河南省濮阳市南乐县第一高级中学2022-2023学年高三上学期8月月考物理试题

这是一份河南省濮阳市南乐县第一高级中学2022-2023学年高三上学期8月月考物理试题，共9页。试卷主要包含了选择题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
1．一辆汽车在平直公路上由静止启动，加速一段位移后，因故障关闭油门直至汽车停止。如图所示为汽车运动过程中的加速度a随位移x变化的图像，已知汽车运动过程中受到的摩擦阻力恒定不变。则关于汽车的运动过程下列说法正确的是（ ）
A．a1与a2的关系为a2＝1.5a1
B．汽车整个运动过程中的平均速度大小为
C．汽车加速过程的牵引力是摩擦阻力的2倍
D．汽车加速过程和减速过程所用时间相等
2．如图所示为a、b两质点做直线运动的x-t图像。a的图是直线，b的图线是曲线，两图线在t=5s时刻相切，已知b质点的加速度大小恒为0.2m/s2，下列说法正确的是（ ）
A．0.5~5s内，b质点的运动方向发生了一次改变
B．t=5s时刻，a质点的速度大小为0.54m/s
C．t=0时刻，b质点的速度大小为1.1m/s
D．x0=2.8m
3．如图所示，将小球A以初速度v0竖直上抛的同时，将小球B由静止释放，不计空气阻力重力加速度大小为g。若小球A上升到最高点时，两小球位于同一水平线上，则两小球初始位置之间的高度差为（ ）
A．B．C．D．
4．如图甲所示，倾角为45°的斜面置于粗糙的水平地面上，有一滑块通过轻绳绕过定滑轮与质量为m的小球相连（ 绳与斜面平行），滑块质量为2m，滑块恰好静止在粗糙的斜面上。在图乙中，换成让小球在水平面上做匀速圆周运动，轻绳与竖直方向的夹角为θ，且θ≤45°， 此时滑块、斜面仍然处于静止状态，重力加速度为g，则以下说法中正确的是（ ）
A．甲图滑块受到斜面的摩擦力大小为
B．乙图中θ=45°时，滑块恰好不受摩擦力
C．甲图斜面受到地面的摩擦力为
D．小球转动角速度越小，滑块受到的摩擦力越小
5．2020年11月6日我国成功发射全球首颗6G试验卫星，卫星的轨道半径的三次方与其周期的二次方的关系图像如图所示。根据图像给出的信息，已知地球半径为R，引力常量为G，下列说法正确的是（ ）
A．地球的质量为
B．地球表面的重力加速度大小为
C．绕地球表面运行的卫星的线速度大小为 D．地球密度为
6．在粗糙水平地面上与墙平行放着一个截面为半圆的柱状物体A，A与竖直墙之间放一光滑圆球B，整个装置处于静止状态．现对B加一竖直向下的力F，F的作用线通过球心，设墙对B的作用力为F1，B对A的作用力为F2，地面对A的作用力为F3．若F缓慢增大而整个装置仍保持静止，截面如图所示，在此过程中( )
A．F1保持不变，F3缓慢增大
B．F1缓慢增大，F3保持不变
C．F2缓慢增大，F3缓慢增大
D．F2缓慢增大，F3保持不变
7．如图所示，一块橡皮用细线悬挂于O点，现用一支铅笔贴着细线的左侧水平向右以速度v匀速移动，移动过程中铅笔的高度始终不变．铅笔移动到图中虚线位置时A．橡皮的速度竖直向上 B．橡皮水平方向的速度大小为vcsθ
C．橡皮竖直方向的速度大小为vsinθ D．橡皮的速度可能小于v
8．如图所示，质量为的物体静止在劲度系数为的竖直轻弹簧上方。质量为的物体用细线悬挂起来，、紧挨在一起但、之间无压力。某时刻将细线剪断，则细线剪断瞬间，下列说法正确的是（取）（ ）
A．轻弹簧的压缩量为
B．物体的瞬时加速度为
C．物体的瞬时加速度为
D．物体对物体的压力为
9．如图所示，斜面体固定在水平面上，一轻质细线绕过滑轮1和滑轮2，两端分别与物体和轻环连接，轻环穿在水平横杆上，滑轮2下吊一物体。物体和滑轮1间的细线平行于斜面，系统静止。现将向右移动少许，物体始终静止，系统再次静止，不计滑轮质量和滑轮与绳间的摩擦。则（ ）
A．细线拉力将变大 B．地面对斜面体的支持力将变大
C．横杆对轻环的摩擦力将变大 D．斜面体对物体的摩擦力将变小
10．一个质量为m的质点以速度v0做匀速运动，某一时刻开始受到恒力F的作用，质点的速度先减小后增大，其最小值为．质点从开始受到恒力作用到速度减至最小的过程中( )
A．经历的时间为 B．经历的时间为
C．发生的位移为 D．发生的位移为
二、实验题(共16分)
