湖北省武漢市2023-2024學(xué)年高三物理上學(xué)期10月月考試題含解析

試卷滿分：100分一、選擇題：本題共10小題，每小題4分，共40分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1~7題只有一項(xiàng)符合題目要求，第8~10題有多項(xiàng)符合題目要求。每小題全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分。1.在Q點(diǎn)沿水平方向，對(duì)著一斜面拋出質(zhì)量相等的a、b兩個(gè)小球，小球的軌跡如圖所示，忽略空氣阻力，則兩小球從拋出至落到斜面過(guò)程，下列說(shuō)法正確的是（）A.a球的運(yùn)動(dòng)時(shí)間大于b球運(yùn)動(dòng)時(shí)間B.a球的初速度小于b球初速度C.a球動(dòng)量的增加量小于b球動(dòng)量的增加量D.a球動(dòng)能的增加量大于b球動(dòng)能的增加量【答案】C【解析】【詳解】A．根據(jù)解得根據(jù)圖形可知，a球豎直分位移小于b球豎直分位移，則a球的運(yùn)動(dòng)時(shí)間小于b球運(yùn)動(dòng)時(shí)間，A錯(cuò)誤；B．根據(jù)結(jié)合上述解得根據(jù)圖形可知，a球豎直分位移小于b球豎直分位移，a球水平分位移小于b球水平分位移，則a球的初速度大于b球初速度，B錯(cuò)誤；C．根據(jù)動(dòng)量定理有根據(jù)上述，a球的運(yùn)動(dòng)時(shí)間小于b球運(yùn)動(dòng)時(shí)間，則a球動(dòng)量的增加量小于b球動(dòng)量的增加量，C正確；D．根據(jù)動(dòng)能定理有由于a球豎直分位移小于b球豎直分位移，則a球動(dòng)能的增加量小于b球動(dòng)能的增加量，D錯(cuò)誤。故選C。2.小明同學(xué)乘坐汽車(chē)，觀測(cè)到做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的汽車(chē)（可視為質(zhì)點(diǎn)）連續(xù)通過(guò)A、B、C、D四個(gè)位置，且通過(guò)AB、BC、CD段的時(shí)間分別為t、2t、3t，AB段、CD段的長(zhǎng)度分別為L(zhǎng)、6L，則汽車(chē)通過(guò)C點(diǎn)時(shí)的速度大小為（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【詳解】由題意知汽車(chē)在AB段中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于其在AB段的平均速度，即汽車(chē)在CD段中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于其在CD段的平均速度，即又解得又解得故選D。3.如圖甲所示，質(zhì)量為m的小球與輕繩一端相連，繞另一端點(diǎn)O在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，圓周運(yùn)動(dòng)半徑為R，重力加速度為g，忽略一切阻力的影響?，F(xiàn)測(cè)得繩子對(duì)小球的拉力T隨時(shí)間變化的圖線如圖乙所示，則（）A.B.時(shí)刻小球在與O點(diǎn)等高的位置C.時(shí)刻小球的速度大小為D.時(shí)刻小球的速度恰好為零【答案】B【解析】【詳解】AB．根據(jù)圖像可知，0時(shí)刻在最高點(diǎn)，t1時(shí)刻輕繩位于水平方向，t2時(shí)刻小球到達(dá)最低點(diǎn)，因?yàn)樾∏蛟谪Q直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，速度大小在變，所以，故A錯(cuò)誤B正確；C．t2時(shí)刻小球到達(dá)最低點(diǎn)，由重力與繩子拉力的合力提供向心力，則有

解得故C錯(cuò)誤；D．t4時(shí)刻小球到達(dá)最高點(diǎn)，由圖知，繩的拉力為0，由重力提供向心力，則有得故D錯(cuò)誤。故選B。4.如圖所示，一傾角為的斜面體放置在水平地面上，其上表面光滑、下表面粗糙。用一輕繩跨過(guò)定滑輪拉動(dòng)一質(zhì)量為的小球（保持水平），在與小球相連的細(xì)繩變?yōu)樨Q直方向過(guò)程中，可使小球沿斜面向上做一段勻速運(yùn)動(dòng)。斜面體一直靜止在水平地面上，不計(jì)滑輪與繩子之間的摩擦。則在小球做勻速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，下列說(shuō)法中正確的是（）A.外力一直變小B.小球受到時(shí)的支持力一直變小C.