四川省成都市双流棠湖中学2023-2024学年高三物理上学期10月月考试题（Word版附解析）

棠湖中学高2021级高三上期第二月考试注意事项：1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2.考试时间150分钟，满分300二、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第14~18题只有一项符合题目要求，第19~21题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。1.如图所示的仪器称为平抛竖落仪。把它固定在铁架台上，B球被弹片夹住，A球放在弹片右边的水平平台上，两球处于同一高度。用小锤击打弹片，A球沿水平方向抛出，同时B球被释放，做自由落体运动。关于两球的比较，下列说法正确的是（　　）A.下落过程中，A、B两球位移相同B.下落过程中，A、B两球的平均速率相同C.下落过程中，A、B两球速度变化量相同D.即将着落地时，A球所受重力的功率小于B球所受重力的功率【答案】C【解析】【详解】A．用小锤击打弹片，A球沿水平方向抛出，同时B球被释放，做自由落体运动，二者在竖直方向的位移相同，但水平位移不同，因此A、B两球位移不相同，选项A错误；B．下落过程中，A、B两球的时间相同，位移不同，则平均速率不相同，选项B错误；C．下落过程中，A、B两球的的加速度都等于重力加速度，有下落时间相同，则下落过程中，A、B两球速度变化量相同，选项C正确；D．即将着落地时，重力的功率 下落时间相同，则A球所受重力功率等于B球所受重力的功率，选项D错误。故选C。2.甲、乙两辆汽车同时同地出发，其v-t图象如图所示，下列对汽车运动状况的描述，正确的是（　　）A.乙车在0～20s内做匀变速运动B.在第10s末，乙车改变运动方向C.在第20s末，甲、乙两车相距250mD.在第20s末，甲、乙两车相遇【答案】C【解析】【详解】A．由题图可知，前10s和10s后，乙车加速度不仅大小不一样，方向也不同，所以乙车做的是变加速运动，A错误；B．在20s内，乙车一直沿正方向运动，速度方向没有改变，B错误；C．由图知甲车在20s内运动的位移为400m，乙车运动的位移为150m，由于甲、乙同时同地出发，所以距离为C正确；D．第20s末，甲、乙两车速度相等，距离最大，D错误。故选C。3.2022年卡塔尔世界杯足球赛正在热烈进行，吸引全球狂热。小丽由于每天长时间使用手机观看比赛，犯了颈椎病，到医院做牵引治疗。如图所示是颈椎牵引器的示意图，设人的头所受重力大小为G，刚好把头托起时，颈椎对头支持力为零，两根关于竖直方向对称的轻质牵引带之间的夹角θ=120°，则每根牵引带承受的拉力大小为（　　） A.GB.C.D.2G【答案】A【解析】【详解】以人头为研究对象，受力分析如图所示由于牵引带之间的夹角为120°，则根据几何关系可知，每根牵引带承受的拉力大小等于头部的重力，即故选A。4.四川省处在北纬26°03′~34°19′之间，某极地卫星通过四川最北端与最南端所在纬度线正上方所经历的时间为t，查阅到万有引力常量G及地球质量M．卫星的轨道视为圆形．根据以上信息可以求出A.地球的半径B.该卫星的角速度C.该卫星受到的向心力D.该卫星距离地面的高度【答案】B【解析】【分析】通过纬度差和时间之比可以算出周期，再根据万有引力提供向心力即可求出其他【详解】卫星绕地球的运动可视为匀速圆周运动，通过北纬26°03′~34°19′之间，所用时间为t，所以周期为T=，根据可得，所以B正确；设地球半径为R．离地面高度为h，根据可知，可求出，因此不能求出R和h，所以A、D错误；因不知卫星质量，也就无法求出向心力，所以C错误．5.在桌上有一质量为m1的杂志，杂志上有一质量为m2的书，杂志和桌面的动摩擦因数为μ1，杂志和书之间的动摩擦因数为μ2，欲将杂志从书下抽出，则要用的力至少为A.B.C.D.【答案】A 【解析】【详解】当杂志刚好从书下抽出时，书所受的静摩擦力达到最大，由牛顿第二定律得：对书，有：μ2m2g=m2a对整体，有：F-μ1（m1+m2）g=（m1+m2）a联立得F=（μ1+μ2）（m1+m2）g，故选A．