辽宁省铁岭市六校协作体2022-2023学年高三上学期第一次联考物理试题（Word版附解析）

铁岭市六校协作体2022－2023学年度高三一联考试

物理试卷

一、选择题：（本题共10小题，共46分。其中1－7题只有一项符合题目要求，每小题4分。第8－10题有多项符合题目要求，每小题6分。全对的得6分，选不全的得3分，有选错或不答的得零分。）

1. 下列说法正确的是（　　）

A. 形状规则的物体重心在几何中心

B. 受静摩擦力作用的物体一定是静止的

C. 滑动摩擦力对物体的运动总是起阻碍作用

D. 相互接触的物体可能没有弹力

【答案】D

【解析】

【详解】A．物体的重心与物体的质量分布以及物体形状有关，质量分布均匀且形状规则的物体重心才在其几何中心，A错误；

B．运动的物体也可能产生静摩擦力，例如货物随着传送带一起斜向上运动，货物受到是静摩擦力，而货物却是运动的，B错误；

C．滑动摩擦力的方向总是与相对运动方向相反，起阻碍物体相对运动的作用，C错误；

D．两个接触的物体间若不挤压就没有弹力，D正确。

故选D。

2. 一物体由静止开始沿直线运动，其加速度随时间变化的规律如图所示，取物体开始运动的方向为正方向，则下列关于物体运动的v－t图象正确的是(　　)

A.  B.

C.  D.

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】在0～1s内

物体从静止开始正向匀加速运动，v－t图象是一条直线，1s末速度

在1s～2s内

物体将仍沿正方向运动，但要减速，2s末时速度

2s～3s内重复0～1s内运动情况，3s～4s内重复1s～2s内运动情况。

故选C。

3. 2021年2月，“天问一号”探测器成功实施近火制动，进入环火椭圆轨道，并将于今年5月择机实施降轨，软着陆火星表面，开展巡视探测等工作。如图所示为探测器经过多次变轨后登陆火星的轨迹示意图，其中轨道I、III为椭圆，轨道II为圆。探测器经轨道I、II、III运动后在Q点登陆火星，O点是轨道I、II、III的切点，O、Q还分别是椭圆轨道III的远火星点和近火星点。关于探测器，下列说法正确的是（　　）

A. 由轨道I进入轨道II需在O点加速

B. 在轨道II的运行周期小于沿轨道III的运行周期

C. 在轨道II运行的线速度大于火星的第一宇宙速度

D. 在轨道III上，探测器运行到O点的线速度小于Q点的线速度

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】A．由轨道I进入轨道II需在O点减速，由高轨道进入低轨道需要点火减速，故A错误；

B．根据周期公式

可知，轨道半径越大周期越大，所以在轨道II的运行周期大于沿轨道III的运行周期，故B错误；

C．根据

可知，在轨道II运行的线速度小于火星的第一宇宙速度，故C错误；

D．根据开普勒第二定律可知，在近地点的线速度大于远地点的线速度，所以在轨道III上，探测器运行到O点的线速度小于Q点的线速度，故D正确；

故选D。

4. 一条不可伸长的轻绳跨过质量可忽略不计的定滑轮，绳的一端系一质量M=15的重物，重物静止于地面上，有一质量的猴子从绳子另一端沿绳向上爬，如图所示，不计滑轮摩擦，在重物不离开地面条件下，猴子向上爬的最大加速度为（）（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】为使得重物不离开地面，则绳子上的拉力最大为

T=Mg

则对猴子分析可知

解得

故选B。

5. 如图所示，以9.8m/s的水平初速度抛出的物体，飞行一段时间后，垂直撞在倾角为θ=30°的斜面上，可知物体完成这段飞行的时间是（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】C

【解析】

【详解】由题设可知，小球落至斜面的速度方向与竖直方向夹角为30°，设末速度的竖直分量为，水平分量仍是，则

而

联立解得，C正确。

故选C。

6. 如图，用OA、OB两根轻绳将花盆悬于两竖直墙之间，开始时OB绳水平．现保持O点位置不变，改变OB绳长使绳右端由B点缓慢上移至B′点，此时OB′与OA之间的夹角θ<90°．设此过程中OA、OB绳的拉力分别为FOA、FOB，则下列说法正确的是

