山西省长治市第四中学2023-2024学年高三上学期8月月考物理试题（解析版）

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高三物理8月月考试题考试时间：90分钟        满分：100分注意事项：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3．考试内容：运动的描述，相互作用第Ⅰ卷（选择题）一、单选题(每题4分，共32分）1. 关于重力、弹力和摩擦力，下列说法正确的是（    ）A. 形状规则的物体，其重心一定在几何中心处B. 质量小的物体受到的重力小，其做自由落体运动时的加速度也小C. 滑动摩擦力总是与物体的运动方向相反D. 若两个物体在接触面间有摩擦力，则两个物体间一定有弹力【答案】D【解析】【详解】A．形状规则、质量分布均匀物体，其重心与它的几何中心重合，如果质量分布不均匀，其重心不一定在几何中心处，选项A错误；B．质量小物体受到的重力小，但重力加速度一样大，选项B错误；C．滑动摩擦力总是与物体的相对运动方向相反，选项C错误；D．产生摩擦力的条件：①有弹力，②接触面粗糙，③有相对运动或有相对运动趋势，可见有弹力是产生摩擦力的必要不充分条件，两接触面间有摩擦力存在，一定有弹力存在，选项D正确。故选D。2. 甲、乙两物体从同一地点开始沿同一方向运动，其速度随时间的变化关系如图所示，图中，乙物体的速度—时间图象为两段均为圆弧的曲线，则（　　）  A. 两物体在t1时刻加速度相同B. t2时刻乙在甲的前面C. 0-t4时间内甲物体的平均速度大于乙物体的平均速度D. 两物体在t3时刻相距最远，在t4时刻相遇【答案】D【解析】【详解】A．速度-时间图象的斜率表示物体运动的加速度，因为两物体在t1时刻斜率不同，所以加速度不同，故A错误；B．根据v-t图象与时间轴围成的面积表示位移，可知0-t2内，甲的位移比乙的大，因甲、乙两物体从同一地点开始沿同一方向运动，所以t2时刻甲在乙的前面，故B错误；C．根据v-t图象与时间轴所围的面积表示位移，可知0-t4时间内甲物体的位移等于乙物体的位移，所用时间又相等，所以平均速度相等，故C错误；D．t3时刻两者位移之差最大，相距最远。0-t4时间内，两个物体通过的位移相等，t=0时刻两物体在同一位置，则在t4时刻相遇，故D正确；故选D。3. 北京时间2022年6月5日10时44分，搭载神舟十四号载人飞船的长征二号F遥十四运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，并与空间站组合体成功实现对接，下列说法正确的是（　　）A. 长征二号F遥十四运载火箭点火瞬间，航天员的速度和加速度都为零B. 火箭的速度越大，加速度越大C. 火箭的速度变化率越大，加速度越大D. 火箭的加速度方向与速度变化量方向可以不一致【答案】C【解析】【详解】A．长征二号F遥十四运载火箭点火瞬间，航天员的速度为零，加速度不为零，故A错误；B．火箭的速度很大，但是速度的大小可以不变，所以加速度不一定大，故B错误；C．加速度的大小与速度变化的快慢程度有关，其速度变化越快，变化率越大，加速度越大，即火箭的速度变化率越大，加速度越大，故C正确；D．根据加速度的定义式可知，火箭的加速度方向与速度变化量方向一致，故D错误。故选C。4. 如图所示，重力为G的小球静止在斜面上，下列关于重力的两个分力说法正确的是（　　）  A. F1是小球对挡板的压力，大小为B. F2是小球对斜面的正压力，大小为C. F1是小球所受重力的一个分力，大小为D. 由于重力的存在，小球同时受G、F1、F2的作用【答案】C【解析】【详解】AB．F1和F2是小球重力的两个分力，不是小球对挡板、斜面的正压力，只是大小与小球对挡板、斜面的正压力相等，故AB错误；C．F1是小球所受重力的一个分力，由几何关系可知，其大小为，故C正确；D．F1、F2均是重力的分力，是重力产生的两个效果，不是小球受到的力，故D错误。故选C。5. 两物体叠放在水平地面上，在F=5 N的水平恒力作用下一起做匀速运动，图甲中恒力作用于A物体，图乙中恒力作用于B物体。下列说法错误的是（　　）A. 图甲中B与地面之间的摩擦力为5 NB. 图乙中B与地面之间的摩擦力为5 NC. 