点睛：本题考查整体法与隔离法的应用，重点是判定什么条件下出现相对运动，知道当书与杂志刚要发生相对运动时静摩擦力达到最大．6.某同学通过实验正确作出标有“、”的小灯泡的图线如图甲所示，现把实验中使用的小灯泡接到如图乙所示的电路中，其中电源电动势，内阻，定值电阻，则（　　）A.由甲图可知，小灯泡的电阻值随电压的升高而增大B.由甲图可知，小灯泡的电阻值随电压的升高而减小C.闭合乙图开关，小灯泡的实际功率约为D.闭合乙图开关，小灯泡实际功率约为【答案】AD【解析】【详解】AB．由甲图可知，随电压的升高各点与原点连线的斜率变大，则小灯泡的电阻值增大，选项A正确，B错误；CD．将电阻R看做电源的内阻，则U=E-I(R+r)=6-10I将此函数关系的图像画在灯泡的U-I图像上，如图 两图像的交点为电路的工作点，则I=0.38A，U=2.2V，则小灯泡的实际功率约为选项C错误，D正确。故选AD。7.起重机某次从零时刻由静止开始竖直向上提升质量为500kg的货物，提升过程中货物的a-t图像如图所示，10~18s内起重机的功率为额定功率。不计其他阻力，g取10m/s2。则在0~18s过程中（　　）A.货物的最大速度为1.4m/sB.起重机的额定功率5050WC.货物上升高度为12mD.0~10s和10~18s内起重机牵引力做功之比为5：8【答案】BD【解析】【详解】AB．a-t图像与时间轴围成的面积表示速度变化量，由图知，10s时货物速度为此时牵引力为起重机的额定功率当牵引力等于重力时，货物有最大速度，为 故A错误，B正确；C．10~18s内，根据动能定理解得0~10s内货物上升高度为故C错误；D．0~10s牵引力做功10~18s内起重机牵引力做功解得故D正确。故选BD。8.水平地面上某长平板车在外力作用下做直线运动如图甲所示，平板车运动的v-t图像如图乙所示，t=0时将质量为m的物块（无水平方向初速度）放在平板车上，平板车足够长，物块始终在平板车上，g取10m/s2，则物块运动的v-t图像可能为（　　） A.B.C.D.【答案】ABC【解析】【分析】【详解】A．物块无初速放到长平板车上，与长平板车相对运动，在摩擦力作用下做匀加速直线运动，如果摩擦力比较大，物块在4s前与长平板车共速，然后一起做匀速运动，当长平板车开始减速时，物块一起减速，A正确；C．如果最大静摩擦力等于滑动摩擦力，物块与长平板车共速后，物块将在木板上以0.5m/s2的加速度做匀减速运动到停止，C正确；B．如果最大静摩擦力大于滑动摩擦力，物块与长平板车共速后，物块将与木板不发生滑动，与木板一起做匀减速运动到停止，B正确；D．物块与木板共速后，木板做减速运动时，物块的加速度不可能大于木板的加速度，D错误。故选ABC。三、非选择题：共174分。第22~32题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33~38题为选考题，考生根据要求作答。（一）必考题：共129分。9.为了探究静摩擦力及滑动摩擦力变化规律，某同学设计了如图甲所示的实验装置，并进行了下列实验步骤：（1）用力传感器D测出物块A重为5.0N； （2）将力传感器D固定在水平桌面上，小车B放在桌面上，调整小车B的上表面水平，将沙桶C用细绳通过定滑轮与小车B连接，将物块A放在小车B上，并用细绳与传感器D连接，整个装置处于静止，定滑轮以上的细绳均保持水平；（3）逐渐向沙桶中加入沙，通过力传感器D与计算机连接，得到细绳对物块A的拉力随时间的变化关系如图乙所示。分析以上实验数据可得：小车与物块间的最大静摩擦力大小为___________N，动摩擦因数为___________，t=___________s物块离开小车。【答案】①.2.2②.0.4③.9【解析】【分析】【详解】[1]由于滑块一直处于静止状态，所以传感器显示的力和滑块受到的摩擦力大小相等，实验开始时打开传感器同时缓慢向沙桶里倒入沙子，此时小车没有运动，滑块与小车间是静摩擦力，随着沙子逐渐增多，达5s时，小车与滑块间的摩擦力达到最大静摩擦力，根据图乙可知最大静摩擦力约为2.2N。[2]此后滑块受到滑动摩擦力且保持不变，滑动摩擦力大小为根据滑动摩擦力公式可得解得[3]根据图乙可知，在t=9s时物块离开小车10.