精品解析：湖北省荆州市沙市中学2023-2024学年高三下学期7月月考物理试题

2023—2024学年度下学期2022级 7月月考物理试卷 一、单选题（4分*6） 1. 昌景黄高速铁路，全长289.807千米，设计速度（最高运营速度）350千米／小时。现已全线开通运营。下列说法中正确的是（　　） A. 全长289.807千米代表位移 B. 设计速度350千米／小时指的是瞬时速度大小 C. 计算高铁单程运行时间时不能将高铁视作质点 D. 高铁运行时，以列车长参考系，其他乘客都向前运动 2. 一质点沿轴运动，其位置坐标与时间的关系为x = 1＋2t＋3t2（的单位是，的单位是）。关于速度及该质点在第内的位移，下列说法正确的是（ ） A. 速度是对物体位置变化快慢的描述；6m B. 速度是对物体位移变化快慢的描述；6m C. 速度是对物体位置变化快慢的描述；5m D. 速度是对物体位移变化快慢描述；5m 3. 某次冰壶训练中，一冰壶以某初速度在水平冰面上做匀减速直线运动，通过的距离为x时其速度恰好为零，若冰壶通过第一个的距离所用的时间为t，则冰壶通过最后的距离所用的时间为（ ） A. B. C. D. 4. 已知羽毛球在空中运动时所受空气阻力与速度的平方成正比。将羽毛球竖直向上抛出，其在空中运动的图像可能是（　　） A. B. C. D. 5. 如图甲所示，一物块（可视为质点）从倾角的足够长的斜面上滑下，物块运动的图像如图乙所示，重力加速度取，下列说法正确的（　　） A. 物块的加速度为 B. 物块的初速度为零 C. 物块与斜面间的动摩擦因数为 D. 前2s内物块的平均速度为 6. 某同学从住宿楼底层（1楼） 沿楼梯进行登高锻炼，已知每层楼高约为 3m。该同学的登高速度的倒数（）与登高高度h的关系如图所示。已知他刚登上4楼时的速度约为0.72m/s，则他刚登上19楼的速度和由楼底层登至19楼所需的时间分别约为（　　） A. 0.15m/s； 190s B. 0.15 m/s； 225s C. 0.12 m/s； 190s D. 0.12m/s； 225s 二、多选题（4分*4） 7. 甲、乙两车在一平直公路上从同一地点沿同一方向沿直线运动，它们的v－t图像如图所示。下列判断正确的是（　　） A. 乙车启动时，甲车在其前方25 m处 B. 乙车超过甲车后，两车有可能第二次相遇 C. 乙车启动15 s后正好追上甲车 D. 运动过程中，乙车落后甲车的最大距离为75 m 8. 我国的新能源汽车发展迅速，多项指标处于世界领先地位，“急动度”就是其中之一。急动度是描述加速度变化快慢的物理量，即，如图为某新能源汽车启动过程中的急动度j随时间t的变化规律，下列关于汽车运动，说法正确是（　　） A. 0~5秒内做加速度减小的加速运动 B. 0~5秒内加速度变化量等于 C. 在0~10秒内，5秒时速度最大 D. 在0~10秒内，10秒时速度最大 9. 匀强电场的电场强度E随时间t变化的图像如图所示。当时，在此匀强电场中由静止释放一个带正电的粒子，带电粒子只受静电力的作用，下列说法正确的是（　　） A. 带电粒子将始终向同一个方向运动 B. 3s末带电粒子回到原出发点 C. 3s末带电粒子速度不为零 D. 前3s内，静电力做的总功为零 10. 物理学中加速度的定义式为，而历史上有些科学家曾把相等位移内速度变化相等的单向直线运动称为“匀变速直线运动”（现称“另类匀变速直线运动”），“另类加速度”定义为，其中和分别表示某段位移s内的初速度和末速度。表示物体做加速运动，表示物体做减速运动。则下列说法正确的是（　　） A. 若A不变，则a也不变 B. 若A不变，则物体在位移中点处的速度比大 C. 若a不变，则物体在中间时刻速度为 D. 若且保持不变，则A逐渐变小 三、实验题 11. 如图所示为在研究匀变速直线运动实验时打出的一条纸带，各计数点在纸带上已经标出，相邻两计数点之间有四个计时点未画出，已知打点计时器所用交流电的频率为50 Hz，用刻度尺测得AC间、DF间的距离分别为3. 70 cm、11. 22 cm，则打E点时物体的瞬时速度大小为__________m/s，该匀变速直线运动的加速度大小为__________m/s2 （以上结果均保留三位有效数字）． 