山东省菏泽市重点高中2023年高三（下）月考物理试题

这是一份山东省菏泽市重点高中2023年高三（下）月考物理试题，共16页。试卷主要包含了答题时请按要求用笔等内容，欢迎下载使用。

山东省菏泽市重点高中2023年高三（下）月考物理试题
注意事项:
1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。
2．答题时请按要求用笔。
3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。
4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1、2019年1月3日，嫦娥四号成功登陆月球背面，全人类首次实现月球背面软着陆。嫦娥四号登陆月球前，在环月轨道上做匀速圆周运动，其与月球中心连线在单位时间内扫过的面积为S，已知月球的质量为M，引力常量为G，不考虑月球的自转，则环月轨道的半径大小为( )
A． B． C． D．
2、如图，理想变压器的原线圈接在输出电压有效值不变的正弦交流电源上，副线圈的中间有一抽头将副线圈分为匝数分别为n1和n2的两部分，抽头上接有定值电阻R。开关S接通“1”、“2”时电流表的示数分别为I1、I2，则为（　　）

A． B． C． D．
3、如图所示，轨道NO和OM底端对接且。小环自N点由静止滑下再滑上OM。已知小环在轨道NO下滑的距离小于轨道OM上滑的距离，忽略小环经过O点时的机械能损失，轨道各处的摩擦因数相同。若用a、f、v和E分别表示小环的加速度、所受的摩擦力、速度和机械能，这四个物理量的大小随环运动路程的变化关系如图。其中能正确反映小环自N点到右侧最高点运动过程的是（　　）

A． B．
C． D．
4、如图所示，一根轻弹簧竖直直立在水平地面上，下端固定，在弹簧的正上方有一个物块。物块从高处自由下落到弹簧上端O，将弹簧压缩，当弹簧被压缩了x0时，物块的速度变为零。从物块与弹簧接触开始，物块的加速度的大小随下降的位移x变化的图象可能是（ ）

A． B． C． D．
5、如图所示，在竖直向下的匀强磁场中有两根水平放置的平行粗糙金属导轨CD、EF，导轨上放有一金属棒MN．现从t=0时刻起，给金属棒通以图示方向的电流且电流I的大小与时间t成正比，即I=kt，其中k为常量，不考虑电流对匀强磁场的影响，金属棒与导轨始终垂直且接触良好．下列关于金属棒的加速度a、速度v随时间t变化的关系图象，可能正确的是

A． B．
C． D．
6、如图所示，质量为2kg的物体A静止于动摩擦因数为0.25的足够长的水平桌而上，左边通过劲度系数为100N/m的轻质弹簧与固定的竖直板P拴接，右边物体A由细线绕过光滑的定滑轮与质量为2.5kg物体B相连。开始时用手托住B，让细线恰好伸直，弹簧处于原长，然后放开手静止释放B，直至B获得最大速度已知弹簧的惮性势能为（其中x为弹簧的形变量）、重力加速度g=10m/s2.下列说法正确的是（　　）

A．A、B和弹簧构成的系统机械能守恒
B．物体B机械能的减少量等于它所受的重力与拉力的合力做的功
C．当物体B获得最大速度时，弹簧伸长了25cm
D．当物体B获得最大速度时，物体B速度为m/s
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、一列简谐横波沿x轴传播，如图所示为t=0时刻的波形图，M是平衡位置在x=70 m处的一个质点，此时M点正沿y轴负方向运动，之后经过0.4 s第二次经过平衡位置，则 。

