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2023-2024学年江苏省扬州市名校高三上学期10月月考 物理试题（含答案）
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这是一份2023-2024学年江苏省扬州市名校高三上学期10月月考 物理试题（含答案），共6页。试卷主要包含了10，8m/s2，实验操作步骤如下，5m等内容，欢迎下载使用。
一、单项选择题：共10小题，每小题4分，共计40分．每小题只有一个选项符合题意．
1．如图甲所示为一款环保袋，既可反复使用，又美观大方．手提环保袋静止时，简化示意图如图乙所示，设环保袋的重力大小为G，不考虑绳带的重量，下列说法正确的是
A．绳带中的张力等于
B．若缩短绳带长度，则绳带中的张力将变大
C．绳带对环保袋的拉力与环保袋的重力是一对相互作用力
D．绳带对环保袋的拉力与环保袋对绳带的拉力是一对平衡力
2．一质点做匀变速直线运动时，速度变化时发生的位移为，紧接着速度变化同样的时发生的位移为，则该质点的加速度为（ ）
A． B． C． D．
3．如图所示，质量分别为和的甲、乙两本书叠放在水平桌面上。已知甲、乙间动摩擦因数为，乙与桌面间动摩擦因数为，且，水平推力作用在甲书上，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是（ ）
A．若甲、乙均静止不动，甲、乙之间摩擦力大小为0
B．若，甲书能相对乙书滑动
C．若将F作用在乙书上，无论F多大，甲、乙之间都不会相对滑动
D．若将F作用在乙书上，使两本书具有某一相同速度时再去掉F，则两本书会相对静止一起做匀减速运动
4．如图甲所示，橡皮筋弹弓夜光飞箭是一种小玩具，其运动过程可简化为：质量为m的飞箭以初速度v0竖直向上射出，运动过程中受到的空气阻力与其速率成正比，速度随时间的变化关系如图乙所示。时刻落回发射点，且此前已做匀速运动，则下列关于飞箭运动的描述中正确的是（ ）
A．飞箭的加速度先减小后增大
B．飞箭上升的最大高度为
C．上升和下落过程中平均速度大小相等
D．从射出到落回发射点的过程中克服阻力做功为
5．如图所示，某同学练习投篮时，将篮球从同一位置斜向上投出，第1次篮球斜向下击中篮板，第2次篮球垂直击中篮板。不考虑空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．第1次投球，篮球的初速度一定较大
B．第2次投球，篮球运动的时间较短
C．篮球在空中运动处于超重状态
D．篮球向上运动过程，速度变化越来越慢
6．如图所示，质量相等、周期均为T的两颗人造地球卫星，卫星1轨道为圆、卫星2轨道为椭圆。A、B两点是椭圆长轴两端点，A距离地心C为r。C为两轨道的交点，到地心距离为2r，卫星1的速率为v，下列说法正确的是（ ）
C点到椭圆中心的距离为r
卫星2在C点的速率等于v
卫星2在C点的向心加速度等于
卫星2由A到C的时间等于
7．中子星PSR J17482446ad是目前已知宇宙中旋转速度最快的天体，已知该星自转的周期为T，两极处的重力加速度是赤道处的a倍，引力常量为G，由此可计算出该星的（ ）
A．密度B．质量C．半径D．第一宇宙速度
8．如图所示，木板C静止在光滑水平面上，两个质量分别为mA、mB的物块A、B从木板两侧同时滑上木板，最终都停在木板上，这一过程中木板C始终保持静止，若A在C上滑行的距离大于B在C上滑行的距离，则（ ）
A．物块B先停止运动
B．A与C之间的动摩擦因数小于B与C之间的动摩擦因数
C．A的初动能可能等于B的初动能
D．A的质量一定小于B的质量
9．如图所示，一根轻质弹簧一端固定于光滑竖直杆上，另一端与质量为m的滑块P连接，P穿在杆上，一根轻绳跨过定滑轮将滑块P和重物Q连接起来，滑块Q的质量为，把滑块从图中A点由静止释放后沿竖直杆上下运动，当它经过A、B两点时弹簧对滑块的弹力大小相等，已知与水平面的夹角θ=53°，长为，与垂直，不计滑轮的摩擦力，重力加速度为g，滑块P从A到B的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．滑块P的加速度一直减小B．滑块P在A和B的中点速度最大
