卷子答案网-一个不只有答案的网站莒县2023-2024学年高三上学期11月月考参考答案：
1．D【详解】加速下降过程，加速度向下，该同学处于失重状态，选项A正确，B错误；电梯对该同学的支持力始终竖直向上，位移向下，则该同学总是做负功，选项CD错误；
2．B【详解】设悬线与竖直方向的夹角为，根据平衡条件 ，
可知，增大过程中，一直变小，一直变大。故选B。
3．C【详解】A．根据图像的切线斜率表示速度，可知时小车的速度不为零，时小车的速度为零，故A错误；BC．由于图像为抛物线，可知小车做匀变速直线运动，由于时小车的速度为零，设时小车的速度为，则小车在内的位移为，解得，则小车的加速度为，时小车的速度为
可知时小车的加速度为，时小车的速度为整个过程最大速度的，故B错误，C正确；D．设时小车的速度大小为，则有，代入数据可得
可知时小车的速度大于整个过程最大速度的，故D错误。故选C。
4．A【详解】A．根据开普勒第三定律可知
卫星的轨道半径越大，周期越大，所以中圆球轨道卫星的运行周期小于地球同步卫星运行周期，即小于地球自转周期，A正确；B．地球静止轨道卫星和倾斜地球同步轨道卫星离地高度相同，周期相同，则倾斜地球同步轨道卫星的角速度等于地球静止轨道卫星的角速度，B错误；C．地球赤道上随地球一起自转的物体与地球静止轨道卫星具有相同的角速度，根据，在地球赤道上随地球一起自转的物体的向心加速度小于地球静止轨道卫星的向心加速度，根据，解得，静止轨道卫星的轨道半径大于中圆地球轨道卫星的轨道半径，则静止轨道卫星的向心加速度小于中圆地球轨道卫星的向心加速，则在地球赤道上随地球一起自转的物体的向心加速度比中圆地球轨道卫星的向心加速度要小，C错误；
D．第一宇宙速度7.9km/s是卫星绕地球圆周运动的最大速度，是卫星发射的最小速度，则中圆地球轨道卫星的发射速度大于7.9km/s，D错误。故选A。
5．B【详解】A、由小球的速度图象知，开始小球的速度增大，小球的重力大于弹簧对它的弹力，当△x为0.1m时，小球的速度最大，然后速度减小，故A错误；B、当△x=0.3m时，物体的速度减小，加速度向上，故说明物体处于超重状态，故B正确；C、由小球的速度图象知，开始小球的速度增大，说明小球的重力大于弹簧对它的弹力，当△x为0.1m时，小球的速度最大，然后减小，说明当△x为0.1m时，小球的重力等于弹簧对它的弹力，所以可得k△x=mg，解得；故C错误.D、图中的斜率表示加速度，则由图可知，从接触弹簧到压缩至最短的过程中，小球的加速度先减小后增大；故D错误，故选B.
