郯城县2023-2024学年高三上学期10月月考
物 理（理科）参考答案
1．D。
解析：火星的公转周期大于地球的公转周期
C．根据可得T＝2π，可知火星的公转半径大于地球的公转半径，故C错误；
A．根据可得v=，结合C选项，可知火星的公转线速度小于地球的公转线速度，故A错误；
B．根据可知火星公转的角速度小于地球公转的角速度，故B错误；D．根据可得a=
可知火星公转的加速度小于地球公转的加速度，故D正确。
2．B
解析：因为滑块与车厢水平底板间有摩擦，且撤去推力后滑块在车厢底板上有相对滑动，即摩擦力做功，而水平地面是光滑的；以小车、弹簧和滑块组成的系统，根据动量守恒和机械能守恒的条件可知撤去推力后该系统动量守恒，机械能不守恒。
3．B
解析：A．将P由静止释放，物体Q从静止释放到下降h，由机械能守恒定律可得2mgh＝mghsinθ+×3mv2
解得v＝
则绳子断裂瞬间物体Q重力的功率为P＝2mg,故A错误；
B．绳断后P沿斜面做匀减速运动，设此后物体P沿斜面上升的最大高度为x，由机械能守恒得mv2＝mgx
解得x＝h，则物体P所能达到的最大高度为,故B正确；
C．设绳子断后P沿斜面做匀减速运动的时间为t，由运动学公式，，
联立解得t＝2,故C错误；
D．绳子断开前，P物体与Q物体的速度大小相同，则当物体P到达最高点时，物体Q的速度为
vQ＝v＋gt＝＋2g＝3,故D错误。
4．C
解析：设斜坡倾角为，运动员在斜坡MN段做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律
可得a1＝gsinθ
运动员在水平NP段做匀速直线运动，加速度a2＝0
运动员从P点飞出后做平抛运动，加速度为重力加速度a3＝g
设在P点的速度为vQ ，则从P点飞出后速度大小的表达式为v＝
由分析可知从点飞出后速度大小与时间的图像不可能为直线，且a1< a3,C正确，ABD错误。
5．A
解析：在最高点，小明的速度为0，设秋千的摆长为l，摆到最高点时摆绳与竖直方向的夹角为 ，秋千对小明的作用力为F，则对人，沿摆绳方向受力分析有
由于小明的速度为0，则有
沿垂直摆绳方向有
解得小明在最高点的加速度为,所以A正确；BCD错误；
6．B
解析：以速度v从轨道下端滑入轨道，并从轨道上端水平飞出，据机械能守恒定律有
物块从轨道上端水平飞出做平抛运动, ,联立解得水平距离
由数学知识可知，当,水平位移最大，所以对应的轨道半径为。
7．A
解析：由v-t图可知，碰前甲、乙的速度分别为，；碰后甲、乙的速度分别为，，甲、乙两物块碰撞过程中，由动量守恒得,解得
则损失的机械能为 ,解得
8．C
解析：AB．小包裹放上传送带后瞬间，小包裹相对传送带向上滑动，则所受摩擦力沿传送带向下，根据牛顿第二定律得
运动到与传送带共速时，根据牛顿第二定律得,其中，
联立解得，,可得,故AB错误；
C．由，可得，则传送带的速度为6m/s，故C正确；
D．第二段匀加速过程有，解得，可知包裹到B点时的速度为，故D错误。
9．BC
解析：A．卫星处于完全失重状态，但仍受重力作用，故A错误；B．根据万有引力提供向心力有G ＝ma
解得a＝G，所以卫星在转移轨道上经过B点时加速度大小等于在同步轨道上运动时经过B点的加速度大小，故B正确；C．根据开普勒第三定律有＝k，同步卫星轨道周期为24小时，大于转移轨道卫星运行周期，则该卫星在转移轨道上从A点运动到B点的时间小于12小时，故C正确；
D．该卫星由转移轨道进入同步轨道需要在B点点火加速，故D错误。
10．BC
解析：A．由平抛运动规律可知，做平抛运动的时间
因为两手榴弹运动的高度差相同，所以在空中运动时间相等，故A错误；
B．做平抛运动的物体落地前瞬间重力的功率
因为两手榴弹运动的高度差相同，质量相同，所以落地前瞬间，两手榴弹重力功率相同，故B正确；
C．从投出到落地，手榴弹下降的高度为h，所以手榴弹重力势能减小量，故C正确；
