2023-2024学年四川省南充市高三（上）月考物理试卷（10月份）

这是一份2023-2024学年四川省南充市高三（上）月考物理试卷（10月份），共18页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
1．（6分）A、B、C、D四个物体做直线运动，它们运动的x﹣t、v﹣t、a﹣t图象如图所示，已知物体在t＝0时的速度均为零（ ）
A．B．
C．D．
2．（6分）2021年5月28日，中科院合肥物质科学研究院升级改造后的可控核聚变装置创造了新的世界纪录。已知该装置内部发生的核反应方程为H+He+X，氘核的质量为m1，氚核的质量为m2，氦核的质量为m3，反应中释放的能量为E，光速为c，则下列说法正确的是（ ）
A．X是质子
B．X的质量为m1+m2﹣m3﹣
C．该反应属于α衰变
D．氦核的比结合能与氚核的比结合能相同
3．（6分）水平地面上质量为1kg的物块受到水平拉力F1、F2的作用，F1、F2随时间的变化如图所示，已知物块在前2s内以5m/s的速度做匀速直线运动，取g＝10m/s2，则（ ）
A．物块与地面的动摩擦因数为0.2
B．3s末物块受到的摩擦力大小为4N
C．5s末物块受到的摩擦力大小为1N
D．5s末物块的加速度大小为3m/s2
4．（6分）中国科学院紫金山天文台近地天体望远镜发现了一颗近地小行星，这颗近地小行星直径约为43m。已知地球半径约为6400km，若该小行星与地球的第一宇宙速度之比约为（ ）
A．10﹣15B．10﹣16C．10﹣17D．10﹣18
5．（6分）如图，半径为R、质量为m的半圆柱体A放在粗糙的水平地面上，A与竖直墙面间有一半径为R、质量为m的光滑圆柱体B，使A、B仍保持静止状态，半圆柱体A的圆心距竖直墙面的最远距离为2R。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力（ ）
A．B．C．D．
（多选）6．（6分）某班物理兴趣小组在研究三力作用下的平衡问题时，设计了如图所示的简单而常见的情景模型：将一可视为质点的质量为m的小球用轻质柔软的细线悬挂于天花板上的O点，在外力F、细线拉力FT和重力mg的作用下处于平衡状态。细线与竖直方向的夹角为θ，与F的夹角为α，开始时F水平。小组成员经过讨论形成了如下结论（ ）
A．保持θ角及小球位置不变，逐渐缓慢减小α角直至F竖直向上，则F、FT都逐渐减小
B．保持F水平，逐渐缓慢增大θ角，则F、FT都逐渐增大
C．保持α角不变，逐渐缓慢增大θ角，直至悬线水平，则FT逐渐减小，F逐渐增大
D．只增加细线的长度，其他条件不变，F、FT都减小
（多选）7．（6分）如图所示，劲度系数为k的轻弹簧的一端固定在墙上，另一端与置于水平面上质量为m的物体A连接（另有一个完全相同的物体B紧贴着A，不粘连），在弹性限度内弹簧长度被压缩了x0，此时物体A、B静止。撤去F后，物体A、B开始向左运动，已知重力加速度为g（ ）
A．撤去F瞬间，物体A、B的加速度大小为（﹣μg）
B．撤去F后，物体A和B先做匀加速运动，再做匀减速运动
C．物体A、B一起向左运动距离（x0﹣）时获得最大速度
D．若物体A、B向左运动要分离，则分离时向左运动距离为（x0﹣）
（多选）8．（6分）如图所示，水平转台上的小物体a、b通过弹簧连接，并静止在转台上（即在每个转速下可认为是匀速转动），已知a、b的质量分别为m、2m，a、b与转台的动摩擦因数均为μ，已知弹簧的原长为r，劲度系数为k，以下说法中正确的是（ ）
A．当a受到的摩擦力为0时，b的摩擦力指向圆心
