2023-2024学年河北省邢台市五岳联盟高三上学期9月月考物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE12023~2024学年高三（上）第三次月考物理本试卷满分100分，考试用时75分钟.注意事项：1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上.2.回答选择题时，选出每小题〖答案〗后，用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.回答非选择题时，将〖答案〗写在答题卡上.写在本试卷上无效.3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回.4.本试卷主要考试内容：人教版必修第一册，必修第二册第五、六章.一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分.在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的.1.一七彩圆盘做匀速圆周运动，半径r=0.15m，在1s时间内转动了10圈，取π2=10，则圆盘边缘质点的向心加速度大小为（）A.400m/s2 B.500m/s2 C.600m/s2 D.550m/s2〖答案〗C〖解析〗圆盘在1s内转了10圈，则周期为圆盘的角速度为圆盘边缘质点的向心加速度的大小为故选C。2.当自然灾害发生时，有时会利用无人机运送救灾物资。如图所示，一架水平飞行的无人机正向受灾人员空投急救用品，不计空气阻力，急救用品在空中运动的水平位移x与运动时间t的关系图像可能是（）A. B.C.D.〖答案〗B〖解析〗急救用品离开无人机后在空中做平抛运动，由x=v0t可知x与t成正比。故选B。3.2023年夏季某地区的降雨量比往年同期偏多，某些河流水位升高，水流速度增大。如图所示，一条小河的水流速度恒为，小船（视为质点）从河岸边的A点垂直河岸渡河，小船在静水中的速度不变，到达对岸的B点，已知A、B间的距离为L，A、B连线与河岸间的夹角为，小船渡河的时间为（）A. B. C. D.〖答案〗D〖解析〗由速度合成与分解可知，小船实际渡河的速度大小小船渡河的时间解得故选D。4.如图所示，某同学正推着“擦窗神器”在竖直玻璃窗上匀速向上运动，推力的大小为、方向与竖直方向的夹角为，若“擦窗神器”受到的阻力与“擦窗神器”对窗的压力成正比，则下列说法正确的是（）A.“擦窗神器”受到3个力的作用B.“擦窗神器”对窗的压力与窗对“擦窗神器”的支持力是一对平衡力C.窗对“擦窗神器”的摩擦力大小等于D.若角减小，则推力一定减小〖答案〗D〖解析〗A．“擦窗神器”受重力、推力、摩擦力、窗的支持力，共4个力的作用，故A错误；B．“擦窗神器”对窗的压力与窗对“擦窗神器”的支持力是一对相互作用力，故B错误；CD．根据共点力平衡条件有,,解得摩擦力和推力为,则角减小，则推力一定减小，故C错误，D正确。故选D。5.特种兵部队进行匍匐前进训练，从某时刻开始计时，特种兵A、B的速度随时间的变化规律如图所示。下列说法正确的是（）A.在0~t3时间内，他们均做匀加速直线运动B.t3时刻两人相遇C.t1~t2时间内特种兵A处于静止状态D.t2~t3时间内A的加速度大于B的加速度〖答案〗D〖解析〗A．速度时间图像的斜率表示加速度，加速度恒定不变的直线运动才是匀变速直线运动，所以在0~t3时间内，B做匀加速直线运动，A做变加速直线运动，故A错误；B．t3时刻两人速度相等，故B错误；C．t1~t2时间内特种兵A处于匀速直线运动，故C错误；D．速度时间图像的斜率表示加速度，可知t2~t3时间内A的加速度大于B的加速度，故D错误。故选D。6.刘老师给小朋友演示飞机模型AS-6的起飞过程，小朋友们都集中精力认真观看。