福建省厦门市第一中学2023-2024学年高三上学期10月月考物理试题（Word版附解析）

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一、单项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题只有一个选项符合题目要求）
1. 双人滑运动员在光滑的水平冰面上做表演，甲运动员给乙运动员一个水平恒力F，乙运动员在冰面上完成了一段优美的弧线MN。vM与vN正好成90°角，则此过程中，乙运动员受到甲运动员的恒力可能是图中的（ ）
A. F1B. F2C. F3D. F4
2. “长征七号”A运载火箭于2023年1月9日在中国文昌航天发射场点火升空，托举“实践二十三号”卫星直冲云霄，随后卫星进入预定轨道，发射取得圆满成功。已知地球表面的重力加速度大小为g，地球的半径为R，“实践二十三号”卫星距地面的高度为h（h小于同步卫星距地面的高度），入轨后绕地球做匀速圆周运动，则（ ）

A. 该卫星的线速度大小大于7.9km/sB. 该卫星的动能大于同步卫星的动能
C. 该卫星的加速度大小等于gD. 该卫星的角速度大小大于同步卫星的角速度
3. 小龙同学为参加自行车比赛在操场上练习骑车。当他一个人骑车时，脚蹬踏的频率可以达到3Hz，为了增加训练强度，当他让一名同学坐在后座上时，脚蹬踏的频率最多只能达到2Hz，若小龙用力蹬踏自行车时的驱动力功率相同，则小龙单独骑车和载人时所受的阻力之比为（ ）
A. 4：9B. 2：3C. D. 3：2
4. 如图所示，洗衣机内的漏斗状容器可以绕竖直对称轴匀速转动，质量为的物块B放在容器倾斜侧壁上，倾斜侧壁的倾角为，质量也为的物块A贴在竖直侧壁上，A、B与容器侧壁间的动摩擦因数均为，A、B两物块到转轴的距离分别为，，不计物块的大小，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，要使两物块均相对于容器静止，容器转动的角速度大小范围为（ ）

A. B.
C. D.
二、双项选择题（本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有两个选项符合题目要求，错选得0分，漏选的3分）
5. 如图，两个质量都为m的球A、B用轻绳连接，A球套在水平细杆上（球孔比杆的直径略大），对B球施加水平风力作用，结果A球与B球相对静止一起向右做匀速运动，此时轻绳与竖直方向的夹角为。已知重力加速度为g，则（ ）

A. 对B球水平风力大小等于
B. 杆对A球的支持力大小等于mg
C. 轻绳的拉力大小等于
D. 杆与A球间的动摩擦因数等于
6. 投壶是从先秦延续至清末的中国传统礼仪和宴饮游戏，《礼记传》中提到：“投壶，射之细也。宴饮有射以乐宾，以习容而讲艺也。”如图所示，甲、乙两人沿水平方向各投出一支箭，箭尖插入壶中时与水平面的夹角分别为和；已知两支箭质量相同，忽略空气阻力、箭长、壶口大小等因素的影响，，。下列说法正确的是（ ）

A. 若两人站在距壶相同水平距离处投壶，甲所投箭的初速度比乙的小
B. 若两人站在距壶相同水平距离处投壶，乙所投的箭在空中运动时间比甲的长
C. 若箭在竖直方向下落的高度相等，则甲所射箭落入壶口时速度比乙大
D. 若箭在竖直方向下落的高度相等，则甲投壶位置距壶的水平距离比乙大
7. 两根长度均为l的刚性轻杆，一端通过质量为m的球形活动铰链连接，此球为A球，另一端与质量均为m的B、C小球相连。将此装置的两杆并拢，铰链向上竖直地放在桌上，右边距离C球处有一面竖直墙面，因受微小扰动两杆分别向两边滑动，A球下降，致使C球与墙面发生弹性碰撞，两杆始终在同一竖直面内，不计一切摩擦，各球直径都比杆长l小得多，重力加速度取g，从A球开始运动到A球落地前瞬间这一过程，下列说法正确的是（ ）

