2023-2024年山东省威海市乳山市银滩中学高三上学期10月月考物理试题（解析版）

2023-2024学年度第一学期高三10月模块考试物理试题本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。满分100分，考试时间90分钟。考试结束后，将答卷纸和答题卡一并交回。第Ⅰ卷（共40分）注意事项：1．答题前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的班级、姓名、座号、准考证号填写在答题卡和试卷规定的位置上，并将答题卡上的考号、科目、试卷类型涂好。2．第Ⅰ卷每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号，答案不能答在试卷上。3．第Ⅱ卷必须用0.5毫米黑色签字笔在答卷纸各题的答题区域内作答；不能写在试题卷上，不按以上要求作答的答案无效。一、单选1.质点从P点到Q点做匀变速曲线运动，轨迹如图所示，运动到N点时速度方向与加速度方向互相垂直。下列说法中正确的是（）A.M点的速率比N点小B.M点的加速度比N点小C.P点的加速度方向与速度方向平行D.从P到Q的过程中加速度方向与速度方向的夹角一直减小【答案】D【解析】【详解】A．由题意可知质点运动到N点时速度方向与加速度方向恰好互相垂直，速度沿N点轨迹的切线方向，则知加速度方向向左，合外力也向左，质点做匀变速曲线运动，合外力恒定不变，质点由M到N过程中，合外力做负功，由动能定理可得，M点的速度比N点速度大，故A错误；B．质点做匀变速曲线运动，则有加速度不变，所以质点经过M点时的加速度与N点相同，故B错误；C．P点的速度方向沿该点的切线方向，由上分析可知加速度方向向左，所以P点的加速度方向与速度方向不平行，故C错误；D．质点从P到Q的过程中加速度方向与速度方向的夹角一直减小，故D正确。故选D。2.北京时间2021年10月16日6时56分，神舟十三号载人飞船采用自主快速交会对接模式成功对接于空间站天和核心舱径向端口，翟志刚、王亚平、叶光富三名航天员成功进驻空间站天和核心舱，开始中国迄今时间最长的载人飞行。已知空间站轨道离地面的高度约为地球半径的，绕地球飞行的轨道可视为圆轨道。下列说法正确的是（）A.空间站在轨道上运行的线速度大于B.空间站在轨道上运行的加速度小于地面重力加速度gC.对接后，空间站由于质量增大，轨道半径将变小D.若已知空间站的运行周期、地球半径和引力常量G，可求出空间站质量【答案】B【解析】【详解】A．是绕地球运行的最大环绕速度，故空间站在轨道上运行的线速度小于，故A错误；B．根据离地面越高，加速度越小，故空间站在轨道上运行的加速度小于地面重力加速度g，故B正确；C．根据对接后，空间站速度不变，轨道半径不变，故C错误；D．根据根据题意，可以知道轨道半径，运行周期和引力常量G，只能求出地球质量，而不能求出空间站质量，故D错误。故选B3.如图甲、乙、丙分别为商场里的厢式电梯、台阶式电梯和斜面电梯，小明在逛商场时先后随三部电梯以相同速率上楼，在匀速运行过程中下列说法正确的是（）A.三种情况电梯对小明均没有摩擦力作用B.甲与丙电梯对小明均没有摩擦力的作用C.乙和丙中弹力对小明都不做功D.甲中小明所受弹力做功的功率大于乙中弹力的功率【答案】D【解析】【详解】AB．匀速运行过程中，甲乙电梯中小明的重力和电梯对小明的支持力平衡，摩擦力为零，丙电梯对小明有沿斜面向上的摩擦力作用，故AB错误；CD．根据平衡条件可知，甲与乙中小明所受弹力大小相等，都等于其重力大小，甲电梯的速度竖直向上，与弹力的夹角为0°，乙电梯的速度方向斜向上，由知，甲中小明所受弹力做功的功率大于乙中弹力的功率，故C错误，D正确。故选D。4.“魔盘”是游乐场中儿童喜闻乐见的娱乐设施。如图，为某型号“魔盘”侧视截面图，MN为中心竖直转轴，圆锥面母线与水平面间夹角为θ。可视为质点的儿童坐在“魔盘”的锥面上，“魔盘”从静止开始转动，转速缓慢增大。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是（）A.“魔盘”加速转动且儿童未发生滑动时，儿童受到的合外力方向水平指向转轴B.其他条件相同时，儿童的位置越靠下越容易滑动C.其他条件相同时，儿童的质量越小越容易滑动D.