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黑龙江省哈尔滨市2024-2025学年高三上学期第二次月考物理试卷
一、单选题
1．2023年8月，受台风“杜苏芮”影响，我国京津冀等地发生了极端强降雨，导致部分地区被淹，中部战区组织官兵紧急救援。如图所示，在一次救援中，某河道水流速度大小恒为v，A处的下游C处有个半径为r的漩涡，其与河岸相切于B点，AB两点距离为。若解放军战士驾驶冲锋舟把被困群众从河岸的A处沿直线避开漩涡送到对岸，冲锋舟在静水中的速度最小值为（ ）

A． B． C． D．
2．A、B、C、D四个物体通过轻绳和轻弹簧按如图所示方式连接，已知A、C的质量为，B、D的质量为，重力加速度为。四个物体处于静止状态，下列有关表述正确的是（　　）
A．突然剪断B、C间绳后的瞬间，A的加速度为零
B．突然剪断B、C间绳后的瞬间，B的加速度为
C．突然剪断A、B间绳后的瞬间，C的加速度为
D．突然剪断A、B间绳后的瞬间，D的加速度为
3．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O点，另一端分别固定质量均为的小球P和Q，间拴第三根轻绳，两球在恒定的水平外力F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45°
C．两球系统机械能减少了
D．F做的功为
4．如图，质量为M，半径为R的圆弧槽，置于光滑水平面上．将一可视为质点的滑块从与圆心等高处无初速度地释放，滑块的质量为m，且，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（　　）
A．若圆弧面光滑，则圆弧槽与滑块组成的系统动量守恒
B．若圆弧面光滑，则滑块运动至水平面时速度大小为
C．若圆弧面粗糙，滑块能运动至水平面，则圆弧槽的位移大小为
D．若圆弧面粗糙，滑块能运动至水平面，则滑块的位移大小为
5．中国载人登月初步方案已公布，计划2030年前实现载人登月科学探索。假如在登月之前需要先发射两颗探月卫星进行科学探测，两卫星在同一平面内绕月球的运动可视为匀速圆周运动，且绕行方向相同，如图甲所示，测得两卫星之间的距离随时间变化的关系如图乙所示，不考虑两卫星之间的作用力。下列说法正确的是（　　）
A．两卫星的线速度大小之比
B．两卫星的加速度大小之比
C．卫星的运转周期为
D．卫星的运转周期为
6．帆船是利用风力航行的船，是继舟、筏之后的一种古老的水上交通工具。如图所示，在某次航行时，一艘帆船在水平风力的作用下，以速度沿风的方向匀速前行，风与帆作用的有效面积为S，气流的平均密度为，帆船行驶过程水平方向上所受阻力恒为f。假设气流与帆作用后速度与帆船前行速度相等，则风速大小为（　　）
A． B． C． D．
7．如图所示，劲度系数为k的轻质弹性绳一端固定在O点，另一端与一质量为m、套在摩擦因数为μ的粗糙竖直固定杆的圆环相连，M处有一光滑定滑轮，初始圆环置于A处，三点在同一水平线上，弹性绳的原长等于。圆环从A处由静止开始释放，到达C处时速度为零，。如果圆环在C处获得一竖直向上的速度v，恰好能回到A，弹性绳始终在弹性限度内，重力加速度为g，则下列分析正确的是（ ）

A．下滑过程中，竖直杆对圆环摩擦力越来越大
B．从A下滑到C过程中摩擦发热为
C．在C处，弹性绳的弹性势能为
D．圆环的机械能在下滑过程中持续减小，上升过程中持续增加
8．如图所示，质量为M的长木板B静止于光滑的水平面上，质量为m的小物块A静止于长木板的左端，现对小物块施加一个水平向右的恒力F，经过一段时间后（小物块未从长木板上掉落），小物块和长木板的速度分别为、，已知小物块与长木板接触面间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是（　　）
A．若F> mg，则>
B．若>，恒力F对小物块做的功为
C．若>，系统产生的热量为
D．若>，恒力F所做的功等于木板增加的动能和木板与物块之间产生的内能之和
二、多选题
