深圳市教育集团2023-2024学年高三上学期10月月考
物理试卷
考生须知:
1.全卷分试卷I、II,试卷共6页,I卷满分为46分,Ⅱ卷满分为54分,全卷共100分。考试时间75分钟。
2.请用2B铅笔将I卷答案填涂在答题卡上,II卷答案必须写在答题卷的相应位置上,直接做在试卷上无效。
I卷(选择题共46分)
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.科技发展,造福民众。近两年推出的“智能防摔马甲”是一款专门为老年人研发的科技产品。该装置的原理是通过马甲内的传感器和微处理器精准识别穿能者的运动姿态,在其失衡瞬间迅速打开安全气囊进行主动保护,能有效地避免摔倒带来的伤害。在穿戴者着地的过程中,安全气囊可以( )
A.减小穿戴者动量的变化率 B.减小穿戴者动量的变化量
C.增大穿戴者所受合力的冲量 D.减小穿戴者所受合力的冲量
2.A、B两个物体v-t图像分别如图中a、b所示,图线a是抛物线,图线b是直线,抛物线顶点的横坐标为t1,0~t3时间内图线a、b与横轴围成的面积相等。下列说法正确的是( )
A.t2时刻A、B间距离一定最小 B.t2~t3时间内A的加速度一直小于B的加速度
C.0~t3时间内A的平均速度大于B的平均速度 D.t1~t3时间内A、B的位移大小之比为2:3
3.冰雪运动爱好者利用无人机牵引,在光滑水平冰面上匀速滑行,如图所示,牵引绳与竖直方向成角,人所受空气阻力恒定,则( )
A.角越大,绳子对人的拉力越大 B.角越大,地面对人的支持力越大
C.空气对无人机的作用力可能沿着绳子方向 D.无人机对绳的拉力与绳对人的拉力是一对相互作用力
4.如图所示为运动员斜向上掷出铅球的简化图,设铅球质量为m,抛出初速度为v0,铅球抛出点高地面的高度为h,铅球能达到的离地面高度为H,以抛出点所在水平面为零势能面,若空气阻力不计,则( )
A.铅球在运动过程中动能越来越大 B.铅球在运动过程中重力势能越来越大
C.铅球落地时的机械能为 D.铅球在轨迹最高处的机械能为
5.2022年6月5日,搭载神舟十四号载人飞船的长征二号F遥十四运载火箭,在酒泉卫星发射中心点火升空,成功将航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲顺利送入空间站天和核心舱,正式开启6个月的太空之旅,已知天和核心舱绕地球做匀速圆周运动,其轨道距离地面高度为h,地球质量为M,地球半径为R,引力常量为G。若科研任务圆满完成后,三名宇航员搭乘返回舱返回地球表面的过程中,下列说法正确的是( )
A.天和核心舱在轨运行时的向心加速度大小为
B.天和核心舱匀速圆周运动的周期为
C.返回舱脱离空间站,开始返回时,需要点火减速,向后喷出灸热气体
D.返回舱进入大气层返回地球表面的过程中,空气阻力做负功,动能逐渐减小
6.网球被球拍水平拍出后的运动过程中,不计空气阻力,下列关于网球在空中运动时的加速度大小a、速度大小v、动能Ek和机械能E随运动时间t的变化关系中,正确的是( )
A.B.C.D.
