2022-2023学年宁夏石嘴山市平罗中学高三上学期第一次月考物理试题含解析

平罗中学2022－2023学年度第一学期第一次月考

高三物理试卷

第I卷（选择题：共40分）

一、选择题（本题共12小题，在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，每小题3分；第9～12题有多项符合题目要求，每小题全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）

1. 下列说法中正确的是（　　）

A. 质点运动的加速度为零，则速度为零，速度变化也为零

B. 质点速度变化率越大，则加速度越大

C. 质点在一段时间内的平均速度为零，平均速率也一定为零

D. 位移的方向就是质点运动的方向

【答案】B

【解析】

【详解】A．质点运动的加速度为零，则速度变化量为零，但速度不一定为零，例如匀速直线运动的加速度为零但速度不为零，A错误；

B．加速度是速度的变化率，质点速度变化率越大则速度变化越快，加速度越大，B正确；

C．质点的平均速度是通过的位移与所用时间的比值，平均速率是通过的路程与所用时间的比值，质点在一段时间内的平均速度为零，平均速率不一定为零，C错误；

D．速度的方向是质点运动的方向，但是位移的方向不一定是质点的运动方向，D错误；

故选B。

2. 如图所示为某质点运动的速度-时间图象，2～4s图线为半圆形，若4s末物体回到了出发点，下列说法中错误的是（　　）

A. 1～2s质点的加速度大小为10m/s2

B. 3s末质点的速度vx=10m/s

C. 3s末质点的加速度等于零

D. 2～4s质点的位移大小为10m

【答案】B

【解析】

【详解】A．1～2s质点的加速度大小为

选项A正确；

BD．图像的面积等于位移，因0～2s 内质点的位移与2～4s质点的位移等大反向，则由图像可知

根据面积表示位移可知：3s末质点的速度vx＜10m/s，选项B错误，D正确；

C．图像的切线的斜率等于加速度，可知3s末质点的加速度等于零，选项C正确；

此题选择不正确的选项，故选B。

3. 一质点沿x轴正方向做直线运动，通过坐标原点时开始计时，其图像如图所示，则（    ）

A. 质点做匀速直线运动，速度为 B. 质点做匀加速直线运动，加速度为

C. 质点在1s末速度为 D. 质点在第1s内的位移为1.5m

【答案】D

【解析】

【详解】AB．由图可知与t的函数关系为，由匀变速直线运动的位移公式：得，对比可知，质点做匀加速直线运动，初速度为，加速度为．故AB不符合题意．

C．质点的初速度，在1s末速度为

故C不符合题意．

D．质点在第1s内的位移为

 故D符合题意．

4. 如图所示，一个质量为m的滑块静止置于倾角为30°的粗糙斜面上，一根轻弹簧一端固定在竖直墙上的P点，另一端系在滑块上，弹簧与竖直方向的夹角为30°，则（　　）

A. 弹簧一定处于压缩状态

B. 滑块一定受到三个力作用

C. 斜面对滑块的支持力不能为零

D. 斜面对滑块的摩擦力的大小等于0

【答案】C

【解析】

【详解】AB．滑块在斜面上处于静止状态，则受力平衡，滑块在斜面上受向下的重力，斜面的支持力，斜面的摩擦力，可能受弹簧的弹力，弹簧可能伸长也可能压缩，故AB错误；

C．若斜面对滑块的支持力为零，则斜面对滑块的摩擦力为零，滑块只受重力和弹簧的弹力不共线，不可能平衡，故C正确；

D．若摩擦力为零，滑块受向下的重力，垂直于斜面方向的支持力和弹簧的弹力，合力不能为零，故D错误。

故选C。

5. 如图，跳高运动员起跳后向上运动，越过横杆后开始向下运动，则运动员越过横杆前、后在空中所处的状态分别为

A. 失重、失重

B. 超重、超重

C. 失重、超重

D. 超重、失重

【答案】A

【解析】

【详解】运动员在空中的过程中，加速度总是竖直向下的g，则运动员越过横杆前、后在空中所处的状态都是完全失重状态，故选A.