6．B【详解】衣物在最高点时由重力垂直筒壁方向的分力与支持力提供向心力，所以有，要使衣物与圆筒相对静止，则需要重力沿筒壁方向的分力不大于最大静摩擦力，则有，两式联立解得，故滚筒转动角速度的最小值为，故B正确。故选B。
7．D【详解】A．依题意，甲、乙两圆盘边缘上的线速度大小相等，根据，可知角速度与半径成反比，所以甲、乙两圆盘的角速度之比ω1︰ω2=1︰4，故A错误；B．根据加速度表达式，滑动前m1与m2的向心加速度之比，故B错误；CD．根据静摩擦力提供向心力，有，解得临界向心加速度为a=μg=ω2r，随转速慢慢增加，m2先达到临界向心加速度，开始滑动。故D正确；C错误。故选D。
8．A【详解】根据题意可知，两次抛出小球的过程小球运动时间相等，根据，可得，根据几何关系可得，，联立可得，，故选A。
9．AD【详解】AB．根据运动的分解可知，故A正确，B错误；CD．根据能量守恒定律可知A物体减少的机械能转化为B物体的动能和摩擦生热，故A物体减少的机械能大于B物体增加的动能，故C错误，10．AC【详解】AB．类比斜抛运动，从O点到A点的时间为t2=2s，根据斜抛运动的对称性，从O点到离斜面最远需要时间，则从O点下落高度为，故A正确，B错误；，CD．从O点下落高度为5m时，需要时间，此时竖直方向的速度，从O点下落到A点需要时间
此时竖直方向的速度，根据P=mgv，知当从O点下落高度为5m时，重力的瞬时功率为到达A点前瞬间重力瞬时功率的一半，故C正确，D错误。故选AC。
11．BC【详解】A．由图像可知，物体在做匀加速直线运动，时物体的速度为
，由于后物体继续做加速度逐渐减小的加速运动，可知物体在内运动的最大速度大于，故A错误；B．由图像可知，在时，物体结束做匀加速运动，此时起重机功率达到最大功率，根据牛顿第二定律可得，解得，则起重机的额定功率为，故B正确；CD．内，物体的位移为，内起重机对物体做的功为，内起重机保持额定功率不变，则内起重机对物体做的功，可得，故C正确，D错误。
12．BC【详解】A．设O为弹簧处于原长时其上端的位置，x为碰撞前的形变量，则有，解得，当b与a成为组合体c时，恰好不离开弹簧，所以c最多运动至O处。组合体c做简谐振动，其平衡位置满足，解得，所以弹簧的最大压缩量为，所以弹簧弹力的最大值为，故A错误；B．设动能最大位置为点，则从O处到处有，故B正确；C．组合体从O运动至P点时，即，解得，设碰撞前b的速度为，由动量守恒可得，即，物体在斜面上的加速度为，所，故C正确；D．碰撞过程中损失的机械能，D错
13． ABD 物块A的质量、物块B的质量
【详解】（1）A．为了保证A与B相碰后，A能继续向前滑行，物块A的质量应大于物块B的质量，选项A正确；B．为了便于验证动量守恒，应保证物块A、B与长木板的动摩擦因数相同，选项B正确；C．曲面是否光滑不影响实验结果，选项C错误；D．Q点离木板的高度适当大些，可以使A、B碰撞前后的速度较大，在长木板上滑行的距离较远，可以减少实验误差，选项D正确.。
（2）要验证两物体碰撞过程中的动量守恒，还需要测量的物理量：物块A的质量、物块B的质量；设物块与长木板的动摩擦因数为，由动能定理得，则碰撞前物块A的速度，同理可得碰撞后物块A的速度，物块B的速度，若动量守恒，则，即成立。
14． D 9.70 0.010 B
【详解】（1）根据机械能守恒定律可得
解得，故横坐标为，故选D。
（2）斜率，代入数据解得，相对误差
（3）实验误差主要来源于运动过程中受到摩擦阻力的影响。故选B。
15．（1）；（2）
【详解】（1）设地球质量为，物体在地球表面受到的万有引力等于重力，则有
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------2分
中国空间站绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力可得--------------------------------2分
联立解得------------------------------------------------------------------------------------------1分
（2）碰到稀薄气体过程中，设空间站对稀薄气体的作用力大小为，经过时间，以稀薄气体为对象，根据动量定理可得
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------2分
其中
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------1分
联立可得
可知碰到稀薄气体过程中，稀薄气体对空间站的作用力大小为，方向与空间站的速度方向相反，故为了维持空间站在固定轨道上做匀速圆周运动，对空间站施加动力大小为
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------1分
