2022-2023学年河南省宋基信阳实验中学高三上学期9月月考物理试题含解析

宋基中学2023届高三9月月考

物  理  试  题

考生注意：

1.本试卷分第Ⅰ 卷（选择题）和第Ⅱ 卷（非选择题）两部分，共100分。时间90分钟。

2.请将各题答案填在答题卡上，答在试卷上不得分。

第Ⅰ卷 选择题（共48分）

一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。第1—8题是单选题，第9—12题是多选题，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分）

1. 在力学发展过程中，许多科学家做出了贡献。下列说法中正确的是（　　）

A. 牛顿在伽利略和笛卡儿等科学家研究的基础上，总结出了动力学的一条基本规律—牛顿第一定律

B. 在日常生活中常见的是较重物体下落的较快，伽利略指出“如果排除空气阻力，那么，所有物体将下落的同样快”，“在科学研究中，懂得忽略什么，有时与懂得重视什么同等重要”；

C. 伽利略的斜面实验其方法的核心是把实验和逻辑推理（包括数学演算）和谐的结合起来，从而发展了人类的科学思维方式和科学研究方法；

D. 牛顿第一定律不仅是利用逻辑思维对事实进行分析的产物，而且它可以进一步通过实验直接验证

【答案】ABC

【解析】

【详解】A．牛顿在伽利略和笛卡儿等科学家研究的基础上，总结出了动力学的一条基本规律—牛顿第一定律，故A正确；

B．在日常生活中常见的是较重物体下落的较快，伽利略指出“如果排除空气阻力，那么，所有物体将下落的同样快”，“在科学研究中，懂得忽略什么，有时与懂得重视什么同等重要”，故B正确；

C．伽利略的斜面实验其方法的核心是把实验和逻辑推理（包括数学演算）和谐的结合起来，从而发展了人类的科学思维方式和科学研究方法，故C正确；

D．牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物，不能通过实验直接验证，故D错误。

故选ABC。

2. 伽利略在著名的斜面实验中，让小球分别沿倾角不同、阻力很小的斜面从静止开始滚下，他通过实验观察和逻辑推理，得到的正确结论有（   ）

A. 倾角一定时，小球在斜面上的位移与时间成正比

B. 倾角一定时，小球在斜面上的速度与时间成正比

C. 斜面长度一定时，小球从顶端滚到底端时的速度与倾角无关

D. 斜面长度一定时，小球从顶端滚到底端所需的时间与倾角无关

【答案】B

【解析】

【详解】倾角一定时，小球在斜面上的位移与时间的平方成正比，在斜面上的速度与时间成正比，故选项A错误，选项B正确，斜面长度一定时，小球从顶端滚到底端时的速度与倾角有关，从顶端滚到底端所需时间与倾角有关，故选项C、D错误.

3. 在恒力F作用下，a、b两物体一起沿粗糙竖直墙面匀速向上运动，则关于它们受力情况的说法正确的是（　　）

A. a一定受到4个力 B. b可能受到4个力

C. a与墙壁之间一定有弹力和摩擦力 D. a与b之间不一定有摩擦力

【答案】A

【解析】

【详解】BD． 对物体b受力分析，受重力、支持力和摩擦力，处于三力平衡状态，故BD错误；

AC． 对物体a、b整体受力分析，受重力、支持力，若墙壁对整体有支持力，水平方向不能平衡，故墙壁对整体没有支持力，故也没有摩擦力；最后对物体a受力分析，受推力、重力、物体b对其的压力和静摩擦力，即物体a共受4个力；故A正确，C错误。

故选A。

4. 甲、乙两个物体从同一地点沿同一方向做直线运动，其v一t图象如图所示．关于两车的运动情况，下列说法正确的是

A. 在t=1s时，甲、乙相遇

B. 在t=2s时，甲、乙的运动方向均改变

C. 在t=4s时，乙的加速度方向改变

D. 在2s－6s内，甲相对乙做匀速直线运动

【答案】D

【解析】

【详解】速度时间图像中面积表示位移大小，在1s时刻面积不相等，没有相遇，A错；横轴以上速度为正，横轴以下速度为负，B错；图线的斜率正负表示加速度方向，C错；在2s－6s内，甲相对乙做匀速直线运动，故D正确．

