广东省深圳市福田区福田中学2022-2023学年高三上学期第二次月考物理试题

福田中学2023届高三年级第二次月考物理

第Ⅰ卷

一、单项选择题（本大题共8小题。在每小题列出的四个选项中，只有一个最符合题意）

1. 在我校某周年校庆活动上，一小型无人机在空中航拍，将其运动沿水平方向和竖直方向分解，水平位移x随时间t变化的图像如图甲所示，竖直方向的速度随时间变化的图像如图乙所示。关于无人机的运动，下列说法正确的是（　　）

A. 内做匀加速曲线运动 B. 时速度大小为

C. 内加速度大小为 D. 内位移大小为

【答案】A

【解析】

【详解】A．由图可知，在水平方向一直做匀速直线运动，在竖直方向上，在内，做匀加速直线运动，因此在内，物体的合运动为匀加速曲线运动，故A正确；

B．时，由图可知，水平速度，竖直速度，故

故B错误；

C．s内，水平加速度为零，竖直加速度也为零，故加速度为零，故C错误；

D．s内，水平位移为4m，竖直位移为

合位移为

故D错误。

故选A。

2. 如图所示，A、B两物块叠放在一起，在粗糙的水平面上保持相对静止地向右做匀减速直线运动，运动过程中B受到的摩擦力

A. 方向向左，大小不变

B. 方向向左，逐渐减小

C. 方向向右，大小不变

D. 方向向右，逐渐减小

【答案】A

【解析】

【详解】试题分析: A、B两物块叠放在一起共同向右做匀减速直线运动，对A和B整体根据牛顿第二定律有，然后隔离B，根据牛顿第二定律有：，大小不变；物体B做速度方向向右的匀减速运动，故而加速度方向向左，摩擦力向左；故选A．

考点：本题考查牛顿第二定律、整体法与隔离法．

【名师点睛】1、整体法：整体法是指对物理问题中的整个系统或整个过程进行分析、研究的方法．在力学中，就是把几个物体视为一个整体，作为研究对象，受力分析时，只分析这一整体对象之外的物体对整体的作用力（外力），不考虑整体内部之间的相互作用力（内力）．

整体法的优点：通过整体法分析物理问题，可以弄清系统的整体受力情况和全过程的受力情况，从整体上揭示事物的本质和变体规律，从而避开了中间环节的繁琐推算，能够灵活地解决问题．通常在分析外力对系统的作用时，用整体法．

2、隔离法：隔离法是指对物理问题中的单个物体或单个过程进行分析、研究的方法．在力学中，就是把要分析的物体从相关的物体体系中隔离出来，作为研究对象，只分析该研究对象以外的物体对该对象的作用力，不考虑研究对象对其他物体的作用力．

隔离法的优点：容易看清单个物体的受力情况或单个过程的运动情形，问题处理起来比较方便、简单，便于初学者使用．在分析系统内各物体（或一个物体的各个部分）间的相互作用时用隔离法．

3. 两千多年前，我国古代伟大诗人屈原在其传奇诗篇《天问》中发出疑问：“日月安属？列星安陈？”两千多年后，中国人秉承着屈原的质疑精神和探索精神启动了行星探测任务，我们的目标，是星辰大海。我国的火星探测器“天问一号”从地球发射后，在如图甲所示的P点沿地火转移轨道到Q点，再依次进入如图乙所示的调相轨道和停泊轨道，则“天问一号”（　　）

A. 从P到Q的运动过程中，太阳引力对其做正功

B. 发射速度介于与之间

C. 从P点转移到Q点的时间大于6个月

D. 天问一号在调相轨道的运行周期小于在停泊轨道的运行周期

【答案】C

【解析】

【详解】A．由题意可得当“天问一号”从P到Q的运行过程中，太阳对火星探测器引力的方向指向太阳，探测器速度的方向沿运动轨迹的切线方向。如下图所示，显然探测器所受太阳引力与自身速度的夹角为钝角，因而从P到Q的运行过程中太阳引力对其做负功。故A错误；

