四川省南充市阆中东风学校2024-2025学年高三12月月考试题物理答案

东风中学校高2022级高三12月月考物理试卷一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.如图所示，一质量为的小滑块从半径为的固定的粗糙圆弧形轨道的点匀速率滑到点，则下列说法中正确的是（）A.向心加速度不变 B.向心力的大小逐渐增大C.向心力的大小逐渐减小 D.它所受的合力的大小是恒定的【答案】D【解析】【详解】小滑块做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律和向心加速度表达式，可知，小滑块匀速率下滑过程中，向心力大小不变，向心加速度大小不变，方向时刻指向圆心，物体做匀速圆周运动时合外力等于向心力，则合外力大小不变，ABC错误，D正确故选D。2.利用砚台将墨条研磨成墨汁时讲究“圆、缓、匀”，如图，在研磨过程中，砚台始终静止在水平桌面上。现在你用大小恒定为的力匀速率推动墨条，的方向始终与墨条的运动方向相同，转动一圈时做的功为，若墨条的速度为，则用时为（）A.1s B. C. D.4s【答案】B【解析】【详解】设墨条转动一周转过的弧长为s，用时为t，则转动一圈过程中做的功又联立求得故选B。3.抖空竹是一种传统杂技。如图所示，表演者一只手控制A不动，另一只手控制B分别沿图中的四个方向缓慢移动，忽略空竹转动的影响，不计空竹和轻质细线间的摩擦，且认为细线不可伸长。下列说法正确的是（ ）A.沿虚线a向左移动，细线的拉力减小B.沿虚线b向上移动，细线的拉力减小C.沿虚线c斜向上移动，细线的拉力不变D.沿虚线d向右移动，细线对空竹的合力增大【答案】A【解析】【详解】设AB两点水平间距为d，细线总长为L，细线与竖直方向的夹角为θ，如图所示。由几何关系可得根据平衡条件可得2Fcosθ=mgA．沿虚线a向左移动，d减小、θ减小、cosθ增大，则细线的拉力减小，故A正确；B．沿虚线b向上移动，d不变、θ不变、cosθ不变，细线的拉力不变，故B错误；C．沿虚线c斜向上移动，d增大、θ增大、cosθ减小，细线的拉力增大，故C错误；D．沿虚线d向右移动，空竹受力平衡，根据平衡条件可知，细线对空竹的合力与重力等大反向，所以细线对空竹的合力不变，故D错误。故选A。4.如图所示，某汽车（可视为质点）由静止开始做匀加速直线运动，连续经过A、B、C三点，已知A、B之间的距离为L，B、C之间的距离为1.5L，且该汽车在BC段的平均速度为AB段的1.5倍，则该汽车经过A点时离起点的距离为（ ）A. B. C. D.【答案】C【解析】【详解】根据题意有，又可得可知A、B所用时间等于B、C所用时间，设为，汽车的加速度大小为，根据匀变速直线运动推论有根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度，则B点速度为根据匀变速直线运动位移速度公式可得联立解得则该汽车经过A点时离起点的距离为故选C。5.某同学利用圆锥摆测当地的重力加速度。如图1所示，一根长为l的轻绳上端固定在点，下端连接一小钢球。拉起小钢球，使轻绳与竖直方向的夹角为θ，让小钢球在水平面内做匀速圆周运动，记录小钢球的转速；改变轻绳与竖直方向的夹角，测得小钢球相应的转速。根据测量数据，在直角坐标系中绘制的图像是一条过坐标原点的直线，如图2所示，则图2中横坐标是（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【详解】对小球受力分析如图所示根据重力与拉力的合力提供向心力有其中联立求得即与成正比，图像是一条过原点的倾斜直线，所以图2中横坐标是。故选D。6.如图1所示，一可视为质点的物块从足够长的固定斜面底端以动能沿斜面向上运动，斜面倾角为θ。当物块重新滑回斜面底端时动能为，运动过程中，物块动能与其到斜面底端的距离之间的关系如图2所示。忽略空气阻力，则该物块与斜面间的动摩擦因数为（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【详解】对物块上滑过程和下滑过程分别根据动能定理得两式联立，求得故选C。7.