2022届吉林省洮南市第一中学高三上学期第一次月考物理试题含解析

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  洮南一中高三上学期第一次月考物理试题一。选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。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，第9~12题有多项符合题目要求。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. 一个小球从A点由静止开始做匀加速直线运动，到达B点时的速度是v，到达C点时的速度是2v，则AB:BC等于（　　）A. 1:2 B. 1:1 C. 1:4 D. 1:3【答案】D【解析】【详解】设小球的加速度大小为a，则根据匀变速直线运动速度与位移关系可得所以故选D。2. 如图所示，平滑曲线a、b分别是在平直公路上运动的汽车甲和乙的位置一时间(x—t)图象．下列说法正确的是A. 在t2时刻，两车运动的方向相反B. 在t1时刻，甲车的速度小于乙车的速度C. 在t1到t2这段时间内，乙车的路程大于甲车的路程D. 在t1到t2这段时间内，两车的平均速度相同【答案】D【解析】【详解】A.图线的斜率表示速度，斜率均为负的，所以在t2时刻，两车运动方向相同，故A错误；B.在t1时刻，甲的斜率大于乙的斜率，即甲车的速度大于乙车的速度，故B错误；C.在t1−t2时间内，乙车行驶的路程等于甲车行驶的路程，故C错误；D.在t1到t2这段时间内，两车位移相同，时间也相同，根据平均速度定义式可知两车的平均速度相同．故D正确；3. 甲、乙两球从足够高的同一位置相隔1 s先后自由落下，在下落过程中（　　）A. 两球的速度差始终不变 B. 两球的速度差越来越大C. 两球的距离越来越小 D. 两球的距离始终不变【答案】A【解析】【分析】【详解】AB．设甲球下落时间为t，由可得故两球的速度差始终不变，故A正确，B错误；CD．两球的距离为距离越来越大，故CD错误。故选A。4. 人造地球卫星根据不同任务特点选择不同的轨道，如北斗导航卫星采用中圆轨道兼顾信号强度和覆盖区域大小，美国的天基红外预警卫星为了发现不同高度上的导弹和火箭发射而采用椭圆轨道。若有1、2两颗人造卫星分别以圆轨道、椭圆轨道绕地球逆时针方向运动，两轨道相切于卫星2轨道的远地点A点，某时刻两卫星与地球在同一直线上，下列说法正确的是（　　）A. 卫星1的周期小于卫星2的周期B. 两卫星在A点时线速度大小相等C. 两卫星在A点时加速度大小相等D. 卫星2从A点向近地点B运动过程中，做减速运动【答案】C【解析】【详解】A.根据开普勒第三定律，由于卫星1的轨道半径大于卫星2的轨道半长轴，所以卫星1的周期大于卫星2的周期，故A错误。B.在A点，卫星要从圆轨道变成椭圆轨道必须减速，所以卫星1在A点的速度大于卫星2在A点的速度。故B错误。C.根据牛顿第二定律，卫星的向心加速度G为引力常量，M为地球质量，r为A点到地心的距离，所以两卫星在A点时的加速度大小相等，故C正确。D.卫星2从A点向近地点B运动过程中，重力势能减小，动能增大，速度增大，做加速运动，故D错误。故选C。5. 有a、b、c、d四颗地球卫星，a还未发射，在地球赤道上随地球表面一起转动，b处于地面附近的近地轨道上正常运动，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星，各卫星排列位置如图所示，则有（　　）A. a的向心加速度等于重力加速度g B. b在相同时间内转过的弧长最短C. c在4h内转过圆心角是 D. d的运动周期有可能是28小时【答案】D【解析】【详解】A．同步卫星的周期必须与地球自转周期相同，角速度相同，则知a与c的角速度相同，根据a=ω2r知，c的向心加速度大于a的向心加速度。根据得卫星的轨道半径越大，向心加速度越小，则c的向心加速度小于b的向心加速度，而b的向心加速度约为g，所以知a的向心加速度小于重力加速度g。故A错误；B．根据得卫星的半径越大，速度越小，所以b的速度最大，在相同时间内转过的弧长最长。故B错误；
