广东省东莞市第四高级中学2023-2024学年高三上学期9月月考物理试题

东莞市第四高级中学2024届高三9月月考物理科试题一、单选题（本大题共7小题，每小题4分，共28.0分）1.当时钟正常工作时，关于时针、分针和秒针的转动，下列判断正确的是（）A.时针角速度最小B.秒针周期最大C.时针尖端的线速度大于秒针尖端的线速度D.时针、分针、秒针的转动周期相等2.如图所示,在同一平台上的O点水平抛出的三个物体,分别落到a、b、c三点,则三个物体运动的初速度va、vb、vc和运动的时间ta、tb、tc的关系分别是()。A.va>vb>vcta>tb>tcB.va<vb<vcta=tb=tcC.va<vb<vcta>tb>tcD.va>vb>vcta<tb<tc3.如图所示，一智能机械臂铁夹夹起一个金属小球后静止在空中，铁夹与球接触面保持竖直，则（）A.小球受到的摩擦力与重力相同B.铁夹受到的摩擦力方向竖直向上C.若增大铁夹对小球的压力，小球受到的摩擦力变大D.若铁夹带着小球水平加速移动，小球受到铁夹的作用力比静止时大4.春秋末年齐国著作《考工记》中有“马力既竭，辀犹能一取焉”，意思是马对车不施加拉力了，车还能继续向前运动。对此下列说法正确的是（）A.马拉着车做加速运动时，马对车的作用力一定等于车对马的作用力B.马拉着车做加速运动时，马对车的作用力大于车对马的作用力C.“马力既竭”时，车的惯性变小D.“马力既竭”时，车还能继续向前运动说明车还受到其他拉力5.如图所示，一球体绕轴O1O2以角速度ω旋转，A、B为球体上两点，下列说法中正确的是（ ）A．A、B两点具有相同的角速度B．A、B两点具有相同的线速度C．A、B两点具有相同的向心加速度D．A、B两点的向心加速度方向都指向球心6.如图所示，一个水平大圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动，一个小孩坐在距圆心为r处的P点不动，关于小孩的受力，以下说法正确的是（）A.小孩在P点不动，因此不受摩擦力的作用B.小孩随圆盘做匀速圆周运动，其重力和支持力的合力充当向心力C.小孩随圆盘做匀速圆周运动，圆盘对他的摩擦力充当向心力D.若使圆盘以较小的转速匀速转动，小孩在P点受到的摩擦力不变7.2021年9月17日，神舟十二号返回舱进入大气层。主降落伞打开后的某段时间，返回舱竖直匀减速下降。已知返回舱质量为m，降落伞系统（伞和拉绳）的总质量为。空气对降落伞系统的阻力为，返回舱所受空气的阻力不计，重力加速度为g。则在此过程中返回舱受到拉绳的作用力为（）A. B.2mgC. D.二、多选题（本大题共3小题，共18.0分。每小题全对6分、漏选3分、错选或者不选0分）可回收复用运载火箭是现代火箭技术的一个重要的发展方向，经过多年努力，我国也有属于自己的第一款可回收复用运载火箭，如图1所示。在某次测试中，该型火箭竖直起降的速度—时间图像如图2所示，则下列判断中正确的是（）A.0~t2内，火箭的加速度先增大后减小B时刻火箭高度达到最大，随后开始下降C.~内，火箭处于悬停状态，时刻开始下降D.图2中，在时间段0~与~内图线与时间轴t所围成图形的面积相等9.2020年8月1日,北斗三号全球卫星导航系统建成暨开通仪式在北京人民大会堂举行,宣布北斗三号全球卫星导航系统正式开通。北斗导航系统中部分卫星的轨道示意图如图所示,已知a、b、c三颗卫星均做圆周运动,a是地球同步卫星，a，b轨道半径相同。下列说法正确的是()。A.卫星a的角速度小于c的角速度B.卫星a的加速度大于b的加速度C.卫星a的运行速度大于第一宇宙速度D.卫星b的周期等于24h10．