6. 如图所示，用一根长为l的细绳一端固定在O点，另一端悬挂质量为m的小球A，为使小球A处于静止状态时细绳与竖直方向成角且绷紧，则对小球施加的最小外力的大小是（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】C

【解析】

【详解】小球处于平衡状态，受到重力mg、细绳的拉力T和外力F的作用， 根据作图法可知，当外力F的方向与细绳垂直时，外力最小。

由平衡条件得外力的最小值为

故选C。

7. 如图所示，一只蜗牛沿着一段圆弧形树枝从A点缓慢向B点爬行，蜗牛爬行的过程中，树枝保持不动，把蜗牛看成质点。则下列说法正确的是（　　）

A. 树枝对蜗牛的摩擦力先减小后增大

B. 树枝对蜗牛的支持力先减小后增大

C. 树枝对蜗牛的作用力先减小后增大

D. 蜗牛所受的合力先减小后增大

【答案】A

【解析】

【详解】AB．设坡角为α，蜗牛受重力mg、弹力N、静摩擦力f，三力平衡；根据平衡条件可得

由于坡角α先变小后变大，故弹力N先变大后变小，静摩擦力先变小后变大，故A正确，B错误；

C．树枝对蜗牛的作用力是静摩擦力和支持力的合力，始终与重力平衡，故大小和方向一直不变，故C错误；

D．蜗牛的运动很慢，可以看作是平衡状态，所以蜗牛所受的合力始终为0，保持不变，故D错误。

故选A。

8. 有三个光滑斜轨道1、2、3，它们的倾角依次是60°、45°、30°，这些轨道交于O点，现有位于同一竖直线上的3个小物体甲、乙、丙，分别沿这3个轨道同时从静止自由下滑，如图所示，物体滑到O点的先后顺序为（　　）

A. 甲最先，乙稍后，丙最后

B. 乙最先，然后是甲和丙同时到达

C. 丙最先，乙稍后，甲最后

D. 甲、乙、丙同时到达

【答案】B

【解析】

【详解】设斜轨道底边的长度为，斜面的倾角为，则斜轨道的长度为

根据牛顿第二定律得，物体下滑的加速度为

则有

代入数据得

得到

根据数学知识得知

则甲和丙运动的时间相等，同时达到斜轨道的底端O点；乙运动时间最短，乙最先到达O点。故ACD错误，B正确。

故选B。

【点睛】图中甲乙丙三根斜轨底部到墙面水平距离相等，将斜轨的长度转化成水平距离与角度的关系。再结合牛顿第二定律进行解答。

9. 如图所示，固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为θ，在斜杆下端固定有质量为m的小球，下列关于杆对球的作用力F的判断中，正确的是（　　）

A. 小车静止时，F=mg，方向竖直向上

B. 小车匀速时，F=mgcos方向垂直杆向上

C. 小车向右匀加速运动，加速度大小为a时，可能有，方向沿着杆斜向上

D. 小车向右匀减速运动，加速度大小为a时，，方向斜向右上方

【答案】AC

【解析】

【详解】AB．小球静止或匀速运动时，受力平衡，必受重力和向上的弹力，即弹力为

方向竖直向上，故A正确，B错误；

C．当小球向右以加速度运动时，对其受力分析，受重力和弹力，如图

合力为：

合

方向水平向右，根据平行四边形定则，弹力可能沿斜杆向上，此时杆的弹力大小为

故C正确；

D．小车向右匀减速运动时，加速度a向左，则有

方向斜向左上方 ；

故D错误；

故选AC。

10. 如图所示，传送带始终保持v=2m/s的速度水平向右移动，一质量m=0.5kg的小物块以v0=4m/s的速度从A点向右滑上传送带，设小物块与传送带间的摩擦因数=0.2，传送带两端点A、B间的距离L=5m，g取10m/s2，下列说法正确的有（　　）

