云南省昭通市昭阳区第二中学2023-2024学年高三上学期9月质量监测物理试题（解析版）

这是一份云南省昭通市昭阳区第二中学2023-2024学年高三上学期9月质量监测物理试题（解析版），共16页。试卷主要包含了本试卷分选择题和非选择题两部分，答题前，考生务必用直径0，本卷命题范围等内容，欢迎下载使用。

1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。
2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围：必修第一册，必修第二册第五~七章。
一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求。每小题4分，第8~10题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。
1. 如图所示，一质点在恒力作用下从M点沿实线运动到N点，在N点时恒力突然反向，但大小保持不变，则（ ）

A 质点可能沿轨迹①运动
B. 质点可能沿轨迹②运动
C. 质点可能沿轨迹③运动
D. 质点立刻做匀速圆周运动
【答案】A
【解析】
【详解】做曲线运动的物体，其轨迹夹在合外力方向与速度方向之间，且合外力指向轨迹的凹侧面，则根据质点从M点运动到N点的轨迹可知，该过程中质点所受恒力一定在N点的下方，当力反向后一定在N点的上方，则可知此后质点的轨迹向着N点上方弯曲。
故选A。
2. 如图所示，物块A、B（均可视为质点）由通过光滑轻滑轮且不可伸长的轻绳相连，整个系统处于静止状态.现缓慢向左推动斜面，直到轻绳与斜面平行，此过程中物块A与斜面始终保持相对静止，则下列说法正确的是（ ）更多免费优质滋元可 家 威杏 MXSJ663
A. 物块A受到的摩擦力减小
B. 物块A对斜面的压力减小
C. 轻绳的拉力增大
D. 轻绳与竖直方向的夹角增大
【答案】D
【解析】
【详解】A．由于开始A受到是摩擦力大小和方向不知道，所以无法确定物块A的摩擦力变化情况，故A错误；
B．绳拉力T的大小等于B的重力GB不变，设绳子与斜面的夹角为，由平衡条件有
斜面体缓慢向左移动，减小，N增大，故B错误；
C．绳拉力T的大小等于B的重力GB不变，斜面体缓慢向左移动，和的夹角变大，合力变小，则轻绳的拉力减小，故C错误；
D．轻绳方向始终沿着和的角平分线的方向，和的夹角变大，轻绳的方向与竖直方向的夹角增大，故D正确。
故选D。
3. 如图所示，a、b两根不可伸长的细绳系在竖直放置的圆环上，另一端系着质量为m的小球，小球位于圆环的中心，绳a水平，绳b倾斜。若圆环以通过绳a左侧端点的竖直线为轴转动，小球始终与圆环处于同一竖直平面内，则（ ）
A. 小球的向心力完全由绳a的张力提供
B. 绳b的张力可能为零
C. 增大圆环转动的角速度，绳a上的张力不变
D. 增大圆环转动的角速度，绳b上的张力不变
【答案】D
【解析】
【详解】A．小球的向心力由重力、绳a和绳b的张力共同提供，故A错误；
B．因为绳不可伸长，且绳b与竖直方向夹角不变，竖直方向由平衡条件得
所以绳b的张力不可能为零，故B错误；
CD．竖直方向由平衡条件得
水平方向有
解得
绳b与竖直方向夹角不变，轨道半径r不变，角速度增大，绳a上的张力变大，绳b上的张力不变，故C错误，D正确。
故选D。
4. 如图所示，在倾角θ=30°的斜面上静止一质量为0.2kg的手机，若用平行于斜面沿水平方向的力推手机，手机仍能保持静止，重力加速度大小g=10m/2，则手机所受的摩擦力大小是（ ）
A. 1NB. 2NC. 4ND. 8N
【答案】B
【解析】
【详解】由平衡条件可得
故选B。
5. 2020年7月2日，黑龙江省消防救援总队组织开展跨区域抗洪抢险救援实战演练.如图所示，假设在演练中，一条可视为质点的救灾冲锋舟位于与对岸的最近距离为的点处，从点向下游30m处有一危险区，当时水流速度为，水流速度恒定，为了使冲锋舟避开危险区沿直线到达对岸，冲锋舟在静水中的速度大小至少是（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】若冲锋舟刚好避开危险区，冲锋舟应沿方向以速度行驶，如图所示，为水流速度，冲锋舟在静水中的速度至少应为，由题意可知.显然冲锋舟沿其他方向，如沿以速度行驶时，在静水中的最小速度要大于.则冲锋舟在静水中的速度至少为
