2022-2023学年湖南省祁东县育贤中学高三上学期第一次月考物理试题含解析

这是一份2022-2023学年湖南省祁东县育贤中学高三上学期第一次月考物理试题含解析，共26页。试卷主要包含了请将答案正确填写在答题卡上， 根据运动的图像等内容，欢迎下载使用。
2022年下期育贤中学高三年级第一次月考物理科试题注意事项：1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2.请将答案正确填写在答题卡上第I卷（选择题）一、单选题（共32分）1. 光滑水平面上有一质量为1kg的物体，在大小为2N的水平拉力作用下由静止开始运动。若以刚开始运动的时刻为0时刻，则在0~3s内（　　）A. 物体的平均速度大小为6m/s B. 物体的加速度大小为C. 物体的位移大小为6m D. 拉力所做的功为18J【答案】D【解析】【分析】【详解】光滑水平面上有一质量为1kg的物体，在大小为2N的水平拉力作用下由静止开始运动在0~3s内平均速度大小为拉力所做的功为故选D。2. 有一款蹿红的微信小游戏“跳一跳”，游戏要求操作者通过控制棋子（质量为m，可视为质点）脱离平台时的速度，使其能从同一水平面上的平台跳到旁边的另一平台上，如图所示的抛物线为棋子在某次跳跃过程中的运动轨迹，轨迹的最高点距平台上表面高度为h，不计空气阻力，重力加速度为g，则棋子（　　）A. 离开平台上时的速度大小大于B. 落到另一平台上时的速度大小小于C. 从离开平台至运动到最高点的过程中，机械能增加mghD. 从离开平台至运动到最高点的过程中，重力势能增加量大于mgh【答案】A【解析】【详解】A．依题意，可知棋子离开平台时做斜抛运动，到达最高点时，竖直方向速度减为0，设棋子离开平台时竖直方向的速度大小为，则可得解得所以，棋子离开平台上时的速度大小故A正确；B．棋子从离开平台至运动到同一水平面上另一平台的过程中，由于不计空气阻力，只有重力做功，机械能守恒，所以到达同一水平面上的另一平台时的速度大小等于离开平台时的速度大小，所以速度大小大于，故B错误；C．棋子从离开平台至运动到最高点的过程中，只有重力做功，机械能守恒，故C错误；D．棋子离开平台到达最高点的过程中，克服重力做功，则重力势能增加，为故D错误。故选A。3. 如图所示为一个质点做直线运动的图像，则该质点（　　）A. 前10s内，质点做匀变速直线运动B. 第2s末质点的瞬时速度与第6s末质点的瞬时速度相等C. 前6s内质点的位移为-9mD. 前10s内质点的平均速度6m/s【答案】C【解析】【详解】A．前10s内，质点的加速度不是一个定值，所以不可能做匀变速直线运动。故A错误；B．由图可知，第2s末质点的瞬时速度与第6s末质点的瞬时速度大小相等，方向相反。故B错误；C．根据图线与坐标轴所围面积表示质点位移，可得前6s内质点的位移为故C正确；D．同理。可得前10s内质点的位移为平均速度为故D错误。故选C。4. 如图所示，粗糙水平转盘上，质量相等的A、B两个物块叠放在一起，随转盘一起做匀速圆周运动，则下列说法不正确的是（　　）A. A、B两物块产生相同大小的向心力B. A、B两物块所受摩擦力大小一样C. A、B两物块所合力方向一致D. 当转盘转速缓慢增加时，某一时刻A、B两物块一定同时相对转盘滑动【答案】D【解析】【分析】【详解】A．因为A、B两物体质量相等、转动半径相等、角速度相同，根据可知向心力大小相等，选项A正确；B．对A分析有对AB整体分析有则B受的摩擦力的合力因此A、B两物块所受摩擦力大小一样，选项B正确；C．A、B两物块随转盘一起做匀速圆周运动，所合力方向一致，选项C正确；D．物体做匀速圆周运动，所需向心力由静摩擦力提供，物块和水平转盘的动摩擦因素为，AB之间的动摩擦因素为，当AB正体发生和转盘发生相对滑动时，有解得此时A需要的向心力为如果，则两个物体一起离开圆盘，如果，A先和B发生相对滑动。D错误。本题选错误的，故选D。5. 