【解析】四川省棠湖中学2023-2023学年高三上学期理综物理10月月考试卷

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四川省棠湖中学2023-2023学年高三上学期理综物理10月月考试卷

一、单选题

1．（2023高三上·四川月考）关于速度、加速度的关系，下列说法中正确的是

A．物体的加速度增大时，速度也增大

B．物体的速度变化越快，加速度越大

C．物体的速度变化越大，加速度越大

D．物体的加速度不等于零时，速度大小一定变化

2．（2023高三上·四川月考）下列说法正确的是

A．氢原子辐射出一个光子后，根据玻尔理论可知，氢原子的电势能减少，核外电子的运动的加速度增大，动能减小，原子能量减少

B．在衰变中会伴随着射线的产生，衰变方程为，其中射线是镤原子核放出的

C．是衰变方程

D．卢瑟福通过对阴极射线的研究提出了原子核式结构模型

3．（2023高一上·金华期末）如图，一物块在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直线运动．若保持F的大小不变，而方向与水平面成60°角，物块也恰好做匀速直线运动．物块与桌面间的动摩擦因数为（）

A．2－B．C．D．

4．（2023高三上·辽宁月考）如图所示，固定在地面上的半圆轨道直径ab水平，质点P与半圆轨道的动摩擦因数处处一样，当质点P从a点正上方高H处自由下落，经过轨道后从b点冲出竖直上抛，上升的最大高度为，空气阻力不计．当质点下落再经过轨道a点冲出时，能上升的最大高度h为（）

A．不能从a点冲出半圆轨道

B．能从a点冲出半圆轨道，但

C．能从a点冲出半圆轨道，但

D．无法确定能否从a点冲出半圆轨道

5．（2023高三上·四川月考）2023年4月，我国成功发射的“天舟一号”货运飞船与“天宫二号”空间实验室完成了首次交会对接，对接形成的组合体仍沿天宫二号原来的轨道（可视为圆轨道）运行．“天宫二号”到地球表面的距离约为393km．则下列说法正确的是

A．组合体周期大于地球自转周期

B．组合体与“天宫二号”单独运行相比，速率变大

C．组合体的向心加速度小于地面重力加速度

D．若实现交会对接，“天舟一号”先在比空间实验室半径小的轨道上减速，减速后飞船逐渐靠近空间实验室，两者速度接近时实现对接

二、多选题

6．（2023·全国Ⅲ卷）地下矿井中的矿石装在矿车中，用电机通过竖井运送至地面。某竖井中矿车提升的速度大小v随时间t的变化关系如图所示，其中图线①②分别描述两次不同的提升过程，它们变速阶段加速度的大小都相同；两次提升的高度相同，提升的质量相等。不考虑摩擦阻力和空气阻力。对于第①次和第②次提升过程，（）

A．矿车上升所用的时间之比为4：5

B．电机的最大牵引力之比为2：1

C．电机输出的最大功率之比为2：1

D．电机所做的功之比为4：5

7．（2023高三上·四川月考）如图所示，匀强电场的方向与长方形abcd所在的平面平行，，ab=3cm，电子从a点运动到b点的过程中，电场力做的功为4.5eV；电子从a点运动到d点的过程中克服电场力做功为4.5eV，以a点的电势为电势零点，下列说法正确的是（）

A．c点的电势为3V

B．b点的电势为4.5V

C．该匀强电场的场强方向为由b点指向d点

D．该匀强电场的场强大小为300V/m

8．（2023高三上·四川月考）如图所示，xOy坐标系的第一象限内分布着垂直纸面向里的有界匀强磁场B=0.5T，磁场的右边界是满足y=x2(单位：m)的抛物线的一部分，现有一质量m=1×10－6kg，电荷量q=2×10－4C的带正电粒子(重力不计)从y轴上的A点(0，0.5m)沿x轴正向以v0射入，恰好不从磁场右边界射出，则（）

A．粒子在磁场中做逆时针圆周运动

B．粒子到达磁场边界的位置坐标为(3m，1.5m)

C．粒子在磁场中运动的速率为2×102m/s

D．粒子从A点到磁场右边界的运动时间为×10－2s

9．（2023高三上·四川月考）对于分子动理论和物体内能的理解，下列说法正确的是（）

A．温度高的物体内能不一定大，但分子平均动能一定大

B．外界对物体做功，物体内能一定增加

C．悬浮颗粒越小布朗运动越显著，温度越高布朗运动越剧烈

D．当分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而减小

E．夏天荷叶上小水珠呈球状，是由于液体表面张力使其表面积具有收缩到最小趋势的缘故

10．（2023高三上·四川月考）图（a）为一列简谐横波在t=2s时的波形图，图（b）为媒质中平衡位置在x=1.5m处的质点的振动图像，P是平衡位置为x=2m的质点，下列说法正确的是（）