B．当b受到的摩擦力为0时，a的摩擦力指向圆心
C．物体a和b同时相对转台发生滑动，当a、b相对转台静止时，允许的最大角速度为
D．物体b先相对转台发生滑动，当a、b均相对转台静止时，允许的最大角速度为
三、非选择题：共174分，第22～32题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33～38题为选考题，考生根据要求作答。
9．（6分）为了探究物体质量一定时加速度与力的关系，某同学设计了如图1所示的实验装置，其中M包括小车和与小车固定连接的滑轮
（1）实验时，一定要进行的操作是 。
A．将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力
B．用天平测出钩码的总质量
C．为减小误差，实验中一定要保证m远小于M
D．小车靠近打点计时器，先通电源、再放小车，打出一条纸带
（2）如图为实验中打出的一条纸带的一部分，从比较清晰的点迹起，在纸带上标出了连续的5个计数点A、B、C、D、E，测出各计数点到A点之间的距离，如图2所示。已知打点计时器接在频率为50Hz的交流电源两端 m/s2（结果保留2位有效数字）。
（3）该同学以弹簧测力计的示数F为横轴，加速度a为纵轴，画出的a﹣F图线是一条直线，图线与横轴的夹角为θ，求得图线的斜率为k 。
A．
B．﹣m
C．﹣m
D．
10．（9分）为研究一只额定电压为2.5V、额定电流为0.4A的小灯泡的伏安特性，要求测量尽量准确，器材除小灯泡、开关S、导线外
A．电池组（电动势E＝3V，内阻r＝1Ω）；
B．电流表A1（量程500mA，内阻约0.5Ω）；
C．电流表A2（量程3mA，内阻r＝10Ω）；
D．电阻箱R1（阻值0～999.9Ω）；
E．电阻箱R2（阻值0～99.9Ω）；
F．滑动变阻器R3（阻值0～10Ω）；
G．滑动变阻器R4（阻值0～200Ω）；
（1）为测电压，需将A2表改装为量程2.7V的电压表，上述器材中，电阻箱应选 （填写所选器材后的字母）；
（2）为了测量尽量准确，请在图示虚线框图1内画出实验电路图；
（3）根据所设计的电路研究小灯泡的伏安特性。具体操作为：利用A1、A2表测得多组数据，并作出I2﹣I1图线如图2。（图中纵轴I2为A2表的示数值，横轴I1为A1表的示数值）
①由图可知，当通过小灯泡的电流为0.3A时，小灯泡的实际功率为 W（结果取两位有效数字）；
②若将小灯泡直接接在一个电动势E＝2.7V，内阻r＝2Ω的电池两端，小灯泡的实际功率为 W（结果取两位有效数字）。
11．（12分）如图所示的是竖直面内小球做平抛运动时频闪照片的一部分，其中O、A、B、C是四个连续的频闪位置。取小球位于O点时的球心位置为坐标原点建立直角坐标系，经测量得到B点的坐标为（x1，y1），C点的纵坐标为2y1，重力加速度为g。求：
（1）频闪周期T；
（2）该平抛小球的水平速度大小v0；
（3）该小球抛出点O'的位置坐标（x0，y0）。
12．（20分）如图所示，粗糙水平地面上静止放着相距d＝1m的两块相同长木板A、B，每块木板长L＝9m1＝0.2．一可视为质点的物块C以v0＝10m/s的初速度水平向右滑上木板A的左端，C的质量为每块木板质量的2倍，C与木板的动摩擦因数μ2＝0.4．若A．B碰后速度相同但不粘连，碰撞时间极短，最大静摩擦力等于滑动摩擦力2．求：
（1）木板A经历多长时间与木板B相碰？
（2）物块C刚滑离木板A时，A的速度大小；
（3）A、B最终停下时，两者间的距离。
