永吉县第四中学2023-2024学年高三上学期9月月考物理卷
一、单选题（每题5分 共45分）
1．甲、乙两物体从同一点出发且在同一条直线上运动，它们的位移﹣时间（x﹣t）图象如图所示，由图象可以得出在内（ ）
A．甲的平均速度等于乙的平均速度
B．4s时甲、乙两物体间的距离最大
C．甲、乙两物体始终同向运动
D．甲、乙两物体间的最大距离为6m
2．如图所示，上表面为四分之一光滑圆弧的物体A静止在粗糙的水平地面上，一小物块B从圆弧底端受到水平外力F的作用缓慢沿圆弧向上移动一小段距离，在此过程，A始终处于静止状态。下列说法正确的是（ ）
A．水平外力F保持不变
B．地面对A的摩擦力逐渐增大
C．A对B的支持力逐渐减小
D．地面对A的支持力逐渐减小
3．如图甲所示，长木板B固定在光滑水平面上，可视为质点的物体A静止叠放在B的最左端。现用F=6 N的水平力向右拉A，经过5 s ，A运动到B的最右端，且其v-t图像如图乙所示。已知A、B的质量分别为1 kg、4 kg，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10 m/s2下列说法不正确的是（ ）
A．A的加速度大小为0.5 m/s2
B．A、B间的动摩擦因数为0.4
C．若B不固定，B的加速度大小为1 m/s2
D．若B不固定，A运动到B的最右端所用的时间为s
4．某同学玩掷飞镖游戏，先后将两只飞镖a、b由同一位置水平投出，已知飞镖投出的初速度va>vb，不计空气阻力，则两只飞镖插在竖直靶上的状态（侧视图）可能是（ ）
A． B． C． D．
5．如图，执行任务的“歼20”战机正沿直线斜向下加速俯冲。将“歼20”简化为质点“O”，用G表示它受到的重力，F表示除重力外其他作用力的等效力，则下图中能正确表示此过程中战机受力情况的是（ ）
A．B．C．D．
6．一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直水平面，圆锥筒固定，有质量相同的小球A和B沿着筒的内壁在水平面内做匀速圆周运动，如图所示，A的运动半径较大，则（ ）
A．A球的角速度必大于B球的角速度
B．A球的线速度必小于B球的线速度
C．A球的运动周期必大于B球的运动周期
D．A球对筒壁的压力必大于B球对筒壁的压力
7．一滑块质量，静止在如图所示的光滑水平面上的点，在方向水平向右、大小为3N的拉力作用下开始运动，同一时刻一小球从水平面上的点正上方某处以初速度水平抛出，一段时间后小球恰好落在滑块上。已知重力加速度大小，点与点的距离，滑块与小球均可视为质点，不计空气阻力。则（ ）
A．滑块运动的加速度大小为
B．小球被抛出时距离点的高度为5m
C．这个过程中滑块的位移大小为
D．这个过程中小球运动的时间为
8．一同学想用自由落体的方法粗测一枯井的深度，他从井口让一小石块自由下落，测得石块到达井底的时间是2s，重力加速度g 取10m/s2，则枯井的深度约为（ ）
A．10m B．20m C．30m D．40m
9．如图是梁同学做引体向上的示意图。若每次完整的引体向上分为身体“上引”（身体由静止开始从最低点升到最高点）和“下放”（身体从最高点回到最低点的初始状态）两个过程，单杠在整个过程中相对地面静止不动。下列说法正确的是（ ）
A．单杠对双手的弹力是由于单杠发生了弹性形变而产生的
B．“上引”过程单杠对双手的弹力大于双手对单杠的弹力
C．“下放”过程单杠对双手的弹力始终小于梁同学受到的重力
D．“下放”过程梁同学均处于失重状态
二、多选题（每题5分 共25分）
10．如图所示，吊篮A、物体B、物体C的质量均为m，B和C分别固定在竖直弹簧两端，弹簧的质量不计。整个系统在轻绳悬挂下处于静止状态。重力加速度为g。现将悬挂吊篮的轻绳剪断，在轻绳刚断的瞬间（ ）
A．物体B的加速度大小为0
B．物体C的加速度大小为0
C．吊篮A的加速度大小为3g
D．A、C间的弹力大小为0.5mg
