2023-2024年湖南省邵陽市高三上學(xué)期10月期中物理試題

第三次月考物理試題一、選擇題1.為了測一口枯井的深度，用一把玩具小手槍從井口豎直向下打出一顆彈珠，后聽到彈珠撞擊井底的聲音，然后再用玩具小手槍從井口豎直向上打出另一顆彈珠，后聽到彈珠從井口落回井底撞擊的聲音，假設(shè)彈珠從槍口射出速度大小不變，忽略聲音傳播時間，取，則（）A.枯井的深度為B.向下打出一顆彈珠，運(yùn)動過程平均速度為C.彈珠從槍口射出速度大小為D.兩種打出彈珠方式，彈珠到達(dá)井底的速度都為【答案】B【解析】AC．根據(jù)對稱性，可知豎直向上打出的彈珠從井口到最高點(diǎn)的時間與最高點(diǎn)落回井口的時間相等，均為，根據(jù)，可得彈珠從槍口射出速度大小為；從井口向下到井底，根據(jù)可知，枯井的深度為，故AC錯誤；B．向下打出一顆彈珠運(yùn)動過程平均速度，故B正確；D．根據(jù)對稱性，兩次打出彈珠方式，子彈到達(dá)井底的速度一樣，都為，故D錯誤。故選B。2.一質(zhì)量為的物體在個共點(diǎn)力作用下做勻速直線運(yùn)動，現(xiàn)同時撤去其中大小分別為和的兩個力，其余的力保持不變，下列關(guān)于此后該物體運(yùn)動的說法中，正確的是（）A.可能做勻減速直線運(yùn)動，加速度大小是B.可能做勻速圓周運(yùn)動，向心加速度大小是C.可能做勻變速曲線運(yùn)動，加速度大小可能是D.一定做勻變速直線運(yùn)動，加速度大小可能是【答案】C【解析】A．如果兩個力的合力方向與勻速直線運(yùn)動的方向相同，則撤去這兩個力后，物體所受的合力與運(yùn)動方向相反，做勻減速直線運(yùn)動，因?yàn)楹狭Ψ秶鸀椋杂膳ｎD第二定律可得，加速度的范圍為，故A錯誤；B．依題意，撤去這兩個力后，物體的合力恒定，則加速度恒定，不可能做勻速圓周運(yùn)動，故B錯誤；C．若撤去這兩個力后，合力的方向與速度不在同一條直線上，則物體做勻變速曲線運(yùn)動，加速度的范圍為，故C正確；D．物體可能做勻變速直線運(yùn)動，也可能做勻變速曲線運(yùn)動，故D錯誤。故選C。解決本題的關(guān)鍵知道撤去幾個力后，物體所受的合力恒定，根據(jù)牛頓第二定律知，加速度恒定，物體可能做勻變速直線運(yùn)動，可能做勻變速曲線運(yùn)動。3.如圖所示，質(zhì)量為和的兩個物體放置于光滑水平面上，中間用輕質(zhì)彈簧測力計連接，兩個大小分別為、的水平拉力分別作用于、上。則（）A.彈簧測力計示數(shù)是B.、共同運(yùn)動的加速度大小為C.突然撤去的瞬間，的加速度大小為D.突然撤去的瞬間，的加速度大小為【答案】D【解析】AB．以整體為研究對象，由牛頓第二定律得，代入數(shù)據(jù)解得，對受力分析，向左的和向右的彈簧彈力，由牛頓第二定律得，解得，故AB錯誤；C．在突然撤去的瞬間，因?yàn)閺椈傻膹椓Σ荒馨l(fā)生突變，所以的受力沒有發(fā)生變化，故加速度大小仍為，故C錯誤；D．突然撤去的瞬間，因?yàn)閺椈傻膹椓Σ荒馨l(fā)生突變，彈簧彈力不變，根據(jù)牛頓第二定律，解得，故D正確。故選D。4.如圖，機(jī)場中長度為的水平傳送帶以的速度順時勻速傳動，現(xiàn)將質(zhì)量為的行李箱輕放在傳送帶的左端，行李箱與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為。行李箱可視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度大小為，則在行李箱被輸送到傳送帶右端的過程中，下列說法錯誤的是（）A.