2024南通高三上学期10月月考试题物理含解析

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2023~2024学年（上）高三10月份质量监测物 理一、单项选择题:共10题，每题4分，共40分，每题只有一个选项最符合题意1. 2023年9月17日，我国成功将遥感三十九号卫星发射升空，这颗卫星运行在地球同步轨道上，该卫星（    ）A. 某时刻可能经过南通上空B. 运行的周期为24小时C 运行速度大于7.9km/sD. 加速度保持不变2. 研究电容器充放电过程的实验电路如图所示，开始电路处于断开状态，电容器不带电。下列说法正确的是（    ）  A. 实验中选取的定值电阻R越小越好B. 开关S拨到位置1时，电流表A无读数C. 开关S拨到位置1时，电压表V的读数先变大后不变D. 开关S从位置1拨到位置2，电压表V的读数保持不变3. 如图甲所示，在体重计上一同学下蹲和站起，体重计的示数变化如图乙所示，下列说法正确的是（    ）  A. a-b段对应的是站起过程，b-c段对应的是下蹲过程B. d-e段对应的是站起过程，e-f段对应的是下蹲过程C. a-c段对应是站起过程，d-f段对应的是下蹲过程D. c点和d点处于蹲下状态，a点和f点处于直立状态4. 如图所示，一个没有底的空塑料瓶内固定着一块金属片和一根铁锯条。把它们分别和静电起电机的正负两极相连，在塑料瓶里放一盘点燃的蚊香，整个透明塑料瓶里将烟雾缭绕。当起电机匀速转动时，塑料瓶就变得清澈透明，下列说法正确的是（    ）  A. 塑料瓶中的烟雾向金属片一侧聚集B. 铁锯条和金属片之间的电场是匀强电场C. 若将起电机换成一节干电池，也能完成该实验D. 若将起电机换成低压交流电源，也能完成该实验5. 如图甲所示，C带正电，其右侧有金属导体A和B，均放在绝缘支座上，A、B相互接触；现仅将B向右分开一段距离，如图乙所示。导体A、B的左右两端分别有a、b、c、d四点，电势分别为φa、φb、φc、φd，则下列说法正确的是（    ）  A. 当A和B接触时，φa=φb>φc=φdB. 当A和B接触时，φa>φb>φc>φdC. 当A和B分开时，φa=φb>φc=φdD. 当A和B分开时，φa>φb>φc>φd6. 一小球靠近墙面竖直向上抛出，分别拍摄了上升和下降两个阶段频闪照片，如图所示。已有小球质量为m，所受阻力大小不变，重力加速度为g。则下列说法正确的是（    ）  A. 甲图是小球下降阶段的照片B. 无法求出小球所受阻力大小C. 小球在图中O点处速度不为0D. 甲图中小球经过虚线位置时的速度较大7. 2023年9月21日“天宫课堂”第四课在中国空间站开讲。如图所示，实验中水球变身“乒乓球”，一水球以一定速率沿某方向垂直撞击球拍，而后以原速率返回，则（    ）  A. 水球返回后的运动轨迹为抛物线B. 撞击过程球拍对水球做的功为0C. 撞击过程球拍对水球的冲量为0D. 水球与球拍作用前后的速度变化为08. 如图所示，手提小球处于静止状态，t=0时刻拉力不断减小，小球开始运动，不计空气阻力。小球的速度v随时间t、机械能E随位移x变化规律的图像可能正确的是（　　）  A.    B.   C    D.   9. 如图所示，圆环的圆心为O，半径为R，沿直线方向做无滑动地匀速滚动，圆心的速度为v，当圆环上的a点从最高处第一次运动到最低点的过程中（    ）  A. a点的最大速度为2vB. a点的最小速度为vC. a点的水平位移为2RD. O点的水平位移为2R10. 