宁夏中卫市中宁县第一中学2022-2023学年高三上学期10月月考物理试题（Word版附解析）

这是一份宁夏中卫市中宁县第一中学2022-2023学年高三上学期10月月考物理试题（Word版附解析），共22页。试卷主要包含了5N等内容，欢迎下载使用。

注意：1. 答题前填写好自己的姓名、班级等信息2.请将答案正确填写在答题卡上
一、单选题（每小题2分，共24分）
1. 无人机由于小巧灵活，国内已经逐步尝试通过无人机进行火灾救援。某消防中队接到群众报警，赶至火灾点后，迅速布置无人机消防作业。假设无人机从静止竖直向上起飞，匀减速直线运动后恰好悬停在火灾点，整个过程速度-时间图像如下图示。已知无人机的质量（含装备等）为15kg，下列说法正确的是（ ）
A. 火灾位置距离消防地面的距离为60m
B. 加速阶段的加速度比减速阶段的加速度要大
C. 减速阶段，无人机螺旋桨处于失重状态
D. 加速阶段时，无人机螺旋桨的升力大小为75N
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据图形中梯形面积计算可知，火灾位置距离消防地面距离为90m，故A错误；
B．加速阶段的加速度大小
减速阶段的加速度大小
故B错误；
C．减速上升阶段，加速度方向竖直向下，无人机螺旋桨处于失重状态，故C正确；
D．加速阶段时，根据牛顿第二定律
F-mg=ma
代入数据解得无人机螺旋桨产生升力为
F=187.5N
故D错误。
故选C。
2. 下列关于直线运动的甲、乙、丙、丁四个图像的说法中，错误的是（ ）

A. 甲图中物体的加速度大小为
B. 乙图中所描述的物体在时段通过的位移为
C. 丙图中所描述的物体在时段速度的变化量为
D. 丁图中，时物体的速度为35m/s
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据匀变速直线运动位移速度公式可得
可知图像的斜率
结合甲图可得物体的加速度大小为
故A正确；
B．乙图为位移时间图像，图中所描述的物体在时段通过的位移为
故B正确；
C．根据图像围成的面积表示速度的变化量，可得丙图中所描述的物体在时段速度的变化量为
故C正确；
D．根据匀变速直线运动位移时间关系可得
根据图像的斜率可得
求得物体加速度为
由图像知时，，可求得
则，时物体的速度为
故D错误。
由于本题选择错误的，故选D。
3. 汽车正以10m/s的速度在平直公路上前进，突然发现正前方距离s远处有一辆自行车以4m/s的速度作同方向的匀速直线运动，汽车立即关闭油门作匀减速运动，加速度大小为6m/s2，若汽车恰好不碰上自行车，则s大小为（ ）
A. 3mB. 4mC. 5mD. 6m
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】当两者速度相等时，相距最近，有
v1+at=v2
解得
t=1s
此时汽车前进的距离为
自行车前进的距离为
若汽车恰好不碰上自行车，则s的大小为
故选A。
4. 如图所示，吸附在竖直玻璃上质量为m的擦窗工具，在平行于玻璃的拉力作用下，沿与竖直方向夹角为的虚线方向做匀速直线运动，若摩擦力大小与重力大小相等，重力加速度为g，则拉力的大小为（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】将拉力分解为沿水平方向的分量 和竖直方向的分量 ，擦窗工具做匀速直线运动，所受的合力为零。根据题意和力的平衡可得
因此拉力F的大小为
故选D。
5. 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。
6. 质量为m的球置于倾角为θ的光滑斜面上，被与斜面垂直的光滑挡板挡着，如图所示。当挡板从图示位置缓慢逆时针转动至水平位置的过程中，挡板对球的弹力N1和斜面对球的弹力N2的变化情况是（ ）
A. N1先增大后减小B. N1先减小后增大
C. N2逐渐增大D. N2逐渐减小
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】受力分析如图
当挡板逆时针缓慢转动到水平位置时，挡板对球的支持力逐渐增大，斜面对球的支持力逐渐减小。根据牛顿第三定律，球对挡板的压力N1逐渐增大，对斜面的压力N2逐渐减小。
故选D。
7. 如图所示，质量M=4kg的空铁箱在水平拉力F=210N作用下沿水平面向右做匀加速直线运动，铁箱与水平面间的动摩擦因数。这时铁箱内一个质量m=1kg的小木块（视为质点）恰好能静止在后壁上，小木块与铁箱内表面间的动摩擦因数为。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小，下列说法正确的是（ ）
