2022-2023学年辽宁省实验中学东戴河分校高三上学期10月月考物理试题含解析

辽宁省实验中学东戴河分校2022-2023上高三10月月考

物理试题

说明：

1、本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，第Ⅰ卷第（1）页至第（3）页，第Ⅱ卷第（4）页至第（6）页。

2、本试卷共100分，考试时间75分钟。

第Ⅰ卷（选择题，共46分）

注意事项：

1、答第Ⅰ卷前，考生务必将自己的姓名、班级填涂在答题卡上，贴好条形码。答题卡不要折叠

2、每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应的题目标号涂黑。答在试卷上无效。

3、考试结束后，监考人员将试卷答题卡收回。

一、单项选择题：（本题共7小题，每小题4分，在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，选对的得 4 分，选错的得 0 分。）

1. 科学训练可以提升运动成绩，某短跑运动员科学训练前后百米全程测试中，速度v与时间t的关系图像如图所示。由图像可知（　　）

A. 时间内，训练后运动员的平均加速度大

B. 时间内，训练前、后运动员跑过的距离相等

C. 时间内，训练后运动员的平均速度小

D. 时刻后，运动员训练前做减速运动，训练后做加速运动

【答案】D

【解析】

【详解】A．根据图像的斜率表示加速度，由题图可知时间内，训练后运动员的平均加速度比训练前的小，故A错误；

B．根据图像围成的面积表示位移，由题图可知时间内，训练前运动员跑过的距离比训练后的大，故B错误；

C．根据图像围成的面积表示位移，由题图可知时间内，训练后运动员的位移比训练前的位移大，根据平均速度等于位移与时间的比值，可知训练后运动员的平均速度大，故C错误；

D．根据图像可直接判断知，时刻后，运动员训练前速度减小，做减速运动；时刻后，运动员训练后速度增加，做加速运动，故D正确。

故选D。

2. 如图，塔吊吊起重物的过程中，吊钩将重物竖直吊起的同时，小车带动吊钩沿水平吊臂以恒定速率v匀速向右运动。第一次重物沿直线运动，直线与竖直方向所成角度为α（图中未标出）；第二次重物沿曲线运动，曲线的中点B处的切线与竖直方向所成角度为θ。两次重物都在同一竖直面内运动，则在重物从A运动到C的过程中（　　）

A. 第一次的运动时间较短

B. 第二次的运动平均速度较大

C. 第一次吊钩竖直方向运动的速度大小恒为

D. 第二次吊钩竖直方向运动的速度最大值为

【答案】D

【解析】

【详解】A．由于小车带动吊钩沿水平吊臂以恒定速率v向右运动，所以这两次重物在水平方向上做一样的匀速运动，时间相等，A错误；

B．两次运动总位移和时间都相等，则平均速度也相等，B错误；

C．第一次重物沿直线运动，说明竖直方向上也做匀速运动，根据速度的分解可求得吊钩竖直方向速度大小恒为，C错误；

D．第二次重物沿曲线运动，说明竖直方向上做变速运动，在B点速度最大，根据速度的分解可求得吊钩竖直方向速度最大值为，D正确。

故选D。

3. 如图所示，套在光滑的足够长的水平直杆上的小球有向右的初速度（图中未标出），现对小球施加水平向左的外力F，F的大小始终与小球的速度成正比，即，k为与速度无关的常数。已知该球以初速度沿杆向右运动的最大位移为，以初速度沿杆向右运动的最大位移为，若，则为（  ）

A. 2 B.  C.  D.

【答案】A

【解析】

【详解】设运动过程中平均速度为，则平均拉力

最大位移

根据动量定理

整理得

若，则

故选A。

4. 每年的春分时节太阳光会直射赤道，如图所示，一颗卫星在赤道正上方绕地球做匀速圆周运动方向与地球自转方向相同，每绕地球一周，黑夜与白天的时间比为1:5。设地球表面重力加速度为g，地球半径为R，忽略大气及太阳照射偏移的影响，下列说法正确的是（　　）