5. 如图所示，演员正在进行杂技表演．由图可估算出他将一只鸡蛋抛出的过程中对鸡蛋所做的功最接近于(　　)

A. 0.3 J B. 3 J

C. 30 J D. 300 J

【答案】A

【解析】

【详解】试题分析：大约10个鸡蛋1斤，一个鸡蛋的质量约为，鸡蛋大约能抛h=0.5m，则做的功大约为W=mgh=0.05×10×0.5=0.25J，所以A正确．

故选A．

6. 下列关于运动和力的叙述中，正确的是（　　）

A. 做曲线运动的物体，其加速度方向一定是变化的

B. 物体做圆周运动，所受的合力一定指向圆心

C. 物体所受合力方向与运动方向相反，该物体一定做直线运动

D. 物体运动速率在增加，所受合力方向一定与运动方向相同

【答案】C

【解析】

【详解】A．物体做曲线运动的条件是加速度与速度方向不在同一条直线上，加速度大小和方向不一定变化，比如平抛运动，加速度恒定不变，选项A错误；

B．匀速圆周运动的物体所受的合力一定指向圆心，变速圆周运动的物体所受的合力不一定指向圆心，选项B错误；

C．当物体所受合力与速度方向不在同一条直线上时，物体做曲线运动，当合力与速度方向在同一直线上时，物体做直线运动，所受合力方向不一定与运动方向相反，也可以相同，选项C正确；

D．物体运动的速度在增加，所受合力方向与运动方向不一定相同，可能所受合力方向与运动方向成锐角，选项D错误。

故选C。

7. 质点沿直线运动，其加速度恒定，若在2s内速率从4m/s变为2m/s，则其加速度大小是（       ）

A. 一定是1m/s2 B. 一定是3m/s2

C. 可能是3m/s2 D. 以上都不正确

【答案】C

【解析】

【详解】已知初速度，末速度或，时间，设物体的加速度为a，由速度时间关系式：，分别代入不同的末速度得

或

加速度的大小取绝对值，故C正确，ABD错误。

故选C。

8. 关于环绕地球运动卫星，下列说法正确的是

A. 分别沿圆轨道和椭圆轨道运行的两颗卫星，不可能具有相同的周期

B. 沿椭圆轨道运行的一颗卫星，在轨道不同位置可能具有相同的速率

C. 在赤道上空运行的两颗地球同步卫星，它们的轨道半径有可能不同

D. 沿不同轨道经过北京上空的两颗卫星，它们的轨道平面一定会重合

【答案】B

【解析】

【详解】由开普勒第三定律可知，当圆轨道半径R和椭圆轨道半长轴a相等时，两颗卫星的周期相同，A错误．沿椭圆轨道运行的卫星，在与地心距离相等的对称位置具有相同的速率，卫星的动能和势能相等，B正确．地球同步卫星与地球同步，与地球自转周期相同，相对地面静止，它们的轨道半径相同，轨道平面都在赤道平面，C错误．沿不同轨道经过北京上空的两颗卫星，它们的轨道平面可能经过两极的极地卫星，也可能是轨道平面与极地卫星有一偏角，这样轨道平面就不重合，D错误．

9. 一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落，到最低点时距水面还有数米距离，如图所示。假定空气阻力可忽略，运动员可视为质点，下列说法正确的是（　　）

A 运动员到达最低点前重力势能始终减小

B. 蹦极绳张紧后的下落过程中，弹性力做负功，弹性势能增加

C. 蹦极过程中，运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒

D. 蹦极过程中，重力势能的改变与重力势能零点的选取有关

【答案】ABC

【解析】

【详解】A、运动员到达最低点前，重力对运动员一直做正功，运动员的重力势能始终减小，故A正确；

B、蹦极绳张紧后的下落过程中，弹力方向向上，运动员的位移向下，弹性力对运动员做负功，弹性势能增加，故B正确；

C、以运动员、地球和蹦极绳所组成的系统，只有重力和弹力做功，系统的机械能守恒，故C正确；

D、重力势能的改变与重力做功有关，取决于初末位置的高度差，与重力势能零点的选取无关，故D错误．

点睛：本题类似于小球掉在弹簧上的类型．重力与弹力特点相似，这两种力做正功时，势能减小，做负功时，势能增加．

10. 航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后，在A点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ，B为轨道Ⅱ上的一点，如图所示。关于航天飞机的运动，下列说法中正确的有（　　）