B．由于火星探测器的作用是探索火星，需要脱离地球的束缚，而又不能飞出太阳系。所以它的发射速度需要大于第二宇宙速度且小于第三宇宙速度。即发射速度需要介于与之间。故B错误；

C．地球的公转周期为12个月，根据开普勒第三定律可知（k为与中心天体有关的定值），“天问一号”在地火轨道的轨道半长轴大于地球公转半径，因而运行周期大于12个月，从P到Q的路程为整个椭圆的一半，因而从P点转移到Q点的时间大于6个月。故C正确；

D．与C选项同理，根据开普勒第三定律，当中心天体同为火星时，调相轨道的半长轴显然比停泊轨道的半长轴更大，即因而运行周期。故D错误。

故选C。

4. 如图，质量的带电小球，用长的绝缘细线悬吊在电场强度大小、方向水平向右的匀强电场中，当细线与竖直方向成角时，小球恰好处在P点且静止不动。己知，g取。则（　　）

A. 小球带负电

B. 小球带电量的绝对值为

C. 若在P点剪断细线，小球做类平抛运动

D. 若P点剪断细线，小球做匀加速曲线运动

【答案】B

【解析】

【详解】A．小球受电场力水平向右，则小球带正电，选项A错误；   

B．根据

可得小球带电量的绝对值为

选项B正确；

CD．若在P点剪断细线，小球受的合力沿细绳斜向下，则小球将沿着细绳方向斜向下做匀加速直线运动，选项CD错误。

故选B。

5. 质量为M的凹槽静止在光滑水平地面上，内壁为半圆柱面，截面如图所示，A为半圆的最低点，B为半圆水平直径的端点。凹槽恰好与竖直墙面接触，内有一质量为m的小滑块。用推力F推动小滑块由A点向B点缓慢移动，力F的方向始终沿圆弧的切线方向，在此过程中所有摩擦均可忽略，下列说法正确的是（　　）