A. 卫星离地高度为2R

B. 卫星绕地球运动的周期为

C. 卫星的绕行速度与地球的第一宇宙速度之比为

D. 赤道上的物体随地球自转的线速度与卫星的绕行速度之比为

【答案】C

【解析】

【详解】A．依题意，可知卫星在劣弧PM之间运行时为黑夜时间

因黑夜与白天的时间比为1:5，则可知

卫星的轨道半径即为OP的长度，据几何关系有

则卫星离地面高度为R，故A错误；

B．设卫星的运行周期为T，则有

联立解得

故B错误；

C．卫星的绕行速度为v，有

地球第一宇宙速度为v1，有

则有

故C正确；

D．假定赤道上的物体受地面支持力为N，其随地球自转的线速度为v2，有

地球的第一宇宙速度为v1，有

则有

据前面可知第一宇宙速度与该卫星运行速度之比为，则赤道上的物体随地球自转的线速度与卫星的绕行速度之比应小于，故D错误。

故选C。

5. 如图所示，水平面内有一边长为a的正方形点为正方形的几何中心，P点为O点正上方的一点，P点到四点的距离均为a。现将四个电荷量均为Q的正点电荷分别固定在处，已知静电力常量为k，无穷远处为零电势点。则下列说法正确的是（　　）

A. O点的电场强度大小为 B. O点的电势为零

C. P点的电势比O点的电势高 D. P点的电场强度大小为

【答案】D

【解析】

【详解】A．四个电荷量均为Q的正点电荷在O点产生的电场强度的大小相等，由点电荷的电场叠加原理和对称性可知，O点的电场强度大小为零，故A错误；

BC．以无穷远处为零电势点，正电荷周围空间电势为正值，可判断O点的电势不为零，又因为沿着电场线方向电势降低，故P点的电势比O点的电势低，故B、C错误；

D．四个电荷量均为Q的正点电荷在P点产生的电场强度的大小均为

方向与均成45°角，根据对称性可知P点电场强度的方向沿方向，根据叠加原理可求出P点的电场强度大小为

故D正确。

故选D。

6. 将质量为1kg的物体从地面竖直向上抛出，一段时间后物体又落回抛出点。在此过程中物体所受空气阻力大小不变，其动能Ek随距离地面高度h的变化关系如图所示。取重力加速度。下列说法正确的是（　　）

A. 物体能上升的最大高度为3m

B. 物体受到的空气阻力大小为2N

C. 上升过程中物体加速度大小为10m/s2

D. 下落过程中物体克服阻力做功为24J

【答案】B

【解析】

【详解】B．根据动能定理可得

解得图象的斜率大小；故上升过程有

下降过程有

联立解得

，

故B正确；

A．针对上升到最高点的过程，由动能定理

解得物体上升的最大高度为

故A错误；

C．对上升过程由牛顿第二定律有

可知上升的加速度为

故C错误；

D．物体下落过程克服阻力做功为

故D错误。

故选B。

7. 如图所示，一根遵从胡克定律的弹性绳，一端固定在天花板上的点，另一端与静止在水平地面上的滑块相连接。水平地面的动摩擦因数恒定。为紧挨绳的一光滑小钉。等于弹性绳的自然长度。当绳处于竖直位置时，滑块对地面有压力作用。现在水平力作用于物块，使之向右做直线运动，在运动过程中，作用于物块的摩擦力（　　）

A. 逐渐增大 B. 逐渐减小

C. 保持不变 D. 条件不足无法判断

【答案】C

【解析】

【详解】设开始时长度为，则开始时刻对地面的压力

设某一时刻绳子与水平直方向的夹角为，则绳子的弹力为

其向上分力

故物体对地面的压力为

保持不变；因

故摩擦力也保持不变，C正确，ABD错误。

故选C。

二、多项选择题：（本题共3小题，每小题 6 分，在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得 6 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分。）