A FOA一直减小 B. FOA一直增大

C. FOB一直减小 D. FOB先增大后减小

【答案】A

【解析】

【详解】以结点O为研究对象，分析受力：重力G、绳OA的拉力FOA和绳BO的拉力FOB，如图所示，根据平衡条件知，两根绳子的拉力的合力与重力大小相等、方向相反，

作出轻绳OB在两个位置时力的合成图如图，由图看出，FOA逐渐减小，FOB先减小后增大，当 =90°时，FOB最小，A正确BCD错误．

7. 质量为m的小球被系在轻绳一端，在竖直平面内做半径为R的圆周运动，如图所示，运动过程中小球受到空气阻力的作用．设某一时刻小球通过轨道的最低点，此时绳子的张力为7mg，在此后小球继续做圆周运动，经过半个圆周恰好能通过最高点，则在此过程中小球克服空气阻力所做的功是（   ）

A.  B.  C.  D. mgR

【答案】C

【解析】

【分析】圆周运动在最高点和最低点沿径向的合力提供向心力，根据牛顿第二定律求出最高点和最低点的速度，再根据动能定理求出此过程中小球克服空气阻力所做的功．

【详解】小球在最低点，由牛顿第二定律有：F-mg=m，由题意知：F =7mg ，在最高点时，由于小球恰好能通过最高点，重力提供向心力有：mg=m，小球选取从最低点到最高点作为过程，由动能定理可得：-mg•2R-Wf=m-，联立以上可得：Wf=mgR，故C正确，ABD错误．

【点睛】本题主要考查了圆周运动与能量结合问题，由绳子的拉力可求出最低点速度，由恰好能通过最高点求出最高点速度，这都是题目中隐含条件．同时在运用动能定理时，明确初动能与末动能，及过程中哪些力做功，做正功还是负功．

8. 在足够高的平台上，有一物体以初速度v=30m/s竖直上抛，取重力加速度g=10m/s2，则物体距离抛出点为40米的时刻为（　　）

A. 2s B. 4s C. 5s D.

【答案】ABD

【解析】

【详解】取竖直向上为正方向，物体上升的最大高度

可知物体距离抛出点40m有两个位置，一是在抛出点上方40m处，即

解得

或

二是物体在抛出点下方40m处，即

代入数据，解得

或

(舍去)

故选ABD。

9. 如图所示，光滑水平面MA上有一轻质弹簧，弹簧一端固定在竖直墙壁上，弹簧原长小于MA。A点右侧有一匀速运动的水平传送带AB，传送带长度l＝2m，速度，一半径为R＝0.5m的光滑半圆轨道BCD在B点与传送带相切，轨道圆心为O，OC水平。现用一质量为m＝2kg的物块（可看做质点）压缩弹簧，使得弹簧的弹性势能为。由静止释放物块，已知物块与传送带之间的动摩擦因数为，g取，关于物块的运动，下列说法正确的是（    ）

