2023-2024學年河北省石家莊市新樂市第一中學高三上學期第一次月考物理試題（解析版）

石家莊市新樂市第一中學2023-2024學年高三上學期第一次月考物理試題一、選擇題（1-7單選，每題4分，8-10多選，每題全對6分，部分對2分）1.如圖所示，A、B兩個三角形物塊疊放在水平面上并處于靜止狀態(tài)。物塊A所受力的個數(shù)為（）A.2 B.3 C.4 D.5【答案】C【解析】【詳解】對AB整體受力分析，AB處于靜止狀態(tài)，可知地面對A有支持力的作用，地面對A無摩擦力的作用；對B受力分析，B處于靜止狀態(tài)可知B受到重力、A對B的支持力和A對B的摩擦力，則可知A受到B對A的壓力和B對A的摩擦力，綜上所述，A受到4個力的作用，分別為地面對A的支持力、B對A的壓力和B對A的摩擦力以及重力。故選C。2.將小球以10m/s的初速度從地面豎直向上拋出，取地面為零勢能面，小球在上升過程中的動能Ek、重力勢能Ep與上升高度h間的關(guān)系分別如圖中兩直線所示．取g＝10m/s2，下列說法正確的是()A.小球的質(zhì)量為0.2kgB.小球受到的阻力(不包括重力)大小為0.2NC.小球動能與重力勢能相等時的高度為D.小球上升到2m時，動能與重力勢能之差為0.5J【答案】D【解析】【詳解】A．在最高點得故A錯誤；B．由除重力以外其他力做功可知E為機械能，解得故B錯誤；C．設(shè)小球動能和重力勢能相等時的高度為H，此時有由動能定理得故C錯誤；D．由圖可知，在處，小球的重力勢能是動能是所以小球上升到2m時，動能與重力勢能之差為故D正確。故選D。3.關(guān)于下列四幅圖的說法正確的是（）A.如圖甲，重物P在垂直于豎直墻面的F作用下靜止，如果增大F，那么P受到的摩擦力也增大B.如圖乙，A、B、C、D將圓形軌道四等分，則質(zhì)點沿圓軌道從A到B的位移與從C到D的位移相同C.如圖丙，質(zhì)點受三個共點力，只改變各力的大小，方向保持不變，它們的合力不可能為零D.如圖丁，勁度系數(shù)為100N/m的輕彈簧懸掛一個物體，靜止時彈簧長度為15cm，彈簧彈力為15N【答案】C【解析】【詳解】A．如圖甲，重物P在垂直于豎直墻面的F作用下靜止，豎直方向重力與摩擦力二力平衡，如果增大F，P受到的摩擦力不變，故A錯誤；B．位移是矢量，質(zhì)點沿圓軌道從A到B的位移與從C到D的位移不相同，故B錯誤；C．無論改變哪個力大小，根據(jù)平行四邊形定則可知都不能使得它們的合力為零，故C正確；D．由于彈簧的形變量未知，無法計算彈簧彈力，故D錯誤；故選C。4.如圖所示為蹦極運動的示意圖，彈性繩的一端固定在O點，另一端和運動員相連，運動員從O點自由下落，至B點彈性繩自然伸長，經(jīng)過合力為零的C點到達最低點D，然后彈起，整個過程中忽略空氣阻力，分析這一過程，下列表述正確的是（）①經(jīng)過B點時，運動員的速率最大②經(jīng)過C點時，運動員的速率最大③從C點到D點，運動員的加速度增大④從C點到D點，運動員的速度先增大后減小A.①③ B.②③ C.①④ D.②④【答案】B【解析】【詳解】運動員的下落過程，從到過程做自由落體運動；從到過程，重力大于彈性繩的彈力，隨著彈性繩彈力的增大，運動員做加速度逐漸減小的加速運動；點加速度為零，速度最大；從到過程，彈性繩的彈力大于重力，加速度方向向上，隨著彈性繩彈力的增大，運動員做加速度增大的減速運動，點速度為零。故選B。5.“轉(zhuǎn)碟”是傳統(tǒng)的雜技項目，如圖所示，質(zhì)量為的發(fā)光物體（可看作質(zhì)點）放在半徑為的碟子邊緣，雜技演員用桿頂住碟子中心，使發(fā)光物體隨碟子一起在水平面內(nèi)繞點轉(zhuǎn)動，角速度從0增大至的過程中，發(fā)光物體始終相對碟子靜止。已知發(fā)光物體與碟子間的動摩擦因數(shù)為、重力加速度為，此過程發(fā)光物體所受的摩擦力（）A.方向始終指向點 B.大小始終為C.做功為 D.做功為【答案】D【解析】【詳解】A．