2024-2025学年安徽省合肥市一六八中学高三（上）月考
物理试卷（10月）
一、单选题：本大题共8小题，共32分。
1.物理学是建立在实验基础上的自然科学，在物理实验探究中需要用到不同的实验器材，如图下列几个实验中一定会用到天平的是( )
A. 利用打点计时器测加速度
B. 验证平行四边形定则
C. 验证机械能守恒定律
D. 验证动量守恒定律
2.如图所示，杂技演员在表演“水流星”节目时，用长为细绳系着的盛水的杯子，在竖直平面内做圆周运动，已知重力加速度为。下列说法中正确的是( )
A. “水流星”在最高点时，水对杯底一定有压力
B. “水流星”在最高点时，盛水杯子的速度一定不为零
C. “水流星”在最低点速度如果小于时，一定会有水洒出来
D. “水流星”向下运动时处于失重状态，向上运动时处于超重状态
3.月日安徽首个无人机外卖正式落地在巢湖岸边，合肥市联合某推出外卖无人机配送服务，给市民带来了方便，现有一质量为的无人机升空悬停后，从外卖点由静止开始运动沿直线水平飞向顾客所在地，先以恒定的功率飞行，速度达到，接着发动机产生恒定的水平牵引力继续飞行，速度达到，此时发动机功率为。后保持的功率飞行，设空气阻力恒定，由题中所给的信息，下列计算有误的是( )
A. 第一秒内的位移大小为 B. 空气阻力大小为
C. 第二秒末无人机的动能为 D. 无人机的最大速度为
4.巴黎奥运会上，中国跳水运动员全红婵从高度为的跳台上以起跳，完成了一系列高难度动作后，以某速度入水。假设她在空中的运动可视为先做竖直上抛运动与后做自由落体运动的组合，且忽略空气阻力。当她入水时，为了减小水花，她迅速伸直双臂并调整身体姿态，使得重心在入水后下沉到离水面约深时速度减为零。设水的阻力恒定，全红婵质量大约为。重力加速度，则下列说法正确的有( )
A. 全红婵在空中做动作能利用的时间为
B. 全红婵入水后，水对她的阻力与其重力之比为
C. 在整个过程中重力对全红婵做的功为
D. 起跳过程中跳台对全红婵不做功
5.有三根长度皆为的不可伸长的轻绳，其中两根的一端固定在天花板上的点，另一端分别固定质量均为的小球和，间拴第三根轻绳，两球在恒定的水平外力让连接的轻绳恰好拉直，如图所示，现将绳剪断，由于阻力，两球将会在新的位置保持平衡，。则下列说法正确的是( )
A.
B. 绳与竖直方向夹角为
C. 两球系统机械能减少了
D. 做的功为
6.滑雪运动是年青朋友们比较喜欢的一种运动，某同学对此运动建立如下的模型，如图所示，粗糙的斜面与水平面相连接，水平面上一木块以某初速度从点水平滑出并开始计时，设距点的水平距离为，水平速度为。则由于点速度的不同，存在几种可能的运动图像如下列选项所示，其中表示摩擦力做功最大的是( )
A. B.
C. D.
7.在篮球比赛中，开场跳球时，裁判从某一高度沿竖直向上抛出篮球，篮球沿竖直方向返回原高度。假设篮球在运动过程中受到的空气阻力大小不变，下列说法正确的是( )
A. 下降过程受重力冲量的大小等于上升过程受重力冲量的大小
B. 下降过程受重力冲量的大小小于上升过程受重力冲量的大小
C. 下降过程动量的变化率小于上升过程动量的变化率
D. 下降过程动量的变化率等于上升过程动量的变化率
8.与地球公转轨道“外切”的小行星甲和“内切”的小行星乙的公转轨道如图所示，假设这些小行星与地球的公转轨道都在同一平面内，已知地球的公转半径为，公转周期为，小行星甲的远日点到太阳的距离为，小行星乙的近日点到太阳的距离为，引力常量为，下列说法正确的是( )
A. 小行星甲与太阳的连线和小行星乙与太阳的连线在相同时间内扫过的面积相等
B. 小行星乙在远日点的加速度大小等于地球公转的加速度大小
C. 小行星甲的公转周期为
D. 太阳的密度为
二、多选题：本大题共2小题，共10分。
9.如图所示，一篮球以水平初速度碰撞篮板后水平弹回，速率变为原来的倍，碰撞时间忽略不计，弹回后篮球的中心恰好经过篮框的中心。已知篮球的质量为，半径为，篮框中心距篮板的距离为，碰撞点与篮框中心的高度差为，不计摩擦和空气阻力，则( )
A. 此碰撞过程属于非弹性碰撞，但篮球和篮框组成的系统动量守恒
B. 篮球损失的机械能为
C. 篮球的水平初速度大小为
D. 若在其他条件不变，仅使变小的情况下，要使篮球中心经过篮框中心，应使碰撞点更高
10.如图所示，半径为、圆心为的大圆环固定在竖直平面内，在大圆环竖直对称轴的两侧的位置上固定两个小圆环。一根轻质长绳穿过两个小圆环，它的两端各栓有质量为的小球，在两个小圆环间绳子的中点处，挂上一个质量的重物，然后无初速释放重物。则下列判断正确的是( )
A. 重物下降的最大距离
B. 两轻绳对先做正功后做负功
C. 重物下降到圆心时与速度之比为
D. 重物下降到圆心时与速度之比为
三、实验题：本大题共2小题，共23.2分。
