河北省保定市唐縣第一高級中學(xué)2023-2024學(xué)年高三上學(xué)期9月月考物理試題（原卷版+解析版）

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物理試題

一、單選題（共7小題，每題4分，共28分。）

1.下列關(guān)于物理學(xué)史的說法，正確的是（）．

A.卡文迪什通過扭秤實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律

B.第谷最早提出行星沿橢圓軌道繞太陽運(yùn)動

C.愛因斯坦最早較系統(tǒng)地提出相對論時空觀

D.開普勒通過觀測天體運(yùn)動，積累下大量的數(shù)據(jù)，最早提出了“日心說”

2.如圖所示，小船沿直線AB過河，船頭始終垂直于河岸。若水流速度減小，為保持航線不變，下列措施與結(jié)論正確的是（）

A減小船速，過河時間變長B.減小船速，過河時間不變

C.增大船速，過河時間不變D.增大船速，過河時間縮短

3.如圖所示，籃球運(yùn)動員原地垂直起跳扣籃，離地后重心上升的最大高度為。上升第二個的速度變化量大小為，第四個的速度變化量大小為。不計(jì)空氣阻力，則滿足（）

A.B.C.D.

4.下列圖像不能反映該物體做勻變速直線運(yùn)動的是（）

A.B.

C.D.

5.在東北嚴(yán)寒的冬天，有一項(xiàng)“潑水成冰”的游戲，具體操作是把一杯滾燙的開水按一定的弧線均勻快速地潑向空中，潑灑出的小水珠和熱氣被瞬間凝結(jié)成冰而形成壯觀的場景。如圖甲所示是某人玩潑水成冰游戲的精彩瞬間，圖乙為其示意圖。假設(shè)潑水過程中杯子做勻速圓周運(yùn)動，在內(nèi)杯子旋轉(zhuǎn)了。下列說法正確的是（）

A.P位置的小水珠速度方向沿a方向

B.P、Q兩位置，杯子的向心加速度相同

C.杯子在旋轉(zhuǎn)時的線速度大小約為

D.杯子在旋轉(zhuǎn)時的向心加速度大小約為

6.如圖所示，一輕繩跨過光滑的定滑輪，一端與質(zhì)量為10kg的吊籃相連，向另一端被站在吊籃里質(zhì)量為50kg的人握住，整個系統(tǒng)懸于空中并處于靜止?fàn)顟B(tài)。重力加速度g=10m/s2，則該人對吊籃的壓力大小為（）

A.150NB.200NC.300ND.350N

7.如圖所示，劉勝強(qiáng)老師在課堂上給學(xué)生做飛鏢演示實(shí)驗(yàn)，他從O點(diǎn)對準(zhǔn)前方的一塊豎直擋板投擲飛鏢（可視為質(zhì)點(diǎn)），O與A在同一高度，飛鏢的水平初速度分別為v1、v2，不計(jì)空氣阻力，打在擋板上的位置分別為C、D，且AC=CD，則v1：v2的值為（）

A.2：1B.：1C.（D.（

二、多選題（共3小題，每題6分，共18分。）

8.某行星的半徑與地球的半徑之比為k，密度與地球的密度相同，則行星與地球（）

A.表面的重力加速度大小的比值為

B.表面的重力加速度大小的比值為k

C.第一宇宙速度的比值為

D.第一宇宙速度的比值為k

9.如圖所示，輕桿OA與輕桿OB通過光滑鉸鏈安裝在豎直墻面上，另一端通過A鉸鏈連接于O點(diǎn)。已知，，鉸鏈質(zhì)量忽略不計(jì)，重力加速度為g?，F(xiàn)將一個質(zhì)量為m的物塊通過輕繩懸掛于O點(diǎn)保持靜止，下列說法正確的是（）

