2023-2024學(xué)年廣東省東莞市石龍中學(xué)高三上學(xué)期9月月考物理試題（解析版）

東莞市石龍中學(xué)2023-2024學(xué)年度第一學(xué)期第二次教學(xué)質(zhì)量自查試卷高三物理一、單項(xiàng)選擇題（本題共7小題，每小題4分，共28分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)符合題目要求，選對(duì)得4分，選錯(cuò)得0分。）1.核電池壽命長(zhǎng)，經(jīng)常應(yīng)用在航天領(lǐng)域。某核電池其能量來(lái)自钚發(fā)生的衰變，反應(yīng)方程式為。下列說(shuō)法正確的是（）A.該衰變?chǔ)滤プ傿.X中質(zhì)子數(shù)為2C.環(huán)境溫度升高可以加快钚核的衰變D.若一次衰變過(guò)程中的質(zhì)量虧損為，則該過(guò)程放出的核能為【答案】B【解析】【詳解】AB．由核反應(yīng)的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知X為，質(zhì)子數(shù)為2，該衰變?yōu)棣了プ?，故A錯(cuò)誤，B正確；C．半衰期不受溫度壓強(qiáng)影響，故C錯(cuò)誤；D．若一次衰變過(guò)程中的質(zhì)量虧損為，則該過(guò)程放出的核能應(yīng)為，故D錯(cuò)誤。故選B。2.如圖甲所示，一只小貓飯后來(lái)到池塘邊散步，之前停留在池塘邊的一條小魚看到小貓后，從靜止快速沿直線游離池塘邊緣，全過(guò)程中小魚的圖像如圖乙所示。關(guān)于小魚的整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程，下列說(shuō)法正確的是（）A.時(shí)刻小魚離池塘邊緣最近 B.時(shí)刻小魚受到的合力為0C.在內(nèi)，小魚的加速度與速度方向相同 D.小魚在內(nèi)和內(nèi)的加速度方向相同【答案】C【解析】【詳解】A．根據(jù)v-t圖像與時(shí)間軸所圍面積表示位移，知0～t4內(nèi)小魚的位移最大，離池塘邊緣最遠(yuǎn)，故A錯(cuò)誤；B．v-t圖像的斜率表示加速度，t4時(shí)刻圖像的斜率不為0，則小魚受到的合力不為0，故B錯(cuò)誤；C．在t4～t5內(nèi)，小魚做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，小魚的加速度與速度方向相同，故C正確；D．0～t1內(nèi)圖像的斜率為正，t3～t5內(nèi)圖像的斜率為負(fù)，則小魚在0～t1內(nèi)的加速度方向與t3～t5內(nèi)的加速度方向相反，故D錯(cuò)誤。故選C。3.升降機(jī)箱內(nèi)底部放一個(gè)質(zhì)量為m的物體，當(dāng)箱從高空某處以初速度下落時(shí)，其速度-時(shí)間圖象如圖乙所示，以下說(shuō)法正確的是（）A.內(nèi)箱內(nèi)底對(duì)物體的支持力保持不變 B.內(nèi)箱內(nèi)底對(duì)物體的支持力可能為0C.物體在時(shí)間內(nèi)處于失重狀態(tài) D.物體在時(shí)間內(nèi)處于超重狀態(tài)【答案】D【解析】【詳解】在v-t圖中，圖線切線的斜率表示物體速度變化的快慢，即物體的加速度，由圖可知，在0～t1時(shí)間內(nèi)物體的加速度逐漸減小。向下做加速度減小的減速，加速度向上，處于超重狀態(tài)，根據(jù)牛頓第二定律內(nèi)箱內(nèi)底對(duì)物體的支持力逐漸減小，不可能為零。故選D。4.如圖所示，質(zhì)量為m小球用水平彈簧系住，并用傾角為30°的光滑木板AB托住，小球恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)木板AB突然向下撤離的瞬間，小球的加速度為（）A.0 B.大小為g，方向豎直向下C.大小為，方向垂直木板向下 D.