12. 某物理兴趣小组要测量一节干电池电动势和内阻。他们在实验室找到了如下器材：电流表（量程），电压表（量程），滑动变阻器，开关、导线若干。 （1）此电流表是由量程为1mA，内阻为的表头改装而成。则改装时，所使用的并联电阻的阻值为__________ （2）为了减小误差，他们应选择如图__________选填“甲”或“乙”所示的电路进行实验； （3）按所选电路进行实验，得到多组电流表的示数I和对应的电压表示数U，以U为纵坐标，I为横坐标将得到的数据进行描点，连线后得到一条倾斜直线，如图丙所示，由图像得出电池组的电动势__________V，内阻__________。结果均保留2位小数 四、解答题 13. 某同学为研究雨滴下落的规律，查阅资料了解到：雨滴是从高度为H的高空形成并下落的，到达地面附近时已经匀速且速度为v。空气阻力与速度大小成正比，H范围内重力加速度g为已知的定值。根据以上信息，求解下面的问题： （1）当雨滴速度为时，雨滴下落的加速度大小； （2）雨滴下落至地面的时间。 14. ETC 是高速公路上不停车电子收费系统的简称。如图所示，汽车进入收费站正常行驶的速度 v0=18m/s，如果过人工收费通道，需要在收费站中心线处减速至0，经过20s缴费后，再加速至 18m/s后正常行驶；如果过ETC通道，需要在中心线前方 12m处减速至v1=6m/s，匀速到达中心线后，再加速至 18m/s后正常行驶。设汽车加速和减速的加速度大小均为4m/s2。 （1）通过 ETC 通道，减速经过多长时间？ （2）通过人工收费通道， 比正常行驶耽搁多长时间？ （3）求汽车通过 ETC 通道比通过人工收费通道节约多少时间？ 15. 如图装置为直线加速器原理，多个横截面积相同的金属圆筒依次排列，其中心轴线在同一直线上，序号为奇数的圆筒和交变电源的一个极相连，序号为偶数的圆筒和该电源的另一个极相连。交变电源两极间电势差的变化规律如图乙所示。在时，奇数圆筒相对偶数圆筒的电势差为正值。此时位于和偶数圆筒相连的金属圆板（序号为0）中央有一个电子由静止开始加速，沿中心轴线进入圆筒1。为使电子运动到圆筒之间各个间隙中都能恰好使静电力的方向跟运动方向相同而不断加速，圆筒长度的设计必须遵照一定的规律。已知电子质量为、电荷量为e、电压绝对值为、周期为，电子通过圆筒间隙的时间可以忽略不计，求： （1）电子刚出第8个圆筒瞬间速度大小； （2）第8个圆筒长度； （3）若电子通过圆筒间隙的时间不可忽略，两圆筒间隙的电场为匀强电场，且圆筒间距为d，不考虑相对论效应，则在保持圆筒长度、交变电压的变化规律保持和（1）（2）完全相同的情况下，经过多少个圆筒可以让电子达到最大速度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2023—2024学年度下学期2022级 7月月考物理试卷 一、单选题（4分*6） 1. 昌景黄高速铁路，全长289.807千米，设计速度（最高运营速度）350千米／小时。现已全线开通运营。下列说法中正确的是（　　） A. 全长289.807千米代表位移 B. 设计速度350千米／小时指的是瞬时速度大小 C. 计算高铁单程运行时间时不能将高铁视作质点 D. 高铁运行时，以列车长为参考系，其他乘客都向前运动 【答案】B 【解析】 【详解】A．全长289.807千米代表路程，故A错误； B．设计速度350千米／小时，代表最高运营速度，指的是瞬时速度大小，故B正确； C．计算高铁单程运行时间时，高铁的形状可以忽略，能将高铁视作质点，故C错误； D．高铁运行时，以列车长为参考系，其他乘客位置不变时，处于静止状态，故D错误； 故选B。 2. 一质点沿轴运动，其位置坐标与时间的关系为x = 1＋2t＋3t2（的单位是，的单位是）。关于速度及该质点在第内的位移，下列说法正确的是（ ） A. 速度是对物体位置变化快慢的描述；6m B. 速度是对物体位移变化快慢的描述；6m C. 速度是对物体位置变化快慢的描述；5m D. 速度是对物体位移变化快慢描述；5m 【答案】C 【解析】 【详解】BD.速度是描述物体运动快慢的物理量，即物体的空间位置随时间变化的快慢，故BD错误； AC.