A．该波沿x轴正向传播
B．M点振动周期为0.5 s
C．该波传播的速度为100 m/s
D．在t=0.3 s时刻，质点M的位移为0
E.题中波形图上，与M点振动总是相反的质点有2个
8、据报道，我国准备在2020年发射火星探测器，并于2021年登陆火星，如图为载着登陆舱的探测器经过多次变轨后登陆火星的轨迹图，其中轨道I、Ⅲ为椭圆，轨道Ⅱ为圆探测器经轨道I、Ⅱ、Ⅲ运动后在Q点登陆火星，O点是轨道 I、Ⅱ、Ⅲ的交点，轨道上的O、P、Q三点与火星中心在同一直线上，O、Q两点分别是椭圆轨道Ⅲ的远火星点和近火星点。已知火星的半径为R，OQ= 4R，轨道Ⅱ上经过O点的速度为v，下列说法正确的有（ ）

A．在相等时间内，轨道I上探测器与火星中心的连线扫过的面积与轨道Ⅱ上探测嚣与火星中心的连线扫过的面积相等
B．探测器在轨道Ⅱ运动时，经过O点的加速度等于
C．探测器在轨道I运动时，经过O点的速度大于v
D．在轨道Ⅱ上第一次由O点到P点与轨道Ⅲ上第一次由O点到Q点的时间之比是3：2
9、关于固体、液体和物态变化，下列说法正确的是（ ）
A．当液体与固体接触时，如果附着层内分子间的作用表现为斥力，这样的液体与固体间就表现为浸润
B．当人们感到潮湿时，空气的绝对湿度一定较大
C．晶体一定具有规则的几何外形
D．液体表面张力有使其表面积收缩到最小的趋势
E.饱和汽压与液体的温度有关，水的饱和汽压随温度的升高而增大
10、如图所示，甲、乙、丙是绕地球做匀速圆周运动的3艘飞船，下列说法正确的是（ ）

A．丙开动发动机向后瞬时喷气后，其势能不变
B．丙开动发动机向后瞬时喷气后的一段时间内，可能沿原轨道追上同一轨道上的乙
C．甲受稀薄气体的阻力作用后，其动能增大、势能减小
D．甲受稀薄气体的阻力作用后，阻力做功大小与引力做功大小相等
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11．（6分）为了测量木块与木板间的动摩擦因数μ，某小组使用DIS位移传感器设计了如图甲所示实验装置，让木块从倾斜木板上一点A由静止释放，位移传感器可以测出木块到传感器的距离.位移传感器连接计算机，描绘出滑块相对传感器的距离x随时间t的变化规律如图乙所示.

(1)根据上述图线，计算0.4 s时木块的速度大小v＝______ m/s，木块加速度a＝______ m/s2(结果均保留2位有效数字).
(2)在计算出加速度a后，为了测定动摩擦因数μ，还需要测量斜面的倾角θ(已知当地的重力加速度g)，那么得出μ的表达式是μ＝____________.（用a，θ，g表示）
12．（12分）某实验小组同学利用下列器材做“研究合外力做功与动能变化的关系”实验：
A．一端带有滑轮和刻度尺的轨道
B．两个光电计时器
C．安装有挡光片的小车（质量为 M）
D．拴有细线的托盘（质量为 m0）
E.可以调节高度的平衡支架
F.一定数量的钩码
某小组选用上述器材安装实验装置如图甲所示，轨道上安装了两个光电门A、B。实验步骤：

①调节两个光电门中心的距离，记为L；
②调节轨道的倾角，轻推小车后，使小车拉着钩码和托盘能沿轨道向下匀速经过光电门 A、B，钩码的质量记为 m；
③撤去托盘和钩码，让小车仍沿轨道向下加速经过光电门 A、B，光电计时器记录小车通过 A、B的时间分别为△t1 和△t2；
④利用测得的数据求得合外力做功与动能变化的关系。根据实验过程，滑轮的摩擦力不计，回答以下问题
(1)图乙是用游标卡尺测挡光片的宽度 d，则 d=______cm。
(2)小车加速从A到B过程中合外力做的功W=________；小车动能的变化量的表达式△Ek=___（用测得的物理量的字母符号表示）。通过实验可得出：在误差允许的范围内合外力所做的功等于小车动能的增量。
四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13．（10分）如图所示，有一长为L＝6 m，质量为m1＝1 kg的长木板放在水平面上，木板与水平面间的动摩擦因数为μ1＝0.2，右端固定一挡板，左端放一质量为m2＝1 kg的小滑块，滑块与木板间的动摩擦因数为μ2＝0.1，现在滑块的左端瞬间给滑块施加一个水平冲量I＝4 N·s，滑块与挡板发生碰撞的时间和能量损失均忽略不计，g取10 m/s2，求：
(1)滑块与挡板碰撞后瞬间木板的速度；
(2)木板在水平面上发生的位移。