7.质量为m的木板放在水平面上,一质量为2m的物块以水平速度从木板左端滑上木板,物块与木板之间的动摩擦因数为,木板与地面之间的动摩擦因数为,已知,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是( )
A.若物块不能从木板上滑下,仅增大物块的质量,木板的加速度减小
B.若物块不能从木板上滑下,仅增大物块的质量,物块的加速度增大
C.若物块能从木板上滑下,仅增大木板的质量,物块在木板上的运动时间更长
D.若物块能从木板上滑下,仅增大木板的质量,木板相对于地面运动的总位移将减小
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在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6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8.成语“簸扬糠秕”常用于自谦,形容自己无才而居前列,成语源于如图所示劳动情景,在恒定水平风力作用下,从同一高度由静止释放的米粒和糠落到地面不同位置,糠落点更远,空气阻力忽略不计,则( )
A.从释放到落地的过程中,米粒和糠重力势能变化量相等
B.从释放到落地的过程中,风力对米粒和糠做功相同
C.落地时,米粒重力的瞬时功率大于重力的瞬时功率
D.从释放到落地的过程中,糠秕的运动时间等于米粒的运动时间
9.“碳中和”“低碳化”“绿色奥运”是北京冬奥会的几个标签。本次冬奥会运行的超1000辆氢能源汽车,是全球最大的一次燃料电池汽车示范。某款质量为M的氢能源汽车(如图所示)在一次测试中,沿平直公路以恒定功率P从静止启动,行驶路程x,恰好达到最大速度vm,已知该汽车所受阴力恒定,下列说法正确的是( )
A.启动过程中,汽车做匀加速直线运动
B.启动过程中,牵引力对汽车做的功大于
C.车速从0增大到的加速时间为
D.车速为时,汽车的加速度大小为
10.如图所示,空间有一底面处于水平地面上的正方体积架,从顶点A沿不同方向水平抛出一小球(可视为质点,不计空气阻力)。关于小球的运动,下列说法正确的是( )
A.落点在内的小球,落在C1点时平抛的初速度最大
B.落点在B1D1上的小球,平抛初速度的最小值与最大值之比是
C.运动轨迹与AC1相交的小球,在交点处的速度方向都相同
D.运动轨迹与A1C相交的小球,在交点处的速度方向都相同
Ⅱ卷(非选择题共54分)
三、实验题(本题共2小题,共16分)
11.(6分)利用水平旋转平台验证向心力与质量、角速度、半径的定量关系,选取光滑水平平台MN,如图甲所示,平台可以绕竖直转轴转动,M端固定的压力传感器可以测出物体对其压力的大小,N端有一宽度为d的遮光条,光电门可以测出每一次遮光条通过时的遮光时间。
实验过程如下:
a.用游标卡尺测出远光条的宽度,如图乙所示;
b.用天平测出小物块质量为m;
c.测出遮光条到转轴间的距高为L;
d.将小物块放置在水平平台上且靠近压力传感器,测出小物块中心位置到转轴间的距离为R;
e.使平台绕转轴做不同角速度的匀速转动;
f.通过压力传感器得到不同角速度时,小物块对传感器的压力F和遮光条通过光电门的时间t;
g.在保持m、R不变的前提下,得到不同角速度下压力F与的图像如图丙所示,其图线斜率为k。
请回答下列问题:
(1)遮光条宽度a=______cm。
(2)当遮光条通过光电门的时间为t0时,平台转动的角速度=______(用相应的字母符号表示)。
(3)验证小物块受到的向心力与质量、角速度、半径间的定量关系时,则图线斜率应满足k=______(用m、d、R、L等物理量符号表示)。
12.(10分)利用图中所示装置做“验证机械能守恒定律”实验。
(1)除带夹子的重锤、纸带、铁架台(含铁夹)、电火花打点计时器、导线及开关外,在下列器材中,还必须使用的两种器材是_____
A.交流电源 B.刻度尺 C.直流电源 D.天平(含砝码)
(2)实验中,先接通电源,再释放重锤,得到图乙所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C,测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC.已知当地重力加速度为g,打点计时器打点的周期为T。设重锤的质量为m。从打O点到打B点的过程中。重锤的重力势能减少量=______,重锤动能增加量=______。