11.某同学利用如图所示的气垫导轨装置做“探究动能定理”实验。气垫导轨上质量为的滑块通过轻质细绳绕过滑轮与质量为的钩码相连，绳子的悬挂点与拉力传感器相连，滑块上遮光条宽度为。实验时，滑块由静止释放，测得遮光条通过光电门的时间为，拉力传感器的读数为。不计滑轮的质量，不计滑轮轴、滑轮与轻质细绳之间的摩擦。
对于上述实验操作和注意事项，下列说法正确的是______。
A.实验过程中钩码处于超重状态
B.钩码的质量要远小于滑块质量
C.本实验需要用刻度尺测量出钩码下落的高度
D.拉力传感器的读数等于滑块所受合外力
实验时记录滑块的初位置与光电门的距离及挡光条通过光电门的时间，测得多组和值。应用图像法处理数据时，为了获得线性图像应作图像_____选填“、或”，该图像的斜率_____。
12.在验证机械能守恒定律的实验中，某同学采用如下图装置，绕过定滑轮的细线上悬挂质量相等的重物和，在下面再挂钩码。已知打点计时器所用交流电源的频率为。
如图所示，在重物下方固定打点计时器，用纸带连接，测量的运动情况。下列操作过程正确的是______。
A.安装打点计时器时要竖直架稳，使其两限位孔在同一竖直线上
B.固定打点计时器时应将复写纸定位轴置于系重物的细线的正下方
C.实验时先接通电源再释放重物
D.应选取最初第、两点间距离接近的纸带
某次实验结束后，打出的纸带的一部分如图所示，、、为三个相邻计时点。则打下点时重锤的速度_____；结果保留三位有效数字
如果本实验室电源频率小于，则瞬时速度的测量值_____选填“偏大”或“偏小”；
已知重物和的质量均为，钩码的质量为，某次实验中从纸带上测量重物由静止上升高度为时对应计时点的速度为，取重力加速度为，则验证系统机械能守恒定律的表达式是_____；
为了测定当地的重力加速度，改变钩码的质量，测得多组和对应的加速度，作出图像如图所示，图线与纵轴截距为，则当地的重力加速度为_____。
四、简答题：本大题共1小题，共11.6分。
13.图甲是安徽合肥某公园里一个质量为的小明在距离水面高的塔吊上做“蹦极跳”，拉伸前，长度为的弹性绳一端缚着他的双脚，另一端固定在塔吊上的点，其模型如图乙所示，小明从点开始自由下落，到点时的速度最大，达到的最低点为水面上的点，假定弹性绳在拉伸状态遵循胡克定律。不计空气阻力、绳的重力且小明可近似看作质点，取。
取点为坐标原点，竖直向下为轴正方向，弹性绳对游客的弹力为，请在图丙中画出随变化的示意图，并推导绳弹性势能的表达式；
求弹簧的劲度系数和小明的最大速度。
五、计算题：本大题共2小题，共23.2分。
14.如图所示，倾角为的足够长的斜面固定在水平面上，斜面上放一长度为、质量的木板，与斜面间的动摩擦因数，木板在沿斜面向下的恒力的作用下从静止开始下滑，经时间，将一质量为的可视为质点的物块无初速地轻放在木板的最下端，物块与木板间的动摩擦因数，当物块与木板速度相同时撒去恒力，最终物块会与木板分离。取，不计空气阻力试求：
时木板速度的大小；
从物块放上木板到与木板共速的时间为，求及；
木板上表面摩擦生的热。
15.如图所示，是一个倾角为的足够长倾斜轨道，在处与水平面平滑连接，是由两个半径为的半圆管组成的“”形轨道，是以为圆心的四分之一圆弧面。从某位置由静止释放一个质量为的小物块，小物块恰好能运动到点。已知小物块和斜面间动摩擦因数为，其余部分摩擦不计，重力加速度为。求：
小物块在点对轨道的压力大小；
小物块从轨道释放点到水平面的高度；
若小物块停在点后给小物块一个微小扰动视为从静止出发使其向右运动，求小物块落地点到点的距离只需要写出结论即可。
参考答案
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
偏大
13.根据胡克定律则有弹性绳的弹力为
弹性绳对小明的弹力随位移变化关系的图线如图所示
在图中，图线与轴所围面积表示弹力做的功，则在游客从 变为的过程中，弹力做的功为
所以弹性绳的弹性势能为
从到的过程
则有
由可知
解得
在点的速度最大，设伸长量为 ，则此时弹力等于重力，则有
可得
从到由能量守恒有
解得
14.解析：设物块没放时，木板加速下滑的加速度大小为，则
解得：
时木板速度的大小设为，则，解得
物块放到木板上后到达相同速度前，设木板的加速度大小为，物块的加速度的大小为，则
解得：
解得：
可得：，
解得：，
设时间内木板和物块的位移分别为和，则
，
由于，故物块不能从木板上端分离。
因为，所以同速后物块相对于木板下滑，物体放到木板上到达到速度时，物体的位移
木板的位移
物体相对木板向上运动
撤去后，木板速度变慢，物体最终从木板下端离开木板，由功能关系知木板上表面摩擦生的热
解得
15.；；
【详解】小物块恰好能运动到点，可知在点时的速度为零，则由到由机械能守恒定律
在点时
解得
从释放点到水平面由动能定理
解得
物块在点脱离，设该位置与点连线与水平方向夹角为，则
由机械能守恒
解得
物块脱离以后做斜下抛运动，则
物块落地点到点的距离
联立解得
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