湖北省部分学校2022-2023学年高三物理上学期10月质量检测联考试卷（Word版附解析）

高三物理

考生注意：

1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。

2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。

3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区城内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。

4.本卷命题范围：必修第一册，必修第二册抛体运动、圆周运动。

一、选择题：本题共11小题，每小题4分，共44分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~11题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

1. 小明住在贵州的家里，他的爸爸在广州工作，他们都随着地球的自转做匀速圆周运动，则两人做圆周运动具有相同的（　　）

A. 线速度 B. 角速度

C 向心加速度 D. 向心力

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】两人都随着地球的自转做匀速圆周运动，具有相同的周期、角速度，由于圆周运动半径不同，线速度、向心加速度不同，向心力除了跟圆周运动半径有关，还跟质量有关，也不相同，B正确。

故选B。

2. 2022年5月14日，C919首架交付机首飞成功，表明中国大飞机即将迈入民用航空大市场。若飞机起飞滑跑距离约为着陆滑跑距离的1.5倍。设起飞滑跑和着陆时都是做匀变速直线运动，起飞时的速度是着陆时速度的1.5倍，则起飞滑跑时间和着陆滑跑时间之比为（　　）

A. 3：2 B. 1：1 C. 1：2 D. 2：1

【答案】B

【解析】

【详解】设着陆的速度为v，则起飞的速度为，则起飞滑跑的时间

着陆滑跑的时间

因为，所以

故选B。

3. 如图所示，两楔形物体M、N叠放在一起保持静止，M的上端与一竖直细线连接，细线的另一端固定在天花板的O点，N放在水平地面上。下列说法正确的是（　　）

A. N一定不受地面对它的摩擦力

B. M不可能只受两个力作用

C. N所受地面的支持力一定小于M、N的重力之和

D. M受到的摩擦力可能沿M、N接触面斜向下

【答案】A

【解析】

【详解】A．对整体根据平衡条件，N一定不受地面对它的摩擦力，A正确；

B．根据平衡条件，M可能只受重力和绳的拉力作用，B错误；

C．对整体，根据平衡条件，如果绳的拉力等于零，那么N所受地面的支持力一定等于M、N的重力之和，C错误；

D．可能不受摩擦力，如果有摩擦力， M有沿着斜面向下滑动的趋势，受到的摩擦力一定沿M、N接触面斜向上，D错误。

故选A。

4. 如图所示，A、B两小球从相同高度同时水平抛出，经过时间t在空中相遇，若两球的抛出速度都变为原来的，不计空气阻力，则两球从抛出到相遇的过程中，下列说法正确的是（　　）

A. 相遇时间变为 B. 相遇时间变为

C. 相遇点的高度下降了 D. 相遇点的位置在原来的左下方

【答案】C

【解析】

【详解】AB．设第一次抛出时A球的速度为，B球的速度为，则A、B间的水平距离

第二次两球的速度为第一次的，但两球间的水平距离不变，则

联立得

故AB错误；

CD．两次相遇位置的高度差

两次相遇A球水平位移

相遇位置在原来的正下方，故C正确，D错误。

故选C。

5. 水流星是一个经典的杂技表演项目，杂技演员将装水的杯子用细线系着在竖直平面内做圆周运动，杯子到最高点杯口向下时，水也不会从杯中流出，若杯子的质量为m，所装水的质量为M，杯子在最高点时水对杯底刚好无压力，重力加速度为g，则杯子运动到圆周的最高点时，杂技演员对绳子的拉力大小为（      ）

A. 0 B. mg C. Mg D. (M+m)g

【答案】A

【解析】

【详解】杯子通过最高点时，水对杯底刚好无压力，则对水满足mg=m，即，则对杯和水的整体：T+Mg=M，解得T=0，即绳子的拉力恰好为零．故A正确，BCD错误；故选A．

6. 在力学研究中，重力加速度是一个重要的物理量，测量重力加速度的方法也有很多，曾经有人提出利用竖直上抛运动的对称性来测量重力加速度；将真空长直管沿竖直方向放置，自管的底端O点竖直向上抛出小球，测出小球又落回原处的时间为，在小球做竖直上抛运动的过程中，小球经过比O点高H的P点，小球经过P点再回到P点所用的时间为，测得、和H的值，则重力加速度g的值为（　　）

