湖南省常德市2023-2024學(xué)年高三物理上學(xué)期月考試題二含解析

湖南省常德市2023-2024學(xué)年高三上學(xué)期月考（二）物理試題一、單選題（每題4分，共24分）1.高空墜物非常危險，現(xiàn)在高層住宅越來越多，因此人們一定要有安全防范意識。假設(shè)某住宅樓上墜物做自由落體運(yùn)動，開始3s內(nèi)的下落高度與最后3s內(nèi)的下落高度之比為，重力加速度g取10m/s2，則墜物下落的總高度為（）A.20m B.45m C.125m D.180m【答案】C【解析】【詳解】開始3s內(nèi)的下落高度為則最后3s內(nèi)的下落高度為則最后3s中間時刻的速度為則物體自由下落的總時間為則物體下落的總高度為故選C。2.某運(yùn)動員以如圖所示的姿勢蹲在水平地面上，則該運(yùn)動員（）A.受到水平向前的摩擦力 B.受到水平向后的摩擦力C.受到豎直向上的支持力 D.所受支持力由腳底形變產(chǎn)生【答案】C【解析】【詳解】AB．運(yùn)動員以如圖所示的姿勢蹲在水平地面上，運(yùn)動員在水平方向無運(yùn)動的趨勢，則地面對人無摩擦力，選項AB錯誤；C．運(yùn)動員豎直方向受力平衡，受到地面豎直向上支持力和向下的重力，選項C正確；D．人所受支持力由地面的形變產(chǎn)生，選項D錯誤；故選C。3.如圖所示，在水平路面上勻速直線行駛的汽車內(nèi)，一個手機(jī)通過吸盤式支架固定在傾斜的前擋風(fēng)玻璃上。若吸盤和玻璃間的空氣已被排空，則手機(jī)和支架（）A.共受3個力作用B.共受4個力作用C.受前擋風(fēng)玻璃的作用力方向一定豎直向上D.受前擋風(fēng)玻璃的摩擦力方向一定豎直向上【答案】B【解析】【詳解】AB．手機(jī)和支架受到重力、大氣壓力、玻璃的彈力和玻璃的摩擦力，共4個力，故選項A錯誤，選項B正確；C．擋風(fēng)玻璃給支架的作用力為彈力和摩擦力的合力，與大氣壓力和重力的合力等大反向，不可能豎直向上，故選項C錯誤；D．受前擋風(fēng)玻璃的摩擦力方向一定是與玻璃相切，不可能豎直向上，故選項D錯誤。故選B。4.洪水無情人有情，每一次重大搶險救災(zāi)，都有子弟兵的身影。如圖所示，水流速度大小恒為v，A處的下游C處有個半徑為r的漩渦，其與河岸相切于B點(diǎn)，AB兩點(diǎn)距離為。若消防武警駕駛沖鋒舟把被困群眾從A處沿直線避開漩渦送到對岸，沖鋒舟相對河岸的速度最小值為（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【詳解】速度最小且避開漩渦沿直線運(yùn)動到對岸時和速度方向恰好與漩渦垂直，如圖所示由于水流速不變，合速度與漩渦相切，沖鋒舟相對河岸速度為船速末端矢量到合速度上任一點(diǎn)的連線?？芍?dāng)沖鋒舟相對河岸與合速度垂直時速度最小。聯(lián)立解之得故選D。5.木星有眾多衛(wèi)星，木衛(wèi)三是其中最大的一顆，其直徑大于行星中的水星。假設(shè)木衛(wèi)三繞木星做勻速圓周運(yùn)動的軌道半徑為r1，運(yùn)行周期為T1，木星半徑為R。已知行星與衛(wèi)星間引力勢能的表達(dá)式為，r為行星與衛(wèi)星的中心距離，則木星的第二宇宙速度為（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【詳解】設(shè)木星的質(zhì)量為M,木衛(wèi)三的質(zhì)量為m，衛(wèi)星在運(yùn)動的時候萬有引力提供向心力，有得設(shè)木星的第二宇宙速度為v，衛(wèi)星在木星表面上的勢能為Ep，該衛(wèi)星的質(zhì)量為，則設(shè)木星的第二宇宙速度為v，該衛(wèi)星在木星表面以第二宇宙速度運(yùn)動可以運(yùn)動到離木星無窮遠(yuǎn)的位置。