A. 物块能运动到半圆轨道最高点D

B. 物块运动到B点的速度为

C. 物块运动到C点时对轨道压力为60N

D. 若传送带速度变为v＝2m/s，物块在B点右侧不会脱离轨道

【答案】ACD

【解析】

【详解】AB．由题意知，物块到达A点的速度满足

解得

所以物块滑上传送带后做加速运动，且加速位移为

所以滑块在传送带上先加速后匀速，到达B点的速度与传送带速度相同，即为

设滑块恰好可以运动到半圆轨道最高点D，则在最高点满足

解得

从B到D由动能定理得

求得B点最小速度为

所以物块恰好能运动到半圆轨道最高点D，故A正确，B错误；

C．从B到C由动能定理得

在C点受力分析得

联立解得

由牛顿第三定律可知物块运动到C点时对轨道的压力为60 N，故C正确；

D．若传送带速度变为v=2m/s，则可知滑块滑上传送带后先做减速运动，且减速到时位移为

即滑块恰好减速到B点和传送带共速，设物块恰好可以到达C点时对应的B点速度为v1，则从B到C由机械能守恒可得

解得

即滑块在B点的速度为时，在到达C点之前已经减速为零，则可知传送带速度变为v=2m/s时，物块在B点右侧不会脱离轨道，故D正确。

故选ACD。

10. 如图甲所示，倾角为45°的斜面置于粗糙的水平地面上，有一滑块通过轻绳绕过定滑轮与质量为m的小球相连（绳与斜面平行），滑块质量为2m，滑块能恰好静止在粗糙的斜面上。在图乙中，换成让小球在水平面上做匀速圆周运动，轻绳与竖直方向的夹角为θ，且θ≤45°，两幅图中，滑块、斜面都静止，则以下说法中正确的是（　　）

A. 甲图滑块受到斜面的摩擦力大小为

B. 甲图斜面受到地面的摩擦力为mg

C. 乙图中θ=45°时，滑块恰好不受摩擦力

D. 小球转动角速度越小，滑块受到的摩擦力越大

【答案】ACD

【解析】

【详解】AB．甲图中滑块所受的摩擦力为

故选项A正确；

B．以滑块与斜面体组成的整体为研究对象，根据平衡条件可知水平方向有，斜面受到地面的摩擦力

方向水平向左，故B错误；

CD．乙图中小球做圆锥摆运动，小球竖直方向没有加速度，则有

T′cosθ=mg

可得绳子拉力

对滑块，根据平衡条件得：滑块受到的摩擦力

f乙=

显然，则，若θ<45°，小球转动角速度逐渐减小，就越小，则将沿斜面向下且逐渐增大，故选项CD正确；

故选ACD。

二、填空题（共16分）

11. 在研究小球平抛运动的实验中，某同学只记录了A、B、C三个点而忘了抛出点的位置，今取A为坐标原点，建立了如图所示坐标系，平抛轨道上三点的坐标值图中已标出，则：

（1）以下是实验过程中的一些做法，其中合理的是______。

A．安装斜槽轨道，使其末端保持水平

B．每次小球释放的初始位置可以任意选择

C．每次小球应从同一高度由静止释放

D．为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接

（2）小球由A运动到B所用的时间为______s。

【答案】    ①. AC##CA    ②. 0.1

【解析】

【详解】（1）A．安装斜槽轨道，使其末端保持水平，以保证小球能做平抛运动，选项A正确；

BC．为了保证小球做平抛运动的初速度相同，则每次小球必须从同一高度由静止释放，选项B错误，C正确；

D．为描出小球的运动轨迹，描绘的点用平滑的曲线连接，选项D错误。

故选AC。

（2）根据

可得

小球由A运动到B所用的时间为0.1s。

12. 某物理兴趣小组利用如图甲实验装置验证、组成的系统机械能守恒。从一定高度由静止开始下落，上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。如图乙给出的是实验中获取的一条纸带：O是打下的第一个点，打点计时器的工作频率为50Hz。A、B、C为纸带上标注的三个计数点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出）。各计数点到O点的距离已在图中标出。已知、（重力加速度g取，计算结果均保留一位小数）

（1）关于上述实验，下列说法中正确的是______；

A．重物最好选择密度较大的物块

B．重物的质量可以不测量

C．实验中应先释放纸带，后接通电源

D．可以利用公式来求解瞬时速度

（2）在纸带上打下计数点B时的速度v＝______m/s；

（3）在打计数点O至B过程中系统动能的增加量______J，系统重力势能的减少量______J，实验结果显示略大于，那么造成这一现象的主要原因是_______。

（4）某同学根据选取的纸带的打点情况做进一步分析，做出获得的速度v的平方随下落的高度h的变化图像如图丙所示，据此可计算出当地的重力加速度g＝______。

【答案】    ①. A    ②. 2.0    ③. 0.6    ④. 0.7    ⑤. 纸带与打点计时器间有摩擦，摩擦阻力做功造成机械能损失    ⑥.

