2022深圳外国语学校高三上学期第一次月考物理试题含答案

2022届高三第一次检测考试

物理试卷

本试卷分选择题和非选择题两部分，共5页，满分为100分。考试用时75分钟。

注意事项：

1、答卷前，考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名和学号填写在答题卡密封线内相应的位置上，用2B铅笔将自己的学号填涂在答题卡上。

2、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；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案；不能答在试卷上。

3、非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔在答题卡上作答，答案必须写在答卷纸各题目指定区域内的相应位置上，超出指定区域的答案无效；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。

4、考生必须保持答题卡的整洁和平整。

一、选择题（共46分，1-7题为单选题，每小题4分，8-10题为多选题，每小题6分，少选得3分，错选得0分）

1. 物体从静止开始做直线运动，v－t图像如图所示，则该物体(　　)

A.在第8 s末相对于起点的位移最大

B.在第4 s末相对于起点的位移最大

C.在2～4 s时间内的加速度大小最大

D.在4～8 s时间内，加速度保持不变

2..如图所示，某同学想进行一项挑战，他两手水平用力夹起一摞书保持静止，设手对书施加的水平压力F＝220 N，若每本书的质量均为0.90 kg，手与书之间的动摩擦因数为μ1＝0.4，书与书之间的动摩擦因数相同，均为μ2＝0.3，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10 m/s2。则该同学(　　)

A.最多能夹住9本书

B.最多能夹住19本书

C.最多能夹住14本书

D.最多能夹住16本书

3.如图，光滑的四分之一圆弧轨道AB固定在竖直平面内，A端与水平面相切。穿在轨道上的小球在拉力F作用下，缓慢地由A向B运动，F始终沿轨道的切线方向，轨道对球的弹力为FN。在运动过程中(　　)

A.F增大，FN减小    B.F减小，FN减小

C.F增大，FN增大    D.F减小，FN增大

4.根据如图所示，下列描述正确的是(　　)

A　　　　　　　　　B

C　　　　　　　　　D

A.跳远起跳时地对人的作用力大于人对地的作用力

B.背越式跳高过栏杆时人体的重心可能低于杆的高度

C.铅球被抛出后空气阻力可以忽略，仅受重力和冲力的作用

D.投铁饼时运动员要在原地转几圈再投出去，那是为了增大铁饼的惯性

5.如图所示，A、B两物体的质量分别为m和3m，中间用轻弹簧相连，A、B两物体与水平面间的动摩擦因数均为μ，在水平推力F作用下，A、B一起以加速度a向右做匀加速直线运动。当突然撤去推力F的瞬间，A、B两物体的加速度大小分别为(　　)

A.3a、a     B.3(a＋μg)、a＋μg

C.3a＋4μg、a     D.a、2a＋3μg

6.一名运动员在参加跳远比赛，他腾空过程中离地面的最大高度为L，成绩为4L，假设跳远运动员落入沙坑瞬间速度方向与水平面的夹角为α，运动员可视为质点，不计空气阻力，则有(　　)

A.tan α＝2     B.tan α＝1

C.tan α＝0.5     D.tan α＝0.25

7.某机器的齿轮系统如图所示，中间的轮叫作太阳轮，它是主动轮。从动轮称为行星轮，主动轮、行星轮与最外面的大轮彼此密切啮合在一起，如果太阳轮一周的齿数为n1，行星轮一周的齿数为n2，当太阳轮转动的角速度为ω时，最外面的大轮转动的角速度为(　　)

A.ω    B.ω

C.ω    D.ω

8. 如图所示，质量为m的木块在质量为M的长木板上，受到水平向右的拉力F的作用而向右滑行，长木板处于静止状态，已知木块与木板间的动摩擦因数为μ1，木板与地面间的动摩擦因数为μ2。下列说法正确的是(　　)

A.木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ1mg

B.木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ2(m＋M)g

C.当F>μ2(m＋M)g时，木板便会开始运动

D.无论怎样改变F的大小，木板都不可能运动

9..运送粮袋的传送装置如图所示，已知A、B间长度为l，传送带与水平方向的夹角为θ，工作时运行速率为v，粮袋与传送带间的动摩擦因数为μ，正常工作时工人在A点将粮袋轻放到运行中的传送带上，关于粮袋从A到B的运动(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)，以下说法正确的是(　　)

