长春市南关区2023-2024学年高三上学期9月月考
物理试题
一.选择题（1-7 单选，8-10 多选，单选每题 4 分，多选每题 6 分，错选 0 分，漏选 3 分,
总分 46 分）
某同学利用手机导航从城港大桥出发步行前往木兰陂进行研学活动。已知该同学从起点步行到终点的路程为 3.2km，用时 40min，起点到终点的直线距离为 2.6km，则从起点步行到终点的过程中（ ）
A．该同学的位移大小为 3.2km B．该同学的平均速率约为 1.3m/s
该同学的平均速度大小约为 1.3m/s
若以该同学为参考系，木兰陂是静止的
如图所示为智能机器人协助派件员分拣快递的场景，派件员将包裹放在机器人的水平托盘上后，机器人通过扫码读取目的地信息，并生成最优路线，将不同目的地的包裹送至不同的
4.1889 年第一届国际计量大会批准制造的“国际千克原器”保存在巴黎西郊一间地下储藏室内，其质量受空气污染和氧化等因素影响出现细微变化，已难以适应现代精密测量要求，因此 2018 年 11 月 16 日，第 26 届国际计量大会决定，千克由普朗克常量 h 及米和秒定义，即
则普朗克常量 h 的单位可表示为（ ）
A．J s B．N m C．W D． kg m s2
打弹弓是一款传统游戏，射弹花样繁多，燕子钻天是游戏的一种，如图所示，一表演者将弹丸竖直向上射出后，弹丸上升过程中在最初 1s 内上升的高度与最后 1s 内上升的高度之比为 9:1，不计空气阻力，重力加速度 g=10m/s2，则弹丸在上升过程中最初 1s 内中间时刻的速度大小和上升的最大高度分别为
（ ）
A．45m/s；125m B．45m/s；75m C．36m/s；125m D．36m/s；75m
滑雪运动是 2022 年北京冬季奥运会主要的比赛项目。如图所示，水平滑道上运动员 A、B
(
1
)间距 x0 10 m 。运动员 A 以速度v0 5 m / s 向前匀速运动。同时运动员 B 以初速度v1 8 m / s 向前匀减速运动，加速度的大小a 2 m / s2 ，运动员 A 在运动员 B 继续运动x 后追上运动员 B，
位置，从而实现包裹的分拣功能。关于机器人和包裹，下列说法正确的是（ ）
A．若机器人加速前进则包裹对水平托盘的摩擦力方向向后B．包裹受到向上的支持力是包裹发生形变产生的
C．包裹对机器人的压力和机器人对包裹的支持力是一对平衡力 D．包裹随着机器人一起做匀速直线运动时，包裹受到向前的摩擦力
3.如图所示，餐厅服务员水平托举菜盘给顾客上菜。若服务员托举菜盘先匀速前行，此时手对菜盘的作用力大小为 F1，当服务员沿水平直线加速向前运动的过程中，手对菜盘的作用力大小为 F2，下列说法正确的是（ ）
则x1 的大小为（ ）
A．4 m B．10 m
C．16 m D．20 m
7. 如图所示，P、Q 两物体的质量分别为mP 2 kg 、mQ 3 kg ，二者间用轻弹簧连接，在大小为F1 12 N 、F2 2 N 的水平力作用下，沿光滑水平面做匀加速直线运动。撤去F1 的瞬间，
P、Q 的加速度大小分别为（ ）
8.(多选）足球比赛中，某队甲、乙队员表演了一次精彩的直塞球传递：在甲、乙相距 L 时， 甲将足球以 15m/s 的初速度沿水平地面传出，速度方向沿甲、乙连线，在球传出的同时，乙由静止开始沿二者连线向远离甲的方向运动，其运动过程的 v—t 图像如图所示，当 t = 3s
时乙与球到达同一位置，重力加速度为 10m/s2，下列说法不正确的是（ ）
A．0 ~ 3s 内球一直在靠近乙
B．球所受阻力大小是其重力的 C．相遇时乙队员的位移为 33.75m D．甲乙相距 L 为 12.5m
9.(多选）工地工人用如图所示的方法将带挂钩的重物拉起。不可伸长的轻绳 AB 两端分别固定于刚性直杆上的 A、B 两点，轻绳 AB 长度大于 A、B 两点间的距离，杆右端用铰链固定在墙壁上。现将挂钩挂在轻绳 AB 上，工人用另一轻绳连接杆的左端通过滑轮缓慢将杆左端拉起，开始时左端低于右端，不计挂钩与绳之间的摩擦。在工人将杆拉起到左端高于右端的过程中，下列说法正确的是（ ）
轻绳 AB 的张力变大
轻绳 AB 的张力先变大后变小
轻绳 AB 对挂钩的作用力不变
轻绳 AB 对挂钩的作用力先变大后变小
10.(多选）如图甲所示，一足够长的水平传送带以某一恒定速率顺时针转动，一根轻弹簧一端与竖直墙壁连接，另一端与物块不栓接。物块将弹簧压缩一段距离后置于传送带最左端无初速度释放，物块向右运动受到的摩擦力 f 随位移 x 的关系如图乙所示，x0 为已知量，则下列说法正确的是（ ）
A．工件在传送带上先加速，后减速B．工件向右运动 2x0 后与弹簧分离
弹簧劲度系数
无初速释放物块瞬间，弹簧压缩量为 2x0
二.实验题（18 分）
11.（9 分）如图所示，某同学在做“研究匀变速直线运动”的实验中，所用交流电的频率等于
