2024届广东省东莞市第四中学高三上学期10月月考物理试题 解析版

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一、单选题（本大题共7小题，每小题4分，共28分）
1. 根据你对物理概念和规律的理解，下列说法中正确的是（ ）
A. 静止的物体可能受滑动摩擦力作用，运动的物体可以受静摩擦力作用
B. 枪膛中的子弹的加速度约为105m/s2，射出的速度可达1000m/s左右，所以加速度大，速度变化就越大
C. 微小的力不能使坚硬的物体发生形变，就没有弹力产生
D. 竖直上抛运动的物体到达最高点时速度为零，加速度也为零
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A．静止的物体可以受滑动摩擦力，如相对地面静止而相对接触面运动的物体；运动的物体可能受静摩擦力，如静止在加速运动的汽车内的物体受到静摩擦力；故A正确；
B．由 ，速度变化与两个因素有关，故B错误；
C．微小的力也能使坚硬的物体发生微小的形变，也有弹力产生，故C错误；
D．竖直上抛运动的物体到达最高点时速度为零，加速度为g，故D错误。
故选A。
2. 如图甲所示，一只小猫饭后来到池塘边散步，之前停留在池塘边的一条小鱼看到小猫后，从静止快速沿直线游离池塘边缘，全过程中小鱼的图像如图乙所示。关于小鱼的整个运动过程，下列说法正确的是（ ）

A. 时刻小鱼离池塘边缘最近B. 时刻小鱼受到合力为0
C. 在内，小鱼的加速度与速度方向相同D. 小鱼在内和内的加速度方向相同
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据v-t图像与时间轴所围的面积表示位移，知0～t4内小鱼的位移最大，离池塘边缘最远，故A错误；
B．v-t图像的斜率表示加速度，t4时刻图像的斜率不为0，则小鱼受到的合力不为0，故B错误；
C．在t4～t5内，小鱼做匀加速直线运动，小鱼的加速度与速度方向相同，故C正确；
D．0～t1内图像的斜率为正，t3～t5内图像的斜率为负，则小鱼在0～t1内的加速度方向与t3～t5内的加速度方向相反，故D错误。
故选C。
3. 如图所示，一铁球放在板与竖直墙之间，当板向上缓慢抬起，使角变小时，下面说法正确的是（ ）
A. 球对墙的压力将变小B. 球对墙的压力将变大
C. 球对板的压力将变小D. 球对板的压力保持不变
【答案】B
【解析】
【详解】以光滑的球为研究对象，受力如图所示
根据平衡条件得挡板对球的支持力
墙对球的弹力
当夹角缓慢减小时，，减小，则挡板对球的支持力变大，墙对球的弹力变大，根据牛顿第三定律球对挡板的压力变大，球对墙的压力将变大。
故选B。
4. 如图所示是某手机防摔装置，商家宣传只要手机摔落角度合适，可以保证从2m高处自由摔落而不破，下列有关说法正确的是（ ）

A. 防摔装置可以减小手机的动量的变化量
B. 防摔装置可以减小手机的动量的变化率
C. 防摔装置可以减小手机的动能的变化量
D. 防摔装置可以增加地面对手机的作用力
【答案】B
【解析】
【详解】依题意，根据动量定理，可得
可知防摔装置的作用是延长了手机与地面的接触时间，从而减小手机所受到的合外力，即减小手机动量的变化率，而手机动量的变化量未发生变化。由于高度不变，则动能的变化量保持不变。
故选B。
5. 如图所示为某型号汽车在水平路面上启动过程中的速度时间图像，Oa为过原点的倾斜直线，ab段表示以额定功率行驶时的加速阶段，bc段是与b点相切的水平直线，则下列说法正确的是（ ）

A. 0~t1时间内汽车做匀加速运动且功率保持不变
B. t1~t2时间内的平均速度大于
C. t2~t3时间内汽车牵引力大于汽车所受阻力
D. t1~t2时间内汽车牵引力做功为
【答案】B
【解析】
【详解】A．由题图可知，0~t1时间内汽车做匀加速运动，功率从零开始逐渐增大，在t1时刻功率达到额定功率，A错误；
B．如果t1～t2时间内汽车做匀加速直线运动，则汽车的平均速度为
由速度时间图像可知，图线与时间轴围成的面积表示汽车的位移，汽车在t1～t2时间内的位移大于匀加速直线运动的位移，所以汽车在t1～t2时间内平均速度大于匀加速直线运动的平均速度，即
B正确；
C．由速度时间图像可知t2～t3时间内汽车做匀速直线运动，汽车牵引力等于汽车所受阻力，C错误；
D．t1～t2时间内汽车动能的变化量为，根据动能定理知合外力做的动才等于动能的变化量，汽车除了牵引力做功，还要克服摩擦力做功，D错误。
故选B。
6. 如图甲所示装置是一种大型抛石机，图乙是其工作原理的简化图。将质量的石块，装在与转轴O相距的长臂末端口袋中，最初静止时长臂与水平面的夹角，发射时对短臂施力使长臂转到竖直位置时立即停止运动，石块靠惯性被水平抛出，落在水平地面上、若石块落地位置与抛出位置间的水平距离，不计空气阻力，g取10m/s2，正确的选项是（ ）