A．波速为0.5m/s

B．波的传播方向向左

C．0~2s时间内，P运动的路程为1m

D．0~2s时间内，P质点振动方向会发生变化

E．当t=7s时，P恰好回到平衡位置

三、实验题

11．（2023高三上·四川月考）一同学用如图甲所示实验装置（打点计时器、纸带图中未画出）探究在水平固定的长木板上物体加速度随着外力变化的关系．分别用不同的重物P挂在光滑的轻质滑轮上，使平行于长木板的细线拉动长木板上的物体A，由静止开始加速运动（纸带与打点计时器之间的阻力及空气阻力可忽略）．实验后将物体A换成物体B重做实验，进行数据处理，分别得到了物体A、B的加速度a与轻质弹簧秤弹力F的关系图象如图丙A、B所示．

（1）由图甲判断下列说法正确的是_____

A．实验时应先接通打点计时器的电源，后释放物体P

B．弹簧秤的读数F即为物体A或B受到的合外力

C．实验中物体A或B的质量应远大于重物P的质量

D．弹簧秤的读数始终是重物P的重力的一半

（2）该同学实验时将打点计时器接到频率为50HZ的交流电源上，某次得到一条纸带，打出的部分计数点如图乙所示（每相邻两个计数点间还有4个点，图中未画出）．s1=3.61cm，s2=4.41cm，s3=5.19cm，s4=5.97cm，s5=6.78cm，s6=7.58cm．则小车的加速度a=m/s2（结果保留两位有效数字）．

（3）该同学研究得到的两物体的a—F的关系图象，发现两个物体的质量不等，且mAmB(选填“大于”或“小于”)

12．（2023·重庆模拟）某同学利用如图所示电路测电压表内阻。所用实验器材有：电源E(内阻不计)，电阻箱R(最大阻值为9999Ω)，待测电压表，开关S，导线若干。

实验时，先按电路图连好器材，调节电阻箱接入电路阻值，将相应电压表读数记录在表格中。

（1）请在如图中的－R坐标图中标出坐标点并绘出图线。

（2）根据图线可确定电压表内阻RV＝Ω，还可确定电源电动势E＝V。(计算结果保留2位有效数字)

四、解答题

13．（2023高三上·四川月考）如图所示，质量m=1kg的滑块，以v0=5m/s的水平初速度滑上静止在光滑水平面的平板小车，若小车的质量M=4kg，平板车足够长，滑块在平板小车上滑移1s后相对小车静止。取g=10m/s2。求：

（1）滑块与平板小车之间的动摩擦因数μ；

（2）滑块相对小车静止时小车在地面上滑行的位移x及平板小车所需的最短长度L。

14．（2023高二下·临川月考）如图所示，两根足够长的固定的光滑平行金属导轨位于同一水平面内，两导轨间的距离为L。导轨上面横放着两根导体棒ab和cd，构成矩形回路．两根导体棒的质量皆为m，电阻皆为R，回路中其余部分的电阻不计．在整个空间内都有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B．两导体棒均可沿导轨无摩擦地滑行．开始时，棒cd静止，棒ab有指向棒cd的初速度v0，两导体棒在运动中始终不接触．求：

（1）运动中两棒产生的总焦耳热以及当ab棒的速度为时，cd棒的加速度．

（2）运动中，流过导体棒ab的总电量以及两棒的最大相对位移．

15．（2023高三上·四川月考）如图所示，透热的气缸内封有一定质量的理想气体，缸体质量M=200kg，活塞质量m=10kg，活塞面积S=100cm2活塞与气缸壁无摩擦且不漏气。此时，缸内气体的温度为27℃，活塞正位于气缸正中，整个装置都静止。已知大气压恒为p0=1.0×105Pa，重力加速度为g=10m/s2求：

(a)缸内气体的压强p1；

(b)缸内气体的温度升高到多少℃时，活塞恰好会静止在气缸缸口AB处？

16．（2023高三上·四川月考）如图所示为一半径为R的透明半球体过球心O的横截面，面上P点到直径MN间的垂直距离为．一细光束沿PO方向从P点入射，经过面MON恰好发生全反射．若此光束沿平行MN方向从P点入射，从圆上Q点射出，光在真空中的传播速度为c，求：

①透明半球体的折射率n；

②沿MN方向从P点入射的光在透明物中的传播时间t．

答案解析部分

1．【答案】B

【知识点】加速度

【解析】【解答】加速度与速度反向时，物体的加速度增大时，速度减小。A不符合题意。加速度描述物体速度变化的快慢，速度变化越快，加速度越大。B符合题意；物体的速度变化越大，即越大，根据加速度的公式，加速度不一定越大，还取决于发生变化的时间的长短。C不符合题意。加速度不等于零时，表示物体的速度一定在变化，而速度大小不一定变化。比如匀速圆周运动。D不符合题意。

故答案为：B。

【分析】加速度描述物体速度变化的快慢，速度变化越快，加速度越大而加速度与速度没有直接关系，加速度不等于零时，表示物体的速度一定在变化．

2．【答案】B

【知识点】原子核的衰变、半衰期；α粒子的散射

【解析】【解答】根据玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，氢原子的电势能减小，核外电子的运动半径减小，加速度增大，动能变大，A不符合题意；γ射线是镤核从高能级向低能级跃迁时辐射出来的，B符合题意；是原子核的人工转变方程，C不符合题意；卢瑟福通过对α粒子散射试验的研究提出了原子核式结构模型，D不符合题意；

故答案为：B.

