2022-2023学年四川省成都石室中学高三上学期10月月考物理试题含解析

成都石室中学2022—2023学年度上期

高2023届10月月考

物  理

第Ⅰ卷（选择题，共40分）

一、本题包括8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。

1. 下列说法正确的是（    ）

A. 牛顿第一定律不能用实验直接验证

B. 在水平面上滑动的木块最终停下来，是因为没有外力维持木块的运动

C. 物体运动时受到惯性力的作用

D. 人走在松软的土地上加速下陷时，人对地面的压力大于地面对人的支持力

【答案】A

【解析】

【详解】A．牛顿第一定律所描述的状态是一种理想状态，它是利用逻辑思维进行分析的产物，不可能用实验直接验证，故A正确；

B．在水平面上滑动的木块最终停下来，是由于摩擦力的作用改变了木块的运动状态，故B错误；

C．物体不会受到惯性力作用，惯性力实际不存在，故C错误；

D．人对地面的压力和地面对人的支持力是一对作用力和反作用力，总是等大反向，与运动状态无关，故D错误。

故选A。

2. 游乐场里的过山车（可视为质点）如图所示，过山车无动力运动过程中先后经过A、B两点，下列说法正确的是（    ）

A. 在A点时过山车处于失重状态 B. 在A点时过山车所受向心力较大

C. 在B点时过山车处于超重状态 D. 在B点时过山车所受向心力较大

【答案】B

【解析】

【详解】A．过山车在A点时，加速度方向向上，处于超重状态，故A错误；

BD．向心力公式，由图可知

由机械能守恒定律可得

所以

在A点时所受向心力较大，故B正确，D错误；

C．过山车在B点时，加速度方向向下，处于失重状态，故C错误。

故选B。

3. 如图所示，某次训练时将乒乓球发球机置于地面上方某一合适位置，正对竖直墙面水平发射乒乓球。现有两个质量相同的乒乓球a和b以不同速度水平射出，碰到墙面时下落的高度之比为，不计阻力，则乒乓球a和b（  ）

A. 碰墙前运动时间之比为

B. 重力对两乒乓球的冲量大小之比为

C. 重力对两乒乓球的平均功率之比为

D. 初速度之比为

【答案】B

【解析】

【详解】A．乒乓球做平抛运动，根据

碰到墙面时下落的高度之比为，则乒乓球碰墙前运动时间之比为，故A错误；

B．根据冲量的定义I＝Ft可得重力对两乒乓球的冲量大小之比为，故B正确；

C．根据重力做功

可知重力对两乒乓球做功之比为，重力平均功率

故重力对两乒乓球的平均功率之比为，故C错误；

D．根据水平方向

可得，两乒乓球做平抛运动的初速度之比为，故D错误。

故选B。

4. 如图所示为某工地上的自动卸货车作业过程。卸货车始终静止在水平地面上，车厢在液压机的作用下，倾角先缓慢增大，当货物开始加速下滑时倾角保持不变。在卸货的全过程中（  ）

A. 货物受到车厢的摩擦力一直增大

B. 货物受到车厢的支持力一直减小

C. 地面对货车的支持力一直等于货物与货车的总重力

D. 地面对货车的摩擦力先为零，后水平向左

【答案】D

【解析】

【详解】AB．货物处于平衡状态时，有

增大时，f增大，N减小，当加速下滑后

摩擦力和支持力大小不变，故AB错误；

C．货物处于平衡状态时，整体分析可知，此时地面对货车的支持力等于总重力，当货物处于加速运动状态时，货物有向下的加速度分量，地面对货车的支持力小于总重力，故C错误；

D．整体分析可知，开始整体平衡，地面对货车的摩擦力为零，后货物加速下滑，货物有向左的加速度分量，地面对整体摩擦力水平向左，故D正确。

故选D。

5. 如图所示，两根光滑导轨平行放置，导轨所在平面与水平面间的夹角为，一质量为m、长为L的导体棒ab垂直于导轨放置，整个装置处于垂直于斜面向上的匀强磁场中。当导体棒ab中通有方向从a到b的恒定电流I时，磁场的方向由垂直于斜面向上沿逆时针转至水平向左的过程中，导体棒始终静止，则磁感应强度的大小（重力加速度为g）（    ）