行李箱在傳送帶上運(yùn)動的時間為B.傳送帶對行李箱做了的功C.傳送帶和行李箱間因摩擦產(chǎn)生的熱量為D.因輸送行李箱，傳送帶電動機(jī)額外消耗的電能為【答案】C【解析】A．行李箱在傳送帶上的加速度，行李箱做加速運(yùn)動的時間，行李箱做加速運(yùn)動的位移，行李箱在傳送帶上勻速運(yùn)動的時間為，行李箱在傳送帶上運(yùn)動的時間為，故A正確；B．傳送帶對行李箱做的功為，故B正確；C．傳送帶和行李箱間相對位移，傳送帶和行李箱間因摩擦產(chǎn)生的熱量為，故C錯誤；D．因輸送行李箱，傳送帶電動機(jī)額外消耗的電能為，故D正確。本題選錯誤的，故選C。5.一輛汽車在水平平直公路上由靜止開始啟動，汽車的輸出功率與速度的關(guān)系如圖所示，當(dāng)汽車速度達(dá)到后保持功率不變，汽車能達(dá)到的最大速度為。已知汽車的質(zhì)量為，運(yùn)動過程中所受阻力恒為，速度從達(dá)到所用時間為，下列說法正確的是（）A.汽車速度為時，加速度為B.汽車的最大功率為C.汽車速度從到的過程中，加速度逐漸減小D.汽車速度從到的過程中，位移為【答案】A【解析】AB．汽車速度為時，牽引力為，汽車速度為時，牽引力為，從到汽車功率恒定，則有，解得，根據(jù)牛頓第二定律可知，汽車速度為時，加速度為，汽車的最大功率為，A正確，B錯誤；C．牽引力功率為，結(jié)合圖像可知，階段汽車的牽引力恒定，階段牽引力逐漸減小，根據(jù)牛頓第二定律可知，汽車的加速度表示為，由此可以判斷，階段汽車加速度恒定，階段汽車加速度逐漸減小，C錯誤；D．階段汽車做勻加速直線運(yùn)動，位移為，階段汽車的位移為，對汽車運(yùn)用動能定理可得，解得，汽車速度從到的過程中，位移為，D錯誤。故選A。6.宇宙飛船飛臨一顆半徑為的未知行星，在距行星表面也為的圓軌道上做勻速圓周運(yùn)動，周期為（如圖）。宇宙飛船在點(diǎn)沿圓周的切線方向發(fā)射一個探測器，使之沿橢圓軌道運(yùn)動，恰好在點(diǎn)掠過行星表面后又能回到點(diǎn)。已知萬有引力常量為，則（）A.此未知行星的平均密度為B.探測器沿橢圓軌道運(yùn)動時，周期C.探測器沿橢圓軌道運(yùn)動時，周期D.探測器沿橢圓軌道運(yùn)動時，在點(diǎn)的速率大于在點(diǎn)的速率【答案】B【解析】A．發(fā)射探測器前，宇宙飛船做半徑的勻速圓周運(yùn)動，設(shè)未知行星的質(zhì)量為，宇宙飛船的質(zhì)量為，則，，得，所以A錯誤；BC．探測器橢圓軌道的半長軸，根據(jù)周期定律得，，所以B正確，C錯誤；D．點(diǎn)是遠(yuǎn)日點(diǎn)，點(diǎn)是近日點(diǎn)，由開普勒第二定律得，所以D錯誤。故選B。二、選擇題7.如圖甲中的塔吊是現(xiàn)代工地必不可少的建筑設(shè)備，圖乙為質(zhì)量建筑材料從地面被吊起后在豎直方向運(yùn)動的圖像（豎直向上為正方向），重力加速度。根據(jù)圖像下列判斷正確的是（）A.在建筑材料的機(jī)械能增加B.時建筑材料離地面的高度為C.在內(nèi)塔吊拉力做功的功率為D.在塔吊拉力對建筑材料做負(fù)功，其功率逐漸減小【答案】AC【解析】A．內(nèi)，建筑材料向上勻速運(yùn)動，建筑材料的動能不變，重力勢能增加，建筑材料的機(jī)械能增加，故A正確；B．根據(jù)圖像與橫軸圍成的面積等于位移可知，時建筑材料離地面的高度為，故B錯誤；C．內(nèi)建筑材料的加速度大小為，根據(jù)牛頓第二定律可得，解得，在內(nèi)塔吊拉力做功的功率為，故C正確；D．