根據(jù)能量守恒有聯(lián)立方程計算得故選D。6.一起重裝置把靜置于地面上的重物豎直向上提升的過程中，功率隨時間變化的P-t圖像如圖所示。在t=1s時，重物上升的速度達(dá)到最大速度的一半，在t=3s時，達(dá)到最大速度。在t=6s時，重物再次勻速上升，取，不計一切阻力。下列說法正確的是（）A.重物的質(zhì)量為4kgB.在t=1s時，重物加速度大小C.0～6s時間內(nèi)，重物上升的高度h=85mD.在4～6s時間內(nèi)，重物做加速度逐漸增大的減速運(yùn)動【答案】C【解析】【詳解】A．在t=3s時，重物達(dá)到最大速度，此時牽引力大小等于重力，則有解得A錯誤；B．在t=1s時，重物上升的速度達(dá)到最大速度的一半，此時的牽引力大小為由牛頓第二定律可得解得B錯誤；C．在t=6s時，重物再次勻速上升，由題圖可知，此時重物的速度在0~1s時間內(nèi)，重物做勻加速直線運(yùn)動，重物上升的高度在1~3s時間內(nèi)，重物做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動，由動能定理可得代入數(shù)據(jù)解得在3~4s時間內(nèi)，重物做勻速直線運(yùn)動，上升的高度則有在4~6s時間內(nèi)，重物做加速度逐漸減小的減速直線運(yùn)動，由動能定理可得代入數(shù)據(jù)解得可得0～6s時間內(nèi)，重物上升的高度C正確；D．重物速度最大時，牽引力大小等于重力，4s后功率減小到一半，到t=6s時，重物速度從最大20m/s減小到10m/s，此時t=4s時的牽引力此時牽引力小于重力，加速度方向向下，重物做減速運(yùn)動，在t=6s時，速度是10m/s，此時牽引力此時牽引力等于重力，加速度是零，因此在4～6s時間內(nèi)，重物做加速度逐漸減小的減速運(yùn)動，D錯誤。故選C。二、多選題（每題5分，共20分）7.如圖所示，照片中的汽車在水平公路上做勻速圓周運(yùn)動。已知圖中雙向四車道的總寬度為15m，內(nèi)車道內(nèi)邊緣間最遠(yuǎn)的距離為150m。假設(shè)汽車受到的最大靜摩擦力等于車重的0.7倍。g取10m/s2，則汽車（）A.所受的合力可能為零B.只受重力和地面支持力的作用C.所需的向心力不可能由重力和支持力的合力提供D.最大速度不能超過m/s【答案】CD【解析】【詳解】A．汽車做勻速圓周運(yùn)動，合外力提供向心力，即合外力不為零，故A錯誤；B．汽車做勻速圓周運(yùn)動，豎直方向受重力和地面支持力的作用，水平方向受摩擦力作用，提供汽車做勻速圓周運(yùn)動的向心力，故B錯誤；C．車在水平公路上做勻速圓周運(yùn)動，則汽車所需的向心力不可能由豎直方向的重力和支持力的合力提供，只能由水平方向的摩擦力提供，故C正確；D．汽車轉(zhuǎn)彎的最大半徑為由牛頓第二定律可得解得即汽車的最大速度不能超過m/s，故D正確。故選CD。8.如圖，光滑水平地面上有一質(zhì)量為2m的小車在水平推力F的作用下加速運(yùn)動。車廂內(nèi)有質(zhì)量均為m的A、B兩小球，兩球用輕桿相連，A球靠在光滑左壁上，B球處在車廂水平底面上，且與底面的動摩擦因數(shù)為，桿與豎直方向的夾角為，桿與車廂始終保持相對靜止。假設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，下列說法正確的是（）A.只要推力F取得合適的值，可使桿的彈力為零B.無論F多大，B受到的支持力都不變C.F向左時，若值足夠大，則推力F的最大值為D.F向右時，若，則推力F的最大值為【答案】BC【解析】【詳解】A．