【解析】

【详解】（1）[1]

A．为减小实验误差，重物最好选择密度较大的物块，以减小空气阻力，故A正确；

B．因为实验需要计算系统重力势能减少量

和系统动能增加量

需要验证两者是否相等，两式子不能把质量消除，所以需要测量重物的质量，故B错误；

C．实验中应先接通电源，后释放纸带，故C错误；

D．本实验是验证机械能守恒的实验，若利用公式来求解瞬时速度，则需要满足机械能守恒的条件下才可以使用，故与本实验矛盾，故D错误。

故选A。

（2）[2]在纸带上打下计数点B时的速度

（3）[3]在打计数点O至B过程中系统动能的增加量为

[4]系统重力势能的减少量

[5]实验结果显示略大于，原因是纸带与打点计时器间有摩擦，摩擦阻力做功造成机械能损失；

（4）[6]由关系式

可得

由图像可知

解得

三、计算题（共38分。15题12分，16题13分，17题13分。解答时写出必要的文字说明）

13. 如图所示，四分之一光滑圆轨道AB固定在竖直平面内，粗糙水平轨道BC与圆弧AB相切于B点。现将一质量为m=1kg，可视为质点物块从与圆心等高的A点静止释放，物块滑至圆弧轨道最低点B时的速度大小为，之后物块向右滑上动摩擦因素的粗糙水平轨道BC，取重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力。

（1）求光滑圆轨道AB的半径大小R；

（2）物块滑至圆弧轨道最低点B时对轨道的压力大小F；

（3）物体最终停下来，求物体在水平面上通过的位移x。

【答案】（1）0.2m；（2）30N；（3）0.4m

【解析】

【详解】（1）物块从A点到B点运动的过程中，由动能定理可得

解得

R=02m

（2）物块在B点时

解得

FN=30N

由牛顿第三定律得

F=30N

（3）物块从释放到在水平轨道上静止的全过程中，由动能定理可得

解得

0.4m

14. 城市高层建筑越来越多，高空坠物事件时有发生。如图所示，某高楼距地面高H=47m的阳台上的花盆因受扰动而掉落，掉落过程可看成自由落体运动（花盆可视为质点）。现有一辆长 、高h=2m的货车，正以的速度驶向阳台正下方的通道。花盆刚开始掉落时，货车车头距花盆的水平距离为，由于道路限制，汽车只能直行通过阳台的正下方的通道，取。

（1）若司机没有发现花盆掉落，货车保持的速度匀速直行，通过计算说明货车是否会被花盆砸到。

（2）若司机发现花盆开始掉落，采取制动的方式来避险，货车最大加速度为4.5m/s2，使货车在花盆砸落点前停下，求允许货车司机反应的最长时间t0。

【答案】（1）货车会被花盆砸到；（2）

【解析】

【详解】（1）花盆自由落体的时间为

解得

货车匀速行驶的距离为

因为

货车会被花盆砸到；

（2）设刹车距离为x2

解得

匀速运动的距离为

解得

15. 如图所示，在倾角为的足够长的固定的光滑斜面上，有一质量为的长木板正以的初速度沿斜面向下运动，现将一质量的小物块大小可忽略轻放在长木板正中央，已知物块与长木板间的动摩擦因数，设物块与木板间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取

求放上小物块后，木板和小物块的加速度大小；

要使小物块不滑离长木板，长木板至少要有多长．

【答案】  10m

【解析】

【分析】分析木板和小物块的受力情况，由牛顿第二定律求各自的加速度大小；小物块恰好不滑离长木板时两者速度相同，由速度相等的条件求出经过的时间，再由位移时间公式求出两者的位移，位移之差等于板长．

【详解】小铁块在长木板上滑动时受到的沿板的滑动摩擦力大小为：
由牛顿第二定律，对小物块和长木板，有：
代入数据得：
由牛顿第二定律：
代入数据得：
当小物块与长木板共速时，有：
得：，
共速后，小物块与长木板一起减速，相对位移为：
故长木板长度至少为．

【点睛】解决本题的关键理清物块和木板的运动情况，抓住隐含的临界状态：速度相同，结合牛顿第二定律和运动学公式联合求解，知道加速度是联系力学和运动学的桥梁．