遼寧省沈陽市郊聯(lián)體2024-2025學(xué)年高三上學(xué)期10月月考物理試卷（解析版）

遼寧省重點高中沈陽市郊聯(lián)體2024—2025學(xué)年度上學(xué)期10月月考高三年級試題物理考試時間：75分鐘試卷滿分100分注意事項：本試卷由第Ⅰ卷和第Ⅱ卷兩部分組成。第Ⅰ卷選擇題部分，一律用2B鉛筆按題號依次涂在答題卡上；第Ⅱ卷非選擇題部分，按要求答在答題卡相應(yīng)位置。第Ⅰ卷選擇題（共46分）一、選擇題，本題共10小題，在每小題給出的四個選項中，第1—7小題只有一個選項符合題目要求，每個小題4分；8—10題有多個選項符合題目要求，全部選對的得6分，選對但不全得3分，選錯或不答的得0分。1.在物理學(xué)的研究中用到的思想方法很多，下列關(guān)于幾幅書本插圖的說法中正確的是（）A.甲圖中，B點逐漸向A點靠近時，觀察AB割線的變化，運用了等效替代法，說明質(zhì)點在A點的瞬時速度方向即為過A點的切線方向B.乙圖中，研究紅蠟塊的運動時，主要運用了理想化模型法的思想C.丙圖中，探究向心力的大小與質(zhì)量、角速度和半徑之間的關(guān)系時運用了控制變量法D.丁圖中，卡文迪許測定引力常量的實驗運用了極限思想【答案】C【解析】A．甲圖中，B點逐漸向A點靠近時，觀察AB割線的變化，運用了極限思想，質(zhì)點在A點的瞬時速度方向即為過A點的切線方向，故A錯誤；B．乙圖中，研究紅蠟塊的運動時，對于合運動和分運動之間，主要運用了等效替代法的思想，故B錯誤；C．丙圖中，探究向心力的大小與質(zhì)量、角速度和半徑之間的關(guān)系時，先控制一些物理量不變，研究其他物理量之間的關(guān)系，運用了控制變量法，故C正確；D．丁圖中，卡文迪許測定引力常量的實驗通過光線路徑將引力造成的微小影響放大，運用了放大法測微小量，故D錯誤。故選C。2.2024年2月23日中國選手蘇翊鳴在第十四屆全國冬運會單板滑雪大跳臺決賽中摔倒后反擊，勇奪金牌。如圖是蘇翊鳴比賽過程的頻閃照片，運動員從高處滑下，通過起跳臺起跳，完成各種空翻、轉(zhuǎn)體、抓板等技術(shù)動作后落地，以下說法正確的是（）A.研究運動員在空中的動作完成情況時，可以將他看成質(zhì)點B.騰空中曝光時間間隔內(nèi)，運動員的速度方向發(fā)生了改變C.助滑時運動員兩腿盡量深蹬是為了降低重心、增大慣性D.運動員在最高點時加速度一定豎直向下【答案】B【解析】A．研究運動員在空中的動作完成情況時，運動員的形狀、大小不能忽略，不可以將他看成質(zhì)點，故A錯誤；B．騰空中曝光時間間隔內(nèi)，運動員做曲線運動，運動員的速度方向發(fā)生了改變，故B正確；C．助滑時運動員兩腿盡量深蹬是為了降低重心、增大自身的穩(wěn)定性，慣性不變，故C錯誤；D．運動員在最高點時受到重力和阻力的作用，加速度方向不是豎直向下，故D錯誤。故選B。3.某實驗小組測得在豎直方向飛行的無人機(jī)飛行高度隨時間的變化曲線如圖所示，為曲線上的點，、段可視為兩段直線，其方程分別為和。無人機(jī)及其載物的總質(zhì)量為，取豎直向下為正方向。則（）A.段無人機(jī)的速度大小為B.段無人機(jī)和載物總動量的變化量為C.段無人機(jī)處于失重狀態(tài)D.段無人機(jī)的機(jī)械能守恒【答案】B【解析】Ａ．結(jié)合方程和圖線斜率的含義可知，段無人機(jī)的速度大小為4m/s，故A錯誤；B．段無人機(jī)和載物總動量的變化量為故B正確；C．由圖像可知，段先向下做減速運動，后向上做加速運動，處于超重狀態(tài)，故C錯誤；D．段圖像斜率不變，既向上做勻速運動，機(jī)械能不守恒，故D錯誤。故選B。4.2024，是公元第2024個年份，四個數(shù)字蘊(yùn)藏著沈陽的城市密碼。如圖所示，某同學(xué)設(shè)計了4個完全相同的木塊，緊密并排放在固定的斜面上，分別標(biāo)記（號）為“2，0，2，4”，不計所有接觸處的摩擦，則0號木塊左右兩側(cè)面所受的彈力之比為（）A.3：2 B.2：3 C.4：3 D.1：2【答案】A【解析】設(shè)每個木塊的質(zhì)量為，斜面傾角為；以上方三個木塊為整體，根據(jù)受力平衡可得0號木塊左側(cè)面所受的彈力大小為以上方兩個木塊為整體，根據(jù)受力平衡可得則0號木塊右側(cè)面所受的彈力大小為則0號木塊左右兩側(cè)面所受的彈力之比為故選A。