D．从投出到落地，手榴弹做平抛运动，只有重力做功，机械能守恒，故D错误。
11．BC
解析：A．对长木板进行受力分析，受力示意图如图所示。A. 根据牛顿第二定律
，，故A错误；
B．对物块进行受力分析，小物块先在拉力、摩擦力的作用下做匀加速直线运动，后在摩擦力作用下做匀减速直线运动，加速度大小分别为和，长木板和小物块在0~4s内的如图所示，0~2s小物块做匀加速直线运动，位移，拉力对小物块做功为，故B正确；
C．两条v－t图线围成的面积表示小物块相对于木板运动的长度，由v－t图像可知L＝12m
小物块与长木板之间的摩擦生热，故C正确；
D．恒力对小物块、木板系统做的功等于系统机械能的增加量加上摩擦生热，故D错误。
12．BC
解析：AC．物体从斜面底端回到斜面底端根据动能定理有
物体从斜面底端到斜面顶端根据动能定理有
整理得；，A错误，C正确；
B．物体向下滑动时的根据牛顿第二定律有，求解得出a＝0.2g，B正确；
D．物体向上滑动时的根据牛顿第二定律有
物体向下滑动时的根据牛顿第二定律有
由上式可知a上 > a下
由于上升过程中的末速度为零，下滑过程中的初速度为零，且走过相同的位移，根据公式l＝
则可得出t上
解析：(1)[1]AB．图线不经原点且在具有一定的拉力F后，小车方可有加速度，所以木板右端垫起的高度太小，即平衡摩擦力不足，A正确，B错误；CD．图线末端产生了弯曲现象，是因为砂桶和沙子的总质量m没有远小于小车和砝码的总质量M，C错误，D正确。
(2)[2]交流电的频率f=50Hz，相邻两计数点间还有一个点，则两计数点间的时间间隔是T=0.04s，由Δx=aT2，可得小车运动的加速度
(3)[3]因为砂桶和沙子的总质量m不再远小于铝块的质量M，由牛顿第二定律可知mg μMg=（M +m）a
解得
14． BC，1.5 ，0.2，0.3
解析：（1）[1]A.由于小球每次都从同一位置由静止开始运动，到达斜槽末端速度相同，与斜槽是否光滑无关，A错误；B．由于本实验研究平抛运动，因此斜槽槽口切线必须水平，B正确；
C．调节纸板，使纸板面竖直且与小球运动轨道所在平面平行，以便于在白纸上描点，C正确；
D．画平抛运动轨迹时，将小球放到槽口末端，球心在纸板上的水平投影作为平抛运动的起点，D错误。
（2）[2]由于平抛运动在水平方向时匀速运动，由于AB与BC水平距离相等，因此时间间隔相等，在竖直方向上，根据，可得相邻两点间的时间间隔
因此抛出的水平速度
[3]运动到B点时的竖直速度
而，因此小球从槽口抛出到运动到B点位置所用的时间
[4] B点离槽口的水平距离x＝v0 t＝1.5m/s×0.2s＝0.3m
15．（1）L＝9m；（2）7.44m/s。
解析：（1）设斜面长度为L，背包质量为m1＝2kg，在斜面上滑行的加速度为a1，由牛顿第二定律有：
m1gsinθ－m1gcosθ＝m1a1，解得a1＝2m/s2
滑雪者质量为m2＝48kg，初速度为v0＝1.5m/s，加速度为a2＝3m/s2，t0＝1s，经时间为t其位移
L＝ a1（t＋t0）2，L＝v0 t＋ a1t2，
解得：t＝2s或t＝－1s（舍去），L＝9m
（2）背包和滑雪者到达水平轨道时的速度分别为v1＝a1（t＋t0）＝6m/s，v2＝v0 ＋a2t＝7.5m/s
在光滑水平面上背包和滑雪者水平方向动量守恒，即m1 v1＋m2 v2＝（m1＋m2） v
解得v＝7.44m/s
16．（1）；（2）；（3）
解析：（1）小球做平抛运动过程，水平方向有x＝v0 t，竖直方向有y= gt2
由几何知识可得tanα＝，解得g＝
（2）质量为m0的物体在在半径为R的星球表面上有，G＝m0g
又V＝πR3，M＝ρV
解得ρ＝
（3）卫星在接近该星球做匀速圆周运动时，则G＝m
解得v＝
17．（1）6N；（2）2m
解析：（1）从a到b过程中应用动量定理，小物块所受摩擦力