11．某课外活动小组通过如图甲所示的实验装置测量滑动摩擦因数。将一木板用垫块垫高形成斜面，在木板底端B处固定一个光电门以测量物体通过该处时的速度，实验时滑块由距地面h高的A处静止释放，测出滑到B点的速度v。改变垫块的数量，从而改变木板的倾斜程度，但始终保持释放点A到B点的水平距离（即B、C间的距离）L＝0.8m不变。重复实验，最后做出如图乙所示的H-v2图像。
（1）木板倾斜程度更大时，为了保证L不变，滑块下滑到底端B点的位移将______（填“变大”“变小”或“不变”）；
（2）滑块与木板间的动摩擦因数μ＝ ______；
（3）若所用木板更粗糙些，重复上述实验步骤，得到的图像的斜率将______（填“变大”“变小”或“不变”）。
12．“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图甲所示小车后面固定一条纸带，穿过电火花打点计时器，细线一端连着小车，另一端通过光滑的定滑轮和动滑轮与挂在竖直面内的拉力传感器相连，拉力传感器用于测小车受到拉力的大小。
（1）在安装器材时，要调整小滑轮的高度，使拴小车的细绳与木板平行请选出你认为这样做的目的是__________（填字母代号）。
A．防止打点计时器在纸带上打出的点痕不清晰
B．为达到在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车受的合力
C．防止小车在木板上运动过程中发生抖动
D．为保证小车最终能够实现匀速直线运动
（2）实验中__________（填“需要”或“不需要”）满足所挂钩码质量远小于小车质量。
（3）第一实验小组在实验中打出的纸带一部分如图乙所示用毫米刻度尺测量并在纸带上标出了部分段长度。已知打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz。由图数据可求得∶打点计时器在打A点时小车的瞬时速度大小为_________m/s；小车做匀加速运动的加速度大小为_______m/s2。（计算结果均保留三位有效数字）
（4）第二实验小组根据测量数据作出如图丙所示的a-F图像，该同学做实验时存在的问题是____________________。
三、解答题(共54分)
13．（12分）体育小组为了增强耐力，高三的小张与高一的小李二人进行拉轮胎跑训练。如图所示，小李在前，小张在后，小李到终点的距离d＝30 m。小李起跑时的加速度a1＝1m/s2，最大速度v1＝6 m/s；小张起跑时的加速度a2＝2 m/s2，最大速度v2＝8 m/s，两人沿着靠近且平行的两条直线运动，互不影响。小李在喊出“开始”后瞬间起跑，小张反应时间，结果两人同时通过终点线。求：
(1)小李的运动时间；
(2)起跑前两同学间的距离。
14．（12分）如图所示，水平面上有6个完全相同的质量均为m=1kg的小滑块（均可视为质点），滑块1和2间用轻质弹簧相连，其他均用细绳相连，滑块1、2、3…依次沿直线水平向左排开现用水平向右的恒力F（大小未知）作用于滑块1上，使它们一起做匀加速直线运动，测得滑块1到6间距离为L=2m，某时刻滑块1经过水平面上的O点时速度大小为v0=2m/s，一段时间后滑块6经过O点时速度大小为v1=4m/s，已知每个滑块与水平面间的动摩擦因数均为μ=0.5，重力加速度大小取g=10m/s2。求∶
（1）水平恒力F的大小；
（2）滑块4与滑块5间细绳的拉力大小；
（3）若某时刻撤去水平恒力F，则在撤去F瞬间滑块1与滑块2加速度大小之比。
15．（14分）在2月8日举行的北京2022年冬奥会自由式滑雪女子大跳台的比赛中，18岁的中国选手谷爱凌顶住压力，在关键的第三跳以超高难度动作锁定金牌，这也是中国女子雪上项目第一个冬奥会冠军。滑雪大跳台的赛道主要由助滑道、起跳台、着陆坡、停止区组成，如图所示。在某次训练中，运动员经助滑道加速后自起跳点C以大小为、与水平方向成的速度飞起，完成空中动作后，落在着陆坡上，后沿半径为的圆弧轨道自由滑行通过最低点F，进入水平停止区后调整姿势做匀减速滑行直到静止。已知运动员着陆时的速度方向与竖直方向的夹角为，在F点运动员对地面的压力为重力（含装备）的2倍，运动员在水平停止区受到的阻力为重力（含装备）的0.5倍，取，，，忽略运动过程中的空气阻力。求：
（1）水平停止区的最小长度L；