（二）选考题：共45分。[物理——选修3-4]（15分）
（多选）13．（5分）如图所示，实线是沿x轴传播的一列简谐横波在t＝0时刻的波形图，x＝4cm处的质点P恰在平衡位置，则下列说法正确的是（ ）
A．这列波沿x轴负方向传播
B．质点P在t＝0时刻速度方向沿y轴正方向
C．质点P在t＝0.2s时刻的位移为﹣cm
D．质点P在0～0.6s时间内经过的路程为0.32m
E．质点P在t＝0.4s时刻速度方向与加速度方向相同
14．（10分）如图是截面为扇形的柱体玻璃砖，扇形截面的圆心角为60°，半径为R，平面NOO'N'经过特殊处理，可以将射到它上面的光线全部吸收。M与平面OMN平行的平行光线照射在整个MOO'M'平面上，折射角为30°，这些光线只有一部分能从弧面MNN'M'射出，求；
（1）入射角θ；
（2）弧面MNN'M'上能射出光线的面积。
参考答案与试题解析
一、选择题：本题共8小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，第1～5题只有一项符合题目要求，第6～8题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对
1．【分析】物体做单向直线运动时位移一直增大，速度方向不变，根据图象逐项分析即可．
【解答】解：A、由位移﹣时间图象可知，总位移为零；
B、由速度﹣时间图象可知，2﹣4s沿负方向运动，6s内总位移为零；
C、由图象可知：物体在第1s内做匀加速运动，2s末速度减为4，是单向直线运动，故C正确；
D、由图象可知：物体在第1s内做匀加速运动，2s末速度减为5，不是单向直线运动。
故选：C。
【点评】图象是我们高中物理研究运动的主要途径之一，应熟知其特征，难度不大，属于基础题．
2．【分析】核反应过程中质量数守恒，电荷数守恒，可知X是中子；核反应过程中存在质量亏损，根据质能方程可知核反应过程中的质量亏损，再解得X的质量；该反应属于轻核聚变。
【解答】解：A、根据质量数守恒和电荷数守恒知X的电荷数为Z＝1+1﹣5＝0，所以X为中子；
B、设X的质量为m4，根据质能方程得
解得：，故B正确；
C、该反应属于氢核聚变；
D、核反应方程式中，所以氦核的比结合能大于氚核的比结合能。
故选：B。
【点评】本题考查爱因斯坦质能方程，解题关键掌握核反应方程的守恒关系，注意质能方程的运用。
3．【分析】已知物块在前2s内以4m/s的速度作匀速直线运动，合力为零，根据平衡条件和摩擦力公式求动摩擦因数。根据牛顿第二定律求5s末物块的加速度大小。
【解答】解：A、在0﹣2s内物体匀速运动
摩擦力大小f＝F4﹣F2＝3N
则
故A错误；
BC、8s后物体做减速运动
则经过
即在8s+2.5s＝2.5s末速度减为零，3s末物块受到的摩擦力大小为3N，大小为
6N﹣5N＝6N
故C正确，B错误；
D、物体停止后，则物体不再运动，故的加速度为零。
故选：C。
【点评】本题首先考查读图能力，其次要根据物体的受力情况能分析物体的运动情况，这是解决本题的基础。求摩擦力时，一定要分析清楚物体的运动状态，确定是静摩擦力还是滑动摩擦力，再选择解答方法。
4．【分析】根据万有引力提供向心力，分析速度，结合题中数据，求质量比。
【解答】解：根据万有引力提供向心力
解得第一宇宙速度
所以
行星与地球的半径之比为
它们的第一宇宙速度之比为
故行星和地球的质量之比约为，故C正确。
故选：C。
【点评】本题考查学生对万有引力提供向心力规律的掌握，比较基础。
5．【分析】对AB整体、B受力分析，根据平衡条件列平衡等式，同时结合几何关系，求半圆柱体A与地面间的动摩擦因数。
