2023-2024学年广东省肇庆市鼎湖中学高三上学期10月月考 物理试题（含解析）

这是一份2023-2024学年广东省肇庆市鼎湖中学高三上学期10月月考 物理试题（含解析），共6页。试卷主要包含了本试卷分第Ⅰ卷两部分，有质量相同的两个小物体a、b等内容，欢迎下载使用。
注意事项：
1．本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。答卷前，考生在答题卡上务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将自己的姓名、准考证号填写清楚，并贴好条形码。请认真核准条形码上的准考证号、姓名和科目。
2．回答第Ⅰ卷时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。写在本试卷上无效。
3．回答第Ⅱ卷时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合要求的。
1．下列说法正确的是（ ）
A．动量为零时，物体一定处于平衡状态 B．动能不变，物体的动量一定不变
C．物体所受合外力不变时，其动量一定不变 D．物体受到恒力作用也可能做曲线运动
2．神舟十三号飞船采用“快速返回技术”。在距离地面处时，反推发动机点火，返回舱速度由减至软着陆，此阶段的运动可看作匀减速直线运动。则此阶段（ ）
A．宇航员处于失重状态 B．宇航员的加速度大小为
C．返回舱运动的时间为 D．返回舱此阶段的运动平均速度为
3．一个物体沿一条直线运动，其位移随时间变化规律的图线为如图所示的抛物线，和已知，由此可知（ ）
A．物体的初速度为0 B．物体做加速度越来越大的加速运动
C．物体在时刻的速度为 D．物体在时刻的速度为
4．如图所示，轻弹簧一端固定在点，另一端与质量为m的小球相连，小球穿在倾斜的光滑固定杆上，杆与水平面之间的夹角为，小球在处时弹簧水平且处于原长。垂直于杆。将小球从处由静止释放，到达处时速度为（ ）
A．下滑过程中，小球在点的动能最大
B．下滑过程中，弹簧的弹性势能先增大后减小
C．从运动到的过程中，重力势能与弹性势能的和先减小后增大
D．小球在点处加速度为零
5．有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（ ）
A．如图a，汽车通过拱桥的最高点处于超重状态
B．如图a，功率一定，上桥过程中汽车必须使用高速挡
C．如图b所示是一圆锥摆，增大，但保持圆锥的高不变，则圆锥摆的角速度不变
D．如图b所示是一圆锥摆，增大，但保持圆锥的高不变，则圆锥摆的线速度大小不变
6．高抛发球是乒乓球比赛中常用发球方法，具备速度快，旋转强的特点，在某次比赛中，运动员将乒乓球竖直抛出后又落回原处，被击打出去，如图所示，空气阻力恒定，则（ ）
A．抛出到落回的过程中乒乓球的机械能守恒
B．乒乓球在上升过程中克服重力做的功小于下降过程中重力做的功
C．乒乓球在上升过程中克服重力做的功等于下降过程中重力做的功
D．乒乓球落回原处的速度等于抛出时的速度
7．已知地球的半径为，地球自转的角速度为，地面的重力加速度为，在地球表面发射卫星的第一宇宙速度为，第三宇宙速度为，月球到地球中心的距离为，假设地球赤道上有一棵苹果树长到了接近月球那么高，则当苹果脱离苹果树后，将（ ）
A．落向地面 B．成为地球的同步“苹果卫星”
C．成为地球的“苹果月亮” D．飞向茫茫宇宙
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8．有质量相同的两个小物体a、b．现将小物体a从高为h的光滑斜面的顶端由静止释放，同时小物体b从与a等高的位置开始做自由落体运动，最后到达同一水平面，如图所示．则下列判断正确的是（ ）