【分析】a衰变方程其反应物只有一个；氢原子辐射出光子后期电子轨道半径变小，其电势能减少动能增大；卢瑟福利用a粒子的散射实验提出了原子的核式结构。

3．【答案】C

【知识点】共点力平衡条件的应用

【解析】【解答】当拉力水平时，物体匀速运动，则拉力等于摩擦力，即：，当拉力倾斜时，物体受力分析如图

由平衡条件得：，，又，得摩擦力为：，联立解得：，

故答案为：C.

【分析】利用物体的平衡方程可以求出动摩擦因数的大小。

4．【答案】B

【知识点】动能定理的综合应用

【解析】【解答】质点第一次在槽中滚动过程，由动能定理得：，为质点克服摩擦力做功大小，解得：，即第一次质点在槽中滚动损失的机械能为，由于第二次小球在槽中滚动时，对应位置处速度变小，因此槽给小球的弹力变小，摩擦因数不变，所以摩擦力变小，摩擦力做功小于，机械能损失小于，因此小球再次冲出a点时，能上升的高度大于零而小于，ACD不符合题意，B符合题意．

故答案为：B

【分析】对小球第一次的运动过程应用动能定理求解克服摩擦力做功，当小球的速度减小时，摩擦力做的功也减小，再利用动能定理求解上升高度。

5．【答案】C

【知识点】万有引力定律及其应用

【解析】【解答】地球自转的周期等于同步卫星的周期，而组合体的高度远小于同步卫星的高度，则组合体的周期小于同步卫星的周期，则组合体周期小于地球自转周期，A不符合题意；组合体与“天宫二号”单独运行都是在相同的轨道上，速率不变，B不符合题意；根据可知，组合体的向心加速度小于地面重力加速度，C符合题意；若实现交会对接，“天舟一号”先在比空间实验室半径小的轨道上加速，加速后飞船逐渐靠近空间实验室，两者速度接近时实现对接，D不符合题意；

故答案为：C.

【分析】利用同步卫星和组合体的半径大小可以比较周期的大小；利用组合体的轨道半径不变可以判别线速度大小不变；利用引力提供向心力可以比较向心加速度的大小；天舟一号要做离心运动变轨需要进行加速而不是减速。

6．【答案】A,C

【知识点】对单物体(质点)的应用；功的计算；功率及其计算；运动学v-t图象

【解析】【解答】设第②次所用时间为t，根据速度图象的面积等于位移（此题中为提升的高度）可知，×2t0×v0=×（t+3t0/2）×v0，解得：t=5t0/2，所以第次和第次提升过程所用时间之比为2t0∶5t0/2=4∶5，选项A符合题意；由于两次提升变速阶段的加速度大小相同，在匀加速阶段，由牛顿第二定律，F-mg=ma，可得提升的最大牵引力之比为1∶1，选项B不符合题意；由功率公式，P=Fv，电机输出的最大功率之比等于最大速度之比，为2∶1，选项C符合题意；加速上升过程的加速度a1=，加速上升过程的牵引力F1=ma1+mg=m(+g)，减速上升过程的加速度a2=-，减速上升过程的牵引力F2=ma2+mg=m(g-)，匀速运动过程的牵引力F3=mg。第次提升过程做功W1=F1××t0×v0+F2××t0×v0=mgv0t0；第②次提升过程做功W2=F1××t0×v0+F3×v0×3t0/2+F2××t0×v0=mgv0t0；两次做功相同，D不符合题意。

故答案为：AC

【分析】由速度时间图像的面积表示位移可求出第②次的时间结合题意求出时间之比。由牛顿第二定律，F-mg=ma，可得提升的最大牵引力之比。由P=Fv可得最大功率之比。由题意结合做功的表达式分别求出两种情况下各段牵引力做功情况，从而求出电机做功之比。

7．【答案】B,D

【知识点】匀强电场电势差与场强的关系；电场力做功

【解析】【解答】A、B项：电子从a点运动到B点的过程中，电场力做的功为4.5eV，即，由于，解得，同理可得：

，解得，根据，即，代入数据解得：，A不符合题意，B符合题意；

C项：由AB项分析可知，a、c两点的电势相等，所以ac连线为匀强电场中的等势线，根据电场线与等势线垂直，C不符合题意；

D项：过d点作ac的垂线，设垂足为f，由几何关系可得af=ad，根据，D符合题意．

故答案为：BD

【分析】利用电场力做功可以求出电势差的大小，结合a点的电势大小可以求出其他点电势的大小；利用等势面可以求出电场的方向；利用电势差和场强的关系可以求出场强的大小。

8．【答案】A,C,D

【知识点】左手定则；带电粒子在匀强磁场中的运动

【解析】【解答】A．根据左手定则可知粒子在磁场中做逆时针圆周运动，A符合题意；

B．设粒子到达磁场边界的位置坐标为，粒子在磁场中做圆周运动的半径为，则有粒子在磁场中做圆周运动的圆心的位置坐标为，根据数学知识可知：，，粒子到达磁场边界的切线斜率为，联立解得：，，，B不符合题意；

