2023-2024学年江西省部分名校联盟高三上学期11月月考 物理试卷（含解析）

这是一份2023-2024学年江西省部分名校联盟高三上学期11月月考 物理试卷（含解析），共12页。试卷主要包含了多项选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
第I卷（选择题 共42分）
一、单项选择题（本题共8小题，每小题4分，共32分。每小题只有一个正确答案。
1．小蚂蚁从a点沿着边长为L的立方体三条棱ab、bc、cd运动到d点，在三条棱上运动的时间相同，则小蚂蚁（ ）
A．从a运动到c的位移大小为
B．从a到c的位移与从b到d的位移相同
C．从a到c的平均速度是从a到b平均速度的倍
D．从a到b的平均速度是从a到d平均速度的倍
2．如图所示为校园内某同学跳绳比赛时的情景，空气阻力不可忽略，该同学在某次跳起、落下的过程中，下列说法中正确的是（ ）
A．起跳时，地面对人的作用力大于人对地面的作用力
B．人在上升过程中处于超重状态，下落过程中处于失重状态
C．上升过程的加速度大于下落过程的加速度
D．上升过程和下落过程中重力做功相同
3．如图所示为学生使用的修正带，修正带的核心结构为咬合良好的两个齿轮，大、小齿轮的齿数之比。A、B两点分别位于大、小齿轮的边缘，当使用修正带时纸带的运动会带动两轮转动，则两轮转动时，A、B两点的（ ）
A．转速之比为 B．角速度之比为
C．线速度大小之比为 D．向心加速度大小之比为
4．如图所示，质量为M的物体Q上表面水平，质量为m的物体P放在Q上，一起沿倾角为的光滑斜面以一定的初速度向上滑动，到最高点后又沿斜面一同下滑，在整个过程中斜面始终静止。已知重力加速度为g，则（ ）
A．Q对P的支持力大小始终为 B．Q对P的摩擦力先水平向右后水平向左
C．Q对P的作用力的方向始终垂直斜面向上 D．斜面对物体Q的作用力的大小始终为
5．如图所示，用高压水枪清洗车辆时，高压水枪连续射出圆柱形水柱垂直打在车身，若水枪射出水的流量为Q（单位时间流出水的体积），水的流速为v，水的密度为，水打到车身后不反弹顺车身流下。则水对车身的平均冲击力大小为（ ）
A． B． C． D．
6．质量为m的小物体在平面内运动，时刻该物体位于坐标原点，其在x、y方向的位移随时间变化的图像如图甲、乙所示，图乙的图像为抛物线，且时刻抛物线的切线为时间轴。则小物体（ ）
甲 乙
A．做直线运动 B．受到的合力大小为
C．在时刻的速度大于 D．在时刻的速度大小为
7．北斗三号卫星导航系统由35颗卫星组成，其中有27颗中轨道卫星，若其中一颗中轨道卫星A与太空中的另一颗卫星B刚好在同一平面内沿相同的方向绕地球做圆周运动，卫星B的轨道比卫星A的低，A、B两卫星连线与A卫星和地心连线的最大夹角为。已知卫星A的运行周期为T，则两卫星前后两次相距最近的时间间隔为（ ）
A． B． C． D．
8．如图甲所示，水平桌面上质量为m的物体通过两个光滑的滑轮在电动机的牵引下运动，两水平轻绳与桌面平行，竖直绳子与桌面垂直。已知电动机的输出功率恒定，在运动过程中，物体的加速度a与速度倒数的关系图像如图乙所示，设物体受到的阻力大小恒定，下列说法正确的是（ ）
甲 乙
A．电动机的牵引力恒定 B．物体所受阻力大小为
C．电动机的输出功率为 D．物体速度为时的加速度大小为
二、多项选择题（本题共2小题，每小题5分，共10分。每题有多项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