图甲中A、B之间的摩擦因数可能为零D. 图乙中A、B之间的摩擦因数可能为零【答案】C【解析】【详解】AB．根据整体匀速运动，对整体AB受力分析可知整体都受到一个向右的拉力F，地面对B的摩擦力向左，大小与F相等为5N，故AB正确，不符题意；C．对甲图中的A受力分析，受到一个向右的拉力F，由于要保持匀速，B将给A一个向左的摩擦力，则图甲中A、B之间的摩擦因数不可能为零，故C错误，符合题意；D．对乙图中的A受力分析，水平方向没有外力，由于要保持匀速，则AB之间没有摩擦力，图乙中A、B之间的摩擦因数无法确定，可能为零，故D正确，不符题意。故选C。6. 如图所示是质量为的滑块在水平面上做直线运动的图像。以下判断正确的是（　　）  A. 在时，滑块的加速度为零B. 在时间内，滑块的平均速度为C. 在时间内，合力做功的平均功率为D. 在时间内，滑块受到的合力为【答案】C【解析】【详解】A．在时，速度的变化率不为0，所以加速度不为0，故A错误；B．在时间内，根据图像可以知道平均速度为故B错误；C．在时间内，由动能定理知合力做功为所以平均功率为故C正确；D．根据图像斜率可以求出时间内加速度大小为所以合外力为故D错误。故选C。7. 海洋馆中一潜水员把一小球以初速度从手中竖直向上抛出。从抛出开始计时，时刻小球返回手中。小球始终在水中且在水中所受阻力大小不变，小球的速度随时间变化的图像如图所示。下列说法正确的是（　　）  A. 上升过程与下降过程中阻力的冲量大小之比1:3B. 小球返回手中时速度的大小为C. 小球在时间内动量变化量的大小为D. 小球在过程中阻力所做的功为【答案】A【解析】【详解】A．根据图像可知，上升过程历时为，下降过程历时为小球在水中所受阻力大小不变，根据冲量定义可知，上升过程与下降过程中阻力的冲量大小之比1:3，A正确；B．小球上升过程的位移大小等于小球下降过程的位移大小，由于图像中图像与时间轴所围几何图形的面积表示位移，根据图像有解得故B错误；C．根据上述可知，小球在时间内动量变化量为即小球在时间内动量变化量的大小为，故C错误；D．小球运动的全过程，根据动能定理有解得故D错误。故选A。8. 2022年2月2日，在率先开赛的北京冬奥会冰壶混合团体比赛中，中国队以7:6击败瑞士队取得开门红，在某次冰壶比赛中，时间t=0时，球员跪式推动冰壶自本垒圆心由静止向前滑行，t=t0推至前卫线时，放开冰壶使其自行滑行，t=5t0冰壶恰好到达营垒中心并停止运动，整个过程冰壶一直沿直线运动，其位移x随时间t变化的图像如图所示，图像中的0~t0、t0~5t0两段曲线均为抛物线．已知冰壶的质量为m，对冰壶的整个运动过程，以下说法正确的是（　　）  A. x-t图像中的两段曲线在t=t0时刻不相切B. 冰壶的最大速度为C. 时间0~t0的加速度大小是t0~5t0的加速度的2倍D. 运动员对冰壶推力所做的功等于冰壶克服摩擦力所做的功【答案】D【解析】【详解】AC．图像中的0~t0、t0~5t0两段曲线均为抛物线，可知0~t0时间段冰壶做匀加速直线运动，t0~5t0时间段冰壶做匀减速直线运动，由于x-t图像斜率代表速度，所以x-t图像中的两段曲线在t=t0时刻相切，设t=t0这段时间加速度为a1，则有t0~5t0，末速度为零，逆向看作是初速为零的匀加速直线运动，设这段时间内的加速度a2，则有解得，所以时间0~t0的加速度大小是t0~5t0的加速度的4倍，故AC错误；B．冰壶在t0时刻速度达到最大速度故B错误；D、冰壶的初末速度均为0，根据功能关系可知运动员对冰壶推力所做的功等于冰壶克服摩擦力所做的功，故D正确；故选D。二、多选题（每题4分，选不全得2分，选错或不选得0分）9. 如图所示，光滑斜面上的四段距离相等，质点从点由静止开始下滑，做匀加速直线运动，先后通过、、、，下列说法正确的是（　　）  A. 质点由到达各点的时间之比B. 质点通过各点的速率之比C. 在斜面上运动的平均速度D. 在斜面上运动的平均速度【答案】BD【解析】【详解】A．根据得oa、ob、oc、od的距离之比为1︰2︰3︰4，所以质点由o到达各点的时间之比为；故A错误；B．根据v2=2ax可得oa、ob、oc、od的距离之比为1︰2︰3︰4，所以质点通过各点的速率之比；故B正确；CD．