C．根据洛伦磁力提供向心力可得，粒子在磁场中运动的速率为：，C符合题意；

D．粒子从A点到磁场右边界的圆周运动的圆心角为，粒子从A点到磁场右边界的运动时间为：，D符合题意．

故答案为：ACD

【分析】利用左手定则可以判别粒子的偏转方向；利用几何关系可以求出粒子到达磁场边界的坐标；利用几何关系结合牛顿第二定律可以求出粒子速率的大小；利用圆心角的大小可以求出粒子运动的时间大小。

9．【答案】A,C,E

【知识点】布朗运动；物体的内能；改变内能的两种方式

【解析】【解答】内能取决于物体的温度、体积和物质的量；温度高的物体内能不一定大，但分子平均动能一定大，A符合题意；外界对物体做功的同时如果向外界放出热量，则物体的内能就不一定增大，B不符合题意；悬浮颗粒越小布朗运动越显著，温度越高布朗运动越剧烈，C符合题意；当分子间作用力表现为斥力时，当分子间距离的减小时，分子力做负功，分子势能增大，D不符合题意；夏天荷叶上小水珠呈球状，是由于液体表面张力使其表面积具有收缩到最小趋势的缘故，E符合题意；

故答案为：ACE.

【分析】温度决定平均动能的大小；物体的内能大小由做功和热传递两种途径决定；当分子间作用力为斥力时，分子势能的大小随距离的减小而增大。

10．【答案】A,B,E

【知识点】横波的图象

【解析】【解答】A.由图（a）可知该简谐横波波长为2m，由图（b）知周期为4s，则波速为

A符合题意；

B.根据图（b）的振动图象可知，在x=1.5m处的质点在t=2s时振动方向向下，所以该波向左传播，B符合题意；

CD.由于t=2s时，质点P在波谷，且2s=0.5T，所以在0～2s时间内，质点P由波峰到波谷向下振动，方向没有发生变化，质点P的路程为2A=8cm，CD不符合题意；

E.波的周期为4s，t=7s时，P从2s到7s经历时间t=5s=1T，所以P点应恰好回到了平衡位置，E符合题意。

故答案为：ABE

【分析】利用波长和周期可以求出波速的大小；利用质点的振动方向可以判别波的传播方向；利用周期结合质点的振幅可以求出质点运动的路程和振动的方向。

11．【答案】（1）A

（2）0.79

（3）小于

【知识点】牛顿第二定律

【解析】【解答】(1)A项：实验时为了能使打点计时器打点稳定，应先通打点计时器的电源，后释放物体P，A符合题意；

B项：弹簧秤示数即为细线的拉力，但A或B还受木板的摩擦，B不符合题意；

C项：本实验中细线的拉力可直接通过弹簧秤读出，所以不要物体A或B的质量应远大于重物P的质量，C不符合题意；

D项：只有当P处于平衡状态时，弹簧秤的读数始终是重物P的重力的一半，D不符合题意．(2)交变电流的频率为50Hz，所以周期为0.02s，每相邻两个计数点间还有4个点，图中未画出，所以相邻计数点的时间间隔为0.1s，利用逐差法可知，，代入数据可得：；(3)根据实验原理得，，即直线的斜率表示质量的倒数，由图可知，A直线斜率更大，所以A物体质是更小．

【分析】（1）弹簧测力计只能显示拉力的大小不是A或B的合力大小；实验有弹簧测力计可以读出拉力的大小不需要满足质量要求；由于重物P做加速运动，所以拉力的大小不等于重力大小的一半；

（2）利用逐差法可以求出加速度的大小；

（3）利用图像斜率可以比较物体的质量大小。

12．【答案】（1）

（2）3.0；

【知识点】电阻的测量

【解析】【解答】(1)根据表格描点做图如图所示：

；(2)根据闭合回路欧姆定律得：

变形得

由坐标图象可得截距为b＝0.33

斜率为

解得

【分析】（1）利用表格数据进行描点连线；

（2）利用闭合电路的欧姆定律结合图像斜率和截距可以求出电动势和电压表的内阻大小。

13．【答案】（1）解：设滑块与平板小车相对静止时的速度为v1．对滑块与平板小车组成的系统，取向左为正方向，由动量守恒定律可知：mv0=（m+M）v1

对滑块，由动量定律可知：-μmgt=mv1-mv0

解得：v1=1m/s，μ=0.4

（2）解：对平板小车，由动能定理得：μmgx=Mv12

代入数据解得：x=0.5m

对滑块和平板小车的系统，由能量守恒定律得：mv02(m+M)v12＝μmgL

代入数据解得：L=2.5m

【知识点】动量与能量的综合应用一板块模型

【解析】【分析】（1）由于滑块与小车的系统不受外力，利用动量守恒定律可以求出共速的速度大小，结合动量定理可以求出动摩擦因数的大小；

（2）平板小车其摩擦力对其做功，利用动能定理可以求出小车滑行的距离；结合能量守恒定律可以求出平板小车的最短长度。

14．【答案】（1）解：从初始到两帮速度达到相同得过程中，两棒得系统动量守恒，有，根据能量守恒，整个过程产生得总热量为，设ab棒得速度变为初速度得时，cd棒得速度为，动量守恒可知，此时回路中得感应电动势和感应电流分别为，此时cd棒所受得安培力为，所以cd棒得加速度为，以上各式解得

