2023-2024學年山西運城市景勝學校高三上學期10月月考（A）卷物理試題及答案

景勝中學2023-2024學年高三物理A卷（10月）一、選擇題（本題共計8小題，每題4分，共計32分）1.一質(zhì)點在某段時間內(nèi)做曲線運動，則在這段時間內(nèi)（??）A.速度一定在不斷地改變，加速度也一定不斷地改變B.速度一定在不斷地改變，加速度可以不變C速度可以不變，加速度一定不斷地改變D.速度可以不變，加速度也可以不變【答案】B【解析】【詳解】物體做曲線運動，它的速度的方向必定是改變的，但是速度大小可能不變，如勻速圓周運動；合力不一定改變，加速度不一定改變，如平拋運動。故ACD錯誤，B正確。故選B。m2.如圖所示，質(zhì)量為的小球固定在桿的一端，在豎直面內(nèi)繞桿的另一端做圓周運動，當小球運動到最3高點時，瞬時速度v，R是球心到O點的距離，則球?qū)U的作用力是（??）211mgmgmgmgA.C.的壓力B.D.的壓力的拉力232322【答案】A【解析】v232【詳解】在最高點，設(shè)桿對球的彈力向下，大小為F，根據(jù)牛頓第二定律得：mg+F=m，又vgR，R1F=mg＞021力是mg的拉力，方向向上．故選A．2【點睛】小球在最高點時，要注意繩子與桿的區(qū)別：繩子只能提供拉力；桿提供的了可能是拉力，也可能是支持力．假設(shè)法是常用的解法．3.許多科學家在物理學的發(fā)展過程中做出了重要貢獻，下列敘述錯誤的是（??）A.開普勒首先指出了行星繞太陽運動的軌道不是圓，而是橢圓B.海王星是人們根據(jù)萬有引力定律計算出其軌道后才發(fā)現(xiàn)的，被稱為“筆尖下發(fā)現(xiàn)的行星”C.牛頓的經(jīng)典力學能夠解決分子的運動問題D.卡文迪什第一次在實驗室里測出了萬有引力常量G，被稱為“第一個稱出地球質(zhì)量的人”【答案】C【解析】【分析】【詳解】A．開普勒首先指出了行星繞太陽運動的軌道不是圓，而是橢圓，A正確；B．海王星是人們根據(jù)萬有引力定律計算出其軌道后才發(fā)現(xiàn)的，被稱為“筆尖下發(fā)現(xiàn)的行星，B正確；C．經(jīng)典力學適用于低速運動、宏觀物體．不適用于高速和微觀物體，C錯誤；D．卡文迪許第一次在實驗室里測出了萬有引力常量G，而被稱為測出地球質(zhì)量第一人，符合史實，D正確。故選C。4.物體在大小不變的合外力作用下運動，那么關(guān)于這個物體的運動，下列說法錯誤的是（）A.可能作勻變速直線運動B.可能作勻變速曲線運動C.可能作非勻變速運動D.可能做勻速直線運動【答案】D【解析】【詳解】AB．物體在不變的合外力作用下運動，加速度不變，一定是勻變速運動，如果合力與速度在同一條直線上時，物體就要做直線運動；如果合力的方向與速度的方向不在同一條直線上時，物體就要做曲線運動；所以可能作勻變速直線運動，可能作勻變速曲線運動，故A正確，B正確；C．如果合力方向變化，則加速度方向變化，如勻速圓周運動，是非勻變速運動，故C正確；D．做勻速直線運動時合力為零，故D錯誤。故選D?？键c：本題主要考查質(zhì)點做曲線運動的條件及對勻速圓周運動、勻變速直線運動、平拋運動等基本運動的理解。5.下列現(xiàn)象中，與離心現(xiàn)象無關(guān)的是（??）A.用洗衣機脫去濕衣服中的水B.汽車緊急剎車時，乘客身體向前傾斜C.旋轉(zhuǎn)傘柄，傘邊緣的水滴被甩出D.運動員將鏈球旋轉(zhuǎn)起來后擲出【答案】B【解析】【詳解】A．洗衣機脫水桶是利用離心原理工作的，故A錯誤；B．