根据速度的定义式，由物体位置随时间的关系x = 1＋2t＋3t2，可知开始时物体的位置x0 = 1m，1s时物体的位置x1 = 6m，则1s内物体的位移为Δx = x1－x0 = 5m，故A错误，C正确。 故选C。 3. 某次冰壶训练中，一冰壶以某初速度在水平冰面上做匀减速直线运动，通过的距离为x时其速度恰好为零，若冰壶通过第一个的距离所用的时间为t，则冰壶通过最后的距离所用的时间为（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】由逆向思维可知，冰壶从静止开始做匀加速直线运动，由 可知，冰壶通过连续相等距离所用时间之比为，n为大于或等于1的整数，冰壶通过最后的距离所需时间为 故选D。 4. 已知羽毛球在空中运动时所受空气阻力与速度的平方成正比。将羽毛球竖直向上抛出，其在空中运动的图像可能是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】AC．空气阻力与速度的平方成正比，可设 羽毛球在上升过程中，有 由于v越来越小，则也越来越小，在图像中表现为曲线的斜率越来越小，故AC错误； BD．羽毛球在下落过程中，有 由于v越来越大，则越来越小，在图像中同样表现为曲线的斜率越来越小，故B正确，D错误。 故选B。 5. 如图甲所示，一物块（可视为质点）从倾角的足够长的斜面上滑下，物块运动的图像如图乙所示，重力加速度取，下列说法正确的（　　） A. 物块的加速度为 B. 物块的初速度为零 C. 物块与斜面间的动摩擦因数为 D. 前2s内物块的平均速度为 【答案】C 【解析】 【详解】AB．根据 可得 由图像可知， 可得，AB错误； C．根据牛顿第二定律可知 解得，C正确； D．前2s内物块的平均速度等于1s末的速度，则为，D错误。 故选C。 6. 某同学从住宿楼底层（1楼） 沿楼梯进行登高锻炼，已知每层楼高约为 3m。该同学的登高速度的倒数（）与登高高度h的关系如图所示。已知他刚登上4楼时的速度约为0.72m/s，则他刚登上19楼的速度和由楼底层登至19楼所需的时间分别约为（　　） A. 0.15m/s； 190s B. 0.15 m/s； 225s C. 0.12 m/s； 190s D. 0.12m/s； 225s 【答案】D 【解析】 【详解】如图可知登高速度的倒数（）与登高高度h成正比，即速度与高度成反比，为 他刚登上4楼时的速度约为 高度为 当他刚登上19楼时，高度为 根据反比规律，可求得速度为 如图图像的面积表示运动的时间，可得 故选D。 二、多选题（4分*4） 7. 甲、乙两车在一平直公路上从同一地点沿同一方向沿直线运动，它们的v－t图像如图所示。下列判断正确的是（　　） A. 乙车启动时，甲车在其前方25 m处 B. 乙车超过甲车后，两车有可能第二次相遇 C. 乙车启动15 s后正好追上甲车 D. 运动过程中，乙车落后甲车最大距离为75 m 【答案】CD 【解析】 【详解】A．根据v－t图像中图线与时间轴包围的面积表示位移，可知乙在t＝10 s时启动，此时甲的位移为 即甲车在乙前方50 m处，A错误； B．乙车超过甲车后，由于乙的速度大，所以不可能再相遇，B错误； C．由于两车从同一地点沿同一方向沿直线运动，设甲车启动t′两车位移相等两车才相遇，有 解得 t′＝25s 即乙车启动15s后正好追上甲车，C正确； D．当两车的速度相等时相距最远，最大距离为 D正确。 故选CD。 8. 我国的新能源汽车发展迅速，多项指标处于世界领先地位，“急动度”就是其中之一。急动度是描述加速度变化快慢的物理量，即，如图为某新能源汽车启动过程中的急动度j随时间t的变化规律，下列关于汽车运动，说法正确是（　　） A. 0~5秒内做加速度减小的加速运动 B. 0~5秒内加速度变化量等于 C. 0~10秒内，5秒时速度最大 D. 在0~10秒内，10秒时速度最大 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据急动度的物理意义可知，图像的面积表示加速度的变化量，由图像可知，在内，图像的面积逐渐增大，则可知汽车的加速度逐渐增大，故A错误 B．