5.質(zhì)量相等的兩物體運動的速度隨時間變化的圖像如圖所示。整個運動過程中，兩物體的位移大小分別為、，合外力做的功分別為、，合外力的沖量大小分別為、，加速度大小分別為、下列關(guān)系式正確的是（）A. B.C. D.【答案】B【解析】【分析】A．在圖像中，圖線與時間軸所圍的面積表示位移，則有解得故A錯誤；B．設(shè)兩物體的質(zhì)量為，據(jù)動能定理得解得故B正確；C．根據(jù)動量定理得解得故C錯誤；D．在中，圖線的斜率代表物體的加速度，那么解得故D錯誤。故選B。6.如圖所示，兩根輕質(zhì)細(xì)桿一端通過較鏈連接于O點，另一端通過較鏈連接在兩面互相垂直的豎直墻壁上的A、B兩點，在O點通過一輕繩懸掛一質(zhì)量為m的小球，另一輕繩連接在C、O兩點，平衡時兩輕質(zhì)細(xì)桿處于水平狀態(tài)。已知AOBH是在同一水平面內(nèi)的正方形，且，重力加速度為g，則下列說法正確的是（）A.輕繩CO的拉力大小等于小球的重力B.輕繩CO對墻壁的作用力大小為C.輕質(zhì)細(xì)桿BO對墻的作用力為mgD.兩根輕質(zhì)細(xì)桿對O點的合力為【答案】C【解析】AB．設(shè)，，根據(jù)幾何關(guān)系可知以O(shè)點為對象，豎直方向根據(jù)受力平衡可知解得輕繩CO的拉力大小為故AB錯誤；CD．根據(jù)對稱性可知，兩輕桿AO與BO的彈力大小相等，以O(shè)點為對象，水平方向根據(jù)受力平衡可知解得可知輕質(zhì)細(xì)桿BO對墻的作用力為mg，兩根輕質(zhì)細(xì)桿對O點的合力為故C正確，D錯誤。故選C。7.如圖所示，在一直立的光滑管內(nèi)放置一輕質(zhì)彈簧，上端O點與管口A的距離為2x0，一質(zhì)量為m的小球從管口由靜止下落，將彈簧壓縮至最低點B，壓縮量為x0，不計空氣阻力，則（）A.彈簧最大彈性勢能為3mgx0B.小球運動的最大速度等于2C.彈簧的勁度系數(shù)為D.小球運動中最大加速度為g【答案】A【解析】A．小球下落到最低點時重力勢能全部轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能，此時彈性勢能最大，且有Epmax=3mgx0故A正確；C．根據(jù)選項A和彈簧彈性勢能的表達(dá)式有解得故C錯誤；B．當(dāng)小球的重力等于彈簧彈力時，小球有最大速度，則有mg=kx再根據(jù)彈簧和小球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒有解得最大速度為故B錯誤；D．小球運動到最低點時有kx0－mg=ma解得a=5g故D錯誤。故選A。8.如圖所示某同學(xué)對著豎直墻面練習(xí)投籃，在同一高度的A、B兩點先后將球斜向上投出，籃球均能垂直打在豎直墻上的同一點P點。不計空氣阻力，則下列說法正確的是（）A.A、B兩點投出打到P點的速度大小無法比較B.B點投出打到P點的速度大C.A、B兩點投出在空中的運動時間相等D.A、B兩點投出在空中的運動時間不相等【答案】BC【解析】CD．籃球做斜拋運動，P點為運動的最高點，利用逆向思維，將其看為平拋運動，由于豎直方向的高度相同，根據(jù)可知，籃球運動時間相等，故C正確，D錯誤；AB．結(jié)合上述，籃球運動時間相等，利用逆向思維，水平方向有B點球體水平分位移大一些，則B點球體水平分速度大一些，即B點投出打到P點的速度大，故A錯誤，B正確。故選BC。9.中國科學(xué)院高能物理研究所公布：在某高海拔觀測站，成功捕獲了來自天鵝座萬年前發(fā)出的信號。若在天鵝座內(nèi)有一質(zhì)量均勻分布的球形“類地球”行星，其密度為ρ，半徑為R，自轉(zhuǎn)周期為T，引力常量為G。則下列說法正確的是（）A.該“類地球”行星質(zhì)量為B.該“類地球”行星的靜止軌道衛(wèi)星的軌道一定與其赤道共面C.該“類地球”行星的靜止軌道衛(wèi)星運行速率為D.該“類地球”行星表面兩極的重力加速度大小為【答案】ABD【解析】A．該“類地球”行星質(zhì)量為故A正確；B．根據(jù)萬有引力提供向心力，靜止軌道衛(wèi)星與“類地球”行星相對靜止，該“類地球”行星的靜止軌道衛(wèi)星的軌道一定與其赤道共面，故B正確；C．