A. 石块抛出后运动时间为12s
B. 石块被抛出瞬间的速度大小为12m/s
C. 石块即将落地时重力的瞬时功率为1200W
D. 石块落地的瞬时速度大小为16m/s
【答案】C
【解析】
【详解】A．石块被抛出时，做平抛运动，竖直方向的高度
则石块在空中运动的时间为
故A错误；
BD．石块水平方向速度为，则
解得
石块落地时，竖直方向速度
则落地瞬间速度为
故BD错误；
C．块即将落地时重力的瞬时功率为
故C正确。
故选C。
7. 如图总质量为460kg的热气球，从地面刚开始竖直上升时的加速度为0.5m/s2，当热气球上升到180m时，以5m/s的速度向上匀速运动，若离开地面后热气球所受浮力保持不变，上升过程中热气球总质量不变，重力加速度g取10m/s2.关于热气球，下列说法正确的是（ ）
A. 所受浮力大小为5060N
B. 加速上升过程中所受空气阻力保持不变
C. 从地面开始上升10s后的速度大小为5m/s
D. 以5m/s的速度匀速上升时所受空气阻力大小为230N
【答案】D
【解析】
【详解】A．从地面刚开始竖直上升时，速度为零，故阻力为零，气球受重力和浮力，根据牛顿第二定律，有
F浮-mg=ma
解得
F浮=m（g+a）=460×（10+0.5）N=4830N
故A错误；
B．气球受重力、浮力和空气阻力，若阻力不变，合力不变，气球会匀加速上升，而最后热气球匀速运动，故B错误；
C．刚开始竖直上升时的加速度为0.5m/s2，气球是变加速运动，加速度逐渐减小，故10s后的速度大小小于5m/s，故C错误；
D．以5m/s匀速上升时，根据平衡条件，有
F浮=mg+f
解得
f=230N
故D正确。
故选D。
二、多选题（本大题共3小题，共18分。每小题全对6分、漏选3分、错选或者不选0分）
8. 关于如图所示的四种圆周运动情景，说法正确的是（ ）

A. 图甲：细绳一端系住盛水的小桶在竖直面内做圆周运动，要使水不流出，水在最高点所受的合力为零
B. 图乙：铁路弯道处的外轨略高于内轨，当火车速度大于设计速度时，会对外轨产生挤压
C. 图丙：汽车过凹形路面最低点时速度越大，对路面的压力越小
D. 图丁：小孩快速转动雨伞把雨水甩出去利用了离心现象，吸附在雨伞上的水所受合力小于所需向心力
【答案】BD
【解析】
【详解】A．图甲：细绳一端系住盛水的小桶在竖直面内做圆周运动，要使水不流出，水在最高点所受的合力为重力提供圆周运动所需的向心力，A错误；
B．图乙：铁路弯道处的外轨略高于内轨，当火车速度大于设计速度时，所需的向心力更大，会对外轨产生挤压，B正确；
C．图丙：汽车过凹形路面最低点时速度越大，支持力与重力的合力提供向心力，故汽车过凹形路面最低点时速度越大，对路面的压力越大，C错误；
D．图丁：小孩快速转动雨伞把雨水甩出去利用了离心现象，吸附在雨伞上的水所受合力小于所需向心力做离心运动，D正确。
故选BD。
9. 2022年9月1日，神舟十四号航天员乘组在问天实验舱圆满完成首次出舱任务，问天实验舱对接天和核心舱的过程可简化为如图情景：问天实验舱经椭圆轨道Ⅰ，在A点与圆形轨道Ⅱ上的天和核心舱对接，轨道Ⅱ离地高度约为，下列说法正确的是（ ）