“魔盘”匀速转动且儿童未发生滑动时，“魔盘”转速越大，儿童受到摩擦力越小【答案】B【解析】【详解】A．在“魔盘”静止时，儿童受重力、垂直斜面的支持力和沿斜面向上的摩擦力，由力的平衡条件可知，儿童受力合力是零，“魔盘”转动时，由垂直斜面的支持力和沿斜面向上的摩擦力在指向转轴方向的合力提供向心力，“魔盘”加速转动且儿童未发生滑动时，说明“魔盘”速度没有达到最大值，即最大静摩擦力没有达到滑动摩擦力，则有儿童受到的合外力方向不是水平指向转轴，A错误；B．由向心力计算公式可知，当质量和角速度一定时，转动半径越大，所需向心力越大，因此其他条件相同时，儿童的位置越靠下转动半径越大，所需向心力越大，越容易滑动，B正确；C．其他条件相同时，由向心力公式，儿童的质量越小需要的向心力越小，越不容易滑动，C错误；D．“魔盘”匀速转动且儿童未发生滑动时，“魔盘”转速越大，需要的向心力越大，儿童受到的摩擦力越大，D错误。故选B。5.第24届冬季奥运会于2022年2月4日在北京和张家口联合举行，跳台滑雪是冬奥会中最具观赏性的项目之一，北京跳台滑雪赛道“雪如意”如图甲所示，其简化图如图乙所示，跳台滑雪赛道由助滑道AB，着陆坡BC，减速停止区CD三部分组成，B点处对应圆弧半径为R=50m。比赛中质量m=50kg的运动员从A点由静止下滑，运动到B点后水平飞出，落在着陆坡的C点，已知运动员在空中的飞行时间为4.5s，着陆坡的倾角θ=37°，重力加速度g=10m/s²，忽略空气阻力影响，则（）A.运动员从B点水平飞出的速度大小为60m/sB.运动员从B点飞出后离斜面最远时速度大小为45m/sC.运动员从B点飞出后经3s离斜面最远D.运动员在B点对轨道的压力为1400N【答案】D【解析】【详解】A．运动员从B点水平飞出后做平抛运动，因此有联立解得故A错误；B．运动员从B点飞出后离斜面最远时速度方向与斜面平行，则有联立解得故B错误；C．运动员从B点飞出后离斜面最远时，竖直方向有解得故C错误；D．运动员在B点飞出前在做圆周运动，根据牛顿第二定律有解得根据牛顿第三定律，运动员在B点对轨道的压力与轨道对运动员的支持力相等，故D正确。故选D。6.如图所示，半径为R的半球形陶罐，固定在可以绕竖直中心轴OO'匀速转动的水平转台中央处。质量为m的小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，此时小物块受到的摩擦力恰好为0，且它和O点的连线与OO'之间的夹角θ为60°，重力加速度为g。此时转台转动的角速度大小为（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【详解】当小物块受到的摩擦力是0时，设小物块随陶罐转动的角速度为，由小物块的重力与陶罐的支持力的合力提供向心力，由牛顿第二定律则有解得A正确，BCD错误。故选A。7.如图甲，将一小球从地面以某一初速度v0竖直向上抛出，取地面为零重力势能参考面，小球的机械能E0和重力势能Ep随小球离开地面的高度h变化关系图像如图乙。重力加速度g=10m/s2，下列说法正确的是（）A.小球从地面抛出的初速度B.小球所受空气阻力大小为小球自身重力的C.从抛出开始，小球经1s时间上升到最高点D.小球离地面高度h=3m时，小球的动能Ek=25J【答案】D【解析】【详解】A．由题图可知，在h=0时，小球的机械能E0=100J，重力势能Ep=0，可知小球的动能为100J，h=4m，重力势能Ep=80J，由解得由动能的计算公式，可得A错误；B．当无空气阻力时，小球上升的高度为当有空气阻力时，小球上升的高度为4m，则有由牛顿第二定律可得可知小球所受空气阻力大小为小球自身重力的，B错误；C．小球从抛出开始到最高点所用时间C错误；D．小球离地面高度h=3m时，小球的速度为小球的动能为D正确。故选D。8.如图所示，水平平台与水平细杆间的高度差为H，质量为M的物块放在水平台上，质量为M的小球套在水平杆上，物块和小球通过小滑轮用轻质细线相连，滑轮右侧细线恰好竖直。现用一水平恒力F由静止沿杆拉动小球，物块始终在水平平台上，不计一切摩擦。则小球前进2H时，物块的速度为（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【详解】小球从平台的边缘处由静止向右运动2H时，设小球的速度为v，此时轻质细线与水平方向夹角为θ，如图所示，由图可知则有小球沿绳子方向的分速度等于物块的速度，则有物块的速度为对物块和小球组成的系统，用动能定理可得ABC错误，D正确。