（2）解：从初态到匀速，设通过总电量为q，总时间为，有：，对ab棒根据动量定理得：，解得：；而感应电动势：，感应电流：，通过的电量：，联立解得：，所以相对位移为：

【知识点】电磁感应中的电路类问题

【解析】【分析】（1）利用动量守恒和能量守恒可以求出两棒产生的焦耳热；利用动量守恒结合牛顿第二定律可以求出加速度的大小；

（2）利用动量定理结合电流的表达式可以求出电荷量的大小；利用感应电动势结合欧尼定律可以求出两棒的相对位移大小。

15．【答案】解：(a)以气缸为对象（不包括活塞）列气缸受力平衡方程p1S=Mg+p0S

解之得p1=3×105Pa

(b)当活塞恰好静止在气缸缸口AB处时，缸内气体温度为T2，压强为p2，此时仍有p2S=Mg+p0S

由题意知缸内气体为等压变化，对这一过程研究缸内气体，由状态方程得

所以T2=2T1=600K

故t2=(600－273)℃=327℃

【知识点】理想气体与理想气体的状态方程

【解析】【分析】（1）以汽缸为对象处于静止，利用汽缸的平衡方程可以求出气体压强的大小；

（2）当活塞恰好处于汽缸缸口处时，利用活塞的平衡条件可以判别气体发生等压变化；利用气体等压变化的状态方程可以求出气体末状态的温度。

16．【答案】解：光线从P点入射，经过面MON恰好发生全反射，说明在MON面的入射角等于临界角C，由几何关系求出临界角进而求出折射率；由几何关系求出光线在P点的入射角，由折射定律求折射角，由几何关系求出光线在透明物中传播的距离，求出光线在透明物中传播的速度，从而求得传播时间．

①设透明半球体的临界角为C，光路如图所示：

则由几何关系有：

又有：

解得：

②光在P点的入射角

设对应的折射角为r，则

解得：

光在透明半球体中的传播距离

光在透明半球体中的传播时间

光在透明半球体中的传播速度：

联立解得：

【知识点】光的折射及折射定律

【解析】【分析】本题主要考查了折射定律的应用，关键是掌握全反射的条件和临界角，要画出光路图，运用几何知识求解入射角与折射角，即可求解．

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四川省棠湖中学2023-2023学年高三上学期理综物理10月月考试卷

一、单选题

1．（2023高三上·四川月考）关于速度、加速度的关系，下列说法中正确的是

A．物体的加速度增大时，速度也增大

B．物体的速度变化越快，加速度越大

C．物体的速度变化越大，加速度越大

D．物体的加速度不等于零时，速度大小一定变化

【答案】B

【知识点】加速度

【解析】【解答】加速度与速度反向时，物体的加速度增大时，速度减小。A不符合题意。加速度描述物体速度变化的快慢，速度变化越快，加速度越大。B符合题意；物体的速度变化越大，即越大，根据加速度的公式，加速度不一定越大，还取决于发生变化的时间的长短。C不符合题意。加速度不等于零时，表示物体的速度一定在变化，而速度大小不一定变化。比如匀速圆周运动。D不符合题意。

故答案为：B。

【分析】加速度描述物体速度变化的快慢，速度变化越快，加速度越大而加速度与速度没有直接关系，加速度不等于零时，表示物体的速度一定在变化．

2．（2023高三上·四川月考）下列说法正确的是

A．氢原子辐射出一个光子后，根据玻尔理论可知，氢原子的电势能减少，核外电子的运动的加速度增大，动能减小，原子能量减少

B．在衰变中会伴随着射线的产生，衰变方程为，其中射线是镤原子核放出的

C．是衰变方程

D．卢瑟福通过对阴极射线的研究提出了原子核式结构模型

【答案】B

【知识点】原子核的衰变、半衰期；α粒子的散射

【解析】【解答】根据玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，氢原子的电势能减小，核外电子的运动半径减小，加速度增大，动能变大，A不符合题意；γ射线是镤核从高能级向低能级跃迁时辐射出来的，B符合题意；是原子核的人工转变方程，C不符合题意；卢瑟福通过对α粒子散射试验的研究提出了原子核式结构模型，D不符合题意；

故答案为：B.

【分析】a衰变方程其反应物只有一个；氢原子辐射出光子后期电子轨道半径变小，其电势能减少动能增大；卢瑟福利用a粒子的散射实验提出了原子的核式结构。

3．（2023高一上·金华期末）如图，一物块在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直线运动．若保持F的大小不变，而方向与水平面成60°角，物块也恰好做匀速直线运动．物块与桌面间的动摩擦因数为（）

A．2－B．C．D．

【答案】C

【知识点】共点力平衡条件的应用

【解析】【解答】当拉力水平时，物体匀速运动，则拉力等于摩擦力，即：，当拉力倾斜时，物体受力分析如图

由平衡条件得：，，又，得摩擦力为：，联立解得：，

故答案为：C.