50Hz，由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带的一部分如图 1 所示，
每 5 个计时点选为一个计数点。该同学将纸带从每个计数点处截断，得到 6 条短纸带，再把
6 条短纸带的下端对齐贴在纸上，以纸带下端为横轴建立直角坐标系，并将刻尺边缘紧靠纵
轴，其示数如图 2 所示（结果保留两位有效数字）。
打下计数点“5”时小车的速度大小为 m/s；
小车的加速度大小为 m/s2；
在某次实验中，若该同学所用交流电的频率大于 50Hz，则加速度的测量值 真实值
（选填“>”“=”“<”）。
12.(9 分）某实验小组利用如图所示的实验装置测量橡皮绳的劲度系数。将手机悬挂在橡皮绳下，手机软件中的“定位”功能可以测量手机竖直方向上的位移。
实验小组进行了如下主要的实验步骤
a.安装实验器材，橡皮绳分别与手机和铁架台连接，手机重心和橡皮绳在同一竖直线； b.手掌托着手机，使橡皮绳处于原长状态，打开手机中的位移传感器软件；
缓慢释放手机，当手机平衡时记录下手机下降的高度 x0；
在手机下方悬挂质量为 m=50g 等重钩码，缓慢释放，当钩码平衡时记录手机下降的高度 x；
重复上述第 4 步操作；
作出钩码数量 n 及对应手机从橡皮绳原长开始下降高度 x 的关系图像，如图所示。根据 n-x 图像，回答以下问题：
不挂钩码时，橡皮绳的伸长量为 x0= cm;
该橡皮绳的劲度系数 k = N/m（取 g=9.8 m/s ）；
通过分析计算可得到手机的质量为 kg.
三.计算题（36 分）
13.（9 分）如图所示，半径为 r 圆柱体 B、C 固定在两个不计质量、不计厚度的相同水平底座上，且 B、C 靠在一起，底座与水平面间的动摩擦因数为μ，圆柱体 A（半径为 r）放在圆柱体 B、C 的上方，三者处于静止状态，质量关系为 mA＝2mB＝2mC＝2m，三个圆柱面间均光滑，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为 g。
求 B 对 A 的支持力 FN。
要使系统保持静止状态，求μ的最小值。
14.（11 分）如图所示，一足够长的斜面倾角为 37°，斜面 BC 与水平面 AB 圆滑连接。质量m＝2 kg 的物体静止于水平面上的 M 点，M 点距 B 点之间的距离 L＝9 m，物体与水平面和斜面间的动摩擦因数均为μ＝0.5，现使物体受到一水平向右的恒力 F＝14 N 作用，运动至 B 点时撤去该力(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，取 g＝10 m/s2)。则
物体到达 B 点时的速度是多大？
物体在斜面上滑行的时间是多少？（答案可以含根号）
15.（16 分）如图所示，质量 M=2kg 的木板 A 静置于水平面上，质量 m=1kg 的小滑块 B 静置于 A 的右端，现给 A 一水平向右的初速度 v0=6m/s，B 在相对于 A 的运动过程中恰好没有滑落，已知 A、B 间，A 与地面间的动摩擦因数均为μ=0.2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力， 取 g=10m/s2。求：
（1）A 刚获得初速度时 A、B 加速度的大小 aA、aB；
（2）A 的长度 L；
（3）A 在地面上滑行的距离 x.高三年级上学期月考
3 5
14.（11 分）【答案】 (1)6 m/s (2)(0.6＋ ) s
物理答案 5
【详解】(1)在水平面上，根据牛顿第二定律可知 F－μmg＝ma-----------------------------（2分）
解得 a＝2 m/s2
M到 B，根据速度与位移关系式可知 v2B＝2aL----------------------------------------------------（2分）
解得 vB＝6 m/s--------------------------------------------------------------------------------------------------（1分）
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 (2)物体在斜面上向上运动，根据牛顿第二定律可知 mgsinθ＋μmgcos θ＝ma1-----（1分）
代入数据解得 a1＝10 m/s2
B A B A A C D CD BC BCD
根据速度与位移关系式可知 v2B＝2a1x-----------------------------------------------------------------（1分）
二、实验题（18分，每空 3分） 解得 x＝1.8 m
11.【答案】 0.68 ； 0.70 ； < .