A. 先增大后减小 B. 先减小后增大 C. 可能为 D. 可能为

【答案】C

【解析】

【详解】AB．根据左手定则，可以判断出初始状态下导体棒受到沿斜面向上的安培力；受力分析可知导体棒受到重力mg、支持力和安培力，三力平衡，从图中可以看出，在磁场方向变化的过程中，安培力方向逐渐逆时针转动，为了保持受力平衡，逐渐变大，由于，其中电流I和导体棒的长度L均不变，故磁感应强度逐渐变大，故AB错误；

CD．当磁场方向垂直斜面向上时，根据左手定则可知，安培力方向沿斜面向上，此时安培力最小，最小值

则

当磁场方向水平向左时，安培力方向竖直向上，此时安培力最大，最大值

则

故C正确，D错误。

故选C。

6. 甲、乙两汽车在一平直公路上同向行驶，它们的v-t图象如图所示，t=1s时，甲、乙第一次并排行驶，则（　　）

A. t=0时，甲在乙的前面4.5m处

B. t=2s时，甲在乙的前面6m处

C. 两次并排行驶的时间间隔为2.5s

D. 两次并排行驶的位置间距为8m

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】A．根据两汽车的图像可得瞬时速度的表达式为

t=1s时，甲、乙第一次并排行驶，即两车此时相遇，在第1s内甲和乙的位移之差为

因甲比乙的速度大，则属于甲追乙，则甲在乙的后面4.5m处，故A错误；

B．t=1s到t=2s，两车的距离为

甲在乙的前面1.5m处，故B错误；

C．t=2s时两者的速度相等，根据图像的对称性可知t=1s和t=3s两车两次相遇，故两次并排行驶的时间间隔为2s，故C错误；

D．t=1s和t=3s两车两次相遇，两车的位移相同，大小为

故D正确；

故选D。

7. 某行星为质量分布均匀的球体，半径为R，质量为M。科研人员研究同一物体在该行星上的重力时，发现物体在“两极”处的重力为“赤道”上某处重力的1.2倍。已知引力常量为G，则该行星自转的角速度为（    ）

A.  B.  C.  D.

【答案】A

【解析】

【详解】设赤道处的重力加速度为g，物体在两极时万有引力等于重力，有

在赤道时万有引力可分解为重力和自转所需的向心力，则有

联立解得该行星自转的角速度为

故选A。

8. 天花板下悬挂的轻质光滑小圆环P可绕过悬挂点的竖直轴无摩擦地旋转。一根轻绳穿过P，两端分别连接质量为m1和m2的小球A、B（m1 ≠ m2）。设两球同时做如图所示的圆锥摆运动，且在任意时刻两球均在同一水平面内，则（   ）

A. 球A、B运动的周期之比等于m2：m1

B. 两球的向心加速度大小相等

C. 球A、B到P距离之比等于m2：m1

D. 球A、B运动的线速度之比等于m2：m1

【答案】C

【解析】

【详解】A．对其中一个小球受力分析，其受到重力和绳的拉力FT，绳中拉力在竖直方向的分力与重力平衡，设轻绳与竖直方向的夹角为θ，则有

FTcosθ = mg

拉力在水平方向上的分力提供向心力，设该小球到P的距离为l，则有

解得周期为

因为任意时刻两球均在同一水平面内，h相等，所以两球运动的周期相等，A错误；

B．小球的向心加速度

两球做圆周运动半径r不相等，所以两球向心加速度大小也不相等，B错误；

C．连接两球的绳的张力FT相等，由于向心力为

Fn = FTsinθ = mω2lsinθ

则有

故m与l成反比，C正确；

D．小球线速度v = ωlsinθ，结合选项C有

D错误。

故选C。

二、本题包括4小题，每小题4分，共16分。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4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