大小為，方向水平向右【答案】C【解析】【詳解】木板撤去前，小球處于平衡態(tài)，受重力、支持力和彈簧的拉力，如圖根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件，有，解得，木板AB突然撤去后，支持力消失，重力和拉力不變，合力等于支持力N，方向與N反向，故加速度為方向垂直木板向下。故C正確，ABD錯(cuò)誤。故選C。5.在同一水平直線上的兩位置分別沿同方向拋出兩小球A和B，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，不計(jì)空氣阻力，兩球在空中P點(diǎn)相遇，則（）A.應(yīng)先拋出A球 B.應(yīng)先拋出B球C.相遇時(shí)A球速率小于B球速率 D.拋出時(shí)A球的初速度大于B球的初速度【答案】D【解析】【詳解】AB．由于相遇時(shí)A、B做平拋運(yùn)動(dòng)的豎直位移h相同，由可知兩球下落時(shí)間相同，兩球應(yīng)同時(shí)拋出，故AB錯(cuò)誤；CD．根據(jù)以上分析A、B做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相同，但xA>xB由于水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則vAx>vBx相遇時(shí)則相遇時(shí)A球速率大于B球速率，故C錯(cuò)誤、故D正確。故選D。6.如題圖，起重機(jī)將一半徑為R的圓柱體緩慢吊起，有四根長(zhǎng)度均為2R的鋼繩，一端分別固定在圓柱上端圓面邊緣的四個(gè)等分點(diǎn)處，另一端匯聚在掛鉤上，四根鋼繩的質(zhì)量忽略不計(jì)，圓柱體的質(zhì)量為m，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間，則每根鋼繩的受力大小為（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【詳解】每根鋼繩的受力大小為F，一端分別固定在圓柱上端圓面邊緣的四個(gè)等分點(diǎn)處，故根據(jù)幾何關(guān)系可知解得故選A。7.如圖所示，一夾子夾住木塊，在力F作用下向上提升．夾子和木塊的質(zhì)量分別為m、M，夾子與木塊兩側(cè)間的最大靜摩擦力均為f．若木塊不滑動(dòng)，力F的最大值是()A. B.C. D.【答案】A【解析】【詳解】當(dāng)夾子連同木塊一起向上做勻加速運(yùn)動(dòng)，且恰好不相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，力F最大，此時(shí)靜摩擦力恰好達(dá)到最大靜摩擦力．對(duì)木塊M，利用牛頓第二定律得2f－Mg＝Ma．同理，對(duì)夾子和木塊整體有F－(M＋m)g＝(M＋m)a．聯(lián)立以上兩式解得，選項(xiàng)A正確．二、多項(xiàng)選擇題（本題共3小題，每小題6分，共18分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全得3分，有選錯(cuò)得0分）8.用表示分子間的距離，表示分子勢(shì)能，用表示分子引力與斥力平衡時(shí)的分子間距，設(shè)時(shí)，，則（）A.當(dāng)時(shí)，隨著的增加而增大B.當(dāng)時(shí)，隨著r的減小而增大C.當(dāng)時(shí)，不隨的變化而變化D.當(dāng)時(shí)，最小且最小值為0【答案】AB【解析】【詳解】AC．當(dāng)時(shí)分子勢(shì)能最小，當(dāng)時(shí)分子力表現(xiàn)為引力，隨著分子間距的增加，分子力做負(fù)功，分子勢(shì)能增加，隨著分子間距的減小，分子力表現(xiàn)為斥力，分子力做負(fù)功，分子勢(shì)能增加，因此當(dāng)，隨著的增加而增大，故A正確，C錯(cuò)誤；B．當(dāng)時(shí)，分子力表現(xiàn)為斥力，隨著r的減小，分子力做負(fù)功，分子勢(shì)能增加，因此當(dāng)時(shí)，隨著r的減小而增大，故B正確；D．