9．如图所示，质量为m的圆环套在固定的粗细均匀的竖直圆形长杆上，圆环与水平状态的两相同的轻质弹簧连接，两弹簧的另一端分别连接在墙上，两弹簧均处于原长状态，弹簧原长均为L。由静止释放圆环，圆环下滑到最大距离时两弹簧的长度均变为（未超过弹性限度），圆环内径比杆直径略大，重力加速度为g，不计空气阻力，则圆环向下运动的过程中（ ）
A．因摩擦圆环的机械能会减小 B．每一个弹簧的弹性势能最大值为
C．每一个弹簧的弹力最大值为 D．圆环重力势能与弹簧弹性势能之和先减小后增大
10．如图是质量为m的足球被踢出去后在空中运动的轨迹，P、O、Q为轨迹上的三点，其中O为轨迹的最高点。若足球在O点的速度大小为v，P点的速度方向与水平方向成角，Q点的速度方向与水平方向成角，不考虑空气阻力以及足球在空中运动时的旋转，已知重力加速度为g，。则足球（ ）
A．在P点的速度大小为 B．在O点重力的瞬时功率为
C．由P点运动到Q点的时间为 D．由P点运动到Q点重力势能减小了
第Ⅱ卷（非选择题 共58分）
三、实验题（本题共2小题，共16分）
11．（6分）
某物理兴趣小组利用图甲所示的实验装置，完成“探究加速度与力、质量的关系”的实验。
甲
乙
（1）实验过程中选用的打点计时器是电火花打点计时器，应接电压为____________V的交流电源；
（2）某次实验中打出的一条纸带如图乙所示，每两个计数点之间还有4个计时点没有画出来，打点计时器所使用的交流电的频率，则小车做匀加速运动的加速度大小____________（保留3位有效数字）；
（3）阻力补偿后，保持小车质量M不变，不断往砂桶中加砂，每次利用力的传感器测出小车运动时绳子对小车的拉力大小F，并通过纸带测出小车的加速度a，砂的质量最终达到，下列关于的关系图像正确的是____________。
A． B． C． D．
12．（10分）
某实验小组利用如图甲所示的装置做“验证动能定理”实验，滑块、遮光条和力传感器的总质量为M。
甲
乙
（1）先用游标卡尺测得遮光条宽度，示数如图乙所示，则遮光条宽度____________；
（2）开通气源，为了保证细线上的拉力等于滑块所受的合外力，除调节光滑定滑轮的高度使细线与导轨平行外，还需要的操作是____________________________________。
（3）调节好实验装置，甲同学保持光电门的位置不变，多次改变所挂钩码的质量进行实验，每次遮光条均在A点时由静止释放滑块，记录每次力传感器的示数F及遮光条遮光时间t，测出遮光条到光电门的距离L，作图像，如果图像是一条过原点的直线，且图像的斜率等于____________，则动能定理得到验证；
（4）乙同学保持所挂钩码的质量不变，多次改变光电门的位置，每次遮光条均在A点时由静止释放滑块，记录力传感器的示数F、每次遮光条到光电门的距离L及遮光时间t，作图像，如果图像是一条过原点的直线，且图像的斜率等于____________，则动能定理得到验证。
四、计算题（本题共3小题，共42分。解答时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．（11分）
如图所示，质量为的小球A被足够长的轻绳1吊在天花板下，质量为的小球B用长为s的轻绳2系在小球A下，小球B离水平面的高度为，整个装置处于静止状态，重力加速度为g，不计空气阻力。
（1）求静止时小球A对轻绳1的拉力大小；
（2）现剪段轻绳1，让两球自由下落，小球B与水平面碰撞后原速率反弹，从剪段轻绳1开始计时，经过多长时间，两球相碰？
14．（15分）
如图所示，质量的长木板放在光滑的水平面上，时刻在长木板的右端施加的恒定水平拉力，时在板的右端轻放一质量的小物块，小物块与长木板间的动摩擦因数，若长木板足够长，小物块始终没有离开木板，取重力加速度。
求：
（1）时，长木板的速度大小；
