河南省焦作市第四中学2023-2024学年高三上学期9月月考物理试卷

这是一份河南省焦作市第四中学2023-2024学年高三上学期9月月考物理试卷，共9页。试卷主要包含了择选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
第I卷（选择题）
一、择选题（每题4分，共48分。其中1-8为单选，9-12为多选，少选得2分，错选得0分）
1．2022年7月24日14时22分，我国在文昌航天发射中心用长征五号B遥三运载火箭，成功将问天实验舱发射升空，问天实验舱成功对接于天和核心舱前向端口，若天和核心舱距离地面的高度为h，地球半径为R，卫星绕地球运动的周期为T，下列说法正确的是（ ）
A．2022年7月24日14时22分为时刻
B．研究天和核心舱的周期时不能把天和核心舱看成质点
C．天和核心舱绕地球运动一周，其位移大小为
D．天和核心舱绕地球运动一周，其平均速度大小为
2．历史上，为了研究匀变速直线运动的规律，物理学家们付出了艰辛的探索，伽利略曾经将匀变速直线运动与几何图形巧妙的联系在一起，如图所示，表示物体由静止开始加速的时间，将其分成等间距则表达经过相同的时间间隔，链接，，则居于、中间的平行线段可以用来描述（ ）
A．路程大小
B．加速度大小
C．位移大小
D．速度大小
3．如图所示，用极薄的塑料膜片制成三个完全相同的水球紧挨在一起水平排列，子弹可视为在水球中沿水平方向做匀变速直线运动，恰好能穿出第三个水球，则可以判定（忽略薄塑料膜片对子弹的作用）（ ）
A．子弹在每个水球中运动的时间之比为t1∶t2∶t3＝1∶1∶1
B．子弹在每个水球中运动的时间之比为t1∶t2∶t3＝1∶∶
C．子弹在穿入每个水球时的速度之比为v1∶v2∶v3＝3∶2∶1
D．子弹在穿入每个水球时的速度之比为v1∶v2∶v3＝∶∶1
4．射箭是奥运会比赛项目之一，如图甲为运动员射箭的场景。已知弓的顶部跨度为l，弦均匀且弹性良好，其自由长度为l。发射时弦和箭可等效为图乙，假设弓的跨度保持不变，即箭在弦的正中间，弦夹在更多课件教案等低价滋源(一定远低于各大平台价格)请 家 威杏 MXSJ663 类似动滑轮的附加装置上，将箭发射出去。已知弦的劲度系数为k，发射箭时弦的最大长度为（弹性限度内），则箭被发射瞬间所受的最大弹力为（设弦的弹力满足胡克定律）（ ）
第5题图
A．klB．C．D．2kl
5．如图所示，有一质量不计的杆AO，长为R，可绕A自由转动。用绳在O点悬挂一个重为G的物体，另一根绳一端系在O点，另一端系在以O点为圆心的圆弧形墙壁上的C点。当点C由图示位置逐渐向上沿圆弧CB移动过程中（保持OA与地面夹角θ不变），OC绳所受拉力的大小变化情况是( )
6．如图所示，某学习小组将两绿色乒乓球放在两塑料盒中，上面塑料盒盛满水，下面塑料盒是空的，然后用细线将乒乓球分别系于塑料盒的上、下底部，当塑料盒静止时，细线均伸直处于竖直方向，现使两塑料盒以一定加速度一起向右匀加速运动，则此时P、Q两球相对塑料盒（ ）
A．P球向右偏移
B．两球均向左偏移
C．Q球向右偏移
D．两球均向右偏移
7．如图所示，在桌面上有质量分别为M、m的两个物块，它们由同一种材料制成，现用力F推物块m，使M、m两物块在桌面上一起向右加速。当桌面光滑时，加速度大小为，M、m间的相互作用力大小为；当桌面粗糙时，加速度大小为，M、m间的相互作用力大小为。下列关系式正确的是（ ）
A． B．
C． D．
8．如图所示：一宇航员在太空用跑步机跑步，宇航员与跑步机垂直，宇航员将橡皮绳一端系在腰间，另一端固定于舱体，橡皮绳与跑步机的夹角为60°，跑步过程中橡皮绳长度及橡皮绳与跑步机夹角不变。宇航员在太空中完全失重，设宇航员的质量为70kg，在橡皮绳的作用下，宇航员有与在地面跑步完全一样的体验。已知橡皮绳的劲度系数为3500N/m，取地球表面的重力加速度大小g＝10m/s2，则下列说法正确的是（ ）
A．橡皮绳被拉长了0.2m
B．跑步机对宇航员的静摩擦力大小为350N
C．跑步机对宇航员的支持力大小为700N
D．宇航员对跑步机的静摩擦力方向向左
9．传送带是一种常用的运输工具，它被广泛地应用于车站、机场等．如图所示为水平传送带模型，水平部分长为L，传送带正在以速度v匀速运动．现在其左端无初速度释放一小木块，若木块与传送带间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，则木块从左端运动到右端的时间可能是（ ）