緊急剎車時，乘客身體向前傾斜，是慣性現(xiàn)象，故B正確；C．旋轉(zhuǎn)雨傘上的水滴，是離心運動，故C錯誤；D．運動員將鏈球旋轉(zhuǎn)起來后擲出，利用離心現(xiàn)象，故D錯誤。故選B。6.“嫦娥二號”探月衛(wèi)星的成功發(fā)射，標志著我國航天又邁上了一個新臺階，假設(shè)我國宇航員乘坐探月衛(wèi)星登上月球，如圖所示是宇航員在月球表面水平拋出小球的閃光照片的一部分。已知照片上小方格的實際邊長為a，閃光周期為T，據(jù)此可知（??）2aA.小球平拋的初速度為TaB.月球上的重力加速度為T2C.照片上A點不是平拋的起始位置D.小球運動到D點時豎直速度大小為6aT【答案】D【解析】【分析】【詳解】A．小球做平拋運動，水平方向有xt由圖知xatT則有a0T故A錯誤；B．應用平拋運動規(guī)律得：在豎直方向上有h2其中h2a2a代入求得：月球上的重力加速度為gT2故B錯誤；C．根據(jù)勻變速直線運動的規(guī)律得B點豎直方向的速度為aa2avTT從A運動到B的時間為T，所以A點豎直方向的速度v0所以照片上A點一定是平拋的起始位置，故C錯誤；D．小球運動到D點時速度豎直方向的速度是6avgTT故D正確。故選D。7.2019年4月10日，人類終于看見黑洞真容!理論分析表明，天體的第二宇宙速度是第一宇宙速度的2倍，第二宇宙速度比真空中光速大的天體就是黑洞．取引力常量G=6.67×10-11N·m2/kg2，真空中光速c=3×108m/s，倘若宇宙中質(zhì)量M=1.8×1030kg的星球收縮成黑洞，則其半徑的最大值約為（）A.4.0kmB.2.7kmC.2.0kmD.1.4km【答案】B【解析】v2R【詳解】根據(jù)Gmvv'2vR2RRc,解得R第二宇宙速度比真空中光速大的天體就是黑洞，即v'，帶入數(shù)據(jù)解得：c226.67101.810Rm2.7km，故選B.(310)828.如圖所示，一根跨越光滑定滑輪的輕繩，兩端各連有一雜技演員(可視為質(zhì)點)，甲站于地面，乙從圖示的位置由靜止開始向下擺動，運動過程中繩始終處于伸直狀態(tài)，當演員乙擺至最低點時，甲剛好對地面無壓力，則演員甲的質(zhì)量與演員乙的質(zhì)量之比為（??）A.1︰1B.3︰1C.4︰1D.2︰1【答案】D【解析】【分析】【詳解】乙下落過程中機械能守恒，有1mgL60)22在最低點有v2Fmgm乙乙LF2mg乙乙當甲剛好對地面無壓力時，有Tmg甲甲甲F乙所以m:m2:1甲乙故選D。二、多選題（本題共計4小題，每題4分，共計16分）9.甲、乙兩物體分別做勻速圓周運動，如果它們轉(zhuǎn)動的半徑之比為1∶5，線速度之比為3∶2，則下列說法中正確的是(?)A.甲、乙兩物體的角速度之比是2∶15C.甲、乙兩物體的周期之比是2∶15【答案】BCB.甲、乙兩物體的角速度之比是15∶2D.甲、乙兩物體的周期之比是10∶3【解析】【詳解】AB．由線速度和角速度關(guān)系式有v=ωr可得vvvr3515：1：21：221212rr2r112故A錯誤，B正確；CD．由角速度和周期關(guān)系式有T可得T221＝2115故C正確，D錯誤。故選BC。10.如圖所示，半徑為R的光滑圓形軌道豎直固定，軌道最高點為P，最低點為Q。一小球在圓形軌道內(nèi)vF1F和，彈2側(cè)做圓周運動，小球通過Q時的速度為，小球通過P點和Q點時對軌道的彈力大小分別為F2F力大小之差為，下列說法正確的是（??）1vF1A.如果不變，R越大，則越大vF2B.