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山东省泰安第一中学2024-2025学年高三上学期10月月考物理试题
一、单选题
1．下列说法正确的是（　　）
A．引力常量由英国物理学家卡文迪什利用扭秤实验测出
B．由开普勒第一定律可知，所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动
C．由可知，当r趋于零时万有引力趋于无穷大
D．由开普勒第三定律可知，所有行星轨道半长轴的三次方与公转周期的二次方的比值都相等，即，其中k与行星有关
2．2023年12月27日，我国在酒泉卫星发射中心使用快舟一号甲运载火箭，采取一箭四星的方式成功将天目一号气象星座19-22卫星发射升空。若天目一号卫星绕地球的运行可视为匀速圆周运动，其轨道离地高度h小于静止卫星的离地高度，地球的半径为R，地球表面附近重力加速度大小为g，忽略地球的自转，下列关于天目一号卫星的说法正确的是（　　）
A．从发射到进入预定轨道整个过程均处于失重状态
B．进入预定轨道后的运行速度大小为
C．进入预定轨道后的向心加速度大小为
D．进入预定轨道后的运行周期大于24小时
3．用两根轻绳连接两个球A和B，其中一根绳的另一端固定在一个竖直转轴上，如图所示，当两球随转轴一起匀速转动时两球所处的位置可能是图中的哪一个（ ）
A． B． C． D．
4．某电视台正在策划“快乐向前冲”节目的场地设施，如图所示，AB为水平直轨道，上面安装有电动悬挂器，可以载人（人可看作质点）运动，下方水面上漂浮着一个匀速转动半径为R=1m铺有海绵垫的转盘，转盘轴心离平台的水平距离为L、平台边缘与转盘平面的高度差H=3.2m。选手抓住悬挂器后，按动开关，在电动机的带动下从A点沿轨道做初速度为零，加速度为的匀加速直线运动，起动后2s人脱离悬挂器。已知人与转盘间的动摩擦因数为μ=0.4，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为。则（　　）

A．人随悬挂器水平运动的位移大小2m
B．人脱离悬挂器时的速率2m/s
C．当L=5.2m时选手恰好落到转盘的圆心上
D．人相对转盘静止后不会被甩下，转盘的角速度不应超过2rad/s
5．如图所示，原长为l的轻质弹簧，一端固定在O点，另一端与一质量为m的小球相连。小球套在竖直固定的粗糙长杆上，与杆之间的动摩擦因数为0.5。杆上M、N两点到O点的距离均为l，P点到O点的距离为，OP与杆垂直。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g。小球由静止开始从M点向下运动到Q点时速度最大，Q点到O点的距离为。在此过程中，弹簧始终在弹性限度内。下列说法正确的是（ ）
A．弹簧的劲度系数为
B．小球在N点的加速度小于g
C．从N点到Q点的运动过程中，小球受到的摩擦力一直变大
D．从M点到N点的运动过程中，小球运动的加速度一直减小
6．将一斜面固定在水平地面上，在斜面上放一小滑块A，如图甲在小滑块A上放一小物体B，物体B始终与A保持相对静止如图乙；或在小滑块A上施加一竖直向下的作用力F，如图丙则下列说法正确的是　　
A．若甲图中A可沿斜面匀速下滑，加物体B后将加速下滑
B．若甲图中A可沿斜面匀速下滑，加力F后将加速下滑
C．若甲图中A可沿斜面匀加速下滑，加物体B后加速度将增大
D．若甲图中A可沿斜面匀加速下滑，加力F后加速度将增大
7．如图所示，用一根长杆和两个定滑轮的组合装置使重物M下落，长杆的一端与地面通过铰链连接形成转轴，其端点恰好处于左侧滑轮正下方O点处，已知杆长为L，在杆的中点C处拴一根轻质细绳，绕过两个定滑轮后挂上重物M。现在杆的另一端用力，使其顺时针由水平位置以角速度匀速转动至竖直位置，此过程中下列说法正确的是（　　）
A．绳对重物的拉力小于重物的重力
B．重物M匀速下降
C．重物M的最大速度是
D．重物M的速度先减小后增大
8．如图所示，在水平桌面上叠放着相同的甲、乙两块木板，在木板甲上放着质量为m的物块丙，木板与物块均处于静止状态，甲、乙之间以及乙与地面间的动摩擦因数均为，甲、丙之间动摩擦因数为，且，设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等。现用水平恒力F向右拉乙，下列说法正确的是（　　）
A．甲、丙间一定无摩擦力
B．不管F多大，甲、丙一定不会发生相对滑动
C．甲、乙间的摩擦力大小可能等于F
D．甲、乙、丙不可能一起向右做匀速直线运动
二、多选题
9．天问一号火星探测器的发射标志着我国的航天事业迈进了新时代，设地球绕太阳的公转周期为T，轨道半径为r1；火星环绕太阳公转的轨道半径为r2，火星的半径为R，火星的静止卫星轨道半径为r3，万有引力常量为G，下列说法正确的是（　　）
A．太阳的密度为
B．火星绕太阳公转的角速度大小为
C．火星的第一宇宙速度与火星赤道上的物体的速度之比为
D．从火星与地球相距最远到地球与火星相距最近的最短时间为
10．如图所示，轻绳a的一端与质量为m1的物块A连接，另一端跨过光滑定滑轮与轻绳b拴接于O点，与水平方向成θ角的力F的作用在O点，质量为m2的物块B恰好与地面间没有作用力，已知θ = 60°，定滑轮右侧的轻绳a与竖直方向的夹角也为θ、重力加速度为g，当F从图中所示的状态开始顺时针缓慢转动90°的过程中，结点O、m1的位置始终保持不变，则下列说法正确的是（　　）
A．m2 = m1 B．F的最小值为
C．力F先减小后变大 D．地面对物块B的支持力变大
11．甲，乙两车在平直公路上沿同一方向行驶，其v-t图象如图所示，在t=0时刻，乙车在甲车前方x0处，在t=t1时间内甲车的位移为x.下列判断正确的是（　　）