16．（1）；（2）
【详解】（1）推力作用在上时，有相同大小的加速度，设为，以为对象，根据牛顿第二定律有-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------2分
以对象，根据牛顿第二定律有----------------------------------------------------------------------------1分
联立解得，----------------------------------------------------------------------------------------------1分
（2）经后撤去推力，此时的速度大小为，
通过的位移大小为-----------------------------------------------------------------------------------1分
撤去推力后，一起做加速度大小相等的加速运动，设加速度大小为，以为对象，根据牛顿第二定律有，以对象，根据牛顿第二定律有
联立解得-----------------------------------------------------------------------------------------------------1分
设着地瞬间的速度大小为，一起做加速运动到着地瞬间，根据运动学公式有，解得--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------1分
着地后，继续在水平桌面上做匀减速运动，设加速度大小为，以为对象，根据牛顿第二定律有，解得，继续在水平桌面上做匀减速运动到停下通过的位移大小为------------------1分
物块运动的总位移大小为-----------------------------------------------------------------------1分
17．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）根据动能定理得 --------------------------------------------------2分
代入数据解得--------------------------------------------------------------------------------------------------------------1分
（2）小物块第1次从斜面上运动到P点时-----------------------------------------2分
解得------------------------------------------------------------------------------------------------------------------1分
故沿传送带返回先做加速运动与传送带共速，后匀速运动到P点，速度为
则，上升到最高点----------------------------------------------------------------------2分
第二次到达P点时速度-------------------------------------------------------------------1分
联立得---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------1分
由于，可知从传送带返回速度仍然为，物块再次滑上斜面返回P点，可推理得------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------1分
则，第n次返回P点--------------------------------------------------------------------------1分
（3）小物块最终停止在斜面底端，则在整个运动过程中与斜面间因摩擦而产生的总热量
--------------------------------------------------------------------------------------------------2分
18．（1）F=7.5N；（2）；（3）；（4）能，
【详解】（1）设恒力F斜向上，与水平方向的夹角为θ，根据动量定理得
竖直方向---------------------------------------------------------------------------------------------------------2分