已知飞机模型AS-6在跑道上滑行的过程中获得的升力F跟速度的三次方v³成正比，跟模型的总质量m成反比。其表达式可写为那么k的单位是（）A. B. C. D.〖答案〗A〖解析〗因为v的单位是m/s，m的单位是kg，F的单位是N，则根据题意k的单位应该是其中又因为所以k的单位可转化为故A正确，BCD错误。故选A。7.盾构隧道掘进机，简称盾构机，是一种隧道掘进的专用工程机械，又被称作“工程机械之王”，是城市地铁建设、开山修路、打通隧道的利器。图为我国最新研制的“聚力一号”盾构机的刀盘，其直径达，转速为，下列说法正确的是（）A.刀盘工作时的角速度为B.刀盘边缘的线速度大小约为C.刀盘旋转的周期为D.刀盘工作时各刀片的线速度均相同〖答案〗B〖解析〗AC．盾构机的转速为n=5r/min=r/s，根据角速度与转速的关系有周期为故AC错误；B．盾构机的半径为8m，根据可知刀盘边缘的线速度大小约为，故B正确；D．因为各刀片转动是同轴转动，所以各刀片的角速度相等，根据可知刀盘工作时各刀片的线速度不相同，故D错误；故选B。二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分.在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分.8.如图所示，小艾同学早上7:30从家里出发，7:38经过一电线杆时的速度大小为后通过下一电线杆时的速度大小为，已知两电线杆之间为平直路面，两电线杆间的距离为，下列说法正确的是（）A.“7：38”指的是时刻B.该同学在两电线杆之间运动的平均速度为C.该同学在两电线杆之间运动的平均加速度大小为D.该同学在两电线杆之间做匀加速直线运动〖答案〗AC〖解析〗A．“7：38”指的是时刻，故A正确；B．该同学在两电线杆之间运动的平均速度为故B错误；C．该同学在两电线杆之间运动的平均加速度大小为故C正确；D．无法判断该同学在两电线杆之间的运动情况，故D错误；故选AC。9.周日，一同学和父母一起自驾外出游玩，途中某段路面由两个半径相同的圆弧相切组成，该同学乘坐的汽车（视为质点）以不变的速率通过这段路面，在通过凸形路面最高点B时，汽车对路面的压力大小为其所受重力的。已知汽车及车上人的总质量为m，圆弧路面的半径为R，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（）A.汽车的速率为B.汽车的速率为C.汽车通过凹形路面最低点A时，对路面的压力大小为D.汽车通过凹形路面最低点A时，对路面的压力大小为〖答案〗BC〖解析〗AB．由受力分析可知汽车在B点时只受重力由重力提供向心力有解得汽车的速率A错误,B正确；CD．汽车在A点时，有解得由牛顿第三定律可知，汽车通过凹形路面最低点A时，对路面的压力大小为，C正确,D错误。故选BC。10.如图所示，某同学在进行投篮训练时，将篮球从距水平地面高度为1.95m、距篮板水平距离为4m处投向篮板，篮球恰好沿水平方向击中篮板上离地高度为3.2m处，篮球反向弹回后又恰好落在该同学脚下，取重力加速度大小，不计空气阻力，下列说法正确的是（）A.篮球刚离开手时的速度大小为10m/sB.篮球击中篮板前瞬间的速度大小为8m/sC.篮球反向弹回时的速度大小为6m/sD.篮球落地时的速度方向与水平方向夹角的正切值为1.6〖答案〗BD〖解析〗AB．篮球上升过程中，上升的高度上升时间出手时的水平速度竖直速度则故A错误，B正确；C．反弹后下落的时间可得反弹后的水平速度故C错误；D．落地时的竖直速度落地时的速度方向与水平方向的夹角的正切值故D正确。故选BD。三、非选择题：本题共54分。11.