遼寧省沈陽市名校2023-2024學(xué)年高三上學(xué)期第一次月考物理試卷（含答案）

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物理科試卷

一、單選題

1．一物體做勻減速直線運動直至停下，若在最初2s內(nèi)的位移是8m，最后2s內(nèi)的位移是2m，則物體的運動時間是（）

A．4sB．5sC．6sD．7s

2．如圖，一直角斜劈繞其豎直邊做圓周運動，斜面上小物塊始終與斜劈保持相對靜止。若斜劈轉(zhuǎn)動的角速度緩慢增大，下列說法正確的是（）

A．斜劈對物塊的作用力逐漸增大B．斜劈對物塊的支持力保持不變

C．斜劈對物塊的支持力逐漸增大D．斜劈對物塊的摩擦力逐漸減小

3．如圖所示，甲、乙兩排球運動員在日常訓(xùn)練中，先后將排球從A點水平擊出，球1直接擊中水平地面上的D點，球2落到水平地面上的B點立即彈起，反彈前后球2水平方向分速度不變、豎直方向分速度大小不變，反彈時間可忽略，球2彈起后的最高點為C，后也擊中D點，A、C兩點的高度相同。不計空氣阻力，下列說法正確的是（）

A．球1的運動時間是球2的3倍

B．擊出瞬間，球2的速度是球1的3倍

C．球1落在D點時速度方向與豎直方向的夾角是球2落在D點時速度方向與豎直方向的夾角的3倍

D．球1落在D點時速度方向與豎直方向的夾角的正切值是球2落在D點時速度方向與豎直方向的夾角的正切值的3倍

4．如圖所示，光滑圓環(huán)豎直固定，A為最高點，橡皮條上端固定在A點，下端連接一套在圓環(huán)上的輕質(zhì)小環(huán)，小環(huán)位于B點，AB與豎直方向的夾角為30°，用光滑鉤拉橡皮條中點，將橡皮條中點拉至C點時，鉤的拉力大小為F，為保持小環(huán)靜止于B點，需給小環(huán)施加一作用力F′，下列說法中正確的是（）

A．若F′沿水平方向，則F′＝F

B．若F′沿豎直方向，則F′＝F

C．F′的最小值為F

D．F′的最大值為F

5．如圖所示，質(zhì)量均為m的兩個物塊A和B左右中心開有小孔穿在粗糙的細(xì)桿CD上，細(xì)桿繞過O點的豎直軸在水平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動，A、B之間用輕質(zhì)細(xì)線相連，物塊中心與圓心距離分別為，與細(xì)桿間的動摩擦因數(shù)μ相同，當(dāng)細(xì)桿轉(zhuǎn)速緩慢加快到兩物塊剛好要發(fā)生滑動時，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，則下列說法正確的是（重力加速度為g）（）

A．此時細(xì)線張力為

B．此時A所受摩擦力方向沿半徑指向O

C．此時細(xì)桿的角速度為

D．此時燒斷細(xì)線，A仍相對細(xì)桿靜止，B將做離心運動

6．如圖所示為人類歷史上第一張黑洞照片。黑洞是一種密度極大、引力極大的天體，以至于光都無法逃逸，科學(xué)家一般通過觀測繞黑洞運行的天體的運動規(guī)律間接研究黑洞。已知某黑洞的逃逸速度為v＝，其中引力常量為G，M是該黑洞的質(zhì)量，R是該黑洞的半徑。若天文學(xué)家觀測到與該黑洞相距為r的天體以周期T繞該黑洞做勻速圓周運動，則下列關(guān)于該黑洞的說法正確的是（）

A．該黑洞的質(zhì)量為B．該黑洞的質(zhì)量為

C．該黑洞的最大半徑為D．該黑洞的最大半徑為

7．如圖所示，兩個完全相同的輕質(zhì)小滑輪P、Q固定在天花板上，一段不可伸長的輕質(zhì)細(xì)繩通過滑輪，兩端分別系住小球A、B，現(xiàn)用一輕質(zhì)光滑小掛鉤將小球C掛在滑輪PQ之間的水平細(xì)繩的中間位置上，靜止釋放小球C，在小球C下降的某時刻，拉小球C的細(xì)繩與水平方向成角。已知三小球ABC的質(zhì)量均為m，A、B小球始終沒有與P，Q相撞，忽略一切阻力，，，則下列關(guān)于小球C在下降過程中說法正確的個數(shù)為（）

