河南省新未来2023届高三上学期9月联考试题物理含答案.pdf

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1、2023 年普通高等学校全国统一模拟招生考试年普通高等学校全国统一模拟招生考试新未来新未来 9 月联考月联考物理物理全卷满分 100 分，考试时间 90 分钟。注意事项：1答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。3考试结束后，将本试卷和答题卡一并收回。一、选择题：本题共 10 小题，每小题 4 分，共 40 分在每小题给出的四个选项中，第 16 题只有一个选项正确，第 71

2、0 题有多个选项正确，全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，有选错的得 0 分1如图所示，质量为 m 的小球做半径为 R、线速度为 v 的匀速圆周运动，在从 A 运动到 B 的过程中，速度的偏转角为，对该过程，下列说法正确的是（）A小球做匀变速曲线运动B小球速度的变化量大小为2 sin2vC小球运动的时间为录vRD若，小球所受合力做的功为2mv2一质量为10kg的质点做自由落体运动，整个过程下落的高度为03h，正中间一段0h对应的运动时间为(2 22)s，重力加速度取210m/sg，下列说法正确的是（）A质点经过第一段0h对应的运动时间为1sB质点经过正中间一段0h的中间时刻的瞬时速度

3、为10(21)m/sC整个过程质点重力势能的减小量为600JD整个过程质点经过中点位置的瞬时速度为10 3m/s3如图所示，表面均光滑的斜面与竖直墙面成一定的夹角，一匀质木棒放在两者间处于静止状态已知斜面对木棒的支持力大小为 F，木棒与墙面、斜面之间的夹角分别为53、82，重力加速度为 g，下列说法正确的是（）A斜面对木棒的支持力方向沿木棒向上B墙壁对木棒的支持力方向垂直木棒向上C墙壁对木棒的支持的大小为22FD木棒的质量为32Fg4卫星的轨道与发射速度的关系如下图所示，假设质量为0m的同一颗卫星的四条轨道曲线相切于同一点 P（紧贴地面）已知地球半径为 R，表面的重力加速度为 g，规定质量为

4、m 的探测器与质量为 M 的星球的中心距离为 r 时，其重力势能的表达式为pGMmEr 则下列说法正确的是（）A卫星运动到 P 点，圆轨道对应的加速度最大B卫星在四条轨道的 P 点运行的速度大小均相等C卫星在圆轨道上的重力势能为 0D卫星在圆轨道上的机被能为012m gR5一辆质量为 m 的汽车沿平直公路运动，其速度 v 与牵引力 F 之间的关系如图所示，当速度增加到3v后做匀速直线运动，速度小于3v的vF图像是双曲线已知汽车在运动的过程中阻力的大小恒为 f，根据图线所提供的信息判断下列说法正确的是（）A汽车以恒定加速度启动B汽车以 3 匀速运行时，功率大于3fvC汽车的速度为1v时，加速度为

5、311fvmvD当牵引力为2F，汽车的动能为2322mv fF6如图所示，半径分别为ABrr、的两圆盘水平放置，圆盘的边缘紧密接触，当两圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动时，圆盘的边缘不打滑，质量分别为ABmm、的物块 A、B（均视为质点）分别放置在两圆盘的边沿，与圆盘间的动摩擦因数分别为AB、，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，现让圆盘绕过圆心的竖直轴转动起来，A 比 B 先滑动的条件是（）AA AB BrrBA BB ArrCBAABrrDBAABrr7如图所示，倾角为37的粗糙斜面固定在水平面上，一物块放在斜面上，在与斜面的夹角为37的斜向左上方的拉力60N7F 作用下，物块刚好不上滑物块与斜面之间

6、的动摩擦因数为0.3，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，sin370.6、cos370.8，重力加速度取210m/sg，下列说法正确的是（）A斜面对物块的摩擦力沿斜面向上达最大值B物块的质量为1kgC把拉力变为垂直斜面向下，当物块静止时受到的摩擦力可能大于重力D把拉力变为垂直斜面向下，当物块刚好不下滑时，拉力的大小为12N8风力发电就是利用空气流动的动能带动风力发电机的叶片旋转，来驱动发电机发电通过适当简化和抽象，可以用如图所示的模型来研究影响风力发电机发电功率 P 的主要因素设风力发电机叶片长度为 r、空气均匀且密度为、风速恒为 v，时间 t 内流经叶片的空气都在图中的圆柱体内，下列说法正确的是（