【解答】解：对AB整体受力分析，如图：
根据平衡条件，地面对A的支持力FN地＝2mg
摩擦力f＝FN墙
对B受力分析，如图：
根据几何关系可知
θ＝30°
根据平衡条件
FN墙＝mgtan30°
又
f＝μFN地
联立解得
，解得μ＝，ABC错误。
故选：D。
【点评】本题解题关键是掌握整体法和隔离法，并通过整体法和隔离法分别对物体进行受力分析。
6．【分析】对小球进行受力分析，根据角度的变化结合三角函数的相关知识分析出力的变化趋势。
【解答】解：A、对小球受力分析
其中，θ角保持不变，F最小，FT逐渐减小，F先减小后增大；
B、保持F水平，则
F＝mgtanθ，
θ角增大时，F、FT都逐渐增大，故B正确；
C、保持α角不变，细线和拉力F的方向都逆时针转动
F水平时FT最大，FT水平时F最大，所以FT逐渐减小，F逐渐增大；
D、只增加细线的长度、FT都没有影响，故D错误；
故选：BC。
【点评】本题主要考查了共点力的平衡问题，熟悉物体的受力分析，根据几何关系即可完成解答。
7．【分析】A、通过受力分析，根据牛顿第二定律求出加速度大小；
BC、通过受力分析，结合牛顿第二定律，分析物体的运动状态，进而分析最大速度时运动的距离；
D、根据物体刚要分离的临界条件，求出此时弹簧的弹力，进而求出分离时物体向左运动的距离。
【解答】解：A、撤去F瞬间、B为研究对象，在撤去F瞬间弹簧弹力不变，有
kx0﹣μ•2mg＝5ma
整理可得物体A、B的加速度大小a＝（，故A正确；
BC、撤去F后，弹力要减小，根据牛顿第二定律可知，
当加速度减为零，即kx2＝μ•2mg时物体A和B的速度最大，此时弹簧压缩量为x1＝，物体A0﹣x1＝x3﹣，故B错误；
D、若物体A，则分离时A，对B有
μmg＝ma
对A有
μmg+kx＝ma
整理可知x＝0，此时弹簧处于自然伸长状态、B向左运动了x2，故D错误。
故选：AC。
【点评】在分析涉及弹簧弹力问题时，要注意弹簧的弹力不能发生突变。
8．【分析】合力提供向心力，结合选项条件分析物体所受合力。
【解答】解：A、由题意可知，对a由牛顿第二定律可得kr＝mrω2，所以对b由牛顿第二定律满足所以此时b的摩擦力指向圆心；
B、同理当b受到的摩擦力为0时2，所以对a由牛顿第二定律满足即此时a的摩擦力背离圆心；
CD、对a分析知，满足对b分析知，满足，可以看出ωa＞ωb，即物体b先相对转台发生滑动，且当a，允许的最大角速度为，D正确；
故选：AD。
【点评】本题考查匀速圆周运动合力提供向心力，学生应结合条件分析向心力来源。
三、非选择题：共174分，第22～32题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33～38题为选考题，考生根据要求作答。
9．【分析】将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力；弹簧测力计能测出小车的拉力，则不需要用天平测出钩码的总质量，也不需要保证m远小于M；开始实验时，小车应靠近打点计时器，先通电源、再放小车，打出一条纸带，同时记录弹簧测力计的示数
【解答】解：（1）A、将带滑轮的长木板右端垫高，使得小车受到的拉力为合力。
BC、因为有弹簧测力计能测出小车的拉力，也不需要保证m远小于M。
D、开始实验时，先通电源，打出一条纸带，故：D正确。
故答案为：AD。
（2）因为f＝50Hz，则T＝，故相邻两计数点间的时间间隔为得：t＝5×4.02s＝0.1s
