辽宁省本溪市本溪满族自治县高级中学2022-2023学年高三上学期第一次月考物理试题（含答案）

本溪县高级中学高三月考物理试卷

（全卷满分100分，考试时间为75分钟）

一、选择题（1-7为单选题，每题4分．8-10为多选题，每题6分，共计46分）

1．物体做平抛运动时，它的速度方向与水平方向的夹角的正切值随时间r变化的图像是（    ）
A．    B．    C．    D．

2．如上图，修正带是通过两个齿轮的相互咬合进行工作的．其原理可简化为图中所示的模型．A、B是转动的齿轮边缘的两点，若A轮半径是B轮半径的倍，则下列说法中正确的是（    ）

A．A、B两点的线速度大小之比为      B．A、B两点的角速度大小之比为

C．A、B两点的周期之比为            D．A、B两点的向心加速度之比为

3．如图所示，一半径为R的半球形金属壳开口向上，竖直固定在水平面上，质量为m的物块沿金属壳内壁滑下，滑到最低点时速度大小为v，方向如图所示，若物块与球壳之间的动摩擦因数为，则物块在最低点时，下列说法正确的是（    ）

A．向心力为              B．向心力为

C．滑动摩擦力为        D．滑动摩擦力为

4．如图甲所示，静止于光滑水平面上的小物块，在水平拉力F的作用下从坐标原点O开始沿x轴正方向运动，F随物块所在位置坐标x的变化关系如图乙所示，图线右半部分为四分之一圆弧，则小物块运动到处时的动能可表示为（    ）

A．0    B．    C．    D．

5．自古以来人类就有“上九天揽月，下五洋捉鳖”的梦想，如今深海潜水器和人造卫星正在不断突破这一梦想．假设一深海潜水器可以沿地心方向潜入H的深度，某一人造卫星在距地表R高处绕地球做匀速圆周运动．已知均匀球壳对内部引力为零，若地球可视为质量分布均匀的球体且半径为R，则深海潜水器处的重力加速度与人造卫星的向心加速度之比为（    ）

A．    B．    C．    D．

6．一小球以一定的初速度从图示位置进入光滑的轨道，小球先进入圆轨道1，再进入圆轨道2．圆轨道1的半径为R，圆轨道2的半径是轨道1的1.8倍，小球的质量为m．若小球恰好能通过轨道2的最高点B，则小球在轨道1上经过最高点A处时对轨道的压力为（    ）

A．    B．    C．    D．

7．如图所示，质量为的小球在距离车底面高处以一定的初速度向左平抛，落在以速度沿光滑水平面向右匀速行驶的敞篷小车中，车底涂有一层油泥，车与油泥的总质量为，设小球在落到车底前瞬间速度是，则当小球与小车相对静止时，小车的速度是（    ）

A．    B．    C．    D．

8．宇宙中，两颗靠得比较近的恒星，只受到彼此之间的万有引力作用而互相绕转，称之为双星系统设某双星系统中的A、B两星球绕其连线上的某固定点O做匀速圆周运动，如图所示，现测得两星球球心之间的距离为L，运动周期为T，已知引力常量为G，若两颗恒星的轨道半径满足，则（    ）

A．星球A的向心力大于星球B的向心力           B．星球A和星球B的质量比为

C．星球A的线速度一定小于星球B的线速度       D．两星球的总质量等于

9．一起重机的钢绳由静止开始匀加速提起质量为m的重物，当重物的速度为时，起重机的功率达到最大值P，之后起重机保持该功率不变，继续提升重物，最后重物以最大速度匀速上升，不计钢绳重力．整个过程中，下列说法正确的是（    ）

A．钢绳的最大拉力为              B．重物匀加速过程的时间为

C．重物匀加速过程的加速度为      D．速度由增大至的过程中，重物的平均速度

10．如图所示，质量为的小车Q静止在光滑的水平面上，质量为的可视为质点的小球P用质量不计、长为的细线拴接在固定于小车上的竖直轻杆的顶端O点，细线不可拉伸，现将小球拉至与O点等高的位置，且细线刚好绷直，某时刻给小球一向下的速度，重力加速度为．当细线第一次呈竖直状态时，下列说法正确的是（    ）

