2023-2024學(xué)年湖北省仙桃市田家炳實驗高級中學(xué)高三上學(xué)期9月月考物理試題（解析版）

仙桃市田家炳實驗高級中學(xué)2023-2024學(xué)年高三上學(xué)期9月月考物理試題一、選擇題（本大題共10小題，每小題4分，共40分．第1～7小題為單選題，第8～10小題為多選題，全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有錯選或不選的得0分）1.一名宇航員在某星球上做自由落體運動實驗，讓一個質(zhì)量為2kg小球從一定的高度自由下落，測得在第4s內(nèi)的位移是42m，小球仍在空中運動，則（）A.小球在2s末的速度大小是16m/sB.該星球上的重力加速度為12m/s2C.小球在第4s末的速度大小是42m/sD.小球在4s內(nèi)的位移是80m【答案】B【解析】【詳解】AB．設(shè)該星球重力加速度為g，小球第4s內(nèi)的位移是42m，有g(shù)t42－gt32＝42mt4＝4s，t3＝3s，解得g＝12m/s2所以小球在2s末的速度大小為v2＝gt2＝24m/s故A錯誤，B正確；C．小球在第4s末的速度大小是v4＝gt4＝48m/s選項C錯誤；D．小球在4s內(nèi)的位移是x=gt42＝96m選項D錯誤。故選B。2.如圖所示，物體甲放置在水平地面上，通過跨過定滑輪的輕繩與小球乙相連，整個系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)對小球乙施加一個水平力F，使小球乙緩慢上升一小段距離，整個過程中物體甲保持靜止，甲受到地面的摩擦力為f，則該過程中（）A.f變小，F(xiàn)變大 B.f變小，F(xiàn)變小C.f變大，F(xiàn)變小 D.f變大，F(xiàn)變大【答案】D【解析】【分析】【詳解】以小球乙為研究對象受力分析，設(shè)繩與豎直方向的夾角為，根據(jù)平衡條件可得，水平拉力為可見水平拉力F逐漸增大，繩子的拉力為故繩子的拉力也是逐漸增加；以物體甲為研究對象受力分析，根據(jù)平衡條件可得，物體甲受地面的摩擦力與繩子的拉力的水平方向的分力等大反向，故摩擦力方向向左是逐漸增大；故選D。3.在靜止的小車內(nèi)，用細(xì)繩和系住一個小球，繩處于斜向上的方向，拉力為，繩處于水平方向，拉力為，如圖所示?，F(xiàn)讓小車從靜止開始向右做勻加速運動，此時小球相對于車廂的位置仍保持不變，則兩根細(xì)繩的拉力變化情況是（）A.變大，不變 B.變大，變小C.變大，變大 D.不變，變小【答案】D【解析】【詳解】小球的受力分析如圖所示：當(dāng)小車靜止時根據(jù)平衡條件，豎直方向上有水平方向上有當(dāng)小車從靜止開始向右做勻加速運動，小球相對于車廂的位置仍保持不變，即不變，則不變，而根據(jù)牛頓第二定律，水平方向上有不變，所以變小。故選D。4.如圖所示，人在河岸上用輕繩拉船，若人勻速行進(jìn)，則船將做（）A.勻速運動B.加速運動C.減速運動D.先加速、后減速運動【答案】B【解析】【詳解】將小船的速度沿著平行繩子和垂直繩子方向正交分解，如圖所示

平行繩子的分速度等于人拉繩子的速度，故：v=v′cosθ，由于θ變大，v不變，故船速v′增大，即加速運動；故ACD錯誤，B正確；故選B．5.質(zhì)量為m的滑塊從半徑為R的半球形碗的邊緣滑向碗底，過碗底時速度為v，若滑塊與碗間的動摩擦因數(shù)為μ，則在過碗底時滑塊受到摩擦力的大小為（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【詳解】滑塊經(jīng)過碗底時，由重力和碗底對球支持力的合力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律求出碗底對球的支持力，再由摩擦力公式求解在過碗底時滑塊受到摩擦力的大?。