2023-2024学年吉林省长春市二中高三上学期10月月考物理试题及答案

吉林省长春市第二中学2023-2024学年高三上学期第二次调研测试物理试题1.北宋文学家欧阳修有句名言：任其事必图其效；欲责其效，必尽其方。这句话的意思是：承担一工作，必定要考虑工作的成效，想要求得工作的成效，尽可能采用好的方式方法。学习和研究物理问题更加需要科学思想方法的指引，对下面列举的物理研究过程采用的思想方法，其中认识正确的是（ꢀꢀ）A.瞬时速度概念的建立体现了等效替代的方法B.质点概念的引入运用了理想化模型的方法C.探究加速度与力、质量的关系的实验，采用了理想实验的方法xtFvaD.速度、加速度的定义都运用了比值定义法m学科网（北京）股份有限公司2.用卡车运输质量为m的匀质圆筒状工件，为使工件保持固定，将其置于两光滑斜面之间，如图所示．两斜面I、Ⅱ固定在车上，倾角分别为30°和60°．重力加速度为g．当卡车沿平直公路匀速行驶时，圆筒对斜面I、Ⅱ压力的大小分别为F、F，则123333A.1=，2=B.1=D.1=，2=32231331C.F=，F=，F=21222223.如图（a图（b）所示，其轨迹在同一竖直平面内，抛出点均为O，且轨迹交于点，抛出时谷粒1和谷粒的初P2v1v和2vv2速度分别为，其中方向水平，方向斜向上。忽略空气阻力，关于两谷粒在空中的运动，下列1说法正确的是（）vB.谷粒2在最高点的速度小于1A.谷粒1的加速度小于谷粒2的加速度C.两谷粒从O到P的运动时间相等D.两谷粒从O到P的平均速度相等4.“夸父一号”卫星全称先进天基太阳天文台（ASO-S“夸父一号”绕地球做匀速圆周运动，运行在距离地面高度约为地球同步卫星相比，“夸父一号（ꢀꢀ）720km的太阳同步晨昏轨道上，如图所示。与A.周期小B.线速度小C.加速度小D.万有引力小5.1932年，查德威克用未知射线轰击氢核，发现这种射线是由质量与质子大致相等的中性粒子（即中子）vv1v和。设碰撞2组成。如图，中子以速度分别碰撞静止的氢核和氮核，碰撞后氢核和氮核的速度分别为0为弹性正碰，不考虑相对论效应，下列说法正确的是（ꢀꢀ）A.碰撞后氮核的动量比氢核的小B.碰撞后氮核的动能比氢核的小vvv大于2v0C.6.一种升降电梯的原理如图所示，A为电梯的轿厢，B为平衡配重。在某次运行时AB的质量M1000kg和m800kg大于D.21分别为。A、B由跨过轻质滑轮的足够长轻质缆绳连接。电动机通过牵引绳向下拉配重B，使得电梯的轿厢由静止开始向上运动（轿厢A、配重BP2kWg10m/s2保持不变。不计空气阻力和摩擦阻力，。在A向上运动过程中，则（ꢀꢀ）A.轿厢A先做匀加速直线运动，再做加速度减小的直线运动，最后做匀速直线运动v0.2m/smB.轿厢A能达到的最大速度C.轿厢A向上的加速度为a2m/s2时，配重B下端的牵引绳上拉力F5600ND.厢体A从静止开始到上升的高度为t5.25s7.水平面有一粗糙段AB长为s，其动摩擦因数与离A点距离x满足（kvv0作质点）第一次从A点以速度向右运动，到达B点时速率为v，第二次也以相同速度从B点向左运0动，则（ꢀꢀ）A.第二次也能运动到A点，但速率不一定为vB.第二次也能运动到A点，但第一次的时间比第二次时间长C.两次运动因摩擦产生的热量不相同2D.两次速率相同的位置只有一个，且距离A为s28.x随时间t的变化如图所示。下列说法正确的是（ꢀꢀ）tA.在时刻两车速度相等1tB.从0到时间内，两车走过的路程相等1tt2C.从到时间内，两车走过的路程相等1tt2D.在到时间内的某时刻，两车速度相等19.如图所示，一个半径为R的半圆形轨道竖直固定放置，直径POQ水平，轨道的内表面动摩擦因数为μ.一质量为m的小滑块(可看作质点)自P点正上方由静止释放，释放高度为R，小滑块恰好从P点进入轨道．