A. 刚开始物块的加速度大小为2m/s2

B. 物块一直做匀加速直线运动

C. 物块从A点运动的B点所用时间为3s

D. 传送带上将留下一段长为1m的摩擦痕迹

【答案】AD

【解析】

【详解】A．物块刚滑上传送带，水平方向受向左的摩擦力

解得

故A正确；

BC．物块和传送带共速所经过的位移

故匀减速时间为

共速后做匀速运动，时间为

因此物块从A点运动的B点所用时间为2s，故BC错误；

D．摩擦痕迹长度为

故D正确。

故选AD

11. 如图所示为甲、乙两物体在x轴上沿直线运动的位置随时间变化的图象，甲的图象为直线，乙的图象为曲线，两图线相切于点（1，5）。以下说法正确的是（　　）

A. 0～1s内，乙物体做减速直线运动

B. 0～1s内，甲、乙两物体的平均速度相等

C. 0～2s内，甲、乙两物体能相遇两次

D. 时刻，甲、乙两物体相遇，且速度大小均为3m/s

【答案】AD

【解析】

【详解】A．根据图象的斜率等于速度可知，0～1s内，乙物体做减速直线运动，故A正确；

B．根据位移等于纵坐标的变化量，则知0～1s内，甲物体的位移小于乙物体的位移，所以甲物体的平均速度小于乙物体的平均速度，故B错误；

C．交点表示相遇，根据图象可知，0～2s内，甲、乙两物体能相遇一次，故C错误；

D．交点表示相遇，根据图象可知，时刻，甲、乙两物体相遇；据图象的斜率等于速度可知甲、乙两物体的速度大小均为

故D正确；

故选AD。

12. 如图所示，质量为4kg的物体A静止在竖直的轻弹簧上，质量为1kg的物体B用细线悬挂在天花板上，B与A刚好接触但不挤压，现将细线剪断，则剪断后瞬间，下列结果正确的是（g取10m/s2）（　　）

A. A加速度的大小为零

B. B加速度的大小为2m/s2

C. 弹簧的弹力大小为40N

D. A、B间相互作用力的大小为10N

【答案】BC

【解析】

【详解】C．物体A、B接触但不挤压，剪断细线前，对A由平衡条件得，弹簧的弹力

F弹=mAg=4×10N=40N

由于弹簧的弹力不能突变，剪断细线瞬间弹力大小仍为40N，故C正确；

AB．剪断细线后，A、B一起向下加速运动，对系统由牛顿第二定律得

（mA+mB）g-F弹=（mA+mB）a

解得

a=2m/s2

故A错误，B正确；

D．对B，由牛顿第二定律得

mBg-F=mBa

解得

F=8N

则A与B间的作用力为8N，故D错误。

故选BC。

第Ⅱ卷（非选择题共60分）

二、实验题（每空2分，共12分）

13. 图示纸带记录的为在研究匀变速直线运动规律的实验中小车的运动情况，A、B、C、D、E为相邻的计数点，相邻计数点的时间间隔为0.1s，则：（计算结果保留两位有效数字）

（1）D点的瞬时速度大小为___________m/s；

（2）运动小车的加速度大小为___________m/s2；

（3）若电源实际频率高于50Hz，计算时仍按照50Hz计算，则加速度大小测量值比真实值___________。（选填“偏大”“偏小”或“不变）。

【答案】    ①. 0.34    ②. 0.40    ③. 偏小

【解析】

【详解】（1）[1]可以用CE段的平均速度代替D点的平均速度

（2）[2]根据逐差法计算运动小车的加速度

（3）[3]根据

频率增大，周期减小，由（2）可知加速度偏小。

14. 在“验证力的平行四边形定则”的实验中，现有木板、白纸、图钉、橡皮筋、细绳套和一把弹簧秤。（1）为完成实验，某同学另找来一根弹簧，先测量其劲度系数，实验时他先把弹簧平放在桌面上使其自然伸长，用直尺测出弹簧的原长，再把弹簧竖直悬挂起来，挂上砝码后测出弹簧伸长后的长度L，把作为弹簧的伸长x。这样操作，由于弹簧自身重力的影响，最后画出的图线可能是下图中的___________。