水平方向-----------------------------------------------------------------------------------------------------------1分
整理得-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------1分
（2）对E、A相互作用过程，设它们能够达到共同速度，根据动量守恒和能量守恒可得
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------2分
2-----------------------------------------------------------------------------------------1分
解得，---------------------------------------------------------------------------------------------1分
对A在该过程，根据动能定理可得------------------------------------------------------------------1分
解得
所以E、A相互作用能够达到共同速度，假设正确。对A在该过程，根据动能定理可得
-----------------------------------------------------------------------------------------------1分
解得
（3）对E与C、D作用过程，系统外力为零，动量守恒，因此，不论E、C两物体何时何处相碰，三物体速度相同时的速度是一个定值，此时系统具有最大弹性势能，总动能最小。设三个物体速度相同时的速度为，由动量守恒定律得，解得，，--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------1分
当C物体具有向左大小为的速度时，E与C粘在一起，ECD系统动能最大，有
，，-------------------------------------1分
最大动能与最小动能之差------------------------------------------------------------------1分
（4） A与B碰撞由动量守恒
解得
设EAB能共速，由动量守恒得
解得------------------------------------------------------------------------------------------------------------------1分
由能量转换与守恒定律
解得-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------1分
所以E能滑上B。对E、A、B根据动量守恒和能量守恒可得
解--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------1分莒县2023-2024学年高三上学期11月月考物理
考试时间：120分钟
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请将答案正确填写在答题卡上
第I卷（选择题）
一、单选题（24分）
1．某同学利用暑假外出旅游，乘电梯从顶楼到一楼，在此过程中经历了先加速、再匀速、后减速的运动过程，则（ ）
A．电梯对该同学的支持力先做负功后做正功
B．电梯对该同学的支持力先做正功后做负功
C．加速过程该同学处于超重状态
D．加速过程该同学处于失重状态
2．建筑工地上用泥浆桶运送水泥泥浆的装置可以简化为如图所示模型，建筑工人用力拉动泥浆桶，力的方向始终与悬线垂直。则在泥浆桶从最低点缓慢运动到虚线位置过程中，悬线的拉力、人的拉力的变化情况为（ ）
A．一直变大 B．一直变小
C．先变大后变小 D．一直变小
3．如图所示为载有防疫物资的无人驾驶小车在水平路面上行驶的位移时间图像，该图像为抛物线的一部分，时刻对应图像的最高点，下列说法正确的是（ ）
A．时小车的速度为零
B．时小车的加速度为零
C．时小车的速度为整个过程最大速度的
D．时小车的速度为整个过程最大速度的
4．北斗卫星导航系统空间段由35颗卫星组成，包括5颗地球静止轨道卫星、27颗中圆地球轨道卫星和3颗倾斜地球同步轨道卫星。其中中圆地球轨道卫星离地高度约为2.1万千米，地球静止轨道卫星和倾斜地球同步轨道卫星离地高度均约为3.6万千米。下列说法正确的是（ ）
A．中圆地球轨道卫星的运行周期小于地球自转周期
B．倾斜地球同步轨道卫星的角速度小于地球静止轨道卫星的角速度
C．在地球赤道上随地球一起自转的物体的向心加速度比中圆地球轨道卫星的向心加速度要大
D．中圆地球轨道卫星的发射速度可以小于