“张衡”学习小组探究“互成角度二力合成规律”，同学操作如下：①将橡皮条一端连接轻质小圆环，另一端固定，橡皮条的自然长度为EF（如图甲所示）；②用手通过两个弹簧测力计共同拉动小圆环，小圆环受到拉力F1、F2的共同作用，处于O点静止，橡皮条伸长的长度为FO（如图乙所示）；③撤去F1、F2，改用一个弹簧测力计单独拉住小圆环，仍使它处于O点静止，拉力为F0（如图丙所示）；④力F0单独作用与力F1、F2共同作用的效果相同，即力F0是力F1、F2的合力。同学以F1、F2为邻边画平行四边形，画出对角线F3，与F0比较，如图丁所示。⑤多次重复操作①②③④，同学总结出结论。请回答：（1）经过多次实验，该学习小组同学总结出的结论应该是______。（2）图丁中，______（填“F3”或“F0”）一定与EO共线。（3）小组同学又进行了这样的操作：如图戊所示，保持小圆环的位置O点不变，拉力F1的方向不变，且原来F1和F2的夹角小于90°，现使F2的方向逆时针旋转至水平位置（OK方向），此过程中F1、F2的大小变化情况是______。A．F1、F2都增大B．F1、F2都减小C．F1先增大后减小，F2增大D．F1增大，F2先减小后增大〖答案〗（1）在误差允许的范围内，互成角度的二力合成遵循平行四边形定则（2）F0（3）D〖解析〗（1）[1]在误差允许的范围内，互成角度的二力合成遵循平行四边形定则；（2）[2]F3是通过作图法得到的理论值，F0是用一根弹簧测力计测出的实际合力，所以F0一定与EO共线；（3）[3]合力与分力遵循平行四边形定则（或三角形定则），根据图解法可得如图所示的受力分析图可知F1增大，F2先减小后增大。故选D。12.如图所示，某实验小组用频闪照相的方法研究平抛物体的运动规律。斜面轨道固定在竖直放置的平板上，平板上分别固定有水平和竖直方向的两把刻度尺，打开频闪照相装置开关，将小球从斜面轨道顶端释放后，小球从轨道末端水平抛出。已知频闪周期为0.05s。（1）频闪照片上记录了五个位置a、b、c、d、e，用水平线和竖直线找到五个位置的刻度，其中b点对应的刻度尺示数分别是___________cm，___________cm。（2）同理得到c、d两点对应的刻度尺示数分别为，，，，则小球水平抛出时的速度大小___________m/s，当地的重力加速度大小g=___________。（结果均保留两位有效数字）〖答案〗（1）17.906.49（2）2.09.8〖解析〗（1）[1][2]由刻度尺的读数规则可知（2）[3]平抛运动在水平方向上的分运动是匀速直线运动[4]在竖直方向上的分运动是匀加速直线运动，13.放在水平地面上的一物块，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系、物块的速度v与时间t的关系分别如图甲、乙所示。取重力加速度大小g=10m/s2。求：（1）物块的质量m；（2）物块与地面之间的动摩擦因数μ。〖答案〗（1）；（2）〖解析〗（1）物体做匀速直线运动，可知摩擦力大小为物体做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律有物体的加速度为解得物块的质量为（2）物块与地面之间的动摩擦因数14.如图所示，水平地面上固定一开口向上的圆锥形桶，圆锥形桶高为2R，开口半径为R，桶内中心有一直杆OP。在桶内放置一质量为m的小球（视为质点），小球停在圆锥靠底部位置。现在给小球一个初速度，让小球绕竖直转轴在水平面内转动起来，用同样的方法缓慢增加小球的线速度，最终小球从桶的上方以水平速度飞出，已知重力加速度大小为g，不计摩擦和空气阻力，求：（1）小球静止时小球对桶壁的压力大小；（2）当小球距离水平地面的高度为R时，小球的角速度大小；（3）小球从桶内飞出后的落地点到O点的距离s。