14．（16分）如图所示，AB为一光滑固定轨道，AC为动摩擦因数μ＝0.25的粗糙水平轨道，O为水平地面上的一点，且B、C、O在同一竖直线上，已知B、C两点的高度差为h，C、O两点的高度差也为h，AC两点相距s＝2h. 若质量均为m的两滑块P、Q从A点以相同的初速度v0分别沿两轨道滑行，到达B点或C点后分别水平抛出．求：

(1)两滑块P、Q落地点到O点的水平距离．
(2)欲使两滑块的落地点相同，滑块的初速度v0应满足的条件．
(3)若滑块Q的初速度v0已满足(2)的条件，现将水平轨道AC向右延伸一段L，要使滑块Q落地点距O点的距离最远，L应为多少？
15．（12分）如图所示，一长为200 m的列车沿平直的轨道以80 m/s的速度匀速行驶，当车头行驶到进站口O点时，列车接到停车指令，立即匀减速停车，因OA段铁轨不能停车，整个列车只能停在AB段内，已知＝1 200 m，＝2 000 m，求：
(1)列车减速运动的加速度的取值范围；
(2)列车减速运动的最长时间．




参考答案

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1、A
【解析】
根据万有引力提供向心力

解得该人造卫星做圆周运动的周期为

人造卫星绕地球做匀速圆周运动的圆的面积为为πr2，所以人造卫星与地心连线在单位时间内所扫过的面积为

解得环月轨道的半径大小为：

A. ，与结论相符，选项A正确；
B. ，与结论不相符，选项B错误；
C. ，与结论不相符，选项C错误；
D. ，与结论不相符，选项D错误。
2、C
【解析】
设变压器原线圈两端的电压为U0、匝数为n0，根据变压器原理可知副线圈n1和n2的电压分别为
，
根据能量守恒
，
整理得

故ABD错误，C正确。
故选C。
3、A
【解析】
A．小球沿轨道下滑做匀加速直线运动，滑至点速度为，下滑过程中有


同理上滑过程中有


根据题意可知，所以

根据加速度的定义式结合牛顿第二定律，可知加速度大小恒定，且满足

A正确；
B．小球下滑过程和上滑过程中的摩擦力大小


根据题意可知，，则，B错误；
C．小球在运动过程中根据速度与位移关系可知，速度与位移不可能为线性关系，所以图像中经过点前后小球与路程的关系图线不是直线，C错误；
D．小球运动过程中摩擦力做功改变小球的机械能，所以图像斜率的物理意义为摩擦力，即

结合B选项分析可知下滑时图像斜率的绝对值小于上滑时图像斜率的绝对值，D错误。
故选A。
4、D
【解析】
物块接触弹簧后，在开始阶段，物块的重力大于弹簧的弹力，合力向下，加速度向下，根据牛顿第二定律得：
mg-kx=ma
得到

a与x是线性关系，当x增大时，a减小；
当弹力等于重力时，物块的合力为零，加速度a=0；
当弹力大于重力后，物块的合力向上，加速度向上，根据牛顿第二定律得
kx-mg=ma
得到