角速度從0增大至的過程中，發(fā)光物體的線速度逐漸增大，可知發(fā)光物體有半徑切向加速度，摩擦力為發(fā)光物體的合力，提供發(fā)光物體切向加速度和向心加速度，可知摩擦力方向不是始終指向A點，故A錯誤；B．角速度從0增大至的過程中，發(fā)光物體未發(fā)生滑移，所受摩擦力小于等于最大靜摩擦力，發(fā)光物體做圓周運動所需的向心力在增大，半徑切線方向的合力在變化，故發(fā)光物體所受摩擦力大小不是始終為，故B錯誤；CD．根據(jù)動能定理有摩擦力做功為故C錯誤，D正確。故選D。6.如圖，可視為質(zhì)點小球A、B用不可伸長的細軟輕線連接，跨過固定在地面上、半徑為R的光滑圓柱，A的質(zhì)量為B的兩倍．當B位于地面時，A恰與圓柱軸心等高．將A由靜止釋放，B上升的最大高度是（）A.2R B.5R/3 C.4R/3 D.2R/3【答案】C【解析】【詳解】當A下落至地面時，B恰好上升到與圓心等高位置，這個過程中機械能守恒，即：，接下來，B物體做豎直上拋運動，再上升的高度兩式聯(lián)立得h=這樣B上升的最大高度H=h+R=4R/37.一輛汽車由靜止開始沿平直公路行駛，汽車所受牽引力F隨時間t變化關(guān)系圖線如圖所示，若汽車的質(zhì)量為，阻力恒定，汽車的最大功率恒定，則以下說法正確的是（）A.汽車的最大功率為B.汽車勻加速運動階段的加速度為4m/s2C.汽車先做勻加速運動，然后再做勻速直線運動D.汽車從靜止開始運動26s內(nèi)位移是330m【答案】D【解析】【詳解】B．由上述分析可知，4s末汽車的功率達到最大值，26s末汽車的速度達到最大值，汽車達到最大值時處于平衡狀態(tài)牽引力等于阻力，所以阻力為前4s內(nèi)的汽車牽引力為由牛頓第二定律可知代入可知故B錯誤；A．4s末汽車的速度為解得最大功率為解得故A錯誤；C．由圖像可知，汽車前4s內(nèi)牽引力不變，汽車做勻加速直線運動，4~26s內(nèi)牽引力逐漸減小，加速度逐漸減小，小車做變加速直線運動，故C錯誤；D．前4s內(nèi)位移解得汽車在4~26s內(nèi)的位移為x2,由動能定理可得所用時間為26s時速度為聯(lián)立代入數(shù)據(jù)可得汽車總位移為故D正確故選D?！军c睛】解決本題的關(guān)鍵在于從圖像中分析汽車的受力情況和運動情況，要掌握牽引力功率公式進行求解。8.“嫦娥五號”探測器著落月球前的運動軌道示意圖如圖所示，“嫦娥五號”沿軌道Ⅰ運動到P點時點火減速，之后沿軌道Ⅱ運動，再次運動到P點時點火減速，之后沿近月（到月球表面的距離不計）軌道Ⅲ運動。月球的半徑為R，軌道Ⅱ上的遠月點a到月心的距離為，“嫦娥五號”在軌道Ⅱ上運行的周期為，引力常量為G。下列說法正確的是（）A.月球的質(zhì)量為B.月球的質(zhì)量為C.月球表面的重力加速度大小為D.月球表面的重力加速度大小為【答案】AC【解析】【詳解】AB．根據(jù)題意，設(shè)月球的質(zhì)量為、“嫦娥五號”探測器的質(zhì)量為，在軌道Ⅲ運動時的周期為，由萬有引力提供向心力有由開普勒第三定律有聯(lián)立解得故B錯誤A正確；CD．設(shè)月球表面的物體的質(zhì)量為，月球表面的重力加速度大小為，則有解得故D錯誤C正確。故選AC。9.如圖所示，質(zhì)量為m的小球穿在半徑為R光滑的圓環(huán)上，可以沿圓環(huán)自由滑動，連接小球的輕質(zhì)彈簧另一端固定在圓環(huán)的最高點．現(xiàn)將小球從圓環(huán)的水平直徑右端B點靜止釋放，此時彈簧處于自然長度．當小球運動至圓環(huán)最低點C時速度為υ，此時小球與圓環(huán)之間沒有彈力．運動過程中彈簧始終處在彈性限度內(nèi)，則下面判斷正確的是（）A.小球在B點的加速度大小為g，方向豎直向下B.該過程中小球的機械能守恒C.在C點彈簧的彈性勢能等于D.該過程中小球重力做的功等于其動能的增量【答案】AC【解析】【詳解】小球在B點，速度為零，只受重力，故加速度等于g，方向豎直向下，故A正確；對整個過程中，彈簧與小球的系統(tǒng)的機械能守恒，小球的機械能不守恒，故B錯誤；對彈簧和小球系統(tǒng)由機械能守恒得，mgR=mv2+EP，則在C點彈簧的彈性勢能等于mgR-mv2，故C正確；D錯誤；故選AC．