2024运城景胜学校（东校区）高三上学期10月月考（A）卷物理试题含解析

景胜中学2023-2024学年高三物理A卷（10月）

一、选择题（本题共计8小题，每题4分，共计32分）

1. 一质点在某段时间内做曲线运动，则在这段时间内（　　）

A. 速度一定在不断地改变，加速度也一定不断地改变

B. 速度一定在不断地改变，加速度可以不变

C 速度可以不变，加速度一定不断地改变

D. 速度可以不变，加速度也可以不变

【答案】B

【解析】

【详解】物体做曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，但是速度大小可能不变，如匀速圆周运动；合力不一定改变，加速度不一定改变，如平抛运动。故ACD错误，B正确。

故选B。

2. 如图所示，质量为小球固定在杆的一端，在竖直面内绕杆的另一端做圆周运动，当小球运动到最高点时，瞬时速度，是球心到O点的距离，则球对杆的作用力是（　　）

A. 拉力 B. 的压力

C. 的压力 D. 的拉力

【答案】A

【解析】

【详解】在最高点，设杆对球的弹力向下，大小为F，根据牛顿第二定律得：mg+F=m，又，解得，F=mg＞0，说明假设正确，即可知道杆对球产生的是拉力，根据牛顿第三定律得知，球对杆的作用力是mg的拉力，方向向上．故选A．

【点睛】小球在最高点时，要注意绳子与杆的区别：绳子只能提供拉力；杆提供的了可能是拉力，也可能是支持力．假设法是常用的解法．

3. 许多科学家在物理学的发展过程中做出了重要贡献，下列叙述错误的是（　　）

A. 开普勒首先指出了行星绕太阳运动的轨道不是圆，而是椭圆

B. 海王星是人们根据万有引力定律计算出其轨道后才发现的，被称为“笔尖下发现的行星”

C. 牛顿的经典力学能够解决分子的运动问题

D. 卡文迪什第一次在实验室里测出了万有引力常量G，被称为“第一个称出地球质量的人”

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】A．开普勒首先指出了行星绕太阳运动的轨道不是圆，而是椭圆，A正确；

B．海王星是人们根据万有引力定律计算出其轨道后才发现的，被称为“笔尖下发现的行星”，B正确；

C．经典力学适用于低速运动、宏观物体．不适用于高速和微观物体，C错误；

D．卡文迪许第一次在实验室里测出了万有引力常量G，而被称为测出地球质量第一人，符合史实，D正确。

故选C。

4. 物体在大小不变的合外力作用下运动，那么关于这个物体的运动，下列说法错误的是（    ）

A. 可能作匀变速直线运动

B. 可能作匀变速曲线运动

C. 可能作非匀变速运动

D. 可能做匀速直线运动

【答案】D

【解析】

【详解】AB．物体在不变的合外力作用下运动，加速度不变，一定是匀变速运动，如果合力与速度在同一条直线上时，物体就要做直线运动；如果合力的方向与速度的方向不在同一条直线上时，物体就要做曲线运动；所以可能作匀变速直线运动，可能作匀变速曲线运动，故A正确，B正确；
C．如果合力方向变化，则加速度方向变化，如匀速圆周运动，是非匀变速运动，故C正确；
D．做匀速直线运动时合力为零，故D错误。
故选D。

考点：本题主要考查质点做曲线运动的条件及对匀速圆周运动、匀变速直线运动、平抛运动等基本运动的理解。

5. 下列现象中，与离心现象无关的是（　　）

A. 用洗衣机脱去湿衣服中的水 B. 汽车紧急刹车时，乘客身体向前倾斜

C. 旋转伞柄，伞边缘水滴被甩出 D. 运动员将链球旋转起来后掷出

【答案】B

【解析】

【详解】A．洗衣机脱水桶是利用离心原理工作的，故A错误；

B．紧急刹车时，乘客身体向前倾斜，是惯性现象，故B正确；

C．旋转雨伞上的水滴，是离心运动，故C错误；

D．运动员将链球旋转起来后掷出，利用离心现象，故D错误。

故选B。

6. “嫦娥二号”探月卫星的成功发射，标志着我国航天又迈上了一个新台阶，假设我国宇航员乘坐探月卫星登上月球，如图所示是宇航员在月球表面水平抛出小球的闪光照片的一部分。已知照片上小方格的实际边长为a，闪光周期为T，据此可知（　　）

A. 小球平抛的初速度为

B. 月球上的重力加速度为

C. 照片上A点不是平抛的起始位置

D. 小球运动到D点时竖直速度大小为

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】A．小球做平抛运动，水平方向有

由图知

则有

故A错误；

B．应用平抛运动规律得：在竖直方向上有

其中

代入求得：月球上的重力加速度为

故B错误；

C．根据匀变速直线运动的规律得B点竖直方向的速度为

从A运动到B的时间为T，所以A点竖直方向的速度

所以照片上A点一定是平抛的起始位置，故C错误；

D．小球运动到D点时速度竖直方向的速度是

故D正确。

故选D。

7. 2019年4月10日，人类终于看见黑洞真容!理论分析表明，天体的第二宇宙速度是第一宇宙速度的倍，第二宇宙速度比真空中光速大的天体就是黑洞．取引力常量G=6.67×10-11N·m2/kg2，真空中光速c=3×108m/s，倘若宇宙中质量M=1.8×1030kg的星球收缩成黑洞，则其半径的最大值约为（   ）

A. 4.0km B. 2.7km C. 2.0km D. 1.4km

【答案】B

【解析】

【详解】根据解得第一宇宙速度：，则第二宇宙速度：，因，第二宇宙速度比真空中光速大的天体就是黑洞，即,解得，带入数据解得：，故选B.