（2）运动员完成空中动作的时间t。
16．（16分）如图所示，一质量为M=2.0kg、长为l=2.5m的长木板放在水平地面上，长木板与水平地面间的动摩擦因数为μ1=0.2，一质量为m=3.0kg的滑块从长木板的右侧以初速度v0水平向左滑上长木板，滑块可视为质点，滑块与长木板间的动摩擦因数为μ2=0.4，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小取g=10m/s2。求∶
（1）滑块刚滑上长木板时长木板和滑块的加速度大小；
（2）要使滑块不滑出长木板，初速度v0的大小应满足的条件；
（3）在满足（2）中条件的情况下，长木板、滑块相对水平地面的最大位移。
物理参考答案：
1．B 【详解】A．由图像可知，汽车加速通过位移x，则减速通过位移为
过程中加速度大小分别为、，大小不变，因此这两段位移对应的过程汽车分别做匀加速直线运动和匀减速直线运动，加速运动的初速度和减速运动的末速度均为零，设最大速度为，有，解得，选项A错误；
B．汽车的最大速度
汽车的平均速度，选项B正确；
C．根据牛顿第二定律，加速过程有，减速过程有
因为，所以，选项C错误；
D．设汽车加速运动和减速运动所需的时间分别为、，则
解得，选项D错误。故选B。
2．D【详解】A．由图可知，在0.5~5s内，b质点的运动方向始终沿x轴负方向，没有改变，A错误；
B．由图可知，在t=5s时刻两质点速度相等，则有，B错误；
C．由题意，做匀减速直线运动的b质点加速度为0.2m/s2，据运动学公式有v=v0+at
解得v0=-1.6m/s，C错误；
D．对于b质点，前5s内，有
故b质点出发的位置离坐标原点的距离大小为x0=（5.5-2.7）m=2.8m，D正确。故选D。
3．A【详解】小球A上升到最高点的时间
此时间内小球A上升的位移，小球B下降的位移
所以初始时两小球之间的高度差，故A正确。故选A。
4．B【详解】A．甲图中对小球分析有
对滑块进行分析有，解得，A错误；
B．乙图中，对小球分析，由于小球做匀速圆周运动，则小球在竖直方向上合力为0，则有
对滑块进行分析有，当θ等于45°时解得，B正确；
C．甲图中对斜面与滑块整体分析，在水平方向上合力为0，则有
C错误；
D．乙图中，绳对小球的弹力沿水平方向上的分力提供向心力
对滑块进行分析有，解得
由选项C分析可知，当θ等于45°时摩擦力为0，此时
解得摩擦力为0时的角速度为，可知当角速度以为初始值，逐渐减小时，摩擦力将逐渐增大，方向一直沿斜面向上，D错误。故选B。
5．B【详解】A．卫星绕地球做圆周运动的向心力由万有引力提供，即
解得地球的质量，由图像可知，代入可得，故A错误；
B．由 解得，故B正确；
C．绕地球表面运行的卫星的半径等于地球半径，由
解得，故C错误；
D．地球的密度，故D错误。故选B。
6．C【详解】试题分析：对B分析，可知墙对B的作用力及A对球的作用力的合力与F及重力的合力大小相等，方向相反，故当F增大时，B对A的压力增大；即F2增大；同理可知，墙对B的作用力F1增大；
对整体分析，整体受重力、支持力、摩擦力及压力F而处于平衡，故当F增大时，地面对A的支持力增大；故F3增大；但水平方向力不变；故选C．
7．C【详解】将铅笔与绳子接触的点的速度分解为沿绳方向和垂直于绳子方向，如图，
则沿绳子方向上的分速度为vsinα，因为沿绳子方向上的分速度等于橡皮在竖直方向上的分速度，所以C正确；橡皮在水平方向上的速度为v，根据平行四边形定则，合速度为，斜向右上方且大于v，A、B、D错误；故选C．
8．BD【详解】A．轻弹簧的压缩量为选项A错误；
BC．物体的瞬时加速度为
物体的瞬时加速度为，选项B正确，C错误；
D．对物体B，，解得
则物体对物体的压力为，选项D正确。故选BD。
9．AC【详解】A．以滑轮2为研究的对象，受力如图
若将向右移动少许，两个绳子之间的夹角增大，由于对滑轮的拉力不变，两个绳子之间的夹角变大，根据

绳子的拉力F一定变大，A正确；
B．对斜面体、物体、物体整体受力分析，受重力、支持力、细线的拉力和地面的静摩擦力，如图所示
根据平衡条件，有
与角度无关，恒定不变，B错误；
C．以为研究的对象，水平方向
向右移动少许，F变大，变大，变大，横杆对轻环的摩擦力将变大，C正确；