斜面體受到地面的支持力先增大后減小D.此過(guò)程中斜面體受到地面的摩擦力方向水平向右且變大【答案】B【解析】【詳解】AB．設(shè)細(xì)繩與斜面的夾角為，則當(dāng)小球勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)平衡條件可得由于逐漸增大，逐漸減小，則外力逐漸變大，又逐漸增大，則小球受到時(shí)的支持力逐漸變小，故A錯(cuò)誤，B正確；CD．以斜面為對(duì)象，設(shè)小球?qū)π泵娴膲毫?，根?jù)平衡條件可得由于小球受到時(shí)的支持力逐漸變小，則小球?qū)π泵娴膲毫橹饾u變小，可知斜面體受到地面的支持力逐漸變小，斜面體受到地面的摩擦力逐漸減小，方向向左，故CD錯(cuò)誤。故選B5.兩個(gè)完全相同的小球A、B用長(zhǎng)度均為L(zhǎng)的細(xì)線懸于天花板上，如圖所示。若將A從圖示位置由靜止釋放，則B球被碰后第一次速度為零時(shí)距離最低點(diǎn)的高度可能是（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【詳解】小球A從釋放到最低點(diǎn)，由動(dòng)能定理可知解得若A與B發(fā)生完全彈性碰撞，由能量守恒定律和動(dòng)量守恒定律可知兩者交換速度，即B上升過(guò)程中由動(dòng)能定理可知解得若A與B發(fā)生完全非彈性碰撞即AB粘在一起，由動(dòng)量守恒定律可知解得在AB上升過(guò)程中，由動(dòng)能定理可知解得所以B球上升的高度高度可能是。故選B。6.如圖所示，質(zhì)量分別為1kg、2kg的兩物塊A、B緊貼（不粘連）放在光滑水平地面上。時(shí)，水平推力和拉力分別作用于A、B上，其中F1=(10-2t）（N），F(xiàn)2=4t（N）。下列說(shuō)法正確的是（）A.5s時(shí)兩物塊A、B分離B.分離時(shí)物塊A速度為C.物塊A的最大速度為D.物塊A速度最大時(shí)，兩物塊B、A速度之差為【答案】D【解析】【詳解】A．由牛頓第二定律可知，分離前整體有物塊A有分離條件是，可得時(shí)分離，故A錯(cuò)誤；B．分離時(shí)，分離后再經(jīng)，即時(shí)減小到0.由牛頓第二定律可得分離前整體的加速度分離后A的加速度分離后B加速度根據(jù)以上分析畫(huà)出兩物塊運(yùn)動(dòng)的圖像。由圖像可得，分離時(shí)A的速度故B錯(cuò)誤C．當(dāng)時(shí)A的速度最大為故C錯(cuò)誤；D．A物塊速度最大時(shí)，B、A兩物塊速度之差為故D正確；故選D。7.如圖所示，質(zhì)量均為m的物塊A和B用不可伸長(zhǎng)的輕繩連接，A放在傾角為θ的固定光滑斜面上，而B(niǎo)能沿光滑豎直桿上下滑動(dòng)，桿和滑輪中心間的距離為L(zhǎng)，物塊B從與滑輪等高處由靜止開(kāi)始下落，斜面與桿足夠長(zhǎng)，重力加速度為g。在物塊B下落到繩與水平方向的夾角為θ的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）A.物塊B下落過(guò)程中機(jī)械能守恒B.物塊B的重力勢(shì)能減少量為mgLsinθC.物塊A的速度大于物塊B的速度D.物塊B的末速度為【答案】D【解析】【詳解】B．物塊B的重力勢(shì)能減小量為故B錯(cuò)誤；C．將物塊B的速度分解為沿繩子方向和垂直于繩子方向，有可知物塊A的速度小于物塊B的速度，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)機(jī)械能守恒，有解得故D正確；A．繩的拉力對(duì)B做負(fù)功，故B機(jī)械能不守恒，故A錯(cuò)誤。故選D。8.如圖，波源O產(chǎn)生的簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，P是處的質(zhì)點(diǎn)、Q是處的質(zhì)點(diǎn)，在時(shí)振動(dòng)恰好傳播到P點(diǎn)，形成的波的圖形為圖中的實(shí)線；在時(shí)振動(dòng)恰好傳播到Q點(diǎn)，形成的波的圖形為圖中的虛線，則（）A.該波的波速等于2m/sB.波源開(kāi)始振動(dòng)的方向沿y軸正方向C.在時(shí)Q點(diǎn)速度等于零D.Q點(diǎn)的振動(dòng)方向和P點(diǎn)始終相反【答案】AD【解析】【詳解】A．由題知，在時(shí)振動(dòng)恰好傳播到P點(diǎn)，形成波的圖形為圖中的實(shí)線，在時(shí)振動(dòng)恰好傳播到Q點(diǎn)，形成波的圖形為圖中的虛線，則A正確；B．由題知，在時(shí)振動(dòng)恰好傳播到P點(diǎn)，則根據(jù)同側(cè)法可知P點(diǎn)起振方向沿y軸負(fù)方向，則波源開(kāi)始振動(dòng)的方向沿y軸負(fù)方向，B錯(cuò)誤；C．