A． B．
C． D．
10．观察水龙头，在水龙头出水口处水的流量（单位时间内通过任一横截面的水的体积）稳定时，发现水流如果不太大，则从水龙头中连续流出的水会形成一水柱，现测得高为H的水柱上端横截面积为S1，下端横截面积为S2，重力加速度为g，以下说法正确的是（ ）
A．水柱上粗下细 B．水柱上下均匀
C．该水龙头的流量是S1S2 D．该水龙头的流量是
11．打印机在正常工作的情况下，进纸系统能做到每次只进一张纸。进纸系统的结构示意图如图所示，设图中刚好有20张相同的纸，每张纸的质量均为m，搓纸轮按图示方向转动并带动最上面的第1张纸向右运动，搓纸轮与纸张之间的动摩擦因数为1，纸张与纸张之间、纸张与底部摩擦片之间的动摩擦因数均为μ2，工作时搓纸轮给第1张纸压力大小为F。打印机正常工作时，下列说法正确的是（ ）
A．第2张纸受到第3张纸的摩擦力方向向左
B．第10张纸与第11张之间的摩擦力大小可能为μ2（F＋10mg）
C．第20张纸与摩擦片之间的摩擦力为μ2（F＋mg）
D．若μ1＝2，则进纸系统不能进纸
12．如图所示，质量均为m的A，B两物体叠放在竖直弹簧上并保持静止，用大小等于mg的恒力F向上拉B，运动距离为h时，B与A分离。下列说法正确的是（ ）
A．B与A刚分离时，弹簧长度等于原长
B．B与A刚分离时，它们的加速度为g
C．弹簧的劲度系数等于
D．在B与A分离之前，它们做加速直线运动
第II卷（非选择题）
二、实验题（每空2分，共16分）
13．（8分）某物理兴趣小组用橡皮筋、同种一元硬币、刻度尺、塑料袋、支架等，设计了如图（a）所示的实验装置，测量冰墩墩玩具的质量。主要实验步骤如下：
（1）查找资料，得知每枚硬币的质量为；
（2）将硬币以5枚为一组逐次加入塑料袋，测量每次稳定后橡皮筋的长度l，记录数据如下表：
（3）根据表中数据在图（b）上描点，绘制图线；___________
（4）取出全部硬币，把冰墩墩玩具放入塑料袋中，稳定后橡皮筋长度的示数如图（c）所示，此时橡皮筋的长度为___________；
（5）由上述条件得冰墩墩玩具的质量为___________g（结果保留3位有效数字）。
（6）取重力加速度，可求得橡皮筋的劲度系数为___________（结果保留3位有效数字）。
14．（8分）疫情期间“停课不停学”，小勇同学在家改进了“探究小车加速度与力关系”的实验装置，如图，长木板置于水平桌面上，一端系有砂桶的细绳通过动滑轮与固定的“力传感器”相连，“力传感器”可显示绳中拉力的大小，改变桶中砂的质量进行了多次实验。完成下列问题：
（1）实验时，下列操作或说法正确的________；
A．调节定滑轮高度，确保连接“力传感器”的细绳与桌面平行
B．本实验不需要平衡摩擦力
C．为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量
D．选用电磁打点计时器比选用电火花打点计时器实验误差小
（2）实验中得到一条纸带，相邻计数点间有四个点未标出，各计数点到点的距离如图乙所示。电源的频率为50Hz，则小车运动的加速度为___________；（保留三位有效数字）
（3）以拉力传感器的示数为横坐标，以加速度为纵坐标，画出的图像可能正确的是___________；
A．B．C．D．
（4）现以拉力传感器的示数为横坐标，加速度为纵坐标，画出图像，求出其“斜率”为，则小车的质量等于___________（用字母表示）。
三、解答题（共36分）
15．（8分）屋檐定时滴出水滴，当第5滴正欲滴下时，第1滴已刚好到达地面，而第3滴与第2滴正分别位于高0.6m的窗户的上、下沿，问：
（1）此屋檐离地面多少；
（2）滴水的时间间隔是多少。
16．（10分）强行超车是道路交通安全的极大隐患之一、如图是汽车超车过程的示意图，汽车甲和货车均以36 km/h的速度在平直路面上匀速行驶，其中甲车车身长L1=4 m、货车车身长L2=4 m，货车在甲车前s=4 m。若甲车司机发现附近无其他车辆后开始加速从货车左侧超车，加速度大小为2 m/s2。假定货车速度保持不变，汽车车尾超过货车车头4 m后完成超车，不计车辆变道的时间及车辆的宽度。求：
（1）甲车完成超车至少需要多长时间；