如果R不變，越大，則越大vC.如果越大，則F越大vD.F與和R大小均無關(guān)【答案】BD【解析】【詳解】CD．應用機械能守恒定律可知小球通過最高點時的速度為2v4gR2對小球在P和Q應用向心力公式分別有2R212R2解得R215R22則FFF6mg21選項C錯誤，D正確；R25可知，當不變時，隨R增大而減小，選項A錯誤；vF1A．由F1R2可知，當R不變時，隨增大而增大，選項B正確。FvB．由22故選BD。11.如圖所示，a、b、c三物體放在旋轉(zhuǎn)水平圓臺上，它們與圓臺間的動摩擦因數(shù)均相同，已知a的質(zhì)量為m，b和c的質(zhì)量均為2m，a、b離軸距離為R，c離軸距離為2R。當圓臺轉(zhuǎn)動時，三物均沒有打滑(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)，則（??）A.這時c的向心力最大B.若逐步增大圓臺轉(zhuǎn)速，b比a先滑動C.若逐步增大圓臺轉(zhuǎn)速，c比b先滑動D.這時a物體受的摩擦力最小【答案】ACD【解析】【詳解】AD．三個物體都做勻速圓周運動，合力指向圓心，對任意一個受力分析，如圖支持力與重力平衡合fF向由于a、b、c三個物體共軸轉(zhuǎn)動，角速度相等，根據(jù)題意r2r2rrcab由向心力公式向2r得三物體的向心力分別為：Fb2m2r2m2rc2m22r42ra2r故AD正確；BC．對任意一物體，當達到最大靜摩擦力時開始滑動，由于摩擦力提供向心力，有g(shù)2r解得r由于C物體的轉(zhuǎn)動半徑最大，因而C物體最先滑動，A、B同時滑動，故B錯誤；C正確；故選ACD。12.某國際研究小組觀測到了一組雙星系統(tǒng)，它們繞兩者連線上的某點做勻速圓周運動，雙星系統(tǒng)中質(zhì)量較小的星體能“吸食”質(zhì)量較大的星體的表面物質(zhì)，達到質(zhì)量轉(zhuǎn)移的目的。根據(jù)大爆炸宇宙學可知，雙星間的距離在緩慢增大。假設(shè)星體的運行軌道為圓，不考慮其他星體的影響，則在雙星間的距離增大的過程中（??）A.雙星做圓周運動的周期增大C.兩星體的線速度大小之和增大【答案】ADB.雙星做圓周運動的周期減小D.兩星體的線速度大小之和減小【解析】【詳解】AB．設(shè)質(zhì)量較小的星體質(zhì)量為m，軌道半徑為r，質(zhì)量大的星體質(zhì)量為m，軌道半徑為r，雙1122星間的距離為L，轉(zhuǎn)移的質(zhì)量為?m，根據(jù)萬有引力提供向心力，有(mm)(mm)2GG12(1m)(2m)r1L2T2(mm)(mm)212r22L2T聯(lián)立可得L3TG(mm)12由于總質(zhì)量不變，兩者距離L增大，則周期變大，故A正確，B錯誤；CD．兩星體的線速度大小之和為LG(mm)12vv(rr)1212TTL總質(zhì)量不變，兩者距離L增大，則線速度之和變小，故C錯誤，D正確。故選AD。三、實驗探究題（本題共計1小題，共計8分）13.根據(jù)實驗回答下列填空：（1）在“探究功與速度變化的關(guān)系”實驗中，木板略微傾斜，這樣做______；A．是為了使釋放小車后，小車能勻加速下滑B．是為了增大小車下滑的加速度C．可使得橡皮筋松弛后小車做勻速運動D．