遼寧省沈陽市重點學(xué)校2024-2025學(xué)年高三上學(xué)期10月月考物理試卷（解析版）

高級中學(xué)名校試卷PAGE2025學(xué)年度上學(xué)期高三10月份月考試題物理試卷考試時間：75分鐘；試卷滿分：100分注意事項：1.本試卷分第I卷（選擇題）和第II卷（非選擇題）兩部分。答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在答題卡上。2.回答第卷時，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號。寫在本試卷上無效。3.回答第卷時，將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。一、選擇題：本題共10小題，共46分。在每小題給出的四個選項中，第1～7題只有一項符合題目要求，每小題4分；第題有多項符合題目要求，每小題6分，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1.下列運動不屬于勻變速運動的是（）A.自由落體運動 B.平拋運動 C.斜上拋運動 D.勻速圓周運動【答案】D【解析】自由落體運動、平拋運動以及斜上拋運動，加速度都是恒定的g，都屬于勻變速運動；而勻速圓周運動的加速度大小不變，方向不斷變化，屬于非勻變速運動。故選D2.如圖所示，把質(zhì)量為m的石塊從h高處以30°角斜向上方拋出，初速度大小為，不計空氣阻力，重力加速度為g。取石塊出手點為零勢能參考平面，則下列說法正確的是（）A.石塊運動過程中最大動能為B.石塊運動過程中的機械能為C.石塊從拋出到落地動能的變化量為mghD.石塊運動過程中最小速度為【答案】C【解析】A．石塊從拋出到落地，由動能定理可知石塊運動過程中的最大動能為故A錯誤；B．取石塊出手點為零勢能參考平面，根據(jù)機械能守恒定律得，石塊運動過程中的機械能為故B錯誤；C．石塊從拋出到落地，由動能定理故C正確；D．當(dāng)石塊運動到最高點時，速度最小，則石塊運動過程中最小速度為故D錯誤。故選C。3.物理來源于生活，也可以解釋生活。對于如圖所示生活中經(jīng)常出現(xiàn)的情況，分析正確的是（）A.圖甲中小球在水平面做勻速圓周運動時，軌道半徑為L，重力與拉力合力提供向心力B.圖乙中物體隨水平圓盤一起做圓周運動時，一定受到指向圓盤圓心的摩擦力C.圖丙中汽車過拱橋最高點時，速度越大，對橋面的壓力越小D.圖丁中若轎車轉(zhuǎn)彎時速度過大發(fā)生側(cè)翻，是因為受到的離心力大于向心力【答案】C【解析】A．圖甲中小球在水平面做勻速圓周運動時，如圖所示其中紅色部分表示軌跡圓，紫色點為圓心，綠色線段為半徑，由幾何關(guān)系可知小球只在重力和拉力作用下做勻速圓周運動，故重力和拉力合力提供向心力，故A錯誤；B．圖乙中物體隨水平圓盤一起做勻速圓周運動時，一定受到指向圓盤圓心的摩擦力。而當(dāng)物體隨水平圓盤做變速圓周時，物體的線速度大小是變化的，即在切線方向存在摩擦力的分力，即此時物體所受摩擦力不指向圓心，故B錯誤；C．圖丙中汽車過拱橋最高點時，滿足因此當(dāng)汽車過拱橋最高點時，速度越大，對橋面的壓力越小，故C正確；D．圖丁中若轎車轉(zhuǎn)彎時速度過大發(fā)生側(cè)翻，是因為汽車做離心運動，即需要的向心力大于提供的向心力，故D錯誤。故選C。4.如圖所示，當(dāng)汽車靜止時，車內(nèi)乘客看到窗外雨滴沿豎直方向OE勻速運動。在時刻，汽車由靜止開始做甲、乙兩種水平方向的勻加速啟動，同時有一雨滴從O點下落，甲種狀態(tài)以的加速度啟動后的時刻，乘客看到在時刻從O點下落的雨滴從B處離開車窗；乙種狀態(tài)以的加速度啟動后的時刻，乘客看到在時刻從O點下落的雨滴從F處離開車窗，F(xiàn)為AB的中點。