重慶市渝北名校2023-2024學(xué)年高三上學(xué)期9月月考質(zhì)量監(jiān)測(cè)物理試題（原卷版+解析版）VIP

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物理試題

（全卷共兩個(gè)大題18個(gè)小題，總分100分，考試時(shí)長(zhǎng)90分鐘）

注意事項(xiàng)：

1.答題前，考生先將自己的姓名、考號(hào)填寫清楚。

2.請(qǐng)將所有答案寫在答題卡上，不得在試卷上直接作答。

3.選擇題部分請(qǐng)按題號(hào)用2B鉛筆填涂。

4.非選擇題部分請(qǐng)按題號(hào)用0.5毫米黑色墨水簽字筆書寫。

一、選擇題(本題共12小題，每小題4分，共48分．在每小題給出的4個(gè)選項(xiàng)中第1～8題只有一項(xiàng)符合題目要求，第9～12題有多項(xiàng)符合題目要求．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.以下說(shuō)法正確的是（）

A.卡文迪許測(cè)量出萬(wàn)有引力常量，并提出萬(wàn)有引力定律

B.牛頓證明了地面上蘋果受到的重力和地球?qū)υ铝恋奈κ峭环N力

C.開普勒提出日心說(shuō)，并指出行星繞太陽(yáng)轉(zhuǎn)動(dòng)其軌道橢圓

D.“嫦娥二號(hào)”衛(wèi)星的發(fā)射速度必須大于11.2km/s

【答案】B

【解析】

【詳解】A.卡文迪許測(cè)量出萬(wàn)有引力常量，但提出萬(wàn)有引力定律的是牛頓，A錯(cuò)誤；

B.牛頓證明了地面上蘋果受到的重力和地球?qū)υ铝恋奈κ峭环N力，B正確；

C.最早提出日心說(shuō)的是哥白尼，C錯(cuò)誤

D.“嫦娥二號(hào)”衛(wèi)星仍在地月系里，也就是說(shuō)“嫦娥二號(hào)”衛(wèi)星沒(méi)有脫離地球的束縛，故其發(fā)射速度需大于7.9km/s，小于11.2km/s，D錯(cuò)誤。

故選B。

2.一個(gè)物體在光滑水平面上以初速度v0做曲線運(yùn)動(dòng)，已知在此過(guò)程中只受一個(gè)恒力F作用，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示。則由M到N過(guò)程中，速度的大小將()

A.逐漸增大

B.逐漸減小

C.先增大后減小

D.先減小后增大

【答案】D

【解析】

【詳解】當(dāng)物體所受合外力方向與速度方向的夾角為銳角時(shí)，物體做曲線運(yùn)動(dòng)的速率增大；當(dāng)物體所受合外力方向與速度方向的夾角為鈍角時(shí)，物體做曲線運(yùn)動(dòng)的速率減??；當(dāng)物體所受合外力方向與速度方向的夾角始終為直角(或垂直)時(shí)，物體做曲線運(yùn)動(dòng)的速率不變，在本題中，合力F的方向與速度方向的夾角先為鈍角，后為銳角，即速度先減小后增大。

故選D。

3.已知月球表面處“重力加速度”是地球表面處重力加速度的，月球半徑大約是地球半徑的，若把月球和地球都看作為均勻球體，則月球與地球的密度之比約為（）

A.B.C.D.

【答案】A

【解析】

【詳解】設(shè)月球質(zhì)量為，地球質(zhì)量為，則質(zhì)量為的物體分別在月球和地球表面時(shí)的重力與萬(wàn)有引力相等，有

，

解得

，

又由于

，

由以上各式解得

故A正確，BCD錯(cuò)誤。

故選A。

4.如圖，質(zhì)量均為m的三個(gè)物體（可視為質(zhì)點(diǎn)）A、B、C放在光滑水平面上，物體間用原長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕彈簧連接，每根彈簧勁度系數(shù)均為k?，F(xiàn)用外力F拉動(dòng)物體A，使三個(gè)物體一起加速運(yùn)動(dòng)，則A、C間的距離為（初始狀態(tài)彈簧均為原長(zhǎng)）（）

A.B.

C.D.

【答案】B

【解析】

【詳解】對(duì)A、B、C整體，根據(jù)牛頓第二定律可得

可得

對(duì)B、C整體，根據(jù)牛頓第二定律

對(duì)C，根據(jù)牛頓第二定律可得

A、C間的距離

聯(lián)立可得

故選B。

5.如圖所示，邊長(zhǎng)為a的正方體無(wú)蓋盒子放在水平地面上，O為直線A′B′上一點(diǎn)，O與A′的距離為a。將小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）從O點(diǎn)正上方距離3a處以某一速度水平拋出，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g。為使小球能落在盒子內(nèi)部，則小球拋出時(shí)的速度不超過(guò)（）

A.

