2023-2024年湖南省邵陽市高三上學期10月期中物理試題

第三次月考物理試題一、選擇題1.為了測一口枯井的深度，用一把玩具小手槍從井口豎直向下打出一顆彈珠，后聽到彈珠撞擊井底的聲音，然后再用玩具小手槍從井口豎直向上打出另一顆彈珠，后聽到彈珠從井口落回井底撞擊的聲音，假設彈珠從槍口射出速度大小不變，忽略聲音傳播時間，取，則（）A.枯井的深度為B.向下打出一顆彈珠，運動過程平均速度為C.彈珠從槍口射出速度大小為D.兩種打出彈珠方式，彈珠到達井底的速度都為【答案】B【解析】AC．根據對稱性，可知豎直向上打出的彈珠從井口到最高點的時間與最高點落回井口的時間相等，均為，根據，可得彈珠從槍口射出速度大小為；從井口向下到井底，根據可知，枯井的深度為，故AC錯誤；B．向下打出一顆彈珠運動過程平均速度，故B正確；D．根據對稱性，兩次打出彈珠方式，子彈到達井底的速度一樣，都為，故D錯誤。故選B。2.一質量為的物體在個共點力作用下做勻速直線運動，現同時撤去其中大小分別為和的兩個力，其余的力保持不變，下列關于此后該物體運動的說法中，正確的是（）A.可能做勻減速直線運動，加速度大小是B.可能做勻速圓周運動，向心加速度大小是C.可能做勻變速曲線運動，加速度大小可能是D.一定做勻變速直線運動，加速度大小可能是【答案】C【解析】A．如果兩個力的合力方向與勻速直線運動的方向相同，則撤去這兩個力后，物體所受的合力與運動方向相反，做勻減速直線運動，因為合力范圍為，所以由牛頓第二定律可得，加速度的范圍為，故A錯誤；B．依題意，撤去這兩個力后，物體的合力恒定，則加速度恒定，不可能做勻速圓周運動，故B錯誤；C．若撤去這兩個力后，合力的方向與速度不在同一條直線上，則物體做勻變速曲線運動，加速度的范圍為，故C正確；D．物體可能做勻變速直線運動，也可能做勻變速曲線運動，故D錯誤。故選C。解決本題的關鍵知道撤去幾個力后，物體所受的合力恒定，根據牛頓第二定律知，加速度恒定，物體可能做勻變速直線運動，可能做勻變速曲線運動。3.如圖所示，質量為和的兩個物體放置于光滑水平面上，中間用輕質彈簧測力計連接，兩個大小分別為、的水平拉力分別作用于、上。則（）A.彈簧測力計示數是B.、共同運動的加速度大小為C.突然撤去的瞬間，的加速度大小為D.突然撤去的瞬間，的加速度大小為【答案】D【解析】AB．以整體為研究對象，由牛頓第二定律得，代入數據解得，對受力分析，向左的和向右的彈簧彈力，由牛頓第二定律得，解得，故AB錯誤；C．在突然撤去的瞬間，因為彈簧的彈力不能發(fā)生突變，所以的受力沒有發(fā)生變化，故加速度大小仍為，故C錯誤；D．突然撤去的瞬間，因為彈簧的彈力不能發(fā)生突變，彈簧彈力不變，根據牛頓第二定律，解得，故D正確。故選D。4.如圖，機場中長度為的水平傳送帶以的速度順時勻速傳動，現將質量為的行李箱輕放在傳送帶的左端，行李箱與傳送帶間的動摩擦因數為。行李箱可視為質點，重力加速度大小為，則在行李箱被輸送到傳送帶右端的過程中，下列說法錯誤的是（）A.行李箱在傳送帶上運動的時間為B.傳送帶對行李箱做了的功C.傳送帶和行李箱間因摩擦產生的熱量為D.因輸送行李箱，傳送帶電動機額外消耗的電能為【答案】C【解析】A．行李箱在傳送帶上的加速度，行李箱做加速運動的時間，行李箱做加速運動的位移，行李箱在傳送帶上勻速運動的時間為，行李箱在傳送帶上運動的時間為，故A正確；B．傳送帶對行李箱做的功為，故B正確；C．傳送帶和行李箱間相對位移，傳送帶和行李箱間因摩擦產生的熱量為，故C錯誤；D．