則兩種啟動狀態(tài)下汽車的加速度為（）A.1：2 B.1：4 C. D.【答案】B【解析】由于雨滴在豎直方向上做勻速直線運動，根據(jù)運動的對立性和等時性原理，可知甲車的運動時間乙車的運動時間其中解得在水平方向上，兩車均做初速為零的勻加速直線運動，由題可知，兩車在水平方向上的位移相等，根據(jù)勻變速直線運動規(guī)律解得故選B。5.宇航員在地球表面一斜坡上P點，沿水平方向以初速度拋出一個小球，測得小球經(jīng)時間t落到斜坡另一點Q上。現(xiàn)宇航員站在某質(zhì)量分布均勻的星球表面相同的斜坡上P點，沿水平方向以初速度拋出一個小球，小球仍落在斜坡的Q點。已知該星球的半徑為R，地球表面重力加速度為g，引力常量為G。不計空氣阻力，下列說法正確的是（）A.該星球表面的重力加速度B.該星球的質(zhì)量為C.該星球的密度為D.該星球的第一宇宙速度與地球的第一宇宙速度之比為2∶1【答案】C【解析】A．小球拋出后做平拋運動，由平拋運動的規(guī)律可得，小球在地球表面時，在水平方向在豎直方向小球在某星球表面上時，則有在水平方向在豎直方向解得A錯誤；BC．設(shè)星球質(zhì)量為，在該星球表面質(zhì)量是的物體則有解得該星球的密度為B錯誤，C正確；D．由萬有引力提供向心力可得由可得該星球的第一宇宙速度地球的第一宇宙速度因地球的半徑與該星球的半徑關(guān)系不確定，因此該星球的第一宇宙速度與地球的第一宇宙速度之比不確定，D錯誤。故選C。6.汽車的安全氣囊是有效保護乘客的裝置。如圖甲所示，在安全氣囊的性能測試中，可視為質(zhì)點的頭錘從離氣囊表面高度為H處做自由落體運動，與正下方的氣囊發(fā)生碰撞。以頭錘到氣囊表面為計時起點，氣囊對頭錘豎直方向作用力F隨時間t的變化規(guī)律，可近似用圖乙所示的圖像描述。已知頭錘質(zhì)量，，重力加速度大小取，則（）A.碰撞過程中F的沖量大小為B.碰撞過程中F的沖量方向豎直向下C.碰撞過程中頭錘的動量變化量大小為D.碰撞結(jié)束后頭錘上升的最大高度為0.45m【答案】C【解析】AB．圖像與坐標(biāo)軸圍成的面積表示沖量，由圖像可知碰撞過程中F的沖量大小為方向豎直向上，故AB錯誤；C．頭錘落到氣囊上時的速度大小為與氣囊作用過程由動量定理（向上為正方向）有解得碰撞過程中頭錘的動量變化量故C正確；D．碰撞結(jié)束后頭錘上升的最大高度故D錯誤。故選C。7.冰巨星是一種主要由比氫和氦重的氣體組成的巨行星。某冰巨星是半徑為R的均勻球體，赤道處的重力加速度大小為g，兩極處的重力加速度大小為赤道處的n倍，已知引力常量為G，不計空氣阻力，關(guān)于該冰巨星，下列說法正確的是（）A.該冰巨星的質(zhì)量為B.該冰巨星的自轉(zhuǎn)角速度為C.同一單擺，在兩極處運動的周期與在赤道上運動的周期之比為D.若在兩極和赤道上方同一高度，由靜止開始各釋放一小球（質(zhì)量不同），則兩小球在空中運動的時間相同【答案】C【解析】A．設(shè)該冰巨星的質(zhì)量為M，在兩極萬有引力等于重力，則解得故A錯誤；B．設(shè)該冰巨星的自轉(zhuǎn)角速度為ω，在赤道處有在極地處有解得故B錯誤；C．由單擺運動的周期可得，在兩極處運動的周期與在赤道上運動的周期之比故C正確；D．因為兩極和赤道的重力加速度不同，由可知，兩小球在空中運動的時間不同，故D錯誤。故選C。8.有一種新式健身“神器”——能自動計數(shù)的智能呼啦圈深受健身者的喜愛，如圖甲所示。