四川省绵阳市三台中学校2022-2023学年高三上学期第一次月考物理试题 Word版含解析.docx

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四川三台中学2022-2023学年高三上期第一次月考物理试题（满分为110分）一、本大题8个小题。每小题6分，共48分。（每小题给出的四个选项中有的只有一个、有的有多个符合题意，试将满足题意的选项都选出来，选对不全得3分，有错不得分。）1.2019年，我国运动员陈芋汐获得国际泳联世锦赛女子单人10米跳台冠军。某轮比赛中，陈芋汐在跳台上倒立静止，然后下落，前5m完成技术动作，随后5m完成姿态调整。假设整个下落过程近似为自由落体运动，重力加速度大小取10m/s2，则她用于姿态调整的时间约为（　　）A.0.2sB.0.4sC.1.0sD.1.4s【答案】B【解析】【分析】本题考查自由落体运动。【详解】陈芋汐下落的整个过程所用的时间为1.4s下落前5m的过程所用的时间为则陈芋汐用于姿态调整的时间约为故B正确，ACD错误。故选B。2.如图甲所示，用瓦片做屋顶是我国建筑的特色之一。铺设瓦片时，屋顶结构可简化为图乙所示，建筑工人将瓦片轻放在两根相互平行的檩条正中间，若瓦片能静止在檩条上。已知檩条间距离为d，以下说法正确的是（　　） A.减小檩条间的距离d时，瓦片可能会下滑B.减小檩条的倾斜角度时，瓦片与檩条间的弹力变小C.增大檩条间的距离d时，瓦片与檩条间的摩擦力变大D.增大檩条间的距离d时，瓦片与檩条间的弹力变小【答案】A【解析】【详解】A．檩条对瓦片的两个弹力等大，合力等于，当减小檩条间的距离d时，两弹力夹角减小，则弹力减小，最大静摩擦力减小，瓦片可能会下滑，A正确；B．减小檩条的倾斜角度时，则增大，瓦片与檩条间的弹力变大，B错误；CD．增大檩条间的距离d时，两弹力夹角增大，则弹力增大，但摩擦力等于不变，CD错误。故选A。3.一个静止的质点，在0~4s时间内受到力F的作用，力的方向始终在同一直线上，力F随时间t的变化如图所示，则质点（　　）A第2s末速度改变方向B.第2s末位移改变方向C.在0至4s内平均速度为0D.第4s内速度与加速度方向相反【答案】D【解析】【详解】在0~2s时间里，由图可知合力方向不变，所以加速度方向不变，物体一直做加速运动；2s~4s 时间里，合外力方向反向，则加速度方向反向，加速度方向与速度方向相反，物体做减速运动，因为0~2s和2s~4s内加速度大小和方向是对称的，则4s末速度为零，在整个运动过程中的速度方向一直不变，一直向前运动，第4s末位移最大，所以在0至4s内平均速度不为0。故选D。4.凿子是中国传统的木工工具，一凿子两侧面与中心轴线平行，尖端夹角为，当凿子插入木板中后，若用锤子沿中心轴线方向以适当的力F敲打凿子上侧时，凿子仍静止，侧视图如图，此时凿子作用于木板1面、2面、3面的弹力大小分别为、、，忽略凿子重力和摩擦力，下列关系式中正确的是（　　）A.B.C.D.【答案】C【解析】【详解】对凿子受力分析并按图示建立正交坐标系由受力平衡可得，所以可得，ABD错误，C正确；故选C。 5.如题图所示，质量分别为、的两小球通过轻绳乙连接，质量为的小球通过轻绳甲与水平车厢顶连接。当两小球与车厢保持相对静止一起水平向右做匀加速直线运动时，甲、乙两轻绳与竖直方向的夹角分别为、（图中未画出），两小球均可视为质点，不计空气阻力，则（）A.若，则B.若，则C.若，则D.若，则【答案】BD【解析】【详解】将两小球看成整体，设车厢的加速度为，则根据其受力可知对球乙分析可知由此可知，无论和的关系如何，都有。故选BD。6.如图所示，放在固定斜面上的物块以加速度a沿斜面匀加速下滑，若在物块上再施加一竖直向上的恒力F，物块仍然在斜面上运动，则：（　　）A.物块仍以加速度a匀加速下滑B.物块可能匀速下滑C.物块可能将以大于a的加速度匀加速下滑D.物块可能将以小于a的加速度匀加速下滑【答案】BD【解析】 【详解】未加外力F时，物体受重力、支持力和摩擦力，以加速度a沿斜面匀加速下滑，由牛顿第二定律有解得当加了外力F后，物块仍然在斜面上运动，其加速由题意可知＞所以＞若在物块上再施加一竖直向上的恒力F，物块仍然在斜面上运动，外力的大小小于重力的大小，由此可知加速度大小会减小，所以物块可能匀速下滑或可能以小于a的加速度匀加速下滑。故选BD。7.如图所示，三个物块a、b、c质量分别为3m、2m、m，放置于粗糙水平地面上，物块与地面间的动摩擦因数均为μ，物块之间用劲度系数为（ab间）k1、（bc间）k2的轻质弹簧连接。