在內(nèi)建筑材料向上減速運(yùn)動，塔吊拉力對建筑材料做正功，其功率逐漸減小，故D錯誤。故選AC。8.如圖所示三個裝置，甲中桌面光滑，乙、丙中物塊與桌面動摩擦因數(shù)相同，丙圖中用大小為的力替代重物進(jìn)行牽引，其余均相同。不計繩和滑輪質(zhì)量，下列關(guān)于三個實(shí)驗(yàn)裝置的分析中，正確的是（）A.裝置甲中繩上張力B.無論怎么改變和的值，裝置甲中物塊的加速度都不可能接近C.裝置乙、丙物塊的加速度相同D.裝置甲中繩上的張力小于裝置乙中繩上的張力【答案】AD【解析】A．對甲裝置，由牛頓第二定律，，得，則繩張力小于重物的重力，A正確；B．對整體分析，由牛頓第二定律，得，當(dāng)遠(yuǎn)大于時，加速度接近，B錯誤；CD．對裝置丙，由牛頓第二定律，得，對裝置乙，由牛頓第二定律，，得，可知，裝置甲中繩上的張力小于裝置乙中繩上的張力，C錯誤，D正確。故選AD。9.如圖甲所示，傾角為的斜面固定在水平地面上，一木塊以一定的初速度從斜面底端開始上滑。若斜面足夠長，取斜面底端為重力勢能的零勢點(diǎn)，已知上滑過程中木塊的機(jī)械能和動能隨位移變化的關(guān)系圖線如圖乙所示，則下列說法正確的是（）A.木塊上滑過程中，重力勢能增加了B.木塊受到的摩擦力大小為C.木塊的重力大小為D.木塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為【答案】BD【解析】根據(jù)題意，由圖乙可知，木塊初狀態(tài)機(jī)械能全部為動能，大小為，末狀態(tài)動能為，機(jī)械能全部為重力勢能，大小為。AC．由上述分析可知，木塊的重力勢能增加了，由功能關(guān)系可知，克服重力做功為，設(shè)木塊的重力大小為，由公式可得，解得，故AC錯誤；BD．根據(jù)題意可知，除重力做功外，只有摩擦力做功，設(shè)摩擦力大小為，由功能關(guān)系有，解得，又有，解得，故BD正確；故選BD。10.兩個質(zhì)量相同的小球、中間用輕彈簧相連，放在光滑的水平面上，球挨著左墻壁，質(zhì)量為。如圖所示。若用水平向左的短時沖量作用于球，球?qū)椈蓧嚎s，彈簧的最大彈性勢能是，當(dāng)球離開墻壁瞬間，球的動量大小是，下例說法正確的是（）A.從開始運(yùn)動到離開墻壁的過程中，、和彈簧組成的系統(tǒng)動量守恒，機(jī)械能守恒B.球的質(zhì)量是C.墻壁受到的沖量大小為D.離開墻壁后彈簧的最大彈性勢能是【答案】BCD【解析】A．尚未離開墻壁前，系統(tǒng)受到墻壁的作用力，系統(tǒng)所受的外力之和不為零。所以和B組成的系統(tǒng)的動量不守恒，、和彈簧組成的系統(tǒng)沒有其他力做功，機(jī)械能守恒，故A錯誤；B．設(shè)球的質(zhì)量為，小球離開墻壁瞬間速度為，根據(jù)題意可得，，聯(lián)立解得小球的質(zhì)量為，，故B正確；C．由機(jī)械能守恒定律可知小球開始相左運(yùn)動的速度也為，對、和彈簧組成的系統(tǒng)，根據(jù)動量定理可得墻壁對、和彈簧組成的系統(tǒng)的沖量，根據(jù)牛頓第三定律可知墻壁受到的沖量大小為，故C正確；D．離開墻壁后當(dāng)，兩個小球速度相等時，彈簧彈性勢能最大，根據(jù)動量守恒定律，解得，彈簧彈性勢能最大為，故D正確。故選BCD。三、非選擇題11.某同學(xué)利用圖（）所示裝置研究平拋運(yùn)動的規(guī)律。實(shí)驗(yàn)時該同學(xué)使用頻閃儀和照相機(jī)對做平拋運(yùn)動的小球進(jìn)行拍攝，頻閃儀每隔相同時間發(fā)出一次閃光，某次拍攝后得到的照片如圖（）所示（圖中未包括小球剛離開軌道的影像）。