如图所示，半径的光滑圆筒竖直固定，长度为的轻绳，一端固定在圆筒轴线上一点，另一端悬挂可视为质点、质量为m的小球。现使小球在水平面内做匀速圆周运动，小球始终在圆筒内，重力加速度为g。下列说法正确的是（）A．小球角速度越大，轻绳的拉力越大B．小球角速度时，轻绳的拉力为C．小球角速度时，小球受两个力的作用D．小球角速度时，筒壁与小球之间作用力大小为三、实验题（本大题共2小题，共18.0分）11．（6分）在“探究平抛运动的特点”实验中，两个实验小组选用不同的仪器进行实验。（1）A组同学采用如图甲所示的装置做实验。在此实验中，下列操作或说法正确的是。A．将斜槽轨道的末端调成水平

B．用天平称出小球的质量C．斜槽轨道必须光滑

D．图甲中挡条每次必须等间距下移（2）B组同学通过频闪照相，得到做平抛运动的小球以竖直放置的方格板为背景的照片，如图乙所示，方格的边长图中已经标出，取重力加速度大小，根据图乙中数据回答下列问题：①图乙中的a点（填“是”、“不是”或“不确定是”）平抛运动的起点。②小球做平抛运动的初速度大小为m/s。（结果保留两位有效数字）（12分）某兴趣小组“探究小车加速度与合外力的关系”的实验装置如下图。A为小车（质量为M），B为打点计时器，C为装有沙的沙桶（沙和沙桶的总质量为m），D为一端带有定滑轮的长木板，电源频率为50Hz。（1）下列实验操作中，正确是______；A．调节滑轮的高度，使牵引小车的细绳与长木板保持平行B．每次实验，都要先放开小车，再接通打点计时器C．平衡摩擦力时，应将沙桶用细绳通过定滑轮系在小车上D．改变小车的质量时，需要重新平衡摩擦力（2）为使细绳对小车的拉力F近似等于沙和沙桶的总重力，需满足的条件是________；（3）下图为实验中打出的一条纸带的一部分，从比较清晰的点迹起，在纸带上标出了连续的5个计数点A、B、C、D、E，相邻2个计数点之间有4个点没有标出，测出各计数点到A点之间的距离。则此次实验中小车运动的加速度大小______。（结果保留两位有效数字）（4）陈同学根据测量数据作出的图线如图（a）所示，他实验中可能存在的问题是______；李同学根据测量数据作出的图线如图（b）所示，图像末端发生弯曲的原因是______；（5）胡同学改进实验方案，采用下图的实验装置探究“小车加速度与合外力的关系”时，是否需要平衡摩擦力？______（选填“需要”或“不需要”）。四、计算题（本大题共3小题，共36.0分）13．（10分）如图所示，有一辆质量为m的汽车（可看做质点）驶上半径为R的圆弧拱桥。（1）当汽车以一定速度通过拱桥桥顶时（汽车与桥面之间始终有相互作用），画出此时汽车在竖直方向受力的示意图；（2）已知、、重力加速度，则当该汽车以速率通过拱桥桥顶时，汽车对桥的压力是多大?并判断此时汽车是处于超重状态，还是失重状态?（3）汽车过桥顶时对桥面的压力过小是不安全的。请你通过分析说明，在设计拱桥时，对于同样的车速，拱桥圆弧的半径是大些比较安全，还是小些比较安全?14.（10分）在真空环境内探测微粒在重力场中能量的简化装置如图所示．P是个微粒源，能持续水平向右发射质量相同、初速度不同的微粒．高度为h的探测屏AB竖直放置，离P点的水平距离为L，上端A与P点的高度差也为h。(1)若微粒打在探测屏AB的中点，求微粒在空中飞行的时间；(2)求能被探测屏探测到的微粒的初速度范围。15、（16分）如图（a）所示，长为的圆管竖直放置，质量，顶端塞有质量为的弹性小球（小球直径恰好等于圆管内径）。时，让管从静止自由下落，时落地，落地后管立刻以与落地时大小相等的速率竖直弹起，第一次弹起后管上升过程的速度-时间图像如图（b）所示（以竖直向下为正方向），之后管每次落地后，总以与落地时相等的速率竖直弹起。