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選項中，第1~7題只有一項符合題目要求，第8~10題有多項符合題目要求。每小題全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。1.在Q點沿水平方向，對著一斜面拋出質(zhì)量相等的a、b兩個小球，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程，下列說法正確的是（）A.a球的運動時間大于b球運動時間B.a球的初速度小于b球初速度C.a球動量的增加量小于b球動量的增加量D.a球動能的增加量大于b球動能的增加量【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球的運動時間小于b球運動時間，A錯誤；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錯誤；C．根據(jù)動量定理有根據(jù)上述，a球的運動時間小于b球運動時間，則a球動量的增加量小于b球動量的增加量，C正確；D．根據(jù)動能定理有由于a球豎直分位移小于b球豎直分位移，則a球動能的增加量小于b球動能的增加量，D錯誤。故選C。2.小明同學(xué)乘坐汽車，觀測到做勻加速直線運動的汽車（可視為質(zhì)點）連續(xù)通過A、B、C、D四個位置，且通過AB、BC、CD段的時間分別為t、2t、3t，AB段、CD段的長度分別為L、6L，則汽車通過C點時的速度大小為（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【詳解】由題意知汽車在AB段中間時刻的瞬時速度等于其在AB段的平均速度，即汽車在CD段中間時刻的瞬時速度等于其在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O在豎直平面內(nèi)做圓周運動，圓周運動半徑為R，重力加速度為g，忽略一切阻力的影響?，F(xiàn)測得繩子對小球的拉力T隨時間變化的圖線如圖乙所示，則（）A.B.時刻小球在與O點等高的位置C.時刻小球的速度大小為D.時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時刻在最高點，t1時刻輕繩位于水平方向，t2時刻小球到達最低點，因為小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動，速度大小在變，所以，故A錯誤B正確；C．t2時刻小球到達最低點，由重力與繩子拉力的合力提供向心力，則有

解得故C錯誤；D．t4時刻小球到達最高點，由圖知，繩的拉力為0，由重力提供向心力，則有得故D錯誤。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。用一輕繩跨過定滑輪拉動一質(zhì)量為的小球（保持水平），在與小球相連的細繩變?yōu)樨Q直方向過程中，可使小球沿斜面向上做一段勻速運動。斜面體一直靜止在水平地面上，不計滑輪與繩子之間的摩擦。則在小球做勻速運動過程中，下列說法中正確的是（）A.外力一直變小B.小球受到時的支持力一直變小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)細繩與斜面的夾角為，則當(dāng)小球勻速運動時，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，則小球受到時的支持力逐漸變小，故A錯誤，B正確；CD．以斜面為對象，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錯誤。故選B5.兩個完全相同的小球A、B用長度均為L的細線懸于天花板上，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距離最低點的高度可能是（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【詳解】小球A從釋放到最低點，由動能定理可知解得若A與B發(fā)生完全彈性碰撞，由能量守恒定律和動量守恒定律可知兩者交換速度，即B上升過程中由動能定理可知解得若A與B發(fā)生完全非彈性碰撞即AB粘在一起，由動量守恒定律可知解得在AB上升過程中，由動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，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）。下列說法正確的是（）A.5s時兩物塊A、B分離B.分離時物塊A速度為C.物塊A的最大速度為D.物塊A速度最大時，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，可得時分離，故A錯誤；B．分離時，分離后再經(jīng)，即時減小到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)以上分析畫出兩物塊運動的圖像。由圖像可得，分離時A的速度故B錯誤C．當(dāng)時A的速度最大為故C錯誤；D．