瑝K經(jīng)過碗底時，由重力和支持力的合力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律得則碗底對球支持力為所以在過碗底時滑塊受到摩擦力的大小為C正確。故選C。6.如圖所示，將完全相同的兩小球A、B用長L=0.8m的細(xì)繩懸于以v=4m/s向右勻速運動的小車頂部，兩球分別與小車前后壁接觸。由于某種原因，小車突然停止運動，此時懸線的拉力之比FB∶FA為（g取10m/s2）（）A1∶1 B.1∶2 C.1∶3 D.1∶4【答案】C【解析】【分析】根據(jù)題中物理情景描述可知，本題考查圓周運動，根據(jù)圓周運動的規(guī)律，運用向心力公式、平衡條件等，進(jìn)行分析推斷?！驹斀狻吭O(shè)兩小球A、B的質(zhì)量均為m。小車突然停止運動時，小球B由于受到小車前壁向左的彈力作用，相對于小車靜止，豎直方向上受力平衡，則有小球A繞懸點以速度v做圓周運動，此時有得故選C。7.設(shè)在地球上和某天體上以相同的初速度豎直上拋一物體的最大高度比為k（均不計阻力），且已知地球與該天體的半徑之比也為k，則地球與此天體的質(zhì)量之比為（）A.1 B.k2 C.k D.【答案】C【解析】【分析】在地球和某天體上分別用豎直上拋運動位移與速度公式求出重力加速度之比，再分別用重力等于萬有引力公式即可求解?！驹斀狻吭诘厍蛏夏程祗w上因為所以根據(jù)，解得又解得故選C?！军c睛】該題考查了萬有引力定律的直接應(yīng)用及豎直上拋運動的基本公式，注意在星球表面重力等于萬有引力。8.有一半圓形軌道在豎直平面內(nèi)，如圖所示，O為圓點，AB為水平直徑，有一小球從A點以不同速度向右平拋，不計空氣阻力，在小球從拋出到落到軌道這個過程中，下列說法正確的是（）A.初速度越小的小球運動時間越長B.初速度不同的小球運動時間可能相同C.落在半圓形軌道最低點的時間最長D.小球落到半圓形軌道的瞬間，速度方向可能垂直撞擊半圓形軌道【答案】BC【解析】【分析】根據(jù)平拋運動的特點，平拋運動的時間由高度決定，與水平初速度無關(guān)；做平拋運動的物體的速度的反向延長線經(jīng)過水平位移的中點?！驹斀狻緼．平拋運動的時間由高度決定，與水平初速度無關(guān)，初速度小時，與半圓接觸時下落的距離不一定比速度大時下落的距離小，故A錯誤；B．速度不同的小球下落的高度可能相等，如碰撞點關(guān)于半圓過O點的豎直軸對稱的兩個點，運動的時間相等，故B正確；C．落在圓形軌道最低點的小球下落的距離最大，所以運動時間最長，選項C正確；D．若小球落到半圓形軌道的瞬間垂直撞擊半園形軌道，即速度方向沿半徑方向，則速度方向與水平方向的夾角是位移方向與水平方向夾角的2倍。因為同一位置速度方向與水平方向夾角的正切值是位移與水平方向夾角正切值的兩倍，兩者相互矛盾，則小球的速度方向不會沿半徑方向．故D錯誤。故選BC。9.如圖所示，甲、乙兩顆衛(wèi)星以相同的軌道半徑分別繞質(zhì)量為和的行星做勻速圓周運動，甲衛(wèi)星的向心加速度、運行周期、角速度和線速度分別為、、、，乙衛(wèi)星的向心加速度、運行周期、角速度和線速度分別為、、、，下列說法正確的是（）A. B. C. D.【答案】AC【解析】【詳解】A項：物體做勻速圓周運動，萬有引力充當(dāng)向心力，即即則B項：根據(jù)，解得：則C項：由得D項：由解得：得出故應(yīng)選AC．10.如圖所示，光滑水平面上放置質(zhì)量分別為m、2m和3m的三個木塊，其中質(zhì)量為2m和3m的木塊間用一不可伸長的輕繩相連，輕繩能承受的最大拉力為T，現(xiàn)用水平拉力F拉其中一個質(zhì)量為3m的木塊，使三個木塊以同一加速度運動，以下說法正確的是A.