可使得橡皮筋做的功等于合力對小車做的功（2）在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，打點計時器應接______（選填“直流”或“交流”）電源，實驗時應先______（填“釋放紙帶”或“接通電源”（3）某同學在做“研究平拋運動”的實驗中，忘記了記錄小球做平拋運動的起點位置O，如圖所示，A為物體運動一段時間后的位置，求出物體做平拋運動的初速度為______m/sg10m/s2）【答案】【解析】①.CD##DC②.交流③.接通電源④.21）[1]使木板傾斜，讓小車受到的摩擦力與小車所受重力的沿木板斜面分量大小相等，在不施加拉力時，小車在斜面上受到的合力為零，小車可以在斜面上靜止或做勻速直線運動；小車與橡皮筋連接后，小車所受到的合力等于橡皮筋的拉力，橡皮筋對小車做的功等于合外力對小車做的功，故AB錯誤，CD正確。故選CD。（2）[2]打點計時器應接交流電源，故選交流。[3]根據(jù)實驗原理與步驟實驗時應先接通電源，故選接通電源。（3）[4]據(jù)平拋運動規(guī)律，物體豎直方向做自由落體運動，豎直方向有hgt2由圖可知聯(lián)立解得ht根據(jù)平拋運動規(guī)律，物體在水平方向做勻速直線運動，由水平方向位移公式x0.2m代入解得xvt，由圖可知002m/s四、解答題（本題共計4小題，共計44分）14.如圖所示，一個豎直放置的圓錐筒可繞其中心OO′轉(zhuǎn)動，筒內(nèi)壁粗糙，筒口半徑和筒高分別為R和H，筒內(nèi)壁A點的高度為筒高的一半，內(nèi)壁上有一質(zhì)量為m的小物塊．求：(1)當筒不轉(zhuǎn)動時，物塊靜止在筒壁A點受到的摩擦力和支持力的大??；(2)當物塊在A點隨筒做勻速轉(zhuǎn)動，且其受到的摩擦力為零時，筒轉(zhuǎn)動的角速度．HR2gH【答案】(1)摩擦力f=，支持力N=.(2)H2R2H2R2R【解析】1）根據(jù)受力分析則物體保持平衡的受力分析如圖，根據(jù)平衡可知：mgRNcosfsinH2R2mgHH2R2（2）當轉(zhuǎn)速增加，f=0時，即tan2，化簡則所以HRRg2，22gHR15.質(zhì)量M=1000kg的汽車通過圓形拱形橋時的速率恒定，拱形橋的半徑R=10m．試求：(1)汽車在最高點對拱形橋的壓力為車重的一半時，汽車的速率；(2)汽車在最高點對拱形橋的壓力為零時，汽車的角速度．(重力加速度g＝10m/s2)【答案】（1）52m/s（2）1rad/s【解析】1）汽車在最高點時，豎直方向受重力和支持力，其合力提供向心力，由向心力公式得：v2NMR由題意有N=0.5Mg聯(lián)立代入數(shù)據(jù)得：v0.5gR0.51010m/s52m/s（2）汽車在最高點對拱形橋的壓力為零時，汽車在豎直方向只受重力，由重力提供向心力，由向心力公v20R式得：MvgR01010m/s10m/s代入數(shù)據(jù)得：010則：=rad/srad/sR1016.如圖，水平地面AB10m，BCD是半徑為R0.90m的光滑半圓軌道，O是圓心，在同一豎F10N的水平恒力作用在物體上，使物體從靜止m1.0kg直線上、一個質(zhì)量的物體靜止在A點?，F(xiàn)用0.50開始做勻加速直線運動。物體與水平地面間的動摩擦因數(shù)。當物體運動到B點時撤去F。之后物10m/s2BCD軌道運動，離開最高點后落到地上的g取DP體沿。求：（1）物體運動到B點時對軌道的壓力；（2）物體落地點P與B間的距離；（3）物體落到點P時重力的瞬時功率?！