8. 某研究小组为游乐场设计一座新型安全滑梯，简化为如图所示的斜面，其中AB段和BC段用两种不同的材料制成且AB>BC。要求小孩从滑梯顶端A无初速出发后能沿斜面下滑，最多能滑到C点，整个过程中滑梯保持静止状态。某小孩从A点出发后刚好能到达C点，对于这一过程，下列正确说法的是（　　）

A. 小孩与AB段的动摩擦因数小于与BC段的动摩擦因数

B. 小孩在AB段的运动时间小于在BC段的运动时间

C. 地面对滑梯的摩擦力方向先水平向右、后水平向左

D. 地面对滑梯的支持力先小于、后大于小孩和滑梯的总重力

【答案】AD

【解析】

【详解】A．设小孩的质量为m，由题意可知，小孩在AB段是加速下滑，在BC段是减速下滑，规定斜向下为正方向，在AB段，根据牛顿第二定律可得

，因此

在BC段，根据牛顿第二定律可得

，因此

因此

故A正确；

B．小孩从静止由A点加速到B点，设在B点的速度为，则

小孩从B点减速到C点，且到达C点是速度为零，因此

由于，因此

故B错误；

CD．以小孩和滑梯整体为研究对象，小孩在AB段做匀加速运动，加速度方向沿斜面向下，加速度有向左和向下的分加速度，根据牛顿第二定律可知，地面对滑梯有向左的摩擦力，且地面对滑梯的支持力小于小孩和滑梯的总重力。当小孩在BC段做匀减速运动时，加速度方向沿斜面向上，加速度有向右和向上的分加速度，根据牛顿第二定律可知，地面对滑梯有向右的摩擦力，且地面对滑梯的支持力大于小孩和滑梯的总重力，故C错误，D正确。

故选AD。

9. 如图，广场水平地面上同种盆栽紧密排列在以为圆心、和为半径的同心圆上，圆心处装有竖直细水管，其上端水平喷水嘴的高度、出水速度及转动的角速度均可调节，以保障喷出的水全部落入相应的花盆中。依次给内圈和外圈上的盆栽浇水时，喷水嘴的高度、出水速度及转动的角速度分别用、、和、、表示。花盆大小相同，半径远小于同心圆半径，出水口截面积保持不变，忽略喷水嘴水平长度和空气阻力。下列说法正确的是（　　）

A. 若，则

B. 若，则

C. 若，，喷水嘴各转动一周，则落入每个花盆的水量相同

D. 若，喷水嘴各转动一周且落入每个花盆的水量相同，则

【答案】BD

【解析】

【详解】AB．根据平抛运动的规律

解得

可知若h1=h2，则

v1:v2 =R1:R2

若v1=v2，则

选项A错误，B正确；

C．若，则喷水嘴各转动一周的时间相同，因v1=v2，出水口的截面积相同，可知单位时间喷出水的质量相同，喷水嘴转动一周喷出的水量相同，但因内圈上的花盆总数量较小，可知得到的水量较多，选项C错误；

D．设出水口横截面积为S0，喷水速度为v，若，则喷水管转动一周的时间相等，因h相等，则水落地的时间相等，则

相等；在圆周上单位时间内单位长度的水量为

相等，即一周中每个花盆中的水量相同，选项D正确。

故选BD。

10. 一匀强电场的方向平行于xOy平面，以原点O为圆心、半径r=10cm的圆周上任意一点P的电势，为OP与x轴正方向所夹的角，A、B为圆周与x轴的两个交点，如图所示。下列说法正确的是（　　）