A．若甲、乙在时刻相遇，则
B．若甲、乙在时刻相遇，则下次相遇时刻为
C．若，则甲、乙一定相遇两次
D．若，则甲、乙一定不能相遇
12．如图（a）所示，一质量为的长木板静置于粗糙水平面上，其上放置一质量未知的小滑块，且长木板与小滑块之间接触面粗糙。小滑块受到水平拉力作用时，用传感器测出小滑块的加速度与水平拉力的关系如图（b）实线所示。已知地面与长木板的动摩擦因数为0.2，重力加速度，下列说法正确的是（　　）

A．小滑块与长木板之间的动摩擦因数为0.6
B．当水平拉力增大时，小滑块比长木板先相对地面发生滑动
C．小滑块的质量为
D．当水平拉力时，长木板的加速度大小为
三、实验题
13．未来在一个未知星球上用如图甲所示装置研究平抛运动的规律。悬点O正下方P点处有水平放置的炽热电热丝，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断，小球由于惯性向前飞出做平抛运动。现对小球采用频闪数码照相机连续拍摄。在有坐标纸的背景屏前，拍下了小球在做平抛运动过程中的多张照片，经合成后，照片如图乙所示。a、b、c、d为连续四次拍下的小球位置，已知照相机连续拍照的时间间隔是0.10s，照片大小如图中坐标所示，又知该照片的长度与实际背景屏的长度之比为1：4，则：
(1)由以上信息，可知a点 （填“是”或“不是”）小球的抛出点。
(2)由以上及图信息，可以推算出该星球表面的重力加速度为 m/s2。（结果保留两位有效数字）
(3)由以上及图信息可以算出小球平抛的初速度是 m/s。（结果保留两位有效数字）
14．“探究加速度与质量、合外力的关系”的实验装置如图甲所示。一共有9个砝码，砝码盘和每个砝码的质量均为20g。
（1）在平衡小车与板面之间摩擦力的过程中，打出了一条纸带如图乙所示，从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，量出各计数点与第一个计数点间的距离。计时器打点频率为，则该小车的加速度 ，打点计时器打下计数点4时小车的速度大小 （结果均保留两位有效数字）。
（2）调整装置平衡摩擦力后，将9个相同的砝码都放在小车上，挂上砝码盘，然后每次从小车上取一个砝码添加到砝码盘中，砝码盘和其中砝码的总重力记为F，测出小车对应的加速度a，根据前5次实验数据作出关系图像如图丙，则小车的质量为 （结果保留2位有效数字）。
（3）假设继续将小车上的剩余4个砝码依次添加到砝码盘里，作出关系图像可能是 。（单选，填正确答案标号）
A． B． C． D．
四、解答题
15．如图所示，快递分拣线上有两个相互垂直且等高的水平传送带甲和乙，甲的速度为4m/s；乙的速度为，图中虚线为传送带中线。一质量为1kg可视为质点的小包裹从传送带甲的左端中线处由静止释放，小包裹在离开甲之前已经与甲的速度相同，并平稳地传到乙上，滑至乙中线处时恰好相对乙静止。已知小包裹与两传送带间的动摩擦因数均为0.25，重力加速度大小取。
（1）要使小包裹在离开传送带甲之前与甲的速度相同，则小包裹释放的位置距传送带乙的左侧边缘L至少为多少？
（2）求小包裹滑上传送带乙后所受摩擦力的大小及方向。
16．如图所示为两足够大斜面的截面图，两斜面紧挨在一起，倾角均为 。建立如图所示的直角坐标系。第一次将物体从左侧斜面（0，-d，d）处以速度 v0（v0未知）抛出，速度方向与左侧斜面垂直，一段时间后垂直击中右侧斜面；第二次，仍将物体从（0，-d，d）处抛出，速度方向与左侧斜面垂直，大小变为 2v0，第二次抛出物体时恰有沿 x轴正向的风吹来，风力大小是重力的 ，已知物体可视为质点，重力加速度为g。求：
（1） 第一次抛出时，物体的初速度 v0；
（2） 第二次抛出后，物体击中右侧斜面时的位置坐标。
17．倾角为30°的斜面体置于粗糙的水平地面上，其斜面光滑，底边粗糙，顶端安装一光滑轻滑轮，另有光滑圆环固定在竖直平面内，圆心在O点。一小球套在圆环上，通过绕过轻滑轮的细线与斜面上的小物块相连。在竖直向下拉力F作用下，小球静止Q点，OQ连线与水平方向成53°角，细线与环恰好相切，滑轮与小物块之间的细线与斜面平行，如图所示，斜面体始终保持静止。已知小球的质量m=1kg，小物块的质量M=2kg，重力加速度g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6，求：
（1）拉力F的大小；
（2）地面对斜面体的摩擦力大小；
（3）若突然撤去拉力F，小球将从Q点开始运动。求撤去的瞬间，小物块的加速度大小。