B.

C.

D.

【答案】B

【解析】

【詳解】當(dāng)小球恰好落到C點(diǎn)時(shí)，水平速度最快，此時(shí)小球的水平位移為

根據(jù)

聯(lián)立得

故選B。

6.如圖所示，傾角為α的粗糙斜面固定在水平地面上，一質(zhì)量為M的物塊放在斜面上，并與質(zhì)量為m的小球通過(guò)跨過(guò)定滑輪且不可伸長(zhǎng)的輕繩連接，當(dāng)滑輪右側(cè)懸掛小球的輕繩呈豎直狀態(tài)時(shí)，M與斜面之間恰好沒(méi)有摩擦力，現(xiàn)給小球施加一個(gè)向右且與水平方向成角的力F，使小球緩慢地運(yùn)動(dòng)，直至懸掛小球的輕繩呈水平狀態(tài)，在小球移動(dòng)的過(guò)程中輕繩一直處于拉伸狀態(tài)，M始終保持靜止，不計(jì)滑輪處的摩擦。下列說(shuō)法正確的是（）

A.拉力F先增大后減小

B.拉力F先減小后增大

C.斜面對(duì)M的摩擦力一直減小

D.斜面對(duì)M的摩擦力先增大后減小，然后再增大

【答案】D

【解析】

【詳解】AB．作出小球的動(dòng)態(tài)平衡圖

F方向不變，繩與豎直夾角增大，可知，F(xiàn)增大，AB錯(cuò)誤；

CD．輕繩對(duì)小球的拉力先減小后增大，當(dāng)繩與F垂直時(shí)，繩拉力最小。開始時(shí)物塊與斜面間的摩擦力為零，則物塊所受摩擦力先沿斜面向上增大，再沿斜面向上減小至零，最后沿斜面向下增大，C錯(cuò)誤，D正確。

故選D。

7.如圖所示，宇宙中一對(duì)年輕的雙星，在距離地球16萬(wàn)光年的蜘蛛星云之中。該雙星系統(tǒng)由兩顆熾熱又明亮的大質(zhì)量恒星構(gòu)成，二者圍繞連接線上中間某個(gè)點(diǎn)旋轉(zhuǎn)。通過(guò)觀測(cè)發(fā)現(xiàn)，兩顆恒星正在緩慢靠近。不計(jì)其他天體的影響，且兩顆恒星的質(zhì)量不變。則以下說(shuō)法中正確的是（）

A.雙星之間引力變小

B.雙星系統(tǒng)周期逐漸變大

C.每顆星的加速度均變大

D.雙星系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度恒定

【答案】C

【解析】

【詳解】A．根據(jù)萬(wàn)有引力定律

兩顆恒星緩慢靠近，可知雙星之間引力變大，故A錯(cuò)誤；

B．雙星系統(tǒng)的周期相等，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力

解得

可知兩顆恒星緩慢靠近，雙星系統(tǒng)周期逐漸變小，故B錯(cuò)誤；

C．根據(jù)牛頓第二定律可得

可知兩顆恒星緩慢靠近，每顆星的加速度均變大，故C正確；

D．雙星系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度

可知兩顆恒星緩慢靠近，雙星系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度變大，故D錯(cuò)誤。

故選C。

8.如圖所示，A、B、C是水平面同一直線上的三點(diǎn)，其中，在A點(diǎn)正上方的O點(diǎn)以初速度水平拋出一小球，剛好落在B點(diǎn)，小球運(yùn)動(dòng)的軌跡與的連線交于D點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g，下列說(shuō)法正確的是（）

A.小球從O到D點(diǎn)的水平位移是從O到B點(diǎn)水平位移的

B.小球經(jīng)過(guò)D點(diǎn)與落在B點(diǎn)時(shí)重力瞬時(shí)功率的比為

C.小球從O點(diǎn)到D點(diǎn)與從D點(diǎn)到B點(diǎn)兩段過(guò)程中重力做功的比為

D.小球經(jīng)過(guò)D點(diǎn)時(shí)速度與水平方向夾角的正切值是落到B點(diǎn)時(shí)速度與水平方向夾角的正切值的

【答案】D

【解析】

【詳解】A．如圖所示

設(shè)AO距離為，，，根據(jù)幾何關(guān)系有

，

由于，可知

又因?yàn)?/p>

，

故可知落到D點(diǎn)所用時(shí)間是落到B點(diǎn)所用時(shí)間的，因?yàn)樾∏蛩椒较蜃鰟蛩僦本€運(yùn)動(dòng)，故小球從O到D點(diǎn)的水平位移是從O到B點(diǎn)水平位移的，故A錯(cuò)誤；