根據(jù)題意可知，當(dāng)時(shí)，，而當(dāng)，且分子間距逐漸增大的過(guò)程中，分子勢(shì)能逐漸增大，當(dāng)，且分子間距逐漸減小的過(guò)程中，分子勢(shì)能逐漸增大，因此可知，當(dāng)時(shí)，并非最小，且的最小值小于0，故D錯(cuò)誤。故選AB。9.如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A經(jīng)過(guò)狀態(tài)又回到狀態(tài)A。下列說(shuō)法正確的是（）A.過(guò)程中氣體分子在單位時(shí)間內(nèi)撞擊單位面積器壁的分子數(shù)增加B.過(guò)程中氣體的壓強(qiáng)減小，氣體分子的數(shù)密度也減小C.過(guò)程中分子的平均動(dòng)能不變D.過(guò)程中氣體對(duì)外做的功大于過(guò)程中外界對(duì)氣體做的功【答案】CD【解析】【詳解】A．A→B過(guò)程中氣體溫度升高，氣體分子的平均動(dòng)能增加，分子對(duì)器壁的平均撞擊力增大，A→B在V-T圖像中為過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的直線，為等壓變化，所以單位時(shí)間內(nèi)撞擊單位面積器壁的分子數(shù)減少，故A錯(cuò)誤；B．B→C過(guò)程中氣體做等容變化，溫度降低，根據(jù)可知，壓強(qiáng)減小，由于體積不變，故氣體分子的數(shù)密度不變，故B錯(cuò)誤；C．C→A過(guò)程中氣體做等溫變化，內(nèi)能不變，則分子的平均動(dòng)能不變，故C正確；D．A→B過(guò)程中氣體體積變化等于C→A過(guò)程中氣體體積變化，C→A過(guò)程中氣體平均壓強(qiáng)小于A→B過(guò)程中的平均壓強(qiáng)，根據(jù)W=pΔV可知，A→B過(guò)程中氣體對(duì)外做的功大于C→A過(guò)程中外界對(duì)氣體做的功，故D正確；

故選CD。10.如圖所示，質(zhì)量為的球置于斜面上，被一個(gè)豎直擋板擋住?，F(xiàn)用一個(gè)力拉斜面，使斜面在水平面上。做加速度為的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，忽略一切摩擦，以下說(shuō)法中正確的是（）A.斜面和擋板對(duì)球的彈力的合力大于B.斜面對(duì)球不僅有彈力，而且該彈力是一個(gè)定值C.若加速度足夠小，豎直擋板對(duì)球的彈力可能為零D.若加速度足夠大，斜面對(duì)球的彈力可能為零【答案】AB【解析】【詳解】BD．小球受到的重mg、斜面的支持力FN1、豎直擋板的水平彈力FN2，設(shè)斜面的傾斜角為α

則豎直方向有因?yàn)閙g和α不變，所以無(wú)論加速度如何變化，F(xiàn)N1不變且不可能為零，故B正確，D錯(cuò)誤；

C．水平方向有因?yàn)镕N1sinα≠0若加速度足夠小，豎直擋板的水平彈力不可能為零，故C錯(cuò)誤；

A．斜面和擋板對(duì)球的彈力的合力即為豎直方向的FN1cosα與水平方向的力ma的合成，因此大于ma，故A正確。

故選AB。三、實(shí)驗(yàn)題，共15分。11.某興趣小組“探究小車加速度與合外力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置如下圖。A為小車（質(zhì)量為M），B為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，C為裝有沙的沙桶（沙和沙桶的總質(zhì)量為m），D為一端帶有定滑輪的長(zhǎng)木板，電源頻率為50Hz。（1）下列實(shí)驗(yàn)操作中，正確的是______；A．調(diào)節(jié)滑輪的高度，使?fàn)恳≤嚨募?xì)繩與長(zhǎng)木板保持平行B．每次實(shí)驗(yàn)，都要先放開(kāi)小車，再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器C．改變小車的質(zhì)量時(shí)，需要重新平衡摩擦力D．