2024邢台五岳联盟高三上学期9月月考试题物理含解析

2023~2024学年高三（上）第三次月考

物 理

本试卷满分100分，考试用时75分钟.

注意事项：

1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上.

2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号.回答非选择题时，将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.

3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回.

4.本试卷主要考试内容：人教版必修第一册，必修第二册第五、六章.

一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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. 一七彩圆盘做匀速圆周运动，半径r=0.15m，在1s时间内转动了10圈，取π2=10，则圆盘边缘质点的向心加速度大小为（　　）

A. 400m/s2 B. 500m/s2 C. 600m/s2 D. 550m/s2

2. 当自然灾害发生时，有时会利用无人机运送救灾物资。如图所示，一架水平飞行的无人机正向受灾人员空投急救用品，不计空气阻力，急救用品在空中运动的水平位移x与运动时间t的关系图像可能是（　　）

A    B.    C.    D.  

3. 2023年夏季某地区的降雨量比往年同期偏多，某些河流水位升高，水流速度增大。如图所示，一条小河的水流速度恒为，小船（视为质点）从河岸边的A点垂直河岸渡河，小船在静水中的速度不变，到达对岸的B点，已知A、B间的距离为L，A、B连线与河岸间的夹角为，小船渡河的时间为（　　）

A.  B.  C.  D.

4. 如图所示，某同学正推着“擦窗神器”在竖直玻璃窗上匀速向上运动，推力大小为、方向与竖直方向的夹角为，若“擦窗神器”受到的阻力与“擦窗神器”对窗的压力成正比，则下列说法正确的是（　　）

A. “擦窗神器”受到3个力的作用

B. “擦窗神器”对窗的压力与窗对“擦窗神器”的支持力是一对平衡力

C. 窗对“擦窗神器”的摩擦力大小等于

D 若角减小，则推力一定减小

5. 特种兵部队进行匍匐前进训练，从某时刻开始计时，特种兵A、B的速度随时间的变化规律如图所示。下列说法正确的是（　　）

A. 在0~t3时间内，他们均做匀加速直线运动

B. t3时刻两人相遇

C. t1~t2时间内特种兵A处于静止状态

D. t2~t3时间内A的加速度大于B 的加速度

6. 刘老师给小朋友演示飞机模型AS-6的起飞过程，小朋友们都集中精力认真观看。已知飞机模型AS-6在跑道上滑行的过程中获得的升力F跟速度的三次方v³成正比，跟模型的总质量m成反比。其表达式可写为那么k的单位是（　　）

A.  B.  C.  D.

7. 盾构隧道掘进机，简称盾构机，是一种隧道掘进的专用工程机械，又被称作“工程机械之王”，是城市地铁建设、开山修路、打通隧道的利器。图为我国最新研制的“聚力一号”盾构机的刀盘，其直径达，转速为，下列说法正确的是（　　）

A. 刀盘工作时的角速度为

B. 刀盘边缘的线速度大小约为

C. 刀盘旋转的周期为

D. 刀盘工作时各刀片的线速度均相同

二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18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. 如图所示，小艾同学早上7:30从家里出发，7:38经过一电线杆时的速度大小为后通过下一电线杆时的速度大小为，已知两电线杆之间为平直路面，两电线杆间的距离为，下列说法正确的是（　　）

A. “7：38”指的是时刻

B. 该同学在两电线杆之间运动的平均速度为

C. 该同学在两电线杆之间运动的平均加速度大小为

D. 该同学在两电线杆之间做匀加速直线运动

9. 周日，一同学和父母一起自驾外出游玩，途中某段路面由两个半径相同的圆弧相切组成，该同学乘坐的汽车（视为质点）以不变的速率通过这段路面，在通过凸形路面最高点B时，汽车对路面的压力大小为其所受重力的。已知汽车及车上人的总质量为m，圆弧路面的半径为R，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（   ）

A. 汽车的速率为

B. 汽车的速率为

C. 汽车通过凹形路面最低点A时，对路面的压力大小为

D. 汽车通过凹形路面最低点A时，对路面压力大小为

10. 如图所示，某同学在进行投篮训练时，将篮球从距水平地面高度为1.95m、距篮板水平距离为4m处投向篮板，篮球恰好沿水平方向击中篮板上离地高度为3.2m处，篮球反向弹回后又恰好落在该同学脚下，取重力加速度大小，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）