如图所示，绝缘斜面固定在水平面上，空间有竖直向下的匀强电场，质量相同的小球A、B从斜面上的M点以相同的初速度沿水平方向抛时，A带电，B不带电，最后两球均落在斜面上，A的位移是B的2倍，A、B两球在空中运动的时间分别为tA、tB，加速度分别为aA、aB，落在斜面上的动能分别为EkA、EkB，不计空气阻力。则（    ）  A. A球一定带正电B. C. D. 二、非选择题:共5题，60分，其中第12题--第15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分:有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。11. 利用传感器和计算机研究平抛运动的规律，物体A中装有发射装置。可以在竖直平面内向各个方向同时发射超声波脉冲和红外线脉冲。B是超声-红外接收装置，其中装有B1、B2两个超声红外接收器，并与计算机相连。B1、B2各自测出收到超声脉冲和红外脉冲的时间差，计算机即可算出它们各自与物体A的距离。如图甲所示，物体A从斜槽上的P点由静止释放，从斜槽末端O飞出，以抛出点为原点建立坐标系，计算机记录了一系列A的坐标值，数据如表格所示  x/cm05.811.617.423.229.034.8y/cm00.773.076.9112.3019.2027.65（1）以下实验操作中正确的是_____A．图甲中斜槽末端O的切线应该水平B．实验中需要多次让A从固定的位置P由静止释放C．若仅用超声波脉冲进行信号的发射和接收，也能完成该实验 D．B1、B2两个超声-红外接收器和斜槽末端O应该在同一个竖直平面内（2）根据实验数据在图丙中描出了相应的点，请描绘A的运动轨迹_____。  （3）已知 A每隔0.04s发射一次超声-红外脉冲，则A平抛的初速度v=_____m/s。（4）由该实验求得当地的重力加速度g=_____m/s2（结果保留一位小数） （5）利用该实验能否验证抛体运动的机械能守恒，并简述原理_____________。12. 如图所示，A、B、C、D是正方形的四个顶点，在A、C两点固定了电荷量都是Q1的正点电荷，在B点固定另一点电荷，在D处放置一试探电荷，该试探电荷所受电场力合力为0。（1）判断B点电荷电性；（2）求B点电荷的电荷量Q2。  13. 如图，轻质定滑轮固定在天花板上，物体P和Q用不可伸长的轻绳相连，悬挂在定滑轮上，P的下方用轻质弹簧连接在地面上，整个系统处于静止状态，已知P、Q的质量分别为m、2m，弹簧的劲度系数为k，重力加速度为g，弹簧不超过弹性限度，不计摩擦和空气阻力。（1）求弹簧的伸长量x；（2）当把弹簧剪断瞬间，求轻绳中的张力大小F    14. 如图所示，质量相同的物块A和B并排放在光滑水平面上，A上固定一竖直轻杆，轻杆上端的O点系一长为L的细线，细线另一端系一质量为m的小球C，A和B的质量均是C的2倍。现将C球拉起使细线水平伸直，并由静止释放，已知重力加速度为g，不计空气阻力。求：（1）小球C第一次到达最低点时的速度大小v；（2）小球C第一次到达最低点时细线的拉力大小F；（3）从C开始释放到A、B分离的过程中，A对B作用力的冲量大小I。  15. 如图所示，长L=50cm的轻杆MN的M端靠在竖直墙上，N端搁在水平地面上，杆的两端可分别沿墙面和地面滑动。一小物体A固定在杆的中点，物体质量m=2kg。杆的下端N以恒定速度v1=2m/s向右滑动。取重力加速度g=10m/s2。（1）当杆与水平方向夹角θ=60°时，求上端M的速度大小v2；（2）当杆与水平方向夹角θ=60°时，求物体A重力的瞬时功率P；（3）当杆与水平方向从夹角θ=60°变为α=45°的过程中，求杆对物体A所做的功W。 