A.粮袋到达B点的速度可能大于、可能等于、也可能小于v

B.粮袋开始运动的加速度为g(sin θ+μcos θ)，若l足够大，则以后将粮袋速度增大到v，以速度v做匀速运动

C.若μ<tan θ，则粮袋从A到B一直做加速运动

D.不论μ大小如何，粮袋从A到B一直做匀加速运动，且a>gsin θ

10.如图所示，轻绳相连的两个相同小木块a和b(均可视为质点)放在水平圆盘上，a与转轴OO′的距离为l，b与转轴的距离为2l。小木块质量为m，木块与圆盘间的动摩擦因数为μ，重力加速度大小为g。若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，则(　　)

A.a与圆盘间的静摩擦力先达到最大值

B.当ω>时，绳上出现张力

C.当a、b与圆盘间静摩擦力都达到最大值时，绳上张力为3μmg

D.转速太大时，b将远离圆心运动

二．实验题（共16分，第11题8分，第12题8分）

11某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，测得图中弹簧OC的劲度系数为500 N/m。如图甲所示，用弹簧OC和弹簧秤a、b做“探究求合力的方法”实验，在保持弹簧伸长1.00 cm不变的条件下：

(1)若弹簧秤a、b间夹角为90°，弹簧秤a的读数是______N(图乙中所示)，则弹簧秤b的读数可能为________N。

(2)若弹簧秤a、b间夹角大于90°，保持弹簧秤a与弹簧OC的夹角不变，减小弹簧秤b与弹簧OC的夹角，则弹簧秤a的读数________、弹簧秤b的读数________(填“变大”“变小”或“不变”)。

12. 某研究学习小组用图甲所示的装置探究加速度与合力的关系。装置中的铝箱下端连接纸带，砂桶中可放置砂子以改变铝箱所受的外力大小，铝箱向上运动的加速度a可由打点计时器和纸带测出。现保持铝箱总质量m不变，逐渐增大砂桶和砂的总质量进行多次实验，得到多组a、F值(F为力传感器的示数，等于悬挂滑轮绳子的拉力)，不计滑轮的重力。

(1)某同学根据实验数据画出了图乙所示a­F关系图像，则由该图像可得铝箱总质量m＝__________kg，重力加速度g＝__________ m/s2。(结果保留两位有效数字)

(2)当砂桶和砂的总质量较大导致a较大时，图线________。

A．偏向纵轴　　　　　　 B．偏向横轴

C．斜率逐渐减小   D．斜率不变

二．计算题（共38分，第13题10分，第14题12分，第15题16分）

13.如图所示，质量M＝2 kg的木块套在水平固定杆上，并用轻绳与质量m＝1 kg的小球相连。今用跟水平方向成60°角的力F＝10 N 拉着小球并带动木块一起向右匀速运动，运动中M、m的相对位置保持不变，g取10 m/s2。在运动过程中，求：

(1)轻绳与水平方向的夹角θ；

(2)木块M与水平杆间的动摩擦因数μ。

14.如图所示，BC为半径r＝0.4 m竖直放置的用光滑圆管制成的圆弧形轨道，O为轨道的圆心，在圆管的末端C连接倾斜角为45°、动摩擦因数μ＝0.6的足够长粗糙斜面，一质量为m＝0.5 kg的小球从O点正上方某处A点以速度v0水平抛出，恰好能垂直OB从B点进入圆管，小球从进入圆管开始受到始终竖直向上的力F＝5 N的作用，当小球运动到圆管的末端C时作用力F立即消失，小球能平滑地冲上粗糙斜面，不计空气阻力。(g取10 m/s2)求：

(1)小球从O点的正上方某处A点水平抛出的初速度v0；OA的距离；

(2)小球在圆管中运动时对圆管的压力；

(3)小球在CD斜面上运动的最大位移。

15.在水平长直轨道上，有一长度为L的平板车在外力控制下始终保持速度v0做匀速直线运动。某时刻将一质量为m的小滑块轻放到车面的中点，滑块与车面间的动摩擦因数为μ。