根据图线与时间轴围成的面积可知，汽车在0~5秒内加速度变化量 故B错误； CD．在0~10秒内，图像与时间轴围成的面积始终在增加，则说明加速度在不断变大，而该过程为汽车的启动过程，在而可知汽车的速度不断增加，10s末时速度最大，故C错误，D正确。 故选D。 9. 匀强电场的电场强度E随时间t变化的图像如图所示。当时，在此匀强电场中由静止释放一个带正电的粒子，带电粒子只受静电力的作用，下列说法正确的是（　　） A. 带电粒子将始终向同一个方向运动 B. 3s末带电粒子回到原出发点 C. 3s末带电粒子的速度不为零 D. 前3s内，静电力做的总功为零 【答案】AD 【解析】 【详解】A．带电粒子由静止释放后，在时间内，由牛顿第二定律可知粒子的加速度大小为 在时间内，粒子的加速度大小为 可知粒子由静止先以加速度大小加速2s，再以加速度大小减速1s，由于，可知此时粒子速度是零，同理在时间内由静止又以加速度大小加速2s，再以加速度大小减速1s，此时粒子速度是零，因此粒子在时间内，带电粒子将始终向同一个方向运动，其速度时间图像如图所示， A正确； B．由带电粒子的速度时间图像可知，带电粒子将始终向同一个方向运动，因此3s末带电粒子回不到原出发点，B错误； C．由带电粒子的速度时间图像可知，3s末带电粒子的速度是零，C错误； D．前3s内，由动能定理可知 前3s内，静电力做的总功是零，D正确。 故选AD。 10. 物理学中加速度的定义式为，而历史上有些科学家曾把相等位移内速度变化相等的单向直线运动称为“匀变速直线运动”（现称“另类匀变速直线运动”），“另类加速度”定义为，其中和分别表示某段位移s内的初速度和末速度。表示物体做加速运动，表示物体做减速运动。则下列说法正确的是（　　） A. 若A不变，则a也不变 B. 若A不变，则物体在位移中点处的速度比大 C. 若a不变，则物体在中间时刻的速度为 D. 若且保持不变，则A逐渐变小 【答案】CD 【解析】 【分析】 【详解】A．若不变，有两种情况，一是：，在这种情况下，相等位移内速度增加量相等，所以平均速度越来越大，所以相等位移内所用的时间越来越少，由 可知越来越大；第二种情况，相等位移内速度减少量相等，所以平均速度越来越小，所以相等位移内所用的时间越来越多，由 可知越来越小，所以A错误； B．因为相等位移内速度变化相等，所以中间位置处位移为，速度变化量为 所以此位置的速度为 所以B错误； C．若不变，根据匀变速直线运动规律，则物体在中间时刻的速度为 所以C正确； D．若且保持不变，在这种情况下，相等时间内速度增加量相等，所以平均速度越来越大，相等时间内的位移越来越大，由 可知逐渐变小，所以D正确。 故选CD。 三、实验题 11. 如图所示为在研究匀变速直线运动实验时打出的一条纸带，各计数点在纸带上已经标出，相邻两计数点之间有四个计时点未画出，已知打点计时器所用交流电的频率为50 Hz，用刻度尺测得AC间、DF间的距离分别为3. 70 cm、11. 22 cm，则打E点时物体的瞬时速度大小为__________m/s，该匀变速直线运动的加速度大小为__________m/s2 （以上结果均保留三位有效数字）． 【答案】 ①. 0.561 ②. 1.25 【解析】 【详解】[1]相邻两计数点之间有四个计时点未画出，已知打点计时器所用交流电的频率为50 Hz，则T=0.10s； 打E点时物体的速度等于物体在DF间的平均速度： [2]根据速度与时间关系可以得到加速度为： 12. 某物理兴趣小组要测量一节干电池的电动势和内阻。他们在实验室找到了如下器材：电流表（量程），电压表（量程），滑动变阻器，开关、导线若干。 （1）此电流表是由量程为1mA，内阻为的表头改装而成。则改装时，所使用的并联电阻的阻值为__________ （2）为了减小误差，他们应选择如图__________选填“甲”或“乙”所示电路进行实验； （3）按所选电路进行实验，得到多组电流表的示数I和对应的电压表示数U，以U为纵坐标，I为横坐标将得到的数据进行描点，连线后得到一条倾斜直线，如图丙所示，由图像得出电池组的电动势__________V，内阻__________。