平衡摩擦力時(shí)，應(yīng)將小車后面的紙帶連接好（2）請(qǐng)簡(jiǎn)要補(bǔ)充完整平衡摩擦力的操作步驟：用小木板適當(dāng)墊高長(zhǎng)木板不帶滑輪的一端，______；（3）為使細(xì)繩對(duì)小車的拉力F近似等于沙和沙桶的總重力，需滿足的條件是______；（4）下圖為實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶的一部分，從比較清晰的點(diǎn)跡起，在紙帶上標(biāo)出了連續(xù)的5個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰2個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間有4個(gè)點(diǎn)沒(méi)有標(biāo)出，測(cè)出各計(jì)數(shù)點(diǎn)到點(diǎn)之間的距離。則此次實(shí)驗(yàn)中小車運(yùn)動(dòng)的加速度大小______。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（5）在本實(shí)驗(yàn)中認(rèn)為細(xì)線的拉力F等于沙和沙桶的總重力，已知三位同學(xué)利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的a-F圖像如圖中的1、2、3所示。下列分析正確的是______A．出現(xiàn)圖線1的原因可能是平衡摩擦力不充分B．出現(xiàn)圖線2彎曲的原因可能是沙和沙桶的質(zhì)量不合適C．出現(xiàn)圖線3的原因可能是在平衡摩擦?xí)r長(zhǎng)木板的傾斜度過(guò)大（6）胡同學(xué)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案，采用下圖的實(shí)驗(yàn)裝置探究“小車加速度與合外力的關(guān)系”時(shí)，是否需要平衡摩擦力？______（選填“需要”或“不需要”）?！敬鸢浮竣?AD##DA②.輕推小車，直到點(diǎn)跡均勻，小車做勻速運(yùn)動(dòng)。③.m＜＜M④.1.0⑤.B⑥.需要【解析】【詳解】（1）[1]A．調(diào)節(jié)滑輪的高度，使?fàn)恳≤嚨募?xì)繩與長(zhǎng)木板保持平行，保證小車的合外力方向不變，故A正確；B．為了避免紙帶上出現(xiàn)大量的空白段落，實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)該先接通電源，后放開(kāi)小車，故B錯(cuò)誤；C．平衡摩擦力質(zhì)量可以約去，所以改變小車的質(zhì)量時(shí)，不需要重新平衡摩擦力，故C錯(cuò)誤；D．平衡摩擦力是為了平衡斜面對(duì)小車的摩擦與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器與紙帶之間的阻力，因此平衡摩擦力時(shí)小車后面的紙帶必須連好，故D正確。故選AD。（2）[2]平衡摩擦力的操作步驟：用小木板適當(dāng)墊高長(zhǎng)木板不帶滑輪的一端，輕推小車，直到點(diǎn)跡均勻，小車做勻速運(yùn)動(dòng)。（3）[3]對(duì)小車根據(jù)牛頓第二定律有F=Ma對(duì)沙和砂桶同理有mg-F=ma聯(lián)立解得由上式可知只有當(dāng)m＜＜M時(shí)F才近似等于mg。（4）[4]相鄰2個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間有4個(gè)點(diǎn)沒(méi)有標(biāo)出根據(jù)逐差法可得（5）[5]A．出現(xiàn)圖像1的原因可能是平衡摩擦力時(shí)，長(zhǎng)木板傾角過(guò)大導(dǎo)致沒(méi)有施加拉力小車就產(chǎn)生加速度，故A錯(cuò)誤；B．出現(xiàn)圖像2的原因可能是砝碼和砝碼盤的質(zhì)量沒(méi)有遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，導(dǎo)致小車的合外力不等于砝碼和砝碼盤的重力，故B正確。C．出現(xiàn)圖像3的原因可能是平衡摩擦力時(shí)，長(zhǎng)木板傾角過(guò)小導(dǎo)致施加一定拉力才能使小車產(chǎn)生加速度，故C錯(cuò)誤。