小滑块滑到轨道最低点N时对轨道的压力为4mg，g为重力加速度的大小．用W表示小滑块从P点运动到N点的过程中克服摩擦力所做的功．则(ꢀꢀ)A.小滑块恰好可以到达Q点B.小滑块不能到达Q点1C.W＝mgR21D.W<mgR210.如图所示，传送带的水平部分ab长度为2m，倾斜部分bc长度为4m，bc与水平方向的夹角为37°。传送带沿图示顺时针方向匀速率运动，速率为2m/s。现将质量为m=1kg小煤块A从静止轻放到a处，它将被传送到c点，已知小煤块与传送带间的动摩擦因数为g=10m/s2，下列说法正确的是（ꢀꢀ）0.25，且此过程中煤块不会脱离传送带，A.小煤块从a点运动到b点的过程中，电动机多消耗的电能为4JB.小煤块从a点运动到c点所用的时间为2.2sC.从a点运动到c点的过程，小煤块和皮带间因摩擦而产生的热量为6JD.从a点运动到c点的过程，小煤块在传送带上留下的痕迹长度为2.8m11.小姚同学用如图甲所示装置做“探究加速度与力、质量关系”实验。①关于此实验的下列说法，正确的是__________。A．垫上木块是为了更好地使小车加速下滑B．补偿阻力时，应使小车拖着纸带但不挂槽码C．应调节滑轮高度使细线与小车轨道平行D．槽码质量应该和小车质量差不多，以减小相对阻力②图乙为某次实验得到的纸带，图中相邻计数点间还有4个点未画出，打点计时器频率为50Hz，则打下计数点4时小车的速度为__________m/s，由纸带可得小车运动的加速度为__________m/s2两位有效数字）③根据实验数据得到加速度与力的关系如图丙中实线所示，则可知所挂槽码质量不应超过__________（单A.22gB.30gC.50g12.某同学用图甲的装置验证机械能守恒定律。大小相同的两小球P、Q分别固定在轻杆两端，轻杆可绕固定于中点O的光滑水平轴在竖直面内转动，O点正下方有一光电计时器，小球通过计时器时其球心恰好与光电门等高。测得小球的直径为d，两球球心间的距离为L，P球质量是Q球质量的2倍。Q球质量为m，重力加速度为g。现将轻杆拉至水平位置并由静止释放，当P球第一次通过光电门时，计时器显示的遮光时间为t。回答下列问题：___________（1）用游标卡尺测量d时如图乙所示，则d；v（2）小球P经过光电门时速度的表达式为___________Ep（3）小球P通过最低点时，PQ系统重力势能的减小量___________，若此过程中P、Q构成的系统机械能守恒，则需要验证的关系式为___________13.如图所示，质量为M的木箱放在水平面上，木箱中的立杆上套着一个质量为m的小球，开始时小球在11杆的顶端，由静止释放后，小球沿杆下滑的加速度为重力加速的，即a=g，则小球在下滑的过程中：22（1）求小球所受的摩擦力；（2）求木箱对地面的压力。14.如图，四分之一光滑圆轨道固定于粗糙水平面上，紧靠轨道放一上表面粗糙的长木板，长木板上表面与轨道末端相切，轨道末端C点固定有大小不计的压力开关和长木板相连，当对开关的压力超过15N时触发压力开关，使长木板和圆轨道脱离．已知长木板长1m，圆轨道半径R＝1m，滑块和长木板的质量均为1kg，滑块与长木板间的动摩擦因数μ＝0.4，长木板与水平面间的动摩擦因数μ＝0.1，g取10m/s2.若12滑块从轨道上距离C点高h＝0.45m的位置由静止释放，求：(1)滑块到C点时对轨道压力的大小；(2)从滑块滑上木板到停止运动的过程中滑块的位移大小；(3)从滑块滑上木板到停止运动的过程中，地面、滑块、木板这个系统产生的总热量．15.如图所示，在水平地面上方固定一足够长水平轨道，质量为M的滑块套在水平轨道上，一不可伸长的m轻绳一端固定在滑块底部O点，另一端连接质量为的小球。已知O点到地面的高度为H，重力加速度g大小为，不计小球与滑块受到的空气阻力。现将小球拉至与O点等高的A处（A轻绳伸直后由静止释放。