A. 推力F先增大后减小 B. 凹槽对滑块的支持力一直减小

C. 墙面对凹槽的压力一直减小 D. 水平地面对凹槽的支持力先减小后增大

【答案】B

【解析】

【详解】AB．对滑块受力分析，设F与水平方向的夹角为θ，由平衡条件有

支持力为

滑块从A缓慢移动B点时，越来越大，则推力F越来越大，支持力N越来越小，故A错误，B正确；

C．对凹槽与滑块整体分析，有墙面对凹槽的压力为

则越来越大时，墙面对凹槽的压力先增大后减小，故C错误；

D．水平地面对凹槽的支持力为

则越来越大时，水平地面对凹槽的支持力越来越小，所以D错误。

故选B。

6. 如图所示，在发射长征十一号系列运载火箭时，发射仓内的高压气体先将火箭竖直向上推出，火箭速度接近零时再点火飞向太空。从火箭开始运动到点火的过程中（　　）

A. 火箭在发射仓内上升过程，受重力和空气阻力两个力的作用

B. 火箭的加速度为零时，动能最大

C. 高压气体的推力和空气阻力对火箭做功之和等于火箭动能的增加量

D. 高压气体对火箭推力的冲量等于火箭动量的增加量

【答案】B

【解析】

【详解】A．火箭在发射仓内上升过程，受重力、高压气体对火箭的推力和空气阻力三个力的作用，故A错误；

B．火箭先做加速度减小的加速运动，速度增大，火箭的加速度为零时，速度最大，动能最大，故B正确；

C．重力、高压气体的推力和空气阻力对火箭做功之和等于火箭动能的增加量，故C错误；

D．重力、高压气体对火箭推力和空气阻力的冲量之和等于火箭动量的增加量，故D错误。

故选B。

7. 一辆汽车在水平公路上行驶，路面对轮胎的径向最大静摩擦力为车重的0.7倍，当汽车经过半径为的水平弯道时，下列判断正确的是（　　）

A. 汽车转弯时所受的力有重力、弹力、摩擦力和向心力

B. 汽车转弯时所受的合外力可能为零

C. 汽车转弯的速度为时汽车会发生侧滑

D. 汽车能安全转弯的向心加速度不超过

【答案】C

【解析】

【详解】A．汽车转弯时受到重力、地面的支持力以及地面给的摩擦力，其中摩擦力充当向心力，故A错误；

B．摩擦力充当向心力，则汽车转弯时所受的合外力为向心力，故B错误；

C．当最大静摩擦力充当向心力时，速度为临界速度，大于这个速度则发生侧滑，根据牛顿第二定律可得

则

则汽车转弯的速度为时，汽车会发生侧滑，故C正确；

D．汽车能安全转弯的向心加速度为

解得

则汽车能安全转弯的向心加速度不超过，故D错误。

故选C。

8. 如图所示，小明撑杆使船离岸，则下列说法正确的是

A. 小明与船之间存在摩擦力

B. 杆的弯曲是由于受到杆对小明的力

C. 杆对岸的力大于岸对杆的力

D. 小明对杆的力和岸对杆的力是一对相互作用力

【答案】A

【解析】

【详解】A．小明与船之间存在运动的趋势，则它们之间存在摩擦力，选项A正确；

B．杆的弯曲是由于杆受到小明对杆的力，选项B错误；

C．杆对岸的力与岸对杆的力是作用与反作用力，大小相等，选项C错误；

D．小明对杆的力和杆对小明的力是一对相互作用力，选项D错误．

故选A。

二、多项选择题（本大题共3小题。在每小题列出的四个选项中，有多个符合题意）

9. 如图所示，将一质量M、半径为R的光滑半圆形槽静置于光滑水平面上，今让一质量为m小球自左侧槽口从A点静止开始落下，则以下结论中正确的是（　　）

A. 小球在半圆槽内运动的全过程中，小球与半圆槽构成的系统机械能守恒

B. 小球在半圆槽内运动的全过程中，小球与半圆槽构成的系统动量守恒

C. 小球到达右边最高点时，小球通过的水平位移是

D. 小球到达右边最高点时，小球通过的水平位移是

【答案】AC

【解析】

【详解】A．小球在半圆槽内运动的全过程中，地面和圆弧面均光滑，只有小球的机械能与半圆槽的机械能之间相互转化，球与半圆槽构成的系统机械能守恒，A正确；

B．小球在半圆槽内运动的全过程中，由于小球在竖直方向有加速度，半圆槽在竖直方向没有加速度，可知小球与半圆槽构成的系统在竖直方向的合外力不为零，故小球与半圆槽构成的系统动量不守恒，B错误；

CD．小球在半圆槽内运动的全过程中，地面光滑，小球与半圆槽组成的系统在水平方向所受的合外力为零，小球与半圆槽组成的系统在水平方向动量守恒，小球到达右边最高点时，小球和圆槽通过的水平位移大小分别为、，如图所示

小球和圆槽组成的系统在水平方向上动量守恒，在运动过程中小球和圆槽在任意时刻的水平速度满足

则有

根据位移关系可得

解得

小球到达右边最高点时，小球通过的水平位移是，C正确，D错误。

故选AC。

10. 如图，表面光滑的固定斜面顶端安装一定滑轮，小物块A、B用轻绳连接并跨过滑轮（不计滑轮的质量和摩擦）。初始时刻，A、B处于同一高度并恰好静止状态。剪断轻绳后A下落、B沿斜面下滑，忽略空气阻力，从剪断轻绳到物块着地，两物块（　　）