7、）A圆柱体中空气的动能为2812r v tB圆柱体中空气的动能为23r v tC假设流过风车叶片的空气动能的 50%用来发电，则发电功率为2314r vD假设流过风车叶片的空气动能的 50%用来发电，则发电功率为2312r v9如图甲所示，水平放置的传送带在电机的作用下以24m/sv 的速度顺时针转动，两轮轴心间距为5mL 质量为0.5kgm 的物块（视为质点），从左轮的正上方以速度1v水平向右滑上传送带后物块与传送带的vt图像如图乙所示，经过时间0t从右轮的正上方离开传送带，物块与传送带间的动摩擦因数为0.2，重力加速度取210m/sg，物块在传送带上运动的过程中，下列说法正确的是（）A传送

8、带对物块做的功为5JB物块在传送带上运动的时间为01st C物块对传送带做的功为4JD物块与传送带之间的摩擦生热为5J10如图所示，倾角为30的斜面体固定在足够高的水平桌面上，AP与桌边缘平齐，在斜面上固定放置半径为 r、内壁光滑的半圆管轨道AEB（管内径远小于），O 为圆心，E 为圆心等高处，最低点 A、最高点 B的切线水平，AB是半圆管轨道的直径在管口 B 点处有光滑轻质小定滑轮（图中未画出），一轻绳跨过滑轮，一端与管内的小球连接，另一端与小物块连接，小物块竖直悬挂，小球位于最低点 A，开始时整个装置被锁定，绳刚好拉直，某时刻解锁，整个装置由静止开始运动，已知小球质量为2m，小物块质量为受

9、，两者均可视为质点，不计空气阻力，重力加速度为 g下列说法正确的是（）A解锁瞬间，小物块加速度大小为 gB小球无法通过 B 点C小球运动到 E 点时速度大小为(2)3grD从解锁至小球运动到 E 点的过程中，绳子对物块做功为(1)6mgr二、实验题：本题共 2 小题，共 15 分11（5 分）某实验小组测量滑块与长木板之间的动摩擦因数时，实验装置放置在水平桌面上，如图甲所示实验中采用了微型力传感器来测量细线拉力 F 的大小（1）图乙是实验中打下的一段纸带，测量得到的数据有1234xxxxx、，已知打点计时器所用交流电源的频率为 f，则打下 B 点时滑块的速度大小Bv _，打下 E 点时滑块的速

10、度大小Ev _，滑块运动的加速度大小a _（用字母1231xxxxxf、表示）（2）已知滑块质量为 m，重力加速度为 g，测得滑块加速度大小为 a，力传感器的示数为 F，则滑块与长木板间的摩擦因数表达式为_（结果用 m、g、a、F 表示）12（10 分）某学习小组的三个同学利用不同的实验装置，进行了探究平抛运动规律的实验：（1）甲同学采用如图甲所示的装置为了验证做平抛运动的小球在竖直方向做自由落体运动，小锤打击弹性金属片，A 球水平抛出，同时 B 球被松开自由下落关于该实验，下列说法中正确的有_A两球的质量应相等B两球应同时落地C应改变装置的高度，多次实验D实验也能说明 A 球在水平方向上做匀

11、速直线运动（2）乙同学采用如图乙所示的装置两个相同的弧形轨道 M、N，分别用于发射小铁球 P、Q，其中 N 的末端与光滑的水平板相切（水平板足够长），两轨道上端分别装有电磁铁 C、D 调节电磁铁 C、D 的高度使ACBD，从而保证小铁球 P、Q 在轨道出口处的水平初速度相等现将小铁球 P、Q 分别吸在电磁铁 C、D 上，然后切断电源，使两小球能以相同的初速度0v同时分别从轨道 M、N 的末端射出实验可观察到的现象是_仅仅改变弧形轨道 M 距离水平板的高度，重复上述实验，仍能观察到相同的现象。（3）丙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图丙所示的小球做平抛运动的照片，图中背景方格的边长均为5cm，如果

12、重力加速度取210m/sg，照相机的闪光频率为_Hz；小球平抛的初速度大小为_m/s，经过 B 点时的速度大小为_m/s三、解答或论述题：本题共 4 小题，共 45 分解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤只写出最后答案的不得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。13（7 分）如图所示，用轻质橡皮条（弹力满足胡克定律）与轻质细线连接的小球（视为质点）处于静止状态，橡皮条的伸长量为3cmL，橡皮条与永平方向的夹角为30，细线与竖直方向的夹角为30已知细线的拉力大小为3NF，重力加速度取210m/sg（1）求橡皮条劲度系数 k 的大小；（2）若突然剪断细线，求此瞬间小球的加速度