敬鸢浮浚?）121N2）4.8m3）60W【解析】1）根據(jù)動能定理得1Fxmgx2B02代入數(shù)據(jù)解得vB10m/s根據(jù)牛頓第二定律得v2BRNm代入數(shù)據(jù)解得B點對軌道的壓力NN（2）對B到D點運動運用動能定理得112R2D2B22代入數(shù)據(jù)解得vD8m/s由于D點到P點物體做平拋運動，豎直方向做自由落體運動，據(jù)位移規(guī)律公式12Rgt22解得4Rtg由水平方向做勻速直線運動，物體落地點P與B間的距離xvDt4.8m（3）物體落到點P時重力的豎直方向分速度vygt6m/s2重力的瞬時功率Pmgvy60W17.2022年將在我國舉辦第二十四屆冬奧會，跳臺滑雪是其中最具觀賞性的項目之一、某滑道示意圖如圖，長直助滑道AB與彎曲滑道BC平滑銜接，滑道BC高h=10m，C是半徑R=20m圓弧的最低點，質(zhì)量m=60kg的運動員從A處由靜止開始勻加速下滑，加速度a=4.5m/s2，到達B點時速度vB=30m/s。取重力加速度g=10m/s2。（1）求長直助滑道AB的長度L；（2）求運動員在AB段所受合外力的沖量I的大??；（3）不計BC段的阻力，求運動員經(jīng)過C點時所受支持力FN的大小。【答案】（1）100m2）1800N·s3）受力圖見解析；3900N【解析】1）已知AB段的初末速度，則利用運動學公式可以求解AB的長度，即vB202aL2可解得L=100m（2）根據(jù)動量定理可知合外力的沖量等于動量的變化量，所以有I=mv-mv=（60×30-0）N·s=1800N·sB0（3）運動員經(jīng)過C點時的受力如圖所示由牛頓第二定律可得v2NmR從B運動到C由動能定理可知11mgh22CB22代入數(shù)據(jù)解得景勝中學2023-2024學年高三物理A卷（10月）一、選擇題（本題共計8小題，每題4分，共計32分）1.一質(zhì)點在某段時間內(nèi)做曲線運動，則在這段時間內(nèi)（??）A.速度一定在不斷地改變，加速度也一定不斷地改變B.速度一定不斷地改變，加速度可以不變C.速度可以不變，加速度一定不斷地改變D.速度可以不變，加速度也可以不變m2.如圖所示，質(zhì)量為的小球固定在桿的一端，在豎直面內(nèi)繞桿的另一端做圓周運動，當小球運動到最3高點時，瞬時速度v，R是球心到O點的距離，則球?qū)U的作用力是（??）211mgmgmgmgA.C.的拉力的壓力B.D.的壓力的拉力2323223.許多科學家在物理學的發(fā)展過程中做出了重要貢獻，下列敘述錯誤的是（??）A.開普勒首先指出了行星繞太陽運動的軌道不是圓，而是橢圓B.海王星是人們根據(jù)萬有引力定律計算出其軌道后才發(fā)現(xiàn)的，被稱為“筆尖下發(fā)現(xiàn)的行星”C.牛頓的經(jīng)典力學能夠解決分子的運動問題D.卡文迪什第一次在實驗室里測出了萬有引力常量G，被稱為“第一個稱出地球質(zhì)量的人”4.物體在大小不變的合外力作用下運動，那么關(guān)于這個物體的運動，下列說法錯誤的是（A.可能作勻變速直線運動）B.可能作勻變速曲線運動C.可能作非勻變速運動D.可能做勻速直線運動5.下列現(xiàn)象中，與離心現(xiàn)象無關(guān)的是（??）A.用洗衣機脫去濕衣服中的水B.汽車緊急剎車時，乘客身體向前傾斜D.運動員將鏈球旋轉(zhuǎn)起來后擲出C.旋轉(zhuǎn)傘柄，傘邊緣的水滴被甩出6.“嫦娥二號”探月衛(wèi)星的成功發(fā)射，標志著我國航天又邁上了一個新臺階，假設(shè)我國宇航員乘坐探月衛(wèi)星登上月球，如圖所示是宇航員在月球表面水平拋出小球的閃光照片的一部分。已知照片上小方格的實際邊長為a，閃光周期為T，據(jù)此可知（??）2aA.