A物塊速度最大時，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用不可伸長的輕繩連接，A放在傾角為θ的固定光滑斜面上，而B能沿光滑豎直桿上下滑動，桿和滑輪中心間的距離為L，物塊B從與滑輪等高處由靜止開始下落，斜面與桿足夠長，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的過程中，下列說法正確的是（）A.物塊B下落過程中機械能守恒B.物塊B的重力勢能減少量為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的重力勢能減小量為故B錯誤；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錯誤；D．根據(jù)機械能守恒，有解得故D正確；A．繩的拉力對B做負功，故B機械能不守恒，故A錯誤。故選D。8.如圖，波源O產(chǎn)生的簡諧橫波沿x軸正方向傳播，P是處的質(zhì)點、Q是處的質(zhì)點，在時振動恰好傳播到P點，形成的波的圖形為圖中的實線；在時振動恰好傳播到Q點，形成的波的圖形為圖中的虛線，則（）A.該波的波速等于2m/sB.波源開始振動的方向沿y軸正方向C.在時Q點速度等于零D.Q點的振動方向和P點始終相反【答案】AD【解析】【詳解】A．由題知，在時振動恰好傳播到P點，形成波的圖形為圖中的實線，在時振動恰好傳播到Q點，形成波的圖形為圖中的虛線，則A正確；B．由題知，在時振動恰好傳播到P點，則根據(jù)同側(cè)法可知P點起振方向沿y軸負方向，則波源開始振動的方向沿y軸負方向，B錯誤；C．根據(jù)題圖可知λ=0.4m則該波的周期且由題知，在時振動恰好傳播到Q點，則再經(jīng)過0.4s，即再經(jīng)過2T剛好為0.7s，則Q點回到平衡位置且沿y軸負方向振動，此時速度最大，C錯誤；D．P，Q間距離則Q點的振動方向和P點始終相反，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上運動，衛(wèi)星在橢圓軌道Ⅰ的近地點A的加速度為，線速度為，A點到地心的距離為，遠地點到地心的距離為，衛(wèi)星在橢圓軌道的遠地點變軌進入圓軌道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上運行的加速度大小為B.衛(wèi)星在軌道Ⅱ上運行的線速度大小為C.衛(wèi)星在軌道Ⅱ上運行周期為在軌道Ⅰ上運行周期的倍D.衛(wèi)星從軌道Ⅰ變軌到軌道Ⅱ發(fā)動機需要做的功為【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．由開普勒第三定律有解得故C錯誤；D．設(shè)衛(wèi)星在橢圓軌道遠地點的速度為，則解得衛(wèi)星從軌道Ⅰ變軌到軌道Ⅱ發(fā)動機需要做的功為故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，小車的四分之一圓弧軌道在最低點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。在小車的右端固定一個輕彈簧，彈簧的原長小于水平軌道的長度。一個質(zhì)量為m的小球從圓弧軌道與圓心等高的A點開始自由滑下，經(jīng)B到達水平軌道，壓縮彈簧后被彈回并恰好相對于小車靜止在B點，重力加速度大小為g，下列說法不正確的是（）A.小球、小車及彈簧組成的系統(tǒng)動量守恒，機械能不守恒B.小球第一次到達B點時對小車的壓力C.彈簧具有的最大彈性勢能為D.從開始到彈簧具有最大彈性勢能時，摩擦生熱【答案】AB【解析】【詳解】A．小球、小車及彈簧組成的系統(tǒng)由于克服阻力做功，機械能不守恒，水平方向外力為零，水平方向動量守恒，但豎直方向合力不為零，系統(tǒng)動量不守恒，故A錯誤，符合題意；B．將小車和小球、彈簧當(dāng)成一個系統(tǒng)，在運動過程中，系統(tǒng)的水平動量守恒，取向右為正，小球第一次到達B點時解得根據(jù)牛頓第三定律，對小車的壓力，故B錯誤，符合題意；CD．彈簧具有的最大彈性勢能時，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于小車靜止在B點，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所示裝置測定重力加速度。小球上安裝有擋光部件，光電門安裝在小球平衡位置正下方。（1）用螺旋測微器測量擋光部件的擋光寬度d，其讀數(shù)如圖b，則d=___________mm；（2）讓單擺做簡諧運動并開啟傳感器的計數(shù)模式，當(dāng)光電門第一次被遮擋時計數(shù)器計數(shù)為1并同時開始計時，以后光電門被遮擋一次計數(shù)增加1，若計數(shù)器計數(shù)為N時，單擺運動時間為t，則該單擺的周期T=___________；（3）擺線長度大約80cm，該同學(xué)只有一把測量范圍為30cm的刻度尺，于是他在細線上標記一點A，使得懸點O到A點間的細線長度為30cm，如圖c所示?，F(xiàn)保持A點以下的細線長度不變，通過改變OA間細線長度l以改變擺長，并測出單擺做簡諧運動對應(yīng)的周期T。