圖中的背景是放在豎直平面內(nèi)的帶有方格的紙板，。（1）關(guān)于該實(shí)驗(yàn)需要注意的問題，以下說法正確的是__。A.將斜槽末端切線調(diào)成水平B.斜槽軌道必須光滑C.將木板校準(zhǔn)到豎直方向，并使木板平面與小球下落的豎直平面平行D.釋放小球的位置越低實(shí)驗(yàn)的誤差越小，且每次不必在同一位置由靜止釋放小球（2）小球平拋的初速度是___，小球開始做平拋運(yùn)動的位置坐標(biāo)（），______）【答案】①.AC##CA；②.；③.；④.【解析】（1）[1]A．為保證小球做平拋運(yùn)動的初速度水平，將斜槽的末端切線調(diào)成水平，故A正確；BD．實(shí)驗(yàn)研究平拋運(yùn)動的規(guī)律只需使從斜槽的末端飛出小球的初速度水平，大小相等，故斜槽軌道不需要光滑，每次必須在同一位置由靜止釋放小球，故BD錯誤；C．為保證小球做平拋運(yùn)動，不受木板影響，將木板校準(zhǔn)到豎直方向，并使木板平面與小球下落的豎直平面平行，故C正確。故選AC。（2）[2]小球做平拋運(yùn)動，豎直方向有解得,相鄰兩點(diǎn)的時間間隔為，小球平拋的初速度是；[3]小球在點(diǎn)時豎直方向的速度為，小球從拋出到運(yùn)動至點(diǎn)的時間，小球開始做平拋運(yùn)動的位置的橫坐標(biāo)；[4]小球從拋出到運(yùn)動至點(diǎn)豎直方向的位移，小球開始做平拋運(yùn)動的位置的縱坐標(biāo)。12.在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，所用電源的頻率為。某同學(xué)選擇了一條理想的紙帶，用刻度尺測得各計數(shù)點(diǎn)到點(diǎn)的距離，如圖所示，圖中點(diǎn)是打點(diǎn)計時器打出的第一個點(diǎn)，、、分別是每打兩個點(diǎn)取出的計數(shù)點(diǎn)。（1）從下列選項中選出實(shí)驗(yàn)所必須的器材，其對應(yīng)的字母為________。A.打點(diǎn)計時器（包括紙帶）B.重錘C.天平D.秒表（或停表）E.小車（2）若重錘的質(zhì)量為，當(dāng)打點(diǎn)計時器打到點(diǎn)時重錘的重力勢能比開始下落時減少了__________；此時重錘的動能比開始下落時增加了_______。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）（3）一同學(xué)分析得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是重錘重力勢能的減少量小于動能的增加量。下列對造成該實(shí)驗(yàn)結(jié)果的原因分析正確的是___________。A.空氣對重錘的阻力和打點(diǎn)計時器對紙帶的阻力B.選用重錘的質(zhì)量過大C.交流電源的頻率大于D.交流電源的頻率小于（4）測量從第一點(diǎn)到其余各點(diǎn)的下落高度，并計算對應(yīng)速度，然后以為縱軸，以為橫軸，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出圖像。若在誤差允許的范圍內(nèi)圖像是一條過原點(diǎn)且斜率為____的直線，則驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律。A．B．C．【答案】①.AB##BA；②.；③.；④.D；⑤.A【解析】（1）[1]AB．