A. 铁箱的加速度大小B.
C. 若拉力F增大，小木块所受摩擦力增大D. 铁箱对小木块的作用力大小为20N
【答案】B
【解析】
【详解】A．以铁箱和木块整体为研究对象，由牛顿第二定律得
解得
A错误；
B．小木块恰好能静止在铁箱后壁上，对小木块，竖直方向有
水平方向有
又
联立解得
B正确；
C．若拉力F增大，整体的加速度增大，小木块加速度增大，则小木块所受弹力增大，其竖直方向上受力平衡，故摩擦力大小等于重力大小，C错误；
D．铁箱对小木块有弹力和摩擦力两个力，合力大小为
D错误。
故选B。
8. 如图所示，A、B两球质量均为m，C球质量为2m，轻质弹簧一端固定在倾角为θ的光滑斜面顶端，另一端与A球相连，A、B间固定一轻杆，B、C间由一轻质细线连接。斜面固定在水平地面上，弹簧、轻杆与细线均平行于斜面，初始时系统处于静止状态。某时刻剪断细线，细线被剪断的瞬间，下列说法正确的是（ ）
A. A球的加速度为0
B. B球加速度沿斜面向上，大小为
C. C球的加速度沿斜面向下，大小为g
D. 轻杆对B的拉力大小为
【答案】D
【解析】
【详解】AB．细线被剪断前，弹簧的弹力为

剪断细线瞬间，由于弹簧弹力不能突变，弹簧弹力不变，由牛顿第二定律得
则系统AB的加速度
方向沿斜面向上，AB错误；
C．细线剪断的瞬间，C球只受重力和支持力，有
加速度沿斜面向下，大小为
C错误；
D．以B为研究对象，设轻杆对B的拉力为FAB，由牛顿第二定律得
其中B的加速度
解得
D正确。
故选D。
9. 为了研究超重和失重现象，某同学站在力传感器上做“下蹲”和“站起”的动作，力传感器将采集到的数据输入计算机，可以绘制出压力随时间变化的图线，某次实验获得的图线如图所示，a，b、c为图线上的三点，有关图线的说法可能正确的是（ ）

A. a→b→c为一次“下蹲”过程B. a→b→c为一次“站起”过程
C. a→b为“下蹲”过程，b→c为“站起”过程D. a→b为“站起”过程，b→c为“下蹲”过程
【答案】A
【解析】
【详解】学生a→b过程压力小于重力，处于失重状态，只能从静止向下加速运动，到b点速度最大；由于惯性继续向下运动，学生在b→c过程压力大于重力，处于超重状态，所以学生向下减速运动，直至运动到最低点。
故选A。
10. 小朋友玩快速启动游戏，比较爆发力大小，斜面体上用一细线平行斜面系一光滑小球，斜面倾角为，用水平力快速向左由静止拉动斜面，加速过程中下列说法正确的是（ ）
A. 与静止时相比，绳中拉力可能不变
B. 与静止时相比，斜面对小球的弹力可能增大
C. 运动后，随着水平拉力的增大地面对斜面的摩擦力一定增大
D. 若小球的加速度，则细线与竖直方向夹角为，
【答案】D
【解析】
【详解】AB．静止时，对小球受力分析可知

若向左的加速度为a，则
可知
T2>T1
N2选项AB错误；
C．对整体受力分析可知，加水平拉力时，整体对地面的压力仍等于整体的重力，整体对地面的压力不变，摩擦力不变，选项C错误；
D．当小球将要脱离斜面时，则
若小球的加速度
则小球将离开斜面，此时细线与竖直方向夹角为，则
选项D正确。
故选D。
11. 物体以初速度竖直上抛，经3s到达最高点，空气阻力不计，g取10m/s2，则对上升过程，下列说法错误的是（ ）
A. 物体上升的最大高度为45m
B. 物体速度改变量的大小为30m/s，方向竖直向下
C. 物体在第1s内、第2s内、第3s内的平均速度之比为3：2：1
D. 物体在1s内、2s内、3s内的位移大小之比为5：8：9
【答案】C
【解析】
【详解】A．由题意，根据逆向思维，竖直上抛运动可等效看作反方向的自由落体运动。可得物体上升的最大高度为
故A正确；
B．物体速度的改变量为
方向与g的方向相同，为竖直向下，故B正确；
C．根据逆向思维，结合初速度为零的匀加速直线运动在连续相等时间内通过的位移之比为1∶3∶5，可知物体在第1s内、第2s内、第3s内的位移为5∶3∶1，由可知，平均速度之比应为5∶3∶1，故C错误；