A．重力对两物体做功相同 B．重力的平均功率相同
C．到达底端时两物体的速率相同 D．到达底端时重力的瞬时功率相同
9．如图所示，质量不等的木块和的质量分别为和，置于光滑的水平面上。当水平力作用于左端上，两物体一起做匀加速运动时，间作用力大小为。当水平力作用于右端上，两物体一起做匀加速运动时，间作用力大小为，在两次作用过程中（ ）
A． B． C． D．
10．两小球在光滑水平面上沿同一直线运动并发生正碰，碰撞前后两球的图象如图所示，已知球质量，则（ ）
A．碰撞后，两球运动方向相反 B．碰撞过程中球动量变化量大小为
C．B球质量 D．此碰撞过程为弹性碰撞
第Ⅱ卷
三、非选择题：本题共5小题，共54分，考生根据要求做答。
11．（6分）为了更全面地探究平抛运动的规律，某实验小组利用如下图中所示的两种装置进行实验：
（1）除上面出现的器材以外，下列器材中必需的测量仪器是_________．
A．刻度尺 B．秒表 C．天平
（2）图甲中用小锤击打弹性金属片C，小球A沿水平方向飞出后做平抛运动，与此同时，与球A相同的球B被松开做自由落体运动；改变实验装置离地面的高度，多次实验，两球总是_________（填“同时”“A先B后”或“B先A后”）落地，这说明做平抛运动的球A在竖直方向上做_________（填“自由落体运动”或“竖直下抛运动”）。
（3）该小组利用图乙中装置操作时，以下做法合理的是_________．
A．斜槽轨道必须光滑的
B．每次小球释放的初始位置可以任意选择
C．安装斜槽轨道，使其末端保持水平
D．为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接
（4）利用图乙装置，在某次实验得到一条轨迹，如图所示，但忘了标记抛出点，只记录了三点，测得三点间水平距离和竖直距离分别为：，，，则小球平抛的初速度_________。（取，计算结果保留两位有效数字）
12．（10分）某同学在做“测定木板与木块间动摩擦因数”的实验时，设计了两种实验方案：
方案一：木板固定，用弹簧测力计拉动木块，如图（a）所示．
方案二：用弹簧测力计钩住木块，用力拉动木板，如图（b）所示．除了实验必须的弹簧测力计、木块、木板、细线外，该同学还准备了若干重量均为的砝码．
（1）上述两种方案中，你认为更合理的方案是_________，理由是_________．
（2）该同学在木块上加放砝码，改变木块对木板的压力，记录了5组实验数据，如下表所示：
请根据上述数据在坐标纸上（图c）作出摩擦力和砝码对木块的压力的关系图象（以F为横坐标）_________．并分析图象不过原点的原因是_________．求木块间的滑动摩擦因数为_________．
13．（12分）投壶是我国古代的一种民间游戏。据《礼记·投壶》记载，以壶口作标的，在一定的水平距离投箭矢，以投入多少计筹决胜负，现有甲、乙两人进行投壶的游戏，为简化起见，将箭矢视为质点，不计壶的高度，并且不计空气阻力。甲箭矢从离地面高的点以初速度水平抛出，甲正好落在壶口点，重力加速度取，求：
（1）甲箭矢在空中的飞行时间；
（2）点离壶口的水平距离；
（3）乙从离地面高的点水平抛出乙箭矢，乙箭矢也落到壶口，求乙箭矢刚落入壶口时的速度大小和方向。
14．（12分）质量的金属滑块（可看成质点）从距水平面的光滑斜面上由静止开始释放，运动到点时无能量损耗，水平面粗糙，长度为，与半径为的光滑的半圆形轨道相切于点，其中圆轨道在竖直平面内，为轨道的最高点，滑块到达最高点的速度为。求：
（1）滑块运动到点的速度大小；
（2）滑块从点运动到点克服摩擦阻力所做的功；
（3）滑块与间的动摩擦因数。