A. 电场强度的方向斜向右上，与x轴正方向成30°角

B. 电场强度的大小为400V/m

C. 从A点在xOy平面内发射动能为200eV的α粒子，经过圆周上的B点的动能最大

D. 从A点在xOy平面内发射动能为200eV的α粒子，经过圆周时的最大动能为320eV

【答案】BD

【解析】

【详解】AB．半径r=10cm的圆周上任意一点P的电势，当θ=和θ=的电势相等都等于20V。

当时电势

则知电场强度的方向斜向右下，与y轴负方向成30°角；

匀强电场的电场强度

选项A错误，B正确；

C．α粒子带正电，由动能定理知α粒子到达图中Q点时的动能最大，选项C错误；

D．根据动能定理得

得

选项D正确。

故选BD。

第Ⅱ卷（非选择题　共54分）

三、试验题（本题共2小题，共12分。请将答案填在答题卡上规定的答题区域内，在答题区域外答题无效）

11. 某实验小组利用如图甲所示的装置，探究加速度与小车所受合外力和质量的关系。

（1）下列做法正确的是___________；

A．实验前应先将木板左端适当垫高，以平衡摩擦力

B．实验时应满足砝码桶与砝码总质量远小于小车和车内砝码总质量

C．释放小车前应将小车靠近打点计时器，并使纸带尽量伸直

D．实验时为了安全应先释放小车再接通打点计时器的电源

E．在探究加速度与质量的关系时，应保持拉力不变，即只需要保持砝码桶和砝码总质量不变

（2）实验时得到一条如图乙所示的纸带，打点计时器的频率为50Hz，任意两个计数点间还有四个计时点未画出，由图中数据可计算小车的加速度为___________。（结果保留两位有效数字）

（3）在保持小车和车中砝码质量一定，探究小车的加速度与受到的合外力的关系时，甲、乙两位同学分别得到了如图丙所示的图像，则甲同学的图线不过原点的原因是___________。

【答案】    ①. AC##CA    ②. 2.4    ③. 平衡摩擦力过度，木板的倾角过大

【解析】

【详解】（1）[1]A．为了使小车所受的合外力等于拉力，实验前应该平衡摩擦力，故A正确；

B．因为有拉力传感器，小车受到的拉力的大小可以直接读出，故无需让砝码桶和砝码的质量远小于小车和车内砝码的质量，B错误；

C．为了使纸带上能尽可能多打点，使其得到充分的利用，故释放小车前应将小车靠近打点计时器，纸带伸直是为了尽量减小纸带与限位孔间的摩擦，故C正确；

D．凡是使用打点计时器的实验，都应该先接通电源，让打点计时器稳定运行后再释放纸带（小车），故D错误；

E．在探究加速度与质量的关系时，应保持拉力不变，即需要保持拉力传感器的示数不变，故E错误。

故选AC；

（2）[2]由题意知

采用逐差法求加速度，可得

（3）[3]由甲同学的图像可知，拉力传感器的示数时，小车已经有了加速度，可能原因是平衡摩擦力过度，木板的倾角过大。

12. 某同学利用图甲装置探究“系统的机械能守恒”，该系统由钩码与弹簧组成，实验步骤如下：

（1） 用游标卡尺测量遮光条的宽度d，示数如图（丙）所示，d=_______cm；

（2）按图竖直悬挂好轻质弹簧，将轻质遮光条水平固定在弹簧下端，测出此时弹簧的长度 ；在铁架台上固定一个位置指针，标示出弹簧不挂钩码时遮光条下边缘的位置。

（3）用轻质细线在弹簧下方挂上钩码，测量出平衡时弹簧的长度x，并按图所示将光电门的中心线调至与遮光条下边缘同一高度。

（4）用手缓慢的将钩码向上托起，直至遮光片恰好回到弹簧原长标记指针的等高处（保持细线竖直），将钩码由静止释放，记下遮光条经过光电门的时间 。

（5）多次改变钩码个数，重复步骤（3）（4），得到多组数据，做出图像如图丁所示。通过查找资料，得知弹簧的弹性势能表达式为 （其中k为弹簧的劲度系数， 为弹簧的形变量），已知当地重力加速度为g。则图线斜率等于________（用d和g表示）时可得系统的机械能是守恒的。