(3)若某同学作出图像如图丙所示,则当地重力加速度g_____m/s2(保留3位有效数字)
(4)在实验中,某同学根据测得的数据,通过计算发现,重物动能的增加量略大于重物势能的减少量,若测量与计算均无错误,则出现这一问题的原因可能是_____
A.重物的质量偏大 B.交流电源的频率偏大
C.交流电源的频率偏小 D.重物下落时受到的阻力过大
四、计算题(本题共3小题,共38分。作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.(10分)如图,风洞是研究空气动力学的实验设备。将刚性杆水平固定在风洞内距地面高度H=3.2m处,杆上套一质量m=3kg、可沿杆滑动的小球。将小球所受的风力调节为F=15N,方向水平向左。小球以速度向右离开杆端,假设小球所受风力不变,g取,求:
(1)落地时,小球距离杆端的水平位移x大小:
(2)落地时,小球的速度v和重力的功率P。
14.(12分)如图所示。劲度系数的轻质弹簧左端固定,右端与质量为的物块a相连。物块a静止,弹簧处于原长,地面粗糙程度可调。质量为的光滑物块b,在水平恒力F=5N的作用下,向左运动L=1.8m后与a发生正碰(碰撞时间极短)。碰前瞬间,撤去拉力F;碰撞后被反弹且速度大小变为碰前的倍,a向左运动d=0.8m时速度减为零,此过程中a受到地面的阻力f与左移距离s之间的关系如图乙所示。已知重力加速度,求:
(1)与a碰前瞬间,b的速度大小;
(2)的值。
15.(16分)如图所示,竖直放置的半径为R=0.2m的螺旋圆形轨道BGEF与水平直轨道MB和BC平滑连接,倾角为的斜面CD在C处与直轨道BC平滑连接。水平传送带MN以的速度沿顺时针方向运动,传送带与水平地面的高度差为,MN间的距离为,小滑块P与传送带和BC段轨道间的动摩擦因数均为(未知),轨道其他部分均光滑。直轨道BC长,小滑块P的质量为现将滑块P从斜面高处静止释放,则P第一次到达与圆轨道圆心等高的F点时,对轨道的压力刚好为0。重力加速度g取10m/s2,求:
(1)动摩擦因数:
(2)若滑块P从斜面高处静止下滑,求滑块从N点平抛的水平位移x大小,以及滑块与传送带间产生的内能Q;
(3)若滑块P在运动过程中能两次经过圆轨道最高点E,求斜面高H的范围.
深圳市教育集团2023-2024学年高三上学期10月月考
物理答案
一、单项选择题
1.A 2.D 3.B 4.C 5.B 6.C 7.D
二、多项选择思
8.CD 9.BC 10.ABC
三、实验题
11.(6分)0.246 (每空2分)
12.(10分)AB 9.76 C
四、计算题
13.(10分)解:(1)由,得(1分)
水平方向.由,得(1分)
由,得(2分)
(2)(1分)(1分)
得(1分)方向:与水平成角,且(1分)
由(i分)得(1分)
14.(12分)【答案】(1);(2)
【详解】(1)光滑物块向左做匀加速直线运动,,(2分)
解得(2分)
(2)发生碰撞,没向左为正方向,由动量守恒定律,(2分)
向左运动时速度减为零的过程中,由动能定理,(2分)
即,其中,(3分)
联立解得 (1分)
15.(16分)【答案】(1)0.2 (2),(3)
解析(1)滑块在圆形轨道点时对轨道的压力刚好为零,则(1分)
滑块从释放到F点,(1分) 解得
(2)对滑块从开始到N点的过程应用动能定理
解得
滑块从点做平抛运动,.h= 解得
由,得.滑块在传送带上的运动时间
摩擦生热(1分)得
(3)设滑块P在运动过程中恰好能第一次经过E点时,商度差为H,从开始到E点应用动能定理有
在点时有(1分)解得(1分)
滑块滑上传送带时的速度为
滑块做减速运动的位移为
因此滑块返回点时的速度为,因此能第二次过点.(1分)
滑块能从传送带返回点的最大速度为
设最大速度对应的高度为,从开始到点应用动能定理有
(1分)解得(1分)
第二次经过点后,当滑块再次从点向左滑上圆轨道时在点的速度为,则有
所以滑块不会第三次过点(1分)
则能两次经过点的高度差的范围是.
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