（2）某次实验中，弹簧秤的指针位置如图所示，其读数是___________N。

（3）某次实验中，，现将弹簧秤缓慢逆时针转动90°，若要保持结点位置和OB方向不变，则弹簧秤的示数如何变化_________填“增大、减小、先增大后减小、先减小后增大”

【答案】    ①. C    ②. 2.10    ③. 先减小后增大

【解析】

【分析】

【详解】(1)[1]实验中用横轴表示弹簧的伸长量x，纵轴表示弹簧的拉力即所挂重物的重力大小，因为在弹簧的弹性限度内，弹簧自身重力的影响使弹簧产生一定的形变量，故C图象符合。故选C。

(2)[2]弹簧秤读数为。

(3)[3]根据平行四边形定则做出示意图，如图

可以看出弹簧秤的示数先减小后增大。

三、计算题（本题共3小题，共33分。解答过程应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）

15. 某汽车在高速公路上行驶的速度为108km/h，司机发现前方有障碍物时，立即采取紧急刹车，其制动过程中的加速度大小为5m/s2，假设司机的反应时间为0.50s，汽车制动过程中做匀变速直线运动。求：

(1)汽车制动8s后速度是多少。

(2)汽车至少要前行多远才能停下来？

【答案】（1）0（2）105m

【解析】

【分析】

【详解】（1）选取初速度方向为正方向，有

v0=108km/h=30m/s

由

vt=v0+at

得汽车的制动时间为

则汽车制动8s后的速度是0；

（2）在反应时间内汽车的位移

x1=v0t0=15m

汽车的制动距离为

则汽车至少要前行15m+90m=105m才能停下来。

【点睛】解决本题的关键掌握匀变速直线运动的运动学公式和推论，并能灵活运用，注意汽车在反应时间内做匀速直线运动。

16. 如图所示，轻绳PA和PB的结点上悬挂着重力大小G1为4.0N的物体，绳PA与竖直方向的夹角为37°，绳PB水平且与重力大小G2为96.0N的金属块相连，金属块恰好静止在倾角为37°的斜面上，取g=10m/s2，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求：

（1）绳PA和绳PB上的拉力大小；

（2）金属块和斜面间的动摩擦因数。

【答案】（1），；（2）

【解析】

【详解】（1）对结点P受力分析得

解得

，

（2）对金属块受力分析得

其中

，

解得

17. 如图所示，水平面上静置一长为L=4 m、质量为M=2 kg的木板A，t=0时刻一质量为m=1kg的物体B以初速度vB=6m/s从左端滑上A的上表面，同时对A施加一个水平向右的力F=9N，A与B之间的动摩擦因数为，A与水平面之间的动摩擦因数为，B可视为质点，重力加速度g取10m/s2，求∶