①ABC三小球組成的系統(tǒng)機械能守恒

②小球C重力做功的瞬時功率先變大后變小

③ABC三小球的速度大小的關(guān)系為

④當(dāng)時小球C下降到最低點

A．4個B．3個C．2個D．1個

二、多選題

8．如圖所示，圓環(huán)1固定在某一水平面上，四根不可伸長的相同的輕繩一端系在半徑為r0的圓環(huán)1上，彼此間距相等，繩穿過半徑也為r0的第2個圓環(huán)，另一端同樣地系在半徑為2r0的圓環(huán)3上，三個圓環(huán)都是用粗細(xì)、材料相同的金屬絲制作的，不計一切摩擦，整個系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，則（）

A．圓環(huán)3受四個力的作用處于平衡狀態(tài)

B．圓環(huán)3受五個力的作用處于平衡狀態(tài)

C．第2個圓環(huán)中心與第3個圓環(huán)中心之間的距離為

D．第2個圓環(huán)中心與第3個圓環(huán)中心之間的距離為

9．物塊以速度v0=6m/s從A點沿水平方向沖上長為2m的傳送帶，并沿水平傳送帶向右滑到B點后水平拋出，落到地面上的P點，如圖甲所示。平拋運動的水平距離記為x，規(guī)定向右為速度正方向。在一定的情況下，改變傳送帶的速度v，得到x-v關(guān)系圖像如圖乙所示。已知g=10m/s2，下列說法正確的是（）

A．當(dāng)傳送帶速度為0時，物塊到達(dá)B點的速度為4m/s

B．傳送帶平面到地面的高度為0.8m

C．物塊與傳送帶間動摩擦因數(shù)為0.5

D．如果傳送帶向左傳送，其x-v圖像為虛線c

10．某糧庫設(shè)計的運糧裝置如圖，連接糧車和配重的纜繩與斜面平行，斜面傾角為，糧車和配重的質(zhì)量均為m，每次從高處向下運送的糧食質(zhì)量為M，糧車由靜止下滑L后遇到彈簧的自由端，繼續(xù)向下運動s速度減為0，同時鎖定彈簧和糧車。卸糧后，解開鎖定，糧車剛好回到斜坡上的初始位置。不計彈簧和纜繩質(zhì)量，糧車所受阻力是車總重量的k倍（含有無糧草兩種情況），且糧車返回過程中，纜繩始終處于拉直狀態(tài)。下列說法正確的是（）

A．糧車能回到起始位置，應(yīng)滿足

B．糧車和糧食下滑過程中減少的重力勢能大于彈簧和配重增加的機械能

C．彈簧的最大彈性勢能

D．彈簧的最大彈性勢能

三、實驗題

11．如圖，物理探究小組運用甲乙裝置研究平拋運動的性質(zhì)。

（1）采用甲裝置研究的是平拋運動在（選填“水平方向的運動”或“豎直方向的運動”）。

（2）采用乙裝置，應(yīng)滿足的條件是。

A．斜槽末端切線水平B．小球每次要從斜槽的同一位置無初速度釋放

C．水平擋板要等間距變化D．盡量選取光滑的斜槽

（3）圖丙是小組成員描繪的小球運動軌跡，是軌跡上選取的三個點，已知方格的邊長均為，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?，則小球平拋的初速度大小為。

12．一學(xué)生小組利用給定的器材驗證機械能守恒定律，步驟如下：

（1）分別測量給定的兩物塊的質(zhì)量，質(zhì)量大的為物塊1，其質(zhì)量記為；質(zhì)量小的為物塊2，其質(zhì)量記為；

（2）按圖（a）所示組裝器材：物塊1、2由跨過輕質(zhì)定滑輪的細(xì)繩連接：物塊2下端與打點計時器紙帶相連，初始時，托住物塊1，兩物塊保持靜止，且紙帶豎直繃緊，打點計時器所用的交流電源頻率為，相鄰兩次打點的時間間隔記為。