（3）设弹簧测力计的示数为F，根据牛顿第二定律F＝Ma得：2F＝Ma，即，即：，ABC错误
故答案为：D
故答案为：（1）AD （2）5.0
【点评】只有掌握了实验原理才能顺利解决此类问题，所以在学习过程中要注意加强对基本知识的学习．
10．【分析】（1）没有电压表可以用已知内阻的电流表与分压电阻串联改装成电压表测电压，应用串联电路特点与欧姆定律求出串联电阻阻值。
（2）根据题意确定滑动变阻器与电流表的接法，然后设计电路图。
（3）根据实验数据作出图象，根据闭合电路欧姆定律作图可解得灯泡的电功率。
【解答】解：（1）当电流满偏时，改装电压表两端的电压为2.7Vg（rA8+R1）代入数据解得R1＝890Ω，故电阻箱选择R6
（2）电路如图所示：
（3）①由图可知，当通过小灯泡的电流为0.3A时7的电流为1.17mA，则小灯泡的电压为U＝IA2（rA8+R1）＝1.17×10﹣2×（10+890）V＝1.05V
小灯泡的实际功率为P＝UI1＝4.05×0.3W＝8.32W
②在上图中由作出电源E′的I2﹣I1图线；
E′＝5.7V，可得I1＝4时：，解得：I2＝3×10﹣5A＝3mA
根据闭合电路欧姆定律有：U＝IA2（rA5+R1）＝E'﹣I1r'
当I3＝400mA＝0.4A时，I8＝2.11×10﹣3A＝8.11mA
电源E′的I2﹣I1图线，与小灯泡的I4﹣I1图线交点即为两者串联灯泡的工作点，如图
可得交点坐标为（376mA，2.16mA）
小灯泡的实际功率为P＝I7I2（rA2+R5）＝376×10﹣3×2.16×10﹣8×（10+890）W＝0.73W；
故答案为：（1）R1；（2）见解析；（3）8.32。
【点评】本题考查了实验器材与实验电路的改装、实验数据处理；把电流表改装成电压表需要串联分压电阻，应用串联电路特点与欧姆定律可以求出串联电阻阻值。
11．【分析】（1）平抛运动在竖直方向是匀变速运动，根据匀变速运动公式求O点的竖直速度和时间间隔；
（2）平抛运动在水平方向是匀速运动，根据匀速运动公式求水平初速度；
（3）根据自由落体运动规律求抛出点到O点的运动时间，根据自由落体运动公式和匀速运动公式求抛出点的坐标。
【解答】解：（1）设小球过O点时的竖直速度为vy
根据匀变速运动公式
联立解得时间间隔
O点时的竖直速度为
（2）小球在水平方向做匀速直线运动，根据匀速运动公式x1＝v0•2T
代入数据联立解得
（3）对O点分析，设小球从抛出点运动至O点的时间为t7
平抛运动竖直方向为自由落体运动，则vy＝gt0
联立解得
根据平抛运动的规律有
代入数据联立解得
即O'点的位置坐标为。
答：（1）频闪周期；
（2）小球的水平速度大小；
（3）小球抛出点O'的位置坐标。
【点评】解决本题的关键理解并熟练掌握平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式灵活求解。
12．【分析】（1）由牛顿第二定律求出加速度，然后应用匀变速运动的位移公式求出位移，求出碰撞需要的时间。
（2）A、B碰撞过程系统动量守恒，应用动量守恒定律求出碰撞后的速度，然后求出物块C 刚滑离木板A 时，A 的速度。
（3）应用牛顿第二定律求出加速度，应用运动学公式求出A、B的位移，然后求出A、B 最终停下时，两者间的距离。
【解答】解：（1）设A的质量为m，则B的质量为m，由牛顿第二定律得：
对A：μ2•2mg﹣μ6（m+2m）g＝ma1，解得：a8＝2m/s2，
对C：μ3•2mg＝2ma5，解得：a2＝4m/s6，
由匀变速直线运动的位移公式得：
对A：d＝a2，