13、1a的大小14（12 分）如图所示，某空间存在竖直向上的风，让质量为2m的小球甲（视为质点）从 A 点水平向右抛出，到达 C 点时的速度大小为02v，与水平方向的夹角为37；再让质量为 m 的小球乙（视为质点）从 A 点的正上方的 B 点水平向右抛出，到达 C 点时的速度大小为0v，与水平方向的夹角为53已知两小球均受到恒定的风力F风（大小未知），重力加速度为 g，求：（1）风力F风的大小；（2）A、B 两点间的高度差15（12 分）如图甲所示，质量分别为2kgm 和1kgM 的 A、B 两物体叠放在水平面上，A、B 间的动摩擦因数为1，B 与地面间的动摩擦因数为2初始时 A，B 处于静止状态

14、，A 受到一个水平外力 F设最大静摩擦等于滑动摩擦力，重力加速度 g 取210m/s（1）随着 F 增大，如果 B 能够运动，求12、应该满足的关系；（2）如果120.4,0.2，求 A、B 即将发生相对滑动时的拉力 F 的大小；（3）若满足（2）的条件，F 从零开始随时间均匀增加，通过计算并在图乙所给的同一坐标中画出 A、B 的加速度 a 随 F 变化的图像，并且标出关键点的坐标值16（14 分）如图所示，半径为 R 的光滑半圆轨道ABCD竖直固定，AD为竖直直径，O 为圆心，C 与 O 等高，AB段为圆管（管内径远小于 R，内壁光滑），且37AOB，长度为 R 的粗糙水平轨道DP与半圆轨道

15、在 D 点平滑连接，水平放置的轻弹簧一端固定在 P 点，不受任何外力时另一端正好处于 D 点，在 A 点正上方10R的 M 点固定一根长也为10R的轻绳，绳另一端系一质量为 m 的小球（可视为质点，直径略小于圆管的内径），现将小球拉至 N 点，轻绳伸直且与水平方向夹角为30某时刻在 N 点给小球一竖直向下的初速度，小球运动至 A 点时剪断轻绳，小球滑入圆管，运动到 B 点时，小球与管壁的弹力恰好为 0，沿轨道运动到 D 点后压缩弹簧，向右最远运动至 Q 点，测得此时弹簧弹性势能为95mgR，23DQR，重力加速度为 g，不考虑小球自身转动及空气阻力的影响，弹簧始终处于弹性限度之内，sin370

16、.6、cos370.8 求：（1）小球运动到 C 点时的加速度大小；（2）小球与水平轨道间的动摩擦因数的大小；（3）在 N 点给小球的初速度大小2023 年普通高等学校全国统一模拟招生考试新未来 9 月联考物理参考答案、提示及评分细则1【答案】B【解析】小球从 A 到 B 的过程中，加速度的方向发生变化，做变加速曲线运动，A 错误；由速度变化的矢量三角形可得2 sin2vv，B正确；由vRt、，综合解得小球从A到B的过程中，运动的时间为Rtv，C 错误；做匀速圆周运动的物体，动能不变，合力的功为 0，D 错误2【答案】B【解 析】对 初 速 度 为 0 的 匀 加 速 直 线 运 动，连 续

17、的 相 等 的 位 移 所 需 要 的 运 动 时 间 之 比 为123:1:(21):(32)ttt，由题意可得2(2 22)st，则有210112s,20m2thgt，A 错误；正中间一段0h的中间时刻的瞬时速度等于此过程的平均速度，则有0210(21)m/shvt，B 正确；整个过程重力势能的减小量为p036000JEmgh，C 错误；由20322ghv可得10 6m/sv，D 错误3【答案】C【解析】支持力方向垂直于接触面，故 A、B 均错误；由几何关系可得墙面与斜面之间的夹角为180825345，对木棒进行受力分析如右图所示：斜面对木棒的支持力 F 与墙面对木棒的支持力NF之间的夹角