9．微型无人机在生产生活中有广泛应用。如图甲，一款无人机正在承担从地面向高层建筑运载医疗用品的任务，将此任务简化成竖直方向上的运动。其中两次均把静止在地面的同一质量的医疗用品运送到同一楼层（末速度刚好为零），第一次用了2t0时间，第二次用了t2时间，运动的 a—t图像如图乙、丙所示，过程中不考虑摩擦阻力和空气阻力。则两次（　　）

A．无人机做功之比为1:1
B．无人机最大输出功率之比为1:2
C．无人机最大输出功率之比为2:1
D．无人机做功的平均功率之比为5:4
10．一辆新能源汽车在水平路面上由静止开始做直线运动，直到速度最大并保持恒定，所受阻力恒定不变，在此过程中牵引力F与车速的倒数的关系如图所示，已知汽车质量，发动机的最大牵引力为，最大输出功率，图中的为汽车的最大速度，则（　　）
A．汽车在段的运动为匀速直线运动
B．汽车在段的运动为功率不变的变加速直线运动
C．图中的速度为，若车速为，则发动机的瞬时输出功率为
D．当汽车速度为时，该新能源汽车的加速度为
三、实验题
11．某同学探究平抛运动的特点。
(1)用如图1所示装置探究平抛运动竖直分运动的待点。用小锤打击弹性金属片后，A球沿水平方向飞出，同时B球被松开并自由下落，比较两球的落地时间。
多次改变A、B两球释放的高度和小锤敲击弹性金属片的力度，发现每一次实验时都只会听到一下小球落地的声响，由此 说明A球竖直方向分运动为自由落体运动， 说明A球水平方向分运动为匀速直线运动。（选填“能”或“不能”）
(2)用如图2所示装置研究平抛运动水平分运动的特点。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直硬板上。A球沿斜槽轨道PQ滑下后从斜槽末端Q飞出，落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，A球会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，依次重复上述操作，白纸上将留下一系列痕迹点。
①下列操作中，必要的是 （选填选项前的字母）。
A．通过调节使斜槽末段保持水平 B．每次需要从不同位置静止释放A球
C．通过调节使硬板保持竖直 D．尽可能减小A球与斜槽之间的摩擦
②某同学用图2的实验装置得到的痕迹点如图3所示，其中一个偏差较大的点产生的原因，可能是该次实验 （选填选项前的字母）。
A．A球释放的高度偏高 B．A球释放的高度偏低
C．A球没有被静止释放 D．挡板MN未水平放置
(3)某同学用平滑曲线连接这些痕迹点，得到图4所示A球做平抛运动的轨迹。请利用该轨迹和（1）中得出的平抛运动竖直方向分运动的特点，说明怎样确定平抛运动水平分运动是匀速直线运动。
(4)在“探究平抛运动的特点”的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长，若小球在平抛运动中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，小球在b点的速度大小为 。（结果取两位有效数字，g取）
12．水平桌面上安装有如图甲所示的装置，可以用来探究加速度与力的关系。绕过动滑轮的两段轻绳均与桌面平行，光电门固定在竖直支架上。
（1）用游标卡尺测量出遮光条的宽度，如图乙所示，遮光条的宽度 cm。
（2）按图甲组装好器材后，在盒内放入重物，从静止释放物块，在竖直支架上标记释放时遮光片的中心位置O，记录物块运动过程中力传感器的示数F以及遮光条通过光电门的遮光时间t，测量位置O到光电门的距离x。
（3）多次改变放入盒内的重物质量（不改变第一次放入的重物质量），调整物块位置使遮光条中心与支架上的O点平齐，再次由静止释放物块，记录相关数据。
（4）以F为纵坐标、为横坐标作出图像，若当地的重力加速度大小为g，图像的斜率为，图像在纵轴上的截距为b，则物块的质量M＝ ，物块与桌面间的动摩擦因数 。（均用、b、d、x、g表示）
四、解答题