a与x是线性关系，当x增大时，a增大；
若物块接触弹簧时无初速度，根据简谐运动的对称性，可知物块运动到最低点时加速度大小等于g，方向竖直向上，当小球以一定的初速度压缩弹簧后，物块到达最低点时，弹簧的压缩增大，加速度增大，大于g；
A．该图与结论不相符，选项A错误；
B．该图与结论不相符，选项B错误；
C．该图与结论不相符，选项C错误；
D．该图与结论相符，选项D正确；
故选D。
5、D
【解析】
AB、由题，棒中通入的电流与时间成正比，I=kt，棒将受到安培力作用，当安培力大于最大静摩擦力时，棒才开始运动，根据牛顿第二定律得：F-f=ma，而F=BIL，I=kt，得到 BkL•t-f=ma，可见，a随t的变化均匀增大。当t=0时，f=-ma，根据数学知识可知AB错误，故AB错误。
CD、速度图象的斜率等于加速度，a增大，则v-t图象的斜率增大。故C错误，D正确。
故选D。
6、D
【解析】
A.由于在物体B下落的过程中摩擦力做负功，所以系统的机械能不守恒，故A错误；
B.对物体B分析，受到重力和拉力作用，W拉力=△E机，物体B机械能的减少量等于所受拉力做的功，故B错误；
C.A与B为连接体，物体B速度达到最大时，物体A速度也最大，此时A和B的加速度为零，所受合力也为零，对物体B受力分析，绳子的拉力

对物体A受力分析

弹簧弹力

则弹簧伸长了

故C错误；
D.以A和B整体为研究对象，从静止到A和B速度达到最大的过程中，由功能关系可得

代入数据可得

故D正确。
故选D。

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、ACE
【解析】
A．由于时刻，M点正沿轴负方向运动，根据同侧法可知波沿轴正方向运动，A正确；
BC．经过，M点第二次经过平衡位置，根据波形平移法，处质点的振动形式传递至处，所以传播距离为，波速：

周期：

B错误，C正确；
D．经过，质点运动到关于平衡位置对称的位置，因此M质点的位移肯定不为0，D错误；
E．与M质点距离为半波长奇数倍的质点，振动与M点总是相反，因此题中波形图上，与M点振动总是相反的质点有两个，分别为40m和100m处的质点，E正确。
故选ACE。
8、BC
【解析】
A．因轨道I和轨道Ⅱ是探测器两个不同的轨道，则在相等时间内，轨道I上探测器与火星中心的连线扫过的面积与轨道Ⅱ上探测嚣与火星中心的连线扫过的面积不相等，选项A错误；
B．探测器在轨道Ⅱ运动时，轨道半径为3R，则经过O点的加速度等于，选项B正确；
C．探测器从轨道I到轨道Ⅱ要在O点减速，可知在轨道I运动时，经过O点的速度大于v，选项C正确；
D．探测器在轨道Ⅱ与轨道Ⅲ上的周期之比为

则在轨道Ⅱ上第一次由O点到P点与轨道Ⅲ上第一次由O点到Q点的时间之比是

选项D错误。
故选BC。
9、ADE
【解析】
A.液体对固体的浸润，则分子间距小于液体内部，则液面分子间表现为斥力，液面呈现凹形，表面有扩张的趋势，故A正确；
B.当人们感到潮湿时，是因为空气的相对湿度较大，而绝对湿度的大小无法确定，故B错误；
C.单晶体一定具有规则的几何外形，多晶体不一定具有规则的几何外形，故C错误；
D.液体表面分子间距较大，故有张力，使其表面积有收缩到最小的趋势，故D正确；
E.饱和汽压与液体种类和温度有关，水的饱和汽压随温度的升高而增大，故E正确。
故选ADE。
10、AC
【解析】
A．丙向后瞬时喷气后，速度增大，但位置尚未变化，其势能不变，选项A正确；。
B．综合应用牛顿第二定律、功和能的推论。丙飞船向后瞬时喷气后速度增大，之后离开原来轨道，轨道半径变大，不可能沿原轨道追上同一轨道上的乙，选项B错误；
CD．甲受稀薄气体的阻力作用时，甲轨道半径缓慢减小，做半径减小的圆周运动，由可知其动能增大、势能减小、机械能减小，由动能定理可知，即此过程中有阻力做功大小小于引力做功大小，选项C正确，D错误；
故选AC.