D．由选项C分析可知，物体在第1s内、第2s内、第3s内的位移为5∶3∶1，由数学知识可得物体在1s内、2s内、3s内的位移大小之比为5：8：9，故D正确。
由于本题选择错误的，故选C。
12. a、b两种可见光在同一光电效应装置中测得光电流和电压的关系如图甲所示。图乙为氢原子能级图，已知可见光的光子能量在1.62eV到3.11eV之间，下列说法正确的是（ ）

A. a光的波长比b光的大
B. 单色光 a的光子动量比单色光 b的光子动量大
C. 若a光是从 n=4跃迁到 n=2 能级时发出的光，则b光是从 n=3跃迁到 n=2能级时发出的光
D. 用 E=12.8eV的电子去轰击基态的氢原子，可以得到3种可见光
【答案】A
【解析】
【详解】A．在光电效应装置中，a的遏止电压低，根据
可知a光的光子能量小，a光的频率小，又由于
因此a光的波长比b光的大，故A正确；
B．根据
单色光 a的光子动量比单色光 b的光子动量小，故B错误；
C．从 n=4跃迁到 n=2 能级时发出的光子的能量
E42=-0.85eV-(-3.4)eV=2.55eV
从 n=3跃迁到 n=2 能级时发出的光子的能量
E42=-1.51eV-(-3.4)eV=1.89eV
由于a光的光子能量小，因此若b光是从 n=4跃迁到 n=2 能级时发出的光，则a光是从 n=3跃迁到 n=2能级时发出的光，故C错误；
D．用 E=12.8eV的电子去轰击基态的氢原子，由于
E41=-0.85eV-(-13.6)eV=12.75eV
光子可获得的能量最多可以跃迁到n=4的能级，向回跃迁时，最多产生6种不同频率的光，6种光子的能量分别为
E43=0.66eV
E32=1.89eV
E42=2.55eV
E21=10.2eV
E41=12.75eV
E31=12.09eV
其中E32、E42对应的是可见光，故D错误。
故选A。
二、多选题（每题4分，共16分，选不全得2分，选全得4分）
13. 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环的力变小
D. 与B环相连的细绳对书本的拉力变大
【答案】BC
【解析】
【详解】A．利用整体法可得杆对A环的支持力等于书的重力的一半，两环距离改变前后，支持力保持不变，A错误；
BD．书受到重力、两根绳子的拉力，书在这三个力作用下保持平衡。当两环距离变小时，两个绳子的夹角变小，重力不变，故绳子上的拉力变小。对B环进行受力分析，由平衡可得摩擦力等于绳子沿水平方向的分力。由于两环距离变小时，绳子上的力变小，绳子水平方向的夹角变大，所以绳子沿水平方向的分力变小，故B环受到的摩擦力变小，根据牛顿第三定律得到B环对杆的摩擦力变小，B正确，D错误；
C．由对称性可得A环受到的摩擦力变小，而杆对A环的支持力不变，所以杆对A环的力变小，C正确。
故选BC。
14. 如图甲所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端放置一物体（物体与弹簧不连接），初始时物体处于静止状态，现用竖直向上的拉力F作用在物体上，使物体开始向上做匀加速运动，拉力F与物体位移x的关系如图乙所示（g = 10m/s2），下列结论正确的是（ ）
A. 物体与弹簧分离时，弹簧处于原长状态
B. 弹簧的劲度系数为750N/m
C. 物体的质量为2kg
D. 物体的加速度大小为5m/s2
【答案】ACD
【解析】
【详解】A．物体与弹簧分离时，弹簧的弹力为零，轻弹簧无形变，A正确；
CD．从图中可知
ma = 10N，ma = 30 - mg
解得物体的质量和物体的加速度大小分别为
m = 2kg，a = 5m/s2
CD正确；
B．弹簧的劲度系数
k ==N/m = 500N/m
B错误。
故选ACD