A. 在轨道Ⅱ上经过A速度小于经过B的速度

B. 在轨道Ⅱ上经过A的动能大于在轨道Ⅰ上经过A的动能

C. 在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道Ⅰ上运动的周期

D. 在轨道Ⅱ上经过A的加速度小于在轨道Ⅰ上经过A的加速度

【答案】AC

【解析】

【详解】A．航天飞机在轨道Ⅱ上从A点运动到B点，万有引力做正功，动能增加，可知航天飞机在轨道Ⅱ上经过A的速度小于经过B的速度，故A正确；

B．航天飞机在A点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ，需要点火减速，即动能减小，可知航天飞机在轨道Ⅱ上经过A的动能小于在轨道Ⅰ上经过A的动能，故B错误；

C．根据开普勒第三定律

由于轨道Ⅱ的半长轴小于轨道Ⅰ的半径，可知航天飞机在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道Ⅰ上运动的周期，故C正确；

D．根据牛顿第二定律

可得

由于、都相同，可知航天飞机在轨道Ⅱ上经过A的加速度等于在轨道Ⅰ上经过A的加速度，故D错误。

故选AC。

11. 下列实例属于超重现象的是（　　）

A. 汽车驶过拱形桥顶端 B. 荡秋千的小孩通过最低点

C. 跳水运动员被跳板弹起，离开跳板向上运动 D. 火箭点火后加速升空

【答案】BD

【解析】

【详解】A．汽车驶过拱形桥顶端时，向心加速度向下，汽车处于失重状态，故A错误；

B．荡秋千的小孩通过最低点，向心加速度向上，小孩处于超重状态，故B正确；

C．跳水运动员被跳板弹起，离开跳板向上运动，加速度为重力加速度，竖直向下，处于失重状态，故C错误；

D．火箭点火后加速升空，加速度向上，处于超重状态，故D正确。

故选BD。

12. 如图所示，在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道，半径OA水平、OB竖直，一个质量为m的小球自A的正上方P点由静止开始自由下落，小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力。已知AP＝2R，重力加速度为g，则小球从P到B的运动过程中（　　）

A. 重力做功mgR B. 机械能减少mgR

C. 合外力做功mgR D. 克服摩擦力做功mgR

【答案】AD

【解析】

【详解】A．重力做功

A正确；

BCD．最高点B时，根据

解得

根据动能定理得

解得

所以克服摩擦力做功为，机械能减小，BC错误D正确。

故选AD。

第Ⅱ卷 非选择题（共52分）

二、填空题（本题共2小题，共16分，其中第13题6分，第14小题10分）

13. 如图所示，某同学在做“研究匀变速直线运动”实验中，由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点的时间间隔为T＝0.10s，其中x1＝7.05cm、x2＝7.68cm、x3＝8.33cm、x4＝8.95cm、x5＝9.61cm、x6＝10.26cm，则A点处瞬间速度大小是________m/s，小车运动的加速度计算表达式为___________________，加速度的大小是________m/s2．（计算结果保留两位有效数字）

【答案】    ①. 0.86    ②.     ③. 0.64

【解析】

【详解】[1]根据匀变速直线运动中间时刻的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上A点时小车的瞬时速度,即：

[2]根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，得：

x4-x1=3a1T2

x5-x2=3a2T2

x6-x3=3a3T2

为了更加准确的求解加速度，我们对三个加速度取平均值,得：

即小车运动的加速度计算表达式为：

[3]代入数据解得：

a0.64m/s2.