A. 速率的变化量相同 B. 速度变化率的大小相同

C. 小物块A、B组成的系统机械能守恒  D. 重力做功的平均功率相同

【答案】ACD

【解析】

【详解】AC．由于A、B从剪断轻绳到物块着地过程中只有重力做功，A、B两物块的机械能都守恒，即两物块组成的系统机械能守恒，设下落高度为h，则有

解得

可知两物块速率的变化量相同，AC正确；

B．剪断轻绳后A自由下落加速度为g，B沿斜面下滑由牛顿第二定律得

即

可知两物块的加速度大小不同，即速度变化率的大小相同，B错误；

D．剪断绳子前，根据受力平衡可得

物块A重力做功的平均功率为

物块B重力做功的平均功率为

可知两物块重力做功的平均功率相同，D正确。

故选ACD。

11. 图（a）为一列简谐横波在时刻的波形图，P是平衡位置在处的质点，Q是平衡位置在处的质点；图（b）为质点Q的振动图像，下列说法正确的是（　　）

A. 在时，质点Q速度为零

B. 这列波的波速为

C. 从到，该波沿x轴负方向传播了

D. 从到，质点P通过的路程为

【答案】BC

【解析】

【详解】A．振动图像图线斜率表示质点速度，由图（b），时，图线斜率不等于0，所以质点Q速度不为零，A错误；

B．由图（a），波长，由图（b），振动周期，所以波速

B正确；

C．由图（b），时，质点Q的振动方向竖直向下，根据图（a），波的传播方向为沿x轴负方向，所以从到，该波沿x轴负方向传播了

C正确；

D．在时质点P的位移

从到，质点P通过的路程为

D错误。

故选BC。

第Ⅱ卷

三、实验题（本大题共两小题）

12. 验证动量守恒定律的实验装置如图所示：

（1）实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的，但是，可以通过仅测量______（填选项前的符号），间接地解决这个问题。

A．小球做平抛运动的水平射程            B．小球开始释放高度h

C．小球抛出点距地面的高度H            D．小球抛出点到落地点间的总位移

（2）图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时，先让入射球多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程，然后，把被碰小球静置于轨道的水平部分，再将入射球从斜轨上S位置静止释放，与小球相碰，并多次重复，接下来要完成的必要步骤是______（填选项前的符号）。

A．用天平测量两个小球的质量、

B．分别找到、相碰后平均落地点的位置M、N

C．测量平抛射程，

D．测量抛出点距地面的高度H

E．测量小球开始释放高度h

（3）若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为______（用第（2）小题中测量的量表示）。

【答案】    ①. A    ②. ABC    ③.

【解析】

【详解】（1）[1]验证动量守恒定律实验中，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的，根据平抛运动规律，若落地高度不变，则运动时间不变，因此可以用水平射程大小来体现速度大小，故需要测量水平射程，故选A；

（2）[2]要验证动量守恒定律定律，即验证

小球离开轨道后做平抛运动，它们抛出点的高度相等，在空中的运动时间t相等，上式两边同时乘以得

得

因此接下来要完成的必要步骤是：用天平测量两个小球的质量m1、m2和分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N，并测量平抛射程OM、ON，故选ABC；