根據(jù)題意，對小球A受力分析，由平衡條件可知，桿的彈力豎直分力要平衡A球的重力，所以桿的彈力不可能等于零，故A錯誤；B．A、B兩小球組成的系統(tǒng)在豎直方向受力平衡，可知無論F多大，B受到的支持力都等于兩物體的總重力，故B正確；C．若值足夠大，則B不會滑動。當(dāng)A對左壁的壓力恰好等于零時，分析A可知可得a=gtanθ以小球A、B和小車整體為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律有F=4ma=4mgtanθ故C正確；D．若推力向右，，廂底對B的摩擦力達(dá)到最大靜摩擦力，方向水平向右，F(xiàn)有最大值，則對A豎直方向聯(lián)立解得對整體，根據(jù)牛頓第二定律有故D錯誤；故選BC。9.2022年7月17日，在第18屆世界田徑錦標(biāo)賽女子鉛球決賽中，鞏立姣以20.39米的成績名列第二，如圖所示，鞏立姣先后從同一位置拋出同一鉛球，鉛球第1次落在地面上的M點(diǎn)，第2次落在地面上的N點(diǎn)，兩次鉛球到達(dá)的最大高度相同。不計空氣阻力，關(guān)于兩次鉛球在空中運(yùn)動情況的描述，下列說法正確的是（）A.初速度在豎直方向的分量B.初速度在水平方向的分量C.推球過程，合外力對鉛球的做功W1>W2D.鉛球落地時，重力的瞬時功率PG1=PG2【答案】BD【解析】【詳解】A．兩次鉛球到達(dá)的最大高度相同，則由可知故A錯誤；B．由A項分析知可知兩次鉛球從拋出到最高點(diǎn)的時間相等，且從最高點(diǎn)到落地的時間又相等，因此空中運(yùn)動的時間相等，而第2次水平位移大，所以第2次拋出時初速度的水平分量大，故B正確；C．故由可知第2次拋出時初速度大，根據(jù)動能定理可知，推球過程合外力對鉛球的做功有W1<W2故C錯誤；D．兩次落地時速度的豎直分量相等，所以由可得故D正確；故選BD。10.如圖所示，圓柱形管的底端固定一彈射器，彈射器上有一質(zhì)量m1=1kg的小滑塊，管和彈射器的總質(zhì)量m2=2kg，滑塊與管內(nèi)壁間的滑動摩擦力大小為0.4m1g。整個裝置豎直靜止在水平地面上。發(fā)射時，滑塊離開彈射器瞬間距離上管口的距離為1.0m；滑塊離開彈射器后能上升的最大高度為1.4m，小滑塊可視為質(zhì)點(diǎn)且彈射時間極短，每次彈射后滑塊獲得的初速度相等，忽略空氣阻力，取重力加速度g=10m/s2。則下列說法正確的是（）A.滑塊從離開彈射器到第二次通過圓柱形管上端經(jīng)歷的時間為B.滑塊從離開彈射器到再次回到彈射器處經(jīng)歷的時間為C.當(dāng)滑塊離開彈射器瞬間，對圓柱形管施加一個豎直向上的恒力F，為保證滑塊不滑出管口，F(xiàn)的最小值為24N。D.當(dāng)滑塊離開彈射器瞬間，對圓柱形管施加一個豎直向上的恒力F，為保證滑塊不滑出管口，F(xiàn)的最小值為20N?！敬鸢浮緼C【解析】【分析】【詳解】A．對滑塊上升時有可得加速度大小為設(shè)滑塊離開彈射器時速度為v0，離開管口時的速度為v1，滑塊由底端上升到管口的過程中由動能定理可得可得離開管上升到最高點(diǎn)的過程中，由動能定理可得可得滑塊到管口的時間為從管口到最高點(diǎn)的時間為則滑塊從離開彈射器到第二次通過圓柱形管上端經(jīng)歷的時間為故A正確；B．對滑塊在管中下落時有可得加速度大小為有可得滑塊從離開彈射器到再次回到彈射器處經(jīng)歷的時間為故B錯誤；CD．為保證滑塊不滑出管口，滑塊到管口時共速，設(shè)共速的速度為v，此時施加的外力F最小，對管有滑塊與管的相對位移為共速時有聯(lián)立可得故C正確，D錯誤。故選AC。