15. 如图所示，斜面倾角为=30°的光滑直角斜面体固定在水平地面上，斜面体顶端装有光滑定滑轮。质量均为1kg的物块A、B用跨过滑轮的轻绳相连。物块A和滑轮之间的轻绳与斜面平行，B自然下垂，不计滑轮的质量，重力加速度g取10m/s2，同时由静止释放物块A、B后的一小段时间内，物块A均未碰到地面和滑轮，斜面体相对地面保持静止，则该过程中下列说法正确的是（ ）
A. 物块B运动方向向上
B. 物块A的加速度大小为2.5m/s2
C. 轻绳的拉力大小为7.5N
D. 地面给斜面体的摩擦力方向水平向左
【答案】BC
【解析】
【详解】A．物块A沿斜面的分力
因此物块A将沿斜面向上运动，物块B向下运动，选项A错误；
B．以物块AB为整体，设共同加速度为a，有
解得
选项B正确；
C．以物块B为研究对象有
解得
选项C正确；
D．由于物块A将沿斜面向上加速运动，对斜面体和AB整体水平方向具有向右的加速度，因此地面给斜面体的摩擦力方向水平向右，选项D错误。
故选BC。
16. 一列简谐横波，在t=1.0s时的波形如图甲所示，图乙是这列波中质点P的振动图线，则下列说法正确的是
A. 该波的振动周期为4s
B. 该波的振动振幅为0.2cm
C. 该波的传播方向向左
D. 该波的传播速度为0.50m/s
【答案】BD
【解析】
【详解】A. 由乙图振动图象读出周期T=2s，故A错误；
B. 由乙图振动图象读出振幅为0.2cm，故B正确；
C. 由乙图振动图象上读出P点t=1.0s的速度方向沿y轴负方向，根据甲图波动图象判断波向右传播，故C错误；
D.由甲图波动图象读出波长λ=100cm=1m，则波速v=λ/T=1/2=0.50m/s，故D正确．
故选BD
三、实验题（每空2分，共 18分）
17. “验证力的平行四边形定则”的实验装置如图甲所示。先用两个弹簧测力计将橡皮条下端拉至点：再用一个弹簧测力计将橡皮条下端拉至点。每次操作均记录相关数据，并据此在白纸上作图，如图丙所示。

（1）图乙是测量时某测力计的示数图，读数为_______N（保留一位小数）
（2）图丙中F、F'两个力，其中_______是根据平行四边形定则作出，_______是由测力计直接读出；
（3）本实验采用的方法是_______（选填“理想实验法”“等效替代法”）。
【答案】 ①. 3.8 ②. ③. ④. 等效替代法
【解析】
【详解】（1）[1]由图乙可知，读数为。
（2）[2][3]用一个弹簧测力计拉橡皮筋时，其弹力一定与橡皮筋共线，因此是根据平行四边形定则做出的，是由测力计直接读出；
（3）[4]本实验采用的方法是等效替代法。
18. 一个实验小组做“探究弹簧弹力与弹簧伸长关系”的实验
（1）采用如图甲所示装置，质量不计的弹簧下端挂一个小盘，在小盘中增添砝码，改变弹簧的弹力，实验中做出小盘中砝码重力随弹簧伸长量x的图像如图乙所示。（重力加速度g＝10 m/s2）
①利用图乙中图像，可求得该弹簧的劲度系数为________N/m；
②利用图乙中图像，可求得小盘的质量为________kg，小盘的质量会导致弹簧劲度系数的测量结果比真实值________（选填“偏大”“偏小”或“相同”）。
（2）为了制作一个弹簧测力计，乙同学选了A、B两根规格不同的弹簧进行测试，根据测得的数据绘出如图丙所示的图像，为了制作一个精确度较高的弹簧测力计，应选弹簧________；为了制作一个量程较大的弹簧测力计，应选弹簧_______。（填“A”或“B”）
【答案】 ①. 200 ②. 0.1 ③. 相同 ④. A ⑤. B
【解析】
【详解】（1）①[1]弹簧的劲度系数
②[2]由图示图象可知
解得
[3]应用图象法处理实验数据，图像的斜率仍表示弹簧的劲度系数，故小盘的质量不会影响弹簧劲度系数的测量结果，即与真实值相同；