14. 某同学用如图所示的实验装置做“探究加速度与合力的关系”的实验方法如下：在水平轨道的B点固定一个光电门，A点有一个小车，小车上有一个宽度为的遮光条。用重物通过细线拉小车，小车在A点由静止开始运动。

（1）若A、B的距离为L，遮光条通过光电门的时间为t，则小车的加速度___________。

（2）本实验中，把重物的重力当作小车受到的合力，实验中缺少的一个重要步骤为___________。

（3）若甲、乙两个同学用同一装置做实验，为方便对比，两个同学画图时横、纵坐标的标度都是一样的，各自得到了图像如图所示。图像的斜率不同说明两位同学使用的器材中___________是不同的，且大小关系是___________。

（4）设重物的质量为m，小车的质量为M，得到了图像如图所示，则m___________M （填“远大于”或“远小于”）。

【答案】    ①.     ②. 平衡摩擦力    ③. 小车的质量    ④.     ⑤. 远小于

【解析】

【详解】（1）[1]小车做匀加速直线运动，小车通过光电门的速度

根据运动学公式可得

解得

（2）[2]由于该实验只有绳子的拉力，所以不能有摩擦力做功，所以需要平衡摩擦力；

（3）[3][4]根据牛顿第二定律可得

斜率表示小车质量的倒数，故图象的斜率不同说明两同学使用的器材中小车的质量是不同的，且

（4）[5]对整体根据牛顿第二定律可得

对小车

当时，这时小车受到的拉力才近似等于重物的重力。

三、计算题（本大题共3小题，共36分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）

15. 质量为2 kg的物体在水平推力F的作用下沿水平面做直线运动，一段时间后撤去F，其运动的v -t图象如图所示。g取10 m/s2，求：

（1）物体与水平面间的动摩擦因数μ；

（2）水平推力F的大小；

（3）0～10 s内物体运动位移的大小。

【答案】(1) ；(2) ；(3)

【解析】

【分析】

【详解】(1)撤去外力后，根据牛顿第二定律及图像可得

代入数据得

(2)在加速阶段，根据牛顿第二定律及图像可得

解得

(3)图像的面积表示位移，则根据图像得

16. “嫦娥一号”探月卫星在空中的运动可简化为如图5所示的过程，卫星由地面发射后，经过发射轨道进入停泊轨道，在停泊轨道经过调速后进入地月转移轨道，再次调速后进入工作轨道.已知卫星在停泊轨道和工作轨道运行的半径分别为R和R1，地球半径为r，月球半径为r1，地球表面重力加速度为g，月球表面重力加速度为.求：

(1)卫星在停泊轨道上运行的线速度大小；

(2)卫星在工作轨道上运行的周期.

【答案】(1)   (2)

【解析】

【详解】（1）卫星停泊轨道是绕地球运行时，根据万有引力提供向心力：
解得：卫星在停泊轨道上运行的线速度；

物体在地球表面上，有，得到黄金代换，代入解得；

（2）卫星在工作轨道是绕月球运行，根据万有引力提供向心力有，

在月球表面上，有，得，

联立解得：卫星在工作轨道上运行的周期．

17. 如图所示，一不可伸长的轻绳上端悬挂于O点，下端系一质量m=1.0kg的小球．现将小球拉到A点（保持绳绷直）由静止释放，当它经过B点时绳恰好被拉断，小球平抛后落在水平地面上的C点．地面上的D点与OB在同一竖直线上，已知绳长L=1.0m，B点离地高度H=1.0m，A、B两点的高度差h=0.5m，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力影响，求：

（1）地面上DC两点间距离s；

（2）轻绳所受的最大拉力大小．

【答案】（1）1.41m  （2）20 N

【解析】

【详解】（1）设小球运动至B点的速度为v，小球由A运动至B点的过程中，只有重力做功，根据动能定理有mgh=①

小球由B至C过程中，做平抛运动，设平抛运动的时间为t，根据平抛运动的规律

在水平方向上有：s=vt②

在竖直方向上有：H=③

由①②③式联立，并代入数据解得：s=m=1.41m

（2）在小球刚到达B点绳断瞬间前，受重力mg和绳的拉力T作用，根据牛顿第二定律有：

T-mg=④

显然此时绳对小球的拉力最大，根据牛顿第三定律可知，绳所受小球的最大拉力为：T′=T⑤

由①④⑤式联立，并代入数据解得：T′=20N．