5．如图甲所示，轻弹簧竖直固定在水平面上，一质量为m＝0.2 kg的小球，从弹簧上端某高度处自由下落，从它接触弹簧到弹簧压缩至最短的过程中(弹簧始终在弹性限度内)，其速度v和弹簧压缩量Δx之间的函数图象如图乙所示，其中A为曲线的最高点，小球和弹簧接触瞬间机械能损失不计，取g＝10 m/s2，则下列说法正确的是
A．小球刚接触弹簧时速度最大
B．当Δx＝0.3 m时，小球处于超重状态
C．该弹簧的劲度系数为10.0 N/m
D．从接触弹簧到压缩至最短的过程中，小球的加速度先增大后减小
6．为解决洗衣服时弯腰放置衣物的问题，有人设计了一种斜式滚筒洗衣机，其简化图如图所示。该洗衣机在脱水过程中滚筒绕固定轴OO1以恒定的角速度转动，滚筒的半径为r，筒壁内有一可视为质点的衣物，衣物与滚筒间的动摩擦因数为μ（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），转动轴与水平面间的夹角为θ，重力加速度为g。要保持衣物在最高点时与圆筒相对静止，滚筒转动角速度的最小值为（ ）
B．
C． D．
7．如图所示，甲、乙两水平圆盘紧靠在一块，甲圆盘为主动轮，乙靠摩擦随甲转动（无滑动）。甲圆盘与乙圆盘的半径之比为r甲︰r乙=4︰1，两圆盘和小物体m1、m2之间的动摩擦因数相同，m1距O点为2r，m2距点为r，当甲缓慢转动起来且转速慢慢增加时（ ）
A．甲、乙两圆盘的角速度之比ω1︰ω2=4︰1
B．滑动前m1与m2的向心加速度之比a1︰a2=1︰4
C．随转速慢慢增加，m1先开始滑动
D．随转速慢慢增加，m2先开始滑动
8．将一弹性小球从距地面高度h处的P点以某一速度水平抛出，与前方的一面竖直墙弹性碰撞，且碰撞满足光的反射定律（碰后小球竖直速度不变，水平速度大小不变，与墙壁的夹角不变）。已知与竖直墙面的夹角为，小球落地后不再反弹。落地点到墙面的距离为；若小球从P点以的初速度沿原方向水平抛出，落地点到墙面的距离为。已知重力加速度为g，则小球第一次抛出的初速度和P点到墙面的距离s为（ ）
B．
C．
D．
二、多选题（16分）
9．如图所示，A物体套在光滑的竖直杆上，B物体放置在粗糙水平桌面上，用一细绳连接。初始时细绳经过定滑轮呈水平，A物体从P点由静止释放，下落到Q点时速度为v，此过程中绳子一直伸直，物体B始终在水平桌面上，下列说法正确的是（ ）
A．A物体运动到Q点时，B物体的速度小于v
B．A物体运动到Q点时，B物体的速度大于v
C．A物体减少的机械能等于B物体增加的动能
D．A物体减少的机械能大于B物体增加的动能
10．第二十四届冬奥会于2022年2月4日至20日在北京举行，中华文明与奥林匹克运动再度携手，奏响全人类团结、和平、友谊的华美乐章。跳台滑雪是冬奥会的重要项目之一。如图所示，一名跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从O点水平飞出，经过2s落到斜坡上的A点，不计空气阻力，运动员视为质点，重力加速度g=10m/s2，下列说法正确的是（ ）
A．当从O点下落高度为5m时，运动员离斜面最远
B．当从O点下落高度为10m时，运动员离斜面最远
C．当从O点下落高度为5m时，重力的瞬时功率为到达A点前瞬间重力瞬时功率的一半
D．当从O点下落高度为10m时，重力的瞬时功率为到达A点前瞬间重力瞬时功率的一半
11．图甲是全球最大回转自升塔式起重机，它的开发标志着中国工程用超大吨位塔机打破长期依赖进口的局面，也意味着中国桥梁及铁路施工装备进一步迈向世界前列。该起重机某次从时刻由静止开始提升质量为的物体，其图像如图乙所示，内起重机的功率为额定功率，不计其它阻力，重力加速度为，则以下说法正确的是（ ）
A．物体在内运动的最大速度为
B．起重机的额定功率为
C．内起重机对物体做的功小于内起重机对物体做的功
D．内起重机对物体做的功大于内起重机对物体做的功
12．如图所示，倾角为的光滑斜面固定在水平面上，一根劲度系数为k的轻质弹簧下端固定于斜面底部，上端放一个质量为m的小物块a，a与弹簧间不拴接，开始时a静止于P点。质量为的小物块b从斜面上Q点由静止释放，与a发生正碰后立即粘在一起成为组合体，组合体c在以后的运动过程中恰好不离开弹簧。已知弹簧的弹性势能与其形变量的关系为，重力加速度为g，弹簧始终未超出弹性限度。下列说法正确的是（ ）
弹簧弹力的最大值为
组合体c动能的最大值为
PQ间距离为
a、b碰撞过程中机械能的损失为
第II卷（非选择题）
三、实验题
13．（6分）某同学做“验证碰撞过程中的动量守恒”的实验，实验装置如图所示，曲面体与足够长的长木板固定在水平面上，曲面体的曲面最底端与长木板左端上表面在P点平滑连接。
（1）该同学先将物块A放在曲面上的Q点由静止释放，物块A滑上长木板后，最后停在长木板上，测出物块A在长木板上滑行的距离L；然后将物块B放在长木板左端上表面，让物块A仍从Q点由静止释放，两物块在P点发生正碰，碰后物块A、B均沿长木板向右滑行，最后停下时，测出A、B在长木板上滑行的距离分别为、.对实验的要求，下列说法正确的是 .
