大C.A球的速度變化量大 D.A球拋出時的初速度大【答案】AC【解析】【詳解】AB。由于A球運動的最大高度比B球運動的最大高度大，豎直方向因此A球拋出初速度的豎直分速度大，因而在空中運動的時間長，水平方向，由于水平位移相同，因此A球在空中運動的最小速度小，故A正確，B錯誤；C．因A球在空中運動的時間長，由可知，A球的速度變化量大，故C正確；D．A球拋出時豎直分速度大，水平分速度小，因此兩拋出的初速度大小關系不能確定，故D錯誤。故選AC。9.某天文愛好者觀測繞地球做勻速圓周運動衛(wèi)星，測出不同衛(wèi)星的線速度v和軌道半徑r，作出圖像如圖所示，已知地球的半徑為R，引力常量為G，則下列說法正確的是（）A.地球的質量為B.地球的第一宇宙速度為C.地球表面的重力加速度為D.線速度為的衛(wèi)星與地心連線在單位時間內掃過的面積為【答案】BD【解析】【詳解】A．衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，由萬有引力提供向心力可得結合圖像可得解得故A錯誤；B．對于地球近地衛(wèi)星，同理，根據解得故B正確；C．根據萬有引力等于重力解得故C錯誤；D．由題圖可得線速度為的衛(wèi)星繞地球做圓周運動的半徑則衛(wèi)星做圓周運動的周期則單位時間內掃過的面積故D正確。故選BD。10.如圖所示，物體A、B放在水平圓盤的一個直徑上，用不可伸長的輕繩相連，繩子剛好伸直，圓盤可繞豎直軸轉動，A、B到軸的距離分別為2r和r，兩物塊的質量關系為兩物塊與圓盤面的動摩擦因數均為μ，設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，輕繩能承受的拉力足夠大，當圓盤以不同角速度繞軸勻速轉動時，下列說法正確的是（）A.由于，因此A、B受到的摩擦力始終為零B.隨著轉動角速度增大，A、B始終不會滑動C.隨著轉動角速度增大，最終A沿圓盤半徑向外滑動D.隨著轉動角速度增大，B受到的最大摩擦力與A受到的最大摩擦力相等【答案】BD【解析】【詳解】A．由于輕繩開始剛好伸直，沒有張力，因此圓盤轉動后，A、B開始隨圓盤轉動需要的向心力由靜摩擦力提供，故A錯誤；BCD．物塊A剛好要滑動時，有解得此時B受到的摩擦力繼續(xù)增大轉動角速度，輕繩開始有拉力并和摩擦力一起提供向心力，當轉動角速度為時，由于可見增加的向心力相同且都由輕繩提供，因此從A剛好要滑動開始，隨著轉動的角速度增大，A、B受到的摩擦力大小始終不變，始終等于A、B不可能滑動，故BD正確，C錯誤。故選BD。三、非選擇題：本題共5小題，共54分。11.某興趣小組用圖甲所示的裝置做“探究加速度與質量的關系”實驗，打點計時器所接交流電的頻率為50Hz，沙和沙桶的總質量為m，小車與砝碼的總質量為M。（1）若要探究加速度a與M的關系，實驗時應該讓m與M的大小關系滿足______（填“m遠小于M”“m等于M”或“m遠大于M”）。平衡摩擦力時，調整長木板的傾斜程度使得被輕推出的小車在______（填“掛”或“不掛”）沙桶的情況下，能沿長木板勻速下滑，實驗時應該調整長木板左端滑輪的高度讓牽引小車的細線______。（2）某次實驗，按正確的操作打出的一條紙帶如圖乙所示，紙帶上標出了連續(xù)的5個計數點A、B、C、D、E，相鄰兩個計數點之間還有四個計時點未標出，圖上標出了各計數點到A點之間的距離，由此求得此次實驗中小車的加速度______（結果保留兩位有效數字），若此次實驗過程交流電發(fā)生波動，實際頻率大于50Hz，則測出的加速度______（填“偏大”“偏小”或“不變”）。（3）保持沙桶和沙的質量m不變，多次改變車上砝碼的質量進行實驗，測得多組小車運動的加速度a及小車與砝碼的總質量M，若由實驗數據作出的圖線應該是下圖中的______。A. B.C. D.【答案】（1）①.遠小于②.不掛③.平行（2）①.②.