【分析】利用物体的平衡方程可以求出动摩擦因数的大小。

4．（2023高三上·辽宁月考）如图所示，固定在地面上的半圆轨道直径ab水平，质点P与半圆轨道的动摩擦因数处处一样，当质点P从a点正上方高H处自由下落，经过轨道后从b点冲出竖直上抛，上升的最大高度为，空气阻力不计．当质点下落再经过轨道a点冲出时，能上升的最大高度h为（）

A．不能从a点冲出半圆轨道

B．能从a点冲出半圆轨道，但

C．能从a点冲出半圆轨道，但

D．无法确定能否从a点冲出半圆轨道

【答案】B

【知识点】动能定理的综合应用

【解析】【解答】质点第一次在槽中滚动过程，由动能定理得：，为质点克服摩擦力做功大小，解得：，即第一次质点在槽中滚动损失的机械能为，由于第二次小球在槽中滚动时，对应位置处速度变小，因此槽给小球的弹力变小，摩擦因数不变，所以摩擦力变小，摩擦力做功小于，机械能损失小于，因此小球再次冲出a点时，能上升的高度大于零而小于，ACD不符合题意，B符合题意．

故答案为：B

【分析】对小球第一次的运动过程应用动能定理求解克服摩擦力做功，当小球的速度减小时，摩擦力做的功也减小，再利用动能定理求解上升高度。

5．（2023高三上·四川月考）2023年4月，我国成功发射的“天舟一号”货运飞船与“天宫二号”空间实验室完成了首次交会对接，对接形成的组合体仍沿天宫二号原来的轨道（可视为圆轨道）运行．“天宫二号”到地球表面的距离约为393km．则下列说法正确的是

A．组合体周期大于地球自转周期

B．组合体与“天宫二号”单独运行相比，速率变大

C．组合体的向心加速度小于地面重力加速度

D．若实现交会对接，“天舟一号”先在比空间实验室半径小的轨道上减速，减速后飞船逐渐靠近空间实验室，两者速度接近时实现对接

【答案】C

【知识点】万有引力定律及其应用

【解析】【解答】地球自转的周期等于同步卫星的周期，而组合体的高度远小于同步卫星的高度，则组合体的周期小于同步卫星的周期，则组合体周期小于地球自转周期，A不符合题意；组合体与“天宫二号”单独运行都是在相同的轨道上，速率不变，B不符合题意；根据可知，组合体的向心加速度小于地面重力加速度，C符合题意；若实现交会对接，“天舟一号”先在比空间实验室半径小的轨道上加速，加速后飞船逐渐靠近空间实验室，两者速度接近时实现对接，D不符合题意；

故答案为：C.

【分析】利用同步卫星和组合体的半径大小可以比较周期的大小；利用组合体的轨道半径不变可以判别线速度大小不变；利用引力提供向心力可以比较向心加速度的大小；天舟一号要做离心运动变轨需要进行加速而不是减速。

二、多选题

6．（2023·全国Ⅲ卷）地下矿井中的矿石装在矿车中，用电机通过竖井运送至地面。某竖井中矿车提升的速度大小v随时间t的变化关系如图所示，其中图线①②分别描述两次不同的提升过程，它们变速阶段加速度的大小都相同；两次提升的高度相同，提升的质量相等。不考虑摩擦阻力和空气阻力。对于第①次和第②次提升过程，（）

A．矿车上升所用的时间之比为4：5

B．电机的最大牵引力之比为2：1

C．电机输出的最大功率之比为2：1

D．电机所做的功之比为4：5

【答案】A,C

【知识点】对单物体(质点)的应用；功的计算；功率及其计算；运动学v-t图象

【解析】【解答】设第②次所用时间为t，根据速度图象的面积等于位移（此题中为提升的高度）可知，×2t0×v0=×（t+3t0/2）×v0，解得：t=5t0/2，所以第次和第次提升过程所用时间之比为2t0∶5t0/2=4∶5，选项A符合题意；由于两次提升变速阶段的加速度大小相同，在匀加速阶段，由牛顿第二定律，F-mg=ma，可得提升的最大牵引力之比为1∶1，选项B不符合题意；由功率公式，P=Fv，电机输出的最大功率之比等于最大速度之比，为2∶1，选项C符合题意；加速上升过程的加速度a1=，加速上升过程的牵引力F1=ma1+mg=m(+g)，减速上升过程的加速度a2=-，减速上升过程的牵引力F2=ma2+mg=m(g-)，匀速运动过程的牵引力F3=mg。第次提升过程做功W1=F1××t0×v0+F2××t0×v0=mgv0t0；第②次提升过程做功W2=F1××t0×v0+F3×v0×3t0/2+F2××t0×v0=mgv0t0；两次做功相同，D不符合题意。

故答案为：AC

【分析】由速度时间图像的面积表示位移可求出第②次的时间结合题意求出时间之比。由牛顿第二定律，F-mg=ma，可得提升的最大牵引力之比。由P=Fv可得最大功率之比。由题意结合做功的表达式分别求出两种情况下各段牵引力做功情况，从而求出电机做功之比。