B．由于落到D點(diǎn)所用時(shí)間是落到B點(diǎn)所用時(shí)間的，故根據(jù)

可知D點(diǎn)和B點(diǎn)豎直方向的速度之比為，根據(jù)

可知小球經(jīng)過(guò)D點(diǎn)與落在B點(diǎn)時(shí)重力瞬時(shí)功率的比為，故B錯(cuò)誤；

C．小球經(jīng)過(guò)D點(diǎn)與落在B點(diǎn)時(shí)間之比為，根據(jù)

可知小球從O點(diǎn)到D點(diǎn)與從O點(diǎn)到B點(diǎn)兩段過(guò)程中重力做功的比為；故小球從O點(diǎn)到D點(diǎn)與從D點(diǎn)到B點(diǎn)兩段過(guò)程中重力做功的比為，故C錯(cuò)誤；

D．小球的速度與水平方向的夾角

因?yàn)樾∏蚵涞紻點(diǎn)所用時(shí)間是落到B點(diǎn)所用時(shí)間的，故小球經(jīng)過(guò)D點(diǎn)時(shí)速度與水平方向夾角的正切值是落到B點(diǎn)時(shí)速度與水平方向夾角的正切值的，故D正確。

故選D。

9.如圖所示，A為靜止于地球赤道上的物體，B為繞地球做橢圓軌道運(yùn)行的衛(wèi)星，C為赤道平面內(nèi)繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星，P為B、C兩衛(wèi)星運(yùn)行軌道的交點(diǎn)，Q為橢圓軌道的近地點(diǎn)，已知A、B、C繞地心運(yùn)動(dòng)的周期相等。下列說(shuō)法正確的是（）

A.衛(wèi)星B在Q點(diǎn)的線速度小于它在P點(diǎn)的線速度

B.衛(wèi)星B在Q點(diǎn)的線速度大于衛(wèi)星C在P點(diǎn)的線速度

C.衛(wèi)星C的角速度小于物體A的角速度

D.衛(wèi)星B在P點(diǎn)時(shí)的加速度等于衛(wèi)星C在P點(diǎn)時(shí)的加速度

【答案】BD

【解析】

【詳解】A．Q點(diǎn)是近地點(diǎn)，根據(jù)開普勒第二定律可知，衛(wèi)星B在Q點(diǎn)的線速度大于它在P點(diǎn)的線速度，故A錯(cuò)誤；

B．衛(wèi)星C在P點(diǎn)加速才能升軌到衛(wèi)星B的軌道，則衛(wèi)星B在P點(diǎn)的線速度大于衛(wèi)星C在P點(diǎn)的線速度，故衛(wèi)星B在Q點(diǎn)的線速度大于衛(wèi)星C在P點(diǎn)的線速度，故B正確；

C．根據(jù)

A、C繞地心運(yùn)動(dòng)的周期相等，可知衛(wèi)星C的角速度等于物體A的角速度，故C錯(cuò)誤；

D．根據(jù)牛頓第二定律

可知衛(wèi)星B在P點(diǎn)時(shí)的加速度等于衛(wèi)星C在P點(diǎn)時(shí)的加速，故D正確。

故選BD。

10.有一顆與地球同步靜止軌道衛(wèi)星在同一軌道平面的人造地球衛(wèi)星，與同步衛(wèi)星同方向繞地球運(yùn)行。已知它的運(yùn)行半徑為同步軌道半徑的四分之一，地球自轉(zhuǎn)周期為，則（）

A.該衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)周期

B.該衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)周期為

C.該衛(wèi)星每隔在赤道上同一城市的正上方出現(xiàn)一次

D.該衛(wèi)星每隔在赤道上同一城市的正上方出現(xiàn)一次

【答案】AD

【解析】

【詳解】AB．根據(jù)開普勒第三定律

可得該衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)周期為

故A正確，B錯(cuò)誤；

CD．在赤道上同一城市的正上方出現(xiàn)有

解得

故C錯(cuò)誤，D正確。

故選AD。

11.如圖所示，在豎直平面內(nèi)，半徑為R的光滑半圓軌道和半徑為2R的光滑四分之一圓軌道水平相切于最低點(diǎn)A，兩軌道均被固定，一個(gè)質(zhì)量為m的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)），從A點(diǎn)沿切線向左以某一初速度進(jìn)入半圓軌道，恰好能通過(guò)半圓軌道的最高點(diǎn)M，然后落在四分之一圓軌道上的N點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力，重力加速度大小為g，則下列說(shuō)法正確的是（）