C．轻绳对滑块P做功D．重力对滑块Q做功的功率一直减小
10．如图所示，同种材料制成的粗糙曲面AB和斜面AC高度相同，以底端BC所在水平
直线为x轴，顶端A在x轴上的投影O为原点建立坐标系。同一物体
在顶端A分别沿AB和AC由静止下滑到底端，若规定x轴所在的水平面为零势能面，则物体在两个面上运动过程中重力势能Ep、产生的热量Q、动能Ek、机械能E随物体在x轴上投影位置坐标x的变化关系图像可能正确的是
A B C D
二、非选择题：共5题，共60分．其中第12题～第15题解答时请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；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位．
11．（14分）某同学利用图1中的实验装置探究机械能变化量与力做功的关系，所用器材有：一端带滑轮的长木板、轻细绳、50g的钩码若干、光电门2个、数字计时器、带遮光条的滑块（质量为200g，其上可放钩码）、刻度尺，当地重力加速度为9.8m/s2，实验操作步骤如下：
①安装器材，调整两个光电门距离为50.00cm，轻细绳下端悬挂4个钩码，如图1所示；
②接通电源，释放滑块，分别记录遮光条通过两个光电门的时间，并计算出滑块通过两个光电门的速度
③保持最下端悬挂4个钩码不变，在滑块上依次增加一个钩码，记录滑块上所载钩码的质量，重复上述步骤；
④完成5次测量后，计算出每次实验中滑块及所载钩码的总质量M、系统（包含滑块、滑块所载钩码和轻细绳悬挂钩码）总动能的增加量ΔEk及系统总机械能的减少量ΔE，
结果如下表所示：
回答下列问题：
（1）实验中轻细绳所悬挂钩码重力势能的减少量为______J（保留三位有效数字）；
（2）步骤④中的数据所缺数据为______；
（3）若M为横轴，ΔE为纵轴，选择合适的标度，在图2中绘出ΔE- M图像；（4）若系统总机械能的减少量等于克服摩擦力做功，则物块与木板之间的摩擦因数为______（保留两位有效数字）
12．（10分）如图所示是“福建舰”的水平跑道示意图，其中电磁弹射区安装有直流电机，该电机可提供F1=4mg的恒定牵引力，一架质量m的飞机，其喷气式发动机可以提供F2=1.1mg的恒定推力，已知飞机在跑道所受阻力f大小恒为飞机重力的0.1倍，在起飞区离舰起飞的速度为v，飞机在起飞区运动的时间是弹射区运动时间的5倍，假设航空母舰始终处于静止状态，飞机可看作质量恒定的质点，求：
（1）飞机在电磁弹射区的加速度及离开电磁弹射区的速度大小v1；
（2）飞机在跑道上运动的总长度L。
13．（10分）2022年9月17日，神州十四号航天员乘组圆满完成第二次出舱任务。若“天宫一号”空间站绕地球做匀速圆周运动，它与地心的连线在单位时间内扫过的面积为S，己知地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，试求：
（1）空间站的轨道半径；
（2）空间站的线速度大小。
14．（12分）如图所示，一质量为1kg的小物块从半径为R=0.45m的光滑四分之一固定圆弧轨道顶端A点由静止开始下滑，A点和圆弧对应的圆心O点等高，小物块从B点离开后水平抛出，恰好能从C点沿CD方向切入传送带，传送带以v=16m/s的速度沿逆时针方向匀速转动。已知CD间距离L=29m，倾角为θ=53°，传送带与物块之间的动摩擦因数为μ=0.5，sin53°=0.8，g取10m/s2。求：
（1）小物块在圆弧轨道最低点B对轨道的压力大小；
（2）小物块在C点速度大小；
（3）小物块从传送带顶端C运动到底端D的时间及此过程中因摩擦而产生的热量。
