山东省德州市禹城市综合高中2023-2024学年高三10月月考考物理试题

高三物理月考试卷2023.10.5一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。1.我国首个大型巡天空间望远镜于2023年发射，开展广域巡天观测。该望远镜和离地高度400km、绕地球近似做匀速圆周运动的天宫空间站共轨长期独立飞行。下列说法正确的是（）A.该望远镜处于完全失重状态，所以不受重力作用B.该望远镜绕地球做匀速圆周运动的线速度大于地球的第一宇宙速度C.该望远镜所在位置的重力加速度大于地球表面的重力加速度D.该望远镜绕地球做匀速圆周运动的线速度大于月球绕地球做匀速圆周运动的线速度2．空间站在地球外层的稀薄大气中绕行时，因受大气阻力的影响，轨道高度会发生变化，空间站安装有发动机，可对轨道进行修正。如图所示为某空间站在某年2月初到8月初期间离地高度随时间变化的曲线（）A.2月份空间站的机械能逐渐增大B.2月份空间站受地球的引力逐渐减小C.对轨道进行修正的前后，空间站的加速度大小不变D.对轨道进行修正时，空间站可能受到与原速度方向相同的作用力3.如图所示，质量为1kg的物块静止在水平地面上A点，现加F3N的水平拉力，当物块运动到B点撤去F，之后物块继续运动到C点停止，测得BC2AB，重力加速度取g10m/s2，则物块与水平地面间的动摩擦因数为（）A.0.1B.0.15C.0.2D.0.251{#{QQABZQIEggCgQAIAAAhCAwUwCAIQkBECAIoOhAAIsAAAgQNABAA=}#}4．从广州飞往上海的波音737航班上午10点到达上海浦东机场，若飞机在降落过程中的水平分速度为60m/s，竖直分速度为6m/s，已知飞机在水平方向做加速度大小等于2m/s2的匀减速直线运动，在竖直方向做加速度大小等于0.2m/s2的匀减速直线运动，则飞机落地之前（）A．飞机的运动轨迹为曲线B.飞机在第20s内，水平方向的平均速度为21m/sC.经20s飞机水平方向的分速度与竖直方向的分速度大小相等D.在第20s内，飞机在水平方向的分位移与竖直方向的分位移大小相等5．如图所示，轻杆的一端固定在水平转轴上，另一端固定一个小球，小球随轻杆一起在竖直平面内在转轴的带动下绕O点以角速度做匀速圆周运动。已知杆长为L，小球的质量为m，重力加速度为g，A、B两点与O点在同一水平直线上，C、D分别为圆周的最高点和最低点，下列说法正确的是（）A．小球在运动过程中向心加速度不变B．小球运动到最高点C时，杆对小球的作用力为支持力C．小球运动到A点时，杆对小球作用力为mL24g2D．小球在D点与C点相比，杆对小球的作用力的大小差值一定为2mL26.如图所示，一长木板a在光滑水平地面上运动，某时刻将一个相对于地面静止的物块b轻放在木板上，此时a的速度为v0，同时对b施加一个水平向右的恒力F，已知物块与木板的质量相等，物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且物块始终在木板上，则物块放到木板上后，下列图中关于a、b运动的速度时间图像可能正确的是（）A.B.C.D.7．天问一号于2020年7月23日在文昌航天发射场由长征五号遥四运载火箭发射升空，成功进入预定轨道，于2021年2月到达火星附近，成功被火星捕获，并于2021年5月成功在火星着陆，从而拉开了我国火星探测的大幕．将这一发射过程进行如下简化：天问一号先2{#{QQABZQIEggCgQAIAAAhCAwUwCAIQkBECAIoOhAAIsAAAgQNABAA=}#}进入地球表面的停泊轨道，在该轨道上运行的周期为T1，被火星捕获后进入火星表面的停泊轨道，在该轨道上运行的周期为T2．已知地球半径为R1，火星半径为R2，下列说法中正确的是（）A．地球和火星质量之比为B．地球和火星表面重力加速度之比为RTC．地球和火星第一宇宙速度之比为11D．地球和火星平均密度之比为R2T28.