（2）若甲车开始超车时，看到道路正前方的乙车迎面驶来，此时二者相距110 m，乙车速度为54 km/h。甲车超车的整个过程中，乙车速度始终保持不变，请通过计算分析，甲车能否安全超车。
17．（10分）如图所示，传送带与地面夹角θ＝37°，从A到B长度为L＝16 m，传送带v0＝10 m/s的速率逆时针转动。在传送带上端A无初速度地放一个质量为m＝0.5 kg的黑色煤块，它与传送带之间的动摩擦因数为μ＝0.5。煤块在传送带上经过会留下黑色痕迹。已知sin 37°＝0.6，g＝10 m/s2，求：
（1）煤块从A到B的时间；
（2）煤块从A到B的过程中传送带上形成痕迹的长度。
18．（8分）如图所示，质量为 m1的小铁块和质量为 m2的长木板静止叠放在水平地面上，铁块位于木板的最左端，m1=m2=m，木板长为 L，铁块可视为质点。铁块与长木板间的动摩擦因数为 μ1=3μ（μ 为已知常数），长木板与地面间的动摩擦因数为 μ2=μ，且最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，重力加速度为g。现对铁块施加一个水平向右的恒定拉力F，求解下列问题。
（1）若F=7μmg，求铁块需经过多长时间才能离开木板？
（2）为使铁块能离开木板且离开木板时，相对于地面的速度最小，F应该为多大？
物理参考答案
1．A 2．D 3．D
4．B
【详解】弦的张力
由力的合成得弦对箭的作用力
F′＝2Fcsθ
又
（θ为箭与弦的夹角）
解得
5． C
【解析】 对G分析，G受力平衡，则拉力等于重力；故竖直绳的拉力不变；
再对O点分析，O受绳子的拉力OA的支持力及OC的拉力而处于平衡；受力分析如图所示；
将F和OC绳上的拉力合力，其合力与G大小相等，方向相反，则在OC上移的过程中，平行四边形的对角线保持不变，平行四边形发生图中所示变化，则由图可知OC的拉力先减小后增大，图中D点时力最小。
6．A
【详解】由两种介质组成的系统，密度大的惯性大，当系统向右匀加速运动时，密度小的向右偏移，密度大的向左偏移；
塑料的密度小于水的密度，塑料球P向右偏移，水向左偏移；
塑料的密度大于空气的密度，空气向右偏移，塑料球Q向左偏移。A正确，BCD错误。
7．C
8．C
【详解】A．宇航员处于完全失重状态，由于他在跑步机上跑步与在地面跑步有完全一样的体验，可知
可得弹簧的伸长量为
A错误；
BC．对宇航员进行受力分析可知，所受摩擦力为
所受支持力为
B错误，C正确；
D．宇航员受到跑步机的静摩擦力方向向左，根据牛顿第三定律，他对跑步机的静摩擦力方向向右，D错误。
9．ACD
【分析】木块沿着传送带的运动可能是一直加速，也可能是先加速后匀速，对于加速过程，可以先根据牛顿第二定律求出加速度，然后根据运动学公式求解运动时间．
【详解】若木块沿着传送带的运动是一直加速，根据牛顿第二定律，有μmg=ma；根据位移时间公式，有：L=at2，解得t=，故C正确．若一直加速到达另一端的速度恰好为v，则有L＝t，解得t=，故D正确，B错误．若先加速后匀速，则匀加速运动的时间，匀速运动的时间，则总时间t=t1+t2＝．故A正确．故选ACD．
10．AC
【详解】AB．设水在水柱上端处速度大小为v1，流到水柱下端处的速度为v2，则有
设极短时间为Δt，在水柱上端处流出的水的体积为
V1=v1Δt·S1
流到水柱下端处的体积为
V2=v2Δt·S2
由题意可知
V1=V2
解得
v1S1=v2S2
因为v1S2，故水柱上粗下细，A正确，B错误；
CD．联立AB解析中的表达式，可解得
则该水龙头的流量为
11．ACD
【详解】A．第2张纸相对第3张纸向右运动，所以第2张纸受到第3张纸的摩擦力方向向左，选项A正确；
BC．工作时搓纸轮给第1张纸压力大小为F，第1张纸对第2张纸的压力为F＋mg，所以第2张以下的纸没有运动，只有运动趋势，所以第2张以下的纸之间以及第20张纸与摩擦片之间的摩擦力均为静摩擦力，大小均为μ2（F＋mg），选项B错误，C正确；
D．搓纸轮与第1张纸之间的摩擦力为μ1F，第1张纸受到第2张纸的滑动摩擦力为μ2（F＋mg），若μ1＝μ2，则有
μ1F110 m
故假设不成立，不能安全超车。
17．（1）2 s；（2）5 m
（1） 煤块向下做匀加速运动，由牛顿第二定律可得
mgsin θ＋μmgcs θ＝ma1
代入数值可得
a1＝10 m/s2
设经过时间t1 煤块和传送带速度达到相同
设下滑距离为x1，由运动学公式

因为μ＝0.5