15．（14分）如图所示，一质量的带有弧形轨道的平台置于足够长的水平轨道上，弧形轨道与水平轨道平滑连接，水平轨道上静置一小球B．从弧形轨道上距离水平轨道高处由静止释放一质量的小球，小球沿轨道下滑后与小球发生弹性正碰，碰后小球被弹回，且恰好追不上平台．已知所有接触面均光滑，重力加速度为，试求解：
（1）小球滑上水平轨道上时速度的大小；
（2）小球的质量．
参考答案：
1．D
【详解】A．动量为零说明物体的速度为零，但物体速度为零并不一定为平衡状态，如汽车的启动瞬时速度为零，A错误；
B．动能不变，说明速度的大小不变，但速度的方向是可以变化的，故动量是可能发生变化速的，B错误；
C．物体做匀变速直线运动时，物体的合外力大小不变，但速度大小会变化，故动量的大小也会发生变化，C错误；
D．物体受到恒力作用时有可能做曲线运动，如平抛运动，D正确。
故选D。
2．．D
【详解】A．由于此阶段的运动可看作匀减速直线运动，则加速度方向向上，可知宇航员处于超重状态，故A错误；
B．利用逆向思维，根据速度与位移的关系有
解得宇航员的加速度大小为
故B错误；
C．利用逆向思维，就速度公式有
解得
故C错误；
D．返回舱此阶段的运动平均速度为
故D正确。
3．C
【详解】A．如果初速度为0，则连续相等时间间隔内位移之比为，而从图象可知，相等时间间隔内位移之比为，因此物体的初速度不为0，A错误；
B．由于位移—时间图象是抛物线。因此物体做匀加速运动，加速度保持不变，B错误；
C．物体在时刻的速度为时间内的平均速度
C正确；
D．物体经过时的速度等于时间内的平均速度
D错误。
故选C。
4．C
【详解】A．由于为弹簧原长，小球在点时弹簧处于压缩状态，从到弹簧先变为原长再变为伸长状态，给小球沿杆方向的作用力先向下后向上，重力沿杆方向的分力一直向下，小球将先加速后减速，故A错误；
C．动能先增大后减小，由机械能守恒得重力势能与弹性势能的和先减小后增大，故C正确；
B．到过程中弹性势能先增大后减小再增大。故B错误；
D．小球最后是减速到点的，沿杆方向的合力向上，到达点后还会返回，点加速度不为零。故D错误。
故选C。
5．C
【详解】A．汽车在最高点
解得
所以处于失重状态，故A错误；
B．由功率公式可知，在功率一定的情况下，当速度减小时，汽车的牵引力就会增大，此时更容易上桥；故换低速挡，增大牵引力，故B错误；
CD．如图圆雉摆，重力和拉力的合力；
知
故增大，但保持圆雉的高不变，角速度不变，根据，可知速度减小，故C正确，D错误。
故选C。
6．C
【详解】A．由于乒乓球受到空气阻力，机械能不守恒，故A错误；
BC．乒乓球上升和下降的高度相同，则乒乓球在上升过程中克服重力做的功等于下降过程中重力做的功，均为，故B错误，C正确；
D．由于克服空气阻力做功，乒乓球落回原处的速度小于抛出时的速度，故D错误．
7．D
【详解】如果地球上有一棵苹果树长到了接近月球那么高，苹果脱离苹果树后的速度为
此速度比第三宇宙速度还要大，苹果所受的万有引力肯定不够其做圆周运动所需的向心力，所以苹果将飞向茫茫宇宙，故选D。
8．AC
【详解】AB．重力对两物体做功均为：；重力的平均功率：，自由落体运动：，解得：，沿斜面下滑：，解得：，所以，所以重力平均功率不同，A正确B错误
C．根据动能定理：，所以两物体到达底端速率均为：，C正确
D．重力的瞬时功率等于重力与竖直速度的乘积，因为到达底端时速率相同，而速度方向不同，所以竖直分速度不同，重力瞬时功率不同，D错误
9．BD
【详解】对整体分析，由牛顿第二定律知，两次整体的加速度大小相等，都为
第一种情况，以B为研究对象，由牛顿第二定律得，A对B的作用力为
第二中情况，以A为研究对象，B对A的作用力为
则有
因为
所以
可得
故选BD。
10．AC
【详解】A．由题图可看出在后两球的运动方向相反，A正确；
B．由题图和动量守恒可看出在内和内A球的速度分别为