A. 问天实验舱需要加速才能和天和核心舱对接
B. 问天实验舱在轨道Ⅰ和轨道Ⅱ上经过A点时加速度大小相等
C. 问天实验舱在轨道Ⅱ上运行速率在到之间
D. 问天实验舱在轨道Ⅱ上的运行周期小于在轨道Ⅰ上的周期
【答案】AB
【解析】
【详解】A．问天实验舱需要在A点点火加速，才能变轨更高轨道与和天和核心舱对接，故A正确；
B．根据牛顿第二定律可得
解得
由于、都相同，则问天实验舱在轨道Ⅰ和轨道Ⅱ上经过A点时加速度大小相等，故B正确；
C．地球第一宇宙速度是卫星绕地球做匀速圆周运动的最大线速度，则问天实验舱在轨道Ⅱ上运行速率小于，故C错误；
D．由于轨道Ⅱ的半径大于轨道Ⅰ的半长轴，根据开普勒第三定律可知，问天实验舱在轨道Ⅱ上的运行周期大于在轨道Ⅰ上的周期，故D错误。
故选AB。
10. 如图所示，在光滑的水平面上，有一质量为M的长木板以一定的初速度向右匀速运动，将质量为m的小铁块无初速度地轻放到长木板右端，小铁块与长木板间的动摩擦因数为μ，当小铁块在长木板上相对长木板滑动L时，与长木板保持相对静止，此时长木板对地的位移为x，在这个过程中，下面说法正确的是（ ）

A. 小铁块增加的动能为μmg（x+L）
B. 长木板减少的动能为μmgx
C. 摩擦产生的热量为μmg（x-L）
D. 系统机械能减少量为μmgL
【答案】BD
【解析】
【详解】A．小铁块相对地面的位移为x-L，水平方向只受到木板对铁块的摩擦力，根据动能定理有
故A错误；
B．对长木板，摩擦力做负功，根据动能定理
故B正确；
C．摩擦产生的热量与相对位移有关，即
故C错误；
D．根据能量守恒定律，系统机械能的减少量等于摩擦产生的热量，即
故D正确。
故选BD。
三、实验题（本大题共2小题，共18.0分）
11. 利用如图甲所示的装置进行“验证机械能守恒定律”的实验：（g取9.80 m/s2）
（1）需要测量由静止开始到某点的瞬时速度v与下落高度h。某同学利用实验得到的纸带，设计了以下四种测量方案以上方案中正确的是___________。
A．用刻度尺测出物体下落的高度h，并通过v=计算出瞬时速度v
B．用刻度尺测出物体下落的高度h，用秒表测出下落时间t，并通过v=gt计算出瞬时速度v
C．用刻度尺测出物体下落的高度h，根据做匀变速直线运动时纸带某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度，计算出瞬时速度v
D．根据做匀变速直线运动时纸带某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度，计算出瞬时速度v，并通过h= 计算出高度h
（2）实验中，测得所用重物的质量为1.00 kg。 实验中得到一条点迹清晰的纸带（如图乙所示），把第一个点记作O，另选连续的五个点A、B、C、D、E作为测量的点，经测量知道A、B、C、D、E各点到O
点的距离分别为3.14 cm、4.90 cm、7.05 cm、9.59 cm、12.48cm。已知电磁打点计时器所用电源的频率为50Hz，当地的重力加速度g=9.80 m/s2。（计算结果取三位有效数字）
①根据以上数据，打点计时器打下D点时，重物下落的速度vD=___________m/s；
②根据以上数据，可知重物由O点运动到D点，重力势能的减少量等于___________ J；
③若同学丁在实验中打出的纸带第一、二点间的距离为0.32 cm，那么原因是___________。
【答案】 ①. C ②. 1.36 ③. 0.940 ④. 先释放纸带，后接通电源打点
【解析】
【详解】（1）[1]实验中应用刻度尺测出物体下落的高度h，根据做匀变速直线运动时纸带某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度，计算出瞬时速度v。如果直接用匀变速直线运动的公式计算速度，则默认了加速度为重力加速度，也默认机械能守恒，失去本实验的意义。
故选C。
（2）[2]每两点的时间间隔
打点计时器打下D点时，重物下落的速度为
[3]重物由O点运动到D点，重力势能的减少量为
[4]纸带第一、二点间的距离为0.32 cm，大于0.2 cm，原因是先释放纸带，后接通电源打点。
12. 甲、乙两同学用如图甲所示的实验装置探究加速度与物体所受合力及质量关系的实验：
（1）甲同学保持小车和砝码总质量M不变，改变盘和重物的总质量m，在某一次实验中得到一条如图乙所示的纸带，已知相邻计数点间的时间间隔为T＝0.1s，且间距x1、x2、x3、x4、x5、x6已量出分别为3.09cm、3.43cm、3.77cm、4.10cm、4.44cm、4.77cm，则小车的加速度a=_____m/s2
。（结果保留两位有效数字）
（2）甲同学多次实验后根据实验数据作出了小车的加速度a随合力F的变化图线如图丙所示，图丙中的图线上部出现了弯曲偏离了原来的直线，其主要原因是______；
A．甲同学做实验时不满足盘和重物质量m远小于小车和车上砝码总质量M
B．甲同学未将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力
C．甲同学平衡摩擦力时长木板右端垫高倾角太大
D．甲同学未调节滑轮的高度，使细线与木板平行
（3）甲同学利用所作的加速度a随合力F的变化图线求得了小车及砝码的总质量M＝_______kg。
（4）乙同学保持盘和重物的总质量m不变，改变小车和砝码总质量M，关于乙同学在实验中的操作，下列说法正确的是______
A．每次改变小车质量时，应重新平衡摩擦力
B．实验时应先释放小车后接通电源
C．平衡摩擦力时应去掉牵引重物，小车后面的纸带必须连接好
D．该实验环节中盘和重物的总质量m可以大于小车和砝码的总质量M
多次实验后根据实验数据作出了a﹣图线如图丁所示，并求得图线斜率为k，乙同学得到盘和重物的总质量m为______。（已当地重力加速度为g）
【答案】 ①. 0.34 ②. A ③. 0.5 ④. C ⑤.
【解析】
【详解】(1)[1]由逐差法得
(2)[2]根据牛顿第二定律，对盘和重物
对小车和砝码
解得
，
本实验是把盘和重物的重力当作小车的合力，a与F才成线性关系。而根据可知，只有时才成立。显然实验数据不满足。
又根据可知，随着质量的增加，加速度不可能一直均匀增大，加速度的增大幅度将逐渐减小，最后趋近于定值g。
故选A。
(3)[3]由得
结合图，可知
解得
(4)[4]A．每次改变小车质量时，不需要重新平衡摩擦力。故A错误；
B．实验时应先接通电源后释放小车。故B错误；
C．平衡摩擦力时应去掉牵引重物，小车后面的纸带必须连接好。故C正确；
D．该实验环节中盘和重物的总质量m要远小于小车和砝码的总质量M。故D错误。
故选C。
[5]根据
又
结合图得
解得
四、解答题（本大题共3小题，共36分）
13. 我国自行研制、具有完全自主知识产权的新一代大型喷气式客机C919首飞成功，拉开了全面试验试飞的新征程。假设飞机在平直跑道上从静止开始自西向东做加速运动，经过时间t=30s后达到起飞所要求的速度v=80m/s，此时滑行距离为x=1.8×103m。已知飞机质量m=7.5×104kg，牵引力恒为F=2.5×105N，加速过程中受到的阻力随速度变化，重力加速度取g=10m/s2，求飞机加速过程中：
（1）飞机达到起飞要求时的动量大小；
（2）牵引力的平均功率；
（3）飞机所受阻力的冲量。
【答案】（1）6×106kg∙m/s；（2）10×107W；（2）-2.4×106N∙s，向东
【解析】
【详解】（1）根据动量的定义
ｐ=mv
代入数据可得
ｐ=6×106kg∙m/s
（2）由
带入数据可得
（3）取向东为正方向，对飞机加速过程，由动量定理