質(zhì)量為2m的木塊受到五個力的作用B.當(dāng)F逐漸增大到T時，輕繩剛好被拉斷C.當(dāng)F逐漸增大到時，輕繩還不會被拉斷D.輕繩剛要被拉斷時，質(zhì)量為m和2m的木塊間的摩擦力為【答案】ACD【解析】【詳解】質(zhì)量為2m的木塊受到重力、質(zhì)量為m的木塊的壓力、m對其作用的向后的摩擦力，輕繩的拉力、地面的支持力五個力的作用，故A正確；對整體，由牛頓第二定律可知，；隔離后面的疊加體，由牛頓第二定律可知，輕繩中拉力為；由此可知，當(dāng)F逐漸增大到時，輕繩中拉力等于T，輕繩才剛好被拉斷，B錯誤C正確；輕繩剛要被拉斷時，物塊加速度，質(zhì)量為m和2m的木塊間的摩擦力為，D正確．【點睛】①整體法：以幾個物體構(gòu)成的整個系統(tǒng)為研究對象進(jìn)行求解．在許多問題中用整體法比較方便，但整體法不能求解系統(tǒng)的內(nèi)力．

②隔離法：從系統(tǒng)中選取一部分（其中的一個物體或兩個物體組成的整體，少于系統(tǒng)內(nèi)物體的總個數(shù)）進(jìn)行分析．隔離法的原則是選取受力個數(shù)最少部分的來分析．

③通常在分析外力對系統(tǒng)作用時，用整體法；在分析系統(tǒng)內(nèi)各物體之間的相互作用時，用隔離法．有時在解答一個問題時要多次選取研究對象，需要整體法與隔離法交叉使用1、當(dāng)分析相互作用的兩個或兩個以上物體整體的受力情況及分析外力對系統(tǒng)的作用時，宜用整體法；而在分析系統(tǒng)內(nèi)各物體（或一個物體各部分）間的相互作用時常用隔離法．

2、整體法和隔離法不是獨立的，對一些較復(fù)雜問題，通常需要多次選取研究對象，交替使用整體法和隔離法．二、非選擇題（本大題共60分）11.用平拋儀做“探究平拋運動的特點”實驗。（1）以下操作可能引起實驗誤差的是_________。A．安裝斜槽時，斜槽末端切線方向不水平B．確定Oy軸時，沒有用重垂線C．斜槽不是絕對光滑的，有一定摩擦D．每次從軌道同一位置釋放小球（2）某同學(xué)用一張印有小方格的紙記錄小球的運動軌跡，小方格的邊長，若小球在平拋運動途中的幾個位置如圖中的a、b、c、d所示，則小球平拋的初速度的計算式為_________（用L、g表示），其值是_________m/s（?。?。小球在b點的速度是_________m/s（保留2位有效數(shù)字）?！敬鸢浮竣?AB##BA②.③.④.【解析】【詳解】（1）[1]A．安裝斜槽時，斜槽末端切線方向不水平，小球不能做平拋運動，會引起實驗誤差，故A項正確；B．確定Oy軸時，沒有用重垂線，會引起實驗誤差，故B項正確；CD．斜槽不光滑對實驗沒有影響，只要讓小球從斜槽的同一位置由靜止釋放，保證初速度相等即可，故CD錯誤。故選AB。（2）[2][3]在豎直方向上，根據(jù)解得水平方向有解得帶入數(shù)據(jù)解得[4]b點的豎直分速度根據(jù)平行四邊形定則知12.如圖所示為測量物塊與水平桌面之間動摩擦因數(shù)的實驗裝置示意圖，實驗步驟如下:①用天平測量物塊和遮光條總質(zhì)量M、重物的質(zhì)量m，用游標(biāo)卡尺測量遮光條的寬度d=0.950cm;用米尺測量兩光電門之間的距離s;②調(diào)整輕滑輪，使細(xì)線水平;③讓物塊從光電門A的左側(cè)由靜止釋放，用數(shù)字毫秒計分別測出遮光條經(jīng)過光電門A和光電門B所用的時間和，求出加速度a;④多次重復(fù)步驟③，求a的平均值;⑤根據(jù)上述實驗數(shù)據(jù)求出物塊與水平桌面間動摩擦因數(shù)μ．