一质量为2kg的物体受水平拉力F作用，在粗糙水平面上做加速直线运动时，加速度a随时间t变化的图像如图所示，t=0时其速度大小为0，滑动摩擦力大小恒为2N，则下列说法不正确的是（ ）A.t=6s时，物体的速度为18m/sB.t=6s时，拉力F的功率为200WC.在0~6s内，拉力对物体的冲量为48N∙sD.在0~6s内，合力对物体做的功为324J【答案】B【解析】【详解】A．根据Δv=aΔt可知a−t图像中，图像与坐标轴围成的面积表示速度的增量，则在t=6s时刻，物体的速度故A正确，不符合题意；B．t=6s时由牛顿第二定律得解得拉力F的大小所以拉力功率故B错误，符合题意；C．根据动量定理得解得拉力冲量故C正确，不符合题意；D．根据动能定理得解得在0~6s内，合力对物体做的功为故D正确，不符合题意。故选B二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求；全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。8.2024年10月30日，“神舟十九号”载人飞船将乘组三名航天员送入空间站组合体，图中轨道①为低空轨道，轨道②为载人飞船变轨过程中一条椭圆轨道，轨道③为空间站运行的高空圆轨道。为椭圆轨道的近地点，Q为远地点，载人飞船在圆轨道①的处点火加速，沿椭圆转移轨道②运动到远地点Q，再次点火加速，进入圆轨道③，恰好与圆轨道③上的空间站对接。已知地球半径为，地球表面重力加速度为，引力常量为G，圆轨道①离地高度为，圆轨道③的半径为，忽略地球自转的影响。则下列判断正确的是（）A.地球的平均密度B.地球的平均密度C.载人飞船从处第一次运动到Q处所用的时间D.载人飞船从处第一次运动到Q处所用的时间【答案】AC【解析】【详解】AB．忽略地球自转，对于地球表面的物体，根据万有引力定律及牛顿第二定律有地球的体积为联立可得，地球的密度为故A正确，B错误；CD．对于低空轨道上运行的卫星，根据万有引力定律有对于在轨道①和轨道②上运行的卫星，根据开普勒第三定律得因此载人飞船从处第一次运动到Q处所用的时间为故C正确，D错误。故选AC。9.我国新能源汽车发展迅猛，已成为全球最大的新能源汽车产销国。质量为的某新能源汽车在水平路面上以恒定加速度启动，其图像如图所示，其中段和段为直线。已知汽车动力系统的额定功率为，汽车所受阻力大小恒为，图中均为已知量，下列说法正确的是（）A.汽车段运动过程阻力做的功B.时刻汽车的功率达到额定功率C.汽车速度为时的功率为D.汽车段前进的路程【答案】B【解析】【详解】A．由图可知，汽车最大速度为，当汽车达到最大速度后由可知0~t1时间内汽车做匀加速运动，由图像可得位移汽车段运动过程阻力做的功故A错误；B．0~t1时间内汽车做匀加速运动，则有汽车速度增大过程中，牵引力不变，功率增大，速度达到最大时，功率达到额定功率，故B正确；C．0~t1内牵引力F不变，t1时刻汽车速度为时故C错误；D．t1~t2内由动能定理得解得故D错误；故选B。10.如图所示，在固定的水平杆上，套有质量为m的光滑圆环，轻绳一端拴在环上，另一端系着质量为M的木块，现有质量为m0的子弹以大小为v0的水平速度射入木块并立刻留在木块中，重力加速度为g．下列说法正确的是A.子弹射入木块之后，圆环、木块和子弹构成的系统动量守恒B.子弹射入木块后的瞬间，速度大小为C.子弹射入木块后的瞬间，绳子拉力等于D.子弹射入木块后的瞬间，环对轻杆的压力大于【答案】BD【解析】【详解】A、圆环、木块和子弹构成的系统水平方向没有外力，水平方向动量守恒，A错误B、子弹射入木块后的瞬间，子弹和木块组成的系统水平方向动量守恒，所以可得，，B正确C、子弹射入木块后的瞬间，速度大小为，圆环没有移动，根据圆周运动向心力的构成可知，C错误D、子弹射入木块后的瞬间，环对轻杆的压力等于T+mg，大于，D正确三、实验探究题：本题共2小题，每空2分，共14分。11.某同学利用如图甲所示装置探究两个互成角度的力的合成规律：实验步骤如下：①将力传感器通过一根轻质细绳提起重物保持静止，记下的示数；②将力传感器分别固定在左右两侧杆上，与相连两根轻质细绳连接的结点O处用轻绳OC系上同一重物。