9. 汽车的设计、竞技体育的指导、宇航员的训练等多种工作都会用到急动度的概率。急动度是加速度变化量与发生这一变化所用时间的比值，即，它的方向与物体加速度变化量的方向相同。一物体从静止开始做直线运动，其加速度a随时间t的变化关系如图所示，则该物体在（　　）

A. 3~5s内做减速运动

B. t＝3s时速度方向发生改变

C. t＝1s时和t＝5s时加速度等大反向

D. t＝2s时和t＝4s时急动度等大反向

【答案】AC

【解析】

【详解】B．根据图线与时间轴所围面积表示物体速度的改变量，由图像可知0~5s内图线所围面积为正值，物体的速度始终为正值，所以物体的速度方向不变，故B错误；

A．由于3~5s内物体速度为正、加速度为负值，所以物体做加速度增大的减速运动，故A正确；

C．由图像可知，t＝1s时和t＝5s时物体的加速度等大反向，故C正确；

D．根据，可知图线的斜率表示急动度，由图像知t＝2s时和t＝4s时图像的斜率相同，故急动度相同，故D错误。

故选AC。

10. 如图，光滑绝缘的圆弧轨道MON固定在竖直平面内。O为其最低点，M、N等高，匀强磁场方向与轨道平面垂直。将一个带正电的小球自M点由静止释放，它在轨道上M、N间往复运动。下列说法正确的是（    ）

A. 小球在M点和N点时均处于平衡状态

B. 小球由M到O所用的时间等于由N到O所用的时间

C. 小球每次经过O点时对轨道的压力均相等

D 小球每次经过O点时所受合外力均相等

【答案】BD

【解析】

【详解】A．M点和N点时，小球径向加速度为0，切向加速度不为0，故小球未处于平衡状态，A错误；

B．由于洛伦兹力总是与运动方向垂直，又没有摩擦力，故对其速度大小有影响的只有重力的切向分量，故小球无论从哪边滚下，运动时间均相同，B正确；

D．根据机械能守恒定律，小球每次经过最低点的速度大小相同，由

可知，大小相等，故D正确；

C．小球在最低点时受重力、支持力和洛伦兹力，从N到M经过O点时，洛伦兹力向下，故有

由牛顿第三定律可知，此时小球对轨道的压力为

小球从M到N经过O点时，洛伦兹力向上，故有

由牛顿第三定律可知，此时小球对轨道的压力为

所以小球经过最低点时对轨道的压力大小不相等，C错误。

故选BD。

11. 如图所示，倾角为的足够长传送带沿顺时针方向转动，转动速度大小为。一个物块从传送带底端以初速度大小（）上滑，同时物块受到平行于传送带向上的恒力F作用，物块与传送带间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则物块运动的v-t图像可能是（    ）

A.  B.  C.  D.

【答案】AB

【解析】

【详解】A．因，则物块相对于传送带向上运动，所受滑动摩擦力向下，若满足

则物块的加速度向上，将一直向上做匀加速直线运动，A正确；

B．因，则物块相对于传送带向上运动，所受滑动摩擦力向下，若满足

则物块的加速度为零，将一直以向上做匀速直线运动，B正确；

CD．因 ，则物块相对于传送带向上运动，所受滑动摩擦力向下，若满足

则加速度向下，物块将向上做匀减速直线运动，当两者速度相等时，物块受静摩擦力和向上的拉力，合外力为零，则物块与传送带一起向上做匀速直线运动，C、D错误。

故选AB。

12. 如图所示，质量为3kg的物体A静止在竖直的轻弹簧上面。质量为2kg的物体B用细线悬挂起来，A、B挨在一起但A、B之间无压力。某时刻将细线剪断，A、B一起向下运动过程中（弹簧在弹性限度范围内，g取），下列说法正确的是（    ）