7．（2023高三上·四川月考）如图所示，匀强电场的方向与长方形abcd所在的平面平行，，ab=3cm，电子从a点运动到b点的过程中，电场力做的功为4.5eV；电子从a点运动到d点的过程中克服电场力做功为4.5eV，以a点的电势为电势零点，下列说法正确的是（）

A．c点的电势为3V

B．b点的电势为4.5V

C．该匀强电场的场强方向为由b点指向d点

D．该匀强电场的场强大小为300V/m

【答案】B,D

【知识点】匀强电场电势差与场强的关系；电场力做功

【解析】【解答】A、B项：电子从a点运动到B点的过程中，电场力做的功为4.5eV，即，由于，解得，同理可得：

，解得，根据，即，代入数据解得：，A不符合题意，B符合题意；

C项：由AB项分析可知，a、c两点的电势相等，所以ac连线为匀强电场中的等势线，根据电场线与等势线垂直，C不符合题意；

D项：过d点作ac的垂线，设垂足为f，由几何关系可得af=ad，根据，D符合题意．

故答案为：BD

【分析】利用电场力做功可以求出电势差的大小，结合a点的电势大小可以求出其他点电势的大小；利用等势面可以求出电场的方向；利用电势差和场强的关系可以求出场强的大小。

8．（2023高三上·四川月考）如图所示，xOy坐标系的第一象限内分布着垂直纸面向里的有界匀强磁场B=0.5T，磁场的右边界是满足y=x2(单位：m)的抛物线的一部分，现有一质量m=1×10－6kg，电荷量q=2×10－4C的带正电粒子(重力不计)从y轴上的A点(0，0.5m)沿x轴正向以v0射入，恰好不从磁场右边界射出，则（）

A．粒子在磁场中做逆时针圆周运动

B．粒子到达磁场边界的位置坐标为(3m，1.5m)

C．粒子在磁场中运动的速率为2×102m/s

D．粒子从A点到磁场右边界的运动时间为×10－2s

【答案】A,C,D

【知识点】左手定则；带电粒子在匀强磁场中的运动

【解析】【解答】A．根据左手定则可知粒子在磁场中做逆时针圆周运动，A符合题意；

B．设粒子到达磁场边界的位置坐标为，粒子在磁场中做圆周运动的半径为，则有粒子在磁场中做圆周运动的圆心的位置坐标为，根据数学知识可知：，，粒子到达磁场边界的切线斜率为，联立解得：，，，B不符合题意；

C．根据洛伦磁力提供向心力可得，粒子在磁场中运动的速率为：，C符合题意；

D．粒子从A点到磁场右边界的圆周运动的圆心角为，粒子从A点到磁场右边界的运动时间为：，D符合题意．

故答案为：ACD

【分析】利用左手定则可以判别粒子的偏转方向；利用几何关系可以求出粒子到达磁场边界的坐标；利用几何关系结合牛顿第二定律可以求出粒子速率的大小；利用圆心角的大小可以求出粒子运动的时间大小。

9．（2023高三上·四川月考）对于分子动理论和物体内能的理解，下列说法正确的是（）

A．温度高的物体内能不一定大，但分子平均动能一定大

B．外界对物体做功，物体内能一定增加

C．悬浮颗粒越小布朗运动越显著，温度越高布朗运动越剧烈

D．当分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而减小

E．夏天荷叶上小水珠呈球状，是由于液体表面张力使其表面积具有收缩到最小趋势的缘故

【答案】A,C,E

【知识点】布朗运动；物体的内能；改变内能的两种方式

【解析】【解答】内能取决于物体的温度、体积和物质的量；温度高的物体内能不一定大，但分子平均动能一定大，A符合题意；外界对物体做功的同时如果向外界放出热量，则物体的内能就不一定增大，B不符合题意；悬浮颗粒越小布朗运动越显著，温度越高布朗运动越剧烈，C符合题意；当分子间作用力表现为斥力时，当分子间距离的减小时，分子力做负功，分子势能增大，D不符合题意；夏天荷叶上小水珠呈球状，是由于液体表面张力使其表面积具有收缩到最小趋势的缘故，E符合题意；

故答案为：ACE.

【分析】温度决定平均动能的大小；物体的内能大小由做功和热传递两种途径决定；当分子间作用力为斥力时，分子势能的大小随距离的减小而增大。

10．（2023高三上·四川月考）图（a）为一列简谐横波在t=2s时的波形图，图（b）为媒质中平衡位置在x=1.5m处的质点的振动图像，P是平衡位置为x=2m的质点，下列说法正确的是（）

A．波速为0.5m/s

B．波的传播方向向左

C．0~2s时间内，P运动的路程为1m

D．0~2s时间内，P质点振动方向会发生变化

E．当t=7s时，P恰好回到平衡位置

【答案】A,B,E

【知识点】横波的图象

【解析】【解答】A.由图（a）可知该简谐横波波长为2m，由图（b）知周期为4s，则波速为

A符合题意；

B.根据图（b）的振动图象可知，在x=1.5m处的质点在t=2s时振动方向向下，所以该波向左传播，B符合题意；

CD.由于t=2s时，质点P在波谷，且2s=0.5T，所以在0～2s时间内，质点P由波峰到波谷向下振动，方向没有发生变化，质点P的路程为2A=8cm，CD不符合题意；

