河南省部分名校2023-2024学年高三上学期9月月考
物理
考生注意：
1．本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。
2．答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3．考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。
4．本卷命题范围：必修第一岫、必修第二册第五~七章。
一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求。每小题4分，第8~10题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。
1．如图所示为一辆汽车在同一车道上测试刹车性能的位移一时间图像．第一次刹车距离为x，所用时间为，第二次刹车距离为，设两次刹车过程加速度恒定且相同．则第二次刹车的初速度大小为（ ）
A． B． C． D．
2．足球比赛中，某足球运动员长传足球，由于水平恒定风力的作用，足球在空中飞行的轨迹如图所示．位置1、3足球在同一高度，位置2足球在最高点，在位置3时足球速度刚好竖直向下，则足球速度最小的位置（ ）
A．在位置1和位置2之间某位置 B．在位置2
C．在位置2和位置3之间某位置 D．在位置3
3．河水的流速随位置到一指定河岸的距离的变化关系如图甲所示，船在静水中的加速度与时间的关系如图乙所示，若要使船以最短时间渡河，则以下判断正确的是（ ）
甲 乙
A．船在河水中做匀变速运动 B．船渡河的最短时间是
C．船在行驶过程中，船头始终与航线垂直 D．船在刚登陆时的速度是
4．如图所示，长木板AB倾斜放置，物块放在长木板上，用轻弹簧将物块与长木板上的固定挡板连接，物块刚好不向上滑动，将长木板绕A端沿顺时针缓慢转过一个角度。此过程中物块仍然保持静止，则在此过程中（ ）
A．弹簧弹力变大 B．长木板对物块的作用力变小
C．长木板对物块的摩擦力变大 D．物块受到的合力变小
5．如图所示，质量为m的物块放在水平面上，连接轻滑轮的轻绳悬于O点，绕过轻滑轮的轻绳一端连接在物块上，在另一端施加竖直向下的拉力F，O点和滑轮间的轻绳与竖直方向的夹角为，逐渐增大拉力F到物块刚好要滑动．已知物块与水平面间的动摩擦因数为0.5，重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计滑轮的摩擦，则滑轮和物块间的轻绳与竖直方向的夹角及当物块刚好滑动时拉力F的大小分别为（ ）
A． B． C． D．
6．如图甲所示，滚筒洗衣机脱水时，滚筒内的衣物随滚筒在竖直面内做匀速圆周运动，可简化为如图乙所示模型，A、C两点分别为衣物运动的最高点和最低点，B、D两点与圆筒圆心等高，则对脱水过程．下列说法正确的是（ ）
甲 乙
A．从A到C衣物处于失重状态 B．在B、D两点衣物的加速度相同
C．脱水效果最好的位置在C点 D．已脱水的衣物在A点受到的合力最小
7．旋转木马可以简化为如图所示的模型，a、b两个小球分别用悬线悬于水平杆上的A、B两点，A、B到O点距离之比为．装置绕竖直杆匀速旋转后，a、b在同一水平面内做匀速圆周运动，两悬线与竖直方向的夹角分别为a、，则a、关系正确的是（ ）
A． B． C． D．
8．如图所示为嫦娥五号探测器探月过程的示意图，先后在环月轨道I、椭圆轨道Ⅱ、近月轨道Ⅲ上运行，A、B两点为变轨点，最终嫦娥五号稳稳落在月球表面，则下列说法正确的是（ ）
A．探测器在轨道I上的线速度小于在轨道Ⅱ上B点的速度
B．探测器在轨道I上的线速度大于在轨道Ⅱ上B点的速度
C．探测器在A、B两点变轨时，均向运动的反方向喷气
D．探测器在A、B两点均进行了减速变轨
9．如图所示，质量为m的小球A和质量为的小球B与轻杆相连，两球连接体斜放在车厢内，当车以一定的加速度向右匀加速运动时，两球连接体相对于车厢静止，轻杆与竖直方向的夹角为，车厢侧壁和地板均光滑，重力加速度为g，则（ ）
A．轻杆对球的作用力大小为 B．车的加速度大小为
C．A球对车厢侧壁的作用力大小为 D．B球对车厢地板的作用力大小为
10．如图所示，直角坐标系的y轴竖直，在第二象限内有一抛物线，抛物线方程为，在第四象限内有一个四分之一圆弧面，圆弧面的圆心在O点，A、B两个小球在抛物线上，B小球所在位置纵坐标为，A球所在位置的纵坐标比B球的大，将A、B两球均沿x轴正向抛出，结果两球均通过O点最终落在圆弧面上，不计空气阻力，重力加速度为g取，则下列判（ ）