10.2019年6月，習近平總書記對垃圾分類工作做出重要指示，全國地級及以上城市全面啟動生活垃圾分類工作。在垃圾分類中經(jīng)常使用傳送帶進行分揀，如圖所示、傳動帶的長度是4m，與水平面間的夾角為30°，在電動機的帶動下以的速度順時針勻速轉(zhuǎn)動，現(xiàn)將一質(zhì)量的物體（可視為質(zhì)點）輕放在傳送帶的最低點，已知物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)，g取，則從傳送帶將物體從最低點傳送到最高點的過程中（）A.物體動能的增量是B.物體重力勢能的增量是C.物體和皮帶由于摩擦產(chǎn)生的熱量為D.由于傳送物體電動機多消耗的電能為【答案】BC【解析】【分析】【詳解】A．小物體剛放到B點時，受到的滑動摩擦力沿傳送帶向上，由于μ>tan30°，物體做勻加速直線運動，此時假設(shè)小物體能與傳送帶達到相同的速度，則小物體加速上滑的位移為假設(shè)成立。物體與傳送帶達到相同速度后，將向上勻速運動，到達A點時速度仍為，所以物體的動能增加量為故A錯誤；B．小物體重力勢能增量為故B正確；C．小物體加速運動的時間在相對滑動時，有則小物體與傳送帶間因摩擦產(chǎn)生的熱量為故C正確；D．由功能關(guān)系可知，電動機做的功等于小物體增加的機械能和因摩擦而產(chǎn)生的熱量，則故D錯誤。故選BC。二、實驗題11.某同學用如圖所示裝置做“驗證機械能守恒定律”的實驗時，所用交流電源的頻率為50Hz，得到如圖所示的紙帶。選取紙帶上打出的連續(xù)五個點A、B、C、D、E，測出A點距起點O的距離為s0=19.00cm，點A、C間的距離為s1=8.36cm，點C、E間的距離為s2=9.88cm，g取9.8m/s2，測得重物的質(zhì)量為m=1kg。（1）下列做法正確的有___________。A.圖中兩限位孔必須在同一豎直線上B.實驗前，手應(yīng)提住紙帶上端，使紙帶豎直C.實驗時，先放開紙帶，再接通打點計時器的電源D.數(shù)據(jù)處理時，應(yīng)選擇紙帶上距離較近的兩點作為初、末位置（2）如圖所示，選取O、C兩點為初、末位置驗證機械能守恒定律，重物減少的重力勢能是___________J，打下C點時重物的速度大小是___________m/s。（結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）（3）根據(jù)紙帶算出打下各點時重物的速度v，量出下落距離s，則以為縱坐標、以s為橫坐標畫出的圖像應(yīng)是下面的___________。【答案】①.AB②.2.68③.2.28④.C【解析】【分析】【詳解】(1)[1]題圖中兩限位孔必須在同一豎直線上，故A正確；實驗前，手應(yīng)提住紙帶上端，并使紙帶豎直，減小紙帶與打點計時器限位孔之間的摩擦，故B正確；開始記錄時，應(yīng)先給打點計時器通電打點，然后再釋放重物，讓它帶著紙帶一同落下，如果先放開紙帶讓重物下落，再接通打點計時器的電源，由于重物運動較快，不利于數(shù)據(jù)的采集和處理，會對實驗產(chǎn)生較大的誤差，故C錯誤；數(shù)據(jù)處理時，應(yīng)選擇紙帶上距離較遠的兩點作為初、末位置，以減小測量的誤差，故D錯誤。(2)[2]重物減少的重力勢能為[3]打下C點時重物的速度(3)[4]在驗證機械能守恒定律的實驗中，有則有g(shù)是常數(shù)，所以圖線為過原點的傾斜直線，故ABD錯誤，C正確。故選C12.某同學利用三個完全相同彈簧測力計完成了平行四邊形定則的驗證，將彈簧測力計丙固定在水平面上，然后將彈簧測力計甲、乙掛在細繩套上。