A. 细线剪断瞬间，B的加速度大小为

B. 细线剪断瞬间，B对A的压力大小为12N

C. B对A的压力最大为28N

D. B对A的压力先增大后减小

【答案】BC

【解析】

【详解】AB．剪断细线前，A、B间无压力，则弹簧的弹力为

剪断细线的瞬间，对AB整体分析

解得瞬时加速度

隔离B有

可得

N＝12N

故A错误，B正确；

CD．细线剪断后，整体一起向下运动，先加速后减速，加速度先向下减小，再向上增大，即先失重得越来越微小，后超重得越来越厉害，所以B对A无压力一直增大，当弹簧被压缩到最短时，加速度向上最大，两个物体之间有最大作用力，则对B列牛顿第二定律方程有

根据对称性可知

可得

故C正确，D错误。

故选BC。

第Ⅱ卷（非选择题，共60分）

三、非选择题：本卷包括必考题和选考题两部分。第13~17题为必考题，每题考生都必须作答。第18~19题为选考题，考生根据要求作答。

（一）必考题（共48分）

13. 某探究性学习小组利用如图甲所示的电路测量电池的电动势和内阻。其中电流表A1的内阻，电阻，为了方便读数和作图，给电池串联一个的电阻。

（1）按图示电路进行连接后，发现aa′、bb′和cc′三条导线中，混进了一条内部断开的导线。为了确定哪一条导线内部是断开的，将开关S闭合，用多用电表的电压挡测量a、b′间电压，读数不为零，再测量a、a′间电压，若读数不为零，则一定是______导线断开；若读数为零，则一定是______导线断开。

（2）排除故障后，该小组顺利完成实验。通过多次改变滑动变阻器触头位置，得到电流表A1和A2的多组I1、I2数据，作出图像如图乙。由I1-I2图像得到电池的电动势E=______V，内阻r=______Ω。（保留两位小数）

【答案】    ①. aa′    ②. bb′    ③. 1.40##1.41##1.42##1.43    ④. 0.54（0.46~0.58）

【解析】

【详解】（1）[1][2]因为 a、b′间的电压不为零，表明cc′良好，一定是另外两条导线中的一条发生断开；若a、a′间电压不为零，表明cc′和bb′均良好，一定是aa′导线断开；若a、a′间电压为零，一定是aa′良好，bb′断开；

（2）[3][4]将电流表A1和电阻R1串联当成电压表使用，根据闭合电路欧姆定律得

根据部分电路欧姆定律得

解得

根据图像得

解得

14. 用下列器材测量小车质量M。小车、一端带有定滑轮的平直轨道、垫块、细线、打点计时器、纸带、频率为50Hz的交流电源、直尺、6个槽码，每个槽码的质量m均为10g。

（1）完成下列实验步骤中的填空：

①按图甲安装好实验器材，跨过定滑轮的细线一端连接在小车上，另一端悬挂着6个槽码。改变轨道的倾角，用手轻拨小车，直到打点计时器在纸带上打出一系列______的点，表明小车沿倾斜轨道匀速下滑。