A．A球抛出的初速度大
B．A球到达O点时速度比B球的大
C．B球通过O点的速度大小为
D．A球从O点到圆弧面运动的时间大于B球从O点运动到圆弧面所用时间
二、非选择题：本题共5小题，共54分。
11．（6分）某实验小组做“验证力的平行四边形法则”实验，装置如图甲所示，先将橡皮条的一端固定在水平木板上A点，另一端系上带有绳套的两根细绳形成结点．实验时，需要两次拉伸橡皮条，一次是通过两细绳用两个弹簧测力计互成角度地拉橡皮条使结点到O点，另一次是用一个弹簧测力计通过细绳拉橡皮条使结点到O点．
甲 乙 丙
（1）对实验要求，下列说法正确的是___________（填字母代号）．
A．确定力的方向时，用铅笔沿着细绳划直线
B．用平行四边形定则求得的合力方向一定沿AO方向
C．橡皮条、弹簧测力计和绳应位于与纸面平行的同一平面内
（2）某次操作中，弹簧测力计的示数如图乙所示，则读数为___________N。
（3）如图丙所示是在白纸上根据实验结果画出的图．图丙中的F与两个力中，方向一定沿AO方向的是___________（填“F”或“”）
12．（8分）某同学用如图所示装置做“探究向心力与速度的关系”的实验．半径均为R的半圆轨道AB和四分之一圆弧轨道CD固定在竖直面内，过CD部分最高点D的切线水平，A、C、B在同一水平面上，在D点固定一个力传感器，D点在地面的投影为O，从A点正上方P点处由静止释放一个质量为m的小球，小球沿轨道运动到D点并从D点水平抛出，落地点在Q点（图中未标出）．
（1）对实验的要求，下列说法正确的是___________。
A．P点位置比D点高即可
B．圆弧轨道越光滑越好
C．应选用密度大、体积小的小球
D．为了使力传感器的示数大些，应选用质量小些的球
（2）若一次实验记录力传感器的示数为F，则小球经过D点时向心力的大小为___________；若小球落地点Q到O点的距离为x，则小球经过D点的速度大小为___________。
（3）改变P点位置进行多次实验，测得多组F、x，作图像，如果图像是一条倾斜的直线，图像与纵轴的截距为___________，图像的斜率为___________，则向心力与速度平方成正比。
13．（10分）如图所示，质量为m、倾角为的斜面体ABC静止在水平面上，质量为m、截面为正三角形DEF的柱体放在斜面上，质量为m的物块放在斜面DE上，轻推物块，使其沿ED斜面下滑，物块与斜面ED间的动摩擦因数为，重力加速度为g，斜面体ABC、柱体DEF始终处于静止状态，滑块在ED面下滑过程中，
求：
（1）物块运动的加速度大小；
（2）斜面体ABC对柱体DEF的摩擦力大小及地面对斜面体ABC的作用力大小．
14．（12分）如图所示，长为的轻杆两端分别固定质量为的A球和质量为的B球，O为穿过轻杆中点的水平光滑转轴，给小球B一个初速度，使两球在竖直面内绕O点做圆周运动，当A球运动到最低点时，刚好脱离轻杆做平抛运动，落地点离O点的距离为，O点离地的高度为，不计小球大小，重力加速度g取，
求：
（1）A球脱离轻杆瞬间的速度大小；
（2）A球脱离轻杆前瞬间，轻杆对A球和B球的作用力大小。
15．（18分）如图所示，倾角为的倾斜传送带以的速度沿逆时针方向匀速转动，传送带上、下两端间的距离为．质量为的长木板静止在光滑水平面上，右端与传送带下端靠近，质量为的物块轻放在传送带上端，由静止开始沿传送带向下运动，物块运动到传送带下端时，无机械能损失地滑上长木板，物块与传送带和长木板间的动摩擦因数均为0.5，重力加速度g取，不计物块的大小，物块未滑离长木板，．
求：
（1）物块在传送带上运动的时间；
（2）物块相对长木板运动的时间；
（3）长木板的最小长度．
高三物理参考答案、提示及评分细则
1．B 设刹车时的加速度大小为a，则，解得，选项B正确．
2．C 小球运动速度最小的位置，应是速度与重力和风力合力垂直的位置，这个位置在位置2和位置3之间某位置，选项C正确，A、B、D错误．
3．B 船在沿河岸方向上做变速运动，在垂直于河岸方向上做匀变速直线运动，两运动的合运动是变加速运动，选项A错误；当船头始终与河岸垂直时，渡河时间最短，，选项B正确，C错误；船在刚登陆时的速度是，选项D错误．