18．如图所示，一足够长的倾斜传送带以速度 顺时针匀速运动，传送带与水平方向的夹角 。底部有墨粉且质量为 的小物块 P 和质量为 的小物块Q 由跨过光滑定滑轮不可伸长的轻绳连接，小物块 P 与定滑轮间的轻绳与传送带平行。某时刻小物块P 从传送带上端以速度 冲上传送带（此时P、Q的速率相等），已知物块 P 与传送带间的动摩擦因数 ，不计滑轮的质量，整个运动过程中物块Q都没有上升到定滑轮处。已知 ，，重力加速度为 。求∶
（1） 小物块 P 刚冲上传送带时轻绳的拉力为多大；
（2） 小物块 P 速度减为零时的加速度大小；
（3）小物块P从刚冲上传送带到运动到最低点的过程中在传送带上留下的墨迹长度。
参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 A B C D C D C B BCD CD
题号 11 12
答案 AB AC
13． 是
14． 0.30 0.43 0.80 A
15．（1）3.2m；（2）2.5N，见解析
【详解】（1）设小包裹的质量为m，对小包裹有
解得
（2）摩擦力大小为
小包裹滑上传送带乙瞬间，有相对传送带乙侧向速度4m/s和与传送带乙运动方向相反的速度，如图所示，并建立图示直角坐标系
由几何关系可知，摩擦力方向与传送带乙速度方向成30°斜向左前方。
16．（1）；（2）
【详解】（1）因垂直击中斜面，故落点与抛出点等高，则有
解得
（2）第二次，设击中右侧斜面时，竖直方向上升的高度为，则有
根据几何知识得
又
同时有
由以上各式联立可知击中点的坐标为。
17．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）对小物块和小球分别受力分析，如下图所示，根据平衡条件可得到

对物块
对小球
与大小相等有
联立解得
（2）小物块与斜面体相对静止，可看作一整体，并对地面静止，因此细线上的张力在水平方向上的分力大小即为地面对斜面体的摩擦力大小
（3）设撤去的瞬间细线上的张力为，小物块的加速度为，根据牛顿第二定律得，对小物块、对小球分别为
联立解得
18．（1）35N；（2）；（3）
【详解】（1）物块P刚冲上传送带时相对传送带向下运动，所以P所受摩擦力方向沿传送带倾斜向上，受力分析知，对则有
对P则有
联立解得加速度大小为
（2）设此时的加速度为，对有
对有
联立解得加速度大小为
（3）对小物块减速到与传送带共速过程分析，对研究
解得
此过程，传送带位移为
则
与传送带共速到减速到0的过程中，对有
解得
此过程，传送带位移
小物块从刚冲上传送带到运动到最低点的过程中在传送带上留下的墨迹长度为。

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