18、为45，由三力平衡的矢量直角三角形可得Ncos45FF、Ntan45mgF，综合解得N22FF，22Fmg，C 错误、D 正确4【答案】D【解析】同一颗卫星运动到四条轨道曲线的同一点 P，万有引力相同，质量相同，根据牛顿第二定律，加速度相等，A 错误；从低轨道的 P 点进入高轨道的 P 点需要加速，B 错误；对圆轨道由22GMmvmRR、2GMmmgR可得2k001122Em vm gR、0p0GMmEm gRR ，则卫星的机械能为kp012EEEm gR，D 正确5【答案】C【解析】若汽车以恒定的功率启动，由PFv可得PvF，则vF图像是双曲线，反之也成立，即汽车以恒定的功率启动，A 错误；

19、汽车以3v匀速运行时，Ff，则有3Pfv，B 错误；汽车的速度为1v时，由1 1PFv、11Ffam，结 合3Pfv，综 合 可 得3111fvamv C 正 确；当 牵 引 力 为2F，由2222212kPF vEmv、，结合3Pfv，综合可得223k2222mv fEF，D 错误6【答案】A【解析】由牛顿第二定律与圆周运动规律：当 A 刚要相对圆盘滑动时，2AAAAAm vm gr，当 B 刚要相对圆盘滑动时2BBBBBm vm gr，可得AAAvgr、BAAvgr，当 A 比 B 先滑动时，ABvv，则有AABBgrgr，整理可得A AB Brr，则仅有 A 正确7【答案】BD【解析】物

20、块刚好不上滑，斜面对物块的摩擦力沿斜面向下达最大值，A 错误；设物块的质量为 m，把重力和拉力分别沿着斜面和垂直斜面分解，由力的平衡可得NcossinmgFF，msincosmgfF，NfF滑，mff滑，结合60N7F、0.3、sin370.6、cos370.8、210m/sg 综合解得1kgm，B 正确；把重力分别沿着斜面和垂直斜面分解，当拉力垂直斜面向下，物块静止时受到的摩擦力等于重力沿斜面向下的分力，大小一定小于重力，C 错误；当物块刚好不沿斜面下滑，设此时拉力为0F，把重力分别沿着斜面和垂直斜面分解，由力的平衡可得0NcosmgFF，msinmgf，结合NfF滑、mff滑，综合解得01

21、2NF，D 正确8【答案】AC【解标】圆柱体中的空气质量为2mr d，圆柱体中空气的动能为2k12Emv，结合dvt，综合可得23k12Er v t，A 正确、B 错误；单位时间内流过风车叶片的空气所具有的动能为22k12Er vt，则有发电功率为23k150%4EPr vt，C 正确、D 错误9【答案】BC【解析】物块的位移为5mL，传送带对物块的摩擦力始终为滑动摩擦力1Nfmg滑，传送带对物块做的功为15JWf L 滑A 错误；由动能定理可得221211122Wmvmv，解得16m/sv，由匀变速直线运动的规律可得1202vvLt，解得01st，B 正确；传送带的位移为2 04mxv t，

22、物块对传送带做的功为24JWf x滑，C 正确；物块与传送带之间的相对位移为1mxLx，摩擦生热为1JQfx滑，D 错误10【答案】CD【解析】解锁瞬间绳子拉力突变，则此时小球加速度大小不为 g，则 A 错误；从 A 到 B，由系统机械能守恒有212 sin222Bmgmrmgrmv，解得2(2)03Bgrv，则小球可以通过 B 点，则 B 错误；从A 到 E，由系统机械能守恒有21sin2222Emgrmmg rmv，解得(2)3Egrv，则 C 正确；从解锁到小球运动至 E 点过程中，设绳对小物块做功为 W，对小物块由动能定理有212222EmgrmWv，解得(1)6Wmgr，则 D 正确

23、，11【答案】（1）122xxf342xxf2222341288xxfxxfxx（2）Fmamg【解析】（1）根据匀变速直线运动中，中间时刻瞬时速度等于全程平均速度可得121222BxxfxxvT、343422ExxfxxvT；根据速度位移关系有222EBvvax，联立解得2222341288xxfxxfaxx（2）以滑块为研究对象，由牛顿第二定律知，Fmgma，解得Fmamg12【答案】（1）BC（2 分，选对一个得 1 分，错选、多选、不选得 0 分）（2）P 球击中 Q 球（2 分）（3）101.52.5【解析】（1）小锤打击弹性金属片后，A 球做平抛运动，B 球做自由落体运动A 球在竖