由 vB＝a1t1--------------------------------------------------------------------------------------------------------（1分）
12.【答案】 1.50 ； 98 ； 0.15 .
得 t1＝0.6 s
三、计算题（36分）
因μ＜tan θ，所以物体速度减为零后会继续下滑，下滑时根据牛顿第二定律可知
13. 9 2 3 3（ 分）【答案】（1） mg；（2）
3 6 mgsin θ－μmgcos θ＝ma2 -------------------------------------------------------------------------------（1分）
【详解】（1）如图，对 A受力分析，由对称性可知 C对 A的作用力与 B对 A的作用力大小相等，
解得 a2＝2 m/s2
F
设 CA
FBA FN
x 1由 ＝ a2t22---------------------------------------------------------------------------------------------------------（1分）
2
2FN cos30 2mg则 ----------------------------------------------------（2分） t 3 5得 2＝ s
2 3 5
解得求 B对 A的支持力 FN mg ------------------------------（1分）3 所以物体在斜面上滑行的总时间
（2）对 B受力分析，如图
t＝t1＋t2＝(0.6 3 5＋ ) s--------------------------------------------------------------------------------------（1分）
水平方向： f FN sin ------------------------------------------（2分） 5
竖直方向： N FN cos mg ----------------------------------（2分）
由最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则 f N ---------------（1分）
解得 3 --------------------------------------------------------（1分）
6
1
{#{QQABYIQQaSAAgggCAgoAABBJIAAAAAQggCCUQQQWliCAgCCAQGkQAkABACAAAAoCOoxOEgAFEAMAAMAAAAQARQNQANBACBAC=A}#=}}#}
15.（16分）【答案】 (1)aA=4m/s2，aB=2m/s2；（2）3m；（3）5m
【详解】（1）对 B由牛顿第二定律有： mg maB ,aB 2m/s
2 -------（2分）
对 A由牛顿第二定律有： mg (m M )g Ma ,a 4m/s 2A A -----（2分）
（2）设经过 t时间 AB共速，有a t v a t ----------------------------------(2分）B 0 A
解得 t=1s
1
A 2的位移 xA v0t aAt --------------(1分）2
xA 4m
B x 1 a t 2的位移 B B -------------------------------------------------------------------(1分）2
xB 1m
A的长度L xA xB -------------------------------------------------------------------(1分）
解得 L=3m ----------------------------------------------------------------------------------(1 分）
（3）A、B 共速后，一起匀减速滑行，对 A、B整体由牛顿第二定律有：
μ（M+m）g=（M+m）a ---------------（2分）
a=2m/s2
A在滑行阶段满足：
vA v0 aAt - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -（- 1分）
vA 2m/s
2
x ' v AA - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -（- 1分）2a
x 'A 1m
x xA x
'
A - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -（- 1分）
代入数值解得：x==5m-------------------------------------------------------------------(1分）
2
{#{QQABIYQQaSAAgggCAgoAABBJIAAAAAQggCCUQQQWliCAgCCAQGkQAkABACAAAAoCOoxOEgAFEAMAAMAAAAQARQNQANBACBAC=A}#=}}#}