A.小球進(jìn)入A點(diǎn)時(shí)的加速度大小為2g

B.小球進(jìn)入A點(diǎn)時(shí)的加速度大小為5g

C.M、N兩點(diǎn)間的高度差為

D.兩點(diǎn)間的高度差為

【答案】BC

【解析】

【詳解】AB．小球恰好能通過(guò)半圓軌道的最高點(diǎn)M，有

根據(jù)動(dòng)能定理有

小球在A點(diǎn)時(shí)加速度大小為

故A錯(cuò)誤，B正確；

CD．小球通過(guò)M點(diǎn)后做平拋運(yùn)動(dòng)，有

可得

根據(jù)幾何關(guān)系有

解得

，

故C正確，D錯(cuò)誤。

故選BC。

12.如圖，由豎直軸和雙臂構(gòu)成的“Y”型支架可以繞豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)，雙臂與豎直軸所成銳角為θ=53°。一個(gè)質(zhì)量為m=2kg的小球穿在一條臂上，到O點(diǎn)的距離為l=0.5m，小球始終與支架保持相對(duì)靜止，設(shè)支架轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為ω，g取10m/s2，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6，則下列說(shuō)法正確的是（）

A.ω由零逐漸增加，臂對(duì)小球的摩擦力逐漸增大

B.當(dāng)ω=0時(shí)，臂對(duì)小球的摩擦力大小為12N

C.當(dāng)時(shí)，臂對(duì)小球的摩擦力為零

D.當(dāng)時(shí)，臂對(duì)小球的摩擦力大小為mg

【答案】BCD

【解析】

【詳解】A．對(duì)小球受力分析，如圖

可知

ω由零逐漸增加，臂對(duì)小球的摩擦力先沿桿逐漸減小，然后反向增大。故A錯(cuò)誤；

B．當(dāng)ω=0時(shí)，有

聯(lián)立解得臂對(duì)小球的摩擦力大小為

故B正確；

C．臂對(duì)小球的摩擦力為零時(shí)，有

解得

故C正確；

D．當(dāng)時(shí)，可得

即摩擦力方向向下，大小為mg。故D正確。

故選BCD。

二、非選擇題（本題共6小題，共52分）

13.在“探究平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)探究：

（1）如圖，將兩個(gè)光滑軌道CM、DN固定在同一個(gè)豎直平面內(nèi)，軌道下端水平。把兩個(gè)質(zhì)量相等的小鋼球P、Q分別從斜面的同一高度由靜止開始同時(shí)釋放，使兩小球能以相同的水平速度同時(shí)分別從軌道的下端射出（水平軌道足夠長(zhǎng)），觀察到某一現(xiàn)象。改變兩小球相對(duì)斜面的釋放高度，使之仍相同，則仍能觀察到這一現(xiàn)象，故可以概括平拋運(yùn)動(dòng)的某一規(guī)律。

該同學(xué)觀察到的現(xiàn)象和反映的平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律是___________；

A．P、Q兩個(gè)小球相撞B．P、Q兩個(gè)小球同時(shí)落地

C．水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)D．豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)

（2）通過(guò)圖2中甲圖的裝置，每次釋放小球的位置都相同，并在乙圖的坐標(biāo)紙上記錄了小球經(jīng)過(guò)的A、B、C三點(diǎn)，已知坐標(biāo)紙每小格的邊長(zhǎng)，則該小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度大小為________；B點(diǎn)的豎直分速度大小為___________。（g取10m/s2）

【答案】①.AC②.1.5③.2

【解析】

【分析】

【詳解】（1）[1]鋼球從斜面的同一高度由靜止同時(shí)釋放，球Q離開斜面后做勻速直線運(yùn)動(dòng)，球P做平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向速度相同，觀察到的現(xiàn)象是球P落到光滑水平板上并擊中球Q，說(shuō)明平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上是勻速直線運(yùn)動(dòng)。

故選AC。

（2）[2]小球經(jīng)過(guò)的A、B、C三點(diǎn)的水平間隔相等，即A、B、C三點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，在豎直方向上有

解得

水平方向勻速運(yùn)動(dòng)，有

解得

[3]根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中，時(shí)間中點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于該過(guò)程的平均速度，在B點(diǎn)有

14.某興趣小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了圖甲所示的裝置測(cè)量滑塊和水平臺(tái)面間的動(dòng)摩擦因數(shù)。水平轉(zhuǎn)臺(tái)能繞豎直的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，裝有遮光條的小滑塊放置在轉(zhuǎn)臺(tái)上，細(xì)線一端連接小滑塊，另一端連到固定在轉(zhuǎn)軸上的力傳感器上，連接到計(jì)算機(jī)上的傳感器能顯示細(xì)線的拉力F，安裝在鐵架臺(tái)上的光電門可以讀出遮光條通過(guò)光電門的時(shí)間t，興趣小組采取了下列步驟：