15．（14分）如图所示，在水平地面上固定一个以O为圆心、半径为R的四分之一圆形轨道AB．顶端带有轻滑轮C的斜面体固定在轨道的右侧，倾角为30°，O、B、C在同一高度，BC间距离为R．轻绳绕过动滑轮与定滑轮，一端固定在墙面上，另一端与套在圆形轨道上质量为m的圆环相连．与动滑轮相连的物块放在斜面上，质量为4m．圆环和物块均可视为质点，斜面上方的绳子与斜面平行且绷直，物块始终未离开斜面，忽略一切摩擦和滑轮的大小，重力加速度为g．
（1）在圆环施加一水平拉力F使圆环静止在轨道底端A点，求水平拉力F；
（2）圆环从A点由静止释放，求圆环运动到B点时的速度大小；
（3）圆环从A点由静止释放，当其速率为物块速率的两倍时，求物块的加速度大小．
物理答案 2023．10
一、单项选择题
非选择题
11．(1) 0.980 (2) 0.588 (3)如图 (4) 0.40（0.38~0.42）
12．（1）5g，； （2）
13．（1）设空间站的轨道半径为，根据与地心的连线在单位时间内扫过的面积为S，连线划过的角度为，有
解得
根据万有引力提供向心力得
依据黄金代换公式
联立解得
（2）空间站的线速度大小为
14．（1）在B点，由圆周运动有
小物块从A到B根据机械能守恒，有
轨道对小物块的支持力为
由牛顿第三定律得小物块对轨道的压力
N’=30N
（2）小物块从B到C过程中做平抛运动，水平速度不变，有
解得
（3）小物块飞上传送带后，一开始速度小于传送带速度，故摩擦力沿斜面向下，有
设经过时间t1与传送带共速，离开C点的距离为x1，相对皮带的路程为，则对小物块从滑上传送带到共速过程，有
v=vc+a1t1，
解得
t1=1s，x1=10.5m
可得
物块和传送带共速后，摩擦力变成向上，对物块
设经过时间t2到达D点，相对传送带的路程为，则
，
解得
t2=1s，=2.5m
故从C到D点的时间
因摩擦发热
15．【答案】（1） （2） （3）
【详解】（1）小圆环和物块静止时
对物块受力分析，绳子拉力为
对小圆环受力分析
(3分)
（2）由几何关系得 ，
在B点时，物块M的速度为0
从A到B过程中，由系统的机械能守恒得
解得： (5分)
（3）圆环速度大小为物块速度的两倍时，绳子与圆形轨道相切，如图所示
此时圆环沿绳加速度是物块的两倍时
解得 (5分)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
D
B
B
B
B
A
D
C
C
一、单项选择题：共10小题，每小题4分，共计40分．每小题只有一个选项符合题意．
1．如图甲所示为一款环保袋，既可反复使用，又美观大方．手提环保袋静止时，简化示意图如图乙所示，设环保袋的重力大小为G，不考虑绳带的重量，下列说法正确的是
A．绳带中的张力等于
B．若缩短绳带长度，则绳带中的张力将变大
C．绳带对环保袋的拉力与环保袋的重力是一对相互作用力
D．绳带对环保袋的拉力与环保袋对绳带的拉力是一对平衡力
2．一质点做匀变速直线运动时，速度变化时发生的位移为，紧接着速度变化同样的时发生的位移为，则该质点的加速度为（ ）
A． B． C． D．
3．如图所示，质量分别为和的甲、乙两本书叠放在水平桌面上。已知甲、乙间动摩擦因数为，乙与桌面间动摩擦因数为，且，水平推力作用在甲书上，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是（ ）
A．若甲、乙均静止不动，甲、乙之间摩擦力大小为0
B．若，甲书能相对乙书滑动
C．若将F作用在乙书上，无论F多大，甲、乙之间都不会相对滑动
D．若将F作用在乙书上，使两本书具有某一相同速度时再去掉F，则两本书会相对静止一起做匀减速运动
4．如图甲所示，橡皮筋弹弓夜光飞箭是一种小玩具，其运动过程可简化为：质量为m的飞箭以初速度v0竖直向上射出，运动过程中受到的空气阻力与其速率成正比，速度随时间的变化关系如图乙所示。时刻落回发射点，且此前已做匀速运动，则下列关于飞箭运动的描述中正确的是（ ）
A．飞箭的加速度先减小后增大
B．飞箭上升的最大高度为
C．上升和下落过程中平均速度大小相等
D．从射出到落回发射点的过程中克服阻力做功为