A. 篮球刚离开手时的速度大小为10m/s

B. 篮球击中篮板前瞬间的速度大小为8m/s

C. 篮球反向弹回时的速度大小为6m/s

D. 篮球落地时的速度方向与水平方向夹角的正切值为1.6

三、非选择题：本题共54分。

11. “张衡”学习小组探究“互成角度的二力合成规律”，同学操作如下：

①将橡皮条的一端连接轻质小圆环，另一端固定，橡皮条的自然长度为EF（如图甲所示）；

②用手通过两个弹簧测力计共同拉动小圆环，小圆环受到拉力 F1、F2的共同作用，处于O点静止，橡皮条伸长的长度为 FO（如图乙所示）；

③撤去F1、F2，改用一个弹簧测力计单独拉住小圆环，仍使它处于O点静止，拉力为 F0（如图丙所示）；

④力 F0单独作用与力 F1、F2共同作用的效果相同，即力 F0是力 F1、F2的合力。同学以F1、F2为邻边画平行四边形，画出对角线F3，与F0比较，如图丁所示。

⑤多次重复操作①②③④，同学总结出结论。

请回答：

（1）经过多次实验，该学习小组的同学总结出的结论应该是______。

（2）图丁中，______（填“F3”或“F0”）一定与 EO共线。

（3）小组同学又进行了这样的操作：如图戊所示，保持小圆环的位置O点不变，拉力 F1的方向不变，且原来 F1和F2的夹角小于90°，现使 F2的方向逆时针旋转至水平位置（OK 方向），此过程中 F1、F2的大小变化情况是______。

A．F1、F2都增大

B．F1、F2都减小

C．F1先增大后减小，F2增大

D．F1增大，F2先减小后增大

12. 如图所示，某实验小组用频闪照相方法研究平抛物体的运动规律。斜面轨道固定在竖直放置的平板上，平板上分别固定有水平和竖直方向的两把刻度尺，打开频闪照相装置开关，将小球从斜面轨道顶端释放后，小球从轨道末端水平抛出。已知频闪周期为0.05s。

（1）频闪照片上记录了五个位置a、b、c、d、e，用水平线和竖直线找到五个位置的刻度，其中b点对应的刻度尺示数分别是___________cm，___________cm。

（2）同理得到c、d两点对应的刻度尺示数分别为，，，，则小球水平抛出时的速度大小___________m/s，当地的重力加速度大小g=___________。（结果均保留两位有效数字）

13. 放在水平地面上的一物块，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系、物块的速度 v与时间t的关系分别如图甲、乙所示。取重力加速度大小g=10m/s2。求：

（1）物块的质量m；

（2）物块与地面之间的动摩擦因数μ。

14. 如图所示，水平地面上固定一开口向上的圆锥形桶，圆锥形桶高为2R，开口半径为R，桶内中心有一直杆OP。在桶内放置一质量为m的小球（视为质点），小球停在圆锥靠底部位置。现在给小球一个初速度，让小球绕竖直转轴在水平面内转动起来，用同样的方法缓慢增加小球的线速度，最终小球从桶的上方以水平速度飞出，已知重力加速度大小为g，不计摩擦和空气阻力，求：

（1）小球静止时小球对桶壁的压力大小；

（2）当小球距离水平地面的高度为R时，小球的角速度大小；

（3）小球从桶内飞出后的落地点到O点的距离s。

15. 如图所示，一个可视为质点、质量的木块从P点以某初速度在水平面上向右运动，木块运动到M点后水平抛出，恰好沿A点的切线方向进入粗糙圆弧轨道AB，做匀速圆周运动至B点。已知木块与水平面间的动摩擦因数，圆弧轨道的半径，半径OA与竖直半径OB间的夹角，木块到达B点时的速度大小，木块从P点运动到B点的位移方向与水平方向的夹角的正切值。取，，重力加速度大小，不计空气阻力。求：

（1）木块在B点时圆弧轨道对其的支持力大小；

（2）M、A两点间的水平距离；

（3）木块从P点运动到B点的时间。（结果保留两位有效数字）

2023~2024学年高三（上）第三次月考

物理

本试卷满分100分，考试用时75分钟.

注意事项：

1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上.

2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号.回答非选择题时，将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.

3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回.

4.本试卷主要考试内容：人教版必修第一册，必修第二册第五、六章.