②保持轨道倾角不变，取下1个槽码（即细线下端悬挂5个槽码），让小车拖着纸带沿轨道下滑，根据纸带上打的点迹测出加速度a。

③依次减少细线下端悬挂的槽码数量，重复步骤②。

④以取下槽码的总个数n（）的倒数为横坐标，为纵坐标，在坐标纸上作出关系图线。

（2）已知重力加速度大小，请完成下列填空：

①下列说法错误的是______。

A．接通电源后，再将小车从靠近打点计时器处释放

B．小车下滑时，位于定滑轮和小车之间的细线应始终跟倾斜轨道保持平行

C．实验中必须保证细线下端悬挂槽码的质量远小于小车的质量

D．若细线下端悬挂着2个槽码，则小车在下滑过程中受到的合外力大小为4mg

②某次实验获得如图乙所示的纸带，相邻计数点间均有4个点未画出，则加速度大小a＝______（保留三位有效数字）。

③变化的关系式为______（用M、m、g、a、n表示），若图线的斜率为，可计算出小车的质量M＝______kg（保留三位有效数字）。

【答案】    ①. 等间距    ②. CD    ③. 0.820    ④.     ⑤. 0.185kg

【解析】

【详解】（1）①[1]若小车匀速下滑，则a＝0，由

可知纸带上打出一系列等间距的点。

（2）①[2]A．应先接通电源，后释放小车，小车应从靠近打点计时器处释放。故A正确，与题意不符；

B．小车下滑时，为保证实验的准确性，应使细线始终与轨道平行。故B正确，与题意不符；

C．由于该实验每个槽码的质量已知，小车下滑的加速度、槽码上升的加速度都可以用小车和槽码的质量准确表示，故不需要使槽码质量远小于小车质量。故C错误，与题意相符；

D．若细线下端悬挂着2个槽码，小车加速下滑，槽码加速上升，故细线对小车的拉力大于2个槽码的重力，所以小车下滑过程中受到的合外力小于4mg。故D错误，与题意相符。

本题选错误，故选CD。

②[3]相邻计数点间均有4个点未画出，则

T＝0.1s

加速度大小为

③[4]对于小车匀速时有

减少n个槽码后，对小车和槽码分别有

，

则

即

[5]斜率

解得

M＝0.185kg

15. 滑雪是冬季常见的体育运动。如图所示，一滑雪运动员与装备总质量为70kg，若从倾角为30°的山坡顶端由静止向下滑行，在未借助滑雪杖的情况下10s内会向下滑行100m。现该运动员借助滑雪杖的作用从静止开始向下滑行，每次滑雪杖作用的时间为1s，间隔时间为2s，其每次借助滑雪杖时都能获得140N的沿山坡向下的推力，重力加速度，运动员滑行过程中受到的阻力不变。求：

（1）运动员滑行过程中受到的阻力大小。

（2）运动员在滑雪杖第二次作用结束时滑行的距离。

【答案】（1） ；（2）

【解析】

【详解】（1）设没有滑雪杖作用时，运动员沿山坡向下滑行的加速度大小为a，由运动学规律可得

代入数据解得

设运动员受到的阻力大小为，由牛顿第二定律可得

代入数据可得

（2）设有滑雪杖作用时，运动员运动的加速度大小为，由牛顿第二定律可得

解得

作用后运动员获得的速度大小为

此段时间内运动员滑行的距离为

间隔后运动员获得的速度大小为

此段时间内运动员滑行的距离为

滑雪杖第二次作用过程中，运动员滑行的距离为

故在第二次滑雪杖作用结束时运动员滑行的距离为

16. 真空中存在空间范围足够大的、水平向右的匀强电场。在电场中，若将一个质量为m、带正电的小球由静止释放，运动中小球速度与竖直方向夹角为37°（取，）。现将该小球从电场中某点以初速度竖直向上抛出。求运动过程中：

（1）小球从抛出点至与抛出点等高点的水平位移。

（2）小球从抛出点至最高点的电势能变化量。

（3）小球的最小动量的大小及方向。

【答案】（1） ，方向水平向右；（2） ；（3），方向与电场方向夹角为37°，斜向右上

【解析】

【详解】（1）根据题设条件，电场力

方向水平向右。小球在水平方向做初速度为0的匀加速运动，加速度为

小球在竖直方向做竖直上抛运动，小球上升到最高点所需时间

则小球从抛出点至等高点所需的时间为2t。则小球从抛出点至等高点的水平位移为

方向水平向右。

（2）小球上升到最高点所需时间

此过程小球沿电场方向位移x，则

电场力做功

则小球从抛出点至最高点的电势能变化量

小球的电势能减少了。

（3）小球的初速度竖直向上，所受合外力合恒定，方向斜向右下，与初速度的夹角为钝角，则小球做类斜上抛运动。最小速度出现在类斜上抛运动的等效最高点，最小速度为在垂直于合外力方向的速度分量，小球动量的最小值为

最小动量的方向与电场方向夹角为37°，斜向右上。

17. 一质量为M＝0.5kg的木板放在倾角的光滑斜面上，并在外力作用下保持静止状态。木板下端距斜面底端的距离为s＝10.25m，斜面底端固定着一弹性薄挡板，与之相碰的物体会以原速率弹回。t＝0时刻，撤去作用在木板上的外力，同时将一质量为m＝1kg的小物块从距离木板下端l＝54m处，以沿木板向上的初速度滑上木板，对小物块施加沿斜面向上的外力（该力在1s时变为）。当木板第一次与弹性薄挡板相碰时，撒去施加在小物块上的外力。已知木板与物块间的动摩擦因数，小物块可以看作质点，且整个过程中小物块不会从木板上端滑出，取，求：