代入数据得水平恒力F＝6N
（2）小物块恰能经过轨道最高点，在d点由牛顿第二定律有mg＝m，解得v==2m/s
从c点到d点由动能定理，解得
从b到c由动能定理，得b、c间的距离
18．（1）4.0m/s， 1.0m/s；（2）B先停止； 0.50m；（3）0.91m
解析：（1）设弹簧释放瞬间A和B的速度大小分别为vA、vB，以向右为正，由动量守恒定律和题给条件有
，
解得vA=4.0m/s，vB=1.0m/s
（2）A、B两物块与地面间的动摩擦因数相等，二者运动的过程中，若A一直向右运动，一直到停止，则对A由动量定理可得
则
B一直向左运动，则 ，解得
可知B先停止运动，该过程中B的位移，解得
从二者分开到B停止，A若一直向右运动，由动量定理可得
B停止时A的速度，解得
对A由动能定理可得
则位移
这表明在时间t2内A已与墙壁发生碰撞，但没有与B发生碰撞，此时A位于出发点右边的距离为
B位于出发点左边0.25 m处，两物块之间的距离s为
（3）t2时刻后A将继续向左运动，假设它能与静止的B碰撞，碰撞时速度的大小为，由动能定理有
解得
故A与B将发生碰撞．设碰撞后A、B的速度分别为′以和，由动量守恒定律与机械能守恒定律有，
解得，
这表明碰撞后A将向右运动，B继续向左运动。设碰撞后A向右运动距离为′时停止，B向左运动距离为时停止，由运动学公式，
解得，
小于碰撞处到墙壁的距离。由上式可得两物块停止后的距离
答案第6页，共8页郯城县2023-2024学年高三上学期10月月考
物 理 试 卷
考试范围：力学部分（不包括机械振动和机械波）； 考试时间：90分钟
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请将答案正确填写在答题卡上
第I卷（选择题）
一、单选题（每题3分，共24分）
1．“祝融号”火星车需要“休眠”以度过火星寒冷的冬季。假设火星和地球的冬季是各自公转周期的四分之一，且火星的冬季时长约为地球的1.88倍。火星和地球绕太阳的公转均可视为匀速圆周运动。下列关于火星、地球公转的说法正确的是（ ）
A．火星公转的线速度比地球的大 B．火星公转的角速度比地球的大
C．火星公转的半径比地球的小 D．火星公转的加速度比地球的小
2．如图，光滑水平地面上有一小车，一轻弹簧的一端与车厢的挡板相连，另一端与滑块相连，滑块与车厢的水平底板间有摩擦。用力向右推动车厢使弹簧压缩，撤去推力时滑块在车厢底板上有相对滑动。在地面参考系（可视为惯性系）中，从撤去推力开始，小车、弹簧和滑块组成的系统（ ）
A．动量守恒，机械能守恒 B．动量守恒，机械能不守恒
C．动量不守恒，机械能守恒 D．动量不守恒，机械能不守恒
3．如图所示，倾角为θ＝30°、表面光滑、足够长的斜面固定在足够高的水平桌面上，轻质光滑定滑轮固定在斜面顶端，质量为m的物体P与质量为2m的物体Q用跨过定滑轮的、不可伸长的轻绳相连，轻绳和斜面平行，Q悬在桌外。以物体P初始位置所在水平面为零势能面，物体Q的机械能为E，某时刻，将物体Q由静止释放，当Q下降高度为h时，绳子断裂。P，Q可视为质点，不计摩擦和空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．绳子断裂瞬间物体重力的功率为mg
B．物体P所能达到的最大高度为h
C．物体P在绳子断开后沿斜面向上运动的时间为
D．当物体P到达最高点时，物体的速度为2
(
D
C
B
A
)4．如图是滑雪道的示意图。可视为质点的运动员从斜坡上的M点由静止自由滑下，经过水平NP段后飞入空中，在Q点落地。不计运动员经过N点的机械能损失，不计摩擦力和空气阻力。下列能表示该过程运动员速度大小v或加速度大小a随时间t变化的图像是（ ）
5．质量为m的小明坐在秋千上摆动到最高点时的照片如图，对该时刻，下列说法正确的是（ ）