如图，质量分别为m、2m、3m的物块a、b、c，放置在水平圆盘上随圆盘一起以角速度匀速转动，其中物块a、b叠放在一起。图中各接触面间的动摩擦因数均为，a、b和c与转轴的距离分别为r和1.5r。下列说法正确的是（）A.b对a的摩擦力为mgB.圆盘对b的摩擦力为2m2r2ggC.圆盘的角速度满足D.圆盘的角速度满足3rr二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。9.如图所示的三幅图表示的是有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（）A．如图甲，小球受到重力、绳子拉力和向心力B．如图甲，A、B在同一水平面内，A的角速度比B大C．如图乙，小球在光滑而固定的圆锥筒内做匀速圆周运动，A的线速度比B大D．如图丙，A、B绳长相同，B的周期比A小10.水平地面上有一足够长且足够宽的固定斜面，倾角为37°，小明站在斜面底端向斜面上投3{#{QQABZQIEggCgQAIAAAhCAwUwCAIQkBECAIoOhAAIsAAAgQNABAA=}#}掷可视作质点的小石块。若石块出手时的初速度方向与水平方向成45°，出手高度为站立点正上方1.8m，重力加速度g10m/s2。下列说法正确的是（）A.若石块的飞行轨迹所在平面与斜面底边垂直，石块在斜面上的落点恰好与出手点等高，则石块出手时的初速度为26m/sB.若石块的飞行轨迹所在平面与斜面底边垂直，石块在斜面上的落点恰好与出手点等高，则石块出手时的初速度为23m/sC.若石块的初速度大小一定，当石块的飞行轨迹所在平面与斜面底边垂直时，石块飞行时间最短D.若投出石块的最大初速度为8m/s，则石块在斜面上与出手点等高的所有落点所组成的线段长度不会超过12m11.电影《火星救援》的热映，激起了人们对火星的关注。若宇航员在火星表面将小球竖直上抛，取抛出位置O点的位移x=0，从小球抛出开始计时，以竖直向上为正方向，小球运x动的t图像如图所示（其中a、b均为已知量）。忽略火星的自t转，且将其视为半径为R的匀质球体，引力常量为G。则下列分析正确的是（）abA．小球竖直上抛的初速度为2aB．小球从O点上升的最大高度为42aR2aRC．火星的质量为D．火星的第一宇宙速度为Gbb12．如图甲所示，倾斜的传送带正以恒定速率v1沿顺时针方向转动，传送带的倾角为37°，一煤块以初速度v0从传送带的底部冲上传送带并沿传送带向上运动，其运动的v—t图像如图乙所示，煤块到传送带顶端时速度恰好为零，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2，则（）A．传送带的速度为4m/sB．传送带底端到顶端的距离为14m1C．煤块与传送带间的动摩擦因数为8D．煤块在皮带上留下的划痕为4m4{#{QQABZQIEggCgQAIAAAhCAwUwCAIQkBECAIoOhAAIsAAAgQNABAA=}#}三、非选择题：本题共6小题，共60分。13．（6分）某实验兴趣小组利用如图甲所示装置做“探究加速度与力的关系”实验时，实验操作如下：①挂上托盘和砝码，调整木板的倾角，使质量为M的小车沿木板匀速下滑；②取下托盘和砝码，测出其总质量为m，让小车沿木板下滑。设小车受到的合外力为F，通过计算机可得到小车与位移传感器的距离随时间变化的x-t图像，并求出小车的加速度a；③改变砝码质量和木板的倾角，重复步骤①②，可得到多组a、F的数据，并绘制a-F图像。（1）下列说法正确的是_____x/cm49.1038.20A．实验开始前需要先补偿阻力25.20B．调整滑轮高度使细线与木板平行00.100.200.30t/sC．本实验需要满足M>>m丙D．本实验将托盘和砝码的总重力mg的大小作为小车受到的合外力F的大小（2）若测量质量时未考虑托盘的质量，仅将砝码质量记为m，则绘制出的a-F图像应该是图乙中的_______（选填“Ⅰ”或“Ⅱ”或“Ⅲ”）；（3）某段时间内小车的x-t图像如图丙所示，根据图像可得小车的加速度大小为______m/s2。（结果保留两位有效数字）14.