A. 整个运动过程中系统机械能守恒，系统动量守恒
B. C球碰撞竖直墙面前瞬间速度大小为
C. A球落地前瞬间，三球速度相同
D. A球落地前瞬间，A球的速度方向沿斜左下方
8. 小明设计了一个弹球游戏装置，如图所示，ABCD为四分之三圆弧轨道，A端通过竖直过渡轨道PA与弹射装置相连，D端通过水平过渡轨道DE与水平轨道EG相连，两过渡轨道稍微错开，管径很小的圆形细管OFO'与轨道EG相切于O点，细管底部进出口O、O'，稍微错开，整个轨道固定于同一竖直平面内，各段轨道间均平滑连接。现有一小球（可视为质点）被压缩的轻弹簧从P点弹出后沿轨道运动。已知小球质量m=0.2kg，轨道ABCD的半径r=0.1m，细管OFO'的圆半径R=0.2m，P、A两点间的高度差h=0.5m，O、E两点间的距离L=1m，O、G两点间的距离足够大，小球与轨道EG间的动摩擦因数，其余轨道均光滑，弹簧的形变始终不超过其弹性限度，小球运动时始终未脱离轨道。重力加速度g取。下列说法正确的是（ ）

A. 若弹簧弹性势能，则小球恰能通过B点
B. 若弹簧弹性势能，则小球小球恰好到达F点
C. 若弹簧弹性势能在满足，则小球最终停在EO段
D. 若弹簧弹性势能，则弹簧弹性势能与小球最终停下的位置坐标x（以O点为坐标原点，O点指向G点的方向为正方向建立x轴）的关系
三、解答题（共60分，填空题按要求填在答卷的相应空格，计算题规范地解答在答卷空白处）
9. 一航空兴趣小组自制一带动力飞行器。小组开始让飞行器悬停在空中，某次测得从高处竖真向下运动范围内，飞行器所受作用力F与下降的高度h关系如图所示。设飞行器总质量为m不变，取向下方向为正方向，重力加速度为g。飞行器下落过程中，飞行器下降过程中，飞行器机械能________（填“增加”或“减小”）（用m，，g表示）

10. 轻弹簧的两端分别与物块A、B相连，它们静止在光滑水平地面上。现使质量为m的物块A以水平向右的速度开始运动，如图甲所示，并从此时刻开始计时。两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示。根据图中信息可得，物体B的质量为________；弹簧最大弹性势能为________。

11. 如图所示，卫星甲、乙均绕地球做匀速圆周运动，轨道平面相互垂直，乙的轨道半径是甲的倍，则乙卫星周期是甲卫星周期________倍。将两卫星和地心在同一直线且甲、乙位于地球同侧的位置称为“相遇”，则从某次“相遇”后，甲绕地球运动15圈的时间内，甲、乙卫星将再“相遇”________次。

12. 某实验小组的甲、乙同学利用如图所示的（a）、（b）实验装置，分别进行“探究平抛运动的特点”实验。

（1）甲同学采用如图（a）所示装置。用小锤击打弹性金属片，金属片把A球沿水平方向弹出，同时B球被松开自由下落，甲同学只听到一次球落地发出的撞击声，改变小锤打击的力度，即改变A球被弹出时的速度，仍然只听到一次球落地声音，此现象说明A球________；
（2）乙同学利用手机的频闪拍照功能，得到如图（b）所示的小球做平抛运动频闪照片，小球在半抛运动中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，图中每个小方格的边长L=2.5cm，重力加速度g=10m/s3，则手机拍照曝光时间间隔为________s，小球经过c点时的速度大小________m/s（，结果均保留三位有效数字）；
13. 某同学用如图（a）所示的装置测量物块与桌面之间的动摩擦因数。已知物块与固定斜面之间的动摩擦因数为0.2，斜面与水平桌面平滑对接于O点，斜面的倾角为37°。将物块从距O点距离为L处静止释放，最终物块停在桌面上距O点距离为x处。多次改变L，测量对应的x。