A．秋千对小明的作用力小于mg
B．秋千对小明的作用力大于mg
C．小明的速度为零，所受合力为零
D．小明的加速度为零，所受合力为零
6．如图，半圆形光滑轨道固定在水平地面上，半圆的直径与地面垂直，一小物块以速度v从轨道下端滑入轨道，并从轨道上端水平飞出，小物块落地点到轨道下端的距离与轨道半径有关，此距离最大时，对应的轨道半径为（重力加速度为g）（ ）
A． B． C． D．
7．甲、乙两个物块在光滑水平桌面上沿同一直线运动，甲追上乙，并与乙发生碰撞，碰撞前后甲、乙的速度随时间的变化如图中实线所示。已知甲的质量为1kg，则碰撞过程两物块损失的机械能为（ ）
A．3 J B．4 J C．5 J D．6 J
8．如图甲所示，倾角为θ的传送带以恒定速率逆时针运行，现将一包裹轻轻放在最上端的A点，包裹从A点运动到最下端B点的过程中，加速度α随位移x的变化图像如图乙所示（重力加速度g取10m/s2），则下列说法正确的是( ）
A．传送带与水平面的夹角为37°
B．包裹与传送带间的动摩擦因数为0.4
C．传送带运行的速度大小为6m/s
D．包裹到B点时的速度为8m/s
二、多选题（每题4分，共16分）
9．2023年2月23日，中星26号卫星在中国西昌卫星发射中心发射升空，这是我国首颗地球静止轨道高通量宽带通信卫星。发射过程中，卫星先被送至近地圆轨道，在A点点火后进入转移轨道，在B点再次点火后进入同步圆轨道。下列说法正确的是（ ）
A．该卫星在同步轨道时处于完全失重状态，不受重力作用
B．该卫星在转移轨道上经过B点时加速度大小等于在同步轨道上运动时经过B点的加速度大小
C．该卫星在转移轨道上从A点运动到B点的时间小于12小时
D．在B点再次点火后，该卫星的速度减小
10．长征途中，为了突破敌方关隘，战士爬上陡销的山头，居高临下向敌方工事内投掷手榴弹，战士在同一位置先后投出甲、乙两颗质量均为m的手榴弹，手榴弹从投出的位置到落地点的高度差为h，在空中的运动可视为平抛运动，轨迹如图所示，重力加速度为g，下列说法正确的有（ ）
A．甲在空中的运动时间比乙的长
B．两手榴弹在落地前瞬间，重力的功率相等
C．从投出到落地，每颗手榴弹的重力势能减少mgh
D．从投出到落地，每颗手榴弹的机械能变化量为mgh
11．如图所示，质量为M＝1kg的长木板放在粗糙的水平地面上，质量m＝0.5kg的小物块置于长木板右端，小物块与长木板之间的动摩擦因数μ1＝0.4，长木板与地面之间的动摩擦因数μ2＝0.1。现给小物块施加一个水平向左的恒力F1＝3N，给长木板施加一个水平向右的恒力F2＝4.5N。2s时撤掉力F1，小物块始终未从长木板上掉下来。下列说法正确的是（ ）
A．0～2s长木板的加速度aM＝3m/s2
B．0～2s 过程中F1对小物块做了12J的功
C．0～4s 的过程中小物块与长木板之间的摩擦生热Q＝24J
D．恒力对小物块、木板系统做的功等于系统机械能的增加量
12．一质量为m的物体自倾角为α的固定斜面底端沿斜面向上滑动。该物体开始滑动时的动能为Ek，向上滑动一段距离后速度减小为零，此后物体向下滑动，到达斜面底端时动能为Ek。已知sinα＝0.6，重力加速度大小为g。则（ ）
A．物体向上滑动的距离为 B．物体向下滑动时的加速度大小为g
C．物体与斜面间的动摩擦因数等于0.5 D．物体向上滑动所用的时间比向下滑动的时间长
第II卷（非选择题）
三、实验题（每空2分，共14分）
(
甲
乙
)13．用如图甲所示的实验装置，探究加速度与力、质量的关系实验中，将一端带定滑轮的长木板放在水平实验桌面上，实验小车通过轻细绳跨过定滑轮与砂桶相连，小车与纸带相连，打点计时器所用交流电的频率为f=50 Hz。平衡摩擦力后，在保持实验小车质量不变的情况下，放开砂桶，小车加速运动，处理纸带得到小车运动的加速度为a；改变砂桶中沙子的质量，重复实验三次。