偏?。?）C【解析】【小問1詳解】[1]實驗探究a與M關系時，應該讓m與M的大小關系滿足m遠小于M；[2]平衡摩擦力時，調整長木板的傾斜程度使得被輕推出的小車在不掛沙桶的情況下，能沿長木板勻速下滑；[3]實驗時應該調整長木板左端滑輪的高度讓牽引小車的細線與長木板平行?！拘?詳解】根據題意可知相鄰計數點間時間間隔[1]由逐差法可得加速度[2]若實際頻率大于50Hz，則實際打點周期小于0.02s，若計算時還用0.02s計算，則測出的加速度偏小?！拘?詳解】在研究加速度與質量的關系時，由于平衡了摩擦力，分別對小車、沙桶及沙受力分析，由牛頓第二定律可得，解得得由于沙和沙桶的質量不變，所以由實驗數據作出的圖線為正比例函數。故選C。12.某同學用如圖所示裝置做“探究向心力大小與角速度大小的關系”實驗，力傳感器A、B（厚度忽略不計）分別固定在豎直桿上，質量為m的磁性小球（可視為質點）用細線a、b連接，細線a、b的另一端分別連接在力傳感器A、B上，拉動小球，調節(jié)細線a和b的長度，使a、b兩細線都伸直時細線a水平，測出細線a、b的長度L1、L2，兩細線拉直時，在磁性小球附近固定磁傳感器。重力加速度大小為g。（1）讓豎直桿轉動，帶動磁性小球在水平面內做勻速圓周運動（細線a、b始終繃直），磁性小球經過磁傳感器時，磁傳感器會顯示一個磁場脈沖，將其中一個脈沖記為1，并開始計時，到出現第n個脈沖時用時為t，力傳感器A、B分別記錄下細線a、b上的拉力大小F1、F2。則小球做圓周運動的角速度大小為ω=______；向心力大小為Fn=______；小球的質量m=______（用含g的式子表達）；（2）改變轉動的角速度，測得多組F1及時間t，作圖像，如果作出的圖像是一條傾斜直線，圖線的斜率等于______，圖像與縱軸的截距等于______，則表明小球做勻速圓周運動時，在質量、半徑一定的條件下、向心力與角速度平方成正比。（3）實驗中會發(fā)現，改變轉動的角速度，力傳感器B的示數______（填“變大”“變小”或“不變”）?！敬鸢浮浚?）①.②.③.（2）①.②.（3）不變【解析】【小問1詳解】[1]從接收到第一個強磁場記為1，并開始計時，測得磁傳感器接收到n次強磁場所用時間為t，則小球做圓周運動的周期為小球做圓周運動的角速度為[2][3]設細線b與豎直方向夾角為θ，豎直方向水平方向上解得，【小問2詳解】[1][2]由（1）問可知整理可得由于圖像是一條傾斜直線，則圖線的斜率為圖像與縱軸的截距為【小問3詳解】由（1）問可知，力傳感器B的示數為由于a、b兩細線都伸直，則細線a、b的長度L1、L2保持不變，小球的質量m也不變，所以F2不變。13.如圖所示，A、B是繞地球做勻速圓周運動的兩顆衛(wèi)星，兩衛(wèi)星運動軌道在同一平面內，且繞地球做圓周運動的繞行方向相同，A、B繞行的周期分別為和T，A、B在運動過程中的最近距離為d，地球半徑為R，引力常量為G，忽略地球的自轉，求：（1）衛(wèi)星B的軌道半徑；（2）地球表面的重力加速度?！敬鸢浮浚?）（2）【解析】【小問1詳解】設B的軌道半徑為r,則A的軌道半徑為，根據萬有引力提供向心力，對A、B分別有聯立解得【小問2詳解】根據結合聯立解得14.如圖所示，長、質量的平板車A靜止在光滑的水平面上，水平面右端固定一平臺C，C的上表面光滑，水平傳送帶的左端緊靠平臺，傳送帶上表面、平臺上表面及平板車上表面在同一水平面上，傳送帶以的速度沿逆時針方向勻速轉動，質量的物塊B以的水平速度從平板車的左端滑上平板車，在平板車右端到達平臺前，物塊與平板車已相對靜止，平板車與平臺碰撞瞬間即與平臺C鏈接固定不動，物塊繼續(xù)向右滑行但不會從傳送帶的右端滑離，物塊與平板車間的動摩擦因數為0.5，與傳送帶間的動摩擦因數為0.2，重力加速度g取，求：（1）平板車與平臺碰撞前的速度大??；（2）傳送帶至少為多長?！敬鸢浮浚?）（2）【解析】【小問1詳解】物塊B在平板車上滑行時，根據牛頓第二定律解得對平板車由牛頓第二定律解得設物塊滑上平板車至與平板車相對靜止運動的時間為，則有解得