13．如图所示，某天早晨小李骑着电动自行车外出，车上挂着一包生活垃圾（可视为质点），当以v0 = 2 m/s的速度匀速骑行到一段平直道路时，发现前方路沿外侧有一与路沿平行的长方体型垃圾桶，车辆离路沿垂直距离d1 = 0.3 m，垃圾桶最近边距路沿垂直距离d2 = 0.2 m。骑行至距垃圾桶桶口A点的直线距离L = 1.3 m位置时（平行于地面的距离），小李以垂直于车身前进轴线方向（以车为参考系）将垃圾抛出，垃圾包划过一条弧线，从桶口A点落入桶内。已知垃圾桶口为正方形，边长s = 0.4 m，桶口距地面高度H = 1.5 m，抛出点距地面高度h = 1.2 m。可将垃圾包、车辆、人看作质点，忽略空气阻力的影响，g = 10 m/s2。求：
(1)抛出后，垃圾包在空中运动的时间；
(2)垃圾包抛出瞬间，相对地面的速度大小；
(3)若确保垃圾包能抛人垃圾桶内，则垃圾包相对于抛出点上升的最大高度为多少？
14．如图所示，在一个倾角为的足够长的固定斜面上，由静止释放一个长度为L＝5m的木板，木板与斜面之间的动摩擦因数。当长木板沿斜面向下运动的速度达到时，在木板的下端轻轻放上一个质量与木板相同的小煤块，小煤块与木板之间的动摩擦因数。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取，，，结果可用根号表示。求：
（1）刚放上小煤块时，长木板的加速度的大小和煤块的加速度的大小；
（2）从放上煤块到与板共速经历时间；
（3）最终小煤块从木板哪一端离开；二者共速到二者分离又经历时间。
15．如图所示，一倾角为的斜面固定在水平面上，斜面的底端固定一垂直斜面的挡板，顶端固定一大小可忽略的轻质定滑轮。一轻弹簧下端固定在挡板上，上端与质量为的物块连接。跨过定滑轮的轻绳一端与物块选接，另一端与套在水平固定的光滑直杆上质量为的物块连接。初始时，物块在水平外力作用下静止在直杆的点，且恰好与直杆没有相互作用，轻绳与水平直杆的夹角也为；Q静止于点且恰好与斜面之间无摩擦，点上方光滑（含点），下方粗糙，与粗糙段之间的动摩擦因数为。已知滑轮到水平直杆的垂直距离为，重力加速度为，弹簧劲度系数为，弹簧轴线、物块与定滑轮之间的轻绳均与斜面平行，水平直杆与斜面在同一竖直平面内，不计滑轮处的摩擦，物块均可视为质点
（1）求物块在点时轻绳的拉力大小；
（2）若某时刻撤去水平外力，物块由静止运动到点时轻绳与直杆间的夹角，求物块到点时的速度大小；
（3）若在点保持外力存在的情况下，某时刻剪断轻绳，求此后物块运动过程中的最大速度的大小。（已知弹性限度内弹簧的弹性势能大小为为劲度系数，为形变量）
参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B C C C B A B B ACD BC
11．(1) 能 不能
(2) AC AC
(3)见解析
(4)1.0m/s
12． 0.600
13．(1)t = 0.6 s
(2)
(3)
14．（1），；（2）；（3）从下端离开木板，
【详解】（1）对木板根据牛顿第二定律有
对煤块根据牛顿第二定律有
代入数据解得
，
（2）设从放上煤块到与板共速经历时间为，对木板
对煤块
解得
，
（3）对木板和煤块根据位移—时间公式有
，
解得
，
煤块相对木板向上的位移大小为
所以有
故煤块未从上端离开；
对木板根据牛顿第二定律有
解得
对煤块根据牛顿第二定律有
解得
因为，所以小煤块从下端离开木板；
设从二者共速到二者分离又经历时间，此过程木板和煤块的对地位移分别为，，则有
，，
解得
15．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）物块P在A点时，设绳子拉力为，对物块P，根据平衡条件
解得
（2）物块P在A点时，对物块Q，沿斜面方向
解得
此时弹簧的伸长量为
当物块P由A点运动到B点，弹簧长度的变化量为
即物块P分别在A点和B点时，弹簧的形变量相同，弹簧的弹性势能相同，撤去水平外力F后，根据动能定理
根据沿绳方向的分速度相同，可得
解得
（3）当物块Q受力平衡时，速度最大，设此时弹簧的压缩量为，根据平衡条件
其中
解得
根据动能定理
其中
解得

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