24、直方向上的运动情况与 B 球相同，做自由落体运动，因此两球同时落地实验时，需 A、B 两球从同一高度开始运动，对质量没有要求，但两球的初始高度及打击力度应该有变化，要进行 35 次实验得出结论本实验不能说明 A 球在水平方向上的运动性质，故选项 B、C 正确，A、D 错误（2）两球在水平方向的运动是相同的，则在相同的时间内水平位移相同，则实验可观察到的现象是：P 球击中 Q 球（3）从图中看出，A、B、C 三个点间的水平位移均相等，3xL，因此这 3 个点是等时间间隔点竖直方向两段相邻位移之差是个定值，即22ygTL，解得220.05s0.1s10LTg，闪光频率11Hz10Hz0.1fT；小

25、球运动中水平分速度的大小30.15m/s1.5m/s0.1xLvT，小球经过 B 点的竖直分速度88 0.05m/s2m/s220.1yBLvT，则经过 B点的速度222.254m/s2.5m/sBxyBvvv13【答案】（1）100N/m（2）210 3m/s【解析】（1）设小球的质量为 m，橡皮条的拉力为 T，对小球受力分析，把拉力 T 与重力mg合成，由三力平衡的几何关系可得拉力 T 与重力mg合成的平行四边形是菱形，则有Tmg2cos30TF 设橡皮条的劲度系数为 k，由胡克定律可得TkL综合解得3100N/m3FkL（1 分，1N/cm也可得分）（2）突然剪短细线的瞬间，细线的弹力消

26、失，橡皮条的拉力不变，则小球的合力与突变前细线的拉力 F 等大反向由牛顿第二定律可得小球的加速度大小为1Fma结合33kg310Fmg综合解得2110 3m/sa 14【答案】（1）67mg（2）204950vg【解析】（1）设甲、乙水平位移均为 x，对甲由运动的合成与分解规律可得02cosxxv tvt甲甲甲02sinyvva t甲甲 甲22mgFam风甲联立可得208cos sin2mvxmgF风对乙同理可得20cossinmvxmgF风综合解得67Fmg风（2）由牛顿第二定律可得甲的加速度大小为22mgFma风甲47ag甲则 A、C 两点竖直高度差为22002sin63250vvhag甲

27、甲对乙同理可得7mgFgam风乙则 B、C 两点竖直高度差为2200sin112250vvhag乙乙则 A、B 两点间竖直高度差为2220001126349505050vvvhhggg乙甲15【答案】（1）1232（2）12N（3）见解析【解析】（1）当 A、B 间的最大静摩擦力大于 B 与地面间的最大静摩擦力的时候，B 可以运动即12()mgmM g解得：1232（2）12、的大小关系满足第（1）问条件，即 B 可以运动，当 A、B 之间开始相对滑动时，A、B 刚好达到最大静摩擦力，整体根据牛顿第二定律可得：2()()FmM gmM a对 A 有：1Fmgma解得：12NF（3）A 的最大静

28、摩擦力为118NfmgB 与地面之间的最大静摩擦力为22()6NfmM g当26NFf，A、B 处于静止状态，则0ABa当6N12NF，A、B 相对静止一起加速由牛顿第二定律有2()()ABFmM gmM a得23ABFa当12NF，A，B 之间相对滑动，对 A 有142AFmgFam对 B 有212()2m/sBmgmM gaM综上可知图像如图所示16【答案】（1）135g（2）0.6（3）55gR【解析】（1）小球运动到 B 点时恰好不脱离圆轨道，轨道对滑块的弹力刚好为 0，把重力分别沿着OB和垂直OB分解，沿着OB方向的分力充当向心力，则有2cos37BvmgmR 从 B 点到 C 点由

29、动能定理有2211cos3722CBmgRmvmv 在 C 点的向心加速度为2CnvaR联立式，解得小球在 C 点的加速度大小为22135naagg（2）由题意可知小球运动至 Q 点速度为 0，由 C 到 Q 点由能量守恒有21925CmgRmvmgRmgDQ联立可解得0.6（3）运动分析如图，小球从 N 点直线运动至 E 点轻绳绷紧，则沿绳方向速度2v突减为 0，以垂直绳方向的分速度1v做圆周运动至 A 点，则从 E 到 B 点由动能定理有2211152022BRRmgmvmvE 点速度大小为1cos30Evv 从 N 到 E 点由动能定理得22111022ENRmgmvmv联立式，解得55NgRv书书书?槡?槡槡?槡?槡?槡?槡?槡?槡?槡?槡?槡?槡?槡?槡?槡?槡?槡?槡?槡?槡?槡?槡?槡?槡?槡?