如图，一辆汽车在平直公路上做匀加速直线运动，从树A开始，依次经过树B、C、D、E，且经过相邻两棵树的时间间隔相等，已知树A、B间距为，树D、E间距为，则树B、D间距为（　　）A.  B.  C.  D. 【答案】B【解析】【详解】匀加速直线运动中，相邻相等时间间隔内的位移差为常量，因此、、、构成等差数列，有 故B正确，ACD错误。故选B。6. “双星系统”是指在相互间万有引力的作用下，绕连线上某点O做匀速圆周运动的两个孤立星球组成的系统。如图所示，若忽略其他星球的影响，可以将A星球和B星球看成“双星系统”。已知A星球的公转周期为T，A星球和B星球之间的距离为L，B星球表面重力加速度为g，半径为R，引力常量为G，不考虑B星球的自转。则（　　）A. A星球和B星球的质量之和为B. A星球的质量为C. A星球和B星球的动量大小相等D. A星球和B星球的加速度大小相等【答案】C【解析】【详解】A．根据万有引力提供向心力得两星球质量分别, 又两星球质量之和为故A错误；B．对B星球，万有引力等于重力得则A星球质量为故B错误；C．由A选项可知又双星的周期和角速度相同，得动量关系为即A星球和B星球的动量大小相等，故C正确；D．A星球与B星球的引力大小相同，质量不同，所以加速度大小不等，故D错误。故选C。7. 如图所示，一光滑斜面固定，斜面底端有一挡板，一轻质弹簧下端连接在挡板上，上端放置一小物体，小物体处于静止状态。现对小物体施一沿斜面向上的拉力，使小物体始终沿斜面向上做匀加速直线运动，直到物体与弹簧分离，拉力的最小值为，最大值为，重力加速度为，弹簧的劲度系数为，斜面倾角为，弹簧始终在弹性限度内。则下列结论正确的是（　　）A. 物体的质量为B. 物体的加速度为C. 开始时弹簧的压缩量为D. 从开始运动到物体与弹簧分离经过的时间为【答案】B【解析】【详解】AB．根据牛顿第二定律有则开始时，拉力最小有物体与弹簧分离时，拉力最大有联立解得物体的质量为加速度为所以A错误；B正确；C．开始时弹簧的压缩量为所以C错误；D．由于联立解得所以D错误；故选B。8. 来到许愿树下，练老师把许的心愿用绸带系在两个小球上并抛到树上，这一情景可以简化为如图所示，质量分别为M和m的物体A、B用细线连接，悬挂在定滑轮上，定滑轮固定在天花板上，已知M>m，滑轮质量及摩擦均不计，重力加速度为g，则下列说法正确的是(  ）A. 细线上的拉力一定等于 mg B. 细线上的拉力一定小于MgC. 细线上的拉力等于 D. 天花板对定滑轮的拉力等于(M+ m)g【答案】B【解析】【详解】A. 因为M>m，m具有向上的加速度，设绳子的拉力为T，根据牛顿第二定律有：，所以细线上的拉力一定大于 mg，选项A错误；B. M具有向下的加速度，根据牛顿第二定律有：，所以细线上的拉力一定小于Mg，选项B正确； C. 对整体分析，根据牛顿定律有：。再对m有，所以细线上的拉力，选项C错误；D. 对定滑轮有：天花板对定滑轮的拉力，选项D错误。故选B。二、多选题（共16分）9. 根据运动的图像（如图）判断下列哪些说法正确的是（　　）A. 0到1秒过程中，物体做匀加速直线运动B. 1到3秒过程中，物体做匀速直线运动C. 0到1秒过程中，物体的加速度为10m/s2D. 0到3秒的过程中,物体的加速度恒定不变【答案】ABC【解析】【详解】A．0到1秒过程中，物体速度随时间均匀增加，物体做匀加速直线运动，选项A正确；B．1到3秒过程中，物体速度不变，做匀速直线运动，选项B正确；C．0到1秒过程中，物体加速度为选项C正确；D．0到1秒过程中，加速度不变；0到3秒的过程中，物体的加速度不是恒定不变，选项D错误。故选ABC。10. 某物体从距离地面40m的地方以10m/s的初速度竖直上抛，不计空气阻力，g取，关于物体在空中的运动，下列说法正确的是（　　）A. 物体运动的时间为4s B. 物体落地的速度大小为40m/sC. 物体的平均速度大小为15m/s D. 