C．c是地球同步卫星，周期是24h，则c在4h内转过的圆心角是．故C错误；
D．由开普勒第三定律知，卫星的半径越大，周期越大，所以d的运动周期大于c的周期24h。故D正确；
故选D。6. 如图所示，当小车沿水平面向右做加速度大小为2g(g为重力加速度大小)的加速运动时，物块恰好能相对于车厢静止于竖直车厢壁上，则物块与车厢壁间的动摩擦因数为（ ）A. 0.2 B. 0.25 C. 0.5 D. 0.75【答案】C【解析】【详解】对物块，根据牛顿第二定律得：竖直方向有 水平方向有 物块恰好能相对于车厢静止于竖直车厢壁上，物块受到的静摩擦力达到最大，有联立解得 故B 正确；ACD错误；7. 如图所示，水平桌面上叠放着A、B两物体，B物体受力F作用，A、B一起相对地面向右做匀减速直线运动，则B物体的受力个数为（     ）A. 4个 B. 5个 C. 6个 D. 7个【答案】C【解析】【详解】A向右做匀减速直线运动，所以A受到B向左的摩擦力，由牛顿第三定律可知B受到A向右的静摩擦力做用，B物体还受到重力、正压力、支持力和拉力和地面的摩擦力，共6个力的作用。
故选C。8. 如图所示，质量均为m的圆环P、Q套在倾角为＝30°的固定直杆上，P、Q分别通过轻绳与质量均为3m的小球A、B相连，P、Q均沿杆向下滑动且分别与A、B保持相对静止，PA绳与杆垂直，QB绳竖直。重力加速度大小为g。下列说法正确的是（　　）A. P不受摩擦力B. P的加速度大小为gC. Q受到的摩擦力大小为mgD. Q受到杆的作用力大小为mg【答案】A【解析】【分析】【详解】AB．A球运动时，由牛顿第二定律可得则加速度为则P球由可得故A正确，B错误；CD．B球受方向的重力和拉力，做直线运动，所以B球受力平衡，即做匀速直线运动，所以Q也做匀速直线运动，则Q受重力、拉力和杆对Q的支持力、摩擦力，如图由平衡关系可得Q受到杆的作用力大小即支持力跟摩擦力的合力故CD错误。故选A。9. 如图所示，将一质量为m的摆球用长为L的细绳吊起，上端固定，使摆球在水平面内做匀速圆周运动，细绳就会沿圆锥面旋转，这样就构成了一个圆锥摆。已知重力加速度为g，细绳与竖直方向的夹角为θ。下列说法中正确的是（　　）A. 摆球受重力、拉力和向心力作用B. 摆球的线速度大小为C. 摆球的周期为D. 摆线上的拉力大小为【答案】CD【解析】【详解】A．摆球只受重力和拉力作用。向心力是根据效果命名的力，是几个力的合力，也可以是某个力的分力，本题中向心力是由重力与绳子拉力的合力提供的，故A错误；
B．摆球的周期是做圆周运动的周期，摆球做圆周运动所需要的向心力是重力沿水平方向指向圆心的分力提供的。
即 所以 故B错误，C正确。
D．由图可知，摆线上的拉力大小为故D正确。
故选CD。10. 如图所示，一根粗糙的水平横杆上套有A、B两个轻环，系在两环上的等长细绳拴住的书本处于静止状态，现将两环距离变小后书本仍处于静止状态，则A. 杆对A环的支持力变大 B. B环对杆的摩擦力变小C. 杆对A环的力不变 D. 与B环相连的细绳对书本的拉力变大【答案】B【解析】【详解】A．对两环和书本的整体受力分析，竖直方向：2N=mg，可知将两环距离变小后杆对A环的支持力不变，选项A错误；BD．对圆环B受力分析可知，f=Tcosθ；对书本：2Tsinθ=mg，解得 （其中的θ是绳与杆之间的夹角），则当两环距离变小后，θ变大，则f减小，与B环相连的细绳对书本的拉力T变小，选项B正确，D错误；C．同理，杆对A环的摩擦力减小，杆对A环的支持力不变，则杆对A环的力减小，选项C错误．11. 如图所示，一足够长的木板静止在光滑水平面上，一物块静止在木板上，木板和物块间有摩擦。现用水平力向右拉木板，当物块相对木板滑动了一段距离但仍有相对运动时，撤掉拉力，此后木板和物块相对于水平面的运动情况为（　　）A. 物块先向左运动，再向右运动B. 物块向右运动，速度逐渐增大，直到做匀速运动C. 木板向右运动，速度逐渐变小，直到做匀速运动D. 