智能呼啦圈腰帶外側(cè)有圓形光滑軌道，將安裝有滑輪的短桿嵌入軌道并能沿圓形軌道自由滑動，短桿的另一端懸掛一根帶有配重的輕質(zhì)細繩，將腰帶簡化為豎直硬質(zhì)圓筒，其簡化模型如圖乙所示，水平固定好腰帶，通過人體微小扭動，使配重在水平面內(nèi)以角速度做勻速圓周運動，已知配重（可視為質(zhì)點）質(zhì)量為m，繩的拉力大小為，繩與豎直方向夾角為θ，繩長一定，則下列說法正確的是（）A.m一定，越大，越大 B.m一定，越大，越大C.一定，m越大，越大 D.一定，m越大，越大【答案】ABC【解析】根據(jù)題意，對配重受力分析，如圖所示豎直方向上有水平方向上由牛頓第二定律有綜合上述分析可知，當(dāng)一定時，越大，則越大，越小，越大；當(dāng)一定時，的大小與質(zhì)量無關(guān)，則m越大，不變，不變，越大。故選ABC。9.如圖所示，一木板靜止于光滑水平面上，一小物塊（可視為質(zhì)點）以初速度從左側(cè)沖上木板，已知木板與物塊之間的摩擦力為f，木板和物塊的質(zhì)量分別為M和（），木板長度為l，當(dāng)物塊從木板右側(cè)離開時（）A.木板獲得的動能一定小于系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能B.物塊具有的動能小于C.物塊離開前，摩擦力對物塊的沖量與摩擦力對木板的沖量相同D.運動過程中，物塊、木板的速度變化率相同【答案】AB【解析】A．設(shè)物塊離開木板時的速度為，此時木板的速度為，由題意得系統(tǒng)因摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能為根據(jù)運動學(xué)公式可得，則有即根據(jù)動能定理可得物塊具有的動能故A正確；B．根據(jù)能量守恒有整理可得故B正確；C．設(shè)相互作用時間為，規(guī)定向右為正方向，則根據(jù)沖量的定義可知摩擦力對物塊的沖量與摩擦力對木板的沖量分別為，因為沖量是矢量，則摩擦力對物塊的沖量與摩擦力對木板的沖量大小相等，方向相反，不相同，故C錯誤；D．速度變化率即加速度，運動過程中物塊和木板的加速度大小分別為，由于，可知即運動過程中，物塊、木板的速度變化率不同，故D錯誤。故選AB。10.2023年5月30日，神舟十六號載人飛船在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射，航天員景海鵬、朱楊柱、桂海潮順利進入太空，并與神舟十五號乘組會師，如圖1所示。若航天員在空間站中觀測地球，忽略地球的公轉(zhuǎn)，測得空間站對地球的張角為，記錄到相鄰兩次“日落”的時間間隔為t，簡化模型如圖2所示，已知地球的半徑為R，引力常量為G，則下列說法正確的是（）A.地球的自轉(zhuǎn)周期為tB.空間站的環(huán)繞速度為C.地球的平均密度為D.空間站環(huán)繞地球運行一周的過程，航天員感受黑夜的時間為【答案】CD【解析】A．由于空間站相鄰兩次“日落”的時間為t。則空間站繞地球運行的周期T=t，而空間站不是地球的同步衛(wèi)星，則地球的自轉(zhuǎn)周期不為t。故A錯誤；B．空間站運行的軌道半徑為空間站的環(huán)繞速度為故B錯誤；C．對空間站由萬有引力提供向心力結(jié)合解得故C正確；D．空間站環(huán)繞地球運行一周的過程，航天員感受黑夜的時間是從“日落”點到“日出”點，由幾何關(guān)系得航天員從“日落”點到“日出”點軌跡所對應(yīng)的圓心角為，則航天員感受黑夜的時間為故D正確。故選CD。第Ⅱ卷（非選擇題：本題共5小題，共54分）。11.