2023~2024学年（上）高三10月份质量监测物理一、单项选择题:共10题，每题4分，共40分，每题只有一个选项最符合题意1. 2023年9月17日，我国成功将遥感三十九号卫星发射升空，这颗卫星运行在地球同步轨道上，该卫星（    ）A. 某时刻可能经过南通上空B. 运行的周期为24小时C. 运行速度大于7.9km/sD. 加速度保持不变【答案】B【解析】【详解】这颗卫星运行在地球同步轨道上，即地球同步卫星，只能在赤道平面上方运行，不可能经过南通上空，周期为24小时，7.9km/s是第一宇宙速度，卫星的运行速度小于7.9km/s；卫星的加速度的方向不断变化。故选B。2. 研究电容器充放电过程的实验电路如图所示，开始电路处于断开状态，电容器不带电。下列说法正确的是（    ）  A. 实验中选取的定值电阻R越小越好B. 开关S拨到位置1时，电流表A无读数C. 开关S拨到位置1时，电压表V的读数先变大后不变D. 开关S从位置1拨到位置2，电压表V的读数保持不变【答案】C【解析】【详解】A．电阻阻值的大小会影响电容放电的速度还会影响电容放电的效果，电容放电的速度与电阻阻值成反比，即电阻阻值越小，电容放电的速度越快；电容放电的效果与电阻阻值成正比，即电阻阻值越大，电容放电的效果越好；电容放电电阻阻值的选择需要根据具体情况进行考虑，在实际应用中，应该根据需要选择合适的电阻阻值，以达到最佳的电容放电效果，故A错误；B．开始电路处于断开状态，电容器不带电，开关S拨到位置1时，电流流经电流表A，电流表有读数，故B错误；C．开关S拨到位置1时，电压表V测电容器两端的电压，随着电容器不断充电完成，电压变大直至稳定，所以电压表的读数先变大后不变，故C正确；D．开关S从位置1拨到位置2，电容器与电阻组成闭合回路，电容器开始放电，所以电容器电压减小直至为0，电压表V的读数将减小为0，故D错误。故选C。3. 如图甲所示，在体重计上一同学下蹲和站起，体重计的示数变化如图乙所示，下列说法正确的是（    ）  A. a-b段对应的是站起过程，b-c段对应的是下蹲过程B. d-e段对应的是站起过程，e-f段对应的是下蹲过程C. a-c段对应的是站起过程，d-f段对应的是下蹲过程D. c点和d点处于蹲下状态，a点和f点处于直立状态【答案】D【解析】【详解】AC．根据图乙可知，a-b段视重小于实重，b-c段视重大于实重，则可知a-c段对应整个下蹲过程，即先加速向下，再减速向下，加速度先向下，再向上，先失重，后超重，故AC错误；B．d-e段视重大于实重，e-f段视重小于实重，则可知d-f段对应整个站起过程，即先加速向上，再减速向上，加速度先向上，再向下，先超重，后失重，故B错误；D．根据以上分析可知，c点和d点处于蹲下状态，a点和f点处于直立状态，故D正确。故选D。4. 如图所示，一个没有底的空塑料瓶内固定着一块金属片和一根铁锯条。把它们分别和静电起电机的正负两极相连，在塑料瓶里放一盘点燃的蚊香，整个透明塑料瓶里将烟雾缭绕。当起电机匀速转动时，塑料瓶就变得清澈透明，下列说法正确的是（    ）  A. 塑料瓶中的烟雾向金属片一侧聚集B. 铁锯条和金属片之间的电场是匀强电场C. 若将起电机换成一节干电池，也能完成该实验D. 若将起电机换成低压交流电源，也能完成该实验【答案】A【解析】【详解】A．当摇动起电机，电极之间形成强电场，将气体电离后形成的自由电子被吸附到烟雾颗粒上，使烟雾颗粒带负电，导致烟雾颗粒向正极移动，即塑料瓶中的烟雾向金属片一侧聚集，其工作原理为静电吸附，故A正确；B．因为静电平衡的导体，尖端电荷更密集，所以电场强度更大，所以锯条附近的电场强度最大，故B错误；C．