常用无线话筒所用的电池电动势E约为9V，内阻r约为40Ω，最大允许电流为100mA。为测定这个电池的电动势和内阻，某同学利用图甲的电路进行实验。图中电压表为理想电表，R为电阻箱（阻值范围为0~999.9Ω），R0为定值电阻。 (1)图甲中接入R0的目的是为了防止电阻箱的阻值调得过小时，通过电源的电流大于其承受范围，起的作用________；实验室备有的定值电阻R0的规格有以下几种，则本实验应选用________。A.50Ω，1.0WB.500Ω，2.5WC.1500Ω，15WD.2500Ω，25W(2)该同学接入符合要求的后，闭合开关S，调整电阻箱的阻值读出电压表的示数U，再改变电阻箱阻值，取得多组数据，作出了如图乙的图线。由图线知：当电压表的示数为2V时，电阻箱接入电路的阻值为＝________Ω（结果保留三位有效数字）。(3)根据图乙所作出的图像求得该电池的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω。（结果保留三位有效数字）【答案】①.保护电路②.A③.20.8④.10.0⑤.33.3【解析】【分析】【详解】(1)[1][2]R0是防止电流过大超过电源允许通过的最大电流而起保护电路的作用，允许通过的最大电流I=100mA，由闭合电路欧姆定律可知，定值电阻的最小值故本实验应选用50,1W的，A正确。故选A。(2)[3]当电压表的示数U=2V时，由乙图可知 可得电阻箱接入电路的阻值。(3)[4][5]据闭合电路欧姆定律可得移项化简可得由数学知识可知，图线的斜率图线与纵轴的截距联立可解的E=10.0V，。11.如图所示，在平面直角坐标系xOy内，第Ⅰ象限存在沿y轴负方向的匀强电场，第Ⅳ象限以ON为直径的半圆形区域内存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁场区域半径为R。一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子，从y轴正半轴上y＝h处的M点，以速度v0垂直于y轴射入电场，经x轴上x＝2h处的P点进入磁场，最后从磁场边界最低点以垂直于y轴的方向射出磁场。不计粒子重力。求：（1）电场强度的大小E；（2）匀强磁场的大小B。【答案】（1）；（2）或【解析】【详解】（1）由题意得，带电粒子垂直电场进入后做类平抛运动，则有 联立解得（2）带电粒子由M到P点过程运用动能定理得：粒子进入匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，则或解得或12.如图所示，半径的四分之一光滑圆弧竖直放置，与粗糙水平地面平滑连接于点，整个空间存在场强大小的匀强电场，竖直边界右侧电场方向水平向右，左侧电场方向竖直向上；小物块（视为质点）大小形状相同，电荷量为，不带电，质量，。从点由静止释放，与静止在地面上点的碰撞。已知与地面间动摩擦因数均为，P、D间距离，取，间碰撞为弹性碰撞且碰撞时间极短。求： （1）物块运动到点时，受到圆弧轨道支持力的大小；（2）物块碰撞后瞬间，速度的大小和方向；（3）物块第一次碰撞后，过多长时间发生第二次碰撞。【答案】（1）60N；（2）6m/s，方向水平向右；18m/s，方向水平向右；（3）7.2s；【解析】【详解】(1)物块A从Q到P过程，由动能定理得：，代入数据解得：vP=10m/s，在P点，由牛顿第二定律得：，代入数据解得：F=60N；(2)物块A从P到D过程，由动能定理得：，代入数据解得：v1=12m/s，A、B发生弹性碰撞，碰撞过程系统动量守恒、机械能守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：mAv1=mAvA+mBvB，由机械能守恒定律得：，代入数据解得：vA=6m/s，方向水平向右vB=18m/s，方向水平向右(3)A、B碰撞后，由牛顿第二定律得， 对A：qE-μmAg=mAaA，对B：μmBg=mBaB，代入数据解得：，aB=2m/s2，设经过时间t两物块再次发生碰撞，由运动学公式得：，代入数据解得：t=7.2s；（二）选考题：共45分。