一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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. 一七彩圆盘做匀速圆周运动，半径r=0.15m，在1s时间内转动了10圈，取π2=10，则圆盘边缘质点的向心加速度大小为（　　）

A. 400m/s2 B. 500m/s2 C. 600m/s2 D. 550m/s2

【答案】C

【解析】

【详解】圆盘在1s内转了10圈，则周期为

圆盘角速度为

圆盘边缘质点的向心加速度的大小为

故选C。

2. 当自然灾害发生时，有时会利用无人机运送救灾物资。如图所示，一架水平飞行的无人机正向受灾人员空投急救用品，不计空气阻力，急救用品在空中运动的水平位移x与运动时间t的关系图像可能是（　　）

A.    B.    C.    D.  

【答案】B

【解析】

【详解】急救用品离开无人机后在空中做平抛运动，由x=v0t可知x与t成正比。

故选B。

3. 2023年夏季某地区的降雨量比往年同期偏多，某些河流水位升高，水流速度增大。如图所示，一条小河的水流速度恒为，小船（视为质点）从河岸边的A点垂直河岸渡河，小船在静水中的速度不变，到达对岸的B点，已知A、B间的距离为L，A、B连线与河岸间的夹角为，小船渡河的时间为（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】D

【解析】

【详解】由速度的合成与分解可知，小船实际渡河的速度大小

小船渡河的时间

解得

故选D。

4. 如图所示，某同学正推着“擦窗神器”在竖直玻璃窗上匀速向上运动，推力的大小为、方向与竖直方向的夹角为，若“擦窗神器”受到的阻力与“擦窗神器”对窗的压力成正比，则下列说法正确的是（　　）

A. “擦窗神器”受到3个力作用

B. “擦窗神器”对窗的压力与窗对“擦窗神器”的支持力是一对平衡力

C. 窗对“擦窗神器”的摩擦力大小等于

D. 若角减小，则推力一定减小

【答案】D

【解析】

【详解】A．“擦窗神器”受重力、推力、摩擦力、窗的支持力，共4个力的作用，故A错误；

B．“擦窗神器”对窗的压力与窗对“擦窗神器”的支持力是一对相互作用力，故B错误；

CD．根据共点力平衡条件有

解得摩擦力和推力为

则角减小，则推力一定减小，故C错误，D正确。

故选D。

5. 特种兵部队进行匍匐前进训练，从某时刻开始计时，特种兵A、B的速度随时间的变化规律如图所示。下列说法正确的是（　　）

A. 在0~t3时间内，他们均做匀加速直线运动

B. t3时刻两人相遇

C. t1~t2时间内特种兵A处于静止状态

D. t2~t3时间内A的加速度大于B 的加速度

【答案】D

【解析】

【详解】A．速度时间图像的斜率表示加速度，加速度恒定不变的直线运动才是匀变速直线运动，所以在0~t3时间内，B做匀加速直线运动，A做变加速直线运动，故A错误；

B．t3时刻两人速度相等，故B错误；

C．t1~t2时间内特种兵A处于匀速直线运动，故C错误；

D．速度时间图像的斜率表示加速度，可知t2~t3时间内A的加速度大于B 的加速度，故D错误。

故选D。

6. 刘老师给小朋友演示飞机模型AS-6的起飞过程，小朋友们都集中精力认真观看。已知飞机模型AS-6在跑道上滑行的过程中获得的升力F跟速度的三次方v³成正比，跟模型的总质量m成反比。其表达式可写为那么k的单位是（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】A

【解析】

【详解】因为v的单位是m/s，m的单位是kg，F的单位是N，则根据题意k的单位应该是

其中又因为

所以k的单位可转化为

故A正确，BCD错误。

故选A。

7. 盾构隧道掘进机，简称盾构机，是一种隧道掘进的专用工程机械，又被称作“工程机械之王”，是城市地铁建设、开山修路、打通隧道的利器。图为我国最新研制的“聚力一号”盾构机的刀盘，其直径达，转速为，下列说法正确的是（　　）