E.波的周期为4s，t=7s时，P从2s到7s经历时间t=5s=1T，所以P点应恰好回到了平衡位置，E符合题意。

故答案为：ABE

【分析】利用波长和周期可以求出波速的大小；利用质点的振动方向可以判别波的传播方向；利用周期结合质点的振幅可以求出质点运动的路程和振动的方向。

三、实验题

11．（2023高三上·四川月考）一同学用如图甲所示实验装置（打点计时器、纸带图中未画出）探究在水平固定的长木板上物体加速度随着外力变化的关系．分别用不同的重物P挂在光滑的轻质滑轮上，使平行于长木板的细线拉动长木板上的物体A，由静止开始加速运动（纸带与打点计时器之间的阻力及空气阻力可忽略）．实验后将物体A换成物体B重做实验，进行数据处理，分别得到了物体A、B的加速度a与轻质弹簧秤弹力F的关系图象如图丙A、B所示．

（1）由图甲判断下列说法正确的是_____

A．实验时应先接通打点计时器的电源，后释放物体P

B．弹簧秤的读数F即为物体A或B受到的合外力

C．实验中物体A或B的质量应远大于重物P的质量

D．弹簧秤的读数始终是重物P的重力的一半

（2）该同学实验时将打点计时器接到频率为50HZ的交流电源上，某次得到一条纸带，打出的部分计数点如图乙所示（每相邻两个计数点间还有4个点，图中未画出）．s1=3.61cm，s2=4.41cm，s3=5.19cm，s4=5.97cm，s5=6.78cm，s6=7.58cm．则小车的加速度a=m/s2（结果保留两位有效数字）．

（3）该同学研究得到的两物体的a—F的关系图象，发现两个物体的质量不等，且mAmB(选填“大于”或“小于”)

【答案】（1）A

（2）0.79

（3）小于

【知识点】牛顿第二定律

【解析】【解答】(1)A项：实验时为了能使打点计时器打点稳定，应先通打点计时器的电源，后释放物体P，A符合题意；

B项：弹簧秤示数即为细线的拉力，但A或B还受木板的摩擦，B不符合题意；

C项：本实验中细线的拉力可直接通过弹簧秤读出，所以不要物体A或B的质量应远大于重物P的质量，C不符合题意；

D项：只有当P处于平衡状态时，弹簧秤的读数始终是重物P的重力的一半，D不符合题意．(2)交变电流的频率为50Hz，所以周期为0.02s，每相邻两个计数点间还有4个点，图中未画出，所以相邻计数点的时间间隔为0.1s，利用逐差法可知，，代入数据可得：；(3)根据实验原理得，，即直线的斜率表示质量的倒数，由图可知，A直线斜率更大，所以A物体质是更小．

【分析】（1）弹簧测力计只能显示拉力的大小不是A或B的合力大小；实验有弹簧测力计可以读出拉力的大小不需要满足质量要求；由于重物P做加速运动，所以拉力的大小不等于重力大小的一半；

（2）利用逐差法可以求出加速度的大小；

（3）利用图像斜率可以比较物体的质量大小。

12．（2023·重庆模拟）某同学利用如图所示电路测电压表内阻。所用实验器材有：电源E(内阻不计)，电阻箱R(最大阻值为9999Ω)，待测电压表，开关S，导线若干。

实验时，先按电路图连好器材，调节电阻箱接入电路阻值，将相应电压表读数记录在表格中。

（1）请在如图中的－R坐标图中标出坐标点并绘出图线。

（2）根据图线可确定电压表内阻RV＝Ω，还可确定电源电动势E＝V。(计算结果保留2位有效数字)

【答案】（1）

（2）3.0；

【知识点】电阻的测量

【解析】【解答】(1)根据表格描点做图如图所示：

；(2)根据闭合回路欧姆定律得：

变形得

由坐标图象可得截距为b＝0.33

斜率为

解得

【分析】（1）利用表格数据进行描点连线；

（2）利用闭合电路的欧姆定律结合图像斜率和截距可以求出电动势和电压表的内阻大小。

四、解答题

13．（2023高三上·四川月考）如图所示，质量m=1kg的滑块，以v0=5m/s的水平初速度滑上静止在光滑水平面的平板小车，若小车的质量M=4kg，平板车足够长，滑块在平板小车上滑移1s后相对小车静止。取g=10m/s2。求：

（1）滑块与平板小车之间的动摩擦因数μ；

（2）滑块相对小车静止时小车在地面上滑行的位移x及平板小车所需的最短长度L。

【答案】（1）解：设滑块与平板小车相对静止时的速度为v1．对滑块与平板小车组成的系统，取向左为正方向，由动量守恒定律可知：mv0=（m+M）v1

对滑块，由动量定律可知：-μmgt=mv1-mv0

解得：v1=1m/s，μ=0.4

（2）解：对平板小车，由动能定理得：μmgx=Mv12

代入数据解得：x=0.5m

对滑块和平板小车的系统，由能量守恒定律得：mv02(m+M)v12＝μmgL

代入数据解得：L=2.5m

【知识点】动量与能量的综合应用一板块模型

【解析】