一水平恒力F作用在物块c上，三个物块以相同的加速度一起向右做匀加速直线运动。下列说法正确的是（　　）A.物块c受到的合力等于物块a受到的合力B.弹簧k1和弹簧k2伸长量之比等于C.若撤去F，则撤去F瞬间b的加速度不变、c的加速度向左但大小不变D.若弹簧k1突然断裂，在断裂瞬间，c的加速度不变【答案】BD【解析】【详解】A．由于a、b、c三个物体加速度相同，根据牛顿第二定律，a、c两个物体质量不同，所以所受的合力不相等，A错误B．将a、b、c三个物体作为整体，根据牛顿第二定律 单独研究a物体，根据牛顿第二定律联立得将a、b两个物体作为整体，根据牛顿第二定律可得因此故B正确；C．若撤去F，由于弹簧不能发生突变，所以撤去F瞬间b的加速度不变、而c的加速度方向向左但大小发生变化，故C错误；D．若弹簧k1突然断裂，在断裂瞬间，c所受的各个力没有发生变化，所以加速度也不变D正确。故选BD。8.水平地面上有一质量为的长木板，木板的左端上有一质量为的物块，如图（a）所示。用水平向右的拉力F作用在物块上，F随时间t的变化关系如图（b）所示，其中、分别为、时刻F的大小。木板的加速度随时间t的变化关系如图（c）所示。已知木板与地面间的动摩擦因数为，物块与木板间的动摩擦因数为，假设最大静摩擦力均与相应的滑动摩擦力相等，重力加速度大小为g。则（　　） A.B.C.D.在时间段物块与木板加速度相等【答案】BCD【解析】【分析】【详解】A．图（c）可知，t1时滑块木板一起刚在从水平滑动，此时滑块与木板相对静止，木板刚要滑动，此时以整体为对象有A错误；BC．图（c）可知，t2滑块与木板刚要发生相对滑动，以整体为对象，根据牛顿第二定律，有以木板为对象，根据牛顿第二定律，有解得BC正确；D．图（c）可知，0~t2这段时间滑块与木板相对静止，所以有相同的加速度，D正确。故选BCD。二、填空题：9. 在“验证力的平行四边形定则”的实验中，用两只弹簧分别钩住绳套，互成一定角度地拉橡皮条，使结点到达某一位置O点静止。（1）某同学认为在此过程中必须注意以下几项，其中正确的是___________。（填入相应的字母）A.两根细绳必须等长B.橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上C.在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行D.两绳的夹角应该为90°（2）此时必须记录的是___________。（填入相应的字母）A.橡皮条的原长B.橡皮条的伸长长度C.橡皮条固定端位置D.O点的位置　E.橡皮条伸长的方向F.两条细绳间的夹角G.两条细绳的方向H.两只弹簧秤读数（3）F表示由平行四边形定则作出的F1与F2的合力；F′表示用一个弹簧秤拉橡皮筋的力，则下图中符合实验事实的是___________。【答案】①.C②.DGH③.A【解析】【详解】（1）[1]A．细线的作用是能显示出力的方向，所以不需要等长，故A错误；B．两细线拉橡皮条时，只需要确保拉到同一点即可，不一定橡皮条在两绳夹角的平分线在同一直线上，故B错误；C．在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行，否则会影响力的大小，故C正确；D．两绳夹角可以是任意角，不一定是90°，故D错误。故选C。（2）[2] 在“验证力的平行四边形定则”的实验中，合力与分力遵循平行四边形定则，所以需要记录力的大小和方向，即两条细绳的方向和两只弹簧秤读数；合力与分力是等效替代关系，所以必须保证同一实验中结点O点的位置要相同，所以需要记录结点O点的位置。故选DGH。（3）[3]该实验中F是由平行四边形法则得出的力，而F′表示用一个弹簧秤拉橡皮筋的力，故F′和OA在同一直线上，而F是F1和F2组成的平行四边形。故选A。10.某同学利用图甲所示的实验装置，探究小车在水平桌面上的运动规律。小车在重物的牵引下开始运动，一段时间后取消重物，小车再运动一段距离停在桌面上（尚未到达滑轮处）。从纸带上便于测量的点开始，每5个点取1个计数点，相邻计数点间的距离如图所示。打点计时器电源的频率为50Hz。①通过分析纸带数据，可判断小车在相邻计数点___________之间某时刻开始减速。②计数点6对应的速度大小为___________m/s。（保留三位有效数字）。