故選B。（6）[6]胡同學(xué)的實(shí)驗(yàn)方案中，為了使得測(cè)力計(jì)示數(shù)的2倍等于小車所受合外力，需要平衡摩擦力；四、計(jì)算題（本大題共3小題，共39分）12.如圖所示，導(dǎo)熱性能良好的汽缸開(kāi)口向上，用質(zhì)量為、橫截面積為的活塞封閉著長(zhǎng)度為的理想氣體，外界大氣壓強(qiáng)為，活塞與汽缸之間的摩擦不計(jì)?，F(xiàn)在活塞上施加一個(gè)豎直向上的拉力，使得活塞緩慢向上移動(dòng)，并最終靜止在距離汽缸底部的位置，環(huán)境溫度保持不變。重力加速度為。求：（1）未施加向上拉力之前，活塞靜止時(shí)缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)；（2）靜止在距離汽缸底部的位置時(shí)，拉力的大小?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】詳解】（1）對(duì)活塞受力分析有解得（2）被封閉氣體做等溫變化，已知、、，根據(jù)玻意耳定律可得可得解得施加拉力后解得13.如圖所示，一水平放置的傳送帶，長(zhǎng)為L(zhǎng)=4m,上表面距地面高度為h=5m,以一定的速度順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)．在傳送帶左端靜止釋放一小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），經(jīng)一段時(shí)間從傳送帶右端水平飛出，落地點(diǎn)距拋出點(diǎn)的水平距離為s=4m,物塊在離開(kāi)傳送帶前，已經(jīng)傳送帶達(dá)到共同速度．求（1）傳送帶的速度v；（2）動(dòng)摩擦因數(shù)μ的取值范圍；（3）若μ=0.4,物塊相對(duì)傳送帶的位移．【答案】（1）4m/s（2）（3）-2m【解析】【分析】（1）物塊飛離傳送帶后做平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律求解傳送帶的速度；（2）假設(shè)物塊在傳送帶上一直加速，求解動(dòng)摩擦因數(shù)；（3）根據(jù)加速度求解物塊與傳送帶共速時(shí)用的時(shí)間，根據(jù)位移公式求解物塊相對(duì)傳送帶的位移.【詳解】（1）由h=gt2可得S=vt（2）可能情況：物塊先勻加速再勻速或物塊一直勻加速；假設(shè)物塊一直勻加速V2=2aLa=2m/s2μmg=maμ=0.2所以μ的取值范圍μ≥0.2（3）若μ=0.4，則μmg=ma′解得a′=4m/s2物塊的位移傳送帶的位移x2=vt1=4m物塊相對(duì)傳送帶的位移?x=x1-x2=-2m方向：向左14.如圖所示，厚0.2m、長(zhǎng)為3m的木板AB靜止在粗糙水平地面上，C為其中點(diǎn)，木板上表面AC部分光滑，CB部分粗糙，下表面與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.1，木板右端靜止放置一個(gè)小物塊（可看成質(zhì)點(diǎn)），它與木板CB部分的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2=0.3。已知木板和小物塊的質(zhì)量均為2kg，重力加速度g取10m/s2，現(xiàn)對(duì)木板施加一個(gè)水平向右的恒力F。（1）為使小物塊與木板保持相對(duì)靜止，求恒力的最大值Fm；（2）當(dāng)F=22N時(shí)，小物塊多長(zhǎng)時(shí)間滑到木板中點(diǎn)C；（3）接第（2）問(wèn)，當(dāng)小物塊到達(dá)C點(diǎn)時(shí)撤去F，求小物塊落地時(shí)與木極A端的距離。【答案】（1