〖答案〗（1）；（2）；（3）〖解析〗（1）如图所示小球静止时对小球受力分析可知由几何关系可知解得（2）当小球距离水平地面的高度为R时，小球的向心力大小由匀速圆周运动规律可知由几何关系可知，解得（3）当小球从桶内飞出时，由匀速圆周运动规律可知小球从飞出到落地的时间为t，竖直方向有水平方向有由几何关系可知小球落地点到O点的距离解得15.如图所示，一个可视为质点、质量的木块从P点以某初速度在水平面上向右运动，木块运动到M点后水平抛出，恰好沿A点的切线方向进入粗糙圆弧轨道AB，做匀速圆周运动至B点。已知木块与水平面间的动摩擦因数，圆弧轨道的半径，半径OA与竖直半径OB间的夹角，木块到达B点时的速度大小，木块从P点运动到B点的位移方向与水平方向的夹角的正切值。取，，重力加速度大小，不计空气阻力。求：（1）木块在B点时圆弧轨道对其的支持力大小；（2）M、A两点间的水平距离；（3）木块从P点运动到B点的时间。（结果保留两位有效数字）〖答案〗（1）；（2）；（3）〖解析〗（1）木块在B点时，根据牛顿第二定律可得解得（2）由题意知木块在A点的速度大小为又木块从M点到A点做平抛运动，设该过程中木块运动的时间为，木块在A点的速度方向与圆弧相切，有竖直方向的分速度大小为水平方向的分速度大小为又，联立解得，（3）木块从P点运动到B点过程中竖直方向的位移大小设P、M两点间的距离为，木块从P点运动到B点过程中水平方向的位移大小又解得设木块从P点运动至M点的时间为，由逆向思维有解得木块做平抛运动的时间为木块做匀速圆周运动的时间为则整个过程的时间为2023~2024学年高三（上）第三次月考物理本试卷满分100分，考试用时75分钟.注意事项：1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上.2.回答选择题时，选出每小题〖答案〗后，用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.回答非选择题时，将〖答案〗写在答题卡上.写在本试卷上无效.3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回.4.本试卷主要考试内容：人教版必修第一册，必修第二册第五、六章.一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分.在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的.1.一七彩圆盘做匀速圆周运动，半径r=0.15m，在1s时间内转动了10圈，取π2=10，则圆盘边缘质点的向心加速度大小为（）A.400m/s2 B.500m/s2 C.600m/s2 D.550m/s2〖答案〗C〖解析〗圆盘在1s内转了10圈，则周期为圆盘的角速度为圆盘边缘质点的向心加速度的大小为故选C。2.当自然灾害发生时，有时会利用无人机运送救灾物资。如图所示，一架水平飞行的无人机正向受灾人员空投急救用品，不计空气阻力，急救用品在空中运动的水平位移x与运动时间t的关系图像可能是（）A. B.C.D.〖答案〗B〖解析〗急救用品离开无人机后在空中做平抛运动，由x=v0t可知x与t成正比。故选B。3.2023年夏季某地区的降雨量比往年同期偏多，某些河流水位升高，水流速度增大。如图所示，一条小河的水流速度恒为，小船（视为质点）从河岸边的A点垂直河岸渡河，小船在静水中的速度不变，到达对岸的B点，已知A、B间的距离为L，A、B连线与河岸间的夹角为，小船渡河的时间为（）A. B. C. D.〖答案〗D〖解析〗由速度合成与分解可知，小船实际渡河的速度大小小船渡河的时间解得故选D。4.如图所示，某同学正推着“擦窗神器”在竖直玻璃窗上匀速向上运动，推力的大小为、方向与竖直方向的夹角为，若“擦窗神器”受到的阻力与“擦窗神器”对窗的压力成正比，则下列说法正确的是（）A.“擦窗神器”受到3个力的作用B.“擦窗神器”对窗的压力与窗对“擦窗神器”的支持力是一对平衡力C.