A.輕桿OA對O點(diǎn)鉸鏈的作用力為mg

B.豎直墻對A、B兩點(diǎn)鉸鏈的總作用力方向豎直向上

C.若在O點(diǎn)施加從零緩慢增大且水平向左的外力，則輕桿OB的彈力先減小后反向增大

D.若在O點(diǎn)施加從零緩慢增大且水平向右的外力，則輕桿OB的彈力先增大后減小

10.如圖所示為用絞車拖物塊的示意圖，栓接物塊的細(xì)線被纏繞在輪軸上，輪軸逆時針轉(zhuǎn)動從而拖動物塊。已知輪軸的半徑，細(xì)線始終保持水平，被拖動物塊質(zhì)量，與地面間的動摩擦因數(shù)；輪軸的角速度隨時間變化的關(guān)系是，，以下判斷正確的是（）

A.物塊做勻速運(yùn)動

B.物塊做勻加速直線運(yùn)動，加速度大小是

C.物塊受到的摩擦力是

D.繩對物塊的拉力是

三、實(shí)驗(yàn)題（共2小題，共15分。）

11.某同學(xué)用如圖a所示裝置探究向心力與角速度和運(yùn)動半徑的關(guān)系。裝置中豎直轉(zhuǎn)軸固定在電動機(jī)的轉(zhuǎn)軸上（未畫出），光滑的水平直桿固定在豎直轉(zhuǎn)軸上，能隨豎直轉(zhuǎn)軸一起轉(zhuǎn)動。水平直桿的左端套上滑塊P，用細(xì)線將滑塊P與固定在豎直轉(zhuǎn)軸上的力傳感器連接，細(xì)線處于水平伸直狀態(tài)，當(dāng)滑塊隨水平直桿一起勻速轉(zhuǎn)動時，細(xì)線拉力的大小可以通過力傳感器測得。水平直桿的右端最邊緣安裝了寬度為d的擋光條，擋光條到豎直轉(zhuǎn)軸的距離為，光電門可以測出擋光條經(jīng)過光電門所用的時間（擋光時間）?；瑝KP與豎直轉(zhuǎn)軸間的距離可調(diào)。

（1）若某次實(shí)驗(yàn)中測得擋光條的擋光時間為，則電動機(jī)的角速度為_______；

（2）若保持滑塊P到豎直轉(zhuǎn)軸中心的距離為不變，僅多次改變豎直轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動的快慢，測得多組力傳感器的示數(shù)F和擋光時間。畫出圖像，如圖b所示。根據(jù)實(shí)驗(yàn)可得出的結(jié)論____________。

12.某同學(xué)用如圖a所示裝置探究加速度與質(zhì)量關(guān)系。圖中小車及砝碼A的質(zhì)量用M表示，托盤及鉤碼B的質(zhì)量用m表示，交流電源的頻率為50Hz，當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭取10m/s2，實(shí)驗(yàn)中該同學(xué)取托盤及鉤碼B的重力mg作為小車所受的合力。

（1）實(shí)驗(yàn)中，下列說法正確是________。

A．每次在小車上加減砝碼時，需再重新補(bǔ)償阻力

B．實(shí)驗(yàn)中M應(yīng)遠(yuǎn)大于m

C．實(shí)驗(yàn)時應(yīng)先釋放小車后接通電源

D．小車加速度可用計(jì)算

（2）某次實(shí)驗(yàn)得到紙帶如圖b所示，圖中相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個點(diǎn)未畫出，由該紙帶可求得小車的加速度大小為a________m/s2。（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）

（3）該同學(xué)增減砝碼以改變小車的質(zhì)量M，可得到小車的加速度大小a與對應(yīng)質(zhì)量M的數(shù)據(jù)。畫出圖線如圖c所示，由圖中數(shù)據(jù)可求得托盤及鉤碼B的總質(zhì)量為________kg。

四、解答題（共3小題，共39分。）

13.木星距離地球最近的一顆大行星，而正是因?yàn)槟拘蔷嚯x地球最近，所以也所抵擋了很多來自外太空的一些天體的撞擊。比如說一些小行星或者是隕石，因此木星被稱作地球的保護(hù)神，設(shè)想數(shù)年后中國宇航員登上木星，宇航員以初速度v豎直向上拋出一小球，t后落回拋出點(diǎn)，已知木星的半徑為R，引力常量為G（忽略空氣阻力）。求：