根據(jù)題圖可知λ=0.4m則該波的周期且由題知，在時(shí)振動(dòng)恰好傳播到Q點(diǎn)，則再經(jīng)過(guò)0.4s，即再經(jīng)過(guò)2T剛好為0.7s，則Q點(diǎn)回到平衡位置且沿y軸負(fù)方向振動(dòng)，此時(shí)速度最大，C錯(cuò)誤；D．P，Q間距離則Q點(diǎn)的振動(dòng)方向和P點(diǎn)始終相反，D正確。故選AD。9.如圖所示為發(fā)射某衛(wèi)星的情景圖，該衛(wèi)星發(fā)射后，先在橢圓軌道Ⅰ上運(yùn)動(dòng)，衛(wèi)星在橢圓軌道Ⅰ的近地點(diǎn)A的加速度為，線速度為，A點(diǎn)到地心的距離為，遠(yuǎn)地點(diǎn)到地心的距離為，衛(wèi)星在橢圓軌道的遠(yuǎn)地點(diǎn)變軌進(jìn)入圓軌道Ⅱ，衛(wèi)星質(zhì)量為，則下列判斷正確的是（）A.衛(wèi)星在軌道Ⅱ上運(yùn)行的加速度大小為B.衛(wèi)星在軌道Ⅱ上運(yùn)行的線速度大小為C.衛(wèi)星在軌道Ⅱ上運(yùn)行周期為在軌道Ⅰ上運(yùn)行周期的倍D.衛(wèi)星從軌道Ⅰ變軌到軌道Ⅱ發(fā)動(dòng)機(jī)需要做的功為【答案】BD【解析】【詳解】A．設(shè)衛(wèi)星在軌道Ⅱ上的加速度為，線速度為，由得故A錯(cuò)誤；B．設(shè)衛(wèi)星在軌道Ⅱ上的線速度為，由解得故B正確；C．由開(kāi)普勒第三定律有解得故C錯(cuò)誤；D．設(shè)衛(wèi)星在橢圓軌道遠(yuǎn)地點(diǎn)的速度為，則解得衛(wèi)星從軌道Ⅰ變軌到軌道Ⅱ發(fā)動(dòng)機(jī)需要做的功為故D正確。故選BD。10.如圖所示，光滑水平地面上停放著一輛質(zhì)量為2m的小車(chē)，小車(chē)的四分之一圓弧軌道在最低點(diǎn)B與水平軌道相切，圓弧軌道表面光滑，半徑為R，水平軌道表面粗糙。在小車(chē)的右端固定一個(gè)輕彈簧，彈簧的原長(zhǎng)小于水平軌道的長(zhǎng)度。一個(gè)質(zhì)量為m的小球從圓弧軌道與圓心等高的A點(diǎn)開(kāi)始自由滑下，經(jīng)B到達(dá)水平軌道，壓縮彈簧后被彈回并恰好相對(duì)于小車(chē)靜止在B點(diǎn)，重力加速度大小為g，下列說(shuō)法不正確的是（）A.小球、小車(chē)及彈簧組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，機(jī)械能不守恒B.小球第一次到達(dá)B點(diǎn)時(shí)對(duì)小車(chē)的壓力C.彈簧具有的最大彈性勢(shì)能為D.從開(kāi)始到彈簧具有最大彈性勢(shì)能時(shí)，摩擦生熱【答案】AB【解析】【詳解】A．小球、小車(chē)及彈簧組成的系統(tǒng)由于克服阻力做功，機(jī)械能不守恒，水平方向外力為零，水平方向動(dòng)量守恒，但豎直方向合力不為零，系統(tǒng)動(dòng)量不守恒，故A錯(cuò)誤，符合題意；B．將小車(chē)和小球、彈簧當(dāng)成一個(gè)系統(tǒng)，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，系統(tǒng)的水平動(dòng)量守恒，取向右為正，小球第一次到達(dá)B點(diǎn)時(shí)解得根據(jù)牛頓第三定律，對(duì)小車(chē)的壓力，故B錯(cuò)誤，符合題意；CD．彈簧具有的最大彈性勢(shì)能時(shí)，系統(tǒng)共速解得根據(jù)能量守恒，設(shè)克服阻力做功為壓縮彈簧后被彈回并恰好相對(duì)于小車(chē)靜止在B點(diǎn)，可知最終共速為0，根據(jù)能量守恒解得故CD正確，不符合題意。故選AB。二、非選擇題：本題共5小題，共60分。11.某同學(xué)用圖a所示裝置測(cè)定重力加速度。小球上安裝有擋光部件，光電門(mén)安裝在小球平衡位置正下方。（1）用螺旋測(cè)微器測(cè)量擋光部件的擋光寬度d，其讀數(shù)如圖b，則d=___________mm；（2）讓單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)并開(kāi)啟傳感器的計(jì)數(shù)模式，當(dāng)光電門(mén)第一次被遮擋時(shí)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)為1并同時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，以后光電門(mén)被遮擋一次計(jì)數(shù)增加1，若計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)為N時(shí)，單擺運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t，則該單擺的周期T=___________；（3）擺線長(zhǎng)度大約80cm，該同學(xué)只有一把測(cè)量范圍為30cm的刻度尺，于是他在細(xì)線上標(biāo)記一點(diǎn)A，使得懸點(diǎn)O到A點(diǎn)間的細(xì)線長(zhǎng)度為30cm，如圖c所示?