D．若原来物块有下降趋势，绳子拉力增大，可能有上升趋势，因摩擦力大小和方向都不能确定，D错误。故选AC。
10．AD 【详解】质点减速运动的最小速度不为0，说明质点不是做直线运动，是做类斜抛运动，
质点的速度先减小后增大，其最小值为，分析可知初速度与恒力的夹角为150°，
在沿恒力方向上有：，，
在垂直恒力方向上有，质点的位移，
联解可得：经历的时间为，发生的位移为，故选AD．
11． 变大 0.375 不变
（1）[1]设木板与水平方向的夹角为，根据几何关系得出滑块下滑到底端B点的位移为
木板倾斜程度更大时，为了保证（即B、C间的距离）L不变，滑块下滑到底端B点的位移将变大。
（2）[2]根据图像得时，，即此时滑块处于平衡状态，根据牛顿第二定律得
解得
（3）[3]若所用木板更粗糙一些，重复上述实验步骤，根据动能定理得
化简可得
所以若所用木板更粗糙一些，重复上述实验步骤，得到的图像的斜率将不变。
12． B 不需要 2.32 4.00 没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够
【详解】（1）[1]实验中调节定滑轮高度，使细绳与木板平行，可在平衡摩擦力后使细绳的拉力等于小车所受的合力，如果不平行，细绳的拉力在垂直于木板的方向上就有分力，改变了摩擦力就不能使细绳拉力等于小车所受的合力。
故选B。
（2）[2]由于本实验中的力传感器可以读出绳的拉力，所以不需要满足所挂钩码质量远小于小车质量。
（3[3][4]根据匀变速直线运动的推论，可得打点计时器在打A点时小车的瞬时速度大小
根据逐差法，可得小车做匀加速运动的加速度大小为
（4）[5]图像在F轴上的截距不为零，说明力传感器显示有拉力时，小车仍然静止，这是没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够造成的。
13．(1)8s；(2)14m
【详解】(1)小李匀加速过程的时间
位移
运动时间
(2)小张匀加速过程的时间
位移
小张匀速运动的位移
14．（1）48N；（2）16N；（3）15∶1
【详解】（1）设整体加速度为a，根据
解得
a=3m/s2
对整体由牛顿第二定律有
联立解得
F=48N
（2）设滑块4与滑块5间细绳的拉力大小T，以滑块5和6为整体，由牛顿第二定律可得
解得
T=16N
（3）撤去F的瞬间，由于滑块1、2间相连的是轻弹簧，故形变来不及回复，则滑块2的受力情况不发生改变，则滑块2的加速度大小仍为a=3m/s2；根据牛顿第二定律有
解得弹簧对滑块1的拉力大小为
=40N
设滑块1加速度大小为，由牛顿第二定律有
解得
则有撤去F瞬间滑块1与滑块2加速度大小之比为
15．（1）；（2）。
【详解】（1）将运动员与装备看成一个质点，设总质量为，在点时的速度为，在点时，运动员对地面的压力为重力（含装备）的2倍，则地面对该整体的支持力为
此时支持力与总重力的合力提供向心力，则有
解得
运动员到达点后，做匀减速直线运动，设加速度大小为，根据牛顿第二定律
运动员从点减速到停下通过的位移为
故水平停止区的最小长度L为；
（2）对运动员由点到着陆过程的运动进行正交分解，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做匀减速直线运动，
水平方向速度满足
竖直方向速度满足（以竖直向上为正方向）
着陆时竖直方向分速度与点的竖直方向分速度方向相反，由于运动员着陆时的速度方向与竖直方向的夹角为，则有
代入数值解得
运动员完成空中动作的时间为。
16．（1）1m/s2，4m/s2；（2）v0≤5m/s；（3）0.75和3.25
【详解】（1）分别对长木板、滑块进行受力分析，根据牛顿第二定律，对长木板有
解得长木板的加速度大小
a1=1m/s2
对滑块有
解得滑块的加速度大小
a2=4m/s2
（2）当长木板、滑块速度相等时，若滑块恰好运动到长木板的左侧末端，则可保证滑块不会滑出长木板，设经过时间t，长木板、滑块的速度相等，则有
根据位移关系得
代入数据解得
t=1s，v0=5m/s
所以初速度大小应满足的条件是v0≤5m/s
（3）滑块恰好不滑出长木板时，长木板、滑块相对水平地面的位移最大，则滑块以v0=5m/s滑上长木板，长木板、滑块速度相等后相对静止，由于μ1