（1）本星表面的重力加速度

（2）木星平均密度

（3）木星的公轉(zhuǎn)周期為12年，則木星的環(huán)繞半徑是日地距離的多少倍（）

14.某跳傘運(yùn)動員在一次跳傘表演中，離開距地h=224m高的懸停直升機(jī)后，先做自由落體運(yùn)動，當(dāng)自由下落一段時間后打開降落傘，傘張開后做勻減速運(yùn)動，其加速度大小a=12.5m/s2，運(yùn)動員到達(dá)地面時速度v=5m/s，重力加速度g取10m/s2。

（1）運(yùn)動員打開降落傘時速度多大；

（2）運(yùn)動員離開飛機(jī)后，經(jīng)過多少時間才能到達(dá)地面。

15.水上滑梯可簡化成如圖所示的模型，斜槽AB和光滑圓弧槽BC平滑連接．斜槽AB的豎直高度差H＝6m，傾角θ＝37°；圓弧槽BC的半徑R＝3.0m，末端C點(diǎn)的切線水平；C點(diǎn)與水面的距離h＝0.80m.人與AB間的動摩擦因數(shù)μ＝0.2，取重力加速度g＝10m/s2，cos37°＝0.8，sin37°＝0.6.一個質(zhì)量m＝30kg的小朋友從滑梯頂端A點(diǎn)無初速度地自由滑下，不計(jì)空氣阻力，求：

(1)小朋友沿斜槽AB下滑時加速度a的大?。?/p>

(2)小朋友滑到C點(diǎn)時速度v的大小及滑到C點(diǎn)時受到的槽面的支持力FC的大小．

(3)在從C點(diǎn)滑出至落到水面的過程中，小朋友在水平方向的位移x的大小。

唐縣第一高級中學(xué)2023-2024學(xué)年高三上學(xué)期9月月考

物理試題答案解析

一、單選題（共7小題，每題4分，共28分。）

1.下列關(guān)于物理學(xué)史的說法，正確的是（）．

A.卡文迪什通過扭秤實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律

B.第谷最早提出行星沿橢圓軌道繞太陽運(yùn)動

C.愛因斯坦最早較系統(tǒng)地提出相對論時空觀

D.開普勒通過觀測天體運(yùn)動，積累下大量的數(shù)據(jù)，最早提出了“日心說”

【答案】C

【解析】

【詳解】A．牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，故A錯誤；

B．開普勒最早提出行星沿橢圓軌道繞太陽運(yùn)動，故B錯誤；

C．愛因斯坦最早較系統(tǒng)地提出相對論時空觀，故C正確；

D．第谷通過觀測天體運(yùn)動，積累下大量的數(shù)據(jù)，哥白尼最早提出了“日心說”，故D錯誤。

故選C。

2.如圖所示，小船沿直線AB過河，船頭始終垂直于河岸。若水流速度減小，為保持航線不變，下列措施與結(jié)論正確的是（）

A.減小船速，過河時間變長B.減小船速，過河時間不變

C.增大船速，過河時間不變D.增大船速，過河時間縮短

【答案】A

【解析】

【詳解】設(shè)船在靜水中的速度為，水流速度為，河岸寬度為d，船頭方向始終垂直于河岸，則渡河時間為

設(shè)合速度方向與河岸的夾角為θ，則有

若水流速度減小，為保持航線不變，即保持角度θ不變，則應(yīng)減小船速，過河時間變長。

故選A。

3.如圖所示，籃球運(yùn)動員原地垂直起跳扣籃，離地后重心上升的最大高度為。上升第二個的速度變化量大小為，第四個的速度變化量大小為。不計(jì)空氣阻力，則滿足（）

A.B.C.D.

【答案】C

【解析】

【詳解】將運(yùn)動員豎直向上勻減速運(yùn)動逆向看作是反向的自由落體運(yùn)動，根據(jù)

可知運(yùn)動員上升第四個的時間t2與第二個的時間t1與之比為

即

又根據(jù)

可得

故選C。

4.下列圖像不能反映該物體做勻變速直線運(yùn)動的是（）

A.B.

C.D.