根據(jù)勻速圓周運動線速度公式，該“類地球”行星的靜止軌道衛(wèi)星運行速率為為該“類地球”行星的同步衛(wèi)星的軌道半徑，并不是“類地球”行星半徑R，故C錯誤；D．根據(jù)萬有引力與重力的關(guān)系解得該“類地球”行星表面兩極的重力加速度大小為故D正確。故選ABD。10.如圖所示，將質(zhì)量為2m的重物懸掛在足夠長輕繩的一端，輕繩的另一端系一質(zhì)量為m的小圓環(huán)，圓環(huán)套在豎直固定的光滑足夠長直桿上，光滑定滑輪與直桿間的距離為d。現(xiàn)將圓環(huán)從圖中所示的A處由靜止釋放，此時連接圓環(huán)的細(xì)繩與水平方向的夾角為，整個過程中重物都只在豎直方向運動且未與定滑輪相碰。忽略定滑輪的質(zhì)量和大小，重力加速度為g，下列說法正確的是（）A.圓環(huán)下落到最低點的過程中，圓環(huán)的機(jī)械能先減小后增大B.圓環(huán)下落到最低點的過程中，圓環(huán)的機(jī)械能先增大后減小C.圓環(huán)下落到與定滑輪等高的位置時，圓環(huán)的速度大小為D.圓環(huán)下落到與定滑輪等高的位置時，圓環(huán)的速度大小為【答案】BD【解析】AB．圓環(huán)下落到最低點的過程中，繩的拉力對圓環(huán)先做正功后做負(fù)功，可知圓環(huán)的機(jī)械能先增大后減小，選項A錯誤，B正確；CD．圓環(huán)下落到與定滑輪等高的位置時，重物的速度為零，對系統(tǒng)由機(jī)械能守恒可得解得圓環(huán)的速度大小為選項C錯誤，D正確。故選BD。第Ⅱ卷非選擇題（共54分）二、非選擇題（本題共5小題，共54分）11.某同學(xué)使用輕彈簧、直尺、鋼球等制作了一個豎直加速度測量儀。取豎直向下為正方向，重力加速度。實驗過程如下：（1）將彈簧上端固定，在彈簧旁沿彈簧長度方向固定一直尺；（2）不掛鋼球時，彈簧下端指針位于直尺2cm刻度處；（3）將下端懸掛質(zhì)量為100g的鋼球，靜止時指針位于直尺4cm刻度處，則該彈簧的勁度系數(shù)為________N/m；（4）計算出直尺不同刻度對應(yīng)加速度，并標(biāo)在直尺上，就可用此裝置直接測量豎直方向的加速度，各刻度對應(yīng)加速度的值是________（選填“均勻”或“不均勻”）的；（5）如圖所示，彈簧下端指針位置的加速度示數(shù)應(yīng)為________（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）?！敬鸢浮竣?50②.均勻③.【解析】（3）[1]該彈簧勁度系數(shù)為（4）[2]根據(jù)牛頓第二定律得可知，加速度隨形變量成線性關(guān)系，則各刻度對應(yīng)加速度的值是均勻的。（5）[3]彈簧下端指針位置的刻度為2.90cm，即彈簧形變量為0.90cm=0.0090m。代入（4）中方程得12.甲同學(xué)，利用氣墊導(dǎo)軌和數(shù)字計時器記錄物體沿斜面下滑的運動過程來《驗證機(jī)械能守恒定律》，計時系統(tǒng)的工作要借助于光源和光敏管。當(dāng)滑塊經(jīng)過時，其上的遮光條把光遮住，與光敏管相連的電子電路自動記錄遮光的時間，通過數(shù)碼屏顯示出來。實驗部分裝置和原理圖如下所示，已知滑塊和擋光板的總質(zhì)量為M，砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量為m，擋光板寬度為d，經(jīng)過光電門1和光電門2的時間分別為t1和t2，在裝置上讀出兩光電門之間的距離，用L表示，則：（1）該同學(xué)用螺旋測微器測量遮光條寬度d，如圖1，則遮光條寬度d=________mm；（2）該實驗中，以下操作正確的是（）A.遮光條寬度越小越好 B.需抬高左側(cè)以平衡摩擦力 C.無需M>m（3）該同學(xué)為驗證機(jī)械能守恒，重力勢能的減少量△Ep的表達(dá)式是____________，動能的增加量△E?的表達(dá)式是______________（以上兩空均用字母M、m、d、L、t1、t2表示）；若在誤差允許范圍內(nèi)，△Ep近似等于△E?