（1）0至1s时间内，小物块和木板的加速度的大小和方向；

（2）木板第一次与挡板碰撞时的速度大小；

（3）当木板与挡板第二次碰撞时，物块离木板下端的距离d。

【答案】（1） ，方向沿斜面向下，，方向沿斜面向上；（2）；（3）

【解析】

【详解】（1）对小物块，由牛顿第二定律

解得

方向沿斜面向下

对木板，由牛顿第二定律

解得

方向沿斜面向上。

（2）小物块沿斜面向上做匀减速运动，木板沿斜面向上做匀加速运动，

设经过二者达到共速，由运动学公式

解得

方向沿斜面向上。

假设共速后二者一起运动，对整体由牛顿第二定律

解得

对木板，由牛顿第二定律

解得

故二者一起向上匀减速。二者一起向上匀减速至速度为零，再向下加速，回到刚共速的位置时，速度为2m/s，但方向沿斜面向下。

二者第一次共速前，木板的位移

在二者从刚共速的位置至与挡板发生碰撞的过程中，设碰撞时木板的速度为，由运动学公式

 解得

（3）二者第一次共速前，小物块的位移

木板的位移

小物块相对于木板，沿斜面向上滑行了

木板与挡板第一次碰撞后，木板向上运动，小物块依然向下，对小物块，由牛顿第二定律

 解得

方向沿斜面向下。

对木板，由牛顿第二定律

解得

方向沿斜面向下。此后，小物块一直沿斜面向下做匀加速直线运动，木板先沿斜面向上做匀减速运动再反向匀加速，与小物块共速前会再次与挡板发生碰撞，设木板与挡板两次碰撞间隔时间为，有

以沿斜面向下为正方向，两次碰撞之间得小物块的位移

木板的位移

小物块相对于木板，沿斜面向下滑行了

又共速前小物块相对于木板，沿斜面向上滑行了，则当木板与挡板第二次碰撞时，小物块离木板下端的距离

（二）选考题：共12分。请考生从2道题中任选一题作答，并用2B铅笔在答题卡上把所选题目的题号涂黑。注意所做题目的题号必须与所涂题目的题号一致，在答题卡选答区域指定位置答题。如果多做，则按所做的第一题计分。

[物理——选修3—4]

18. 一列沿x轴负方向传播的简谐横波时刻的波形图如图甲所示，图乙是处质点的振动图像。则这列波的波速为___________m/s；若s，则___________s。

【答案】    ①. 0.03    ②. 11

【解析】

【详解】[1]由图甲可知，该列波的波长为

由图乙可得，该列波的周期为

根据公式

[2]由于该列波的周期为

可得该列波的角速度为

故质点的振动方程为

即有

由于

s

且该波沿x轴负方向传播，故可得

19. 如图甲，某汽车大灯距水平地面的高度为67.5cm，图乙为该大灯结构的简化图。已知点光源发出光线以45º入射角从半球透镜射入真空时恰好发生全反射。现有一束光从焦点处射出，经旋转抛物面反射后，垂直半球透镜的竖直直径AB从C点射入透镜。已知透镜直径远小于大灯离地面高度，，tan15º≈0.27.求：

（1）半球透镜的折射率n；

（2）光射出半球透镜时的折射角θ和这束光照射到地面的位置与大灯间的水平距离x。

【答案】（1）；（2）45°；2.5m

【解析】

【详解】(1)依题意，光线从半球透镜射入真空的临界角为，可得

解得

(2)该光路图如图所示

设光线从C点水平射向半球透镜时的入射角为，从半球透镜折射后的出射光线与水平面成角，依题意可得

由折射定律可得

解得

光射出半球透镜时的折射角θ=。设这束光照射到地面的位置与车头大灯间的水平距离为x，如图

由几何关系可得

联立，解得