某同學(xué)用如圖甲所示的裝置驗證機械能守恒定律，他將兩物塊A和B用輕質(zhì)細繩連接并跨過輕質(zhì)定滑輪，B下端連接紙帶，紙帶穿過固定的打點計時器，用天平測出A、B兩物塊的質(zhì)量，，A從高處由靜止開始下落，B拖著的紙帶打出一系列的點，對紙帶上的點跡進行測量，即可驗證機械能守恒定律，圖乙給出的是實驗中獲取的一條紙帶：0是打下的第一個點，每相鄰兩計數(shù)點間還有4個點（圖中未標(biāo)出），計數(shù)點間的距離如圖乙所示，已知打點計時器計時周期為，則：（1）在打點0~5過程中系統(tǒng)勢能減小量______J，系統(tǒng)動能的增加量______J，由此得出的結(jié)論是______：（重力加速度，結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）（2）實驗結(jié)果顯示，動能的增加量小于重力勢能的減少量，主要原因可能是______。A.工作電壓偏高 B.存在空氣阻力和摩擦阻力的影響C.先釋放重物，后接通電源打出紙帶 D.利用公式計算重物速度（3）用v表示物塊A的速度，h表示物塊A下落的高度。若某同學(xué)作出的圖像如圖丙所示，則可求出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萠_____（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）?！敬鸢浮浚?）1.181.15在誤差允許的范圍內(nèi)，A、B組成的系統(tǒng)機械能守恒（2）B（3）9.70【解析】【小問1詳解】[1]在打點0~5過程中系統(tǒng)重力勢能的減小量[2]根據(jù)某段時間內(nèi)平均速度等于中間時刻的瞬時速度，計數(shù)點5的瞬時速度則系統(tǒng)動能的增加量[3]在誤差允許的范圍內(nèi)，A、B組成的系統(tǒng)機械能守恒。【小問2詳解】A．工作電壓的高低不會影響打點計時器的打點時間間隔，因此不會使得動能的增加量減小故A錯誤；B．重物下落過程中受到空氣阻力、摩擦阻力作用，則會使重物動能增加量減小，即動能的增加量小于重力勢能的減少量，故B正確；C．先釋放重物，后接通電源打出紙帶，則會導(dǎo)致紙帶上打出很少的點，就會產(chǎn)生較大的實驗誤差，但不一定會使重物的動能增加量減小，故C錯誤；D．利用公式計算重物速度，已經(jīng)認為機械能守恒，所以兩者應(yīng)該沒有誤差，故D錯誤。故選B?！拘?詳解】根據(jù)機械能守恒定律得可得由圖丙可得圖像斜率代入數(shù)據(jù)得g＝9.70m/s212.某同學(xué)采用如圖所示的裝置，利用A、B兩球的碰撞來驗證動量守恒定律。圖中MN是斜槽，NR為水平槽。實驗時先使A球從斜槽上某一固定位置由靜止開始滑下，落到位于水平地面的記錄紙上，留下痕跡，得到落點P，再把B球放在斜槽末端，A球從同一位置靜止釋放，A、B小球碰后落在記錄紙上，分別得落點B，F(xiàn)。（1）A球質(zhì)量為，半徑為；B球質(zhì)量為，半徑為，則應(yīng)滿足（）（單選）A.， B.，C.， D.，（2）必須要求的條件是（）（多選）A.斜槽軌道末端的切線必須水平B.斜槽軌道必須是光滑的C.必須測量出OB、OP、OF的長度、和D.必須測出水平槽離地面的高度（3）寫出本實驗驗證動量守恒定律的表達式______。（用、、、和表示）【答案】（1）B（2）AC（3）【解析】【小問1詳解】為保證兩球發(fā)生對心正碰，則兩球半徑必須相等，即；為防止碰后入射球反彈，則入射球的質(zhì)量必須大于被碰球的質(zhì)量，即；故選B。【小問2詳解】A．要保證每次小球都做平拋運動，則軌道的末端的切線必須水平，故A正確；B．只要每次讓小球從同一位置滑下即可，斜面不需要光滑，故B錯誤；C．由于兩小球下落高度相同，故時間相等，可以用水平位移代替平拋運動的初速度，則必須測量出OB、OP、OF的長度、和，故C正確；D．