木板和物块的速度都逐渐变小，直到为零【答案】BC【解析】【详解】当物块相对木板滑动了一段距离仍有相对运动时撤掉拉力，此时物块的速度小于木板的速度，两者之间存在滑动摩擦力，物块受到木板的滑动摩擦力方向向右，与其速度方向相同，向右做加速运动，而木板受到物块的滑动摩擦力方向向左，与其速度方向相反，向右做减速运动，当两者速度相等时一起向右做匀速直线运动。故选BC。【点睛】 12. 如图所示，传送带与地面倾角为θ=37°，AB的长度为16m，传送带以10m/s的速度转动，在传送带上端A无初速度地放一个质量为0.5kg的物体，它与传送带之间的动摩擦因数为0.5，求物体从A运动到B所用的时间可能为（    ）（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）．A. 1.8s B. 2.0s C. 2.1s D. 4.0s【答案】BD【解析】【详解】若传送带逆时针转动，由于刚开始时物块的速度小于传送带的速度，所以物块相对传送带沿斜面向上，物块受到的摩擦力沿斜面向下，故此时根据牛顿第二定律可得，解得，物块加速至与传送带速度相等时需要的时间为，在此时间内相对地面发生的位移为可知物体加速到10m/s时仍未到达B点，由于，所以此后物块受到的摩擦力沿斜面向上，根据牛顿第二定律可得，解得，第二阶段物体滑动到B端的时间为，则，解得，故物体经历的总时间：；若传送带顺时针转动，物块受到的摩擦力沿斜面向上，则A一直做匀加速运动到B点，则有，解得t=4s，BD正确．二、实验题（每空3分，共18分。）13. (1)在研究平抛运动的实验中，下列说法正确的是_____A.必须称出小球的质量B.斜槽轨道必须是光滑的C.斜槽轨道末端必须是水平的D.应该使小球每次从斜槽上相同位置从静止开始滑下(2)如图，某同学在研究平抛物体的运动的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长L=5.00cm，若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度为v0=_____m/s（g取值为10m/s2），小球在b点的速率vb=_____ m/s。（结果保留两位有效字）a点_____抛出点（填“是”或“不是”）。【答案】    ①. CD    ②. 2.0    ③. 2.8    ④. 不是【解析】【详解】(1)[1]A、本实验与小球的质量无关，故A错误；B、该实验要求小球每次抛出的初速度要相同而且水平，因此要求小球从同一位置静止释放，至于是否光滑没有影响，故B错误；C、实验中必须保证小球做平抛运动，而平抛运动要求有水平初速度且只受重力作用，所以斜槽轨道必须要水平，故C正确；D、为确保有相同的水平初速度，所以要求从同一位置无初速度释放，故D正确。故选CD。(2)[2][3][4]从图中看出，a、b、c、d 4个点间的水平位移均相等，是x=4L，因此这4个点是等时间间隔点。竖直方向两段相邻位移之差是个定值，即△y=gT2=2L初速度因此 vay=vby﹣gT=2﹣10×0.1=1m/s≠0则a点不是抛出点；14. 用如图所示的装置探究加速度a与力F的关系，带滑轮的长木板水平放置，弹簧测力计固定在墙上，(1)把实验时一定要进行的操作按先后顺序排列:___ (填选项前的字母).A.小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，根据纸带的数据求出加速度a，同时记录弹簧测力计的示数FB.将木板右端抬起适当的高度，以平衡摩擦力C.用天平测出沙和沙桶的总质量D.保证沙和沙桶的总质量远小于小车的质量(2)某同学按照正确的实验步骤得到的a- F图像如图所示，则小车的质量M= ________kg.【答案】    ①. BA    ②. 1.5【解析】【详解】(1)[1]为了保证绳子的拉力等于小车的合力，实验开始前要先平衡摩擦力，用打点计时器时，都是先接通电源，待打点稳定后再释放纸带，该实验探究加速度与力和质量的关系，要记录弹簧测力计的示数，本题拉力可以由弹簧测力计测出，不需要用天平测出砂和砂桶的质量，也就不需要使小桶（包括砂）的质量远小于车的总质量，所以实验时一定要进行的操作步骤顺序为BA.