结果均保留2位小数 【答案】（1）0.1 （2）乙 （3） ①. 1.48 ②. 0.70 【解析】 【小问1详解】 电流表扩大量程需要并联一个小电阻来分流，并联的电阻越小分流越大，则量程越大。电流表量程为 则并联电阻的分流为599mA，根据并联电路电压相等有 解得 【小问2详解】 改装后的电流表内阻明确已知，故采用图乙所示电路进行实验，没有系统误差。 【小问3详解】 [1][2]根据闭合电路欧姆定律有 其中 图像丙纵轴截距表示电源电动势，则 图像斜率绝对值为 解得内阻 四、解答题 13. 某同学为研究雨滴下落的规律，查阅资料了解到：雨滴是从高度为H的高空形成并下落的，到达地面附近时已经匀速且速度为v。空气阻力与速度大小成正比，H范围内重力加速度g为已知的定值。根据以上信息，求解下面的问题： （1）当雨滴速度为时，雨滴下落的加速度大小； （2）雨滴下落至地面的时间。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）空气阻力与速度大小成正比，设比例系数为，雨滴匀速运动时有 当雨滴速度为时，根据牛顿第二定律 解得雨滴下落的加速度大小为 （2）雨滴下落过程中，根据动量定理 其中 解得雨滴下落至地面的时间为 14. ETC 是高速公路上不停车电子收费系统的简称。如图所示，汽车进入收费站正常行驶的速度 v0=18m/s，如果过人工收费通道，需要在收费站中心线处减速至0，经过20s缴费后，再加速至 18m/s后正常行驶；如果过ETC通道，需要在中心线前方 12m处减速至v1=6m/s，匀速到达中心线后，再加速至 18m/s后正常行驶。设汽车加速和减速的加速度大小均为4m/s2。 （1）通过 ETC 通道，减速经过多长时间？ （2）通过人工收费通道， 比正常行驶耽搁多长时间？ （3）求汽车通过 ETC 通道比通过人工收费通道节约多少时间？ 【答案】（1）3s；（2）24.5s；（3） 【解析】 【详解】（1）通过 ETC 通道，减速时间由可得 （2）通过人工收费通道减速过程有 加速过程有 ， 全过程 ， 若正常行驶通过则 所以通过人工收费通道，比正常行驶耽搁的时间为 （3）汽车通过 ETC 通道减速过程 ， 匀速过程有 加速过程 ， 全过程 ， 所以汽车通过 ETC 通道比通过人工收费通道节约的时间为 15. 如图装置为直线加速器原理，多个横截面积相同的金属圆筒依次排列，其中心轴线在同一直线上，序号为奇数的圆筒和交变电源的一个极相连，序号为偶数的圆筒和该电源的另一个极相连。交变电源两极间电势差的变化规律如图乙所示。在时，奇数圆筒相对偶数圆筒的电势差为正值。此时位于和偶数圆筒相连的金属圆板（序号为0）中央有一个电子由静止开始加速，沿中心轴线进入圆筒1。为使电子运动到圆筒之间各个间隙中都能恰好使静电力的方向跟运动方向相同而不断加速，圆筒长度的设计必须遵照一定的规律。已知电子质量为、电荷量为e、电压绝对值为、周期为，电子通过圆筒间隙的时间可以忽略不计，求： （1）电子刚出第8个圆筒瞬间速度大小； （2）第8个圆筒长度； （3）若电子通过圆筒间隙的时间不可忽略，两圆筒间隙的电场为匀强电场，且圆筒间距为d，不考虑相对论效应，则在保持圆筒长度、交变电压的变化规律保持和（1）（2）完全相同的情况下，经过多少个圆筒可以让电子达到最大速度。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）根据题意，由动能定理得 电子出第8个圆筒瞬间速度为 （2）电子在圆筒中做匀速直线运动，第8个圆筒长度为 （3）由于保持圆筒长度、交变电压的变化规律和（2）中相同，若考虑电子在间隙中的加速时间，则粒子进入每级圆筒的时间都要比（2）中对应的时间延后一些，如果延后累计时间等于，则电子再次进入电场时将开始减速，此时的速度就是装置能够加速的最大速度。 由于两圆筒间隙的电场为匀强电场，间距均为d，粒子在电场中后一个加速过程可以看为前一加速过程的延续部分，令经过N次加速，即经过N个圆筒达到最大速度，则有 根据动能定理有 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $