2022-2023学年四川省邻水县第二中学高三上学期9月月考物理试题含解析

四川省邻水县第二中学2022-2023学年高三上学期9月月考物理试题

物   理

一、选择题：本题共12小题，每题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，1~8题只有一个选项符合题目要求。9~12题有多选项符合题目要求。全部答对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

1. 一质点做匀变速直线运动时，速度变化时发生的位移为，紧接着速度变化同样的时发生的位移为，则该质点的加速度为（　　）

A.  B.

C.  D.

【答案】D

【解析】

【详解】根据

可知，由于速度变化量相等，则这两段位移所经历时间相等。由于前一段的中间时刻瞬时速度与该段平均速度相等，则有

前一段的中间时刻瞬时速度与该段平均速度相等，则有

则加速度为

解得

故选D。

2. 如图所示是一做匀变速直线运动的质点的位移—时间图象（x­t图象），P（t1，x1）为图象上一点。PQ为过P点的切线，与x轴交于点Q。则下列说法正确的是（　　）

A. t1时刻，质点的速率为

B. t1时刻，质点的速率为

C. 质点的加速度大小为

D. 0～t1时间内，质点的平均速度大小为

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】AB．因x-t图像的斜率等于速度，则t1时刻，质点的速率为

选项A错误，B正确；

C．根据图象可知，t=0时刻，初速度不为零，根据

可得加速度

故C错误；

D．时间内，质点的平均速度大小为

故D错误．

故选B。

3. 如图所示，AB为半圆的一条直径，P点为圆周上的一点，在P点作用了三个共点力F1、F2、F3，则它们的合力大小为（　　）

A. 2F1 B. 3F1 C. 2F2 D. 3F2

【答案】D

【解析】

【详解】根据平行四边形定则，先将F1、F3合成，如图所示

可知合力恰好沿直径PO方向，方向与力F2方向相同，大小可以用直径长度表示，即三个力的合力大小为大小为3F2。

故选D。

4. 如图所示，质量为1kg的物体与地面间的动摩擦因数μ=0.2，从t=0开始以初速度v0沿水平地面向右滑行，同时受到一个水平向左的恒力F=1N的作用，g取10m/s2，向右为正方向，该物体受到的摩擦力Ff随时间t变化的图像是（最大静摩擦力等于滑动摩擦力）（　　）

A.  B.

C.  D.

【答案】A

【解析】

【详解】物体从t=0开始以初速度v0沿水平地面向右做匀减速运动，受到的滑动摩擦力大小为

Ff1=μmg=0.2×1×10N=2N

方向向左，为负值。当物体的速度减到零时，物体所受的最大静摩擦力为

Ffm=μmg=2N

则

F<Ffm

所以物体不能被拉动而处于静止状态，受到静摩擦力作用，其大小为

Ff2=F=1N

方向向右，为正值。

故选A。

5. 如图所示，质量分布均匀的细棒中心为O点，O1为光滑铰链，O2为光滑定滑轮，O2在O1正上方，一根轻绳一端系于O点，另一端跨过定滑轮O2，由水平外力F牵引，用FN表示铰链对细棒的作用，现在外力F作用下，细棒从图示位置缓慢转到竖直位置的过程中，下列说法正确的是（　　）

A. F逐渐变小，FN大小不变 B. F逐渐变小，FN大小变大

C. F先变小后变大，FN逐渐变小 D. F先变小后变大，FN逐渐变大

【答案】A

【解析】

【详解】画出细棒的受力分析，如下图所示。

根据三角形定则及相似三角形可知

因OO1和O1O2不变，则FN大小不变；随着OO2的减小，F逐渐减小。

故选A。

6. 将两个质量均为 m 的小球 a、b 用细线相连后，再用细线悬挂于 O 点，如图所示。用力 F 拉小球 b，使两个小球都处于静止状态，且细线 Oa 与竖直方向的夹角保持θ＝30°，则 F 的最小值为（　　）

A. mg B.  C.  D.

【答案】A

【解析】

【详解】将两小球视为整体受力分析，并合成矢量三角形：

可知当与绳子拉力垂直时，有最小值

A正确，BCD错误。

故选A。

7. 一辆汽车在平直公路上做刹车实验，若从t=0时刻起汽车在运动过程的位移x与速度的平方v2的关系如图所示，下列说法正确的是（　　）

A. 刹车过程汽车加速度大小为10m/s2

B. 刹车过程持续的时间为5s

C. 刹车过程经过3s的位移为7.5m

D. t=0时刻的初速度为10m/s

【答案】D

【解析】

【详解】A．根据

解得

结合题图可知

解得刹车过程中加速度大小

故A错误；

BD．由图线可知，汽车的初速度为满足

可得

刹车过程持续的时间为

故B错误，D正确；

C．刹车过程中3s内的位移等于2s内的位移，为

故C错误。

故选D。

8. 如图所示，三根轻细绳悬挂两个质量相同小球保持静止，A、D间细绳是水平的，现对B球施加一个水平向右的力F，将B缓缓拉到图中虚线位置，这时三根细绳张力的变化情况是（ ）

A. 都变大 B. 和变大，不变

C. 和变大，不变 D. 和变大，不变

【答案】B

【解析】

【详解】以AB整体为研究对象，设AC绳子与与竖直方向的夹角为，则有

因为水平力不影响此平衡，故不变，因为是缓慢过程，所以任何时刻都可按平衡处理，设AB绳子与与竖直方向的夹角为，对B竖直方向平衡有

因为逐渐增大，所以变大，对B水平方向平衡

可知变大。

故选B。

9. a、b两质点沿直线Ox轴正向运动，t＝0时，两质点同时到达坐标原点O，测得两质点在之后的运动中，其位置坐标x与时间t的比值（即平均速度）随时间t变化的关系如图所示，以下说法正确的是（　　）

A. 质点a做匀加速运动的加速度为0.5 m/s2

B. 质点a做匀加速运动的加速度为1.0 m/s2

C. t＝1 s时，a、b再次到达同一位置

D. t＝2 s时，a、b再次到达同一位置

【答案】BC

【解析】

【详解】A B．对质点a，根据数学知识得

x＝0.5t2＋0.5t

与匀变速直线运动的位移公式对比得

v0＝0.5 m/s，a＝1.0 m/s2

所以质点a做匀加速运动的加速度为1.0 m/s2，故A错误，B正确；

C．t＝1 s时，相等，则x相等，所以1 s时，质点a、b再次到达同一位置，故C正确；

D．由题图知，对于质点b，有

＝1

所以质点b做速度为1 m/s的匀速直线运动。在t＝1 s时，质点a的速度

v＝v0＋at＝1.5 m/s

大于质点b的速度，所以t＝1 s之后两个质点不再相遇，故D错误。

故选BC。

10. 如图所示，A是一质量为M的盒子，B的质量为m，A、B用细绳相连，跨过光滑的定滑轮置于倾角为α的斜面上，B悬于斜面之外而处于静止状态，斜面放置在水平地面上．现在向A中缓慢加入沙子，整个系统始终保持静止，则在加入沙子的过程中(　　)

A. 绳子拉力逐渐增大

B. A对斜面的压力逐渐增大

C. 地面对斜面的摩擦力始终为零

D. A所受的摩擦力逐渐增大

【答案】BC

【解析】

【详解】A、绳子拉力等于B的重力，保持不变，故A错误．

B、A对斜面的压力等于A及沙子的总重力沿垂直于斜面的分力，随着沙子质量的增加，A对斜面的压力逐渐增大，故B正确．

C、整个系统始终保持静止，所受的合力为零，则地面对斜面没有摩擦力，故C正确．

D、由于不知道A的重力沿着斜面方向的分力与细线拉力的大小关系，故不能确定静摩擦力的方向，故随着沙子质量的增加，静摩擦力可能增加、或减小，故D错误．

故选BC．

【点睛】对于连接体的平衡问题和连接体的运动问题，可从整体法和隔离法考虑，特别是隔离法也要从受力较少的B物体开始．

11. 如图，柔软轻绳ON的一端O固定，其中间某点M拴一重物，用手拉住绳的另一端N．初始时，OM竖直且MN被拉直，OM与MN之间的夹角为α（）．现将重物向右上方缓慢拉起，并保持夹角α不变．在OM由竖直被拉到水平的过程中(　　)

A. MN上的张力逐渐增大

B. MN上的张力先增大后减小

C. OM上的张力逐渐增大

D. OM上的张力先增大后减小

【答案】AD

【解析】

【详解】以重物为研究对象，受重力mg，OM绳上拉力F2，MN上拉力F1，由题意知，三个力合力始终为零，矢量三角形如图所示，

在F2转至水平的过程中，MN上的张力F1逐渐增大，OM上的张力F2先增大后减小，所以A、D正确；B、C错误．

12. 简谐波在绳中传播的示意图如图所示。质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，带动质点2、3、4…依次做受迫振动。质点1从平衡位置向上运动开始计时，时，质点1第一次到达最高点，质点5开始运动，若质点1的振幅为，则下列说法正确的是（　　）

A. 质点7和质点11的振动情况始终相反

B. 时，质点11开始向上振动

C. 时，质点9处于波峰

D. 内，质点7通过的路程为

【答案】CD

【解析】

【分析】

【详解】A．设相邻两个质点水平间距为a，由题意可知，波长为

质点7和质点11相距，振动情况并不会始终相反，A错误；

B．时间内波传播，历时，故振动周期为

质点11距波源10a，即，传播到该点历时，即1s后质点11开始向上振动，B错误；

C．质点9距波源波，波传播到该点历时，向上振动至波峰历时，故质点9到达波峰所需时间为

C正确；

D．质点7距波源，波传播到该点历时，即0.6s，在剩余0.8s，即内通过的路程为2A，即，D正确。

故选CD。

二、实验题（每空2分，共12分）

13. 在“探究弹力和弹簧伸长的关系”实验中。

（1）某同学使用两根不同的轻质弹簧 a 和 b，得到弹力与弹簧长度的图像如图所示。下列表述正确的是（      ）

A.a 的原长比 b 的长

B.a 的劲度系数比 b 的大

C.a 的劲度系数比 b 的小

D.测得弹力与弹簧的长度成正比

（2）为了测量某一弹簧的劲度系数，将该弹簧竖直悬挂起来，在自由端挂上不同质量的钩码。实验测出了钩码质量m与弹簧长度l的相应数据，作出的关系图线如图。则该弹簧的劲度系数为______N/m（g 取 9.8m/s2，结果保留三位有效数字）。

（3）若悬挂的钩码的质量比所标数值偏小些，则实验测得的弹簧的劲度系数比实际劲度系数偏______（填“大”或“小”）。

【答案】    ①. B    ②. 0.258    ③. 大

【解析】

【详解】（1）[1]A．根据胡克定律

则图像中横轴截距代表弹簧原长，由图可知弹簧b的原长大，故A错误；

BC．由表达式可知，图像中斜率代表劲度系数，由图可知a的劲度系数比b的大，故B正确，C错误；

D．由胡克定律可知，弹簧弹力与弹簧的形变量成正比，故D错误；

（2）[2]弹簧竖直悬挂，在自由端挂钩码，由平衡条件得

则弹簧劲度系数

（3）[3]因钩码所标数值比实际质量偏大，且所用钩码越多，偏差越大，因此所作出的图线比实际情况下的图线斜率偏大，故劲度系数也偏大。

14. 某探究小组为了研究小车在桌面上的直线运动，用自制“滴水计时器”计量时间。实验前，将该计时器固定在小车旁，如图（a）所示。实验时，保持桌面水平，用手轻推一下小车。在小车运动过程中，滴水计时器等时间间隔地滴下小水滴，图（b）记录了桌面上连续6个水滴的位置。（已知滴水计时器每30s内共滴下46个小水滴）

（1）由图（b）可知，小车在桌面上是___________（填“从右向左”或“从左向右”）运动的。

（2）该小组同学根据图（b）的数据判断出小车做匀变速运动。小车运动到图（b）中点位置时的速度大小为___________m/s，加速度大小为___________。（结果均保留两位有效数字）

【答案】    ①. 从右向左    ②. 0.19    ③. 0.038

【解析】

【详解】.

（1）[1]用手轻推一下小车，小车在桌面上做减速运动，根据桌面上连续6个水滴的位置可知，小车从右向左做减速运动。

（2）[2]已知滴水计时器每30s内共滴下46个小水滴，那么各点时间间隔为

根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，有

[3]根据匀变速直线运动的推论公式

可以求出加速度的大小，得

负号表示方向相反。

三、计算题（共40分，要有必要的文字说明，且要规范解答）

15. 如图所示，两个半圆柱A、B紧靠着静置于水平地面上，其上有一光滑圆柱C，三者半径均为R，C的质量为m，A、B的质量都为，与地面间的动摩擦因数均为μ.现用水平向右的力拉A，使A缓慢移动，直至C恰好降到地面．整个过程中B 保持静止．设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g.求：

（1）未拉A时，C受到B作用力的大小F；

（2）动摩擦因数的最小值μmin；

【答案】（1）mg（2）

【解析】

【分析】（1）根据共点力的平衡条件求解C受到B作用力的大小F；

（2）先根据共点力平衡条件求解B受到C水平方向最大压力，再求出B对地面的压力，根据摩擦力的计算公式求解；

【详解】(1) 未拉A时，C 受力平衡，受力情况如图所示：

根据平衡条件可得：

解得 C 受到 B 作用力的大小为：

（2）C 恰好降落到地面时 ,B 对 C 支持力最大为 Fm ，受力情况如下图所示：

则根据力的平衡可得：

解得：

所以最大静摩擦力至少为：

B 对的面的压力为：

解得：

若B 受地面的摩擦力恰为最大静摩擦力，则：

解得：

16. 一辆出租车以的速度匀速行驶，当红灯亮时，出租车距离停车线36m，司机马上开始采取刹车措施，人的平均反应时间为1s，刹车时车的加速度大小为，一步行者以的速度跑去追赶被红灯阻停的出租车，在跑到距出租车25m处时，绿灯亮了，出租车以的加速度匀加速启动前进，求：

（1）出租车停止时车头距离停车线的距离；

（2）步行者能不能追上出租车？步行者与出租车的最近距离为多大？

【答案】（1）1m（2）不能；7m

【解析】

【分析】

【详解】（1）汽车在反应时间内的位移

x1=10×1m=10m

刹车后的位移

到停车线的距离为

△x=x-（x1+x2）=36-（10+25）=1m

（2）当人和车共速时

解得

t=6s

此时车的位移

人的位移

此时人车相距

则步行者不能追上出租车，步行者与出租车最近距离为7m。

17. 如图所示，质量M=2kg的木块A套在水平杆上，并用轻绳将木块与质量m=kg的小球B相连。今用与水平方向成α=30°角的力F=10N，拉着小球带动木块一起向右匀速运动，运动中M、m相对位置保持不变，g取10m/s2求：

（1）运动过程中轻绳与水平方向的夹角θ；

（2）木块与水平杆间的动摩擦因数μ；

（3）当α为多大时，使小球和木块一起向右匀速运动的拉力最小？

【答案】（1）30°；（2）；（3）arctan

【解析】

【分析】

【详解】（1）对B进行受力分析

设细绳对B的拉力为T，由平衡条件可得

Fcos30°=Tcosθ、Fsin30°＋Tsinθ=mg

解得

T=10N，tanθ=

即

θ=30°

（2）对A进行受力分析，由平衡条件有

Tsinθ＋Mg=FN、Tcosθ=μFN

解得

μ=

（3）对A、B进行受力分析，由平衡条件有

Fsinα＋FN=(M＋m）g，Fcosα=μFN

解得

F=

令sinβ=，cosβ=，即

tanβ=

则

F=

显然，当α＋β=90°时，F有最小值，所以

tanα=μ=

时，即

α=arctan

F的值最小。

18. 如图所示是一个半球形透明物体放在真空中的侧视图，现在有一细束单色光沿半径OA方向入射，保持入射方向不变，不考虑光线在透明物体内部的反射。

(1)将细光束平移到距O点R处C点，此时透明体左侧恰好不再有光线射出，求透明体对该单色光的折射率；

(2)若细光束平移到距O点0.5R处，已知光在真空中的传播速度为c，求该细光束从开始进入透明体折射到OA轴线上的时间。

【答案】(1) ；(2)

【解析】

【详解】(1)如图所示，光束由C处水平射入，在B处发生全反射，∠OBC为临界角

由临界角公式得

(2)如图所示，光束由D点水平射入，在E点发生折射

设入射角为∠OED=α，折射角为∠NEF=β，则折射率

由几何关系可知

以上两式联立，解得

，?=60°，α=30°

由几何关系可知

∠FOE=α=30°，∠OFE=β-α=30°

D点到E点的时间

E点到F点的时间

细光束从开始进入透明体折射到OA轴线上的时间