5．如图所示，某同学练习投篮时，将篮球从同一位置斜向上投出，第1次篮球斜向下击中篮板，第2次篮球垂直击中篮板。不考虑空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．第1次投球，篮球的初速度一定较大
B．第2次投球，篮球运动的时间较短
C．篮球在空中运动处于超重状态
D．篮球向上运动过程，速度变化越来越慢
6．如图所示，质量相等、周期均为T的两颗人造地球卫星，卫星1轨道为圆、卫星2轨道为椭圆。A、B两点是椭圆长轴两端点，A距离地心C为r。C为两轨道的交点，到地心距离为2r，卫星1的速率为v，下列说法正确的是（ ）
C点到椭圆中心的距离为r
卫星2在C点的速率等于v
卫星2在C点的向心加速度等于
卫星2由A到C的时间等于
7．中子星PSR J17482446ad是目前已知宇宙中旋转速度最快的天体，已知该星自转的周期为T，两极处的重力加速度是赤道处的a倍，引力常量为G，由此可计算出该星的（ ）
A．密度B．质量C．半径D．第一宇宙速度
8．如图所示，木板C静止在光滑水平面上，两个质量分别为mA、mB的物块A、B从木板两侧同时滑上木板，最终都停在木板上，这一过程中木板C始终保持静止，若A在C上滑行的距离大于B在C上滑行的距离，则（ ）
A．物块B先停止运动
B．A与C之间的动摩擦因数小于B与C之间的动摩擦因数
C．A的初动能可能等于B的初动能
D．A的质量一定小于B的质量
9．如图所示，一根轻质弹簧一端固定于光滑竖直杆上，另一端与质量为m的滑块P连接，P穿在杆上，一根轻绳跨过定滑轮将滑块P和重物Q连接起来，滑块Q的质量为，把滑块从图中A点由静止释放后沿竖直杆上下运动，当它经过A、B两点时弹簧对滑块的弹力大小相等，已知与水平面的夹角θ=53°，长为，与垂直，不计滑轮的摩擦力，重力加速度为g，滑块P从A到B的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．滑块P的加速度一直减小B．滑块P在A和B的中点速度最大
C．轻绳对滑块P做功D．重力对滑块Q做功的功率一直减小
10．如图所示，同种材料制成的粗糙曲面AB和斜面AC高度相同，以底端BC所在水平
直线为x轴，顶端A在x轴上的投影O为原点建立坐标系。同一物体
在顶端A分别沿AB和AC由静止下滑到底端，若规定x轴所在的水平面为零势能面，则物体在两个面上运动过程中重力势能Ep、产生的热量Q、动能Ek、机械能E随物体在x轴上投影位置坐标x的变化关系图像可能正确的是
A B C D
二、非选择题：共5题，共60分．其中第12题～第15题解答时请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；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位．
11．（14分）某同学利用图1中的实验装置探究机械能变化量与力做功的关系，所用器材有：一端带滑轮的长木板、轻细绳、50g的钩码若干、光电门2个、数字计时器、带遮光条的滑块（质量为200g，其上可放钩码）、刻度尺，当地重力加速度为9.8m/s2，实验操作步骤如下：
①安装器材，调整两个光电门距离为50.00cm，轻细绳下端悬挂4个钩码，如图1所示；
②接通电源，释放滑块，分别记录遮光条通过两个光电门的时间，并计算出滑块通过两个光电门的速度
③保持最下端悬挂4个钩码不变，在滑块上依次增加一个钩码，记录滑块上所载钩码的质量，重复上述步骤；
④完成5次测量后，计算出每次实验中滑块及所载钩码的总质量M、系统（包含滑块、滑块所载钩码和轻细绳悬挂钩码）总动能的增加量ΔEk及系统总机械能的减少量ΔE，
结果如下表所示：
回答下列问题：
（1）实验中轻细绳所悬挂钩码重力势能的减少量为______J（保留三位有效数字）；
（2）步骤④中的数据所缺数据为______；
（3）若M为横轴，ΔE为纵轴，选择合适的标度，在图2中绘出ΔE- M图像；（4）若系统总机械能的减少量等于克服摩擦力做功，则物块与木板之间的摩擦因数为______（保留两位有效数字）