故选C。
6. 将一物块以一定的初速度竖直向上抛出，从抛出至回到抛出点的时间为6s，若在物块上升的最大高度的一半位置处设置一块水平挡板，仍将该物块以相同的初速度在原抛出点向上抛出，物块撞击挡板前后的速度大小相等。方向相反，撞击所需时间不计，空气阻力不计，则这种情况下物块上升和下降的总时间约为（ ）
A. 1.0sB. 1.4sC. 1.8sD. 2.5s
【答案】C
【解析】
【详解】物块以一定的初速度竖直向上抛出，从抛出至回到抛出点的时间为6s，将物体上升过程分成位移相等的两端，设下面一段时间为t1，上面一段位移所用的时间为t2，根据逆向思维，由
可得
物块撞击挡板前后的速度大小相等，方向相反，撞击所需时间不计，物体上升和下落的总时间为
而
可得
故选C。
7. 如图所示，xOy是平面直角坐标系，Ox水平、Oy竖直，一质点从O点开始做平抛运动，P点是轨迹上的一点. 质点在P点的速度大小为v，方向沿该点所在轨迹的切线. M点为P点在Ox轴上的投影，P点速度方向的反向延长线与Ox轴相交于Q点. 已知平抛的初速度为20m/s，MP=20m，重力加速度g取10m/s2，则下列说法正确的是
A. QM的长度为10m
B. 质点从O到P的运动时间为1s
C. 质点在P点的速度v大小为40m/s
D. 质点在P点速度与水平方向的夹角为45°
【答案】D
【解析】
【详解】AB．根据平拋运动在竖直方向做自由落体运动有：
可得t=2s；质点在水平方向的位移为：
根据平抛运动的推论可知Q是OM的中点，所以QM=20m，故A错误，B错误；
C．质点在P点的竖直速度：
所以在P点的速度为：
故C错误；
D．因为：
所以质点在P点的速度与水平方向的夹角为45°，故D正确.
8. 甲、乙两辆小车在一条平直的车道上行驶，它们速度随时间变化的图像如图所示，其中甲的图线为两段相同的圆弧，乙的图线为直线，则下列说法正确的是（ ）
A. 时两车的加速度大小相等
B. 时两车不一定相遇
C. 在0~4s内，两小车的平均速度相同
D. 在0~4s内，甲车的加速度方向改变
【答案】BC
【解析】
【详解】A．图像中直线或曲线某处切线的斜率表示加速度，斜率绝对值大小表示加速度大小，由图像知时两车的加速度大小不相等，故A错误；
B．图像与时间轴围成的面积代表位移，在0~4s内两车运动的位移相同，但不知两车的初位置情况，故不能判断两车在时是否相遇，故B正确；
C．在0~4s内两车运动位移相同，平均速度相同，故C正确；
D．图像中直线或曲线某处切线的斜率表示加速度，斜率正负表示方向，0~4s内，甲车做加速度先逐渐增大后逐渐减小的加速直线运动，加速度方向不变，故D错误。
故选BC。
9. 如图所示，绷紧的水平传送带沿顺时针方向以恒定速率v1运行。一小物块从与传送带等高的右端光滑水平台面滑上传送带，其速度大小为v2，左端水平台面与传送带等高且光滑，则能够正确地描述小物块的速度随时间变化关系的图线可能是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【解析】
【详解】AB．如果传送带足够长，物块不能从左端离开，则物块先向左匀减至零再反向匀加，且匀减和匀加的加速度一样，如果v1＜v2，物块向右匀加到与传送带速度v1相等时，
＞
此后物块还要匀速一段时间离开；v1≥v2，物块在传送带上向右一直匀加至离开，故AB正确；
CD．．如果传送带不足长，物块一直匀减从左端离开，故C错误，D正确。
故选ABD。
10. 如图所示为双星A、B组成的双星系统，二者绕其连线上的O点做匀速圆周运动. 其中AO>BO，则下列说法正确的是
A. 星球A受到的向心力大于星球B受到的向心力
B. 星球A的向心加速度一定大于星球B的向心加速度
C. 星球A和星球B质量可能相等
D. 双星的质量一定，双星之间的距离越小，其转动周期越小
【答案】BD
【解析】
【详解】A．两星球受到的向心力都等于它们之间的万有引力，星球A和星球B受到的向心力大小相等，故A错误；
BC．设双星质量分别为mA、mB，轨道半径RA，RB，两者间距为L，周期为T，角速度为，由万有引力定律可知：
两星球同轴转动，角速度相等即：
联立可得，因为，故星球A的向心加速度一定大于B的向心加速度；星球A的质量一定小于B的质量，故B错误，C错误；
D．联立前面的式子得：
又因为：
故：
双星的质量一定，双星之间的距离越小，其转动周期越小，故D正确.