4．B 由于转动过程中物块相对长木板仍保持静止，弹簧的形变量不变，因此弹簧弹力大小不变，选项A错误；由于物块开始时是刚好不上滑，因此长木板对物块摩擦力方向沿斜面向下，弹簧对物块的弹力是沿斜面向上的拉力，转动过程中，物块始终保持平衡状态，弹簧对物块的弹力和物块的重力的夹角变大，这两个力的合力变小，由于长木板对物块的作用力与这两个力的合力等大反向，因此长木板对物块的作用力变小，选项B正确；由于物块的重力沿斜面向下的分力变大，因此长木板对物块的摩擦力变小，选项C错误；物块受到的合力始终为零，选项D错误。
5．D 分析滑轮受力，根据力的平衡条件及对称性，可得滑轮和物块间的轻绳与竖直方向的夹角为，即滑轮和物块间轻绳与水平方向夹角为，则，解得，选项D正确．
6．C 从A到C衣物竖直方向的分加速度先向下后向上，因此先失重后超重，选项A错误；在B、D两点衣物的加速度大小相等，方向相反，选项B错误；在C位置，衣物对圆筒的压力最大，脱水效果最好，选项C正确；已脱水的衣物在各点受到的合力大小相等，选项D错误
7．B 设OA段长为L，OB段长为，匀速旋转小球到悬点的高度均为h，由于a、b两球做圆周运动的角速度相同，则有，解得，选项B正确．
8．AD 探测器在轨道Ⅲ上的线速度小于在轨道Ⅱ上B点的速度而大于在轨道I上的线速度，因此探测器在轨道I上的线速度小于在轨道Ⅱ上B点的速度，选项A正确，B错误；探测器在A、B两点均进行了减速变轨，做近心运动，且减速变轨时，向着探测器运动的方向喷气，选项C错误，D正确．
9．ACD 设杆对球的作用力大小为F，对A球：，解得，选项A正确；对B球：，解得，选项B错误，C、D正确．
10．BC 抛物线上抛出的小球经过O点，则，解得，选项A错误；由于抛出的初速度大小相同，因此下落高度高的A球到O点的速度比B球的大，选项B正确；B球到O点时竖直方向分速度，则B球经过O点时速度大小为，选项C正确；两球在水平方向的分速度相等，A球在竖直方向的分速度大，因此落到圆弧面上时，水平位移小，时间短，选项D错误。
11．（1）C（2分） （2）2.45（2.44~2.47均可，2分） （3）F（2分）
解析：（1）确定力的方向时，用铅笔沿着细绳划直线，这样由于铅笔碰到细线，记录的方向不准确，应该采用两点确定直线的方法记录力的方向，选项A错误；如果F和的图示在误差允许的范围内基本重合，则证明共点力合成遵循平行四边形定则，平行四边形定则求得的合力方向不一定沿OA方向，选项B错误；本实验是在水平面作力的图示，为了减小误差，弹簧测力计必须保持与木板平行，读数时视线要正对弹簧测力计的刻度，选项C正确．
（2）根据题意，弹簧测力计的精度为，读数为．
（3）题图丙中的F与两个力中，F是两个分力合力的理论值，是两个力合力的实验值，则方向一定沿AO方向的是。
12．（1）C（2分） （2）（1分） （2分） （3）（1分） （2分）
解析：（1）P点位置若比D点略高些，则小球到不了D点，选项A错误；圆弧轨道是否光滑对实验没有影响，选项B错误；应选用密度大、体积小的小球，可以减小速度测量的误差，选项C正确；同样的实验过程，质量小些的球通过D点时，对力传感器压力会小些，选项D错误。
（2）在D点向心心力，速度。
（3）根据牛顿第二定律，得到，则当图像与纵轴的截距为，斜率为时，向心力与速度平方成正比．
13．解：（1）由几何关系可知，ED斜面的倾角（2分）
根据牛顿第二定律（2分）
解得（2分）
（2）由于物块匀速下滑，因此物块和柱体整体处于平衡状态，根据力的平衡，斜面体ABC对柱体DEF的摩擦力大小为（2分）
对整体研究，根据力的平衡，地面对斜面体ABC的作用力（2分）
14．解：（1）A球脱离轻杆后做平抛运动，设落地点离O点水平距离为x，则（2分）
抛出点离地面高度（1分）
则平抛的时间（2分）
则A球脱离轻杆的一瞬间，速度大小（1分）
（2）速度不会发生突变，因此，A球脱离轻杆前的一瞬间，A、B两球的速度均为
对A球研究（2分）
解得（1分）
对B球研究（2分）
解得（1分）
15．解：（1）物块开始做加速运动时，加速度大小为（1分）
运动至与传送带速度相同所用的时间（1分）
物块运动的位移（1分）
由于，物块继续沿传送带向下做加速运动，
加速度大小为（1分）
物块在传送带上继续加速的位移
设滑离传送带时的速度大小为，则（1分）
解得（1分）
再加速的时间（1分）
物块在传送带上运动的总时间为（1分）
（2）物块滑上长木板后，物块在长木板上滑动时，物块运动的加速度大小为（1分）
长木板运动的加速度大小为（1分）
设从相对运动到共速所用时间为，则（2分）
解得（1分）
（3）物块滑上长木板至二者共速的过程
物块的位移（2分）
长木板的位移（2分）
则长木板的长至少为（1分）