三、實(shí)驗題11.Phyphox軟件是專門針對智能手機(jī)開發(fā)的開展物理實(shí)驗的軟件，可以很好地助力同學(xué)們開展居家實(shí)驗，從而成為居家實(shí)驗中最常用的手機(jī)軟件之一。某同學(xué)在智能手機(jī)上安裝Phyphox軟件后，設(shè)計實(shí)驗測量氫氣球所受的浮力以及運(yùn)動中氣球所受阻力大小與速率的關(guān)系。實(shí)驗步驟如下：①測量出手機(jī)和氣球的總質(zhì)量，；②如圖所示，該同學(xué)用細(xì)線將手機(jī)懸吊在氫氣球的下方，由靜止釋放，氫氣球?qū)⒃诳罩邢蛏线\(yùn)動，記錄氫氣球上升過程中多個位置的加速度a和速率v數(shù)據(jù)；位置12345678速度/0.51.01.52.02.53.03.54.0加速度/8.907.997096.193.294.383.482.58③根據(jù)表中的測量數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)紙上描出了各個點(diǎn)，做出圖像如圖所示。（1）從圖像可以確定氫氣球運(yùn)動所受阻力f大小與______（選填v、、、）成正比；（2）根據(jù)得到的圖像可得到氫氣球所受的浮力大小為______N；由圖像計算出圖線斜率大小為，阻力f大小與上升速率v的關(guān)系式為：_______（用題中測得的物理量符號表示）?！敬鸢浮竣?v②.3.919③.【解析】【詳解】（1）[1]由圖可知，隨著速度增大，氣球的加速度越來越小，這是因為速度增大，氣球所受的空氣阻力也變大，從而使加速度變小；由牛頓第二定律可得

由圖可知，加速度a與v為一次函數(shù)，結(jié)合上述分析可知，氣球所受阻力f與v成正比。（2）[2]由圖像結(jié)合上述分析可得

根據(jù)圖中數(shù)據(jù)可得

解得

[3]由題意及圖像可得

由上述分析可得

即

12.某學(xué)校的學(xué)生為了測定物塊與桌面之間的動摩擦因數(shù)，想出了很多方法。（1）其中甲同學(xué)采用例如如圖1所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗，他使物塊在重力的牽引下開始運(yùn)動，當(dāng)重物落地后，物塊再運(yùn)動一段距離停在桌面上，實(shí)驗中甲同學(xué)用打點(diǎn)計時器記錄了物塊的運(yùn)動，如圖為他截取的一段紙帶，記錄了物塊做勻減速運(yùn)動過程的信息，是他選取的計數(shù)點(diǎn)，相鄰兩個計數(shù)點(diǎn)之間還有四個點(diǎn)未畫出．已知打點(diǎn)計時器電源的頻率為。根據(jù)紙帶可求出物塊做減速運(yùn)動過程中的加速度的大小____（保留兩位有效數(shù)字）。若當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮?，則物塊與桌面的動摩擦因數(shù)____（保留兩位有效數(shù)字），該測量結(jié)果比動摩擦因數(shù)的真實(shí)值________（填“偏大”或“偏小”）。（2）乙同學(xué)采用了如圖3所示的另一套裝置進(jìn)行實(shí)驗，使物塊A位于水平桌面的O點(diǎn)時，重物B剛好接觸地面，將A拉到P點(diǎn)，待B穩(wěn)定后由靜止釋放．A最終滑到Q點(diǎn)，分別測量的長度h和s。改變h，重復(fù)以上的操作，分別測出幾組實(shí)驗數(shù)據(jù)。乙同學(xué)在圖4中已標(biāo)出五組數(shù)據(jù)對應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)，其中第四組實(shí)驗數(shù)據(jù)為。