(1)在验证“质量一定，加速度a与合外力F的关系”时，某学生根据实验数据作出了如图乙所示的a－F图像，其中图线不过原点并在末端发生了弯曲现象，产生这两种现象的原因可能有 。
A．木板右端垫起的高度过小（即平衡摩擦力不足）
B．木板右端垫起的高度过大（即平衡摩擦力过度）
C．砂桶和沙子的总质量m远小于小车和砝码的总质量M（即m<
(
丙
)(2)实验过程中打出的一条理想纸带如图丙所示，则小车运动的加速度a＝ m/s2。（结果保留2位有效数字）
(3)某同学想利用该实验装置测出金属铝块和木板间动摩擦因数，进行了如下操作：
①将长木板重新平放于桌面上
②将小车更换为长方体铝块，为了能使细绳拖动铝块在木板上滑动时产生明显的加速度，又往砂桶中添加了不少砂子，并测得砂桶和砂子的总质量为m，铝块的质量为M（m不再远小于M）。
③多次实验测得铝块的加速度大小为a
请根据以上数据（M、m、a、g），写出动摩擦因数μ= 。
(
甲
乙
)14．某同学用如图甲所示装置结合频闪照相研究平抛运动。重力加速度g=10m/s2。
（1）关于实验要点，下列说法正确的是 。
A．选用的斜槽越光滑越好
B．调节斜槽，使斜槽槽口切线水平
C．调节纸板，使纸板面竖直且与小球运动轨道所在平面平行
D．画平抛运动轨迹时，将槽口在纸板上的水平投影作为平抛运动的起点
（2）让小球从斜槽上合适的位置由静止释放，频闪照相得到小球的位置如图乙所示，A、B、C是相邻三次闪光小球成像的位置，坐标纸每小格边长为5cm，则小球从槽口抛出的初速度大小为v0= m/s，小球从槽口抛出到运动到B点位置所用的时间为t= s；B点离槽口的水平距离x= m。
四、解答题（15题10分，16题12分，17题10分，18题14分，共46分）
15．如图所示，一滑雪道由AB和BC两段滑道组成，其中AB段倾角为θ，BC段水平，AB段和BC段由一小段光滑圆弧连接。一个质量为2kg的背包在滑道顶端A处由静止滑下，若1s后质量为48kg的滑雪者从顶端以1.5m/s的初速度、3m/s2的加速度匀加速追赶，恰好在坡底光滑圆弧的水平处追上背包并立即将其拎起，背包与滑道的动摩擦因数为μ＝，重力加速度取g＝10m/s2，sinθ＝，cosθ＝，忽略空气阻力及拎包过程中滑雪者与背包的重心变化，求：
（1）滑道AB段的长度；
（2）滑雪者拎起背包时这一瞬间的速度。
16．宇航员站在某质量分布均匀的星球表面一斜坡上P点，沿水平方向以初速度v0抛出一个小球，测得小球经时间t落到斜坡另一点Q上，斜坡的倾角为α，已知该星球的半径为R，引力常量为G，球的体积公式是V＝πR3。求：
（1）该星球表面的重力加速度g；
（2）该星球的密度；
（3）该星球的第一宇宙速度。
17．如图所示，一半径R＝0.4m的光滑竖直半圆轨道与水平面相切于c点，一质量m＝1kg可视为质点的小物块静止于水平面a点，现用一水平恒力F向左拉物块，经过t＝3s时间到达b点速度的大小vb＝6m/s，此时撤去F，小物块继续向前滑行经c点进入光滑竖直圆轨道，且恰能经过竖直轨道最高点d。已知小物块与水平面间的动摩擦因数μ＝0.4，重力加速度g取10m/s2，求：
（1）水平恒力F的大小；
（2）b、c间的距离L。
18．静止在水平地面上的两小物块A、B，质量分别为mA＝1.0kg ，mB＝4.0kg；两者之间有一被压缩的微型弹簧，A与其右侧的竖直墙壁距离l＝1.0m，如图所示。某时刻，将压缩的微型弹簧释放，使A、B瞬间分离，两物块获得的动能之和为Ek＝10.0J。释放后，A沿着与墙壁垂直的方向向右运动。A、B与地面之间的动摩擦因数均为μ＝0.20。重力加速度取g＝10m/s2。A、B运动过程中所涉及的碰撞均为弹性碰撞且碰撞时间极短。
（1）求弹簧释放后瞬间A、B速度的大小；
（2）物块A、B中的哪一个先停止？该物块刚停止时A与B之间的距离是多少？
（3）A和B都停止后，A与B之间的距离是多少？