11．如图所示，在倾角为θ=30°的光滑斜面上，物块A、B质量分别为m和2m。物块A静止在轻弹簧上面，物块B用细线与斜面顶端相连，A、B紧挨在一起但A、B之间无弹力，已知重力加速度为g，某时刻把细线剪断，当细线剪断瞬间，下列说法正确的是（ ）
A．物块A的加速度为0
B．物块A的加速度为
C．物块B的加速度为0
D．物块B的加速度为
12．如图甲、乙所示，河的宽度为d，船在静水中的速率为v1，水流速为v2，现以甲、乙两种方式渡河，则下列说法正确的是（ ）
A．甲比乙渡河时间长
B．渡河最短时间为
C．若，则不能到达正对岸
D．若，如图乙，则渡河时间为
13．雾霾天气对公路、铁路、航空、航运等均产生重要影响，雾、霾会造成空气质量下降，影响生态环境，给人体健康带来较大危害，在我国治理雾霾已刻不容缓，在一大雾天，一辆小汽车以30m/s的速度行驶在高速公路上，突然发现正前方30m处有一辆大卡车以10m/s的速度同方向匀速行驶，小汽车紧急刹车，刹车过程中刹车失灵，如图所示，a、b分别为小汽车和大卡车的图象，以下说法正确的是（ ）
A．因刹车失灵前小汽车已减速，不会追尾 B．在时追尾
C．在时追尾 D．若刹车不失灵不会追尾
14．如图所示，倾角为θ的斜面体c置于水平地面上，物块b置于斜面上，通过跨过光滑定滑轮的细绳与小盒a连接，连接b的一段细绳与斜面平行，连接a的一段细绳竖直，a连接在竖直固定在地面的弹簧上。现向盒内缓慢加入适量砂粒，a、b、c始终处于静止状态。下列判断正确的是（ ）
A．弹簧的弹力可能增大
B．地面对c的支持力一定减小
C．地面对c的摩擦力可能不变
D．c对b的摩擦力可能减小
三、实验题（每空3分 共计9分）
15．如图（a），某同学设计了测量铁块与木板间动摩擦因数的实验。所用器材有：铁架台、长木板、铁块、米尺、电磁打点计时器、频率50Hz的交流电源，纸带等。回答下列问题：
（1）铁块沿木板下滑的加速度的表达式a= （用木板与水平面的夹角θ、重力加速度g和铁块与木板间动摩擦因数μ表示）
（2）某次实验时，调整木板与水平面的夹角θ=30°。接通电源。开启打点计时器，释放铁块，铁块从静止开始沿木板滑下。多次重复后选择点迹清晰的一条纸带，如图（b）所示，图中的点为计数点（每两个相邻的计数点间还有4个点未画出）。重力加速度为10 m/s2。可以计算出铁块的加速度为 m/s2，（结果保留2位小数），铁块与木板间的动摩擦因数为 （结果保留2位小数）。
四、解答题（16题9分，17题12分）
16．航拍仪是一种拍摄仪器，具有体积小、使用灵活、机动性强等优点。在一次拍摄中，航拍仪从地面由静止启动，获得竖直向上、大小恒定的升力F，开始匀加速起飞，经过一段时间后航拍仪突然出现故障而失去动力，航拍仪在上升过程的速度随时间变化图像如图所示。已知航拍仪的质量，它在竖直运动过程中受到的空气阻力不变，方向与速度方向相反。求：（1）航拍仪上升的最大高度；
（2）航拍仪在上升过程中受到的空气阻力大小；
（3）航拍仪匀加速起飞时升力的大小。
17．如图所示，人骑摩托车做腾跃特技表演，沿曲面冲上高0.8m顶部水平的高台，接着以v=3m/s的水平速度离开高台，落至地面时，恰能无碰撞地从A点沿圆弧切线方向进入光滑竖直圆弧轨道，并沿轨道下滑。A、B为圆弧两端点，其连线水平。已知圆弧半径为R=1.0m，人和车的总质量为180kg，特技表演的全过程中，阻力忽略不计。（计算中取g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6）
(1)求从高台飞出至到达A点，人和车运动的水平距离s。
(2)若人和车运动到圆弧轨道最低点O时的速度v'=m/s，求此时对轨道的压力大小。
(3)求人和车从平台飞出到达A点时的速度大小及圆弧轨道对应的圆心角θ。
参考答案：
1．A
【详解】A．由图像可知，在内甲、乙的位移都是，所以甲的平均速度等于乙的平均速度，故A正确。
B. 4s时甲、乙两物体处于同一位置，距离最小，故B错误；