请考生从2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答。如果多做，则每学科按所做的第一题计分。[物理——选修3–3]13.如图所示，将甲分子固定于坐标原点O处，乙分子放置于r轴上距离O点很远的r4处，r1、r2、r3为r轴上的三个特殊的位置，甲、乙两分子间的分子力F和分子势能Ep随两分子间距离r的变化关系分别如图中两条曲线所示，设两分子间距离很远时，Ep=0。现把乙分子从r4处由静止释放，下列说法中正确的是______。A.虚线1为Ep-r图线、实线2为F-r图线B当分子间距离r<r2时，甲乙两分子间只有分子斥力，且分子斥力随r减小而增大C.乙分子从r4到r2做加速度先增大后减小的加速运动，从r2到r1做加速度增大的减速运动D.乙分子从r4到r1的过程中，分子势能先增大后减小，在r1位置时分子势能最小E.乙分子的运动范围为r4≥r≥r1【答案】ACE【解析】 【详解】A．因两分子间距在平衡距离r0时，分子力表现为零，此时分子势能最小，可知虚线1为Ep-r图线、实线2为F-r图线，选项A正确；B．当分子间距离r<r2时，甲乙两分子间斥力和引力都存在，只是斥力大于引力，分子力表现为斥力，且分子斥力随r减小而增大，选项B错误；C．乙分子从r4到r2所受的甲分子的引力先增加后减小，则做加速度先增大后减小的加速运动，从r2到r1因分子力表现为斥力且逐渐变大，可知做加速度增大的减速运动，选项C正确；D．乙分子从r4到r1的过程中，分子力先做正功，后做负功，则分子势能先减小后增大，在r2位置时分子势能最小，选项D错误；E．因乙分子在r4处分子势能和动能均为零，到达r1处时的分子势能又为零，由能量守恒定律可知，在r1处的动能也为零，可知乙分子的运动范围为r4≥r≥r1，选项E正确；故选ACE.14.如图所示，竖直放置的均匀细U型试管，左侧管长30cm，右管足够长且管口开口，底管长度AB=20cm，初始时左右两管水银面等高，且水银柱高为10cm，左管内被水银封闭的空气柱气体温度为27℃，已知大气压强为75cmHg．①现对左侧封闭气体加热，直至两侧水银面形成5cm长高度差.则此时气体的温度为多少摄氏度?②若封闭的空气柱气体温度为27℃不变，使U型管竖直面内沿水平方向做匀加速直线运动，则当左管的水银恰好全部进入AB管内时，加速度为多少？【答案】87℃；0.8g【解析】【详解】（1）p2=p0+ρgh=80cmHgL2=L1+=32.5cm从状态1到状态2由理想气体状态方程代入数据 得T2=360K即t2=87℃（2）当水银全部进入AB管内时，气体的压强此时对AB部分水银，根据牛顿定律：解得a=0.8g[物理——选修3–4]15.如图所示为一列沿x轴传播的简谐横波，实线为t＝0时刻的波形图，经过t1＝6s，波形图如图中虚线所示。已知波的周期T＞4s，则下列说法正确的是（）A.该波的波长为8mB.该波的周期可能为8sC.在t＝9s时，B质点一定沿y轴正方向运动D.B、C两质点的振动情况总是相反的E.该列波的波速可能为m/s【答案】BDE【解析】【详解】A．分析波形图，可知波长λ＝4m，故A错误；BE．设波沿x轴正方向传播，则，n＝0、1、2…，其中T＞4s，则n＝0时，T＝24s，波速；n＝1时，T＝s，波速v＝m/s；设波沿x轴负方向传播，则，n＝0、1、2…，其中T＞4s，则n＝0时，T＝8s，波速v＝0.5m/s，故BE正确；C．当波沿x轴负方向传播时，T＝8s，在t＝9s时，B质点在平衡位置下方，沿y轴负方向运动，故C错误；D．B、C两质点平衡位置相隔半个波长，振动情况完全相反，故D正确；故选BDE. 16.如图，矩形是某均匀材料制成的透明体的横截面，所在平面内，一单色细光束以入射角射到边的点。光束进入透明体后恰好不从边射出，接着光束到达边且部分射出。已知边的长度，空气中的光速。求：（1）该材料对该单色光的折射率；（2）光束从点射入至到达边经历的时间。【答案】（1）（2）【解析】【详解】（1）经过MN折射后折射角为r，因此可得根据几何关系，因为光束进入透明体后恰好不从边射出，所以有联立解得（2）根据几何关系可知，在透明体内部光线所走的路程为光线在透明体内传播速度为因此光束从点射入至到达边经历的时间为解得