二、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 如图所示的装置为向心力演示器，可以探究向心力大小与哪些因素有关。匀速转动手柄1，可以使变速塔轮2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动，槽内的小球也随着做匀速圆周运动。使小球做匀速圆周运动的向心力由横臂6的挡板对小球的压力提供。球对挡板的反作用力，通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒7下降，从而露出标尺8。根据标尺8上露出的红白相间等分标记，可以粗略计算出两个球所受向心力的比值。
（1）本实验采用的科学方法是______。
（2）通过本实验可以得到的结论有______。（填字母）
A．在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与角速度成反比
B．在半径和角速度一定的情况下，向心力的大小与质量成正比
C．在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与角速度成正比
D．在质量和角速度一定的情况下，向心力的大小与半径成反比
（3）在一次实验中，一同学忘记只改变一个变量的要求，而把两个质量相等的小球分别放在两个卡槽内，将皮带连接在左、右塔轮半径之比为2：1的塔轮上，实验中匀速转动手柄1时，得到左、右标尺露出的等分格数之比约为1：2，则左、右两小球做圆周运动的半径之比为______。
【答案】 ①. 控制变量法 ②. B ③. 2：1
【解析】
【详解】（1）[1]根据向心力公式
可知，向心力的大小与物体的质量、转动的角速度、转动半径有关，因此在探究向心力大小与哪些因素有关采用了控制变量法。
（2）[2]AC．根据向心力的公式
可知，在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与角速度的平方成正比，故AC错误；
B．根据向心力的公式
在半径和角速度一定的情况下，向心力的大小与质量成正比，故B正确；
D．根据向心力的公式
在质量和角速度一定的情况下，向心力的大小与半径成正比，故D错误。
故选B。
（3）[3]左右两塔轮属于皮带传动，其线速度大小相同，而半径之比为2：1，根据线速度与角速度之间的关系
可得两个塔轮转动的角速度之比为
而根据题意可知
则可得
12. 某研究小组同学用如图甲所示的装置研究小车质量一定时其加速度与受到的作用力的关系。
（1）根据实验数据画出的小车的加速度a和小车所受拉力F的图像如图乙所示。甲同学画出的图线为I，造成这一结果的原因是∶在平衡摩擦力时_______。乙同学画出图线为Ⅱ，造成这一结果的原因是没有满足小车的质量_______砝码与砝码盘的总质量。
（2）对于该实验的认识，下列说法中正确的是_______。
A．该实验应用了等效替代的思想方法
B．该实验应用了控制变量的思想方法
C．实验时必须先接通电源后释放小车
D．用天平测出m及M，直接用公式求出小车运动的加速度
（3）已知交流电源的频率为50Hz，某次实验得到的纸带如图丙所示，图中相邻计数点之间还有4个点未画出，由该纸带可求得小车的加速度a = _______m/s2。（结果保留2位有效数字）
【答案】 ①. 长木板的倾角过大（能答到这个意思即可） ②. 远大于 ③. BC ④. 0.90
【解析】
【详解】（1）[1]图线Ⅰ在纵轴上有较大的截距，说明绳对小车的拉力（即还没有砝码盘）时小车就有了沿长木板向下的加速度，即长木板的倾角过大；