(2)[2]对a-F图象来说，图象的斜率表示小车质量的倒数，此题，弹簧测力计的示数故小车质量为三、计算题（共34分，要求写出必要的文字说明、方程式或重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分。有数值计算计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）。15. 如图所示，竖直平面内半径为R=1.6m的光滑半圆形轨道BC与水平轨道AB相连接，AB的长度为x=5.0m。一质量为m=1kg的滑块，在水平恒力F作用下由静止开始从A向B运动，到B点时撤去力F，滑块恰好沿圆轨道通过最高点C，已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数为μ=0.3，求：(1)恒力F大小；(2)滑块从A到B运动的时间；(3)滑块从C点抛出后到落点的水平位移。【答案】(1)11N；(2)；(3)32m【解析】【详解】(1) 滑块恰好沿圆轨道通过最高点C，则解得vC=4m/s从A到C由动能定理 解得F=11N(2)从A到B滑块的加速度 滑块从A到B运动的时间 (3)滑块从C点抛出后做平抛运动，则 解得C点到落点的水平位移s=3.2m。16. 在倾角30°的光滑斜面上并排放着质量分别是mA=5kg和mB=lkg的A、B两物块，劲度系数k=200N/m的轻弹簧一端与物块B相连，另一端与固定挡板相连，整个系统处于静止状态，现对A施加一沿斜面向上的力F使物块A沿斜面向上作匀加速运动，已知力F在前0.2s内为变力，0.2s后为恒力，g取10m/s2，求F的最大值和最小值。【答案】30N，50N【解析】【分析】【详解】试题分析：设刚开始时弹簧压缩量为x0，则（mA+mB）gsinθ=kx0因为在前0.2 s时间内，F为变力，0.2 s以后，F为恒力，所以在0.2 s时，B对A的作用力为0，设此时弹簧形变量为x1，由牛顿第二定律知kx1-mBgsin θ=mBa前0.2s时间内A、B由静止做匀加速直线运动的距离为x0-x1，x0-x1=at2解得a=5m/s2当A、B开始运动时拉力最小，此时有Fmin=（mA+mB）a=30N当A、B分离时拉力最大，此时对A有Fmax-mgsin θ=ma∴Fmax=50N17. 如图所示，质量M=2.0kg的木板静止在光滑水平桌面上,木板上放有一质量m=1.0kg的小铁块(可视为质点),它离木板左端的距离为L=1m,铁块与木板间的动摩擦因数为μ=0.2．现用一水平向右的拉力F作用在木板上,使木板和铁块由静止开始运动,设木板与铁块间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10m/s2求:(1)当拉力为3N时,铁块受到的摩擦力大小； (2)若要铁块相对木板静止,求拉力的最大值； (3)当拉力为8N时,作用1s后撤去拉力．判断铁块能否从木板上滑落,若不能,求铁块静止在木板上的位置．【答案】（1）   （2）F2=6N    （3）【解析】【分析】根据题意可知考查滑块滑板模型，灵活选择研究对象，由牛顿第二定律和运动学公式计算可得．【详解】对整体由牛顿第二定律得由牛顿第二定律得铁块受到的摩擦力解得: 铁块受到的最大静摩擦力: 由牛顿第二定律得铁块的最大加速度: 对整体由牛顿第二定律得:解得: F2=6N当拉力为8N时，对木板由牛顿第二定律得: 解得: a3=3m/s2 力作用1s末，对铁块:速度位移对木板的速度位移撤去拉力，对木板由牛顿第二定律得解得 设经过时间二者达到共同速度v3，则有: 解得此过程铁块位移木板位移所以铁块最终静止木板上距离木板左端【点睛】先取铁块为研究对象，最大合外力为摩擦力，最大加速度为2m/s2，取整体分析可得铁块、木板相对静止一起加速时最大合外力为6N，当外力为8N时，二者出现相对滑动，用隔离法求得二都加速度，1s后铁块做匀加速运动，木板做匀减速运动，用隔离法求得加速度，根据几何关系，利用运动学公式计算可得．