(1)证明：若滑块最终停在小车上，滑块与车面摩擦产生的内能Q是一个与动摩擦因数μ无关的定值；

(2)已知滑块与车面间动摩擦因数μ＝0.2，滑块质量m＝1 kg，车长L＝2 m，车速v0＝4 m/s，g取10 m/s2，当滑块放到车面中点的同时对该滑块施加一个与车运动方向相同的恒力F，要保证滑块不能从车的左端掉下，恒力F的大小应该满足的条件；

(3)在(2)的情况下，力F取最小值时要保证滑块不从车上掉下，求力F的作用时间t。

物理试卷参考答案

11. 答案：(1)3.00(3.00～3.02均正确)　4.00(3.90～4.10均正确)　(2)变大　变大

12. (1)0.25　9.8　(2)D

13.　(1)m处于平衡状态，其所受合力为零。以m为研究对象，由平衡条件得：

水平方向Fcos 60°－Tcos θ＝0①

竖直方向Fsin 60°－Tsin θ－mg＝0②

由①②得θ＝30°。

(2)M、m整体处于平衡状态，整体所受合力为零。

以M、m整体为研究对象，由平衡条件得

水平方向Fcos 60°－f＝0③

竖直方向N＋Fsin 60°－Mg－mg＝0④

由③④得N＝15 N，f＝5 N。则μ＝＝。

14.(1)小球从A运动到B为平抛运动，

有rsin 45°＝v0t，

在B点，有tan 45°＝，

解以上两式得v0＝2 m/s，t＝0.2 s，

则AB竖直方向的距离为h＝gt2＝0.2 m，

OB竖直方向距离为h′＝rsin 45°＝0.4 m，

则OA＝h＋h′＝0.2 m＋0.4 m＝0.6 m。

(2)在B点据平抛运动的速度规律有

vB＝＝2 m/s，

小球在圆管中的受力为三个力：由于重力(mg＝5 N)与外加的力F平衡，故小球所受的合力仅为圆管的外侧对它的压力，得小球在圆管中做匀速圆周运动，由匀速圆周运动的规律得，圆管对小球的作用力为

FN＝＝5 N，

根据牛顿第三定律得，小球对圆管的压力为5 N。

(3)在CD斜面上运动到最高点的过程，根据牛顿第二定律得

mgsin 45°＋μmgcos 45°＝ma，

解得a＝gsin 45°＋μgcos 45°＝8 m/s2，

根据速度－位移关系公式，

有x＝＝ m。

15.解析：(1)由题意知滑块相对平板车静止时速度为v0，根据牛顿第二定律，对滑块：

μmg＝ma ①

v0＝at ②

滑块相对车面滑动的距离：

s＝v0t－v0t ③

滑块与车面摩擦产生的内能：

Q＝μmgs ④

联立①②③④解得：

Q＝mv02 ⑤

所以Q是一个与动摩擦因数μ无关的定值。

(2)设在恒力F作用下滑块加速度为a1，经过时间t1后速度达到v0，要使滑块不从左端掉下小车，即此时还未到达车的左端，由牛顿第二定律有：

F＋μmg＝ma1 ⑥

v0＝a1t1 ⑦

v0t1－t1≤ ⑧

联立⑥⑦⑧解得：F≥6 N。 ⑨

(3)F取最小值时，滑块经过时间t1运动到车左端后速度达到v0，为使滑块恰不从右端滑出，滑块在F作用下相对车先向右做匀加速运动(设加速度大小为a2，时间为t2)，再撤去外力F做匀减速运动(设加速度大小为a3)，到达右端时恰与车达到共同速度v0，则有：

F－μmg＝ma2 ⑩

μmg＝ma3 ⑪

a2t22＋＝L ⑫

由⑩⑪⑫式代入数据解得：t2＝ s＝0.58 s

由(2)可解得t1＝0.5 s，

则力F的作用时间t应满足t1≤t≤t1＋t2，

即0.5 s≤t≤1.08 s。

答案：(1)见解析　(2)F≥6 N　(3)0.5 s≤t≤1.08 s