窗对“擦窗神器”的摩擦力大小等于D.若角减小，则推力一定减小〖答案〗D〖解析〗A．“擦窗神器”受重力、推力、摩擦力、窗的支持力，共4个力的作用，故A错误；B．“擦窗神器”对窗的压力与窗对“擦窗神器”的支持力是一对相互作用力，故B错误；CD．根据共点力平衡条件有,,解得摩擦力和推力为,则角减小，则推力一定减小，故C错误，D正确。故选D。5.特种兵部队进行匍匐前进训练，从某时刻开始计时，特种兵A、B的速度随时间的变化规律如图所示。下列说法正确的是（）A.在0~t3时间内，他们均做匀加速直线运动B.t3时刻两人相遇C.t1~t2时间内特种兵A处于静止状态D.t2~t3时间内A的加速度大于B的加速度〖答案〗D〖解析〗A．速度时间图像的斜率表示加速度，加速度恒定不变的直线运动才是匀变速直线运动，所以在0~t3时间内，B做匀加速直线运动，A做变加速直线运动，故A错误；B．t3时刻两人速度相等，故B错误；C．t1~t2时间内特种兵A处于匀速直线运动，故C错误；D．速度时间图像的斜率表示加速度，可知t2~t3时间内A的加速度大于B的加速度，故D错误。故选D。6.刘老师给小朋友演示飞机模型AS-6的起飞过程，小朋友们都集中精力认真观看。已知飞机模型AS-6在跑道上滑行的过程中获得的升力F跟速度的三次方v³成正比，跟模型的总质量m成反比。其表达式可写为那么k的单位是（）A. B. C. D.〖答案〗A〖解析〗因为v的单位是m/s，m的单位是kg，F的单位是N，则根据题意k的单位应该是其中又因为所以k的单位可转化为故A正确，BCD错误。故选A。7.盾构隧道掘进机，简称盾构机，是一种隧道掘进的专用工程机械，又被称作“工程机械之王”，是城市地铁建设、开山修路、打通隧道的利器。图为我国最新研制的“聚力一号”盾构机的刀盘，其直径达，转速为，下列说法正确的是（）A.刀盘工作时的角速度为B.刀盘边缘的线速度大小约为C.刀盘旋转的周期为D.刀盘工作时各刀片的线速度均相同〖答案〗B〖解析〗AC．盾构机的转速为n=5r/min=r/s，根据角速度与转速的关系有周期为故AC错误；B．盾构机的半径为8m，根据可知刀盘边缘的线速度大小约为，故B正确；D．因为各刀片转动是同轴转动，所以各刀片的角速度相等，根据可知刀盘工作时各刀片的线速度不相同，故D错误；故选B。二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分.在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分.8.如图所示，小艾同学早上7:30从家里出发，7:38经过一电线杆时的速度大小为后通过下一电线杆时的速度大小为，已知两电线杆之间为平直路面，两电线杆间的距离为，下列说法正确的是（）A.“7：38”指的是时刻B.该同学在两电线杆之间运动的平均速度为C.该同学在两电线杆之间运动的平均加速度大小为D.该同学在两电线杆之间做匀加速直线运动〖答案〗AC〖解析〗A．“7：38”指的是时刻，故A正确；B．该同学在两电线杆之间运动的平均速度为故B错误；C．该同学在两电线杆之间运动的平均加速度大小为故C正确；D．无法判断该同学在两电线杆之间的运动情况，故D错误；故选AC。9.周日，一同学和父母一起自驾外出游玩，途中某段路面由两个半径相同的圆弧相切组成，该同学乘坐的汽车（视为质点）以不变的速率通过这段路面，在通过凸形路面最高点B时，汽车对路面的压力大小为其所受重力的。已知汽车及车上人的总质量为m，圆弧路面的半径为R，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（）A.汽车的速率为B.汽车的速率为C.汽车通过凹形路面最低点A时，对路面的压力大小为D.汽车通过凹形路面最低点A时，对路面的压力大小为〖答案〗BC〖解析〗AB．