福建省廈門市第一中學2023-2024學年高三上學期10月月考物理試題 含解析

廈門一中2024屆高三年物理10月月考卷考試時間75min滿分100分一、單項選擇題（本題共4小題，每小題4分，共16分。每小題只有一個選項符合題目要求）1.雙人滑運動員在光滑的水平冰面上做表演，甲運動員給乙運動員一個水平恒力F，乙運動員在冰面上完成了一段優(yōu)美的弧線MN。vM與vN正好成90°角，則此過程中，乙運動員受到甲運動員的恒力可能是圖中的（）A.F1 B.F2 C.F3 D.F4【答案】C【解析】【詳解】根據(jù)圖示物體由M向N做曲線運動，物體向上的速度減小，同時向右的速度增大，故合外力的方向指向圖F2水平線下方，故F3的方向可能是正確的。故選C。2.“長征七號”A運載火箭于2023年1月9日在中國文昌航天發(fā)射場點火升空，托舉“實踐二十三號”衛(wèi)星直沖云霄，隨后衛(wèi)星進入預定軌道，發(fā)射取得圓滿成功。已知地球表面的重力加速度大小為g，地球的半徑為R，“實踐二十三號”衛(wèi)星距地面的高度為h（h小于同步衛(wèi)星距地面的高度），入軌后繞地球做勻速圓周運動，則（）A.該衛(wèi)星線速度大小大于7.9km/s B.該衛(wèi)星的動能大于同步衛(wèi)星的動能C.該衛(wèi)星的加速度大小等于g D.該衛(wèi)星的角速度大小大于同步衛(wèi)星的角速度【答案】D【解析】【詳解】A．地球第一宇宙速度是衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動時的最大運行速度，可知該衛(wèi)星的線速度小于7.9km/s，故A錯誤；BD．根據(jù)萬有引力提供向心力可得解得，由于該衛(wèi)星軌道半徑小于同步衛(wèi)星軌道半徑，則該衛(wèi)星的線速度大于同步衛(wèi)星的線速度，該衛(wèi)星的角速度大于同步衛(wèi)星的角速度，但由于不清楚該衛(wèi)星與同步衛(wèi)星的質量關系，所以無法確定該衛(wèi)星的動能與同步衛(wèi)星的動能關系，故B錯誤，D正確；C．對該衛(wèi)星，根據(jù)牛頓第二定律可得解得可知該衛(wèi)星的加速度大小小于地面重力加速度g，故C錯誤。故選D。3.小龍同學為參加自行車比賽在操場上練習騎車。當他一個人騎車時，腳蹬踏的頻率可以達到3Hz，為了增加訓練強度，當他讓一名同學坐在后座上時，腳蹬踏的頻率最多只能達到2Hz，若小龍用力蹬踏自行車時的驅動力功率相同，則小龍單獨騎車和載人時所受的阻力之比為（）A.4：9 B.2：3 C. D.3：2【答案】B【解析】【詳解】設蹬踏一次的距離為x，則不載人時的速度為載人時的速度為設載人與不載人時的牽引力分別為、，由于小龍用力蹬踏自行車時的驅動力功率相同，故故根據(jù)牛頓第三定律可得故選B。4.如圖所示，洗衣機內的漏斗狀容器可以繞豎直對稱軸勻速轉動，質量為的物塊B放在容器傾斜側壁上，傾斜側壁的傾角為，質量也為的物塊A貼在豎直側壁上，A、B與容器側壁間的動摩擦因數(shù)均為，A、B兩物塊到轉軸的距離分別為，，不計物塊的大小，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，要使兩物塊均相對于容器靜止，容器轉動的角速度大小范圍為（）A. B.C. D.【答案】B【解析】【詳解】對于物塊A剛好不下滑時N1=m×2rμN1=mg求得當物塊B剛好不下滑時N2sin－μN2cos=m×rN2cos+μN2sin=mg求得當物塊B剛好不上滑時N3sin+μN3cos=m×rN3cos=μN3sin+mg求得要使A、B均不滑動，則轉動的角速度必須滿足故選B。二、雙項選擇題（本題共4小題，每小題6分，共24分。每小題有兩個選項符合題目要求，錯選得0分，漏選的3分）5.如圖，兩個質量都為m的球A、B用輕繩連接，A球套在水平細桿上（球孔比桿的直徑略大），對B球施加水平風力作用，結果A球與B球相對靜止一起向右做勻速運動，此時輕繩與豎直方向的夾角為。已知重力加速度為g，則（）A.對B球的水平風力大小等于B.桿對A球的支持力大小等于mgC.輕繩的拉力大小等于D.