，
则碰撞过程中A球动量变化量大小为，B错误；
C．根据动量守恒有（取A最开始运动的方向为正）
代入数据有
C正确；
D．碰撞前的机械能为
碰撞前的机械能为
碰撞前后机械能不守恒，则不是弹性碰撞，D错误。
故选AC。
11．A 同时 自由落体运动 C 2.0
【详解】（1）[1]探究平抛运动的规律，不需要测量时间和小球质量，只需要用刻度尺测量水平和竖直距离，A正确，BC错误。故选A。
（2）[2][3]因为小球A做平抛运动，竖直方向只受重力，小球B也只受重力，两球竖直方向的运动情况相同，所以两球总是同时落地；这说明小球A的竖直方向的运动与小球B相同，即竖直方向为自由落体运动。
（3）[4]AB．只要保证小球每次从同一地点，由静止释放，小球就可会以同一速度到达斜槽底端，所以斜槽轨道不一定光滑，AB错误；
C．为了保证小球水平抛出，所以斜槽末端必须水平，C正确；
D．为描出小球的运动轨迹，描绘的点必须要平滑的曲线连接，不能使用折线，D错误。故选C。
（4）[5]因为与间的时间间隔相同，设相邻两点间的时间间隔为，根据逐差法，有
水平方向为匀速直线运动，根据位移与时间可得小球平抛的初速度为
12．方案二 图（b）中固定弹簧测力计，拉动木板做相对运动，更容易控制拉动的速度，使示数更稳定，测量更准确 压力
N中漏掉了木块的重力 0.25
【分析】（1）方案一：对摩擦力的测量是采用“间接法”进行的，只有当弹簧秤拉动木块匀速运动时，拉力才与摩擦力成为一对平衡力，它们大小相等．
方案二：拉动木板时，木块受到向左的摩擦力，由于木块相对地面静止，则摩擦力与弹簧秤的拉力是一对平衡力．
（2）采用描点法做出图象．
【详解】（1）方案二更合理．
理由是：图（b）中固定弹簧测力计，拉动木板做相对运动，更容易控制拉动的速度，使示数更稳定，测量更准确．
（2）采用描点法画出的图象如下：
根据滑动摩擦力公式有：；当砝码对木块的压力时，摩擦力，所以图象不过原点的原因是：压力N中漏掉了木块的重力．
由题意可知，图象的斜率是动摩擦因数
【点睛】在本实验中，准确读出弹簧测力计的示数是关键，因此，只有使物体做匀速直线运动，其拉力与摩擦力才是一对平衡力，改进后的方案也是为了使读数更准确．
13．（（1）；（2）；（3），速度方向与水平方向的夹角的正切值为
【详解】（1）根据题意可知，甲箭矢在空中做平抛运动，竖直方向上，由可得，甲箭矢在空中的飞行时间为
（2）水平方向上，水平位移为
即点离壶口的水平距离为。
（3）乙从离地面高的点水平抛出乙箭矢，则竖直方向上，由可得，乙箭矢在空中的飞行时间为
由于乙箭矢也落到壶口，水平方向上，由可得，乙箭矢抛出时的速度为
竖直方向上，由可得，乙箭矢落在点时，竖直分速度为
则乙箭矢刚落入壶口时的速度大小为
设速度方向与水平方向夹角为，则有
即速度方向与水平方向的夹角的正切值为。
14．（1）；（2）；（3）0.4
【详解】（1）滑块运动到A点时的速度为，滑块从A到B的过程，根据机械能守恒定律可得：
解得
（2）滑块经过D点时的速度为
设滑块从A点运动到B点克服摩擦力做功为，则对A到D过程运用动能定理得
解得
（3）滑块从A点运动到B点，由
解得
15．（1）；（2）。
【详解】（1）设小球下滑到水平轨道上时的速度大小为，平台水平速度大小为，由水平方向动量守恒定律有
再由能量守恒定律有
联立可解
即小球滑至水平轨道上速度的大小为。
（2）小球碰后运动方向相反，设小球碰后速度大小分别为和，由题意知
由碰撞过程中遵循动量守恒定律得
再结合能量守恒定律可得
消去，可解得实验次数
1
2
3
4
5
砝码/个数
0
1
2
3
4
砝码对木块压力
0
2.00
4.00
6.00
8.00
测力计读数
1.50
2.00
2.50
2.90
3.50