H（1）若水平轨道光滑，轻绳长度为，当小球摆动到最低点时，迅速剪断轻绳，小球运动一段时间2（2）若水平轨道粗糙，滑块受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，小球在摆动过程中，滑块始终保持静止：i.当小球所受重力的功率最大时，轻绳与水平方向的夹角的正弦值是多少？ii.滑块与水平轨道间的动摩擦因数至少是多少？吉林省长春市第二中学2023-2024学年高三上学期第二次调研测试物理试题1.北宋文学家欧阳修有句名言：任其事必图其效；欲责其效，必尽其方。这句话的意思是：承担一工作，必定要考虑工作的成效，想要求得工作的成效，尽可能采用好的方式方法。学习和研究物理问题更加需要科学思想方法的指引，对下面列举的物理研究过程采用的思想方法，其中认识正确的是（ꢀꢀ）A.瞬时速度概念的建立体现了等效替代的方法B.质点概念的引入运用了理想化模型的方法C.探究加速度与力、质量的关系的实验，采用了理想实验的方法xtFvaD.速度、加速度的定义都运用了比值定义法m【答案】B【解析】【详解】A．瞬时速度概念的建立体现了极限的方法，选项A错误；B．质点概念的引入运用了理想化模型的方法，选项B正确；C．探究加速度与力、质量的关系的实验，采用了控制变量的方法，选项C错误；xtFvaD．速度运用了比值定义法，而加速度的定义不是比值定义法，选项D错误。m故选B。2.用卡车运输质量为m的匀质圆筒状工件，为使工件保持固定，将其置于两光滑斜面之间，如图所示．两斜面I、Ⅱ固定在车上，倾角分别为30°和60°．重力加速度为g．当卡车沿平直公路匀速行驶时，圆筒对斜面I、Ⅱ压力的大小分别为F、F，则123333A.1=，2=B.1=D.1=，2=32231331C.F=，F=，F=2122222【答案】D【解析】【详解】对圆筒进行受力分析知圆筒处于三力平衡状态，受力分析如图，由几何关系可知，312mg，F30，Fsin30．解得F由牛顿第三定律知1212311mg,Fmg，故D正确2223.如图（a图（b）所示，其轨迹在同一竖直平面内，抛出点均为O，且轨迹交于点，抛出时谷粒1和谷粒的初P2v1v和2vv2速度分别为，其中方向水平，方向斜向上。忽略空气阻力，关于两谷粒在空中的运动，下列1说法正确的是（）vB.谷粒2在最高点的速度小于1A.谷粒1的加速度小于谷粒2的加速度C.两谷粒从O到P的运动时间相等D.两谷粒从O到P的平均速度相等【答案】B【解析】A1的加速度等于谷粒2的加速度，A错误；C21O点运动到P2做竖直上抛运动，谷粒1做自由落体运动，竖直方向上位移相同故谷粒2运动时间较长，C错误；B2v谷粒1比较水平位移相同，但运动时间较长，故谷粒2水平方向上的速度较小即最高点的速度小于，B1正确；D．两谷粒从O点运动到P点的位移相同，运动时间不同，故平均速度不相等，谷粒1的平均速度大于谷粒2的平均速度，D错误。故选B。4.“夸父一号”卫星全称先进天基太阳天文台（ASO-S“夸父一号”绕地球做匀速圆周运动，运行在距离地面高度约为地球同步卫星相比，“夸父一号（ꢀꢀ）720km的太阳同步晨昏轨道上，如图所示。与A.周期小B.线速度小C.加速度小D.万有引力小【答案】A【解析】【详解】A．根据2Gmrr2T2可得r3T与地球同步卫星相比，“夸父一号”的轨道半径小，则周期小，A正确；B．根据v2Gmr2r可得GMrv地球同步卫星相比，“夸父一号”的轨道半径小，则线速度大，B错误；C．根据MmGma2r可得GMar2地球同步卫星相比，“夸父一号”的轨道半径小，则加速度大，C错误；MmFGD．根据地球同步卫星相比，“夸父一号”的轨道半径小，但二者的质量未知，无法比较二者r2所受万有引力的大小，D错误。故选A。