，F(xiàn)保持A點(diǎn)以下的細(xì)線長(zhǎng)度不變，通過(guò)改變OA間細(xì)線長(zhǎng)度l以改變擺長(zhǎng)，并測(cè)出單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)的周期T。實(shí)驗(yàn)中測(cè)得了多組數(shù)據(jù)并繪制了T2-l圖像，求得圖像斜率為k，由此可知當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=___________?！敬鸢浮竣?2.330~2.332②.③.【解析】【詳解】（1）[1]螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為固定刻度與可動(dòng)刻度之和，所以圖中測(cè)得擋光寬度為（2）[2]由題意可知解得（3）[3]設(shè)A點(diǎn)以下的細(xì)線長(zhǎng)度為l0，根據(jù)單擺周期公式得化簡(jiǎn)得T2-l圖像的斜率為k，則解得12.學(xué)校某物理實(shí)驗(yàn)小組用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)驗(yàn)證“當(dāng)物體的質(zhì)量一定時(shí)，加速度與所受合外力成正比”的實(shí)驗(yàn)。（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，下列操作中正確的是_________A．用天平測(cè)出砂和砂桶的質(zhì)量B．小車(chē)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，先釋放小車(chē)，再接通電源C．平衡摩擦力時(shí)，將無(wú)滑輪端適當(dāng)墊高，并在小車(chē)前端連接輕繩且懸掛砂桶D．平衡摩擦力時(shí)，將無(wú)滑輪端適當(dāng)墊高，并在小車(chē)后端連紙帶且穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，但前端不需要連接輕繩、懸掛砂桶（2）在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，向砂桶內(nèi)加砂時(shí)，_______（填“需要”或“不需要”）保證砂和砂桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)的總質(zhì)量。（3）如圖2所示是實(shí)驗(yàn)中選擇的一條合適的紙帶（紙帶上相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫(huà)出），已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)頻率為，該小車(chē)的加速度________。（4）若保持小車(chē)的質(zhì)量不變，改變砂桶中砂的質(zhì)量，記錄多組拉力傳感器的示數(shù)和對(duì)應(yīng)紙帶求出的加速度的數(shù)值，并根據(jù)這些數(shù)據(jù)，繪制出如圖3所示的圖像，分析此圖像不過(guò)原點(diǎn)的原因可能是_______，實(shí)驗(yàn)小組仔細(xì)分析圖像，得出了實(shí)驗(yàn)所用小車(chē)的質(zhì)量為_(kāi)_______?！敬鸢浮竣?D②.不需要③.0.20④.平衡摩擦力過(guò)度⑤.1.0【解析】【詳解】（1）[1]A．因有拉力傳感器，則不需要用天平測(cè)出砂和砂桶的質(zhì)量，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．小車(chē)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，先接通電源，再釋放小車(chē)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；CD．平衡摩擦力時(shí)，將無(wú)滑輪端適當(dāng)墊高，并小車(chē)后端連紙帶且穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，但前端不需要連接輕繩、懸掛砂桶，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確。