已知小球始终没有从管中滑出，球与管之间的滑动摩擦力等于最大静摩擦力，不计空气阻力及圆管与地面碰撞的时间，重力加速度g取，求：（1）由图（b）求圆管第一次弹起后的加速度大小，（2）球和管间的滑动摩擦力的大小；（3）管从第一次落地到第二次落地所用的时间；（结果保留两位有效数字）东莞市第四高级中学2024届高三9月月考物理科试题一、单选题（本大题共7小题，每小题4分，共28.0分）1.当时钟正常工作时，关于时针、分针和秒针的转动，下列判断正确的是（）A.时针角速度最小B.秒针周期最大C.时针尖端的线速度大于秒针尖端的线速度D.时针、分针、秒针的转动周期相等2.如图所示,在同一平台上的O点水平抛出的三个物体,分别落到a、b、c三点,则三个物体运动的初速度va、vb、vc和运动的时间ta、tb、tc的关系分别是()。A.va>vb>vcta>tb>tcB.va<vb<vcta=tb=tcC.va<vb<vcta>tb>tcD.va>vb>vcta<tb<tc3.如图所示，一智能机械臂铁夹夹起一个金属小球后静止在空中，铁夹与球接触面保持竖直，则（）A.小球受到的摩擦力与重力相同B.铁夹受到的摩擦力方向竖直向上C.若增大铁夹对小球的压力，小球受到的摩擦力变大D.若铁夹带着小球水平加速移动，小球受到铁夹的作用力比静止时大4.春秋末年齐国著作《考工记》中有“马力既竭，辀犹能一取焉”，意思是马对车不施加拉力了，车还能继续向前运动。对此下列说法正确的是（）A.马拉着车做加速运动时，马对车的作用力一定等于车对马的作用力B.马拉着车做加速运动时，马对车的作用力大于车对马的作用力C.“马力既竭”时，车的惯性变小D.“马力既竭”时，车还能继续向前运动说明车还受到其他拉力5.如图所示，一球体绕轴O1O2以角速度ω旋转，A、B为球体上两点，下列说法中正确的是（ ）A．A、B两点具有相同的角速度B．A、B两点具有相同的线速度C．A、B两点具有相同的向心加速度D．A、B两点的向心加速度方向都指向球心6.如图所示，一个水平大圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动，一个小孩坐在距圆心为r处的P点不动，关于小孩的受力，以下说法正确的是（）A.小孩在P点不动，因此不受摩擦力的作用B.小孩随圆盘做匀速圆周运动，其重力和支持力的合力充当向心力C.小孩随圆盘做匀速圆周运动，圆盘对他的摩擦力充当向心力D.若使圆盘以较小的转速转动，小孩在P点受到的摩擦力不变7.2021年9月17日，神舟十二号返回舱进入大气层。主降落伞打开后的某段时间，返回舱竖直匀减速下降。已知返回舱质量为m，降落伞系统（伞和拉绳）的总质量为。空气对降落伞系统的阻力为，返回舱所受空气的阻力不计，重力加速度为g。则在此过程中返回舱受到的拉力为（）A. B.2mgC. D.二、多选题（本大题共3小题，共18.0分。每小题全对6分、漏选3分、错选或者不选0分）8.可回收复用运载火箭是现代火箭技术的一个重要的发展方向，经过多年努力，我国也有属于自己的第一款可回收复用运载火箭，如图1所示。在某次测试中，该型火箭竖直起降的速度—时间图像如图2所示，则下列判断中正确的是（）A.0~t2内，火箭的加速度先增大后减小B时刻火箭高度达到最大，随后开始下降C.~内，火箭处于悬停状态，时刻开始下降D.图2中，在时间段0~与~内图线与时间轴t所围成图形的面积相等9.2020年8月1日,北斗三号全球卫星导航系统建成暨开通仪式在北京人民大会堂举行,宣布北斗三号全球卫星导航系统正式开通。