A. 刀盘工作时的角速度为

B. 刀盘边缘线速度大小约为

C. 刀盘旋转的周期为

D. 刀盘工作时各刀片的线速度均相同

【答案】B

【解析】

【详解】AC．盾构机的转速为n=5r/min=r/s，根据角速度与转速的关系有

周期为

故AC错误；

B．盾构机的半径为8m，根据可知刀盘边缘的线速度大小约为，故B正确；

D．因为各刀片转动是同轴转动，所以各刀片的角速度相等，根据可知刀盘工作时各刀片的线速度不相同，故D错误；

故选B。

二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18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. 如图所示，小艾同学早上7:30从家里出发，7:38经过一电线杆时的速度大小为后通过下一电线杆时的速度大小为，已知两电线杆之间为平直路面，两电线杆间的距离为，下列说法正确的是（　　）

A. “7：38”指的是时刻

B. 该同学在两电线杆之间运动的平均速度为

C. 该同学在两电线杆之间运动的平均加速度大小为

D. 该同学在两电线杆之间做匀加速直线运动

【答案】AC

【解析】

【详解】A．“7：38”指的是时刻，故A正确；

B．该同学在两电线杆之间运动的平均速度为

故B错误；

C．该同学在两电线杆之间运动的平均加速度大小为

故C正确；

D．无法判断该同学在两电线杆之间的运动情况，故D错误；

故选AC。

9. 周日，一同学和父母一起自驾外出游玩，途中某段路面由两个半径相同的圆弧相切组成，该同学乘坐的汽车（视为质点）以不变的速率通过这段路面，在通过凸形路面最高点B时，汽车对路面的压力大小为其所受重力的。已知汽车及车上人的总质量为m，圆弧路面的半径为R，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（   ）

A. 汽车的速率为

B. 汽车的速率为

C. 汽车通过凹形路面最低点A时，对路面的压力大小为

D. 汽车通过凹形路面最低点A时，对路面的压力大小为

【答案】BC

【解析】

【详解】AB．由受力分析可知汽车在B点时只受重力由重力提供向心力有

解得汽车的速率

A错误,B正确；

CD．汽车在A点时，有

解得

由牛顿第三定律可知，汽车通过凹形路面最低点A时，对路面的压力大小为，C正确,D错误。

故选BC。

10. 如图所示，某同学在进行投篮训练时，将篮球从距水平地面高度为1.95m、距篮板水平距离为4m处投向篮板，篮球恰好沿水平方向击中篮板上离地高度为3.2m处，篮球反向弹回后又恰好落在该同学脚下，取重力加速度大小，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）

A. 篮球刚离开手时的速度大小为10m/s

B. 篮球击中篮板前瞬间的速度大小为8m/s

C. 篮球反向弹回时的速度大小为6m/s

D. 篮球落地时的速度方向与水平方向夹角的正切值为1.6

【答案】BD

【解析】

【详解】AB．篮球上升过程中，上升的高度

上升时间

出手时的水平速度

竖直速度

则

故A错误，B正确；

C．反弹后下落的时间

可得反弹后的水平速度

故C错误；

D．落地时的竖直速度

落地时的速度方向与水平方向的夹角的正切值

故D正确。

故选BD。

三、非选择题：本题共54分。

11. “张衡”学习小组探究“互成角度的二力合成规律”，同学操作如下：

①将橡皮条的一端连接轻质小圆环，另一端固定，橡皮条的自然长度为EF（如图甲所示）；

②用手通过两个弹簧测力计共同拉动小圆环，小圆环受到拉力 F1、F2的共同作用，处于O点静止，橡皮条伸长的长度为 FO（如图乙所示）；

③撤去F1、F2，改用一个弹簧测力计单独拉住小圆环，仍使它处于O点静止，拉力为 F0（如图丙所示）；

④力 F0单独作用与力 F1、F2共同作用的效果相同，即力 F0是力 F1、F2的合力。同学以F1、F2为邻边画平行四边形，画出对角线F3，与F0比较，如图丁所示。

⑤多次重复操作①②③④，同学总结出结论。

请回答：

（1）经过多次实验，该学习小组的同学总结出的结论应该是______。

（2）图丁中，______（填“F3”或“F0”）一定与 EO共线。

（3）小组同学又进行了这样的操作：如图戊所示，保持小圆环的位置O点不变，拉力 F1的方向不变，且原来 F1和F2的夹角小于90°，现使 F2的方向逆时针旋转至水平位置（OK 方向），此过程中 F1、F2的大小变化情况是______。