（6）实验中钩码的速度实际上_______（选填“大于”、“等于”或“小于”） 。

【答案】    ①. 0.230    ②.     ③. 大于

【解析】

【详解】（1）[1]游标卡尺的主尺读数为2mm，游标尺的读数为

故宽度为

（5）[2]挂上钩码时，弹簧伸长了，由胡克定律

将钩码静止释放，到遮光条经过光电门，由机械能守恒定律

又

联立可得

则图线的斜率等于；

（6）[3]实验中钩码的速度等于遮光条中间位置经光电门时的速度

求得的是遮光条经过光电门时的平均速度，即遮光条经过光电门的中间时刻的瞬时速度，物体做匀变速直线运动时，中间位置的瞬时速度大于中间时刻的瞬时速度，所以实验中钩码的速度实际上大于。

四、计算题（本题共3小题，总计 42分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，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。）

13. 如图所示，载重汽车牵引着挂车在平直公路上以速度匀速行驶．载重汽车的质量（不含挂车）为M，挂车的质量为m某时刻因故障挂车脱钩，司机经时间后立即关闭油门（此时挂车已停止）。假设牵引力大小恒定不变，行驶中阻力大小为车所受总重力的k倍，重力加速度为g。求：

（1）关闭油门时载重汽车的速度大小；

（2）关闭油门时，载重汽车和挂车间的距离是多少。

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）载重汽车牵引力为

①

从挂车脱钩到关闭油门过程中，对载重汽车由动量定理得

②

解得

③

（2）从挂车脱钩到关闭油门，载重汽车的位移为

④

解得

⑤

从挂车脱钩到关闭油门时，全挂车位移

⑥

对挂车，由牛顿第二定律得

⑦

关闭油门时载重汽车和挂车间距

⑧

14. 在影视剧《亮剑》中，楚云飞率领的警卫排用手雷对决山本特工队，让攀崖日军损失惨重。如图，战士在点掷出手雷，手雷越过山坡后在下落过程中爆炸，杀伤位于点的目标。点与山坡最高点的高度差，水平距离，点与山坡最高点的高度差，、两点间的水平距离为。手雷质量，手雷从掷出到爆炸的时间。设手雷在空中运动的最高点恰为山坡最高点，，不计空气阻力。

（1）估算战士抛掷手雷过程中对手雷做的功；

（2）求手雷爆炸时与点之间的距离。

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）设战士掷出手雷时速度方向与水平成角

解得

对手雷掷出过程，由动能定理得

取时

（2）以山坡最高点为坐标原点，建立直角坐标系如图所示由上问可知

手雷爆炸时距山坡最高点的水平距离

手雷爆炸时距山坡最高点的竖直距离

爆炸点与目标点间的距离

15. 如图，电子在电势差为的加速电场中由静止开始运动，然后射入电势差为的两块平行极板AB的中央，入射方向跟极板平行，已知极板长，间距，电子质量，电荷量，整个装置处在真空中，重力可忽略。求：

（1）电子从加速电场出射时的速度；

（2）若电子恰好从A板边缘出射，则为多少？

（3）若在AB板间加上大小为如图所示的交变电压（电压为正时A板带正电），电子在时进入偏转电场，要使电子能从极板中央水平射出电场，则电压的周期T应满足什么条件？在满足条件的周期取最大值时，大致画出电子的运动轨迹。

（4）若在AB板间加上大小为如图所示的交变电压（电压为正时A板带正电），电子在时进入偏转电场，要使电子能刚好经过极板（不落到极板上）后从极板中央水平射出电场，则电压大小应满足什么条件？

【答案】（1）；（2）；（3），；（4）

【解析】

【详解】（1）由动能定理

解得

（2）电子在电场力作用下做类平抛运动，加速度为

运动时间为

偏转的侧位移为

解得

（3）加上图示电压时，电子在不撞到极板时，一个周期内在电场中先做类平抛，后做反类平抛，再反向类平抛和反类平抛，即经过一个周期后速度方向恰好沿电场中央水平向右，因此要让电子从中央水平向右射出电场，电子在电场中运动的时间恰好为电压周期的整数倍，即

所以

当时

此时轨迹如图

（4）运动时间为

偏转的侧位移为 

加速度

时间

联立解得