北斗导航系统中部分卫星的轨道示意图如图所示,已知a、b、c三颗卫星均做圆周运动,a是地球同步卫星，a，b轨道半径相同。下列说法正确的是()。A.卫星a的角速度小于c的角速度B.卫星a的加速度大于b的加速度C.卫星a的运行速度大于第一宇宙速度D.卫星b的周期等于24h答案AD10．如图所示，半径的光滑圆筒竖直固定，长度为的轻绳，一端固定在圆筒轴线上一点，另一端悬挂可视为质点、质量为m的小球。现使小球在水平面内做匀速圆周运动，小球始终在圆筒内，重力加速度为g。下列说法正确的是（）A．小球角速度越大，轻绳的拉力越大B．小球角速度时，轻绳的拉力为C．小球角速度时，小球受两个力的作用D．小球角速度时，筒壁与小球之间作用力大小为三、实验题（本大题共2小题，共18.0分）11．在“探究平抛运动的特点”实验中，两个实验小组选用不同的仪器进行实验。（1）A组同学采用如图甲所示的装置做实验。在此实验中，下列操作或说法正确的是。A．将斜槽轨道的末端调成水平

B．用天平称出小球的质量C．斜槽轨道必须光滑

D．图甲中挡条每次必须等间距下移（2）B组同学通过频闪照相，得到做平抛运动的小球以竖直放置的方格板为背景的照片，如图乙所示，方格的边长图中已经标出，取重力加速度大小，根据图乙中数据回答下列问题：①图乙中的a点（填“是”、“不是”或“不确定是”）平抛运动的起点。②小球做平抛运动的初速度大小为m/s。（结果保留两位有效数字）A是0.7012.某兴趣小组“探究小车加速度与合外力的关系”的实验装置如下图。A为小车（质量为M），B为打点计时器，C为装有沙的沙桶（沙和沙桶的总质量为m），D为一端带有定滑轮的长木板，电源频率为50Hz。（1）下列实验操作中，正确是______；A．调节滑轮的高度，使牵引小车的细绳与长木板保持平行B．每次实验，都要先放开小车，再接通打点计时器C．平衡摩擦力时，应将沙桶用细绳通过定滑轮系在小车上D．改变小车的质量时，需要重新平衡摩擦力（2）为使细绳对小车的拉力F近似等于沙和沙桶的总重力，需满足的条件是______；（3）下图为实验中打出的一条纸带的一部分，从比较清晰的点迹起，在纸带上标出了连续的5个计数点A、B、C、D、E，相邻2个计数点之间有4个点没有标出，测出各计数点到A点之间的距离。则此次实验中小车运动的加速度大小______。（结果保留两位有效数字）（4）陈同学根据测量数据作出的图线如图（a）所示，他实验中可能存在的问题是______；李同学根据测量数据作出的图线如图（b）所示，图像末端发生弯曲的原因是______；（5）胡同学改进实验方案，采用下图的实验装置探究“小车加速度与合外力的关系”时，是否需要平衡摩擦力？______（选填“需要”或“不需要”）。【答案】①.A②.小车的质量M远大于沙和沙桶的总质量m③.1.0④.平衡摩擦力过度（或者木板的倾角过大或补偿阻力过度）⑤.未满足M远大于m⑥.需要【解析】【详解】（1）[1]A．平衡摩擦力后，连接砝码盘和小车的细绳跟长木板保持平行时，细线的拉力等于小车所受合力，故A正确；B．车释放前应靠近打点计时器，且应先接通电源再释放小车，目的是为了能够在纸带上打出足够多的点，故B错误；C．摩擦力是通过小车重力沿木板方向的分力来平衡的，所以平衡摩擦力时不能将沙桶用细绳通过定滑轮系在小车上，并且由于运动过程中纸带也要受到阻力，所以后面的纸带必须连好，再通过纸带上的点间距判断小车是否做匀速直线运动，故C错误；D．设平衡摩擦力时木板抬高的倾角为θ，在沿木板方向根据平衡条件有两边M可以约掉，即与小车质量M无关，每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力，故D错误。