（2）[4][5]注意该图象中纵坐标为伸长量，横坐标为拉力，斜率的倒数为劲度系数，由此可知A弹簧的劲度系数小于B弹簧的劲度系数，由于B的劲度系数大，因此伸长相同的长度，弹簧B的弹力大，力大的量程较大，制作一个量程较大的弹簧测力计应选弹簧B；由于A的劲度系数小，在相同拉力作用下，弹簧A的伸长量大，弹簧A较灵敏，因此其精度高，制作一个精确度较高的弹簧测力计，选弹簧A。
四、解答题（共42分，要求有必要的文字描述，画图画受力分析尺规作图！为方便老师阅卷，一整道题拍的时候必须在同一页！拍清楚！）
19. 如图所示，轻绳OA、OB在结点O悬挂一个重力G=60N的重物，绳OA与竖直方向的夹角θ=30°，绳OB沿水平方向．整个装置处于静止状态，求：
（1）绳OA和绳OB中的弹力大小．
（2）若各段轻绳承受的最大弹力均为100N，此装置能悬挂重物的最大重力．
【答案】(1)N、N． (2)N
【解析】
【详解】（1）以结点O为研究对象，受力分析
TC=G=60N
由平衡条件得知：
N
N
（2）随着悬挂物体重力的增加，绳OA和绳OB的弹力都增大，根据以上分析可知，OA绳先达到最大值，则当OA绳上弹力达到最大时，悬挂重物重力为，即为该装置所能悬挂的最大重力
得
N
答：(1)N、N． (2)N
20. 如图所示，一个质量m=10kg的物体放在水平地面上。对物体施加一个F=50N的拉力，使物体做初速为零的匀加速直线运动。已知拉力与水平方向的夹角θ=37°，物体与水平地面间的动摩擦因数μ=0.50，sin37°=0.60，cs37°=0.80，取重力加速度g=10m/s2。
(1)求物体运动的加速度大小；
(2)求物体在2.0s末的瞬时速率；
(3)若在2.0s末时撤去拉力F，求此后物体沿水平地面可滑行的最大距离。
【答案】(1)0.5m/s2；(2)1m/s；(3)0.1m
【解析】
【详解】(1)对物体进行受力分析，如图所示
以向右为正方向，根据牛顿第二定律以及平衡条件可以得到：
水平方向
竖直方向
根据摩擦力公式
联立代入数据可以得到
(2)根据速度与时间的关系可以得到
(3)撤去力F后，根据牛顿第二定律得到
则
根据位移与速度关系可以得到
21. 如图所示为货场使用的传送带的模型，传送带倾斜放置，与水平面夹角为θ＝37°，传送带AB足够长，传送皮带轮以大小为v＝2 m/s的恒定速率顺时针转动。一包货物以v0＝12 m/s的初速度从A端滑上倾斜传送带，若货物与皮带之间的动摩擦因数μ＝0.5，且可将货物视为质点。
（1）求货物刚滑上传送带时加速度为多大？
（2）经过多长时间货物的速度和传送带的速度相同？
（3）从货物滑上传送带开始计时，货物再次滑回A端共用了多少时间？（g＝10m/s2，已知sin 37°＝0.6，cs 37°＝0.8）
【答案】（1）；（2）1s；（3）
【解析】
【详解】（1）设货物刚滑上传送带时加速度为，货物受力如图所示
根据牛顿第二定律得：沿传送带方向
垂直传送带方向
又
由以上三式得
方向沿传送带向下；
（2）根据
得
（3）当货物速度与传送带速度相等时，由于
此后货物所受摩擦力沿传送带向上，设货物加速度大小，则有
得
方向沿传送带向下，设货物再经时间，速度减为零，则
沿传送带向上滑的位移
则货物上滑的总距离为
货物到达最高点后将沿传送带匀加速下滑，下滑加速度等于，设下滑时间为，则
代入解得
所以货物从A端滑上传送带到再次滑回A端的总时间为
22. 如图所示，直角玻璃三棱镜置于空气中，已知∠A=60°，∠C=90°；一束极细的光于AC边距C点为的点E垂直AC面入射，AC =a，棱镜的折射率n=求：
（1）光在棱镜内经一次全反射后第一次射入空气时的折射角；
（2）光从进入棱镜到第一次射入空气时所经历的时间（设光在真空中的传播速度为c）
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）如图所示，因为光线在D点发生全反射，由反射定律和几何知识得∠4＝30°，则
第一次射入空气的折射角∠5＝45°．
（2）设光线由O点到E点所需的时间t，则
，， 由数学知识得，，
由以上各式可得．