某次實驗時，將彈簧測力計甲、乙沿水平將結(jié)點拉至圖中的O點，彈簧測力計甲和丙垂直，彈簧測力計甲和乙的夾角大小為120°，彈簧測力計甲、乙的讀數(shù)分別為2.0N、4.0N，則彈簧測力計丙的讀數(shù)約為______N；如果保持彈簧測力計甲、丙垂直，將彈簧測力計乙順時針轉(zhuǎn)過一個小角度且保持彈簧測力計丙的示數(shù)不變，則彈簧測力計甲的讀數(shù)將______，彈簧測力計乙的讀數(shù)將______（填“變大”、“不變”或“變小”）；在該次操作時用刻度尺測量了彈簧測力計乙4.0N的刻度線到0刻度線的距離為8.0cm，則彈簧測力計中彈簧的勁度系數(shù)為______N/m。（、結(jié)果均保留一位小數(shù)）【答案】①.3.5②.變?、?變小④.50.0【解析】【詳解】[1]如下圖所示F為彈簧測力計甲、乙的合力，則由幾何關(guān)系可知[2][3]保持彈簧測力計甲、丙垂直，且保持彈簧測力計丙的示數(shù)不變，則說明彈簧測力計甲、乙的合力保持不變，將彈簧測力計乙順時針轉(zhuǎn)過一個小角度，如下圖所示，則彈簧測力計甲的讀數(shù)變小，彈簧測力計乙的示數(shù)變??；[4]彈簧測力計乙4.0N的刻度線到0刻度線的距離為8.0cm，則說明彈簧測力計乙的伸長量為8cm，則彈簧測力計中彈簧的勁度系數(shù)為三、應(yīng)用題13.《地球脈動2》是BBC制作的大型記錄片，該片為了環(huán)保采用熱氣球進行拍攝．若氣球在空中停留一段時間后，攝影師扔掉一些壓艙物使氣球豎直向上做勻加速運動．假設(shè)此過程中氣球所受空氣阻力與停留階段相等，攝影師在4s時間內(nèi)發(fā)現(xiàn)氣球上升了4m；然后保持質(zhì)量不變，通過減小空氣作用力使氣球速度在上升2m過程中隨時間均勻減小到零．已知氣球、座艙、壓艙物、攝影器材和人員的總質(zhì)量為1050kg，重力加速度g取10m/s2，求：(1)勻加速階段的加速度大?。?2)扔掉的壓艙物質(zhì)量；(3)氣球速度均勻減小過程中所受空氣作用力的大?。敬鸢浮浚?）0.5m/s2（2）50kg（3）9000N【解析】【詳解】試題分析：根據(jù)位移時間公式求得勻加速階段的加速度；在加速階段，根據(jù)牛頓第二定律即可求得拋掉的物體質(zhì)量；利用速度位移公式求得減速時的加速度，在根據(jù)牛頓第二定律求得減速階段所受的阻力．（1）由位移時間公式：，代入數(shù)據(jù)解得：a=0.5m/s2（2）設(shè)氣球受到空氣的浮力為F，氣球的總質(zhì)量為M，拋掉質(zhì)量為m壓艙物，則氣球整體向上勻加速運動時，由牛頓第二定律可得：

F-（M-m）g=（M-m）a代入數(shù)據(jù)解得：m=50kg（3）氣球4s末的速度為：減速時的加速度為：代入數(shù)據(jù)解得：設(shè)氣球受到空氣的浮力為f，根據(jù)牛頓第二定律可得：代入數(shù)據(jù)解得：點睛：本題主要考查了牛頓第二定律和運動學公式，關(guān)鍵是抓住勻速運動時，浮力等于重力，當質(zhì)量變化時，浮力不變，即可求解．14.如圖所示，有一個可視為質(zhì)點的質(zhì)量為m=1kg的小物塊，從光滑平臺上的A點以v=3m/s的初速度水平拋出，到達C點時，恰好沿C點的切線方向進入固定在水平地面上的光滑圓弧軌道，最后小物塊滑上緊靠軌道末端D點的質(zhì)量為M=3kg的長木板。已知木板上表面與圓弧軌道末端切線相平，木板下表面與水平地面之間光滑，小物塊與長木板間的動摩擦因數(shù)μ=0.3，圓弧軌道的半徑為R=0.5m，C點和圓弧的圓心連線與豎直方向的夾角θ=53°，不計空氣阻力，求：（g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6）（1）A、C兩點的高度差；（2）小物塊剛要到達圓弧軌道末端D點時對軌道的壓力；（3）要使小物塊不滑出長木板，木板的最小長度?！敬鸢浮浚?）0.8m；（2）68N，方向豎直向下；（3）3.625m【解析】【詳解】（1）根據(jù)幾何關(guān)系可知：小物塊在C點速度大小為vC＝＝5m/s豎直分量vyC＝4m/s下落高度h＝＝0.8m（2）小物塊由C到D過程中，由動能定理得代入數(shù)據(jù)解得vD＝m/s小球在D點時由牛頓第二定律得代入數(shù)據(jù)解得FN＝68N由牛頓第三定律得FN′＝FN＝68N方