故选D。二、多选9.喷淋装置将水沿不同方向喷出，其中A、B两个水珠的运动轨迹如图所示，不计空气阻力。由图可知（）A.空中运动时间A水珠较长B.最高点速度B水珠较大C.落地速度B水珠较大D.若两水珠同时喷出，则有可能在轨迹相交处相遇【答案】AB【解析】【详解】A．抛体运动中，将运动分解到水平方向和竖直方向，在竖直方向上，上升的高度越大，竖直分速度越大，运动时间越长，可知A水珠在空中运动的时间较长，A正确；B．抛体运动在水平方向上做匀速运动，根据由于水珠B运动的时间短而射程远，因此B的水平分速度较大，即在最高点速度B水珠速度较大，B正确；C．落地时A的竖直分速度较大，而B的水平分速度较大，因此无法比较两者落地时合速度的大小关系，C错误；D．由于水平分速度和竖直分速度不同，运动到交点的时间不同，若两水珠同时喷出，则不可能在轨迹相交处相遇，D错误。故选AB。10.如图甲所示，为测定物体冲上粗糙斜面能达到的最大位移x与斜面倾角θ的关系，将某一物体每次以不变的初速率v0沿足够长的斜面向上推出，调节斜面与水平方向的夹角θ，实验测得x与斜面倾角θ的关系如图乙所示，重力加速度取g＝10m/s2。根据图像可求出（）A.物体的初速度是8m/sB.物体与斜面间的动摩擦因数μ为0.75C.当斜面倾角θ=45时，物体在斜面上能达到的位移最小D.物体在斜面上能达到的位移x的最小值是1.44m【答案】BD【解析】【详解】A．由图可知，当夹角为时，位移为1.80m，根据竖直上抛运动公式可得解得A错误；B．当夹角为时，由动能定理可得解得B正确；CD．根据动能定理，有解得即当即时，位移x取到最小xmin=1.44mC错误；D正确。故选BD。11.如图所示，一倾角为θ的传送带由电动机带动，始终保持速率v匀速运动，质量为m的物块从传送带底端以平行于传动带斜向上的速度释放，物块与传送带间的动摩擦因数为μ=0.5，物块到达传送带顶端时速度恰好为v。已知重力加速度为g=10m/s2，，则在物块从传送带底端运动到传送带顶端的过程中，下列说法正确的是（）A.物块运动的时间为0.1sB.传送带克服摩擦力做的功为C.系统因运送物块增加的内能为D.电动机因运送物块多做的功为【答案】BC【解析】【详解】A．由，，可得，由牛顿第二定律可得物块运动的加速度物块运动的时间为由于速度大小未知，故物块运动的时间不可求出，故A错误；B．物块与传送带间摩擦力大小由匀变速直线运动公式，得物块的位移又物块的位移物块从传送带底端运动到传送带顶端的过程中，传送带的位移传送带克服摩擦力做的功为故B正确；C．系统因运送物块增加的内能为故C正确；D．对滑块，增加的机械能为电动机因运送物块多做的功等于系统摩擦产生的内能和物块机械能的增加量故D错误。故选BC。12.如图所示，在倾角为的粗糙斜面上，质量为的滑块（视为质点）从点由静止下滑到点时接触轻弹簧，至点速度减为零，点、间的距离为，滑块在点的重力势能为0，用表示滑块下滑的位移，表示滑块的动能，表示滑块的机械能，则在滑块下滑过程中，下列图像正确的是（）A. B. C. D.【答案】BC【解析】【详解】AB．滑块从a到b，由动能定理可得此过程中，Ek-x图像的斜率不变，由b到c过程中，弹簧的弹力逐渐增大，当弹力等于时，合力为0，滑块动能最大，之后作减速运动，动能变小，故A错误，B正确；CD．E-x图像斜率表示除G外其他力的合力，ab段合力为，bc段合力为与弹力之和，弹力逐渐增大，斜率逐渐增大，故C正确，D错误。故选BC。13.在“验证力的平行四边形定则”实验中，用到的实验器材有：带钉子的木板、白纸、图钉、弹簧测力计2个、带2个细绳套的橡皮条，刻度尺等，实验情形如图甲所示。（1）如图甲中弹簧测力计的读数是______N。（2）下列说法正确的是______。A.实验采取的研究方法是控制变量法B.同一次实验中每次拉橡皮条时都应该把橡皮条与细绳结点拉至同一位置O点C.在绳下的纸上用笔画出两个点确定力的方向，两个点的距高尽量远些D.在图乙中，以和为邻边构建平行四边形，对角线F方向一定是连线的方向（3）若保持弹簧测力计B的拉力方向不变，并适当减小的大小，为保证结点的位置不变且两细绳的夹角始终小于，弹簧测力计C的拉力应______（填“增大”“减小”或“不变”）。