初速度为0的匀加速直线运动中，在相等时间内通过的位移之比为1︰3，可知a点是od的中间时刻，某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，则；故C错误，D正确。故选BD。10. 甲、乙两个质点同时同地点向同一方向做直线运动，它们的v-t图象如图所示，则（　　）A. 乙的加速度大小为5m/s2B. 4s前两者的距离越来越大，到4s末最大C. 0~4s内两者距离先增大后减小，在t=2s时最大D. 甲、乙两质点出发后可以相遇两次【答案】AC【解析】【详解】A．乙的加速度为故A正确；B．图线与坐标轴围成的面积表示位移，由图像可知4s末甲的位移为乙的位移为甲、乙两个质点同时同地点向同一方向做直线运动，甲乙位移相同，所以两者间的距离为0，故B错误；CD．由图线与坐标轴围成的面积可知0—4s内两者距离先增大后减小，t=2s时速度相等，两者间的距离最大，在t=4s时第一次相遇，即甲、乙两质点出发后只可以相遇一次，故C正确，D错误。故选AC。11. 如图所示，在冰壶比赛中，运动员用恒力F推冰壶，使冰壸在水平冰面上做匀速直线运动. 已知冰壶的质量为m，恒力F与水平方向间夹角为，冰壶与冰面间的动摩擦因数为，重力加速度为g，则冰壶受到的摩擦力大小为（　　）  A.  B.  C.  D. 【答案】AB【解析】【详解】冰壶受力分析如图所示，  由此可知冰壶受到的支持力为根据滑动摩擦力的计算方式可得又因为冰壶在水平冰面上做匀速直线运动，根据平衡状态计算可得故选AB。12. 如图所示，一质量为的长方体物块静止在粗糙水平地面上，一重为的光滑圆球放在光滑竖直的墙壁和长方体物块之间处于静止状态。现用水平向右的拉力缓慢拉动长方体物块，在圆球与地面接触之前，下列判断正确的是（       ）A. 地面对长方体物块的支持力逐渐增大 B. 球对墙壁的压力逐渐增大C. 水平拉力逐渐减小 D. 地面对长方体物块的摩擦力逐渐增大【答案】BC【解析】【详解】AD．对球和长方体物块整体进行受力分析，整体处于平衡状态，竖直方向有则地面对整体的支持力不变，地面受到的摩擦力为滑动摩擦力，则有故地面对长方体物块的摩擦力不变，A、D错误；B．对球进行受力分析，如图甲所示球受力平衡，则有当用水平向右的拉力缓慢拉动长方体物块时，增大，则增大，所以增大，减小，则增大，根据牛顿第三定律可知，球对墙壁的压力逐渐增大，故B正确；C．对长方体物块受力分析，受到重力、地面的支持力、拉力、球对长方体物块的压力以及滑动摩擦力作用，如图乙所示受力平衡，根据牛顿第三定律可知则水平方向有由于增大，增大，不变，则减小，故C正确。故选BC。第Ⅱ卷（非选择题）三、实验题（16分）13. 一同学利用气垫导轨测定滑块的加速度。滑块上安装了宽度为3.0cm的遮光板，如图所示，滑块在牵引力的作用下先后匀加速通过两个光电门，配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间为t10.30s，通过第二个光电门的时间为t20.10s。（1）滑块经过第一个光电门时的速度大小为v1______m/s，滑块经过第二个光电门时的速度大小为v2______m/s。（2）若已知两光电门之间的距离L80.0cm，则滑块的加速度大小为a=______m/s2。【答案】    ①. 0.1    ②. 0.3    ③. 0.05【解析】【详解】（1）[1][2]根据可知滑块经过两个光电门时的速度大小分别为（2）[3]根据可知滑块的加速度大小为14. 某同学用轻弹簧OC和弹簧秤a、b做“探究求合力的方法”实验（如图甲）。该同学先测量轻弹簧OC的劲度系数，将该弹簧竖直悬挂起来（如图丙），在自由端挂上砝码盘。通过增加盘中砝码，测得几组砝码的质量m和对应的弹簧伸长量x，画出m-x图线（如图丁），对应点已在图上标出（如图乙所示）。  （1）由图丁可知，该弹簧的劲度系数为___________N/m（取g=10m/s2，结果保留两位有效数字）（2）该同学用弹簧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20.00cm不变的条件下：①关于该实验，下列操作必要的是___________。A.要保证连接弹簧C端的两根细线长度相等B.