【答案】C

【解析】

【詳解】A．由圖像可知該運(yùn)動加速度恒定，表明物體做勻變速直線運(yùn)動。故A不符合題意；

B．圖像的斜率表示加速度，由圖像可知斜率恒定，加速度不變，表明物體做勻變速直線運(yùn)動。故B不符合題意；

C．圖像的斜率表示速度，由圖像可知斜率恒定，速度不變，表明物體做勻速直線運(yùn)動。故C符合題意；

D．由

得到

勻變速直線運(yùn)動圖像為一條傾斜直線，的斜率表示加速度的一半。該圖像表示物體做勻變速直線運(yùn)動。故D不符合題意；

故選C。

5.在東北嚴(yán)寒的冬天，有一項(xiàng)“潑水成冰”的游戲，具體操作是把一杯滾燙的開水按一定的弧線均勻快速地潑向空中，潑灑出的小水珠和熱氣被瞬間凝結(jié)成冰而形成壯觀的場景。如圖甲所示是某人玩潑水成冰游戲的精彩瞬間，圖乙為其示意圖。假設(shè)潑水過程中杯子做勻速圓周運(yùn)動，在內(nèi)杯子旋轉(zhuǎn)了。下列說法正確的是（）

A.P位置的小水珠速度方向沿a方向

B.P、Q兩位置，杯子的向心加速度相同

C.杯子在旋轉(zhuǎn)時的線速度大小約為

D.杯子在旋轉(zhuǎn)時的向心加速度大小約為

【答案】D

【解析】

【詳解】A．根據(jù)圖乙水珠做離心運(yùn)動的方向可知杯子旋轉(zhuǎn)方向?yàn)槟鏁r針，故可知P位置的小水珠速度方向沿b方向，A錯誤；

B．向心加速度方向指向圓心，P、Q兩位置，杯子的向心加速度方向不同，B錯誤；

C．杯子在旋轉(zhuǎn)時的角速度大小為

杯子在旋轉(zhuǎn)時的運(yùn)動半徑大約為，故線速度大小約為

C錯誤；

D．杯子在旋轉(zhuǎn)時向心加速度大小約為

D正確。

故選D。

6.如圖所示，一輕繩跨過光滑的定滑輪，一端與質(zhì)量為10kg的吊籃相連，向另一端被站在吊籃里質(zhì)量為50kg的人握住，整個系統(tǒng)懸于空中并處于靜止?fàn)顟B(tài)。重力加速度g=10m/s2，則該人對吊籃的壓力大小為（）

A.150NB.200NC.300ND.350N

【答案】B

【解析】

【分析】

【詳解】設(shè)輕繩的拉力為F，對整體進(jìn)行受力分析，根據(jù)平衡條件有

將m=10kg，M=50kg代入解得F=300N

再對人進(jìn)行受力分析，根據(jù)平衡條件有

解得

因力的作用是相互的，可知該人對吊籃的壓力大小為200N，故B正確，ACD錯誤。

故選B。

7.如圖所示，劉勝強(qiáng)老師在課堂上給學(xué)生做飛鏢演示實(shí)驗(yàn)，他從O點(diǎn)對準(zhǔn)前方的一塊豎直擋板投擲飛鏢（可視為質(zhì)點(diǎn)），O與A在同一高度，飛鏢的水平初速度分別為v1、v2，不計(jì)空氣阻力，打在擋板上的位置分別為C、D，且AC=CD，則v1：v2的值為（）

A.2：1B.：1C.（D.（

【答案】B

【解析】

【詳解】小球在空中做平拋運(yùn)動，由平拋運(yùn)動規(guī)律得，豎直方向，根據(jù)

水平方向

聯(lián)立解得：

所以

又因?yàn)?/p>

所以

故選B。

二、多選題（共3小題，每題6分，共18分。）

8.某行星的半徑與地球的半徑之比為k，密度與地球的密度相同，則行星與地球（）

A.表面的重力加速度大小的比值為

B.表面的重力加速度大小的比值為k

C.第一宇宙速度的比值為

D.第一宇宙速度的比值為k

【答案】BD

【解析】

【詳解】AB．根據(jù)星球表面

解得

為定值，可知當(dāng)行星的半徑與地球的半徑之比為，密度相同時，表面的重力加速度大小的比值為，故A錯誤，B正確；

CD．第一宇宙速度為近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度，即

解得

可知當(dāng)行星的半徑與地球的半徑之比為，密度相同時，第一宇宙速度的比值為k，故C錯誤，D正確。

故選BD。

9.如圖所示，輕桿OA與輕桿OB通過光滑鉸鏈安裝在豎直墻面上，另一端通過A鉸鏈連接于O點(diǎn)。已知，，鉸鏈質(zhì)量忽略不計(jì)，重力加速度為g?，F(xiàn)將一個質(zhì)量為m的物塊通過輕繩懸掛于O點(diǎn)保持靜止，下列說法正確的是（）