A．物块A的质量应大于物块B的质量
B．物块A、B与长木板的动摩擦因数应相同
C．曲面应尽可能的光滑
D．Q点离木板的高度应适当大些
（2）要验证两物体碰撞过程中的动量守恒，实验还需要测量的物理量是 （写出物理量的名称和符号），若表达式 成立，则A、B两物块碰撞过程中动量守恒得到验证。
14．（8分）重力加速度g是物理学中一个极为常见的基本量，它的测定对物理学、天文学等学科的发展具有重要意义。某实验小组用如图所示的装置测定当地重力加速度的大小，图中A、B为两个连接数据采集器的光电门，轻绳跨过定滑轮连接质量分别为m1、m2的两物体。
实验步骤如下：
①用天平测量两个物体的质量，测得m1=100g，m2=200g；
②用游标卡尺测出质量为m1的钩码的高度d，测得d=4.85cm；
③按照如图所示的实验装置图安装好实验装置；
④用米尺测出两光电门传感器A、B间的距离h；
⑤将质量为m2的钩码从一定高度由静止释放后，测出质量为m1的钩码上升过程中先后通过两光电门传感器B、A的时间tB、tA；
⑥多次改变两光电门传感器A、B之间的距离重复以上实验。
（1）该实验小组使用Excel软件处理实验数据，以h的纵坐标，要想进行直线拟合，横坐标应为
A． B． C． D．
（2）选用第（1）问中的横坐标，拟合后直线的斜率大小为，则重力加速度的测量值为 。当地重力加速度的参考值为9.80m/s2，本次测量的相对误差为 。（结果均保留三位有效数字）
（3）该实验误差的主要来源有( )
A．m1的质量没有远小于m2的质量
B．绳子和定滑轮间存在摩擦力
C．滑轮有质量
D．绳子拉力不等于钩码重力
四、解答题
15．（9分）2022年10月12日，中国空间站“天宫课堂”第三课开讲，这是中国航天员首次在问天实验舱内进行授课。已知中国空间站离地高度为h，地球半径为R，地球表面的重力加速度为g。求：
（1）中国空间站绕地球做匀速圆周运动的速度；
（2）由于在空间站运行轨道上存在密度为ρ的均匀稀薄气体，为了维持空间站长期在固定轨道上做匀速圆周运动，需要对空间站施加一个与速度方向相同的动力，若空间站在垂直速度方向的面积为S，碰到稀薄气体后气体速度立刻与空间站速度相同，求对空间站施加动力F的大小。
16．（9分）如图所示，两物块用跨过光滑轻质定滑轮的轻绳相连，开始时静止在水平桌面上。将一个水平向右的推力作用在物块上，经后撤去推力。已知、两物块的质量分别为与桌面间的动摩擦因数与桌面边缘距离足够长，与地面的高度差，重力加速度取。求：
（1）推力作用在上时，绳中张力的大小；
（2）物块运动的总位移。（结果可保留分数）
17．（12分）如图所示，水平传送带顺时针传送的速度v=2m/s，与倾角为37°的斜面的底端P平滑连接，将一质量m=1kg的小物块从斜面上A点由静止释放，小物块第一次滑上传动带时恰好不会从传递带左端滑下。已知A、P间的距离x0=9m，物块与斜面、传送带间的动摩擦因数分别为μ1=0.5、μ2=0.4，取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：
（1）传送带左端到传送带右端的距离L；
（2）小物块第n（n为整数且）次从斜面上运动到P时的速度大小；
（3）小物块在整个运动过程中与斜面间因摩擦而产生的总热量Q。
18．（16分）如图，足够大光滑水平桌面上静置质量、长的长木板A，距离木板A左端处有一与木板等高的表面光滑平台B，平台B固定在桌面上，质量，轻弹簧连接质量、的滑块C、D并静置于平台B上，用细线拴连两滑块使弹簧处于压缩状态。另一质量的滑块E在桌子右侧斜下方某点获得竖直向上的初速度，上升过程中除重力外还受到一个水平恒力F作用，使滑块E恰好从木板右端水平滑上A，同时撤去F，滑块E滑上木板时的速度。一段时间后木板与平台碰撞并粘在一起，滑块E继续向左运动并滑上平台。木板与平台碰撞的瞬间，连接C、D的细线断开，C、D两滑块在平台上振动。以向右为正方向，滑块C的v-t图像如图乙。滑块E与木板A间动摩擦因数，忽略所有滑块大小及空气阻力，C、D始终在平台B上，重力加速度。求：
（1）水平恒力F的大小；
（2）滑块E滑上平台B时的速度大小；
（3）滑块E滑上平台B后，与C发生碰撞，并立即结合在一起，考虑所有可能的碰撞情形，求碰后的运动过程中，E、C、D系统动能的最大值与最小值之差；
（4）若平台B不固定，其他条件不变，A与B碰撞后仍粘在一起，请判定E能否滑上B；若能滑上B，求E滑上B时的速度大小；若不能滑上B，求E最终离A右端的距离。
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