③小车在减速运动过程中的加速度的大小为=___________m/s2，若用来计算小车与桌面间的动摩擦因数（g为重力加速度），则动摩擦因数的计算结果比它的真实值___________（填“偏大”或“偏小”）。【答案】①.6、7②.1.60③.2.00④.偏大【解析】【详解】①[1]从纸带上的数据分析可知在计数点5之前，两点之间的位移逐渐增大，是加速以后，在计数点7之后，两点之间的位移逐渐减小，是减速运动，所以物体在相邻计数点6、7之间某时刻开始减速；②[2]计数点6对应的速度大小为③[3]由纸带数据可知，在计数点7之后，两点之间的位移逐渐减小，是减速运动，其加速度大小为 [4]在减速阶段产生的加速度的力是滑动摩擦力和纸带受到的阻力，所以计算结果比动摩擦因素的真实值偏大。三、计算题：（本题共3小题，共48分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）11.一辆值勤的警车停在公路边，当警员发现从他旁边以10m/s的速度匀速行驶的货车严重超载时，决定前去追赶，经过4s后警车发动起来，并以2.5m/s2的加速度做匀加速运动，但警车的行驶必须控制在90km/h以内。问：（1）警车在追赶货车的过程中，两车间的最大距离是多少；（2）警车发动后要多长时间才能追上货车。【答案】（1）60m；（2）11s【解析】【详解】（1）警车在追赶货车的过程中，当两车速度相等时。它们间的距离最大，设警车发动后经过t1时间两车的速度相等。则所以两车间的最大距离（2）v0=90km/h=25m/s，当警车刚达到最大速度时，运动时间因s货′>s警′，故此时警车尚未赶上货车，且此时两车距离警车达到最大速度后做匀速运动，设再经过Δt时间追赶上货车，则 所以警车发动后要经过t=t2＋Δt=11s才能追上货车12.拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具（如图）．设拖把头的质量为m，拖杆质量可以忽略；拖把头与地板之间的动摩擦因数为常数μ，重力加速度为g，某同学用该拖把在水平地板上拖地时，沿拖杆方向推拖把，拖杆与竖直方向的夹角为θ．（1）若拖把头在地板上匀速移动，求推拖把的力的大小．（2）设能使该拖把在地板上从静止刚好开始运动的水平推力与此时地板对拖把的正压力的比值为λ．已知存在一临界角θ0，若θ≤θ0，则不管沿拖杆方向的推力多大，都不可能使拖把从静止开始运动．求这一临界角的正切tanθ0．【答案】（1）（2）λ【解析】【详解】（1）设该同学沿拖杆方向用大小为F的力推拖把．将推拖把的力沿竖直和水平方向分解，按平衡条件有①②式中N和f分别为地板对拖把的正压力和摩擦力．按摩擦定律有③联立①②③式得④（2）若不管沿拖杆方向用多大的力都不能使拖把从静止开始运动，应有 ⑤这时①式仍满足．联立①⑤式得⑥现考查使上式成立的θ角的取值范围．注意到上式右边总是大于零，且当F无限大时极限为零，有⑦使上式成立的θ角满足，这里θ0是题中所定义的临界角，即当时，不管沿拖杆方向用多大的力都推不动拖把．临界角的正切为⑧【名师点睛】对拖把头受力分析，抓住竖直方向和水平方向合力为零，运用正交分解求出推力F的大小．当推力F的水平分力小于等于最大静摩擦力时，不管沿拖杆方向的推力多大，都不可能使拖把从静止开始运动．结合第1问的结果，得到λ的表达式，采用极限法：当F无限大时的情况求解13.如图所示，粗糙水平地面上，有一长木板A，其长度为L=2.4m，质量为mA=4kg，与地面间的动摩擦因数为µ1=0.3.在其左端有一个物块B，质量为mB=6kg，物块B与长木板A之间的动摩擦因数为µ2=0.6.最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s2，用一水平向右的恒力作用在物块B上。求：（1）当F为40N时，A、B之间的摩擦力为多大？（2）当F为50N时，物块B运动到木板A右端时的速度大小？【答案】（1）34N；（2）5.6m/s【解析】【分析】【详解】(1)当A、B恰好发生相对滑动时，A的最大加速度为解得此时对应的F为临界值，对B受力分析可得 解得F=45N则F大于45N时，两者发生相对滑动，小于等于45N，两者相对静止，之间的摩擦力为静摩擦。当F=40N，整体受力分析解得a共=1m/s2对B受力分析F-f静=mBa共解得f静=34N(2)当F=50N，两者发生相对滑动，A、B之间为滑动摩擦力此时A的加速为B的加速度为设B运动到木板A左端的时间为t，根据位移关系即联立并代入数据解得t=2.4s根据运动学公式可得速度为