A.  B.

C.  D.

【答案】A

【解析】

【详解】根据题意，有

解得

故选A。

7. 甲车和乙车在平直公路上行驶，其位置一时间图像分别为图中直线甲和曲线乙，已知乙车的加速度恒定且，时，直线甲和曲线乙刚好相切。则时甲车和乙车的距离（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】B

【解析】

【详解】甲车的速度，时，有

设乙车的初速度为，对乙车，有

解得

时，甲车的位移

乙车的位移

由题图知，时甲车和乙车到达同一位置，得

故选B。

8. 用一水平力F拉静止在水平面上的物体，在外力F从零开始逐渐增大的过程中，物体的加速度a随外力F变化的关系如图所示，。则下列说法正确的是（　　）

A. 物体与水平面间的最大静摩擦力为

B. 物体做变加速运动，F为时，物体的加速度大小为

C. 物体与水平面间的动摩擦因数为0.3

D. 物体的质量为

【答案】CD

【解析】

【详解】A．由题图可知，物体与水平面间的最大静摩擦力为，A项错误；

BCD．由牛顿第二定律可得

由图像可知，当，，当时，，代入上式，解得

C、D项正确，B项错误。

故选CD。

9. 一小船在匀速流动的河水中以船身始终垂直于河岸方向过河，已知河宽为64m，河水的流速大小为3m/s，小船初速度为0，过河过程中小船先以1m/s2的加速度匀加速运动，到达河的中点后再以1m/s2的加速度匀减速运动，则

A. 小船过河的平均速度大小为4m/s

B. 小船过河过程中垂直河岸的最大速度为8m/s

C. 小船过河的时间为16s

D. 小船到达河对岸时的位移大小为112m

【答案】BC

【解析】

【详解】小船到达河中点时，沿垂直河岸的速度为，沿垂直于河岸方向的平均速度为，因除此之外小船在沿平行河岸方向匀速运动，则小船过河的平均速度大于4m/s，选项A错误；小船过河过程中垂直河岸的最大速度为8m/s，选项B正确；小船过河的时间为,选项C正确；小船到达河对岸时沿河岸方向的位移为，则合位移大小为，选项D错误；故选BC.

10. 质量为m的小球由轻绳a和b分别系于一轻质细杆的A点和B点，如图所示，绳a与水平方向成θ角，绳b在水平方向且长为l，当轻杆绕轴AB以角速度ω匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（　　）

A. a绳的张力不可能为零

B. a绳的张力随角速度的增大而增大

C. 当角速度，b绳将出现弹力

D. 若b绳突然被剪断，则a绳的弹力一定发生变化

【答案】AC

【解析】

【分析】

【详解】A．小球做匀速圆周运动，在竖直方向上的合力为零，水平方向上的合力提供向心力，所以a绳在竖直方向上的分力与重力相等，可知a绳的张力不可能为零，故A正确；

B．根据竖直方向上平衡得

解得

可知a绳的拉力不变，故B错误；

C．当b绳拉力为零时，有

解得

可知当角速度时，b绳出现弹力。故C正确；

D．由于b绳可能没有弹力，故b绳突然被剪断，a绳的弹力可能不变，故D错误。

故选AC。

11. 足够长的木板B静止在光滑水平面上，其上放置物块A，物块A上作用一随时间变化的向右的水平拉力F，F随时间t变化的图像及物块A的加速度a随时间t变化的图像如图乙、丙所示，A、B间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取，则下列说法正确的是（　　）