实验时需要注意保证各弹簧秤、轻弹簧及细线在同一水平面内C.每次拉伸弹簧时只需保证弹簧的伸长量相同，C点位置可任意变化D.记录弹簧秤的示数的同时，必须记录各拉力的方向②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的读数为___________N。（第二空保留2位小数）（3）若实验结果如图戊所示，则F与F'两个力中，方向一定沿OC方向的是___________。【答案】    ①. 50    ②. BD##DB    ③. 8.00    ④. 6.00    ⑤. F＇【解析】【详解】（1）[1]由图丁可知，该弹簧劲度系数为（2）①[2]A．连接弹簧C端的两根细线尽量长些，但是不一定要长度相等，选项A错误；B．实验时需要注意保证各弹簧秤、轻弹簧及细线在同一水平面内，选项B正确；C．为保证等效性，则每次拉伸弹簧时必须要把C点拉到相同的位置，选项C错误；D．记录弹簧秤的示数的同时，必须记录各拉力的方向，选项D正确。故选BD。②[3]弹簧秤最小刻度为0.1N，则a的读数是8.00N；[4]根据胡克定律，在保持弹簧伸长20.00cm的情况下，弹簧弹力为F=kx=50×0.2N=10.0N两弹簧秤夹角为90°，根据几何关系，可知b的读数为（3）[5]若实验结果如图戊所示，则F与F＇两个力中，F是两个分力合力的理论值，F＇是合力的实验值，则方向一定沿OC方向的是F＇。四、解答题（写出必要的步骤和方程）15. 如图所示，是某质点运动的v—t图象，根据图象回答下列问题：（1）质点在AB段、BC段、CD段各做什么运动？（2）AB段、BC段、CD段的加速度各为多少？（3）质点在1s末的速度多大？  【答案】（1）见解析；（2）1.5m/s2，0，-6m/s2；（3）4.5m/s【解析】【详解】（1）v—t图象中图像的斜率表示加速度，根据图像可知，AB段质点做匀加速直线运动，BC段质点做匀速直线运动，CD段质点做匀减速直线运动。（2）根据上述，AB段质点做匀加速直线运动，加速度为CD段做匀速直线运动，则该段的加速度为0，CD段质点做匀加速直线运动，该段的加速度为（3）根据速度时间关系可知，质点在1s末的速度16. 如图所示，物体m1通过三段轻绳悬挂，三段轻绳的结点为O，轻绳OB水平且与物体m2相连，整个装置处于静止状态。已知m2=4kg，m3=6kg，m2与m3间动摩擦因数μ1=0.6，m3与地面间动摩擦因数μ2=0.2，轻绳OA与竖直方向的夹角θ=37°，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，tan37°=0.75，g取10m/s2。（1）若m1=1kg，整个装置处于静止状态，求轻绳OA、OB受到的拉力大小；（2）若m1=1kg，求m3与地面间的摩擦力大小；（3）为使整个装置保持图示结构不变，物体m1质量最大不能超过多少？【答案】（1），；（2）；（3）【解析】【详解】（1）若，整个装置处于静止状态，以点为对象，根据受力平衡可得，解得，（2）若，以和为整体，根据受力平衡可知，与地面间的摩擦力大小为（3）与间的最大静摩擦力为与地面间的最大静摩擦力为为使整个装置保持图示结构不变，轻绳OB受到的最大拉力为根据受力平衡，则物体的最大质量应满足可得17. 如图甲所示，A车原来临时停在一水平路面上，B车在后面匀速向A车靠近，A车司机发现后启动A车，以A车司机发现B车为计时起点（t=0），A、B两车的v-t图象如图乙所示。已知B车在第1 s内与A车的距离缩短了x1=12 m。（1）求B车运动速度vB和A车的加速度a的大小。（2）若A、B两车不会相撞，则A车司机发现B车时（t=0）两车的距离x0应满足什么条件？  【答案】（1）12 m/s，3m/s2；（2）x0>36m【解析】【详解】（1）在t1=1s时A车刚启动，两车间缩短的距离为B车的位移，可得解得B车的速度为vB=12m/s图象斜率表示加速度，可得A车的加速度大小为其中t2=5s解得A车的加速度大小为a=3m/s2（2）两车的速度达到相等时，两车的距离达到最小，对应于v-t图象的t2=5s时刻，此时两车已发生的相对位移为梯形的面积，则代入数据解得x=36m因此，若A、B两车不会相撞，则两车的距离x0应满足条件为