12．（10分）如图所示是“福建舰”的水平跑道示意图，其中电磁弹射区安装有直流电机，该电机可提供F1=4mg的恒定牵引力，一架质量m的飞机，其喷气式发动机可以提供F2=1.1mg的恒定推力，已知飞机在跑道所受阻力f大小恒为飞机重力的0.1倍，在起飞区离舰起飞的速度为v，飞机在起飞区运动的时间是弹射区运动时间的5倍，假设航空母舰始终处于静止状态，飞机可看作质量恒定的质点，求：
（1）飞机在电磁弹射区的加速度及离开电磁弹射区的速度大小v1；
（2）飞机在跑道上运动的总长度L。
13．（10分）2022年9月17日，神州十四号航天员乘组圆满完成第二次出舱任务。若“天宫一号”空间站绕地球做匀速圆周运动，它与地心的连线在单位时间内扫过的面积为S，己知地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，试求：
（1）空间站的轨道半径；
（2）空间站的线速度大小。
14．（12分）如图所示，一质量为1kg的小物块从半径为R=0.45m的光滑四分之一固定圆弧轨道顶端A点由静止开始下滑，A点和圆弧对应的圆心O点等高，小物块从B点离开后水平抛出，恰好能从C点沿CD方向切入传送带，传送带以v=16m/s的速度沿逆时针方向匀速转动。已知CD间距离L=29m，倾角为θ=53°，传送带与物块之间的动摩擦因数为μ=0.5，sin53°=0.8，g取10m/s2。求：
（1）小物块在圆弧轨道最低点B对轨道的压力大小；
（2）小物块在C点速度大小；
（3）小物块从传送带顶端C运动到底端D的时间及此过程中因摩擦而产生的热量。
15．（14分）如图所示，在水平地面上固定一个以O为圆心、半径为R的四分之一圆形轨道AB．顶端带有轻滑轮C的斜面体固定在轨道的右侧，倾角为30°，O、B、C在同一高度，BC间距离为R．轻绳绕过动滑轮与定滑轮，一端固定在墙面上，另一端与套在圆形轨道上质量为m的圆环相连．与动滑轮相连的物块放在斜面上，质量为4m．圆环和物块均可视为质点，斜面上方的绳子与斜面平行且绷直，物块始终未离开斜面，忽略一切摩擦和滑轮的大小，重力加速度为g．
（1）在圆环施加一水平拉力F使圆环静止在轨道底端A点，求水平拉力F；
（2）圆环从A点由静止释放，求圆环运动到B点时的速度大小；
（3）圆环从A点由静止释放，当其速率为物块速率的两倍时，求物块的加速度大小．
物理答案 2023．10
一、单项选择题
非选择题
11．(1) 0.980 (2) 0.588 (3)如图 (4) 0.40（0.38~0.42）
12．（1）5g，； （2）
13．（1）设空间站的轨道半径为，根据与地心的连线在单位时间内扫过的面积为S，连线划过的角度为，有
解得
根据万有引力提供向心力得
依据黄金代换公式
联立解得
（2）空间站的线速度大小为
14．（1）在B点，由圆周运动有
小物块从A到B根据机械能守恒，有
轨道对小物块的支持力为
由牛顿第三定律得小物块对轨道的压力
N’=30N
（2）小物块从B到C过程中做平抛运动，水平速度不变，有
解得
（3）小物块飞上传送带后，一开始速度小于传送带速度，故摩擦力沿斜面向下，有
设经过时间t1与传送带共速，离开C点的距离为x1，相对皮带的路程为，则对小物块从滑上传送带到共速过程，有
v=vc+a1t1，
解得
t1=1s，x1=10.5m
可得
物块和传送带共速后，摩擦力变成向上，对物块
设经过时间t2到达D点，相对传送带的路程为，则
，
解得
t2=1s，=2.5m
故从C到D点的时间
因摩擦发热
15．【答案】（1） （2） （3）
【详解】（1）小圆环和物块静止时
对物块受力分析，绳子拉力为
对小圆环受力分析
(3分)
（2）由几何关系得 ，
在B点时，物块M的速度为0
从A到B过程中，由系统的机械能守恒得
解得： (5分)
（3）圆环速度大小为物块速度的两倍时，绳子与圆形轨道相切，如图所示
此时圆环沿绳加速度是物块的两倍时
解得 (5分)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
D
B
B
B
B
A
D
C
C
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