（3）接通打點計時器的電源，釋放物塊1，兩物塊開始運動，打出的紙帶中的一段經(jīng)整理后如圖（b）所示，每兩個相鄰的點之間還有4個打出的點未畫出，將相鄰點的間距依次記為和，測量并記下它們的大??；

（4）利用上述表示各物理量的符號和重力加速度的大小g完成下列填空：在打出圖（b）中B點時，物塊的運動速度大小為；從打出B點到打出E點，系統(tǒng)動能增加量為，系統(tǒng)的重力勢減少量為；

（5）該小組的實測數(shù)據(jù)為，，，，，，，取，則J，J，兩者的相對偏差，如果，則可認(rèn)為本實驗驗證了機械能守恒定律。（結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）

（6）寫出一條本實驗產(chǎn)生實驗誤差的原因：。

四、解答題

13．甲、乙兩輛玩具車在同一水平軌道上沿同一方向運動，乙車在前，以2m/s2的加速度做勻減速直線運動，甲車在后，以4m/s2的加速度做勻加速直線運動。某時刻兩車相距10m，甲的速度為2m/s，乙的速度為12m/s，已知甲車能達(dá)到的最大速度為6m/s，之后維持勻速運動。從該時刻計時，

（1）經(jīng)多長時間甲、乙相距最遠(yuǎn)，最遠(yuǎn)距離是多少？

（2）經(jīng)多長時間甲、乙相遇？

14．如圖所示為一彈射游戲裝置，由安裝在水平軌道AB左側(cè)的彈射器、半圓軌道CDE、水平軌道EF、四分之一圓弧軌道FO4、IO2、對稱圓弧軌道GO4、HO2等組成。CDE半徑r1=0.9m，EF長度L=4.5m，F(xiàn)O4、IO2半徑r2=0.6m，GO4、HO2半徑r3=0.3m、圓心角θ=37°。C點略高于B點且在同一豎直線上，其余各段軌道平滑連接?？梢暈橘|(zhì)點的滑塊質(zhì)量m=1kg，鎖定在彈射器上的A點，解除鎖定后滑塊在水平軌道AB上運動了l=0.2m，從B點貼著C點進(jìn)入半圓軌道，滑塊在C點對半圓軌道的壓力恰好為零。除水平軌道AB、EF外其余軌道均光滑，滑塊與水平軌道AB間的動摩擦因素μ1=0.2，sin37=0.6，cos37=0.8。求：

（1）彈射器的彈性勢能Ep；

（2）若滑塊從G點飛出后從H點進(jìn)入軌道，滑塊在G點速度vG的大?。?/p>

（3）若滑塊在運動過程中不脫離軌道且經(jīng)過了F點，滑塊與水平軌道EF的動摩擦因數(shù)μ的范圍。

15．如圖甲所示，質(zhì)量m1=1kg的小物塊A靜止在一質(zhì)量m2=0.5kg的足夠長的木板B的左端。當(dāng)小物塊A受到一個水平向右的外力F作用時，測得A與B間摩擦力f隨外力F的變化關(guān)系如圖乙所示?，F(xiàn)對小物塊A施加水平向右的拉力F=15N，作用2s后撤去。重力加速度取g=10m/s2，各接觸面間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。求：