（3）[3]若两球相碰前后的动量守恒，则需要验证表达式

即可。

13. （1）小红在滑板运动场地看到一个圆弧形轨道，其截面如图，她想用一辆滑板车和手机来估测轨道半径R（滑板车的长度远小于轨道半径）。

主要实验过程如下：

①用手机查得当地的重力加速度g；

②找出轨道的最低点O，把滑板车从O点移开一小段距离至P点，由静止释放，用手机的秒表测出它完成n次全振动的时间t，算出滑板车做往复运动的周期______；

③将滑板车的运动视为简谐运动，则可将以上测量结果代入公式______（用t、n、g表示）从而计算出圆弧形轨道的半径。

（2）某同学用如图（a）所示的装置测量重力加速度．

实验器材：有机玻璃条（白色是透光部分，黑色是宽度均为的挡光片），铁架台，数字计时器（含光电门），刻度尺。

主要实验过程如下：

①将光电门安装在铁架台上，下方放置承接玻璃条下落的缓冲物；

②用刻度尺测量两挡光片间的距离，刻度尺的示数如图（b）所示，读出两挡光片间的距离______；

③手提玻璃条上端使它静止在______方向上，让光电门的光束从玻璃条下端的透光部分通过；

④让玻璃条自由下落，测得两次挡光的时间分别为和；

⑤根据以上测量数据计算出重力加速度______（结果保留三位有效数字）。

【答案】    ①.     ②.     ③. 15.40    ④. 竖直    ⑤. 9.74

【解析】

【详解】（1）②[1]滑板车做往复运动周期为

③[2]根据单摆的周期公式

得

（2）②[3]两挡光片间的距离

③[4]手提玻璃条上端使它静止在竖直方向上，让光电门的光束从玻璃条下端的透光部分通过。

⑤[5]玻璃条下部挡光条通过光电门时玻璃条的速度为

玻璃条上部挡光条通过光电门时玻璃条的速度为

根据速度位移公式有

代入数据解得加速度

四、解答题（本大题共3小题）

14. 如图，倾角为的粗糙绝缘斜面固定在水平桌面上，整个装置处于沿斜面向上的匀强电场中，电场强度的大小，斜面的高度。质量、电荷量的带电物块从斜面顶端由静止释放，物块与斜面间的动摩擦因数为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计空气阻力，带电物块可视为质点。重力加速度。求：

（1）带电物块在斜面上的加速度大小；

（2）带电物块运动到斜面底端时重力的瞬时功率大小。

【答案】（1）；（2）

【解析】

详解】（1）对物块，由牛顿第二定律可得

解得

（2）由匀变速直线运动规律可得

解得

重力的瞬时功率为

15. 如图所示，小物块A、B的质量均为，B静止在轨道水平段的末端。A以水平速度与B碰撞，碰后两物块粘在一起水平抛出。抛出点距离水平地面的竖直高度为，两物块落地点距离轨道末端的水平距离为，取重力加速度。求：

（1）两物块在空中运动的时间t；

（2）两物块碰前A的速度的大小；

（3）两物块碰撞过程中损失的机械能。

【答案】（1）0.6s；（2）4m/s；（3）0.8J

【解析】

【详解】（1）两物块在空中做平抛运动，竖直方向为自由落体运动，由

得

t＝ 0.6s

（2）设A、B碰后速度为，水平方向为匀速运动，由

得

两物块碰撞过程，根据动量守恒定律，有

得

（3）两物体碰撞过程中根据能量守恒，损失的机械能

得

16. 如图所示，水平传送带长为，以速度顺时针转动，M左侧、N右侧均为光滑水平面，N右侧处有一竖直光滑半圆轨道，半径为。质量为的物体B静止在传送带的右端N处，物体A的质量为，A和传送带间动摩擦因数为。现将物体A轻放在M点，它运动到N点与B发生弹性碰撞后，B沿半圆轨道恰好能滑动到最高点，物体A、B均看作质点，g取，求：

（1）A从M到N所用的时间；

（2）AB碰撞后，B的速度；

（3）A与传送带之间因摩擦产生的热量。

【答案】（1）0.9s；（2）5m/s；（3）2J

【解析】

【详解】（1）对A分析受力，可知A从到先做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律有

物体A匀加速到与传送带共速，所用时间

物体A匀加速直线运动过程的位移

与传送带共速后，物体做匀速直线运动，匀速直线运动的位移为

匀速直线运动的时间为

所以A从运动到总用时为

（2）由于B恰到最高点,则根据牛顿第二定律有

可得

对B从最低点到最高点由动能定理可得

解得

（3）A与传送带间因摩擦产生的热量为

【点睛】多过程问题，需要注意每个分过程之间的联系。在传送带上运动时，要注意是否会达到共速，以及分析共速后的运动情况