，則說明機(jī)械能守恒；若在進(jìn)行數(shù)據(jù)分析時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)增加動能△E?總是大于砝碼盤和砝碼減少的重力勢能△Ep，可能的原因是_________（寫出1條即可）。（4）若乙同學(xué)用一端帶滑輪的軌道和打點計時器驗證系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，如圖2，請問這樣的做法_______（填“可行”或“不可行”）?！敬鸢浮浚?）1.609##1.610##1.611##1.612（2）C（3）①.mgL②.③.氣墊導(dǎo)軌沒有調(diào)節(jié)水平，其左側(cè)高于右側(cè)（4）不可行【解析】【小問1】遮光條寬度d=1.5mm+0.01mm×11.0=1.610mm【小問2】A．由光電門測速原理，可知遮光條寬度越小，遮光條通過光電門的平均速度越接近瞬時速度，速度測量的誤差越小。但是若遮光條寬度太小，則測量遮光條寬度時的相對誤差會很大，故遮光條寬度不是越小越好，故A錯誤；B．實驗時氣墊導(dǎo)軌與滑塊之間的滑動摩擦力很小，在誤差允許的范圍內(nèi)是可忽略的，故不需要抬高導(dǎo)軌左側(cè)以平衡摩擦力，故B錯誤；C．本實驗要驗證的是系統(tǒng)減小的重力勢能等于增加的動能，不用將細(xì)線的拉力近似為砝碼盤和砝碼的總重力，故無需M?m，故C正確。故選C。【小問3】[1]重力勢能的減少量ΔEp的表達(dá)式是ΔEp=mgL[2]遮光條通過光電門1時的速度大小為遮光條通過光電門2時的速度大小為動能的增加量ΔEk的表達(dá)式是：[3]若在進(jìn)行數(shù)據(jù)分析時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)增加動能ΔEk總是大于砝碼盤和砝碼減少的重力勢能ΔEp，可能的原因是：氣墊導(dǎo)軌沒有調(diào)節(jié)水平，其左側(cè)高于右側(cè)，以至于滑塊和擋光板的重力勢能也減小了，使系統(tǒng)動能的增加量總是大于砝碼盤和砝碼減少的重力勢能?！拘?】這樣的做法不可行。因為此系統(tǒng)存在克服摩擦阻力做功，機(jī)械能不守恒，也就無法驗證系統(tǒng)的機(jī)械能守恒。13.沈陽地鐵三號線，是沈陽首條具有高架車站的地鐵線路。一期工程于2019年12月28日開工建設(shè)，預(yù)計2024年底通車。預(yù)計工業(yè)大學(xué)站到細(xì)河悠谷站全長1400m，運行時間為90s。假設(shè)列車從工業(yè)大學(xué)站由靜止出發(fā)，先做加速度為的勻加速直線運動，速度達(dá)到72km/h后開始做勻速直線運動，即將到達(dá)細(xì)河悠谷站時，列車開始剎車做勻減速運動直至停下。求：（1）列車減速過程中加速度的大??；（2）減速過程中阻力與重力的比值。（?。敬鸢浮浚?）（2）【解析】【小問1】設(shè)列車在加速、勻速和減速階段的時間分別為、、，位移分別為、、，列車加速和減速過程中加速度大小分別為，由速度時間公式可有由位移計算公式可有可得聯(lián)立解得【小問2】設(shè)減速過程中阻力大小為，列車質(zhì)量為，由牛頓第二定律可知減速過程中阻力與重力的比值14.如圖所示，質(zhì)量的小球在兩根等長輕繩的作用下恰能在豎直面內(nèi)做圓周運動，小球做圓周運動的半徑，當(dāng)小球運動到最低點時右側(cè)輕繩突然斷裂，隨后小球恰好在水平面內(nèi)做勻速圓周運動。重力加速度g取，不計空氣阻力，計算結(jié)果用根號表示。試計算：（1）小球在最高點時的速度大??；（2）右側(cè)輕繩斷裂前瞬間，兩根輕繩合力大小F；（3）每根輕繩的長度L?！敬鸢浮浚?）（2）120N（3）【解析】【小問1】小球在最高點時，由牛頓運動定律得解得【小問2】小球從最高點到最低點的過程中，由動能定理得小球在最低點時，由牛頓運動定律得解得【小問3】小球在水平面內(nèi)做圓周運動時，設(shè)輕繩與豎直方向夾角為，由牛頓運動定律得，由幾何關(guān)系可得解得15.某固定裝置的豎直截面如圖所示，由傾角的直軌道AB，半徑的圓弧軌道BCD，長度、傾角為θ的直軌道DE，半徑為R、圓心