A.輕桿OA對O點(diǎn)鉸鏈的作用力為mg

B.豎直墻對A、B兩點(diǎn)鉸鏈的總作用力方向豎直向上

C.若在O點(diǎn)施加從零緩慢增大且水平向左的外力，則輕桿OB的彈力先減小后反向增大

D.若在O點(diǎn)施加從零緩慢增大且水平向右的外力，則輕桿OB的彈力先增大后減小

【答案】BC

【解析】

【詳解】A．對O點(diǎn)受力分析如圖1：則有

故A錯誤；

B．對輕桿OA、OB及重物所組成的系統(tǒng)進(jìn)行受力分析可知，該系統(tǒng)受到三個外力，分別是豎直墻對A、B兩點(diǎn)鉸鏈的作用力及重物重力，由三力平衡可知豎直墻對A、B兩點(diǎn)鉸鏈的總作用力方向豎直向上，大小等于，故B正確；

C．若在O點(diǎn)施加從零緩慢增大且水平向左的外力，則O點(diǎn)受力情況如圖2.沿兩桿方向?qū)g和F正交分解可得

Fcos

F緩慢增大時一直增大，先減小后反向增大，故C正確；

D．若在O點(diǎn)施加從零緩慢增大且水平向右的外力，則O點(diǎn)受力情況如圖3.沿兩桿方向?qū)g和F正交分解可得

故F緩慢增大時先減小后反向增大，一直增大，故D錯誤。

故選BC。

10.如圖所示為用絞車拖物塊的示意圖，栓接物塊的細(xì)線被纏繞在輪軸上，輪軸逆時針轉(zhuǎn)動從而拖動物塊。已知輪軸的半徑，細(xì)線始終保持水平，被拖動物塊質(zhì)量，與地面間的動摩擦因數(shù)；輪軸的角速度隨時間變化的關(guān)系是，，以下判斷正確的是（）

A.物塊做勻速運(yùn)動

B.物塊做勻加速直線運(yùn)動，加速度大小是

C.物塊受到的摩擦力是

D.繩對物塊的拉力是

【答案】BCD

【解析】

【詳解】AB．由題意知，物塊的速度

又

故可得

故A錯誤，B正確；

CD．地面摩擦阻力

由牛頓第二定律可得

故可得物塊受力繩子拉力

故CD正確。

故選BCD。

三、實(shí)驗(yàn)題（共2小題，共15分。）

11.某同學(xué)用如圖a所示裝置探究向心力與角速度和運(yùn)動半徑的關(guān)系。裝置中豎直轉(zhuǎn)軸固定在電動機(jī)的轉(zhuǎn)軸上（未畫出），光滑的水平直桿固定在豎直轉(zhuǎn)軸上，能隨豎直轉(zhuǎn)軸一起轉(zhuǎn)動。水平直桿的左端套上滑塊P，用細(xì)線將滑塊P與固定在豎直轉(zhuǎn)軸上的力傳感器連接，細(xì)線處于水平伸直狀態(tài)，當(dāng)滑塊隨水平直桿一起勻速轉(zhuǎn)動時，細(xì)線拉力的大小可以通過力傳感器測得。水平直桿的右端最邊緣安裝了寬度為d的擋光條，擋光條到豎直轉(zhuǎn)軸的距離為，光電門可以測出擋光條經(jīng)過光電門所用的時間（擋光時間）。滑塊P與豎直轉(zhuǎn)軸間的距離可調(diào)。