測得的質(zhì)量之比，則根據(jù)關(guān)系圖線計算出物塊A與桌面間的動摩擦因數(shù)_______。（保留兩位有效數(shù)字）【答案】①.2.0②.0.20③.偏大④.0.40【解析】【詳解】(1)[1]由打點(diǎn)計時器電源的頻率為50Hz，相鄰兩個計數(shù)點(diǎn)之間還有四個點(diǎn)未畫出，可知相鄰計數(shù)點(diǎn)間的時間為進(jìn)而由逐差法可得加速度為[2]物體受摩擦力作用而減速運(yùn)動，可得解得[3]由于實(shí)際在減速階段產(chǎn)生的加速度的力是滑動摩擦力和紙帶受的阻力之和，所以計算結(jié)果比動摩擦因數(shù)的真實(shí)值偏大。(2)[4]作圖應(yīng)使更多的點(diǎn)在圖像上，不在圖像的點(diǎn)分布在圖像兩側(cè)，誤差太大的點(diǎn)舍去，如圖B下落至臨落地時根據(jù)動能定理有在B落地后，A運(yùn)動到Q，有解得A、B的質(zhì)量之比由s-h圖象可得斜率解得四、解答題13.2022年北京冬奧會短道速滑混合團(tuán)體2000米接力決賽中，我國短道速滑隊奪得中國隊在本屆冬奧會的首金。（1）如果把運(yùn)動員起跑后進(jìn)入彎道前過程看作初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，若運(yùn)動員加速到速度時，滑過的距離，求加速度的大?。ńY(jié)果保留三位有效數(shù)字）；（2）如果把運(yùn)動員在彎道滑行的過程看作軌道為半圓的勻速圓周運(yùn)動，如圖所示，若甲、乙兩名運(yùn)動員同時進(jìn)入彎道，滑行半徑分別為、，滑行速率分別為、，求甲、乙過彎道時的向心加速度大小之比，并通過計算判斷哪位運(yùn)動員先出彎道?！敬鸢浮浚?）；（2），乙【解析】【詳解】（1）根據(jù)速度位移公式有代入數(shù)據(jù)可得（2）根據(jù)向心加速度的表達(dá)式甲、乙兩物體做勻速圓周運(yùn)動，則運(yùn)動時間為因，所以乙先出彎道。14.如圖甲所示，水平面上靜止放著長L=2.75m，質(zhì)量為M=3kg的木板，一個質(zhì)量為m=1kg的小物體靜止放在木板的最右端，小物體和木板之間的動摩擦因數(shù)為μ1，地面與木板之間的動摩擦因數(shù)為μ2，現(xiàn)對木板施加一水平向右的拉力F。（g取10m/s2）（1）在小物體不脫離木板的情況下，力F大小與木板的加速度aM關(guān)系如圖乙所示，求μ1和μ2的值？（2）當(dāng)F=11N，小物體與木板從靜止開始運(yùn)動，當(dāng)小物體動能Ek1=0.5J時，木板對地位移恰好為s2=1m，問此時小物塊，木板與地面構(gòu)成系統(tǒng)產(chǎn)生的總熱量Q為多少？（3）當(dāng)F=11N，要使小物體與木板脫離，F(xiàn)的作用時間t最短為多少？【答案】（1）0.1，0.1；（2）4.5J；（3）2s【解析】【詳解】（1）由題意知F1=μ2（M＋m）gF1=4N得到μ2=0.1F-μ2（M＋m）g-μ1mg=MaM當(dāng)F=11N時，aM=2m/s2得到μ1=0.1.（2）因為μ1mgs1=Ek1Q1=μ1mg（s2-s1）Q2=μ2（m＋M）gs2得到Q=Q1＋Q2=4.5J（3）設(shè)F作用時間為t，撤去F后，小物體和木板達(dá)到共速前還運(yùn)動了時間Δt，F(xiàn)作用時，對小物體有a1=μ1g=1m/s2對木板有撤掉F后，對木板有達(dá)到共速時有a1（t＋Δt）=a2t＋a3Δt共速前，小物體