因輸送行李箱，傳送帶電動機額外消耗的電能為，故D正確。本題選錯誤的，故選C。5.一輛汽車在水平平直公路上由靜止開始啟動，汽車的輸出功率與速度的關系如圖所示，當汽車速度達到后保持功率不變，汽車能達到的最大速度為。已知汽車的質量為，運動過程中所受阻力恒為，速度從達到所用時間為，下列說法正確的是（）A.汽車速度為時，加速度為B.汽車的最大功率為C.汽車速度從到的過程中，加速度逐漸減小D.汽車速度從到的過程中，位移為【答案】A【解析】AB．汽車速度為時，牽引力為，汽車速度為時，牽引力為，從到汽車功率恒定，則有，解得，根據牛頓第二定律可知，汽車速度為時，加速度為，汽車的最大功率為，A正確，B錯誤；C．牽引力功率為，結合圖像可知，階段汽車的牽引力恒定，階段牽引力逐漸減小，根據牛頓第二定律可知，汽車的加速度表示為，由此可以判斷，階段汽車加速度恒定，階段汽車加速度逐漸減小，C錯誤；D．階段汽車做勻加速直線運動，位移為，階段汽車的位移為，對汽車運用動能定理可得，解得，汽車速度從到的過程中，位移為，D錯誤。故選A。6.宇宙飛船飛臨一顆半徑為的未知行星，在距行星表面也為的圓軌道上做勻速圓周運動，周期為（如圖）。宇宙飛船在點沿圓周的切線方向發(fā)射一個探測器，使之沿橢圓軌道運動，恰好在點掠過行星表面后又能回到點。已知萬有引力常量為，則（）A.此未知行星的平均密度為B.探測器沿橢圓軌道運動時，周期C.探測器沿橢圓軌道運動時，周期D.探測器沿橢圓軌道運動時，在點的速率大于在點的速率【答案】B【解析】A．發(fā)射探測器前，宇宙飛船做半徑的勻速圓周運動，設未知行星的質量為，宇宙飛船的質量為，則，，得，所以A錯誤；BC．探測器橢圓軌道的半長軸，根據周期定律得，，所以B正確，C錯誤；D．點是遠日點，點是近日點，由開普勒第二定律得，所以D錯誤。故選B。二、選擇題7.如圖甲中的塔吊是現代工地必不可少的建筑設備，圖乙為質量建筑材料從地面被吊起后在豎直方向運動的圖像（豎直向上為正方向），重力加速度。根據圖像下列判斷正確的是（）A.在建筑材料的機械能增加B.時建筑材料離地面的高度為C.在內塔吊拉力做功的功率為D.在塔吊拉力對建筑材料做負功，其功率逐漸減小【答案】AC【解析】A．內，建筑材料向上勻速運動，建筑材料的動能不變，重力勢能增加，建筑材料的機械能增加，故A正確；B．根據圖像與橫軸圍成的面積等于位移可知，時建筑材料離地面的高度為，故B錯誤；C．內建筑材料的加速度大小為，根據牛頓第二定律可得，解得，在內塔吊拉力做功的功率為，故C正確；D．在內建筑材料向上減速運動，塔吊拉力對建筑材料做正功，其功率逐漸減小，故D錯誤。故選AC。8.如圖所示三個裝置，甲中桌面光滑，乙、丙中物塊與桌面動摩擦因數相同，丙圖中用大小為的力替代重物進行牽引，其余均相同。不計繩和滑輪質量，下列關于三個實驗裝置的分析中，正確的是（）A.裝置甲中繩上張力B.無論怎么改變和的值，裝置甲中物塊的加速度都不可能接近C.裝置乙、丙物塊的加速度相同D.裝置甲中繩上的張力小于裝置乙中繩上的張力【答案】AD【解析】A．對甲裝置，由牛頓第二定律，，得，則繩張力小于重物的重力，A正確；B．對整體分析，由牛頓第二定律，得，當遠大于時，加速度接近，B錯誤；CD．對裝置丙，由牛頓第二定律，得，對裝置乙，由牛頓第二定律，，得，可知，裝置甲中繩上的張力小于裝置乙中繩上的張力，C錯誤，D正確。故選AD。9.如圖甲所示，傾角為的斜面固定在水平地面上，一木塊以一定的初速度從斜面底端開始上滑。