桿與A球間的動摩擦因數(shù)等于【答案】CD【解析】【詳解】AC．對球B受力分析，受重力、水平風力F和拉力T，如圖根據(jù)平衡條件得，水平風力繩對B球的拉力A錯誤，C正確；B．把環(huán)和球當作一個整體，對其受力分析，受重力、支持力N、恒力F和向左的摩擦力f，如圖根據(jù)共點力平衡條件可得桿對A環(huán)的支持力大小B錯誤；D．因為A球與B球一起向右做勻速運動，所以則A環(huán)與水平細桿間的動摩擦因數(shù)為D正確；故選CD。6.投壺是從先秦延續(xù)至清末的中國傳統(tǒng)禮儀和宴飲游戲，《禮記傳》中提到：“投壺，射之細也。宴飲有射以樂賓，以習容而講藝也?！比鐖D所示，甲、乙兩人沿水平方向各投出一支箭，箭尖插入壺中時與水平面的夾角分別為和；已知兩支箭質量相同，忽略空氣阻力、箭長、壺口大小等因素的影響，，。下列說法正確的是（）A.若兩人站在距壺相同水平距離處投壺，甲所投箭的初速度比乙的小B.若兩人站在距壺相同水平距離處投壺，乙所投的箭在空中運動時間比甲的長C.若箭在豎直方向下落的高度相等，則甲所射箭落入壺口時速度比乙大D.若箭在豎直方向下落的高度相等，則甲投壺位置距壺的水平距離比乙大【答案】A【解析】【詳解】AB．設箭的水平初速度為，入壺時與水平方向的夾角為，則有由于所以若兩人站在距壺相同水平距離處投壺，即時，則，根據(jù)可知，即甲所投的箭在空中運動時間比乙的長；根據(jù)可知，即甲所投箭的初速度比乙的小，故A正確、B錯誤；CD．若箭在豎直方向下落的高度相等，即時，則，即甲投壺位置距壺的水平距離比乙??；根據(jù)可知，根據(jù)可知，則射箭落入壺口時的速度即甲所射箭落入壺口時速度比乙小，故CD錯誤。故選A。7.兩根長度均為l的剛性輕桿，一端通過質量為m的球形活動鉸鏈連接，此球為A球，另一端與質量均為m的B、C小球相連。將此裝置的兩桿并攏，鉸鏈向上豎直地放在桌上，右邊距離C球處有一面豎直墻面，因受微小擾動兩桿分別向兩邊滑動，A球下降，致使C球與墻面發(fā)生彈性碰撞，兩桿始終在同一豎直面內，不計一切摩擦，各球直徑都比桿長l小得多，重力加速度取g，從A球開始運動到A球落地前瞬間這一過程，下列說法正確的是（）A.整個運動過程中系統(tǒng)機械能守恒，系統(tǒng)動量守恒B.C球碰撞豎直墻面前瞬間速度大小為C.A球落地前瞬間，三球速度相同D.A球落地前瞬間，A球的速度方向沿斜左下方【答案】BD【解析】【詳解】A．運動過程中與墻壁碰撞，系統(tǒng)水平方向動量不守恒，由于是彈性碰撞又不計摩擦因此系統(tǒng)機械能守恒，A錯誤；B．由于三球質量相同，靜止釋放A球豎直向下運動，當A、C間的桿與豎直方向夾角為45°時C球與豎直墻壁碰撞，此時，A球、C球的速度沿AC桿方向分速度相同，A球、B球的速度沿AB桿方向分速度相同，由于兩桿與豎直方向夾角都是45°，故三球速度大小相同，由動能定理得則C球碰撞豎直墻面前瞬間速度大小為B正確；CD．當A球落地瞬間，B、C兩球只有水平向左速度，A球有水平速度，還具有豎直向下的速度，所以A球的速度方向沿斜左下方，C錯誤，D正確；故選BD。8.小明設計了一個彈球游戲裝置，如圖所示，ABCD為四分之三圓弧軌道，A端通過豎直過渡軌道PA與彈射裝置相連，D端通過水平過渡軌道DE與水平軌道EG相連，兩過渡軌道稍微錯開，管徑很小的圓形細管OFO'與軌道EG相切于O點，細管底部進出口O、O'，稍微錯開，整個軌道固定于同一豎直平面內，各段軌道間均平滑連接?，F(xiàn)有一小球（可視為質點）被壓縮的輕彈簧從P點彈出后沿軌道運動。已知小球質量m=0.2kg，軌道ABCD的半徑r=0.1m，細管OFO'的圓半徑R=0.2m，P、A兩點間的高度差h=0.5m，O、E兩點間的距離L=1m，O、G兩點間的距離足夠大，小球與軌道EG間的動摩擦因數(shù)，其余軌道均光滑，彈簧的形變始終不超過其彈性限度，小球運動時始終未脫離軌道。重力加速度g取。下列說法正確的是（）A.若彈簧彈性勢能，則小球恰能通過B點B.若彈簧彈性勢能，則小球小球恰好到達F點C.若彈簧彈性勢能在滿足，則小球最終停在EO段D.