对C：x6＝v0t1﹣a2，
解得：t1＝2s，x1＝8m，
此时C与A端的距离：s＝L+d﹣x2＝2m，
碰撞前A的速度：v1＝a5t1＝2×5＝2m/s，
C的速度：v2＝v3﹣a2t1＝10﹣8×1＝6m/s；
（2）A、B碰撞过程系统动量守恒，
由动量守恒定律得：mv6＝（m+m）v2，解得：v2＝3m/s，
碰撞后A、B所受合外力：μ2•2mg﹣μ2（m+m+2m）＝0，
碰撞后两板一起做匀速直线运动，C刚滑离A板时A的速度：vA＝v3＝1m/s；
（3）从A、B碰撞到C滑上B所需时间为t2，
s＝v8t2﹣a2﹣v1t2，解得：t6＝0.5s，
C刚滑上B时的速度：v7＝v2﹣a2t2＝4m/s，
A、B分离后，由牛顿第二定律得：μ1mg＝ma5，解得：a3＝2m/s8，
从分离到停止运动，位移：xA＝＝＝0.25m，
B板以a4＝2m/s2的加速度做匀加速直线运动直到与C共速，
则：v8＝v4﹣a2t4＝v1+a1t3，解得：t3＝0.5s，v3＝2m/s，
B的位移：xB4＝t3＝0.75m，
此后B、C一起以a2＝2m/s2的加速度做匀减速直线运动直到静止，
位移：xB6＝＝＝7m，
最终停下来时，A、B间的距离：Δx＝xB1+xB2﹣xA＝3.5m；
答：（1）木板A 经历1s与木板B 。
（2）物块C 刚滑离木板A 时，A ；
（3）A、B 最终停下时。
【点评】本题考查了动量守恒定律的应用，本题是多体、多过程问题，物体运动过程复杂，分析清楚物体运动过程是解题的前提与关键，应用动量守恒定律、牛顿第二定律与运动学公式可以解题。
（二）选考题：共45分。[物理——选修3-4]（15分）
13．【分析】从图象中可以知道波长为λ＝12cm，根据波速可以求出周期，然后根据质点的振动情况分析波的传播方向，根据数学方法解得波动方程，从而计算质点P在t＝0.2s时刻的位移为，质点一个周期运动的路程为4A，根据波的传播方向分析质点的振动情况．
【解答】解；由图象知波长为0.12m，周期T＝＝。
A、经过0.7s即经过1，经过一个周期知道回到原位置周期的振动情况即可，x＝5cm处质点经过，若向左传播将在x轴上方，故A错误；
B、根据质点带动法，故B正确；
C、根据数学方法可知虚线的波动方程为y＝﹣7sinx（cm）＝﹣2sin，将x＝4cm代入解得：y＝﹣，故C正确；
D、质点P在0.6s时间内为5个周期，故D错误；
E、由于该波沿x轴正方向传播T时刻，速度方向向下，故E正确。
故选：BCE。
【点评】本题给出两个时刻的波形图，让从中获取信息求解，题意新颖，有一定难度．在解题是可以通过特殊点来确定，如平衡位置、波峰、波谷等．
14．【分析】（1）根据折射定律求入射角；
（2）根据临界角公式求折射光线（临界光线）在圆环MPN的临界角；根据数学知识求解圆弧上刚好有光线射出时的最大圆心角，根据数学知识求有光线射出的弧长，最后求面积。
【解答】解：（1）根据折射定律
解得
因此入射角θ＝45°
（2）根据题意，作光线在截面MON中的光路如图所示：
设恰好在圆弧MPN上发生全反射时，临界光线QP在MO上的折射角γ＝30°
入射角i＝45°
由折射定律有＝
解得临界角C＝45°
设该光线QP在圆弧MPN上的入射点P的法线OP与MO间的圆心角为α，由几何关系有α+γ+90°+C＝180°
解得α＝15°
故在P点以下部分有光线射出，面积
答：（1）入射角θ为45°；
（2）弧面MNN'M'上能射出光线的面积。
【点评】本题考查了光的折射和全反射，求解圆弧上刚好有光线射出时的临界入射光线是解题的关键。