5.1932年，查德威克用未知射线轰击氢核，发现这种射线是由质量与质子大致相等的中性粒子（即中子）vv1v和。设碰撞2组成。如图，中子以速度分别碰撞静止的氢核和氮核，碰撞后氢核和氮核的速度分别为0为弹性正碰，不考虑相对论效应，下列说法正确的是（ꢀꢀ）A.碰撞后氮核的动量比氢核的小B.碰撞后氮核的动能比氢核的小v2v1v2v大于0C.大于D.【答案】B【解析】m【详解】设中子的质量为，氢核的质量为m，氮核的质量为14m，设中子和氢核碰撞后中子速度为v3，由动量守恒定律和能量守恒定律可得301121102212322联立解得10v设中子和氮核碰撞后中子速度为，由动量守恒定律和能量守恒定律可得4mv14mvmv40212110214222422联立解得22015可得vvv210碰撞后氢核的动量为氮核的动量为可得p0H1280p14mvN215pNH碰撞后氢核的动能为氮核的动能为11E2120k22H12802252Ek14222N可得EEkkNH故B正确，ACD错误。故选B。6.一种升降电梯的原理如图所示，A为电梯的轿厢，B为平衡配重。在某次运行时AB的质量分别为M1000kg和m800kg。A、B由跨过轻质滑轮的足够长轻质缆绳连接。电动机通过牵引绳向下拉配重B，使得电梯的轿厢由静止开始向上运动（轿厢A、配重BP2kWg10m/s2保持不变。不计空气阻力和摩擦阻力，。在A向上运动过程中，则（ꢀꢀ）A.轿厢A先做匀加速直线运动，再做加速度减小的直线运动，最后做匀速直线运动v0.2m/smB.轿厢A能达到的最大速度C.轿厢A向上的加速度为a2m/s2时，配重B下端的牵引绳上拉力F5600ND.厢体A从静止开始到上升的高度为t5.25s【答案】C【解析】P2kW【详解】电动机输出功率保持不变，速度增大时，根据P可知牵引力减小，所以轿厢A做加速度减小的直线运动，最后做匀速直线运动，故A错误；B．当轿厢A的速度达到最大时轿厢A做匀速直线运动，电动机的牵引力为F，则有F(Mm)g又Pm代入数据解得m故B错误；C．当A向上的加速度为a2m/s2时，设A、B之间绳的拉力为，重物B下端绳的拉力大小为FF。BA分别分析A、B，根据牛顿第二定律得AFF，BA联立解得B5600N故C正确；D．厢体A从静止开始到上升的高度为时，轿厢箱体已处于匀速状态，对A、B整体，由动能定理得1PtmghMgh(Mm)v2m2代入数据解得t故D错误；故选C。7.水平面有一粗糙段AB长为s，其动摩擦因数与离A点距离x满足（kvv0作质点）第一次从A点以速度向右运动，到达B点时速率为v，第二次也以相同速度从B点向左运0动，则（ꢀꢀ）A.第二次也能运动到A点，但速率不一定为vB.第二次也能运动到A点，但第一次的时间比第二次时间长C.两次运动因摩擦产生的热量不相同2D.两次速率相同的位置只有一个，且距离A为s2【答案】D【解析】【详解】AC.相等，摩擦力做功相同，两次运动因摩擦产生的热量相同，由动能定理可知，第二次到达B点的速率也为v，故AC错误；B.根据题意可知，第一次运动时，摩擦力越来越大，加速度越来越大，第二次运动时，摩擦力越来越小，vt加速度越来越小，两次运动的位移相等，结合AC分析和图像中，图像的斜率表示加速度和图像的面vt积表示位移，画出两次运动的图像，如图所示由图可知，第一次的时间比第二次时间短，故B错误；xv1D.根据题意，设两次速率相同的位置距离A点的距离为，相同的速率设为，根据动能定理，第一次有11xmv21mv20222第二次有联立解得1212sx120222xs22则两次速率相同的位置只有一个，且距离A为故选D。s，故D正确。28.x随时间t的变化如图所示。下列说法正确的是（ꢀꢀ）tA.在时刻两车速度相等1tB.从0到时间内，两车走过的路程相等1tt2C.从到时间内，两车走过的路程相等1tt2D.