[2]图线Ⅱ经过坐标原点，说明乙同学在实验前小车所受的摩擦力已被平衡。在质量不变的条件下，加速度与外力成正比；由实验原理
得
而实际上
可见要满足，即造成乙同学这一结果的原因是没有满足小车的质量远大于砝码与砝码盘的总质量。
（2）[3]AB．实验中涉及了质量、合力以及加速度三个物理量，要探究二者之间的关系，所以需要控制变量法进行实验，A错误、B正确；
C．实验时为了获得更多的信息，所以需要先接通电源，后释放纸带，C正确；
D．小车运动的加速度必须由纸带上的测量数据计算得到，D错误。
故选BC。
（3）[4]由于每相邻的两个记数点间还有四个点没有画出，所以相邻的计数点间的时间间隔
根据匀变速直线运动的推论公式
可以求出加速度的大小，得
所以
【点睛】本题考查了探究小车质量一定时其加速度与受到的作用力的关系的实验原理，以及利用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用，提高解决问题能力。
13. 如图所示，半圆轨道竖直放置，半径R＝0.4 m，其底部与水平轨道相接。一个质量为m＝0.2 kg的滑块放在水平轨道某处（轨道均光滑），有一水平恒力F作用于滑块，使滑块向右运动，当滑块到达半圆轨道的最低点B时撤去F，滑块恰能通过圆的最高点A沿水平方向飞出，落到水平面上的位置C点。g取
求：
（1）小球到达Ａ点时速度
（2）B、C两点间距离
【答案】（1）2m/s；（2）0.8m
【解析】
【分析】
【详解】（1）滑块恰好通过最高点A，在A点，由重力提供向心力，由牛顿第二定律得
得
（2）滑块离开A后滑块做平抛运动，则水平方向有
x=vAt
竖直方向
2R=gt2
代入数据解得：B、C两点间距离
x=0.8m
14. 如图所示，一个斜边长为l的固定光滑斜面的倾角θ=30°，斜面顶端有一轻质光滑定滑轮。质量为km的小球P通过不可伸长的细线绕过定滑轮与质量为m的滑块Q相连。开始时托着P使细线竖直且恰好处于绷直状态，Q与滑轮间的轻绳与斜面平行。现由静止释放P，P竖直向下运动落地瞬间细线与Q断开连接，发现从释放到P落地所需的时间和P落地至Q回到初始出发点的时间相等，整个运动过程中Q未到滑轮处，已知重力加速度为g，求：
（1）k值；
（2）Q回到了初始出发点的速度与P落地时Q的速度大小之比。
【答案】（1）0.8；（2）2:1
【解析】
【详解】（1）P向下做匀加速、Q沿斜面向上做匀加速运动阶段，根据牛顿第二定律，有
两式联立可得
绳断开后，以Q为研究对象，Q向上做匀减速直线运动，加速度大小为
根据题意，从释放P到Q回到初始位置位移为零，则
解得
进而可求得
（2）P落地时Q的速度为
Q回到出发点的速度为
所以
所以Q回到初始出发点的速度与P落地时Q的速度大小之比为2:1。
15. 如图所示，一旅客用F=6.5N的力拉着质量为m=1kg的行李箱沿水平地面运动.已知拉力F与水平方向的夹角θ=30°，从静止开始经t=2.0s时行李箱移动距离，这时旅客松开手，行李箱又滑行了一段距离后停下。若行李箱可看做质点，空气阻力不计，重力加速度g取10m/s2。求：
（1）行李箱与地面间的动摩擦因数；
（2）旅客松开手行李箱还能运动多远；
（3）行李箱要在水平地面上运动，拉力F与水平地面夹角多大时最省力。
【答案】（1）；（2）；（3）30°
【解析】
【详解】（1）根据位移时间关系有
解得
对行李箱，由牛顿第二定律有
解得
（2）旅客松开手时，行李箱的速度为
旅客松开手后，由牛顿第二定律得
解得
由匀变速直线运动的速度位移公式得行李箱的位移为
（3）设拉力F与水平地面的夹角为，行李箱要在水平地面上运动，则
又
在竖直方向上，由平衡条件的
解得
由数学知识知
可知当时，拉力F最小，最省力。