需要使用打點(diǎn)計時器（包括紙帶）打出紙帶計算速度，需要使用重錘拖動紙帶，故AB正確；C．要驗(yàn)證，因重錘質(zhì)量被約去，可以直接驗(yàn)證，重錘質(zhì)量可以不用測量，天平不是必須器材，故C錯誤；D．該實(shí)驗(yàn)用不到秒表（或停表），故D錯誤；E．該實(shí)驗(yàn)用不到小車，故E錯誤。故選AB。（2）[2]重錘從開始下落到打點(diǎn)時，減少的重力勢能；[3]打點(diǎn)時速度，計數(shù)點(diǎn)間時間間隔，從重錘下落到打點(diǎn)時增加的動能，聯(lián)立解得；（3）[4]A．空氣對重錘阻力和打點(diǎn)計時器對紙帶的阻力，會導(dǎo)致重力勢能部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，則重力勢能的減小量會略大于動能的增加量，故A錯誤；B．驗(yàn)證機(jī)械能守恒，即驗(yàn)證動能的增加量和重力勢能的減小量是否相等，質(zhì)量可以約去，選擇質(zhì)量較大的重錘，不會使得重力勢能的減小量小于動能的增加量，故B錯誤；CD．若交流電的頻率，由于速度值仍按頻率為計算，頻率的計算值比實(shí)際值偏大，周期值偏小，算得的速度值偏大，動能值也就偏大，則可能出現(xiàn)的結(jié)果。同理，交流電源的頻率大于，則頻率的計算值比實(shí)際值偏小，周期值偏大，算得的速度值偏小，動能值也就偏小，則可能出現(xiàn)，故C錯誤，D正確。故選D。（4）[5]由得，圖像若在誤差允許范圍內(nèi)圖像是一條過原點(diǎn)且斜率為的直線，則驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律。故選A。13.瀏陽制作煙花鞭炮，歷史悠久，素有“煙花鞭炮之鄉(xiāng)”美譽(yù)。假設(shè)某瀏陽花炮企業(yè)生產(chǎn)的某種型號的禮花彈在地面上從專用炮筒中沿豎直方向射出，到達(dá)最高點(diǎn)時炸開。禮花彈的結(jié)構(gòu)如圖所示，其工作原理為：點(diǎn)燃引線，引燃發(fā)射藥燃燒發(fā)生爆炸，禮花彈獲得一個初速度并同時點(diǎn)燃延期引線。當(dāng)禮花彈到最高點(diǎn)附近時，延期引線點(diǎn)燃禮花彈，禮花彈炸開。已知禮花彈質(zhì)量，從炮筒射出的速度為，整個過程中禮花彈所受的空氣阻力大小始終是其重力大小的倍，延期引線的燃燒速度為，忽略炮筒的高度，重力加速度取。（1）求禮花彈射出后，上升的最大高度；（2）要求爆炸發(fā)生在超過禮花彈最大高度的范圍，則延期引線至少多長？【答案】（1）；（2）【解析】（1）根據(jù)牛頓第二定律得，根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式，解得；（2）根據(jù)，聯(lián)立得，則，。14.為避免超高車輛對交通設(shè)施產(chǎn)生損害，在需保護(hù)的設(shè)施前方一定距離處應(yīng)設(shè)置激光超高超限預(yù)警系統(tǒng)。當(dāng)車輛高度超過預(yù)先設(shè)定好的高度時，預(yù)警系統(tǒng)發(fā)出指令讓前方的預(yù)警屏提示司機(jī)車輛超高信息并指示行車路線誘導(dǎo)車輛繞行。為保證車輛行駛安全，繞行車道轉(zhuǎn)彎處會設(shè)置一定的內(nèi)、外高度差。假設(shè)一超高貨車以的速度通過激光超高檢測器，司機(jī)在距離繞行車道轉(zhuǎn)彎處的地方看到屏的信息后經(jīng)開始剎車貨車做勻減速運(yùn)動，行至繞