在到时间内的某时刻，两车速度相等1【答案】CD【解析】tt1【详解】A．位移−时间图像的斜率表示物体运动的速度，由图可知，在时刻两图像的斜率不相等，即1时刻两车的速度不相等，故A错误；B．在0时刻，乙车的位置坐标为0，甲车在乙车的前方，时刻两车位置坐标相同，故从0到时间t1t1内，甲车走过的路程小于乙车走过的路程，故B错误；tttt2C．、时刻两车位置坐标相同，故从到时间内，两车走过的路程相等，故C正确；121tttt2D．由图可知，在到时间内，甲车速度开始小于乙车最后大于乙车，所以在到时间内的某时刻，121两车速度相等，故D正确。故选CD。9.如图所示，一个半径为R的半圆形轨道竖直固定放置，直径POQ水平，轨道的内表面动摩擦因数为μ.一质量为m的小滑块(可看作质点)自P点正上方由静止释放，释放高度为R，小滑块恰好从P点进入轨道．小滑块滑到轨道最低点N时对轨道的压力为4mg，g为重力加速度的大小．用W表示小滑块从P点运动到N点的过程中克服摩擦力所做的功．则(ꢀꢀ)A小滑块恰好可以到达Q点B.小滑块不能到达Q点1C.W＝mgR21D.W<mgR2【答案】C【解析】12mgRW2【详解】从最高点到N，由动能定理有，f2v2在N处，Nm，R1WmgR联立上述两式，可得，故C正确，D错误；f2质点从P到N再到Q的过程中，重力与摩擦力做功，由于质点做圆周运动，由运动的特点可知，质点在fFPN段与轨道之间的压力大于NQ段之间质点与轨道之间的压力，根据可知，质点在PN段受到N12的摩擦力比较大，所以质点在PN段摩擦力做的功比较多，则摩擦力在NQ段做的功W，211mgRWmv2Q-2从N到Q，由动能定理得v0，22解得，小滑块到达Q点后，还能继续上升，故AB错误；Q故选C．10.如图所示，传送带的水平部分ab长度为2m，倾斜部分bc长度为4m，bc与水平方向的夹角为37°。传送带沿图示顺时针方向匀速率运动，速率为2m/s。现将质量为m=1kg小煤块A从静止轻放到a处，它将被传送到c点，已知小煤块与传送带间的动摩擦因数为g=10m/s2，下列说法正确的是（ꢀꢀ）0.25，且此过程中煤块不会脱离传送带，A.小煤块从a点运动到b点的过程中，电动机多消耗的电能为4JB.小煤块从a点运动到c点所用的时间为2.2sC.从a点运动到c点的过程，小煤块和皮带间因摩擦而产生的热量为6JD.从a点运动到c点的过程，小煤块在传送带上留下的痕迹长度为2.8m【答案】AC【解析】【分析】【详解】煤块A轻放在a点后摩擦力作用下向右做匀加速运动，假设达b之前可以和皮带共速，则有1g2.5m/s2v210.8mab（假设成立）2av11皮带在煤块和皮带共速过程位移为x1.6m21煤块和传送带的相对滑动位移为因摩擦产生的热量为xxx0.8m121Qx2J11电动机多消耗的电能WxQ4J111之后煤块匀速ab1t2v煤块在b到c过程中，由于sin370.6cos370.2所以煤块一直匀加速运动，在bc段的加速度大小为(sin3737)24m/s2m1bcat2332解得t3该过程皮带位移为x2m33煤块和传送带相对滑动位移为因摩擦产生的热量为所以煤块由a运动到c的时间为xbcx2m23Qmgcos37x4J22tttt123痕迹长为摩擦生热s=2mQ=Q+Q=6J12故选AC11.小姚同学用如图甲所示装置做“探究加速度与力、质量关系”实验。①关于此实验的下列说法，正确的是__________。A．垫上木块是为了更好地使小车加速下滑B．补偿阻力时，应使小车拖着纸带但不挂槽码C．应调节滑轮高度使细线与小车轨道平行D．