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11、0.40 1.0
【解析】
（1）根据在匀变速直线运动中某段时间内的平均速度等于这段时间内中点时刻的瞬时速度，得0.4s末的速度为：
0.2s末的速度为： ，
则木块的加速度为：．
（2）选取木块为研究的对象，木块沿斜面方向的受力：
得：．
【点睛】
解决本题的关键知道匀变速直线运动的推论，在某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，以及会通过实验的原理得出动摩擦因数的表达式．
12、0.735
【解析】
(1)[1]游标为20分度，精确度为0.05mm，游标对齐的格数不估读，则测挡光片的宽度为

(2)[2]调节轨道的倾角轻推小车后使小车拉着钩码和托盘能沿轨道向下匀速下滑，说明小车的合力为零，而撤去托盘m0和钩码m，小车的合力变为

则小车加速从A到B过程中合外力做的功为

[3]光电门挡住光的时间极短，求出的平均速度可认为是小车通过A、B两位置的瞬时速度，有
，
则小车动能的变化量的表达式为


四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13、 (1)2 m/s　方向水平向右　(2)m
【解析】
（1）由于冲量作用，滑块获得的速度为
v0＝＝4 m/s
木板受地面最大摩擦力μ1(m1＋m2)g>μ2m2g，木板不动。
对滑块：
μ2m2g＝m2a2
v02-v2＝2a2L
解得
v＝2 m/s
滑块与挡板碰撞动量守恒：
m2v＝m2v2＋m1v1
能量守恒：

解得
v1＝2m/s，v2＝0
碰后瞬间木板速度为2 m/s，方向水平向右。
（2）碰后滑块加速度不变，
对木板：
μ1(m1＋m2)g＋μ2m2g＝m1a1
设经时间t，两者共速
v1－a1t＝a2t
解得
t＝s
共同的速度
v3＝a2t＝m/s
此过程木板位移
x1＝v1t－a1t2＝m
共速后木板加速度为
μ1(m1＋m2)g－μ2m2g＝m1a3
最后木板静止，设此过程木板位移为x2，
0－v32＝2a3x2
解得
x2＝m
木板在水平面上发生的位移为
x1＋x2＝m。
14、 (1), (2) (3)
【解析】
(1)利用动能定理分别求出到达BC点的速度，利用平抛运动求的水平位移；(2)利用两位移相等即可求得速度；(3)利用动能定理求出平抛运动的速度，有数学关系求的即可.
【详解】
(1)滑块P从A到B的过程中由动能定理可知:
可得：
从B点抛出x1=vBtP

解得：
滑块Q从A到C过程，由动能定理得：
解得：
从C点抛出:，
解得：
(2)要使x1=x2，联立解得:
(3)由动能定理得:
在延伸最右端抛出: ,
距O点的距离为△x=L+x
得:,当时，△x取最大值
【点睛】
本题主要考查了动能定理和平抛运动相结合的综合运用，注意再求极值时数学知识的运用.
15、（1）；（2）66.7s
【解析】
(1) 列车做减速运动的过程中，刹车的距离：，可知加速度越大，位移越小，加速度越小，位移越大；将最大位移和最小位移分别代入公式即可求出加速度的范围；
(2) 当加速度最小时，列车减速的时间最长，由此即可求出．
【详解】
(1) 列车做减速运动到速度为0的过程中，刹车的距离：
，当位移最小时，加速度最大

位移最大时，加速度最小

所以加速度的范围是：；
(2) 由速度公式：v=v0+at可知，列车减速到速度为0的时间：

可知加速度最小时，列车减速的时间最长，为：
．
【点睛】
本题考查了求加速、时间的问题，分析清楚列车运动过程是解题的关键，应用运动直线运动的运动学公式可以解题．