8. 如图所示，一根跨越光滑定滑轮的轻绳，两端各连有一杂技演员(可视为质点)，甲站于地面，乙从图示的位置由静止开始向下摆动，运动过程中绳始终处于伸直状态，当演员乙摆至最低点时，甲刚好对地面无压力，则演员甲的质量与演员乙的质量之比为（　　）

A. 1︰1 B. 3︰1 C. 4︰1 D. 2︰1

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】乙下落过程中机械能守恒，有

在最低点有

当甲刚好对地面无压力时，有

所以

故选D。

二、多选题（本题共计4小题，每题4分，共计16分）

9. 甲、乙两物体分别做匀速圆周运动，如果它们转动的半径之比为1∶5，线速度之比为3∶2，则下列说法中正确的是  (    　)

A. 甲、乙两物体的角速度之比是2∶15 B. 甲、乙两物体的角速度之比是15∶2

C. 甲、乙两物体的周期之比是2∶15 D. 甲、乙两物体的周期之比是10∶3

【答案】BC

【解析】

【详解】AB．由线速度和角速度关系式有

v=ωr

可得

故A错误，B正确；

CD．由角速度和周期关系式有

可得

故C正确，D错误。

故选BC。

10. 如图所示，半径为R的光滑圆形轨道竖直固定，轨道最高点为P，最低点为Q。一小球在圆形轨道内侧做圆周运动，小球通过Q时的速度为，小球通过P点和Q点时对轨道的弹力大小分别为和，弹力大小之差为，下列说法正确的是（　　）

A. 如果不变，R越大，则越大

B. 如果R不变，越大，则越大

C. 如果越大，则越大

D. 与和R大小均无关

【答案】BD

【解析】

【详解】CD．应用机械能守恒定律可知小球通过最高点时的速度为

对小球在P和Q应用向心力公式分别有

解得

则

选项C错误，D正确；

A．由可知，当不变时，随R增大而减小，选项A错误；

B．由可知，当R不变时，随增大而增大，选项B正确。

故选BD。

11. 如图所示，a、b、c三物体放在旋转水平圆台上，它们与圆台间的动摩擦因数均相同，已知a的质量为m，b和c的质量均为2m，a、b离轴距离为R，c离轴距离为2R。当圆台转动时，三物均没有打滑(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)，则（　　）

A. 这时c的向心力最大

B. 若逐步增大圆台转速，b比a先滑动

C. 若逐步增大圆台转速，c比b先滑动

D. 这时a物体受的摩擦力最小

【答案】ACD

【解析】

【详解】AD．三个物体都做匀速圆周运动，合力指向圆心，对任意一个受力分析，如图

支持力与重力平衡

向

由于a、b、c三个物体共轴转动，角速度相等，

根据题意

由向心力公式

得三物体的向心力分别为：

故AD正确；BC．对任意一物体，当达到最大静摩擦力时开始滑动，由于摩擦力提供向心力，有

解得

由于C物体的转动半径最大，因而C物体最先滑动，A、B同时滑动，故B错误；C正确；

故选ACD。

12. 某国际研究小组观测到了一组双星系统，它们绕两者连线上的某点做匀速圆周运动，双星系统中质量较小的星体能“吸食”质量较大的星体的表面物质，达到质量转移的目的。根据大爆炸宇宙学可知，双星间的距离在缓慢增大。假设星体的运行轨道为圆，不考虑其他星体的影响，则在双星间的距离增大的过程中（　　）

A. 双星做圆周运动的周期增大 B. 双星做圆周运动的周期减小

C. 两星体的线速度大小之和增大 D. 两星体的线速度大小之和减小

【答案】AD

【解析】

【详解】AB．设质量较小的星体质量为m1，轨道半径为r1，质量大的星体质量为m2，轨道半径为r2，双星间的距离为L，转移的质量为∆m，根据万有引力提供向心力，有

联立可得

由于总质量不变，两者距离L增大，则周期变大，故A正确，B错误；

CD．两星体的线速度大小之和为

总质量不变，两者距离L增大，则线速度之和变小，故C错误，D正确。

故选AD。

三、实验探究题（本题共计1小题，共计8分）

13. 根据实验回答下列填空：

（1）在“探究功与速度变化的关系”实验中，木板略微倾斜，这样做______；

A．是为了使释放小车后，小车能匀加速下滑

B．是为了增大小车下滑的加速度

C．可使得橡皮筋松弛后小车做匀速运动

D．可使得橡皮筋做的功等于合力对小车做的功

（2）在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器应接______（选填“直流”或“交流”）电源，实验时应先______（填“释放纸带”或“接通电源”）；