①用螺旋測(cè)微器測(cè)量遮光條寬度d。

②用天平稱量小滑塊（包括遮光條）的質(zhì)量m。

③將滑塊放置在轉(zhuǎn)臺(tái)上，使細(xì)線剛好繃直。

④控制轉(zhuǎn)臺(tái)以某一角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，記錄力傳感器和光電門的示數(shù)，分別為和；依次增大轉(zhuǎn)臺(tái)的角速度，并保證每次都做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，記錄對(duì)應(yīng)的力傳感器示數(shù)、…和光電門的示數(shù)、…。

回答下面的問(wèn)題

（1）滑塊勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的線速度大小可由v=_________計(jì)算得出。

（2）處理數(shù)據(jù)時(shí)，興趣小組的同學(xué)以力傳感器的示數(shù)F為縱軸，對(duì)應(yīng)的線速度大小的平方為橫軸，建立直角坐標(biāo)系，描點(diǎn)后擬合為一條直線，如圖乙所示，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度為g，則滑塊和臺(tái)面間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)μ=_________。

（3）該小組同學(xué)換用相同材料的質(zhì)量更大的滑塊再次做了該實(shí)驗(yàn)，作出的圖像，與圖乙中b比較，發(fā)現(xiàn)b_________（填“增大”“減小”和“不變”）。

【答案】①.②.③.不變

【解析】

【詳解】（1）[1]滑塊勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的線速度大小

（2）[2]根據(jù)牛頓第二定律有

整理得

由圖可知軸的截距為

滑塊和臺(tái)面間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)

（3）[3]的圖像軸的截距有

可得

故換用相同材料的質(zhì)量更大的滑塊再次做了該實(shí)驗(yàn)，作出的圖像，與圖乙中b比較，發(fā)現(xiàn)b不變。

15.長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)線，拴一質(zhì)量為m的小球，一端固定于O點(diǎn)，使小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)（這種運(yùn)動(dòng)通常稱為圓錐擺運(yùn)動(dòng)），如圖所示，當(dāng)擺線L與豎直方向的夾角為α?xí)r，求：

(1)細(xì)線對(duì)小球的拉力F；

(2)小球運(yùn)動(dòng)的線速度大小v：

(3)小球運(yùn)動(dòng)的周期T。

【答案】(1)；(2)：(3)

【解析】

【分析】小球靠拉力和重力的合力提供向心力，根據(jù)平行四邊形定則求出拉力的大小；根據(jù)牛頓第二定律結(jié)合向心力公式求出線速度；根據(jù)牛頓第二定律給合向心力公式求出周期的大小。

【詳解】(1)根據(jù)平行四邊形定則知，細(xì)線的拉力為

(2)根據(jù)牛頓第二定律得

解得線速度為

(3)根據(jù)牛頓第二定律得

mgtanα=mω2Lsinα

可得

周期為

【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵是知道小球做圓周運(yùn)動(dòng)向心力的來(lái)源，根據(jù)牛頓第二定律再結(jié)合向心力公式進(jìn)行求解。

16.一輛小汽車在水平路面上由靜止啟動(dòng)，在前5s內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，5s末達(dá)到額定功率，之后保持以額定功率運(yùn)動(dòng)，其圖像如圖所示。已知汽車的質(zhì)量為，汽車受到地面的阻力為車重的0.1倍，求：

（1）汽車在前5s內(nèi)的加速度a和牽引力的大小F；

（2）汽車的額定功率為；

（3）汽車達(dá)到額定功率開始繼續(xù)沿直線行駛1分鐘通過(guò)的路程x（汽車已經(jīng)達(dá)到最大速度）。

【答案】（1）4m/s2，5000N；（2）100kW；（3）1200m

【解析】

【詳解】（1）由圖線的斜率可得汽車在前5s內(nèi)的加速度為

根據(jù)牛頓第二定律有

代入相關(guān)數(shù)據(jù)求得，牽引力的大小

（2）汽車5s末達(dá)到額定功率，此時(shí)的速度大小為

可得汽車額定功率為

（3）汽車達(dá)到額定功率開始繼續(xù)沿直線行駛1分鐘通過(guò)的路程為（汽車已經(jīng)達(dá)到最大速度），根據(jù)動(dòng)能定理有

聯(lián)立，代入相關(guān)數(shù)據(jù)求得

17.如圖所示，A點(diǎn)距水平面BC的高度h=1.25m，BC與圓弧軌道CDE相接于C點(diǎn)，D為圓弧軌道的最低點(diǎn)，圓弧軌道DE對(duì)應(yīng)的圓心角，圓弧的半徑R=0.5m，圓弧與斜面EF相切于E點(diǎn)。一質(zhì)量m=1kg的小球從A點(diǎn)以v0=5m/s的速度水平拋出，從C點(diǎn)沿切線進(jìn)入圓弧軌道，當(dāng)經(jīng)過(guò)E點(diǎn)時(shí)，該球受到圓弧的摩擦力f=40N，經(jīng)過(guò)E點(diǎn)后沿斜面向上滑向洞穴F。已知球與圓弧上E點(diǎn)附近以及斜面EF間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ均為0.5，EF=4m，sin37=0.6，cos37=0.8，重力加速度取g=10m/s2，空氣阻力忽略不計(jì)。求：