實驗中測得了多組數(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=___________。【答案】①.2.330~2.332②.③.【解析】【詳解】（1）[1]螺旋測微器的讀數(shù)為固定刻度與可動刻度之和，所以圖中測得擋光寬度為（2）[2]由題意可知解得（3）[3]設(shè)A點以下的細線長度為l0，根據(jù)單擺周期公式得化簡得T2-l圖像的斜率為k，則解得12.學(xué)校某物理實驗小組用如圖1所示的實驗裝置來驗證“當(dāng)物體的質(zhì)量一定時，加速度與所受合外力成正比”的實驗。（1）實驗時，下列操作中正確的是_________A．用天平測出砂和砂桶的質(zhì)量B．小車靠近打點計時器，先釋放小車，再接通電源C．平衡摩擦力時，將無滑輪端適當(dāng)墊高，并在小車前端連接輕繩且懸掛砂桶D．平衡摩擦力時，將無滑輪端適當(dāng)墊高，并在小車后端連紙帶且穿過打點計時器，但前端不需要連接輕繩、懸掛砂桶（2）在實驗過程中，向砂桶內(nèi)加砂時，_______（填“需要”或“不需要”）保證砂和砂桶的總質(zhì)量遠小于小車的總質(zhì)量。（3）如圖2所示是實驗中選擇的一條合適的紙帶（紙帶上相鄰的兩個計數(shù)點之間還有4個點沒有畫出），已知打點計時器的打點頻率為，該小車的加速度________。（4）若保持小車的質(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，分析此圖像不過原點的原因可能是_______，實驗小組仔細分析圖像，得出了實驗所用小車的質(zhì)量為________?！敬鸢浮竣?D②.不需要③.0.20④.平衡摩擦力過度⑤.1.0【解析】【詳解】（1）[1]A．因有拉力傳感器，則不需要用天平測出砂和砂桶的質(zhì)量，選項A錯誤；B．小車靠近打點計時器，先接通電源，再釋放小車，選項B錯誤；CD．平衡摩擦力時，將無滑輪端適當(dāng)墊高，并小車后端連紙帶且穿過打點計時器，但前端不需要連接輕繩、懸掛砂桶，選項C錯誤，D正確。故選D。（2）[2]因有拉力傳感器可測出拉力，則在實驗過程中，向砂桶內(nèi)加砂時，不需要保證砂和砂桶的總質(zhì)量遠小于小車的總質(zhì)量。（3）[3]紙帶上相鄰的兩個計數(shù)點之間還有4個點沒有畫出，則T=0.1s，該小車的加速度（4）[4]由圖像可知，當(dāng)拉力為零時小車就已經(jīng)有了加速度，可知原因是木板抬得過高，平衡摩擦力過度；（5）[5]由于2F=Ma可得則解得M=1.0kg13.無人機因具有機動性能好，生存能力強，無人員傷亡風(fēng)險，使用方便等優(yōu)點在生產(chǎn)生活中有廣泛應(yīng)用。我國林業(yè)部門將無人機運用于森林防火工作中，如圖所示，某架無人機執(zhí)行火情察看任務(wù)，懸停在目標正上方且距目標高度為H1=205m處，t=0時刻，它以加速度a1=6m/s2豎直向下勻加速運動距離h1=75m后，立即向下做勻減速直線運動直至速度為零，重新懸停在距目標高度為H2=70m的空中，然后進行拍照。重力加速度大小取10m/s2，求：（1）無人機從t=0時刻到重新懸停在距目標高度為H2=70m處的總時間t；（2）若無人機在距目標高度為H2=70m處懸停時動力系統(tǒng)發(fā)生故障，自由下落2s后恢復(fù)動力，要使其不落地，恢復(fù)升力時的最小加速度大小a2?！敬鸢浮浚?）9s；（2）4m/s2【解析】【詳解】（1）設(shè)無人機下降過程最大速度為v，向下加速時間為t1，減速時間為t2，則由勻變速直線運動規(guī)律有聯(lián)立解得（2）無人機自由下落2s末的速度為2s內(nèi)向下運動的位移為設(shè)其向下減速的加速度大小為a2時，恰好到達地面前瞬間速度為零，則代入數(shù)據(jù)可解得14.如圖，一個質(zhì)量為的小球以某一初速度從P點水平拋出，恰好從光滑圓弧ABC的A點的切線方向進入圓?。ú挥嬁諝庾枇?，進入圓弧瞬間速度大小不變）。已知圓弧的半徑，，B點和C點分別為圓弧的最低點和最高點，小球到達A點時的位置與P點間的水平距離為，求：（1）小球做平拋運動的初速度大小；（2）若小球恰好能過C點，且軌道的B點和C點受到小球的壓力之差為，求小球運動到B點時的速度大??；（3）根據(jù)第（2）問，請分析小球最終能否落到與B點等高的水平面，若能，求出落地點與P點的水平距離；若不能，請說明原因。【答案】（1）；（2）；（3）能；【解析】【詳解】（1）小球到A點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C點，則在C點小球?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。鶕?jù)題意有FB-FC=6mg在B點有代入數(shù)據(jù)解得（3）小球恰好過C點，則若能到達與A點等高平面，則則小球能到達與B點等高的水平面，此時小球的水平射程落地點與P點的水平距離15.如圖所示，是一傾角為且逆時針轉(zhuǎn)動的傳送帶，其長度，運行速度。傳送帶的A端與一平臺相連，B端通過一小段圓?。ㄩL度