若将起电机换成一节干电池，干电池电压低，无法完成该实验，故错误；D．若将起电机换成低压交流电源，正负极周期性变换，无法完成该实验，故D错误。故选A。5. 如图甲所示，C带正电，其右侧有金属导体A和B，均放在绝缘支座上，A、B相互接触；现仅将B向右分开一段距离，如图乙所示。导体A、B的左右两端分别有a、b、c、d四点，电势分别为φa、φb、φc、φd，则下列说法正确的是（    ）  A. 当A和B接触时，φa=φb>φc=φdB. 当A和B接触时，φa>φb>φc>φdC. 当A和B分开时，φa=φb>φc=φdD. 当A和B分开时，φa>φb>φc>φd【答案】C【解析】【详解】电场中的导体是一个等势体，所以当A和B接触时当A和B分开时，根据沿电场线电势降低可知故选C。6. 一小球靠近墙面竖直向上抛出，分别拍摄了上升和下降两个阶段的频闪照片，如图所示。已有小球质量为m，所受阻力大小不变，重力加速度为g。则下列说法正确的是（    ）  A. 甲图是小球下降阶段的照片B. 无法求出小球所受阻力大小C. 小球在图中O点处速度不为0D. 甲图中小球经过虚线位置时的速度较大【答案】D【解析】【详解】AB．根据牛顿第二定律，向上运动时mg+f=ma向下运动时mg-f=ma′上升过程加速度大于下降过程的加速度，则上升过程中相同时间内的位移较大，则甲是小球上升阶段的照片；设每块砖的厚度是d，向上运动时9d-3d=aT2向下运动时3d-d=a′T2联立得联立得f=mg故AB错误。
C．两图中从上到下，第一段与第二段的相等时间的位移之比均为1:3，可知O点是最高点，即O点的速度为零，选项C错误；D．将甲的逆过程看做是初速度为零的，加速度为a匀加速运动，则两球从O点到虚线位置处的距离为h，则根据因可知甲图中小球经过虚线位置时的速度较大，选项D正确。故选D。7. 2023年9月21日“天宫课堂”第四课在中国空间站开讲。如图所示，实验中水球变身“乒乓球”，一水球以一定速率沿某方向垂直撞击球拍，而后以原速率返回，则（    ）  A. 水球返回后的运动轨迹为抛物线B. 撞击过程球拍对水球做的功为0C. 撞击过程球拍对水球的冲量为0D. 水球与球拍作用前后的速度变化为0【答案】B【解析】【详解】A．由于在空间站中水球处于完全失重状态，水球返回后的运动轨迹为直线，故A错误；BCD．一水球以一定速率沿某方向垂直撞击球拍，而后以原速率返回，设大小为，以初速度方向为正方向，则水球与球拍作用前后的速度变化为设水球的质量为，根据动量定理可得，撞击过程球拍对水球的冲量为根据动能定理可得，撞击过程球拍对水球做的功为故B正确，CD错误。故选B。8. 如图所示，手提小球处于静止状态，t=0时刻拉力不断减小，小球开始运动，不计空气阻力。小球的速度v随时间t、机械能E随位移x变化规律的图像可能正确的是（　　）  A.    B.   C    D.   【答案】C【解析】【详解】AB．根据牛顿第二定律，有由于拉力F不断减小，所以加速度不断增大，小球向下做加速度增大的加速运动，故AB错误；CD．小球向下运动过程中，拉力对小球做负功，根据功能关系可知，小球的机械能减小，机械能E随位移x变化的图线切线的斜率表示拉力，所以斜率应不断减小，故C正确，D错误。故选C。9. 如图所示，圆环的圆心为O，半径为R，沿直线方向做无滑动地匀速滚动，圆心的速度为v，当圆环上的a点从最高处第一次运动到最低点的过程中（    ）  A. a点的最大速度为2vB. a点最小速度为vC. a点的水平位移为2RD. O点的水平位移为2R【答案】A【解析】【详解】AB．