若斜面足夠長，取斜面底端為重力勢能的零勢點，已知上滑過程中木塊的機械能和動能隨位移變化的關系圖線如圖乙所示，則下列說法正確的是（）A.木塊上滑過程中，重力勢能增加了B.木塊受到的摩擦力大小為C.木塊的重力大小為D.木塊與斜面間的動摩擦因數為【答案】BD【解析】根據題意，由圖乙可知，木塊初狀態(tài)機械能全部為動能，大小為，末狀態(tài)動能為，機械能全部為重力勢能，大小為。AC．由上述分析可知，木塊的重力勢能增加了，由功能關系可知，克服重力做功為，設木塊的重力大小為，由公式可得，解得，故AC錯誤；BD．根據題意可知，除重力做功外，只有摩擦力做功，設摩擦力大小為，由功能關系有，解得，又有，解得，故BD正確；故選BD。10.兩個質量相同的小球、中間用輕彈簧相連，放在光滑的水平面上，球挨著左墻壁，質量為。如圖所示。若用水平向左的短時沖量作用于球，球將彈簧壓縮，彈簧的最大彈性勢能是，當球離開墻壁瞬間，球的動量大小是，下例說法正確的是（）A.從開始運動到離開墻壁的過程中，、和彈簧組成的系統動量守恒，機械能守恒B.球的質量是C.墻壁受到的沖量大小為D.離開墻壁后彈簧的最大彈性勢能是【答案】BCD【解析】A．尚未離開墻壁前，系統受到墻壁的作用力，系統所受的外力之和不為零。所以和B組成的系統的動量不守恒，、和彈簧組成的系統沒有其他力做功，機械能守恒，故A錯誤；B．設球的質量為，小球離開墻壁瞬間速度為，根據題意可得，，聯立解得小球的質量為，，故B正確；C．由機械能守恒定律可知小球開始相左運動的速度也為，對、和彈簧組成的系統，根據動量定理可得墻壁對、和彈簧組成的系統的沖量，根據牛頓第三定律可知墻壁受到的沖量大小為，故C正確；D．離開墻壁后當，兩個小球速度相等時，彈簧彈性勢能最大，根據動量守恒定律，解得，彈簧彈性勢能最大為，故D正確。故選BCD。三、非選擇題11.某同學利用圖（）所示裝置研究平拋運動的規(guī)律。實驗時該同學使用頻閃儀和照相機對做平拋運動的小球進行拍攝，頻閃儀每隔相同時間發(fā)出一次閃光，某次拍攝后得到的照片如圖（）所示（圖中未包括小球剛離開軌道的影像）。圖中的背景是放在豎直平面內的帶有方格的紙板，。（1）關于該實驗需要注意的問題，以下說法正確的是__。A.將斜槽末端切線調成水平B.斜槽軌道必須光滑C.將木板校準到豎直方向，并使木板平面與小球下落的豎直平面平行D.釋放小球的位置越低實驗的誤差越小，且每次不必在同一位置由靜止釋放小球（2）小球平拋的初速度是___，小球開始做平拋運動的位置坐標（），______）【答案】①.AC##CA；②.；③.；④.【解析】（1）[1]A．為保證小球做平拋運動的初速度水平，將斜槽的末端切線調成水平，故A正確；BD．實驗研究平拋運動的規(guī)律只需使從斜槽的末端飛出小球的初速度水平，大小相等，故斜槽軌道不需要光滑，每次必須在同一位置由靜止釋放小球，故BD錯誤；C．為保證小球做平拋運動，不受木板影響，將木板校準到豎直方向，并使木板平面與小球下落的豎直平面平行，故C正確。故選AC。（2）[2]小球做平拋運動，豎直方向有解得,相鄰兩點的時間間隔為，小球平拋的初速度是；[3]小球在點時豎直方向的速度為，小球從拋出到運動至點的時間，小球開始做平拋運動的位置的橫坐標；[4]小球從拋出到運動至點豎直方向的位移，小球開始做平拋運動的位置的縱坐標。12.在驗證機械能守恒定律的實驗中，所用電源的頻率為。某同學選擇了一條理想的紙帶，用刻度尺測得各計數點到點的距離，如圖所示，圖中點是打點計時器打出的第一個點，、、分別是每打兩個點取出的計數點。