系统静止后，记下O点位置，的示数及细绳的方向OA、OB、OC；③在白纸上从O点沿OC反向延长作有向线段，以为对角线作平行四边形，如图乙所示。用毫米刻度尺测出线段的长度分别为；④调整力传感器Q的位置，重复以上步骤。回答下列问题：（1）下列做法有利于减小实验误差的是________。A.两侧杆必须用铅垂线调整为竖直放置，不能左右倾斜B.两个细绳间夹角越大越好C.记录细绳方向时，选取相距较远的两点D.调整力传感器Q的位置时，必须保证结点O的位置不变（2）在误差允许范围内，若与满足关系式________，则能够证明力的合成遵循平行四边形定则。（3）某次实验中，若平衡时两细绳互相垂直，保持绳和结点O的位置不动，取下力传感器Q，将细绳OB绕O点在纸面内逆时针缓慢转动一小角度，此过程中OB绳的拉力________（选填“变大”“变小”或“不变”）。【答案】（1）C（2）（3）变大【解析】【小问1详解】A．实验中研究的是结点O的受力情况，无须两侧杆保持竖直状态，故A错误；B．两绳之间的夹角可以适当大些，便于作图，减小实验误差，但并非越大越好，故B错误；C．记录细绳方向时，应选取相距较远的两点，有利于作出力的图示，便于减小误差，故C正确；D．不论结点在任何位置，平衡时，其它两个力的合力总是与第三力是一对平衡力，故结点的位置可以不同，故D错误。故选C。【小问2详解】在误差允许的范围内，根据几何三角形与力矢量三角形相似，对应边成比例。可得若满足则能够证明力的合成遵循平行四边形定则。【小问3详解】作出结点O受力情况如图所示，若将OB绕O点在纸面内逆时针缓慢转动一小角度，OB与竖直方向夹角减小，可看出绳子OB上的拉力将变大。12.利用气垫导轨验证机械能守恒定律的实验装置如图甲所示，调节气垫导轨水平，将重物A由静止释放，滑块B上拖着的纸带（未画出）被打出一系列的点。对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。图乙给出的是实验中的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两个计数点间还有4个点（图上未画出），计数点间的距离如图中所示。已知重物的质量m＝100g、滑块的质量M＝150g，则：（g取10m/s2，结果保留三位有效数字）(1)在纸带上打下计数点5时的速度v＝_________m/s；(2)在打点0~5的过程中系统动能的增加量ΔEk=_______J，系统势能的减少量ΔEp=________J，由此得出的结论是_______；(3)若某实验小组作出的－h图像如图丙所示，则当地的实际重力加速度g=________m/s2。【答案】①.1.95②.0.475③.0.497④.在误差允许的范围内，系统的机械能守恒⑤.9.70【解析】【详解】(1)[1]由图可知计数点5的瞬时速度为(2)[2][3][4]在打点0~5的过程中系统动能的增加量为系统重力势能的减小量为由此得出的实验结论是在误差允许的范围内，系统的机械能守恒。(3)[5]根据系统机械能守恒得则可知图线的斜率代入数据解得四、计算题：本题共3小题，共40分。解答应当写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的，不能得分。13.如图所示，一滑块（可视为质点）从光滑且足够长的固定斜面底端出发，以初速度沿斜面上行，一段时间后返回斜面底端．已知斜面的倾角为，滑块质量为，重力加速度为．求：（1）滑块沿斜面上行的最大距离；（2）滑块从出发到返回斜面底端过程所用时间；（3）当滑块返回斜面底端时，重力对滑块做功的瞬时功率。【答案】（1）（2）（3）【解析】【小问1详解】物块向上滑动过程中，做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律有mgsinθ=ma1物块向上滑动过程中，物块的加速度大小为a1=gsinθ上滑到顶端速度为0，由位移-速度公式，有有滑块沿斜面上行的最大距离上滑时间【小问2详解】物块向下滑动过程中，做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律有mgsinθ=ma2物块向下滑动过程中，物块的加速度大小为a2=gsinθ