【答案】①.3.70②.BC③.增大【解析】【分析】【详解】(1)[1]图甲中弹簧测力计的读数是3.70N。(2)[2]A．本实验采用的是等效替代法，A错误；B．同一次实验中每次拉橡皮条时都应该把橡皮条与细绳的结点拉至同一位置O点，以保证作用效果相同。B正确；C．在绳下的纸上用笔画出两个点确定力的方向，两个点的距高尽量远些，以减小确定力的方向的误差。C正确；D．在图乙中，以和为邻边构建平行四边形，对角线F的方向不一定是连线的方向，因为有实验误差。D错误。故选BC。(3)[3]受力图如图在保证合力不变的情况下，两细绳成锐角，减小的大小而方向不变，则弹簧测力计C的拉力应增大。14.某同学利用图示装置来研究机械能守恒问题，设计了如下实验。A、B是质量均为m的小物块，C是质量为M的重物，A、B间由轻弹簧相连，A、C间由轻绳相连。在物块B下放置一压力传感器，重物C下放置一速度传感器，压力传感器与速度传感器相连。整个实验中弹簧均处于弹性限度内，重力加速度为g。实验操作如下：a.开始时，系统在一外力作用下保持静止，细绳拉直但张力为零。现释放C，使其向下运动，当压力传感器示数为零时，速度传感器测出C的速度为v。b.在实验中保持A、B质量不变，改变C的质量M，多次重复a。回答下列问题：（1）该实验中，M和m大小关系必需满足Ｍ_________m（选填“小于”、“等于”或“大于”）（2）为便于研究速度v与质量M的关系，每次测C的速度时，C已下降的高度应_________（选填“相同”或“不同”）（3）根据所测数据，为更直观地验证机械能守恒定律，应作出_________（选填“”、“”、或“”）图线。（4）根据（3）问的图线，若图线在纵轴上截距为b，则弹簧的劲度系数为_________（用题给的已知量表示）。【答案】①.大于②.相同③.④.【解析】【详解】（1）[1]要使压力传感器的示数为零，弹簧需从压缩状态变成伸长状态，因此重物C要能拉动物块A，所以M要大于m。（2）[2]开始弹簧处于压缩状态，有压力传感器为零时，弹簧的拉力为此时弹簧从压缩到伸长的变化量为则不论重物C质量是多少，要使压力传感器示数为零，A物块上升，此时重物C下降，得重物C下降的高度相同。（3）[3]取AC及弹簧为一个系统，弹簧压缩和伸长前后形变量相同，则根据机械能守恒定律有整理得所以为得到线性关系图线，应作出图线。（4）[4]根据上面表达式可得解得15.如图所示，北京冬奥滑雪运动员通过助滑道加速后从跳台起跳，最后落在着落坡上。已知着落坡倾角为（，），运动员起跳时速度大小为，方向与着落坡垂直。不计空气阻力，重力加速度为g，求：（1）起跳后运动员在最高点速度v的大小；（2）运动员在空中运动的时间t。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）起跳后运动员在水平方向做匀速直线运动，当竖直方向速度减为零时，运动员运动到最高点，则起跳后运动员在最高点速度v的大小为（2）将运动员在空中的运动分解为水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的竖直上抛运动，运动员在空中运动时间为t，则水平方向位移为规定竖直向下为正，竖直方向位移为由几何关系联立解得，运动员在空中运动的时间16.紧靠在一起的甲、乙两小物块停放在水平地面上，甲距左侧竖直墙壁。某时刻使甲、乙同时获得相反方向的速度，大小分别为、，整个过程中，甲的加速度大小为，乙的加速度大小为。不计甲与竖直墙壁的碰撞时间，碰撞前后的速度大小不变。求：（1）甲、乙间的最大距离；（2）乙停止运动时两者间的距离。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）由题意知，甲、乙两物体均做匀减速直线运动，甲与墙壁碰撞前由得，甲与墙壁碰撞前的速度为故碰撞时距离最大又得1s内乙的位移为解得此时，甲乙间的距离最大（2）甲运动时间为乙运动时间为因，故乙停止运动时甲早已停止运动，甲碰后运动位移为，乙的位移为，停止时两者间距为得17.如图所示为一货物传送装置示意图。轻质弹簧下端固定在斜面底端，上端连接质量不计的装置P，P静置于B点，小车载着货物从斜面顶端A点无初速滑下，第一次下滑到B点时撞击P，与P一起压缩弹簧，当速