C．图像的斜率等于速度，可知在内甲、乙都沿正向运动，运动方向相同；2s后甲沿负向运动，乙仍沿正向运动，运动方向相反，故C错误；
D．内甲乙同向运动，甲的速度较大，两者距离不断增大；后甲反向运动，乙仍沿原方向运动，两者距离减小，则时甲、乙两物体间的距离最大，最大距离为
故D错误。
故选A。
2．B
【详解】对滑块受力分析，受到支持力、水平拉力与重力，如图所示
设物体所在处斜面倾角为θ，因处于平衡状态，水平外力为 F=mgtanθ
曲面物体A对小物块B的支持力为
A．缓慢沿曲线面向上移动一小段距离的过程中，θ增大，则水平外力F增大，故A错误；
B．整体水平方向受力平衡，可得地面对物体A的摩擦力
f=F
所以地面对物体A的摩擦力逐渐增大，故B正确；
C．缓慢沿曲线面向上移动一小段距离的过程中，θ增大，cosθ减小，曲面物体A对小物块B的支持力逐渐增大，故C错误；
D．把AB看成一个整体，根据竖直方向受力平衡可得地面对曲面物体A的支持力不变，故D错误。
故选B。
3．A
【详解】A．根据v-t图像可知，物体A的加速度大小为
A错误；
B．以A为研究对象，根据牛顿第二定律可得：
代入数据得：
B正确；
C．若B不固定，B的加速度大小为
C正确；
D．由题图乙知，木板B的长度为
若B不固定，设A运动到B的最右端所用的时间为t，根据题意可得
代入数据解得
D正确。
故选A。
4．C
【详解】两只飞镖由同一位置水平投出，即两只飞镖的水平位移相同，则运动时间分别为
由于， 所以；其竖直位移分别为
则，即飞镖a插在竖直靶上的位置较高。飞镖的速度方向与水平方向夹角的正切值分别为
由于， 所以，即飞镖b插在竖直靶上时飞镖的速度方向与水平方向夹角较大。 故选C。
5．A
【详解】执行任务的“歼20”战机正沿直线斜向下加速俯冲，则所受的合力方向应该和运动方向在同一直线上，否则就要做曲线运动。
故选A。
6．C
【详解】ABC．以小球为研究对象，对小球受力分析，小球受力如图所示
由牛顿第二定律得
解得
则
由图示可知，对于AB两个球来说，重力加速度g与角θ相同，A的转动半径大，B的半径小，因此，A的角速度小于B的角速度，A的线速度大于B的线速度，A的周期大于B的周期，AB错误；C正确；
D．由受力分析图可知，球受到的支持力
由于两球的质量m与角度θ相同，则桶壁对AB两球的支持力相等，由牛顿第三定律可知，两球对桶壁的压力相等，D错误。
故选C。
7．B
【详解】A．滑块运动的加速度大小为
选项A错误；
BD．两物体相遇时满足
解得
t=1s
则小球被抛出时距离点的高度为
选项B正确，D错误；
C．这个过程中滑块的位移大小为
选项C错误；
故选B。
8．B
【详解】根据自由落体的运动规律
得
故选B。
9．A
【详解】A．单杠对双手的弹力是由于单杠发生了弹性形变要恢复原状而产生的，故A正确；
B．单杠对双手的弹力和双手对单杠的弹力是一对相互作用力，大小相等，故B错误；
CD．“下放”向下减速过程，加速度向上，处于超重状态，单杠对双手的弹力大于梁同学受到的重力，故CD错误；
故选A。
10．AD
【详解】A．在轻绳刚断的瞬间，弹簧的弹力不能突变，则物体B受力情况不变，故物体B的加速度大小为零，选项A正确；
BC．将C和A看成一个整体，根据牛顿第二定律得
aAC===1.5g
（F为弹簧弹力大小，F=mg）即A、C的加速度大小均为1.5g，故B、C错误；
D．剪断轻绳的瞬间，A受到重力和C对A的作用力，对A有
FC+mg=maAC
得
FC=maAC-mg=0.5mg
故D正确。
故选AD。
11．BD
【详解】剪断细线前，弹簧的弹力
细线剪断的瞬间，弹簧的弹力不变，仍为；
剪断细线瞬间，对A、B看成一个系统，加速度为
即A和B的加速度均为，故BD正确，AC错误。
故选BD。
12．BC
【详解】ABD．船在静水中的速度与河岸垂直时渡河时间最短，由图示可知，甲的渡河时间最短，为
图乙中，由题图知，乙渡河时间为
显然
故AD错误，B正确；
C．若，则船的合速度不可能垂直对岸，则船不可能垂直过河，船不能到达正对岸，故C正确。