以地面接触点为参考系，设速度为0，由题知圆心的速度为v，则圆环上的a点在最高处速度最大为2v，a点在地面的速度最小为0，故A正确，B错误；CD．a点从最高处第一次运动到最低点的过程中，a点和O点的水平位移均为半圆周长，均为πR，故CD错误。故选A。10. 如图所示，绝缘斜面固定在水平面上，空间有竖直向下的匀强电场，质量相同的小球A、B从斜面上的M点以相同的初速度沿水平方向抛时，A带电，B不带电，最后两球均落在斜面上，A的位移是B的2倍，A、B两球在空中运动的时间分别为tA、tB，加速度分别为aA、aB，落在斜面上的动能分别为EkA、EkB，不计空气阻力。则（    ）  A. A球一定带正电B. C. D. 【答案】C【解析】【详解】B．水平方向，根据，位移之比为，则，故B错误；C．设斜面倾角为，根据几何关系可得结合可得故C正确；AD．由题意可知B的加速度为重力加速度，A的加速度小于B的加速度，则A所受电场力竖直向上，则A带负电，根据牛顿第二定律解得根据C选项可知竖直方向的位移根据动能定理联立可得故AD错误。故选C。二、非选择题:共5题，60分，其中第12题--第15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分:有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。11. 利用传感器和计算机研究平抛运动的规律，物体A中装有发射装置。可以在竖直平面内向各个方向同时发射超声波脉冲和红外线脉冲。B是超声-红外接收装置，其中装有B1、B2两个超声红外接收器，并与计算机相连。B1、B2各自测出收到超声脉冲和红外脉冲的时间差，计算机即可算出它们各自与物体A的距离。如图甲所示，物体A从斜槽上的P点由静止释放，从斜槽末端O飞出，以抛出点为原点建立坐标系，计算机记录了一系列A的坐标值，数据如表格所示  x/cm05811.617.423.229.034.8y/cm00.773.076.9112.3019.2027.65（1）以下实验操作中正确的是_____A．图甲中斜槽末端O的切线应该水平B．实验中需要多次让A从固定的位置P由静止释放C．若仅用超声波脉冲进行信号的发射和接收，也能完成该实验 D．B1、B2两个超声-红外接收器和斜槽末端O应该在同一个竖直平面内（2）根据实验数据在图丙中描出了相应的点，请描绘A的运动轨迹_____。  （3）已知 A每隔0.04s发射一次超声-红外脉冲，则A平抛的初速度v=_____m/s。（4）由该实验求得当地的重力加速度g=_____m/s2（结果保留一位小数） （5）利用该实验能否验证抛体运动的机械能守恒，并简述原理_____________。【答案】    ①. AD##DA    ②. 见解析    ③. 1.44    ④. 9.8    ⑤. 见解析【解析】【详解】（1）[1] A．图甲中斜槽末端O的切线应该水平，以保证小球做平抛运动，故A正确；B．本实验不需要重复进行，所以实验中不需要多次让A从固定的位置P由静止释放，故B错误；C．B1、B2各自测出收到超声脉冲和红外脉冲的时间差，计算机即可算出它们各自与物体A的距离，所以仅用超声波脉冲进行信号的发射和接收，不能完成该实验，故C错误；D．B1、B2两个超声-红外接收器和斜槽末端O应该在同一个竖直平面内，故D正确。故选AD。（2）[2]描绘轨迹如下  （3）[3]在水平方向上小球做匀速直线运动，所以小球的平抛初速度（4）[4] 在竖直方向上，小球做自由落体运动，根据匀变速直线的逐差公式求加速度（5）[5] 利用该实验能验证抛体运动的机械能守恒，原理：通过以上分析可以计算平抛初速度，再选取合适的点位，根据竖直方向匀变速计算该点位的竖直分速度进而计算该位置的速度，根据动能变化与势能变化的比较可以验证机械能守恒。