（1）在B滑上A的瞬间，A、B的加速度分别为多大∶

（2）通过计算说明，B能否从A上滑落；

（3）在3s时间内，B的位移大小。

【答案】（1），；（2）B不会从A上落下；（3）

【解析】

【分析】

【详解】（1）设物体B的加速度为a2，木板A的加速度为a1，分别由牛顿第二定律

得

可得

（2）设二者速度相同，需要的时间为t，则

解得

它们共同速度为

二者速度相同之后

所以A、B刚好一起运动，B不会从A上落下；

（3）当t=3s时，设它们共同运动时间为t1，则

所以B在3 s内的总位移

四、选做题（本题共15分，考生必须从下列题目中选做3-3或3-4的题目，全部选对的得5分，选对1道得2分，选对2道得4分，选错1道扣3分）

【选修3-3】

18. 下列说法正确的是（  ）

A. 物体的温度越高，其分子热运动的平均动能越大

B. 做功可以改变物体的动能，但不可以改变物体的内能

C. 第二类永动机违背了能量守恒定律，不能制成

D. 水的温度越高，在水中的小颗粒的布朗运动越显著

E. 当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能均随分子间距离的减小而增大

【答案】ADE

【解析】

【详解】A.温度是分子平均动能的标志，温度越高分子平均动能越大，分子运动越剧烈，故A正确；

B.做功既可以改变物体的动能也可以改变物体的内能，故B错误；

C.第二类水动机不能制成，是因为违背了热力学第二定律，故C错误；
D.水的温度越高，水分子对小颗粒的撞击越剧烈，布朗运动越显著，故D正确；
E.当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能均随分子间距离的减小而增大，故E正确．

19. 如图所示，上端开口的圆柱形汽缸竖直放置，开口处内壁有固定卡环。一定质量的理想气体被质量为m、横截面积为S的光滑活塞封闭在汽缸内，整个装置绝热。开始时，活塞恰好位于正中央，与汽缸底部、卡环间的距离均为L。已知大气压强为p0，重力加速度大小为g。若从初始温度T1=300K开始缓慢加热气体，使活塞缓慢上升。求：

(1)当活塞刚到达卡环时，封闭气体的热力学温度T2；

(2)当封闭气体的热力学温度达到T3=750K时，封闭气体的压强p。

【答案】(1)600K；(2)

【解析】

【详解】(1)封闭气体等压膨胀，根据盖一吕萨克定律有

解得

T2=600K

(2)由于

T3＞T2

活塞已经到达卡环处，故封闭气体的温度从T2升高到T3的过程中体积不变，根据查理定律有

其中

解得

【选修3-4】

20. 下列有关机械振动和机械波的说法正确的是            。

A. 弹簧振子做简谐运动时，若某两个时刻位移相同，则这两个时刻的速度也一定相同

B. 单摆在周期性外力作用下做受迫振动，其振动周期与单摆的摆长无关

C. 火车鸣笛向我们驶来时，我们听到的笛声频率将比声源发声的频率高

D. 当水波通过障碍物时，若障碍物的尺寸与波长差不多，或比波长小得多时，将发生明显的衍射现象

E. 在两列波的叠加区域，若质点到两列波源的距离相等，该质点的振动一定加强

【答案】BCD

【解析】

【详解】A．弹簧振子做简谐运动时，若某两个时刻位移相同，则这两个时刻的速度大小相等，方向可能相同也可能相反，A错误；

B．单摆在周期性外力作用下做受迫振动，其振动周期是由驱动力的周期决定的，与单摆的摆长无关，B正确；

C．火车鸣笛向我们驶来时，根据多普勒效应，我们听到的笛声频率将比声源发声的频率高，C正确；

D．当水波通过障碍物时，若障碍物的尺寸与波长差不多，或比波长小得多时，将发生明显的衍射现象，D正确；

E．在两列波的叠加区域，某质点到两列波源的距离相等，若两个波源初相位相同，该质点的振动一定加强，而若两个波源初相位相反，则该点振动减弱，E错误。

故选BCD。

21. 如图所示，△ABC为一直角玻璃三棱镜的横截面，∠A=30°，∠B=60°，BC边长为L、中点为D，CE⊥AB.一束光平行于CE方向从D点入射后到达E点，已知光在真空中的传播速度为c，求：

(1)玻璃的折射率n；

(2)光从D点传播到E点的时间t，并通过计算判断光在E点是否能发生全反射。

【答案】(1)；(2)无法在E点发生全反射

【解析】

【详解】(1)光路图如图所示，根据几何知识可得，折射角，则

(2)光束从D传到E的过程中

，，

联立解得

在AB面上入射时，入射角，发生全反射的临界角为：

又，故，无法在E点发生全反射。