（1）小球在C點(diǎn)的速度；

（2）小球到達(dá)E處時(shí)的速度大??；

（3）要使小球正好落到F處的球洞里，則小球在E處的速度多大。（結(jié)果可用根式表示）

【答案】（1），方向與水平方向成；（2）；（3）

【解析】

【詳解】（1）小球從A點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)，在豎直方向有

則小球到達(dá)C點(diǎn)時(shí)速度大小

又速度方向與水平方向夾角滿足

即小球在C點(diǎn)速度方向與水平方向成；

（2）小球在E點(diǎn)，根據(jù)

代入解得

在E點(diǎn)，對(duì)小球根據(jù)牛頓第二定律可得

解得

（3）小球在斜面上做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律得

加速度

又，根據(jù)

解得

18.某興趣小組對(duì)老師演示慣性的一個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了深入的研究。如圖甲所示，長(zhǎng)方形硬紙板放在水平桌面上，紙板一端稍稍伸出桌外，將一塊橡皮擦置于紙板的中間，用手指將紙板水平彈出，如果彈的力度合適，橡皮擦將脫離紙板，已知橡皮擦可視為質(zhì)點(diǎn)，質(zhì)量為，硬紙板的質(zhì)量為，長(zhǎng)度為。橡皮擦與紙板、桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為，紙板與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，認(rèn)為最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度為。

（1）手指對(duì)紙板的作用力與時(shí)間的關(guān)系如圖乙所示，要使橡皮擦相對(duì)紙板滑動(dòng)，至少多大？

（2）手指對(duì)紙板的作用時(shí)間很短，可認(rèn)為作用結(jié)束后，紙板獲得速度但位移近似為零，則要使橡皮擦脫離紙板，需滿足的條件？

（3）若要求橡皮擦移動(dòng)的時(shí)間不超過(guò)，求紙板被彈出的最小速度？

【答案】(1)；(2)；(3)

【解析】

【詳解】(1)當(dāng)橡皮擦剛好相對(duì)紙板滑動(dòng)，對(duì)橡皮擦有

對(duì)橡皮擦和紙板整體有

聯(lián)立解得

(2)紙板獲得速度后做減速運(yùn)動(dòng)，橡皮擦做加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)橡皮擦與紙板共速時(shí)剛好脫離紙板，此時(shí)，最小設(shè)為。則對(duì)橡皮擦有

對(duì)紙板有

根據(jù)位移關(guān)系有

聯(lián)立解得

則要使橡皮擦脫離紙板，需滿足。

(3)橡皮擦現(xiàn)在紙板上做加速運(yùn)動(dòng)，離開紙板后在桌面上做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，因前后加速度一樣大，故前后的所用時(shí)間一樣長(zhǎng)，橡皮擦在紙板上運(yùn)動(dòng)時(shí)間滿足

橡皮擦離開紙板時(shí)候的速度為

橡皮擦滑離紙板的時(shí)間為

所以速度最小為應(yīng)為渝北中學(xué)2023-2024學(xué)年高三9月月考質(zhì)量監(jiān)測(cè)

物理試題

（全卷共兩個(gè)大題18個(gè)小題，總分100分，考試時(shí)長(zhǎng)90分鐘）

注意事項(xiàng)：

1.答題前，考生先將自己的姓名、考號(hào)填寫清楚。

2.請(qǐng)將所有答案寫在答題卡上，不得在試卷上直接作答。

3.選擇題部分請(qǐng)按題號(hào)用2B鉛筆填涂。

4.非選擇題部分請(qǐng)按題號(hào)用0.5毫米黑色墨水簽字筆書寫。

一、選擇題(本題共12小題，每小題4分，共48分．在每小題給出的4個(gè)選項(xiàng)中第1～8題只有一項(xiàng)符合題目要求，第9～12題有多項(xiàng)符合題目要求．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.以下說(shuō)法正確的是（）

A.卡文迪許測(cè)量出萬(wàn)有引力常量，并提出萬(wàn)有引力定律

B.牛頓證明了地面上蘋果受到的重力和地球?qū)υ铝恋奈κ峭环N力

C.開普勒提出日心說(shuō)，并指出行星繞太陽(yáng)轉(zhuǎn)動(dòng)其軌道為橢圓

D.“嫦娥二號(hào)”衛(wèi)星的發(fā)射速度必須大于11.2km/s

2.一個(gè)物體在光滑水平面上以初速度v0做曲線運(yùn)動(dòng)，已知在此過(guò)程中只受一個(gè)恒力F作用，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示。則由M到N的過(guò)程中，速度的大小將()

A逐漸增大

B.逐漸減小

C.先增大后減小

D.先減小后增大

3.已知月球表面處“重力加速度”是地球表面處重力加速度的，月球半徑大約是地球半徑的，若把月球和地球都看作為均勻球體，則月球與地球的密度之比約為（）

A.B.C.D.