回答下列問題:(1)物塊的加速度a可用d、s、和表示為a=________________．(2)動摩擦因數(shù)μ可用M、m、和重力加速度g表示為μ=_____________．(3)如果滑輪略向下傾斜，使細(xì)線沒有完全調(diào)節(jié)水平，由此測得的μ___(填“偏大”或“偏小”);這一誤差屬于______(填“偶然誤差"或“系統(tǒng)誤差")．【答案】①.②.③.偏大④.系統(tǒng)誤差【解析】【詳解】(1)[1]物塊經(jīng)過點時的速度：物塊經(jīng)過點時的速度：物塊做勻變速直線運動，由速度位移公式得：解得加速度：(2)[2]以、組成的系統(tǒng)為研究對象，由牛頓第二定律得：解得：(3)[3]如果滑輪略向下傾斜，使細(xì)線沒有完全調(diào)節(jié)水平，則滑塊對接觸面正壓力測量值偏大，測得的加速度偏小，根據(jù)動摩擦因數(shù)的表達(dá)式知，動摩擦因數(shù)測量值偏大，[4]該誤差屬于系統(tǒng)誤差。13.如圖所示，傾角θ＝37°、高h(yuǎn)=1.8m的斜面位于水平地面上，小球從斜面頂端A點以初速度v0水平向右拋出，小球恰好落到斜面底端B點處．空氣阻力忽略不計，取重力加速度g=10m/s2，tan37°＝0.75．(1)求小球平拋的初速度v0的大??；(2)若在小球水平拋出的同時，使斜面在水平面上由靜止開始向右做勻加速直線運動，經(jīng)t2=0.3s小球落至斜面上，求斜面運動的加速度大小．【答案】（1）4m/s；（2）13.3m/s2【解析】【詳解】(1)由題意得，小球水平拋出后恰好落在斜面底端，設(shè)水平位移為x，由平拋運動知識可得由幾何知識可得聯(lián)立代入已知數(shù)據(jù)得(2)如圖所示設(shè)經(jīng)過t2=0.3s，斜面運動的位移為x1，加速度大小為a，小球做平拋運動豎直位移為h2，水平位移為x2，則有運動學(xué)知識可得由幾何知識可得聯(lián)立代入已知數(shù)據(jù)得14.如圖甲所示，假設(shè)某星球表面上有一傾角為θ=30°的固定斜面，一質(zhì)量為m的小物塊從斜面底端沿斜面向上運動，其速度—時間圖像如圖乙所示。已知小物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ=，該星球半徑為R=6×104km，引力常量G=6.67×10－11N·m2/kg2，π取3.14，求：（1）該星球的第一宇宙速度v1；（2）該星球的質(zhì)量M?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】【詳解】（1）設(shè)物塊在斜面上上滑時的加速度大小為，下滑時的加速度大小為，該星球的重力加速度為，則由圖乙可得而由牛頓第二定律有解得設(shè)該星球的質(zhì)量為，一質(zhì)量為的物體環(huán)繞該星球表面做圓周運動，則有而在星球表面有聯(lián)立可得該星球的第一宇宙速度為（2）根據(jù)代入數(shù)據(jù)解得15.如圖所示，在水平面上有A、B兩塊相同的質(zhì)量的木板放在一起不粘連，每塊木板長l=1m，木板與水平面間的動摩擦因數(shù)，木板與水平面間的最大靜摩擦力略大于滑動摩擦力，現(xiàn)有一質(zhì)量的金屬塊C以初速度從A的左端向右滑動，金屬塊與木板間的動摩擦因數(shù)，取10m/s2，試求：（1）金屬塊滑上B的左端時速度為多少？（2）金屬塊停在木塊B上何處？（3）整個過程中木塊B的位移.【答案】（1）2m/s；（2）m；（3）m【解析】【分析】本題主要考查了牛頓第二定律及運動學(xué)基本公式的應(yīng)用，關(guān)鍵是能正確對金屬塊和木板進(jìn)行受力分析，正確判斷三者的運動情況，難度適