解得
If=1.5×106N∙s
方向向西。
14. 如图所示，质量的小物块A可以看作质点，以初速度滑上静止的木板B左端，木板B足够长，当A、B的速度达到相同后，A、B又一起在水平面上滑行直至停下。已知，A、B间的动摩擦因数，，木板B与水平面间的动摩擦因数，，g取。求：
（1）小物块A刚滑上木板B时，A、B的加速度大小和；
（2）A、B速度达到相同所经过的时间t；
（3）A、B一起在水平面上滑行至停下的距离。

【答案】（1），；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）根据题意可知，A与B之间的滑动摩擦力大小
B与水平面之间的滑动摩擦力大小
当A刚滑上B时，由牛顿第二定律，对A有
对B有
解得
，
（2）设A、B达到相同的速度为，对A、B相对滑动的过程，由公式对A有
对B有
解得
，
（3）以A、B整体为研究对象，由牛顿第二定律得
一起在水平面上滑行至停下过程
解得
15. 小明将如图所示的装置放在水平地面上，该装置由弧形轨道、竖直圆轨道、水平直轨道AB和倾角θ=37°的斜轨道BC平滑连接而成。质量m=0.1kg的小滑块从弧形轨道离地高H=1.0m的M处静止释放。已知R=0.2m，LAB=LBC=1.0m，滑块与轨道AB和BC间的动摩擦因数均为μ=0.25，弧形轨道和圆轨道均可视为光滑，忽略空气阻力。
（1）选择水平地面为零势能面，滑块在M处时的机械能为多少；
（2）滑块运动到D点时对轨道的压力；
（3）通过计算判断滑块能否冲出斜轨道的末端C点。
【答案】（1）1J；（2）5N；（3）不能冲出C点
【解析】
【详解】（1）滑块在M点的机械能为
（2）滑块由M运动到D的过程，根据动能定理有
解得
滑块在D点，据牛顿第二定律可得
解得
根据牛顿第三定律可知，滑块运动到D点时对轨道的压力大小为5N，方向竖直向上。
（3）滑块由M点运动到BC轨道的最高点，根据动能定理有
解得
所以不能冲出C点。