A．小车Q的位移大小为            B．小球P的速度大小为

C．小车Q的速度大小为             D．细线对小球P做的功为

二、填空题（每空2分，共16分）

11．如图甲所示是用“落体法”验证机械能守恒定律的实验装置．（g取）

（1）选出一条点迹清晰的纸带如图乙所示，其中O点为打点计时器打下的第一个点，A、B、C为三个计数点，打点计时器通以频率为的交变电流．用分度值为的刻度尺测得，，，在计数点A和B、B和C之间还各有一个点，重锤的质量为．甲同学根据以上数据算出：当打点计时器打B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了_________J；此时重锤的速度________，此时重锤的动能比开始下落时增加了____________J．（结果均保留三位有效数字）

（2）某同学利用他自己实验时打出的纸带，测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h，算出了各计数点对应的速度v，然后以h为横轴、以为纵轴作出了如图丙所示的图线，图线的斜率近似等于___________（单位为国际单位制单位）

A．19.60    B．9.80    C．4.90

（3）图线未过原点O的原因是_____________________．

12．为了测定滑块与水平台面间动摩擦因数，实验装置设计如图所示．A是可固定于台面上的滑槽，滑槽末端与台面相切．滑槽最高点距离台面的高度，台面距离地面的高度．B是质量为的滑块（可视为质点）．

第一次实验，如图（a）所示，将滑槽末端与台面右端M对齐并固定，让滑块从滑槽最高

点由静止滑下，最终落在水平地面上的P点，测出M与P间的水平距离；

第二次实验，如图（b）所示，将滑槽沿台面向左移动一段距离并固定，让滑块B再次从滑槽最高点由静止滑下，最终落在水平地面上的点，测出滑槽末端与台面右端M的距离、M与间的水平距离．

（1）在第二次实验中，滑块到M点的速度大小为___________．（用实验中所测物理量的符号表示，已知重力加速度为g）；

（2）通过上述测量和进一步计算，可求出滑块与台面间的动摩擦因数，下列能引起实验误差的是_____________．（选填序号）

A．h的测量    B．的测量    C．L的测量    D．m的测量

（3）滑块与台面间的动摩擦因数________．（结果保留1位有效数字）

三、计算题（13题10分，14题12分，15题16分共计38分）

13．如图所示，倾角、高的斜面体位于水平地面上，小球从斜面体顶端A点以初速度水平向右抛出（此时斜面体未动），小球恰好落到斜面体底端B点处．空气阻力忽略不计，取重力加速度．

（1）求小球平抛的初速度的大小；

（2）若在小球水平抛出的同时，使斜面体在水平地面上由静止开始向右做匀加速直线运动，经小球落至斜面体上，求斜面体运动的加速度大小．

14．如图所示，竖直固定放置的斜面与一光滑的圆弧轨道相切，C为切点，圆弧轨道的半径为R，斜面的倾角为．现有一质量为m的滑块从D点无初速下滑，滑块可在斜面和圆弧轨道之间做往复运动．已知圆弧轨道的圆心O与A、D在同一水平面上，滑块与斜面间的动摩擦因数为，求：

（I）滑块第一次滑至左侧圆弧上时距A点的高度差h；

（2）滑块在斜面上能通过的最大路程s．

15．如图甲所示，用不可伸长轻绳将质量为的物块A悬挂在O点，轻绳长度为．初始时，轻绳处于水平拉直状态，现将A由静止释放，当物块A下摆至最低点时，恰好与静止在水平面上的长木板B发生弹性碰撞（碰撞时间极短），长木板B的质量为，长木板B左端放置有可视为质点小物块C，小物块C的速度随时间变化图像如图乙所示，长木板B与水平面间的动摩擦因数为，小物块C从未从长木板B上掉落．重力加速度g取，不计空气阻力的影响，求：

（1）碰撞后瞬间长木板B的速度大小；

（2）小物块C的质量；

（3）长木板B与小物块C的接触面因摩擦而产生的热量．

高三月考物理试卷答案

1．B  平抛运动水平方向上的速度不变，为，在竖直方向上的分速度为，，g与为定值，所以与t成正比，故B正确，A、C、D错误．

2．B  修正带的传动属于齿轮传动，A与B的线速度大小相等，二者的半径不同，由可知，角速度，所以角速度之比等于半径的反比即为，故A项错误，B项正确；由公式可知，周期之比等于角速度反比即，故C项错误；由公式可知，故D项错误．

3．A  AB．依题意，根据向心力公式得故A正确，B错误

CD．根据牛顿第二定律得则有所以滑动摩擦力为故CD错误．

4．C  图线围成的面积表示拉力F做功的大小，可知F做功的大小，根据动能定理得，，故C正确，ABD错误．

5．D  令地球的密度为，可得地球的质量为

根据题意有，质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零，所以在深度为H海中，受到地球的万有引力等于重力其中人造卫星在距地表R高处，万有引力提供向心力联立可得深海潜水器处的重力加速度与人造卫星的向心加速度之比为，故D正确，ABC错误．