故選D。（2）[2]因有拉力傳感器可測(cè)出拉力，則在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，向砂桶內(nèi)加砂時(shí)，不需要保證砂和砂桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)的總質(zhì)量。（3）[3]紙帶上相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫(huà)出，則T=0.1s，該小車(chē)的加速度（4）[4]由圖像可知，當(dāng)拉力為零時(shí)小車(chē)就已經(jīng)有了加速度，可知原因是木板抬得過(guò)高，平衡摩擦力過(guò)度；（5）[5]由于2F=Ma可得則解得M=1.0kg13.無(wú)人機(jī)因具有機(jī)動(dòng)性能好，生存能力強(qiáng)，無(wú)人員傷亡風(fēng)險(xiǎn)，使用方便等優(yōu)點(diǎn)在生產(chǎn)生活中有廣泛應(yīng)用。我國(guó)林業(yè)部門(mén)將無(wú)人機(jī)運(yùn)用于森林防火工作中，如圖所示，某架無(wú)人機(jī)執(zhí)行火情察看任務(wù)，懸停在目標(biāo)正上方且距目標(biāo)高度為H1=205m處，t=0時(shí)刻，它以加速度a1=6m/s2豎直向下勻加速運(yùn)動(dòng)距離h1=75m后，立即向下做勻減速直線運(yùn)動(dòng)直至速度為零，重新懸停在距目標(biāo)高度為H2=70m的空中，然后進(jìn)行拍照。重力加速度大小取10m/s2，求：（1）無(wú)人機(jī)從t=0時(shí)刻到重新懸停在距目標(biāo)高度為H2=70m處的總時(shí)間t；（2）若無(wú)人機(jī)在距目標(biāo)高度為H2=70m處懸停時(shí)動(dòng)力系統(tǒng)發(fā)生故障，自由下落2s后恢復(fù)動(dòng)力，要使其不落地，恢復(fù)升力時(shí)的最小加速度大小a2?！敬鸢浮浚?）9s；（2）4m/s2【解析】【詳解】（1）設(shè)無(wú)人機(jī)下降過(guò)程最大速度為v，向下加速時(shí)間為t1，減速時(shí)間為t2，則由勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律有聯(lián)立解得（2）無(wú)人機(jī)自由下落2s末的速度為2s內(nèi)向下運(yùn)動(dòng)的位移為設(shè)其向下減速的加速度大小為a2時(shí)，恰好到達(dá)地面前瞬間速度為零，則代入數(shù)據(jù)可解得14.如圖，一個(gè)質(zhì)量為的小球以某一初速度從P點(diǎn)水平拋出，恰好從光滑圓弧ABC的A點(diǎn)的切線方向進(jìn)入圓弧（不計(jì)空氣阻力，進(jìn)入圓弧瞬間速度大小不變）。已知圓弧的半徑，，B點(diǎn)和C點(diǎn)分別為圓弧的最低點(diǎn)和最高點(diǎn)，小球到達(dá)A點(diǎn)時(shí)的位置與P點(diǎn)間的水平距離為，求：（1）小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度大小；（2）若小球恰好能過(guò)C點(diǎn)，且軌道的B點(diǎn)和C點(diǎn)受到小球的壓力之差為，求小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的速度大小；（3）根據(jù)第（2）問(wèn)，請(qǐng)分析小球最終能否落到與B點(diǎn)等高的水平面，若能，求出落地點(diǎn)與P點(diǎn)的水平距離；若不能，請(qǐng)說(shuō)明原因。【答案】（1）；（2）；（3）能；【解析】【詳解】（1）小球到A點(diǎn)的速度如圖所示分解速度平拋水平方向聯(lián)立解得（2）小球恰好過(guò)C點(diǎn)，則在C點(diǎn)小球?qū)壍赖膲毫?，根據(jù)牛頓第三定律，小球受到的支持力等于小球?qū)壍赖膲毫Υ笮?，根?jù)題意有FB-FC=6mg在B點(diǎn)有代入數(shù)據(jù)解得（3）小球恰好過(guò)C點(diǎn)，則若能到達(dá)與A點(diǎn)等高平面，則則小球能到達(dá)與B點(diǎn)等高的水平面，此時(shí)小球的水平射程落地點(diǎn)與P點(diǎn)的水平距離15.如圖所示，是一傾角為且逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的傳送帶，其長(zhǎng)度，運(yùn)行速度。傳送帶的A端與一平臺(tái)相連，B端通過(guò)一小段圓弧（長(zhǎng)度