（1）若某次實(shí)驗(yàn)中測得擋光條的擋光時間為，則電動機(jī)的角速度為_______；

（2）若保持滑塊P到豎直轉(zhuǎn)軸中心的距離為不變，僅多次改變豎直轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動的快慢，測得多組力傳感器的示數(shù)F和擋光時間。畫出圖像，如圖b所示。根據(jù)實(shí)驗(yàn)可得出的結(jié)論____________。

【答案】①.②.當(dāng)物體質(zhì)量、軌道半徑一定時，向心力與角速度的平方成正比

【解析】

【詳解】（1）［1］由圓周運(yùn)動速度關(guān)系表達(dá)式得

，

可得

（2）［2］由圖像可知當(dāng)物體質(zhì)量、軌道半徑一定時

即在物體質(zhì)量、軌道半徑一定時，向心力與成正比；又由，可知角速度與成正比；所以根據(jù)實(shí)驗(yàn)可得出的結(jié)論：當(dāng)物體質(zhì)量、軌道半徑一定時，向心力與角速度的平方成正比。

12.某同學(xué)用如圖a所示裝置探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系。圖中小車及砝碼A的質(zhì)量用M表示，托盤及鉤碼B的質(zhì)量用m表示，交流電源的頻率為50Hz，當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭取10m/s2，實(shí)驗(yàn)中該同學(xué)取托盤及鉤碼B的重力mg作為小車所受的合力。

（1）實(shí)驗(yàn)中，下列說法正確的是________。

A．每次在小車上加減砝碼時，需再重新補(bǔ)償阻力

B．實(shí)驗(yàn)中M應(yīng)遠(yuǎn)大于m

C．實(shí)驗(yàn)時應(yīng)先釋放小車后接通電源

D．小車加速度可用計(jì)算

（2）某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶如圖b所示，圖中相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個點(diǎn)未畫出，由該紙帶可求得小車的加速度大小為a________m/s2。（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）

（3）該同學(xué)增減砝碼以改變小車的質(zhì)量M，可得到小車的加速度大小a與對應(yīng)質(zhì)量M的數(shù)據(jù)。畫出圖線如圖c所示，由圖中數(shù)據(jù)可求得托盤及鉤碼B的總質(zhì)量為________kg。

【答案】①.B②.0.50③.0.2

【解析】

【詳解】（1）[1]A．平衡摩擦力，假設(shè)木板傾角為，則有

m約掉了，故不需要重新平衡摩擦力，故A錯誤；

B．為了保證鉤碼的重力等于細(xì)繩的拉力，鉤碼的質(zhì)量m應(yīng)遠(yuǎn)小于小車和砝碼的質(zhì)量M，故B正確；

C．實(shí)驗(yàn)時應(yīng)先接通電源后釋放小車，故C錯誤；

D．小車加速度應(yīng)該根據(jù)打點(diǎn)計(jì)時器打出的紙帶應(yīng)用勻變速運(yùn)動規(guī)律求出，不能用

計(jì)算，故D錯誤。

故選B；

（2）[2]根據(jù)

可得

（3）[3]由牛頓第二定律

解得

所以圖像的斜率為，由圖可知

解得

四、解答題（共3小題，共39分。）

13.木星距離地球最近的一顆大行星，而正是因?yàn)槟拘蔷嚯x地球最近，所以也所抵擋了很多來自外太空的一些天體的撞擊。比如說一些小行星或者是隕石，因此木星被稱作地球的保護(hù)神，設(shè)想數(shù)年后中國宇航員登上木星，宇航員以初速度v豎直向上拋出一小球，t后落回拋出點(diǎn)，已知木星的半徑為R，引力常量為G（忽略空氣阻力）。求：

（1）本星表面的重力加速度

（2）木星的平均密度

（3）木星的公轉(zhuǎn)周期為12年，則木星的環(huán)繞半徑是日地距離的多少倍（）

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

【詳解】（1）根據(jù)題意得

解得

（2）根據(jù)題意得

解得

（3）根據(jù)開普勒第三定律得

解得

14.某跳傘運(yùn)動員在一次跳傘表演中，離開距地h=224m高的懸停直升機(jī)后，先做自由落體運(yùn)動，當(dāng)自由下落一段時間后打開降落傘，傘張開后做勻減速運(yùn)動，其加速度大小a=12.5m