（8分）“频闪摄影”是摄像机每隔一定时间就对运动物体拍摄一次，因此拍摄到物体的图像是不连续的，但从这些不连续的图像中可发现物体运动的规律。小明利用如图甲所示的装置和频闪摄影探究平抛运动的特点。5{#{QQABZQIEggCgQAIAAAhCAwUwCAIQkBECAIoOhAAIsAAAgQNABAA=}#}（1）下列实验操作步骤，正确顺序是___________。①敲击弹片，让A、B球同时开始运动②调整频闪摄像机位置，将频闪摄像机正对实验装置甲所在的位置③将A、B球放置实验装置甲上，调整两球的重心在同一水平线上④小球落在实验台上时停止摄像⑤打开摄像机，开始摄像（2）实验中，A球沿水平方向抛出，同时B球自由落下，图乙为某次实验的频闪照片，分析该照片，可得出的实验结论是___________。A．仅可判断A球竖直方向做自由落体运动B．仅可判断A球水平方向做匀速直线运动C．可判断A球竖直方向做自由落体运动，水平方向做匀速直线运动（3）测得乙图中A球连续3个位置的距离如图丙所示，已知物体的实际大小与照片上物体影像大小的比值为k，重力加速度为g，则A球平抛的初速度表达式v0___________。（4）若A球从距实验台高度为0.8m处水平飞出，摄像机每秒频闪25次，重力加速度g取10m/s2，则最多可以得到A球在空中运动的___________个位置。15.（10分）体育课上，甲同学在距离地面高h12.5m处将排球击出，球的初速度沿水平方向，大小为v08.0m/s；乙同学在离地h20.7m处将排球垫起，垫起前后球的速度大小相等，方向相反。已知排球质量m0.3kg，取重力加速度g10m/s2。不计空气阻力。求：（1）排球被垫起前在水平方向飞行的距离x；（2）排球被垫起前瞬间的速度大小v及速度方向与水平方向夹角的正切值。6{#{QQABZQIEggCgQAIAAAhCAwUwCAIQkBECAIoOhAAIsAAAgQNABAA=}#}16.（12分）假定航天员在火星表面利用如图所示的装置研究小球的运动，竖直放置的光滑半圆形管道固定在水平面上，一直径略小于管道内径的小球（可视为质点）沿水平面从管道最低点A进入管道，从最高点B脱离管道后做平抛运动，1s后与倾角为37°的斜面垂直11相碰于C点。已知火星的半径是地球半径的倍，质量为地球质量的倍，地球表面重力210加速度g=10m/s²，忽略星球自转影响。半圆形管道的半径为r=3m，小球的质量为m=0.5kg，sin37°=0.6，cos37°=0.8.求：（1）火星表面重力加速度的大小；（2）C点与B点的水平距离；（3）小球经过管道的A点时，对管壁压力的大小。17．（12分）2022年第24届冬季奥林匹克运动会在北京和张家口举行，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一，滑雪大跳台的赛道主要由助滑道、起跳区、着陆坡、停止区组成，其场地可以简化为如图甲所示的模型。图乙为简化后的跳台滑雪雪道示意图，AO段为助滑道和起跳区，OB段为倾角30的着陆坡。运动员从助滑道的起点A由静止开始下滑，到达起跳点O时，借助设备和技巧，以与水平方向成30角（起跳角）的方向起跳，最后落在着陆坡面上的C点。已知运动员在O点以20m/s的速率起跳，轨迹如图，不计一切阻力，取g10m/s2。求：（1）运动员在空中运动的最高点到起跳点O的距离；（2）运动员离着陆坡面的距离最大时的速度大小；（3）运动员到达C点与O点间的距离。7{#{QQABZQIEggCgQAIAAAhCAwUwCAIQkBECAIoOhAAIsAAAgQNABAA=}#}18.（12分）如图所示为某传送装置，由倾角为37的倾斜传送带和放在水平面上的质量为1kg的长木板组成，传送带长L11.45m，长木板长L20.9m，长木板的左端靠近传送带的下端，传送带以v02m/s的速度沿顺时针方向匀速运行，将质量为1kg的物块轻放在传送带的上端，物块与传送带间的动摩擦因数为0.5，与长木板间的动摩擦因数0.4，长木板与水平