由受力分析可知汽车在B点时只受重力由重力提供向心力有解得汽车的速率A错误,B正确；CD．汽车在A点时，有解得由牛顿第三定律可知，汽车通过凹形路面最低点A时，对路面的压力大小为，C正确,D错误。故选BC。10.如图所示，某同学在进行投篮训练时，将篮球从距水平地面高度为1.95m、距篮板水平距离为4m处投向篮板，篮球恰好沿水平方向击中篮板上离地高度为3.2m处，篮球反向弹回后又恰好落在该同学脚下，取重力加速度大小，不计空气阻力，下列说法正确的是（）A.篮球刚离开手时的速度大小为10m/sB.篮球击中篮板前瞬间的速度大小为8m/sC.篮球反向弹回时的速度大小为6m/sD.篮球落地时的速度方向与水平方向夹角的正切值为1.6〖答案〗BD〖解析〗AB．篮球上升过程中，上升的高度上升时间出手时的水平速度竖直速度则故A错误，B正确；C．反弹后下落的时间可得反弹后的水平速度故C错误；D．落地时的竖直速度落地时的速度方向与水平方向的夹角的正切值故D正确。故选BD。三、非选择题：本题共54分。11.“张衡”学习小组探究“互成角度二力合成规律”，同学操作如下：①将橡皮条一端连接轻质小圆环，另一端固定，橡皮条的自然长度为EF（如图甲所示）；②用手通过两个弹簧测力计共同拉动小圆环，小圆环受到拉力F1、F2的共同作用，处于O点静止，橡皮条伸长的长度为FO（如图乙所示）；③撤去F1、F2，改用一个弹簧测力计单独拉住小圆环，仍使它处于O点静止，拉力为F0（如图丙所示）；④力F0单独作用与力F1、F2共同作用的效果相同，即力F0是力F1、F2的合力。同学以F1、F2为邻边画平行四边形，画出对角线F3，与F0比较，如图丁所示。⑤多次重复操作①②③④，同学总结出结论。请回答：（1）经过多次实验，该学习小组同学总结出的结论应该是______。（2）图丁中，______（填“F3”或“F0”）一定与EO共线。（3）小组同学又进行了这样的操作：如图戊所示，保持小圆环的位置O点不变，拉力F1的方向不变，且原来F1和F2的夹角小于90°，现使F2的方向逆时针旋转至水平位置（OK方向），此过程中F1、F2的大小变化情况是______。A．F1、F2都增大B．F1、F2都减小C．F1先增大后减小，F2增大D．F1增大，F2先减小后增大〖答案〗（1）在误差允许的范围内，互成角度的二力合成遵循平行四边形定则（2）F0（3）D〖解析〗（1）[1]在误差允许的范围内，互成角度的二力合成遵循平行四边形定则；（2）[2]F3是通过作图法得到的理论值，F0是用一根弹簧测力计测出的实际合力，所以F0一定与EO共线；（3）[3]合力与分力遵循平行四边形定则（或三角形定则），根据图解法可得如图所示的受力分析图可知F1增大，F2先减小后增大。故选D。12.如图所示，某实验小组用频闪照相的方法研究平抛物体的运动规律。斜面轨道固定在竖直放置的平板上，平板上分别固定有水平和竖直方向的两把刻度尺，打开频闪照相装置开关，将小球从斜面轨道顶端释放后，小球从轨道末端水平抛出。已知频闪周期为0.05s。（1）频闪照片上记录了五个位置a、b、c、d、e，用水平线和竖直线找到五个位置的刻度，其中b点对应的刻度尺示数分别是___________cm，___________cm。（2）同理得到c、d两点对应的刻度尺示数分别为，，，，则小球水平抛出时的速度大小___________m/s，当地的重力加速度大小g=___________。（结果均保留两位有效数字）〖答案〗（1）17.906.49（2）2.09.8〖解析〗（1）[1][2]由刻度尺的读数规则可知（2）[3]平抛运动在水平方向上的分运动是匀速直线运动[4]在竖直方向上的分运动是匀加速直线运动，13.放在水平地面上的一物块，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系、物块的速度v与时间t的关系