由于兩小球下落高度相同，故時間相等，可以用水平位移代替平拋運動的初速度，所以不需要測量水平槽面離地面的高度或小球在空中飛行時間，故D錯誤；故選AC【小問3詳解】在小球碰撞過程中水平方向動量守恒定律，則有在做平拋運動的過程中由于時間是相等的，所以得即13.如圖，置于圓形水平轉(zhuǎn)臺邊緣的小物塊隨轉(zhuǎn)臺緩慢加速轉(zhuǎn)動，當(dāng)轉(zhuǎn)速達到某一數(shù)值時，物塊恰好滑離轉(zhuǎn)臺開始做平拋運動?，F(xiàn)測得轉(zhuǎn)臺半徑，離水平地面的高度，物塊平拋落地過程水平位移的大小。設(shè)物塊所受的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，取重力加速度求：（1）物塊做平拋運動的初速度大?。唬?）物塊離開轉(zhuǎn)臺邊緣時轉(zhuǎn)臺的角速度；（3）物塊與轉(zhuǎn)臺間的動摩擦因數(shù)?！敬鸢浮浚?）（2）（3）【解析】【小問1詳解】物塊做平拋運動，在豎直方向上有在水平方向上有聯(lián)立解得【小問2詳解】根據(jù)可得物塊離開轉(zhuǎn)臺邊緣時轉(zhuǎn)臺的角速度【小問3詳解】物塊離開轉(zhuǎn)臺時，最大靜摩擦力提供向心力，則有解得物塊與轉(zhuǎn)臺間的動摩擦因數(shù)為14.如圖所示，半徑為3r的四分之一豎直粗糙圓弧形軌道AB與水平面BC相切于B點，BC右端連接內(nèi)壁光滑、半徑為r的四分之一圓管軌道CD，D點正下方有一根勁度系數(shù)為k（未知）的輕彈簧，輕彈簧下端固定，上端恰好與D點齊平。質(zhì)量為m的滑塊從A點由靜止開始下滑，經(jīng)過C點時與軌道CD恰好無作用力，通過CD后壓縮彈簧，在壓縮彈簧過程中速度最大時彈簧的彈性勢能為，已知滑塊與BC間的動摩擦因數(shù)，BC間的距離為2r，當(dāng)彈簧的形變量為x時具有的彈性勢能為，重力加速度為g。求：（1）滑塊到達軌道AB末端時對軌道AB的壓力；（2）滑塊從A點運動到B點克服摩擦力做的功；（3）在壓縮彈簧過程中滑塊的最大動能?！敬鸢浮浚?）2mg，方向豎直向下（2）（3）【解析】【小問1詳解】在C點由向心力公式有可得由動能定理得可得由向心力公式可得軌道對滑塊的支持力根據(jù)牛頓第三定律可知滑塊對軌道的壓力大小為2mg,方向豎直向下；【小問2詳解】由動能定理可得滑塊從A點運動到B點克服摩擦力做的功【小問3詳解】在壓縮彈簧過程中滑塊速度最大時，有根據(jù)系統(tǒng)機械能守恒有其中聯(lián)立可得在壓縮彈簧過程中滑塊的最大動能15.如圖所示，PQ為半徑足夠大的豎直光滑圓弧軌道，圓弧軌道末端與右側(cè)光滑水平面QS平滑連接，有一質(zhì)量為的物塊A靜止于圓弧軌道底端。水平面QS右側(cè)有一足夠長的水平傳送帶，正在以的速度逆時針勻速轉(zhuǎn)動，傳送帶與水平面QS在同一平面內(nèi)且平滑對接。在物塊A右側(cè)有一質(zhì)量為的物塊B，物塊B以水平向右的速度從傳送帶左側(cè)滑上傳送帶，物塊B與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)，當(dāng)物塊B滑離傳送帶后與物塊A發(fā)生碰撞，物塊A上有特殊裝置，可以控制物塊AB碰撞瞬間讓兩者合在一起成為一個整體沿圓弧軌道向上運動，當(dāng)AB整體沿圓弧軌道向下運動到軌道底端時物塊AB又自動分開，物塊A停在軌道底端，物塊B以分開前瞬間的速度向右運動，之后物塊A、B會多次作用，重力加速度大小取，不計空氣阻力，兩物塊均可看作質(zhì)點。求：（1）物塊AB第一次沿圓弧軌道向下運動到軌道底端分開時物塊B的速度大小；（2）物塊B第一次滑上傳送帶到滑離傳送帶過程中摩擦產(chǎn)生的熱量Q；（3）物塊B開始滑上傳送帶到第三次離開傳送帶過程中傳送帶對物塊B摩擦力的沖量大小I。【答案