4.如圖，質(zhì)量均為m三個(gè)物體（可視為質(zhì)點(diǎn)）A、B、C放在光滑水平面上，物體間用原長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕彈簧連接，每根彈簧勁度系數(shù)均為k?，F(xiàn)用外力F拉動(dòng)物體A，使三個(gè)物體一起加速運(yùn)動(dòng)，則A、C間的距離為（初始狀態(tài)彈簧均為原長(zhǎng)）（）

A.B.

C.D.

5.如圖所示，邊長(zhǎng)為a的正方體無(wú)蓋盒子放在水平地面上，O為直線A′B′上一點(diǎn)，O與A′的距離為a。將小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）從O點(diǎn)正上方距離3a處以某一速度水平拋出，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g。為使小球能落在盒子內(nèi)部，則小球拋出時(shí)的速度不超過(guò)（）

A.

B

C.

D.

6.如圖所示，傾角為α的粗糙斜面固定在水平地面上，一質(zhì)量為M的物塊放在斜面上，并與質(zhì)量為m的小球通過(guò)跨過(guò)定滑輪且不可伸長(zhǎng)的輕繩連接，當(dāng)滑輪右側(cè)懸掛小球的輕繩呈豎直狀態(tài)時(shí)，M與斜面之間恰好沒(méi)有摩擦力，現(xiàn)給小球施加一個(gè)向右且與水平方向成角的力F，使小球緩慢地運(yùn)動(dòng)，直至懸掛小球的輕繩呈水平狀態(tài)，在小球移動(dòng)的過(guò)程中輕繩一直處于拉伸狀態(tài)，M始終保持靜止，不計(jì)滑輪處的摩擦。下列說(shuō)法正確的是（）

A.拉力F先增大后減小

B.拉力F先減小后增大

C.斜面對(duì)M的摩擦力一直減小

D.斜面對(duì)M的摩擦力先增大后減小，然后再增大

7.如圖所示，宇宙中一對(duì)年輕的雙星，在距離地球16萬(wàn)光年的蜘蛛星云之中。該雙星系統(tǒng)由兩顆熾熱又明亮的大質(zhì)量恒星構(gòu)成，二者圍繞連接線上中間某個(gè)點(diǎn)旋轉(zhuǎn)。通過(guò)觀測(cè)發(fā)現(xiàn)，兩顆恒星正在緩慢靠近。不計(jì)其他天體的影響，且兩顆恒星的質(zhì)量不變。則以下說(shuō)法中正確的是（）

A.雙星之間引力變小

B.雙星系統(tǒng)周期逐漸變大

C.每顆星的加速度均變大

D.雙星系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度恒定

8.如圖所示，A、B、C是水平面同一直線上的三點(diǎn)，其中，在A點(diǎn)正上方的O點(diǎn)以初速度水平拋出一小球，剛好落在B點(diǎn)，小球運(yùn)動(dòng)的軌跡與的連線交于D點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g，下列說(shuō)法正確的是（）

A.小球從O到D點(diǎn)的水平位移是從O到B點(diǎn)水平位移的

B.小球經(jīng)過(guò)D點(diǎn)與落在B點(diǎn)時(shí)重力瞬時(shí)功率的比為

C.小球從O點(diǎn)到D點(diǎn)與從D點(diǎn)到B點(diǎn)兩段過(guò)程中重力做功的比為

D.小球經(jīng)過(guò)D點(diǎn)時(shí)速度與水平方向夾角的正切值是落到B點(diǎn)時(shí)速度與水平方向夾角的正切值的

9.如圖所示，A為靜止于地球赤道上的物體，B為繞地球做橢圓軌道運(yùn)行的衛(wèi)星，C為赤道平面內(nèi)繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星，P為B、C兩衛(wèi)星運(yùn)行軌道的交點(diǎn)，Q為橢圓軌道的近地點(diǎn)，已知A、B、C繞地心運(yùn)動(dòng)的周期相等。下列說(shuō)法正確的是（）