（1）物塊A與木板B間的動摩擦因數(shù)μ1和木板B與地面間的動摩擦因數(shù)μ2；

（2）從拉力F開始作用到物塊A和木板B均停止的時間t；

（3）物塊A與木板B之間因摩擦而產(chǎn)生的熱量Q和物塊A對木板B做的功。

參考答案：

1．B

【詳解】勻減速至零的直線運動可以逆向視為初速度為零的勻加速直線運動。最后2s內(nèi)，由

解得

最初2s內(nèi)，由

解得

由

解得

t=5s

故選B。

2．A

【詳解】BCD．物塊的向心加速度沿水平方向，加速度大小為

設(shè)斜劈傾角為，對物塊沿方向有

垂直方向有

可得

斜劈轉(zhuǎn)動的角速度緩慢增大，加速度增大，故摩擦力增大，支持力減小，故BCD錯誤；

A．斜劈對物塊的作用力豎直方向的分力

保持不變；水平方向分力為

當(dāng)角速度增大，加速度增大，可得水平方向分力增大，合力增大，故A正確。

故選A。

3．D

【詳解】A．設(shè)球1從A點運動到D點的時間為t，球1在豎直方向上做自由落體運動，則

根據(jù)運動的對稱性可知球2從A點運動到D點的時間為3t，選項A錯誤；

B．球1和球2在水平方向上都做勻速直線運動，且球1和球2的水平位移相等，則

選項B錯誤；

CD．球1落在D點時速度方向與豎直方向的夾角的正切值

球2落在D點時速度方向與豎直方向的夾角的正切值

而

則

選項D正確；結(jié)合數(shù)學(xué)知識可知，選項C錯誤。

故選D。

4．C

【詳解】A．設(shè)橡皮條的拉力大小為T，對C有

2Tcos30°=F

可知

T=F

若F′沿水平方向，小環(huán)只受橡皮條的拉力和F′，由平衡條件知

F′=T=F

A錯誤；

B．若F′沿豎直方向，則有

F′=Ttan30°=F

B錯誤；

CD．作出小環(huán)的受力圖，如圖所示

由幾何知識知，當(dāng)F′⊥N時，F(xiàn)′有最小值，且最小值為

Fmin′=Tsin30°=F

C正確；

D．根據(jù)平行四邊形定則可知F′無最大值，D錯誤。

故選C。

5．A

【詳解】ABC．兩物塊A和B隨著細(xì)桿轉(zhuǎn)動時，合外力提供向心力，則有

又B的半徑比A的半徑大，所以B所需向心力大，又因為細(xì)線拉力相等，所以當(dāng)細(xì)桿轉(zhuǎn)速加快到兩物塊剛好要發(fā)生滑動時，B的靜摩擦力方向指向圓心，A的最大靜摩擦力方向指向圓外，有相對細(xì)桿沿半徑指向圓內(nèi)的運動趨勢，根據(jù)牛頓第二定律得

，

解得

，

故A正確，BC錯誤；

D．燒斷細(xì)線瞬間A所需向心力為

B所需向心力為

此時燒斷細(xì)線，A、B所受最大靜摩擦力均不足以提供向心力，則A、B均做離心運動，故D錯誤.。

故選A。

6．D

【詳解】AB．天體繞黑洞運動時，有

＝m2r

解得

M＝

選項A、B錯誤；

CD．黑洞的逃逸速度不小于光速，則有

≥c

解得

R≤＝

選項C錯誤，D正確。

故選D。

7．A

【詳解】①忽略一切阻力，ABC三小球組成的系統(tǒng)，機械能沒有向其他形式能量轉(zhuǎn)化，機械能守恒。①正確；

②小球C在下降過程中，小球C速度先增大后減小，由

可知，小球C重力做功的瞬時功率先變大后變小。②正確；

③由小球C速度分解如圖所示

由對稱性可知，又

得

③正確；

④設(shè)滑輪PQ之間的水平細(xì)繩的長度為，小球C下降到最低點時，下降的高度為，滑輪與小球C之間長度為，如圖所示

小球C下降到最低點過程中，三球組成的系統(tǒng)機械能守恒

又

解得

此時

得

④正確。

說法正確的個數(shù)為4個。

故選A。

8．BD

【詳解】AB．圓環(huán)3受四根繩子的拉力和自身的重力，處于靜止?fàn)顟B(tài)，故圓環(huán)3受五個力的作用處于平衡狀態(tài)，故A錯誤，B正確；