故选BC。
13．CD
【详解】ABC．从图像中可以看出，小汽车刹车失灵前的加速度
刹车失灵后的加速度
假设能追尾，设追尾时间为t，则小汽车刹车失灵前的位移
小汽车刹车失灵后的位移
大卡车的位移
由
得
则假设成立，故AB错误，C正确；
D．如果刹车不失灵，则在时两车速度相同，此时小汽车的位移
大卡车的位移
故这时没有追尾，以后两车间距会越来越大，更不会追尾，故D正确。
故选CD。
14．BD
【详解】ABC．向盒内缓慢加入适量砂粒，a、b、c始终处于静止状态，则弹簧形变量不变，弹簧的弹力不变；对a分析可知，a处于静止状态，加入适量砂粒后重力变大，弹簧弹力不变，则绳子的张力变大，对b与c整体分析，受重力、支持力、拉力和向左的静摩擦力，故地面对c的支持力一定减小，摩擦力一定变大，故B正确，AC错误。
D．盒子a受重力、拉力和弹簧的弹力而平衡，随着沙子质量的增加，但由于不知道b的重力沿着斜面方向的分力与细线拉力的大小关系，故不能确定c对b的静摩擦力的方向，静摩擦力可能增加、可能减小，有可能先减小后增大，故D正确。
故选BD。
15．（1）34m；（2）12N；（3）34N
【详解】（1）当航拍仪速度减为零时上升的高度达到最大，高度为图像所围成的面积
（2）设减速阶段加速度大小为，v-t图像的斜率表示物体的加速度
根据牛顿第二定律可知
即
（3）设加速阶段加速度大小为，根据v-t图像可知
利用牛顿第二定律
得
16．（1）1.2m；（2）7740N；（3）5m/s，106°
【详解】(1)人和车从高台飞出至到达A点做平抛运动，竖直方向上有H=g
水平方向上有 s=vt1
联立并代入数据解得 t1=0.4s，s=1.2m
(2)在圆弧轨道最低点O，由牛顿第二定律得
N-mg=m
代入数据解得 N=7740N
由牛顿第三定律可知，人和车在圆弧轨道最低点O对轨道的压力大小为7740N。
(3)人和车到达A点时，竖直方向的分速度 vy=gt1=4m/s
到达A点时的速度
vA==5m/s
设vA与水平方向的夹角为α，则
sinα=
解得α=53° 所以 θ=2α=106°
17．（1）2N，方向沿斜面向下；（2）4kg；（3）6s
【详解】（1）对P、Q受力分析，由平衡条件有
解得
方向沿斜面向下；
（2）P从静止开始做匀加速运动，由运动学公式
对P、Q受力分析，由牛顿第二定律有
联立以上方程解得
（3）P由静止开始向上运动2s内的位移为
剪断轻绳后对P受力分析，由牛顿第二定律有
设经时间t1速度减为零，所发生的位移为x1，则
达到最高点后物块P将继续沿斜面下滑，由牛顿第二定律有
由运动学公式
解得
18．（1）4 s，2.5×103 N；（2）20 s；（3）45 m
【详解】（1）以汽车初速度方向为正方向，汽车的速度
v1＝36 km/h＝10 m/s
由于刹车过程所受阻力不变，因此汽车做匀减速直线运动，末速度为0，此过程平均速度
根据平均速度的定义得
解得刹车时间t＝4 s
末速度0＝v1＋at
解得刹车加速度a＝－2.5 m/s2
根据牛顿第二定律得Ff＝ma，解得Ff＝－2.5×103 N
阻力方向与初速度方向相反，大小为2.5×103 N。
（2）小朋友全部通过所需时间
等待时间
解得t0＝20 s
（3）超速行驶的速度v2＝54km/h＝15 m/s
根据速度位移关系得0－v22＝2ax，解得x＝45 m
19． 1.97 0.35
【详解】（1）[1]对铁块，由牛顿第二定律可得
铁块沿木板下滑的加速度
（2）[2][3]相邻两计数点间的时间间隔
T=0.1s
由逐差法可得，物体的加速度为
根据
摩擦因数为
20． 电火花 0.80 0.15 大于
【详解】（1）[1]电火花打点计时器的工作电压是220V，因此选用电火花打点计时器；
（2）①[2]根据逐差法得
解得
②[3]根据牛顿第二定律可得
解得
③[4]若考虑到空气阻力以及纸带与打点计时器之间的摩擦力，则计算中的活动摩擦力大于真实值，因此测得的动摩擦因数偏大。