物体运动的路程为50m【答案】AD【解析】【详解】AB．取竖直向上为正方向，物体做竖直上抛运动，则落回地面时位移为由解得物体在空中运动时间为落地的速度即落地时速度大小为30m/s，故A正确，B错误；C．物体全程的平均速度为即平均速度大小为10m/s，故C错误；D．依题意，可求得物体上升的高度为所以物体落回地面时运动的路程为故D正确。故选AD。11. 某质点做匀变速直线运动，运动的时间为t，位移为x，该质点的－t图象如图所示，下列说法正确的是（　　）A. 质点的加速度大小为B. 质点做匀减速直线运动，b时刻速度减到零C. 质点在0到b时间内的路程为D. t＝时刻质点的速度大小为【答案】ACD【解析】【详解】A．根据匀变速运动位移与时间规律变形有则图像的斜率表示，则有解得所以A正确；B．由图像可知，质点的初速度为质点做匀减速直线运动，速度减到零所用时间为t，有联立解得所以B错误；C ．质点做匀减速直线运动，速度减到零的位移为则质点在0到b时间内的路程为所以C正确；D． t＝时刻质点的速度大小为所以D正确；故选ACD。12. 如图所示，电梯质量为M，地板上放置一质量为m的物体，钢索拉着电梯由静止开始向上做加速运动，当上升高度为H时，速度达到v，则（　　）A. 地板对物体的支持力做的功等于B. 地板对物体的支持力做的功等于C. 钢索的拉力做的功等于D. 合力对电梯M做的功等于【答案】BD【解析】【详解】AB．电梯由静止开始向上做加速运动，设加速度的大小为a，由速度和位移的关系式有根据牛顿第二定律有则地板对物体的支持力为则地板对物体的支持力做的功为A错误，B正确；C．对整体有所以钢索的拉力为钢索的拉力做的功等于C错误；D．根据动能定理可得，合力对电梯做的功等于电梯的动能的变化量，即为，D正确。故选BD。第II卷（非选择题）三、实验题（共12分）13. 某探究小组想利用验证机械能守恒定律的装置测量当地的重力加速度，如图甲所示。框架上装有可上下移动位置的光电门1和固定不动的光电门2；框架竖直部分紧贴一刻度尺，零刻度线在上端，可以测量出两个光电门到零刻度线的距离和；框架水平部分用电磁铁吸住一个质量为m的小铁块，小铁块的重心所在高度恰好与刻度尺零刻度线对齐。切断电磁铁线圈中的电流时，小铁块由静止释放，当小铁块先后经过两个光电门时，与光电门连接的传感器即可测算出其速度大小和。小组成员多次改变光电门1的位置，得到多组和的数据，建立如图乙所示的坐标系并描点连线，得出图线的斜率为k。（1）当地的重力加速度为________（用k表示）。（2）若选择光电门2所在高度为零势能面，则小铁块经过光电门1时的机械能表达式为______________（用题中物理量的字母表示）。（3）关于光电门1的位置，下面哪个做法可以减小重力加速度的测量误差________A.尽量靠近刻度尺零刻度线B.尽量靠近光电门2C.既不能太靠近刻度尺零刻度线，也不能太靠近光电门2【答案】    ①.     ②.     ③. C【解析】【分析】【详解】（1）[1]以0刻度线为零势能面，小铁块从光电门1运动到光电门2的过程中机械能守恒，根据机械能守恒定律得mv12-mgx1=mv22-mgx2整理得v22-v12=2g（x2-x1）所以图像的斜率k=2g解得g=（2）[2]小铁块经过光电门1时的机械能等于小铁块经过光电门1时的动能加上势能，若选择刻度尺零刻度线所在高度为零势能面，则有E1=mv12-mgx1=mv12-mkx1（3）[3]用电磁铁释放小球的缺点是，当切断电流后，电磁铁的磁性消失需要一时间，铁球与电磁铁铁心可能有一些剩磁，都会使经过光电门1的时间较实际值大，引起误差，并适当增大两光电门A、B间的距离，使位移测量的相对误差减小，故C正确。故选C。14. 某学生做探究“匀变速直线运动”的实验，由于实验中连接重物和木块的细线过长，所以当重物着地后，木块还会在水平木板上继续滑行．图示是重物着地后的一段打了点的纸带（纸带上连续两个计数点间都有四个点没有标出）．