若彈簧彈性勢能，則彈簧彈性勢能與小球最終停下的位置坐標x（以O點為坐標原點，O點指向G點的方向為正方向建立x軸）的關系【答案】AD【解析】【詳解】A．在B點，當軌道對小球的彈力恰好為零時，根據(jù)向心力公式有解得從P點到B點，根據(jù)功能關系有解得A正確；B．若小球恰好到達F點，從P點到F點，根據(jù)功能關系有解得B錯誤；C．當時，設小球在EO上運動的路程為x，則有解得則小球進入細管后又返回EO軌道，并停在EO間，若小球恰好到達F點，則小球返回后，由功能關系可得可得小球在CB間脫離軌道，若小球在到達F點前返回恰好到達C點，從P點到C點，根據(jù)功能關系有解得故要使小球最終停在EO段，彈簧彈性勢能應滿足C錯誤；D．若彈簧彈性勢能根據(jù)功能關系有則彈簧彈性勢能與小球最終停下的位置坐標x（以O點為坐標原點，O點指向G點的方向為正方向建立x軸）的關系為D正確；故選AD。三、解答題（共60分，填空題按要求填在答卷的相應空格，計算題規(guī)范地解答在答卷空白處）9.一航空興趣小組自制一帶動力飛行器。小組開始讓飛行器懸停在空中，某次測得從高處豎真向下運動范圍內，飛行器所受作用力F與下降的高度h關系如圖所示。設飛行器總質量為m不變，取向下方向為正方向，重力加速度為g。飛行器下落過程中，飛行器下降過程中，飛行器機械能________（填“增加”或“減小”）（用m，，g表示）【答案】增加【解析】【詳解】飛行器下降過程中，由圖像可知解得故發(fā)動機做正功，所以其機械能增加。10.輕彈簧的兩端分別與物塊A、B相連，它們靜止在光滑水平地面上?，F(xiàn)使質量為m的物塊A以水平向右的速度開始運動，如圖甲所示，并從此時刻開始計時。兩物塊的速度隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示。根據(jù)圖中信息可得，物體B的質量為________；彈簧最大彈性勢能為________?！敬鸢浮竣?②.【解析】【詳解】[1]在時，彈簧恢復原長，根據(jù)動量守恒定律和能量守恒定律有聯(lián)立解得[2]兩物體共速時彈簧彈性勢能最大則11.如圖所示，衛(wèi)星甲、乙均繞地球做勻速圓周運動，軌道平面相互垂直，乙的軌道半徑是甲的倍，則乙衛(wèi)星周期是甲衛(wèi)星周期________倍。將兩衛(wèi)星和地心在同一直線且甲、乙位于地球同側的位置稱為“相遇”，則從某次“相遇”后，甲繞地球運動15圈的時間內，甲、乙衛(wèi)星將再“相遇”________次。【答案】①.7②.4【解析】【詳解】[1]由開普勒第三定律可得解得解得[2]從圖示時刻開始，乙轉動半圈，甲轉動3.5圈，“相遇”一次，此后乙每轉動半圈，兩個衛(wèi)星就“相遇”一次，則甲運動15圈的時間內，甲、乙衛(wèi)星將“相遇”4次。12.某實驗小組的甲、乙同學利用如圖所示的（a）、（b）實驗裝置，分別進行“探究平拋運動的特點”實驗。（1）甲同學采用如圖（a）所示裝置。用小錘擊打彈性金屬片，金屬片把A球沿水平方向彈出，同時B球被松開自由下落，甲同學只聽到一次球落地發(fā)出的撞擊聲，改變小錘打擊的力度，即改變A球被彈出時的速度，仍然只聽到一次球落地聲音，此現(xiàn)象說明A球________；（2）乙同學利用手機的頻閃拍照功能，得到如圖（b）所示的小球做平拋運動頻閃照片，小球在半拋運動中的幾個位置如圖中的a、b、c、d所示，圖中每個小方格的邊長L=2.5cm，重力加速度g=10m/s3，則手機拍照曝光時間間隔為________s，小球經(jīng)過c點時的速度大小________m/s（，結果均保留三位有效數(shù)字）；【答案】①.平拋運動在豎直方向上是自由落體運動②.0.05③.1.60【解析】【詳解】（1）[1]用小錘擊打彈性金屬片，金屬片把A球沿水平方向彈出，聽到一次球落地發(fā)出的撞擊聲，改變小錘打擊的力度，即改變A球被彈出時的速度，仍然只聽到一次球落地聲音，這說明平拋運動在豎直方向上是自由落體運動；（2）[2]時間間隔為解得[3]小球水平方向的速度為小球經(jīng)過c點時豎直方向的速度為小球經(jīng)過c點時速度為13.某同學用如圖（a）所示的裝置測量物塊與桌面之間的動摩擦因數(shù)。