A. 可求出A的质量为 B. 可求得A、B间的动摩擦因数为0.3

C. 可求得B的质量为 D. 当时，木板B的加速度为

【答案】BC

【解析】

【详解】ABC．A、B在末开始相对滑动，对系统由牛顿第二定律得

因末拉力大小为，加速度为，所以

隔离木板B，由牛顿第二定律得

即

同理，隔离物体A，由牛顿第二定律得

根据丙图和乙图图形可知末拉力大小为，加速度大小为，即

联立以下三式

，，

解得

，，

A错误，BC正确；

D．当时，A、B相对滑动此时木板B的加速度为

D错误。

故选BC。

二、非选择题：本题共5小题，共56分。

12. 某物理兴趣小组为了验证向心力公式，设计了如图所示的装置：给待测物体一个初速度，使它在水平桌面上做匀速圆周运动，细线与桌面小孔之间的摩擦力、物体与桌面间的摩擦力均可以忽略。已知物体的质量为m，弹簧的劲度系数为k。兴趣小组拥有的测量工具为刻度尺和秒表。

（1）实验时需要测量的物理量有______、______和______（写出描述物理量的文字和符号）。

（2）验证向心力公式是______。（用题中所给的字母表示）

【答案】    ①. 物体在水平桌面上转动一周所用的时间T    ②. 物体在水平桌面上做匀速圆周运动的半径r    ③. 弹簧的伸长量x    ④.

【解析】

【详解】（1）[1][2][3]本实验验证向心力公式，只要证明弹簧的弹力等于物体做匀速圆周运动所需的向心力即可。由于测量工具只有刻度尺和秒表，因而只能测量物体在水平桌面上转动一周所用的时间T（或者物体在水平桌面上转n圈的时间t）、物体在水平桌面上做匀速圆周运动的半径r和弹簧的伸长量x。

（2）[4]由胡可定律可知，弹簧的弹力为

物体以周期T做匀速圆周运动的向心力为

弹簧弹力提供物块圆周运动的向心力，故有

13. 如图甲所示是某同学探究加速度与力的关系的实验装置，该同学在气垫导轨上安装了一个光电门B．滑块固定一遮光条，滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连，力传感器下方悬柱钩码，每次滑块都从A位置由静止开始释放。

（1）该同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d，如图乙所示，则_______。

（2）实验时，将滑块从A位置由静止开始释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门B的时间t，若要得到滑块的加速度，则还需要测量的物理量是______________。

（3）下列符合实验要求是__________。（填写选项前的字母）

A．应使滑块的质量远大于钩码和力传感器的总质量

B．应使A位置与光电门B间的距离适当增大些

C．应调节气垫导轨水平

D．应使细线与气垫导轨平面平行

（4）改变钩码质量，测出对应的力传感器的示数F和遮光条通过光电门的时间t，通过描点法作出线性图象。研究滑块的加速度与力的关系，处理数据时，应作出__________（选填“”或“”）图象。

【答案】    ①. 2.30    ②. 滑块静止释放时遮光条到光电门的距离    ③. BCD    ④.

【解析】

【详解】（1）[1]由题图乙可知遮光条的宽度为

（2）[2]通过d和t可以计算出滑块通过光电门时的速度，若要得到滑块的加速度，根据匀变速直线运动速度与位移关系式可知还需要测量的物理量是滑块静止释放时遮光条到光电门的距离。

（3）[3]A．本实验可以通过力传感器直接读出滑块所受拉力的大小，不需要用钩码的重力近似替代滑块所受的拉力，所以不需要滑块的质量远大于钩码和力传感器的总质量，故A不符合实验要求；

B．由于本实验中用遮光时间内滑块的平均速度来近似表示滑块通过光电门中心时的瞬时速度，则遮光时间越短，上述平均速度越接近于瞬时速度，实验误差越小，所以应使A位置与光电门B间的距离适当增大些，从而使滑块通过光电门时速度尽量大一下，故B符合实验要求；