（2）在到的过程中，小物块与长木板因摩擦产生的热量与拉力F做功的比值。
15．（16分）
有一款弹球游戏的装置如图所示。平台离地面的高为R，一半径为R、下端有一小缺口的竖直光滑圆轨道固定在平台上，圆轨道的最低点与平台边缘重合。地面上的弹射装置将质量为m的小球A以一定的速度斜射出，到最高点恰好射入平台，与放在圆轨道最低点的半径等大的小球B相撞。已知小球A与B碰撞前的速度大小，其中g为重力加速度。忽略空气阻力、小球的大小以及弹射装置的高度。
（1）求弹射装置与平台边缘的水平距离s；
（2）若在B上附着橡皮泥，球和泥总质量为m，两球碰撞后共同运动，求碰撞过程中损失的机械能E；
（3）若小球B的质量为，A、B的碰撞为弹性碰撞，碰撞后立即撤去球A，将小缺口补上，变成完整的圆轨道，要使球B被碰后始终沿圆道运动，求的范围。
物理参考答案
一、单项选择题（本题共8小题，每小题4分，共32分。每小题只有一个正确答案）
1．D 小蚂蚁从a到c的位移大小为，A项错误；从a到c的位移方向与从b到d的位移方向不同，B项错误；设小蚂蚁在每一条棱上运动的时间为t，则在ab段的平均速度大小为，从a到c的平均速度大小为，从a到d的平均速度大小为，C项错误，D项正确。
2．C 起跳时，地面对人的作用力和人对地面的作用力是一对相互作用力，等大反向，A项错误；上升过程和下落过程加速度均向下，因此均处于失重状态，B项错误；空气阻力不可忽略，上升过程阻力向下，加速度大于重力加速度，下落过程阻力向上，加速度小于重力加速度，C项正确；上升过程重力做负功，下落过程重力做正功，做功不同，D项错误。
3．D A、B两点的线速度大小之比为，C项错误；A、B两点的角速度大小之比，B项错误；根据角速度与转速的关系可知，A、B两点的转速之比为，A项错误；根据可知，A、B两点的向心加速度大小之比为，D项正确。
4．C 物体P和Q一起沿光滑斜面运动，向上滑与向下滑的加速度相同，大小为、方向沿斜面向下，所以Q对P的支持力始终小于，A项错误；Q对P的摩擦力方向始终向右，B项错误；由于整体加速度始终不变，方向沿斜面向下，Q对P的作用力方向始终垂直斜面向上，大小等于， C项正确；同理斜面对Q的作用力的大小始终为，D项错误。
5．B 单位时间内射在车身上的水的质量为，t时间内，射在车身上水的质量，根据动量定理，解得，B项正确。
6．B 由题意可知，小物体在x方向做匀速运动，速度大小为，在y方向做初速度为零的匀加速运动，小物体的合运动是曲线运动，A项错误；由题意在y方向有，根据牛顿第二定律，小物体受到的合外力，即受到的合力大小为，B项正确；时刻，小物体在x方向的速度，在y方向的初速度为零，所以时刻小物体的速度为，C项错误；在时刻，小物体在y方向的速度为，合速度大小为，D项错误。
7．A 设卫星A的轨道半径为r，卫星B的运行周期为，根据题意知卫星B的轨道半径为，根据开普勒第三定律有，根据题意，解得，A项正确。
8．D 电动机的输出功率恒定，随着物体速度的增大，根据可知，牵引力在减小，当物体的合力为零时，速度最大，牵引力最小，A项错误；设物体的速度为v，则电动机牵引的速度为，根据牛顿第二定律有，得，则由图可知阻力，B项错误；由图可知，所以电动机的输出功率为，C项错误；由于图像是直线，所以，即，D项正确。
二、多项选择题（本题共2小题，每小题5分，共10分。每题有多项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
9．BD 由于圆环对杆的压力始终为零，没有摩擦力，A项错误；由题知圆环下降的高度为，圆环和弹簧组成的系统机械能守恒，则，B项正确；圆环运动到最低点时，圆环的加速度向上，因此，即，C项错误；由于圆环和弹簧组成的系统机械能守恒，圆环向下运动过程中动能先增大后减小，因此圆环重力势能与弹簧弹性势能之和先减小后增大，D项正确。