（1）为完成本实验，需要选用的器材是________。
A．天平 B.弹簧测力计 C.毫米刻度尺
（2）该同学得到了7组实验数据，如下表所示。在图（b）所示的坐标纸上已经描好了7组数据点，请在答题卡上的坐标纸中作出x-L图像____。
（3）由图像可得，物块与桌面之间的动摩擦因数________。（已知，，结果保留2位有效数字）

14. “蹦极”是一项勇敢者运动，如图所示，某人用弹性橡皮绳拴住身体从高空P处自由下落，在空中感受完全失重的滋味。此人质量为50kg，橡皮绳原长45m，人可看成质点，且此人从P点自静止下落到最低点所用时间9s；重力加速度g取，不计空气阻力。
（1）此人下落到橡皮绳刚伸直（原长）时，人的动量大小是多少？
（2）橡皮绳开始伸直到人下落到最低点的过程中弹力F-t图像如图所示，求图像中阴影部分的面积大小。

15. 如图所示，质量均为m的物块A、B用轻弹簧连接并竖直放置，轻绳绕过分别固定在同一水平面上O、E两点的定滑轮一端与物块A相连，另一端与质量为的小球C相连，小球C套在水平固定、粗细均匀的光滑直杆上。开始时，小球C锁定在直杆的P点，连接小球的轻绳与水平方向的夹角为，物块B对地面的压力恰好为零。某时刻解除对小球C的锁定，同时对小球C施加一个水平向右、大小为F的恒力，小球C运动到直杆Q点时的速度达到最大，OQ与水平方向的夹角也为，D点为P、Q两点的中点，P、Q两点间的距离为L，E点在物块A的正上方，小球C运动过程中轻绳始终处于拉直状态，弹簧始终在弹性限度内。忽略两定滑轮的大小，已知重力加速度大小为g，sin53°=0.8，cs53°=0.6。求：
（1）小球C从P点运动到D点的过程中，合外力对物块A做的功；
（2）小球C运动到Q点时物块A速度大小；
（3）小球C运动到Q点时物块A加速度。

16. 如图所示，一水平传送带以v=3m/s的速度顺时针转动，其左端A点和右端B点分别与两个光滑水平台面平滑对接，A、B两点间的距离L=4m。左边水平台面上有一被压缩的弹簧，弹簧的左端固定，右端与一质量为的小物块甲相连（物块甲与弹簧不拴接，滑上传送带前已经脱离弹簧）。右边水平台面上有一个倾角为45°，高为的固定光滑斜面（水平台面与斜面由平滑圆弧连接），斜面的右侧固定一表面光滑的水平桌面，桌面与水平台面的高度差为。桌面左端依次叠放着一长木板（厚度不计）和质量为的小物块乙，桌面上右端固定一弹性竖直挡板，木板与挡板碰撞会原速率返回。现将物块甲从压缩弹簧的右端由静止释放，物块甲离开斜面后恰好在它运动的最高点与物块乙发生弹性碰撞（碰撞时间极短）。物块甲、乙均可视为质点，已知小物块甲与传送带之间和小物块乙与木板之间的动摩擦因数均为，重力加速度g取。求：
（1）物块甲运动到最高点时速度大小；
（2）弹簧最初储存的弹性势能；
（3）若木板的质量为，物块乙恰好未滑离木板，求木板的长度；
（4）若木板的质量为，木板与挡板仅能发生两次碰撞，求挡板与木板距离的范围为多少。
次数
1
2
3
4
5
6
7
L/cm
5.00
10.00
15.00
20.00
25.00
30.00
35.00
x/cm
4.25
8.65
12.20
16.80
23.00
27.80
32.50