（3）某同学在做“研究平抛运动”的实验中，忘记了记录小球做平抛运动的起点位置O，如图所示，A为物体运动一段时间后的位置，求出物体做平抛运动的初速度为______m/s。（）

【答案】    ①. CD##DC    ②. 交流    ③. 接通电源    ④. 2

【解析】

【详解】（1）[1]使木板倾斜，让小车受到的摩擦力与小车所受重力的沿木板斜面分量大小相等，在不施加拉力时，小车在斜面上受到的合力为零，小车可以在斜面上静止或做匀速直线运动；小车与橡皮筋连接后，小车所受到的合力等于橡皮筋的拉力，橡皮筋对小车做的功等于合外力对小车做的功，故AB错误，CD正确。

故选CD。

（2）[2]打点计时器应接交流电源，故选交流。

[3]根据实验原理与步骤实验时应先接通电源，故选接通电源。

（3）[4]据平抛运动规律，物体竖直方向做自由落体运动，竖直方向有

由图可知

联立解得

根据平抛运动规律，物体在水平方向做匀速直线运动，由水平方向位移公式，由图可知代入解得

四、解答题（本题共计4小题，共计44分）

14. 如图所示，一个竖直放置的圆锥筒可绕其中心OO′转动，筒内壁粗糙，筒口半径和筒高分别为R和H，筒内壁A点的高度为筒高的一半，内壁上有一质量为m的小物块．求：

(1)当筒不转动时，物块静止在筒壁A点受到的摩擦力和支持力的大小；

(2)当物块在A点随筒做匀速转动，且其受到的摩擦力为零时，筒转动的角速度．

【答案】(1)摩擦力f=，支持力N=. (2)

【解析】

【详解】（1）根据受力分析则物体保持平衡的受力分析如图，

根据平衡可知：

（2）当转速增加，f=0时，即

，

化简则

，

所以

15. 质量M = 1 000 kg的汽车通过圆形拱形桥时的速率恒定，拱形桥的半径R =10 m．试求：

(1)汽车在最高点对拱形桥的压力为车重的一半时，汽车的速率；

(2)汽车在最高点对拱形桥的压力为零时，汽车的角速度．(重力加速度g＝10 m/s2)

【答案】（1）5m/s（2）1rad/s

【解析】

【详解】（1）汽车在最高点时，竖直方向受重力和支持力，其合力提供向心力，由向心力公式得：
  
由题意有 N=0.5Mg
联立代入数据得：

（2）汽车在最高点对拱形桥的压力为零时，汽车在竖直方向只受重力，由重力提供向心力，由向心力公式得：
代入数据得：

则：

16. 如图，水平地面，是半径为的光滑半圆轨道，O是圆心，在同一竖直线上、一个质量的物体静止在A点。现用的水平恒力作用在物体上，使物体从静止开始做匀加速直线运动。物体与水平地面间的动摩擦因数。当物体运动到B点时撤去F。之后物体沿轨道运动，离开最高点D后落到地上的P点（图中未画出）。g取。求：

（1）物体运动到B点时对轨道的压力；

（2）物体落地点P与B间的距离；

（3）物体落到点P时重力的瞬时功率。

【答案】（1）121N；（2）4.8m；（3）60W

【解析】

【详解】（1）根据动能定理得

代入数据解得

根据牛顿第二定律得

代入数据解得B点对轨道的压力

（2）对B到D点运动运用动能定理得

代入数据解得

由于D点到P点物体做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，据位移规律公式

解得

由水平方向做匀速直线运动，物体落地点P与B间的距离

（3）物体落到点P时重力的竖直方向分速度

重力的瞬时功率

17. 2022年将在我国举办第二十四届冬奥会，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一、某滑道示意图如图，长直助滑道AB与弯曲滑道BC平滑衔接，滑道BC高h=10 m，C是半径R=20 m圆弧的最低点，质量m=60 kg的运动员从A处由静止开始匀加速下滑，加速度a=4.5 m/s2，到达B点时速度vB=30 m/s。取重力加速度g=10 m/s2。

（1）求长直助滑道AB的长度L；

（2）求运动员在AB段所受合外力的冲量I的大小；

（3）不计BC段的阻力，求运动员经过C点时所受支持力FN的大小。

【答案】（1）100 m；（2）1800 N·s；（3）受力图见解析；3900 N

【解析】

【详解】（1）已知AB段的初末速度，则利用运动学公式可以求解AB的长度，即

可解得

L=100 m

（2）根据动量定理可知合外力的冲量等于动量的变化量，所以有

I=mvB-mv0=（60×30-0） N·s=1800 N·s

（3）运动员经过C点时的受力如图所示

由牛顿第二定律可得

从B运动到C由动能定理可知

代入数据解得