故选A。（2）[2]对小车根据牛顿第二定律有对沙和砂桶同理有联立解得由上式可知只有当时才近似等于。（3）[3]相邻两计数点间的时间间隔为根据逐差法可得（4）[4]陈同学根据测量数据作出的图线如图（a）所示，由图可知，当合外力为零时，小车加速度不为零，他实验中可能存在的问题是平衡摩擦力过度（或者木板的倾角过大或补偿阻力过度）；[5]李同学根据测量数据作出的图线如图（b）所示，图像末端发生弯曲的原因是未满足M远大于m。（5）[6]由图可知，弹簧测力计可以直接测出小车所受的合外力，不需要满足M远大于m，为了使绳子拉力为小车所受的合力，仍然需要平衡摩擦力。四、计算题（本大题共3小题，共36.0分）13．如图所示，有一辆质量为m的汽车（可看做质点）驶上半径为R的圆弧拱桥。（1）当汽车以一定速度通过拱桥桥顶时（汽车与桥面之间始终有相互作用），画出此时汽车在竖直方向受力的示意图；（2）已知、、重力加速度，则当该汽车以速率通过拱桥桥顶时，汽车对桥的压力是多大?并判断此时汽车是处于超重状态，还是失重状态?（3）汽车过桥顶时对桥面的压力过小是不安全的。请你通过分析说明，在设计拱桥时，对于同样的车速，拱桥圆弧的半径是大些比较安全，还是小些比较安全?12．（1）；（2），失重；（3）半径应当大一些【详解】（1）如答图所示.。。。。。。。。。。。2分（2）根据牛顿第二定律和向心加速度公式，有。。。。。。。。。。。2分代入数据有。。。。。。。。。。。1分根据牛顿第三定律，可知汽车对桥面的压力大小为。。。。。。。。。。。1分因为因此汽车处于失重状态。。。。。。。。。。。2分（3）由（2）可知即R较大时，就较大，因此拱桥圆弧的半径应当大一些。。。。。。。。。。。2分。14.在真空环境内探测微粒在重力场中能量的简化装置如图所示．P是个微粒源，能持续水平向右发射质量相同、初速度不同的微粒．高度为h的探测屏AB竖直放置，离P点的水平距离为L，上端A与P点的高度差也为h。(1)若微粒打在探测屏AB的中点，求微粒在空中飞行的时间；(2)求能被探测屏探测到的微粒的初速度范围。【答案】：(1)eq\r(\f(3h,g))(2)eq\f(L,2)eq\r(\f(g,h))≤v≤Leq\r(\f(g,2h))【解析】(1)微粒打在AB的中点，则：eq\f(3,2)h＝eq\f(1,2)gt2..........................................................................EQ\o\ac(○,1)2分解得：t＝eq\r(\f(3h,g))........................................................................EQ\o\ac(○,2)1分(2)设打在B点的微粒的初速度为v1，则：v1＝eq\f(L,t1).............................................................................EQ\o\ac(○,3)1分2h＝eq\f(1,2)gteq\o\al(2,1)........................................................................EQ\o\ac(○,4)1分解得：v1＝eq\f(L,2)eq\r(\f(g,h))...........................................................