CD．为使滑块所受拉力即为合外力，应调节气垫导轨水平，并使细线与气垫导轨平面平行故CD符合实验要求。

故选BCD。

（4）[4]设滑块和遮光条的总质量为M，滑块静止释放时遮光条到光电门的距离为L。滑块通过光电门时的速度大小为

   ①

根据运动学公式有

   ②

根据牛顿第二定律有

   ③

联立①②③得

   ④

由④式可知与成正比例关系，所以处理数据时，应作出图像，从而使图线更加直观。

14. 一质量的质点在xOy平面上做曲线运动，图甲为质点在x轴方向上的速度图像，图乙为质点在y轴方向上的位移图像，求：

（1）质点受到的合力大小；

（2）时，质点的速度大小；

（3）质点在内发生的位移大小。

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

【详解】（1）由题图知，质点在x轴方向上做匀加速直线运动，在y轴方向上做匀速直线运动，则质点的加速度

质点受到的合力

（2）由图像可知时，质点在x轴方向的速度，质点在y轴方向的速度

所以质点的合速度大小

（3）在内，质点在x轴方向发生位移

质点在y轴方向发生的位移为，所以质点在内发生的位移大小

15. 如图所示，一水平固定长木板的左端有一滑块，滑块正上方高处有一小球，当滑块在长木板上以一定初速度向右滑出时，小球以初速度水平向右抛出，结果小球与滑块刚好能相遇，已知滑块与长木板之间的动摩擦因数，不计空气阻力，g取。

（1）求滑块的初速度；

（2）如果将长木板绕其左端逆时针转动37°，再将小球以初速度水平向右抛出的同时，滑块从长木板的底端以一定的初速度沿长木板向上滑动，如果滑块在上滑的过程中与小球相遇，则滑块的初速度多大？（，）

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）小球做平抛运动的时间

小球做平抛运动的水平位移

滑块做匀减速直线运动的加速度大小

滑块的位移

解得

（2）设小球抛出后经时间与长木板上的滑块相遇，根据几何关系，有

代入已知数据，解得

滑块滑动加速度大小为

滑块的位移

由位移公式得

解得

16. 如图所示，质量均为m物块A、B之间用劲度系数为k的轻质弹簧连接，竖直放置于水平地面上，轻绳的一端与A连接并绕过其正上方的光滑定滑轮P及与P等高的光滑定滑轮Q，另一端可挂到放在斜面上的物块C上。轻绳挂上C之后，将把A往上拉升直至新的平衡位置。已知B未离开地面，QC段轻绳与斜面平行，固定的斜面倾角为θ，C与斜面间的动摩擦因数为μ（μ＜tanθ），重力加速度为g，C与斜面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

（1）求所挂C的质量的最大值；

（2）若细绳挂上质量为M的C后，C恰好不会向上滑动，求因细绳挂上C而使A上升的高度；

（3）若细绳挂上质量为M的C后，C恰好不会向上滑动．再将C沿斜面向上移动一段距离，C恰好不会向下滑动，求这段距离Δs。

【答案】（1）；（2）或；（3）

【解析】

【详解】（1）把B拉离地面时C的质量最大，设为Mmax

此时绳子的拉力大小为

T＝2mg

对C沿斜面方向根据平衡条件可得

Mmaxgsinθ＝T＋μMmaxgcosθ

解得

Mmax＝

（2）没有挂C时，弹簧压缩x0，则

x0＝

若细绳挂上质量为M的C后，C恰好不会向上滑动，此时绳子拉力为T1，则对C沿斜面方向有

T1＝Mgsinθ＋μMgcosθ

对A根据平衡条件可得：若弹簧弹力向上，则：

T1＋kx1＝mg

解得

x1＝

因细绳挂上C而使A上升的高度

h1＝x0－x1＝

若弹簧弹力向下，则

T1－kx1＝mg

解得

x1＝

因细绳挂上C而使A上升的高度

h1＝x1＋x0＝

（3）若细绳挂上质量为M的C后，C恰好不会向下滑动，此时绳子拉力为T2，则对C沿斜面方向有

T2＝Mgsinθ－μMgcosθ

对A根据平衡条件可得：若弹簧弹力向上，则

T2＋kx2＝mg

解得

x2＝

因细绳挂上C而使A上升的高度

h2＝x0－x2＝

若弹簧弹力向下，则

T2－kx2＝mg

解得

x2＝

因细绳挂上C而使A上升的高度

h2＝x2＋x0＝

所以再将C沿斜面向上移动一段距离

Δs＝h1－h2＝