A.衛(wèi)星B在Q點(diǎn)的線速度小于它在P點(diǎn)的線速度

B.衛(wèi)星B在Q點(diǎn)的線速度大于衛(wèi)星C在P點(diǎn)的線速度

C.衛(wèi)星C的角速度小于物體A的角速度

D.衛(wèi)星B在P點(diǎn)時(shí)的加速度等于衛(wèi)星C在P點(diǎn)時(shí)的加速度

10.有一顆與地球同步靜止軌道衛(wèi)星在同一軌道平面的人造地球衛(wèi)星，與同步衛(wèi)星同方向繞地球運(yùn)行。已知它的運(yùn)行半徑為同步軌道半徑的四分之一，地球自轉(zhuǎn)周期為，則（）

A.該衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)周期為

B.該衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)周期為

C.該衛(wèi)星每隔在赤道上同一城市的正上方出現(xiàn)一次

D.該衛(wèi)星每隔在赤道上同一城市的正上方出現(xiàn)一次

11.如圖所示，在豎直平面內(nèi)，半徑為R的光滑半圓軌道和半徑為2R的光滑四分之一圓軌道水平相切于最低點(diǎn)A，兩軌道均被固定，一個(gè)質(zhì)量為m的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)），從A點(diǎn)沿切線向左以某一初速度進(jìn)入半圓軌道，恰好能通過(guò)半圓軌道的最高點(diǎn)M，然后落在四分之一圓軌道上的N點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力，重力加速度大小為g，則下列說(shuō)法正確的是（）

A.小球進(jìn)入A點(diǎn)時(shí)的加速度大小為2g

B.小球進(jìn)入A點(diǎn)時(shí)的加速度大小為5g

C.M、N兩點(diǎn)間的高度差為

D.兩點(diǎn)間的高度差為

12.如圖，由豎直軸和雙臂構(gòu)成的“Y”型支架可以繞豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)，雙臂與豎直軸所成銳角為θ=53°。一個(gè)質(zhì)量為m=2kg的小球穿在一條臂上，到O點(diǎn)的距離為l=0.5m，小球始終與支架保持相對(duì)靜止，設(shè)支架轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為ω，g取10m/s2，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6，則下列說(shuō)法正確的是（）

A.ω由零逐漸增加，臂對(duì)小球的摩擦力逐漸增大

B.當(dāng)ω=0時(shí)，臂對(duì)小球的摩擦力大小為12N

C.當(dāng)時(shí)，臂對(duì)小球的摩擦力為零

D.當(dāng)時(shí)，臂對(duì)小球的摩擦力大小為mg

二、非選擇題（本題共6小題，共52分）

13.在“探究平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)探究：

（1）如圖，將兩個(gè)光滑軌道CM、DN固定在同一個(gè)豎直平面內(nèi)，軌道下端水平。把兩個(gè)質(zhì)量相等的小鋼球P、Q分別從斜面的同一高度由靜止開始同時(shí)釋放，使兩小球能以相同的水平速度同時(shí)分別從軌道的下端射出（水平軌道足夠長(zhǎng)），觀察到某一現(xiàn)象。改變兩小球相對(duì)斜面的釋放高度，使之仍相同，則仍能觀察到這一現(xiàn)象，故可以概括平拋運(yùn)動(dòng)的某一規(guī)律。

該同學(xué)觀察到現(xiàn)象和反映的平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律是___________；

A．P、Q兩個(gè)小球相撞B．P、Q兩個(gè)小球同時(shí)落地

C．水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)D．豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)

（2）通過(guò)圖2中甲圖的裝置，每次釋放小球的位置都相同，并在乙圖的坐標(biāo)紙上記錄了小球經(jīng)過(guò)的A、B、C三點(diǎn)，已知坐標(biāo)紙每小格的邊長(zhǎng)，則該小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度大小為________；B點(diǎn)的豎直分速度大小為___________。（g取10m/s2）

14.某興趣小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了圖甲所示的裝置測(cè)量滑塊和水平臺(tái)面間的動(dòng)摩擦因數(shù)。水平轉(zhuǎn)臺(tái)能繞豎直的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，裝有遮光條的小滑塊放置在轉(zhuǎn)臺(tái)上，細(xì)線一端連接小滑塊，另一端連到固定在轉(zhuǎn)軸上的力傳感器上，連接到計(jì)算機(jī)上的傳感器能顯示細(xì)線的拉力F，安裝在鐵架臺(tái)上的光電門可以讀出遮光條通過(guò)光電門的時(shí)間t，興趣小組采取了下列步驟：

①用螺旋測(cè)微器測(cè)量遮光條的寬度d。

②用天平稱量小滑塊（包括遮光條）的質(zhì)量m。

③將滑塊放置在轉(zhuǎn)臺(tái)上，使細(xì)線剛好繃直。

④控制轉(zhuǎn)臺(tái)以某一角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，記錄力傳感器和光電門的示數(shù)，分別為和；依次增大轉(zhuǎn)臺(tái)的角速度，并保證每次都做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，記錄對(duì)應(yīng)的力傳感器示數(shù)、…和光電門的示數(shù)、