10．ACD 足球在空中做斜抛运动，水平方向做匀速运动，则足球在P点的速度满足，所以，A项正确；在最高点足球受到的重力与速度垂直，其瞬时功率为0，B项错误；在P点竖直向上的速度大小，在Q点竖直向下的速度大小，所以由P运动到Q的时间为，C项正确；足球由P点运动到Q点重力势能减小了，D项正确。
三、实验题（本题共2小题，共16分）
11．（6分）
【答案】
（1）220 （2）2.02 （3）A（每空2分）
【解析】
（1）电火花打点计时器应接的交流电源。
（2）由题知，相邻计数点间的时间间隔为，小车的加速度大小为：
（3）阻力补偿后，利用力的传感器测量小车受到的拉力，所以图像是过坐标原点的一条直线，选项A正确。
12．（10分）
【答案】
（1）5.30（2分） （2）调节气垫导轨水平（2分）
（3）（3分） （4）（3分）
【解析】
（1）由题图乙可得，遮光片的宽度为。
（2）开通气源，为了保证细线上的拉力等于滑块所受的合外力，除调节光滑定滑轮的高度使细线与导轨平行外，还需要的操作是调节气垫导轨水平。
（3）如果动能定理成立，则，即，如果图像是一条过原点的直线，且图像的斜率等于，则动能定理得到验证。
（4）如果动能定理成立，则，即，如果图像是一条过原点的直线，且图像的斜率等于，则动能定理得到验证。
四、计算题（本题共3小题，共42分。解答时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．（11分）
（1）对小球A和B组成的整体，根据平衡条件，绳子1对小球A的拉力：（2分）
根据牛顿第三定律：（1分）
所以：（1分）
（2）设经过时间，小球B落地，落地时的速率为v，则有：（2分）
（1分）
设小球B落地后经过时间与小球A相碰，则有：（2分）
剪段轻绳1开始计时到两球相碰经过的时间：（1分）
解得：（1分）
14．（15分）
（1）设放小物块前，长木板的加速度大小为，根据牛顿第二定律有：（2分）
根据匀变速直线运动的规律，有：（2分）
解得：（1分）
（2）设刚放上小物块后，长木板的加速度大小为，小物块的加速度大小为，再经过时间小物块与长木板的速度均为v。则有：（1分）
得：
（1分）
解得：
二者共速时：（1分）
解得：
二者的共同速度：（1分）
可知时刻，二者共速。根据匀变速直线运动规律，在到内，
长木板的位移（1分）
小物块的位移（1分）
小物块与长木板间的相对位移为：（1分）
故小物块与长木板因摩擦产生的热量：（1分）
在到的过程中，拉力F做的功：（1分）
解得：（1分）
15．（16分）
（1）将小球A从射出到最高点的运动，看成是平抛运动的逆运动。设小球A从射出到最高点的时间为t，竖直方向与水平方向分别有：（1分） （1分）
解得：（1分）
（2）设A、B碰撞后共同运动的速度为v，根据动量守恒定律有：（1分）
在碰撞过程中，有：（2分）
解得：（1分）
（3）设A、B碰撞后，A球的速度大小为，B球的速度大小为，根据弹性碰撞的规律有：
（1分）
（1分）
解得：（1分）
情形1：对小球B，若碰撞后，上升的最大高度为R，有：（1分）
解得：（1分）
情形2：对小球B，若碰撞后，上升到圆轨道的最高点的速度为，根据机械能守恒定律，有：
（1分）
又在最高点，有：（1分）
解得：（1分）
综上所述，小球B的质量：或（1分）
以上试题其他正确解法均给分题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
D
C
D
C
B
B
A
D
题号
9
10
答案
BD
ACD