小球平拋的初速度為TaB.月球上的重力加速度為T2C.照片上A點不是平拋的起始位置D.小球運動到D點時豎直速度大小為6aT7.2019年4月10日，人類終于看見黑洞真容!理論分析表明，天體的第二宇宙速度是第一宇宙速度的2倍，第二宇宙速度比真空中光速大的天體就是黑洞．取引力常量G=6.67×10-11N·m2/kg2，真空中光速c=3×108m/s，倘若宇宙中質(zhì)量M=1.8×1030kg的星球收縮成黑洞，則其半徑的最大值約為（）A.4.0kmB.2.7kmC.2.0kmD.1.4km8.如圖所示，一根跨越光滑定滑輪的輕繩，兩端各連有一雜技演員(可視為質(zhì)點)，甲站于地面，乙從圖示的位置由靜止開始向下擺動，運動過程中繩始終處于伸直狀態(tài)，當演員乙擺至最低點時，甲剛好對地面無壓力，則演員甲的質(zhì)量與演員乙的質(zhì)量之比為（??）A.1︰1B.3︰1C.4︰1D.2︰1二、多選題（本題共計4小題，每題4分，共計16分）9.甲、乙兩物體分別做勻速圓周運動，如果它們轉(zhuǎn)動的半徑之比為1∶5，線速度之比為3∶2，則下列說法中正確的是(?)A.甲、乙兩物體的角速度之比是2∶15C.甲、乙兩物體的周期之比是2∶15B.甲、乙兩物體的角速度之比是15∶2D.甲、乙兩物體的周期之比是10∶310.如圖所示，半徑為R的光滑圓形軌道豎直固定，軌道最高點為P，最低點為Q。一小球在圓形軌道內(nèi)vF1F和，彈2側(cè)做圓周運動，小球通過Q時的速度為，小球通過P點和Q點時對軌道的彈力大小分別為F2F力大小之差為，下列說法正確的是（??）1vF1A.如果不變，R越大，則越大vF2B.如果R不變，越大，則越大vC.如果越大，則F越大F與和R大小均無關(guān)vD11.如圖所示，a、b、c三物體放在旋轉(zhuǎn)水平圓臺上，它們與圓臺間的動摩擦因數(shù)均相同，已知a的質(zhì)量為m，b和c的質(zhì)量均為2m，a、b離軸距離為R，c離軸距離為2R。當圓臺轉(zhuǎn)動時，三物均沒有打滑(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)，則（??）A.這時c的向心力最大B.若逐步增大圓臺轉(zhuǎn)速，b比a先滑動C.若逐步增大圓臺轉(zhuǎn)速，c比b先滑動D.這時a物體受的摩擦力最小12.某國際研究小組觀測到了一組雙星系統(tǒng)，它們繞兩者連線上的某點做勻速圓周運動，雙星系統(tǒng)中質(zhì)量較小的星體能“吸食”質(zhì)量較大的星體的表面物質(zhì)，達到質(zhì)量轉(zhuǎn)移的目的。根據(jù)大爆炸宇宙學可知，雙星間的距離在緩慢增大。假設(shè)星體的運行軌道為圓，不考慮其他星體的影響，則在雙星間的距離增大的過程中（??）A.雙星做圓周運動的周期增大C.兩星體的線速度大小之和增大B.雙星做圓周運動的周期減小D.兩星體的線速度大小之和減小三、實驗探究題（本題共計1小題，共計8分）13.根據(jù)實驗回答下列填空：（1）在“探究功與速度變化的關(guān)系”實驗中，木板略微傾斜，這樣做______；A．是為了使釋放小車后，小車能勻加速下滑B．是為了增大小車下滑的加速度C．可使得橡皮筋松弛后小車做勻速運動D．可使得橡皮筋做的功等于合力對小車做的功（2）在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，打點計時器應接______（選填“直流”或“交