槽码质量应该和小车质量差不多，以减小相对阻力②图乙为某次实验得到的纸带，图中相邻计数点间还有4个点未画出，打点计时器频率为50Hz，则打下计数点4时小车的速度为__________m/s，由纸带可得小车运动的加速度为__________m/s2两位有效数字）③根据实验数据得到加速度与力的关系如图丙中实线所示，则可知所挂槽码质量不应超过__________（单A.22gB.30gC.50g【答案】①.BC##CB②.0.28～0.32③.0.26-0.34④.A【解析】【详解】①[1]A．垫上木块是为了平衡摩擦力，使小车所受合外力为绳子的拉力，故A错误。B．补偿阻力时，应使小车拖着纸带但不挂槽码，能够沿着木板匀速下滑，故B正确；C．应调节滑轮高度使细线与小车轨道平行，从而使拉力即为小车的合外力，故C正确；D．应使槽码质量远远小于小车质量，才可以将槽码重力近似为小车的合外力，故D错误。故选BC。②[2]由题意可得，相邻两计数点的时间间隔为1tT5f则由图可得打下计数点4时小车的速度为10.604.7040.01ms0.295ms0.30mst0.2[3]由题可得加速度为x7.50)7.50a102ms0.30ms22t)20.09F0.22N③[4]由图像得，当故选A。时，a-F图像不再是过原点的直线，则所挂槽码质量不应超过0.22mkg22g1012.某同学用图甲的装置验证机械能守恒定律。大小相同的两小球P、Q分别固定在轻杆两端，轻杆可绕固定于中点O的光滑水平轴在竖直面内转动，O点正下方有一光电计时器，小球通过计时器时其球心恰好与光电门等高。测得小球的直径为d，两球球心间的距离为L，P球质量是Q球质量的2倍。Q球质量为m，重力加速度为g。现将轻杆拉至水平位置并由静止释放，当P球第一次通过光电门时，计时器显示的遮光时间为t。回答下列问题：___________（1）用游标卡尺测量d时如图乙所示，则d；v（2）小球P经过光电门时速度的表达式为___________Ep（3）小球P通过最低点时，PQ系统重力势能的减小量___________，若此过程中P、Q构成的系统机械能守恒，则需要验证的关系式为___________d2tdtmgL【答案】【解析】①.0.940②.③.④.gL321）[1]20分度游标卡尺的精确值为0.05mm，由图乙可得d9mm80.05mm9.40mm0.940cm（2）[2]小球P经过光电门时速度dtv（3）[3]小球P通过最低点时，PQ系统重力势能的减小量LLmgLEp2222[4]根据机械能守恒可知LL122mmv2222整理得2dtgL313.如图所示，质量为M的木箱放在水平面上，木箱中的立杆上套着一个质量为m的小球，开始时小球在11杆的顶端，由静止释放后，小球沿杆下滑的加速度为重力加速的，即a=g，则小球在下滑的过程中：22（1）求小球所受的摩擦力；（2）求木箱对地面的压力。121mgMgmg，方向竖直向下【答案】（1）2）2【解析】【分析】1）对小球受力分析，小球受重力和杆对小球向上的摩擦力，由牛顿第二定律得f解得11fmg22对木箱受力分析，受到重力、支持力和小球对杆向下的摩擦力1FfN2根据牛顿第三定律12FNN方向竖直向下14.如图，四分之一光滑圆轨道固定于粗糙水平面上，紧靠轨道放一上表面粗糙的长木板，长木板上表面与轨道末端相切，轨道末端C点固定有大小不计的压力开关和长木板相连，当对开关的压力超过15N时触发压力开关，使长木板和圆轨道脱离．已知长木板长1m，圆轨道半径R＝1m，滑块和长木板的质量均为1kg，滑块与长木板间的动摩擦因数μ＝0.4，长木板与水平面间的动摩擦因数μ＝0.1，g取10m/s2.若12滑块从轨道上距离C点高h＝0.45m的位置由静止释放，求：(1)滑块到C点时对轨道压力的大小；(2)从滑块滑上木板到停止运动的过程中滑块的位移大小；(3)从滑块滑上木板到停止运动的过程中，地面、滑块、木板这个系统产生的总热量．Q4.5J3）F19Nx131.5m【答案】（1）2）N【解析】12【详解】(1)由动能定理得：在C点由向心力公式知：得出020