12. 如图所示，A、B、C、D是正方形的四个顶点，在A、C两点固定了电荷量都是Q1的正点电荷，在B点固定另一点电荷，在D处放置一试探电荷，该试探电荷所受电场力合力为0。（1）判断B点电荷的电性；（2）求B点电荷的电荷量Q2。  【答案】（1）负电荷；（2）【解析】【详解】（1）A、C两点电荷在D点的场强分别延CD、AD方向，则B点电荷在D点的场强应延DB方向，故B点为负电荷。（2）A、C两点电荷在D点的场强大小均为合场强为D处场强为零，则B点电荷在D点的场强为得13. 如图，轻质定滑轮固定在天花板上，物体P和Q用不可伸长的轻绳相连，悬挂在定滑轮上，P的下方用轻质弹簧连接在地面上，整个系统处于静止状态，已知P、Q的质量分别为m、2m，弹簧的劲度系数为k，重力加速度为g，弹簧不超过弹性限度，不计摩擦和空气阻力。（1）求弹簧的伸长量x；（2）当把弹簧剪断瞬间，求轻绳中的张力大小F    【答案】（1）；（2）
 【解析】【详解】（1）Q处于静止，对其受力分析可知绳子拉力为
 P 处于静止，对其受力分析可知，弹簧产生的弹力向下，大小为
 
 由胡克定律得
 （2）当把弹簧剪断瞬间，PQ整体向上加速，加速度大小为
 对P由牛顿第二定律可得
 解得
 14. 如图所示，质量相同的物块A和B并排放在光滑水平面上，A上固定一竖直轻杆，轻杆上端的O点系一长为L的细线，细线另一端系一质量为m的小球C，A和B的质量均是C的2倍。现将C球拉起使细线水平伸直，并由静止释放，已知重力加速度为g，不计空气阻力。求：（1）小球C第一次到达最低点时的速度大小v；（2）小球C第一次到达最低点时细线的拉力大小F；（3）从C开始释放到A、B分离的过程中，A对B作用力的冲量大小I。  【答案】（1）；（2）；（3）【解析】详解】（1）对ABC系统，由水平方向动量守恒及系统机械能守恒可得解得C球第一次摆到最低点的速度（2）当C第一次到达最低点时，设细线的拉力大小F，由牛顿第二定律得小球C第一次到达最低点时细线的拉力大小（3）小球释放在向下摆动的过程中，杆对A有向右的作用力，使得A、B之间有压力，A、B不会分离，当C运动到最低点时，压力为零，此时A、B将要分离。A、B、C系统在水平方向动量守恒，以向左为正方向，由动量守恒定律及系统机械能守恒得解得由动量定理得，从C开始释放到A、B分离的过程中，A对B作用力的冲量大小15. 如图所示，长L=50cm的轻杆MN的M端靠在竖直墙上，N端搁在水平地面上，杆的两端可分别沿墙面和地面滑动。一小物体A固定在杆的中点，物体质量m=2kg。杆的下端N以恒定速度v1=2m/s向右滑动。取重力加速度g=10m/s2。（1）当杆与水平方向夹角θ=60°时，求上端M的速度大小v2；（2）当杆与水平方向夹角θ=60°时，求物体A重力的瞬时功率P；（3）当杆与水平方向从夹角θ=60°变为α=45°的过程中，求杆对物体A所做的功W。  【答案】（1）；（2）；（3）1.87J【解析】【详解】（1）当杆与水平方向夹角θ=60°时，MN两点沿杆方向的分量相等即解得上端M的速度大小  （2）分析可知A点到墙角O的距离不变，总等于轻杆长度的一半，则A点是以墙角为圆心，以棒长一半为半径r=0.25m做圆周运动，方向为该点的切线方向。由杆连接特点可知A点此时沿棒方向速度分量也为则可得此时A球重力的功率联立可得（3）同理可知，当杆与水平方向夹角变为α=45°时，物块A的速度此过程中球A下降的高度根据动能定理解得杆对物体A所做的功