6．C  解析：小球恰好通过轨道2的最高点B时，有，小球在轨道1上经过最高点A处时，有，根据机械能守恒，有，解得，C正确．

7．A  设小球的初速度为，小球抛出后做平抛运动，根据动能定理得，解得，小球和车作用过程中，水平方向动量守恒，规定向右为正，则有，解得，A正确．

8．BD  A．双星靠相互间的万有引力提供向心力，根据牛顿第三定律知向心力大小相等，A错误；

B．双星A、B之间万有引力提供向心力，有可知所以正确；C．双星的角速度相等，根据知星球A的线速度一定大于星球B的线速度，C错误；D．双星A、B之间万有引力提供向心力

其中联立解得D正确．故选BD．

9．BD  [匀加速过程物体处于超重状态，钢绳拉力最大，匀加速运动阶段钢绳的拉力为，故A错误；根据牛顿第二定律可知，结合，解得，故B正确，C错误；在速度由增大至的过程中，重物做加速度减小的变加速运动，平均速度，故D正确．

10．AC  解析：小球P从释放到细线第一次呈竖直状态的过程中，根据人船模型可知P、Q在水平方向运动的距离满足，可得，选项A正确；设细线第一次呈竖直状态时小球P的瞬时速度大小为，小车的瞬时速度大小为，由水平方向动量守恒有，由能量关系有，解得，选项B错误，C正确；设细线对小球做的功为，对小球P，从释放到细线第一次呈竖直状态的过程中，由动能定理有，解得，选项D错误．

11．（1）1.85    1.83   1.67   （2）B   （3）先释放了纸带，后接通打点计时器的电源

解析：（1）当打点计时器打B点时，重锤的重力势能减小了

；打B点时重锤的速度，此时重锤的动能增加了．（2）由机械能守恒定律有，可得，由此可知图线的斜率近似等于重力加速度g，故B正确．（3）由图线可知，时，重锤的速度不等于零，原因是该同学做实验时先释放了纸带，然后才接通打点计时器的电源．

12．   BC   0.5

（1）设滑块第二次在滑槽末端时的速度大小为，水平方向有竖直方向有

联立解得   （2）设滑块第一次在滑槽末端时的速度大小为，水平方向有竖直方向有联立解得滑块第二次在水平桌面运动的过程，根据动能定理可得联立解得

由表达式可知会引起误差的是的测量，的测量，H的测量，L的测量，选项BC正确，AD错误；故选BC．（3）滑块与台面间的动摩擦因数

13．解析：（1）小球水平抛出后恰好落在斜面体底端，设水平位移为x，由平抛运动规律有，，由几何知识可得

联立并代入已知数据得

（2）如图所示，设经过，斜面体运动的位移为，加速度大小为a，小球做平抛运动竖直位移为，水平位移为．由平抛运动规律有

，又，

由几何知识可得

联立并代入已知数据得．

14．（1）滑块从D到达左侧最高点F经历三个过程，现以整个过程为研究过程，

运用动能定理得：，解得．

（2）通过分析可知，滑块最终滑至C点的速度为0时对应在斜面上的总路程最大，由动能定理得：

，解得

答案：（1）    （2）

15．（1）；（2）；（3）

（1）设物块A与长木板B碰撞前瞬间的速度大小为，对物块A由静止释放运动到最低点的过程，根据动能定理有①   解得   ②设碰撞后瞬间物块A和长木板B的速度分别为，物块A与长木板B在发生弹性碰撞，根据动量守恒定律有③    根据机械能守恒定律有    ④联立②③④解得⑤

（2）设小物块C与长木板间的动摩擦因数为，由题图乙可知小物块C相对长木板B滑动过程中的加速度大小为    解得⑦   在时间内，设长木板B的加速度大小为，根据牛顿第二定律有⑧

由题图乙易知时，长木板B和小物块C达到共速度⑨

对长木板B根据运动学公式有⑩   联立⑦⑧⑨⑩

解得⑪

（3）长木板B与小物块C在内的相对位移为⑫

长木板B和小物块C达到共同速度后，C对B的摩擦力方向变为水平向左，设此后B的加速度大小为，根据牛顿第二定律有⑬   解得⑭

长木板B与小物块C在内的相对位移为⑮

长木板B与小物块C的接触面因为摩擦而产生的热量为⑯