已知物塊與固定斜面之間的動摩擦因數(shù)為0.2，斜面與水平桌面平滑對接于O點，斜面的傾角為37°。將物塊從距O點距離為L處靜止釋放，最終物塊停在桌面上距O點距離為x處。多次改變L，測量對應的x。（1）為完成本實驗，需要選用的器材是________。A．天平B.彈簧測力計C.毫米刻度尺（2）該同學得到了7組實驗數(shù)據(jù)，如下表所示。在圖（b）所示的坐標紙上已經(jīng)描好了7組數(shù)據(jù)點，請在答題卡上的坐標紙中作出x-L圖像____。次數(shù)1234567L/cm5.0010.0015.00200025.0030.0035.00x/cm4.258.6512.2016.8023.0027.8032.50（3）由圖像可得，物塊與桌面之間的動摩擦因數(shù)________。（已知，，結果保留2位有效數(shù)字）【答案】①.C②.③.0.46【解析】【詳解】（1）[1]根據(jù)動能定理可得整理得由此可知，要測得動摩擦因數(shù)，只要測量距離，即為完成本實驗，需要選用的器材是毫米刻度尺。故選C；（2）[2]如圖所示（3）[3]由（1）得即有由圖像可得圖線斜率即解得14.“蹦極”是一項勇敢者的運動，如圖所示，某人用彈性橡皮繩拴住身體從高空P處自由下落，在空中感受完全失重的滋味。此人質量為50kg，橡皮繩原長45m，人可看成質點，且此人從P點自靜止下落到最低點所用時間9s；重力加速度g取，不計空氣阻力。（1）此人下落到橡皮繩剛伸直（原長）時，人的動量大小是多少？（2）橡皮繩開始伸直到人下落到最低點的過程中彈力F-t圖像如圖所示，求圖像中陰影部分的面積大小?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】【詳解】（1）此人下落到橡皮繩剛伸直（原長）的過程中，人做自由落體運動，根據(jù)解得此時人的動量大?。?）彈力F-t圖像中陰影部分的面積大小表示彈力F的沖量，人從下落到橡皮繩正好拉直的時間設為t1，則解得橡皮繩作用時間由動量定理得解得即圖像中陰影部分的面積大小。15.如圖所示，質量均為m物塊A、B用輕彈簧連接并豎直放置，輕繩繞過分別固定在同一水平面上O、E兩點的定滑輪一端與物塊A相連，另一端與質量為的小球C相連，小球C套在水平固定、粗細均勻的光滑直桿上。開始時，小球C鎖定在直桿的P點，連接小球的輕繩與水平方向的夾角為，物塊B對地面的壓力恰好為零。某時刻解除對小球C的鎖定，同時對小球C施加一個水平向右、大小為F的恒力，小球C運動到直桿Q點時的速度達到最大，OQ與水平方向的夾角也為，D點為P、Q兩點的中點，P、Q兩點間的距離為L，E點在物塊A的正上方，小球C運動過程中輕繩始終處于拉直狀態(tài)，彈簧始終在彈性限度內。忽略兩定滑輪的大小，已知重力加速度大小為g，sin53°=0.8，cos53°=0.6。求：（1）小球C從P點運動到D點的過程中，合外力對物塊A做的功；（2）小球C運動到Q點時物塊A的速度大??；（3）小球C運動到Q點時物塊A的加速度?！敬鸢浮浚?）0；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）小球C在P點時物塊A的速度為零；小球C運動到D點時物塊A的速度也為零，則該過程中，合外力對物塊A做的功為零；（2）小球C運動到Q點時，A回到原來的位置，則彈簧彈性勢能不變，設C的速度為v，則A的速度為，根據(jù)能量守恒可得解得物塊A速度大小為（3）小球C運動到直桿Q點時的速度達到最大，則此時C受合力為零，對小球C，有對A，根據(jù)牛頓第二定律得解得A加速度為16.如圖所示，一水平傳送帶以v=3m/s的速度順時針轉動，其左端A點和右端B點分別與兩個光滑水平臺面平滑對接，A、B兩點間的距離L=4m。左邊水平臺面上有一被壓縮的彈簧，彈簧的左端固定，右端與一質量為的小物塊甲相連（物塊甲與彈簧不拴接，滑上傳送帶前已經(jīng)脫離彈簧）。右邊水平臺面上有一個傾角為45°，高為的固定光滑斜面（水平臺面與斜面由平滑圓弧連接），斜面的右側固定一表面光滑的水平桌面，桌面與水平臺面的高度差為。桌面左端依次疊放著一長木板（厚度不計）和質量為的小物塊乙，桌面上右端固定