（1）從下列選項中選出實驗所必須的器材，其對應的字母為________。A.打點計時器（包括紙帶）B.重錘C.天平D.秒表（或停表）E.小車（2）若重錘的質量為，當打點計時器打到點時重錘的重力勢能比開始下落時減少了__________；此時重錘的動能比開始下落時增加了_______。（結果保留三位有效數字）（3）一同學分析得出的實驗結果是重錘重力勢能的減少量小于動能的增加量。下列對造成該實驗結果的原因分析正確的是___________。A.空氣對重錘的阻力和打點計時器對紙帶的阻力B.選用重錘的質量過大C.交流電源的頻率大于D.交流電源的頻率小于（4）測量從第一點到其余各點的下落高度，并計算對應速度，然后以為縱軸，以為橫軸，根據實驗數據作出圖像。若在誤差允許的范圍內圖像是一條過原點且斜率為____的直線，則驗證了機械能守恒定律。A．B．C．【答案】①.AB##BA；②.；③.；④.D；⑤.A【解析】（1）[1]AB．需要使用打點計時器（包括紙帶）打出紙帶計算速度，需要使用重錘拖動紙帶，故AB正確；C．要驗證，因重錘質量被約去，可以直接驗證，重錘質量可以不用測量，天平不是必須器材，故C錯誤；D．該實驗用不到秒表（或停表），故D錯誤；E．該實驗用不到小車，故E錯誤。故選AB。（2）[2]重錘從開始下落到打點時，減少的重力勢能；[3]打點時速度，計數點間時間間隔，從重錘下落到打點時增加的動能，聯立解得；（3）[4]A．空氣對重錘阻力和打點計時器對紙帶的阻力，會導致重力勢能部分轉化為內能，則重力勢能的減小量會略大于動能的增加量，故A錯誤；B．驗證機械能守恒，即驗證動能的增加量和重力勢能的減小量是否相等，質量可以約去，選擇質量較大的重錘，不會使得重力勢能的減小量小于動能的增加量，故B錯誤；CD．若交流電的頻率，由于速度值仍按頻率為計算，頻率的計算值比實際值偏大，周期值偏小，算得的速度值偏大，動能值也就偏大，則可能出現的結果。同理，交流電源的頻率大于，則頻率的計算值比實際值偏小，周期值偏大，算得的速度值偏小，動能值也就偏小，則可能出現，故C錯誤，D正確。故選D。（4）[5]由得，圖像若在誤差允許范圍內圖像是一條過原點且斜率為的直線，則驗證了機械能守恒定律。故選A。13.瀏陽制作煙花鞭炮，歷史悠久，素有“煙花鞭炮之鄉(xiāng)”美譽。假設某瀏陽花炮企業(yè)生產的某種型號的禮花彈在地面上從專用炮筒中沿豎直方向射出，到達最高點時炸開。禮花彈的結構如圖所示，其工作原理為：點燃引線，引燃發(fā)射藥燃燒發(fā)生爆炸，禮花彈獲得一個初速度并同時點燃延期引線。當禮花彈到最高點附近時，延期引線點燃禮花彈，禮花彈炸開。已知禮花彈質量，從炮筒射出的速度為，整個過程中禮花彈所受的空氣阻力大小始終是其重力大小的倍，延期引線的燃燒速度為，忽略炮筒的高度，重力加速度取。（1）求禮花彈射出后，上升的最大高度；（2）要求爆炸發(fā)生在超過禮花彈最大高度的范圍，則延期引線至少多長？【答案】（1）；（2）【解析】（1）根據牛頓第二定律得，根據運動學公式，解得；（2）根據，聯立得，則，。14.為避免超高車輛對交通設施產生損害，在需保護的設施前方一定距離處應設置激光超高超限預警系統。當車輛高度超過預先設定好的高度時，預警系統發(fā)出指令讓前方的預警屏提示司機車輛超高信息并指示行車路線誘導車輛繞行。為保證車輛行駛安全，繞行車道轉彎處會設置一定的內、外高度差。假設一超高貨車以的速度通過激光超高檢測器，司機在距離繞行車道轉彎處的地方看到屏的信息后經開始剎車貨車做勻減速運動，行至繞