，忽略空气阻力以及纸带与打点计时器间的摩擦，若打点计时器所用的交流电频率为，则重物着地后木块的加速度大小_________，纸带运动的方向_________（填“向左”或“向右”），木块与木板间的动摩擦因数__________。（要求所有计算结果保留小数点后两位）【答案】    ①. 0.5    ②. 向左    ③. 0.05【解析】【详解】[1]纸带上连续两个计数点间都有四个点没有标出，则每两个计数点之间时间间隔为1s，逐差法可求加速度大小为[2]由于纸带做匀减速直线运动，则相同时间两计数点之间的距离会逐渐变小，由此可知纸带运动方向向左。[3]水平桌面匀减速有解得四、解答题（共40分）15. 如图所示，一个质量为500 kg的箱子，恰好能沿倾角为30°的斜面匀速下滑，在平行于斜面的拉力F作用下，箱子又能沿这个斜面匀速上滑（已知斜面在整个过程中始终静止，重力加速度大小取10 m/s2）。根据上述条件求：（1） 箱子与斜面间的动摩擦因数为多少？（2） 平行于斜面的拉力F是多少？【答案】（1）0.58；（2）5000N【解析】【详解】（1）物体匀速下滑，则受力平衡，则解得 （2）对物体分析可知解得F=mg=5000N16. 如图所示，水平桌面上有一轻弹簧，左端固定在A点，自然状态时其右端位于P点。水平桌面右侧有半径，竖直放置的光滑半圆轨道，为其竖直直径。若用质量的物块将弹簧缓慢压缩到Q点（图中未标出），释放后弹簧恢复原长时物块恰停止在P点，用同种材料、质量的物块将弹簧缓慢压缩到Q点释放，物块过P点后其位移与时间的关系为，经过B点时对轨道压力的大小为，g取。求质量为的物块运动过程中：（1）运动到B点时的速度大小；（2）释放后在桌面上运动的过程中克服摩擦力做的功（3）沿轨道所能达到的最大高度。【答案】（1）2m/s；（2）2.8J；（3）【解析】【详解】（1）经过B点时，根据牛顿第二定律代入数据解得（2）物块过P点后其位移与时间的关系为对比可知，物块在P点的速度在桌面上运动的加速度大小根据牛顿第二定律解得用质量的物块将弹簧缓慢压缩到Q点，设弹簧形变量为，根据能量守恒有质量的物块将弹簧缓慢压缩到Q点释放，根据能量守恒有解得释放后在桌面上运动的过程中，根据能量守恒解得克服摩擦力做的功（3）因为故物块必然能越过C，设物块沿轨道所能达到最高点与圆心的连线与竖直方向夹角为，根据牛顿第二定律由B点到最高点过程，根据动能定理解得沿轨道所能达到的最大高度17. 如图所示，一质量为的木板静止在水平地面上，木板的右侧固定一半径的四分之一光滑圆弧形轨道，轨道末端的切线水平，轨道与木板靠在一起（接触但不粘连），且末端高度与木板高度相同，木板左端与同样的固定圆弧轨道相距。可视为质点、质量为的小物块从距木板右端处以的初速度开始向右运动，之后的运动中木板碰到左侧圆弧轨道前，小物块恰好没有从木板上滑下。已知木板与地面间的动摩擦因数为，物块与木板间的动摩擦因数为，重力加速度取。求：（计算结果均保留2位有效数字）（1）小物块到达木板右端的速度大小以及小物块离开右侧圆弧轨道能上升的最大高度；（2）木板的长度；（3）小物块滑上左侧圆弧轨道上升的最大高度。【答案】（1），；（2）；（3）【解析】【详解】解：（1）设小物块到达木板右端的速度为，由动能定理可得代入数据，解得设小物块离开圆弧轨道后上升的最大高度为，由动能定理可得代入数据，解得（2）由机械能守恒定律可得小物块回到木板右端时速度大小，滑上木板后，小物块的加速度为，由牛顿第二定律木板的加速的为，由牛顿第二定律设经过时间后两者共速，共同速度为，由运动学公式可知之后一起匀减速运动，木板与左侧轨道碰前，小物块恰好未从木板左端滑下，所以木板的长度联立以上各式，解得（3）小物块和木板一起匀减速运动至最左端，设加速度均为，由牛顿第二定律可知小物块与木板一起匀减速运动至最左端的速度为，可得随后小物块滑上左侧轨道，设上升的最大高度为，由动能定理可得代入数据，解得