A．F1、F2都增大

B．F1、F2都减小

C．F1先增大后减小，F2增大

D．F1增大，F2先减小后增大

【答案】    ①. 在误差允许的范围内，互成角度的二力合成遵循平行四边形定则    ②. F0    ③. D

【解析】

【详解】（1）[1]在误差允许的范围内，互成角度的二力合成遵循平行四边形定则；

（2）[2] F3是通过作图法得到理论值， F0是用一根弹簧测力计测出的实际合力，所以F0一定与 EO共线；

（3）[3]合力与分力遵循平行四边形定则（或三角形定则），根据图解法可得如图所示受力分析图

可知F1增大，F2先减小后增大。

故选D。

12. 如图所示，某实验小组用频闪照相的方法研究平抛物体的运动规律。斜面轨道固定在竖直放置的平板上，平板上分别固定有水平和竖直方向的两把刻度尺，打开频闪照相装置开关，将小球从斜面轨道顶端释放后，小球从轨道末端水平抛出。已知频闪周期为0.05s。

（1）频闪照片上记录了五个位置a、b、c、d、e，用水平线和竖直线找到五个位置的刻度，其中b点对应的刻度尺示数分别是___________cm，___________cm。

（2）同理得到c、d两点对应的刻度尺示数分别为，，，，则小球水平抛出时的速度大小___________m/s，当地的重力加速度大小g=___________。（结果均保留两位有效数字）

【答案】    ①. 17.90    ②. 6.49    ③. 2.0    ④. 9.8

【解析】

【详解】（1）[1] [2]由刻度尺的读数规则可知

（2）[3]平抛运动在水平方向上的分运动是匀速直线运动

[4]在竖直方向上的分运动是匀加速直线运动，

13. 放在水平地面上的一物块，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系、物块的速度 v与时间t的关系分别如图甲、乙所示。取重力加速度大小g=10m/s2。求：

（1）物块的质量m；

（2）物块与地面之间的动摩擦因数μ。

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）物体做匀速直线运动，可知摩擦力大小为

物体做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律有

物体的加速度为

解得物块的质量为

（2）物块与地面之间的动摩擦因数

14. 如图所示，水平地面上固定一开口向上的圆锥形桶，圆锥形桶高为2R，开口半径为R，桶内中心有一直杆OP。在桶内放置一质量为m的小球（视为质点），小球停在圆锥靠底部位置。现在给小球一个初速度，让小球绕竖直转轴在水平面内转动起来，用同样的方法缓慢增加小球的线速度，最终小球从桶的上方以水平速度飞出，已知重力加速度大小为g，不计摩擦和空气阻力，求：

（1）小球静止时小球对桶壁的压力大小；

（2）当小球距离水平地面的高度为R时，小球的角速度大小；

（3）小球从桶内飞出后的落地点到O点的距离s。

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

【详解】（1）如图所示

小球静止时对小球受力分析可知

由几何关系可知

解得

（2）当小球距离水平地面的高度为R时，小球的向心力大小

由匀速圆周运动规律可知

由几何关系可知

，

解得

（3）当小球从桶内飞出时，由匀速圆周运动规律可知

小球从飞出到落地的时间为t，竖直方向有

水平方向有

由几何关系可知小球落地点到O点的距离

解得

15. 如图所示，一个可视为质点、质量的木块从P点以某初速度在水平面上向右运动，木块运动到M点后水平抛出，恰好沿A点的切线方向进入粗糙圆弧轨道AB，做匀速圆周运动至B点。已知木块与水平面间的动摩擦因数，圆弧轨道的半径，半径OA与竖直半径OB间的夹角，木块到达B点时的速度大小，木块从P点运动到B点的位移方向与水平方向的夹角的正切值。取，，重力加速度大小，不计空气阻力。求：

（1）木块在B点时圆弧轨道对其的支持力大小；

（2）M、A两点间的水平距离；

（3）木块从P点运动到B点的时间。（结果保留两位有效数字）

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

【详解】（1）木块在B点时，根据牛顿第二定律可得

解得

（2）由题意知木块在A点的速度大小为

又木块从M点到A点做平抛运动，设该过程中木块运动的时间为，木块在A点的速度方向与圆弧相切，有竖直方向的分速度大小为

水平方向的分速度大小为

又

，

联立解得

，

（3）木块从P点运动到B点过程中竖直方向的位移大小

设P、M两点间的距离为，木块从P点运动到B点过程中水平方向的位移大小

又

解得

设木块从P点运动至M点的时间为，由逆向思维有

解得

木块做平抛运动的时间为

木块做匀速圆周运动的时间为

则整个过程的时间为