CD．設(shè)金屬絲橫截面積為S，密度為，環(huán)2質(zhì)量為m，每根繩子上力大小為F，環(huán)2、3中間的距離為h，則有

而，所以

不計一切摩擦，故每根輕繩沿其整個長度上的彈力大小是相同的，對環(huán)2、3整體有

所以每根輕繩彈力大小為

對2、3環(huán)受力分析，每根繩子的拉力大小為F，1、2間的繩子處于豎直狀態(tài)。假設(shè)2、3間的繩與豎直方向的夾角為，正視圖如圖所示

對環(huán)3受力分析得

解得

根據(jù)幾何關(guān)系得

解得

故D正確，C錯誤。

故選BD。

9．ABC

【詳解】A．當(dāng)傳送帶的速度大于4m/s時，物塊平拋的水平位移發(fā)生變化，說明傳送帶速度小于4m/s時，物塊勻減速運動規(guī)律不變，即當(dāng)傳送帶速度為0時，物塊到達(dá)B點的速度為4m/s，故A正確；

B．根據(jù)

，

物塊到達(dá)B點的速度為4m/s，得

，

故B正確；

C．當(dāng)傳送帶速度小于等于4m/s時，根據(jù)牛頓第二定律

又

其中，，得

故C正確；

D．如果傳送帶向左傳送，物塊所受滑動摩擦力向左，與傳送帶速度小于等于4m/s情況相同，不為虛線c，故D錯誤。

故選ABC。

10．BD

【詳解】ACD．向下運送糧食由能量守恒可得

解得

向上回到起始位置過程由能量守恒可得

解得

糧車能回到起始位置，應(yīng)滿足

故AC錯誤，D正確。

B．糧車和糧食下滑過程中減少的重力勢能轉(zhuǎn)化為彈簧和配重增加的機械能加上克服阻力做功產(chǎn)生的內(nèi)能，故B正確；

故選BD。

11．豎直方向的運動AB/BA

【詳解】（1）[1]甲裝置驗證的是平拋的小球在豎直方向的運動和自由落體的小球運動規(guī)律相同，故甲裝置研究的是平拋運動在豎直方向的運動；

（2）[2]A．斜槽末端切線水平是為了小球能夠水平拋出，故A正確；

B．小球每次要從斜槽的同一位置無初速度釋放，是為了小球每次平拋的初速度相同，故B正確；

C．水平擋板不需要等間距變化，故C錯誤；

D．斜槽的光滑程度對實驗沒有影響，故D錯誤。

故選AB。

（3）[3]設(shè)到和到的時間間隔為，小球在水平方向做勻速直線運動，有

在豎直方向做勻加速直線運動，有

解得

12．0.0560.0571.8繩與輪、打點計時器與紙帶有摩擦消耗掉一定能量，繩子、紙帶動能勢能變化沒有計入，等

【詳解】（4）[1]根據(jù)勻變速運動規(guī)律可知打下計數(shù)點B時的速度等于A和C之間的平均速度，則

[2]根據(jù)勻變速運動規(guī)律可知打下計數(shù)點E時的速度等于D和F之間的平均速度，則

故系統(tǒng)動能的增加量為

[3]物塊1下降的高度等于物塊2上升的高度為

系統(tǒng)的重力勢能減少量為

（5）[4]帶入實測數(shù)據(jù)得系統(tǒng)動能的增加量為

[5]系統(tǒng)重力勢能的減小量為

[6]兩者的相對偏差為

（6）[7]繩與輪、打點計時器與紙帶有摩擦消耗掉一定能量，繩子、紙帶動能勢能變化沒有計入，等等。

13．（1）3s，xm=21m；（2）t=8s

【詳解】（1）甲車勻加速的時間為t1，位移為x1，則

從開始到甲乙共速需要的時間為t2

乙車位移

甲車位移

最遠(yuǎn)距離

xm=L＋x乙－x甲

解得

xm=21m

（2）共速后經(jīng)時間乙車停止運動，則

時間內(nèi)甲車位移

乙車位移

乙車停止運動時兩車距離

乙車停止運動后經(jīng)時間兩車相遇

相遇需要的時間為

解得

14．（1）；（2）；（3）

【詳解】（1）對滑塊在C點，