2022届吉林省长春市北师大附属学校高三第一次月考物理试题

北师大长春附属学校2021—2022学年度上学期高三年级第一次月考物理试卷一、选择题（共12小题，每小题4分，共48分。1-8题为单项选择，9-12题为多选题。选对但不全的得2分，错选或不选得0分.）1.如图，滑块以初速度v0沿表面粗糙且足够长的固定斜面，从顶端下滑，直至速度为零．对于该运动过程，若用h、s、v、a分别表示滑块的下降高度、位移、速度和加速度的大小，t表示时间，则下列图象最能正确描述这一运动规律的是（）A. B.C D.【答案】B【解析】【详解】CD、由题意知，在下滑的过程中，根据牛顿第二定律可得：，故加速度保持不变，物块做匀减速运动，所以C、D错误；B、根据匀变速运动的规律，可得B正确；A、下降的高度，所以A错误．2.如图所示，由两种材料做成的半球面固定在水平地面上，球右侧面是光滑的，左侧面粗糙，O点为球心，A、B是两个相同的小物块，物块A静止在左侧面上，物块B在图示水平力F作用下静止在右侧面上，A、B处在同一高度，AO、BO与竖直方向的夹角均为θ，则A、B分别对球面的压力大小之比为A.cosθ：1 B.sin2θ：1C.cos2θ：1 D.cos2θ：1【答案】D【解析】【分析】【详解】对A受力分析如图对B受力分析如图联立得故选D。3.甲、乙两辆汽车在平直的高速公路上以相同的速度v0=30m/s一前一后同向匀速行驶．甲车在前且安装有ABS制动系统，乙车在后且没有安装ABS制动系统．正常行驶时，两车间距为100m．某时刻因前方突发状况，两车同时刹车，以此时刻为零时刻，其速度——时间图象如图所示，则()A.两车刹车过程中的平均速度均为15m/sB.甲车的刹车距离大于乙车的刹车距离xC.t=1s时，两车相距最远D.甲、乙两车不会追尾【答案】D【解析】【详解】ABD、根据图象与坐标轴围成的“面积”表示相应时间内的位移，甲车的刹车距离为，乙车的刹车距离为，则有，所以甲、乙两车不会追尾；甲车刹车过程中的平均速度为，乙车刹车过程中的平均速度为，故选项D正确，A、B错误；C、当时，两车速度相等，相距最远，故选项C错误．4.如图所示，光滑的水平地面上有三块木块A、B、C，质量均为m，A、B之间用轻质细绳连接。现用一水平恒力F作用在A上，三者开始一起做匀加速直线运动，此时A、B间细绳的拉力为T，B、C间静摩擦力为f。运动过程中把一块橡皮泥粘在木块A上，系统仍做匀加速直线运动，且B、C之间始终没有相对滑动。稳定后，T和f的变化情况是（）A.T变小，f变小 B.T变大，f应大 C.T变大，f变小 D.T变小，f变大【答案】A【解析】【分析】对整体分析明确加速度的变化，再选择C进行受力分析，由牛顿第二定律可得出物体受到的拉力的变化，再对B物体分析，根据牛顿第二定律可求得摩擦力变化。【详解】粘上橡皮泥以后整体的质量增大，因为F不变，对整体有可知整体的加速度减小，将BC看作一个整体，对整体有由于BC的质量不变，加速度减小，所以绳子的拉力T减小，隔离C，C在水平方向上只受到B给的静摩擦力，有C的质量不变，加速度减小，所以静摩擦力f减小。故选A。5.如图所示，曲线I是一颗绕地球做圆周运动的卫星P轨道的示意图，其半径为R；曲线Ⅱ是一颗绕地球做椭圆运动的卫星Q轨道的示意图，O点为地球球心，AB为椭圆的长轴，两轨道和地心都在同一平面内，已知在两轨道上运动的卫星的周期相等，万有引力常量为G，地球质量为M，下列说法错误的是A.椭圆轨道的长轴长度为2RB.卫星P在I轨道的速率为v0，卫星Q在Ⅱ轨道B点的速率为vB，则v0>vBC.卫星P在I轨道的加速度大小为a0，卫星Q在Ⅱ轨道A点加速度大小为aA，则a0<aAD.卫星P在I轨道上受到的地球引力与卫星Q在Ⅱ轨道上经过两轨道交点时受到的地球引力大小相等【答案】D【解析】【详解】A．开普勒第三定律可得：，因为周期相等，所以半长轴相等，圆轨道可以看成长半轴、短半轴都为椭圆，故，即椭圆轨道的长轴的长度为．故A正确，不符合题意．B．根据万有引力提供向心力可得：解得：由此可知轨道半径越大，线速度越小；设卫星以为半径做圆周运动的速度为，那么：又卫星Ⅱ在B点做向心运动，所以有：综上有：故B正确，不符合题意．C．卫星运动过程中只受到万有引力的作用，有：所以加速度为又有，所以：故C正确，不符合题意．D．由于不知道两卫星质量关系，所以万有引力关系不确定．故D错误，符合题意．6.如图所示，套在竖直细杆上的轻环A由跨过定滑轮的不可伸长的轻绳与重物B相连，施加外力让A沿杆以速度v匀速上升，从图中M位置上升至与定滑轮的连线处于水平N位置，已知AO与竖直杆成θ角，则（）A.刚开始时B的速度为B.A匀速上升时，重物B也匀速下降C.重物B下降过程，绳对B的拉力大于B的重力D.A运动到位置N时，B的速度最大【答案】C【解析】【详解】A.对于A，它的速度如图中标出的v，这个速度看成是A的合速度，其分速度分别是，其中就是B的速率（同一根绳子，大小相同），故刚开始上升时B的速度，故A不符合题意；B.由于A匀速上升，在增大，所以在减小，故B不符合题意；C.B做减速运动，处于超重状态，绳对B的拉力大于B的重力，故C符合题意；D.当运动至定滑轮的连线处于水平位置时，所以，故D不符合题意．7.如图所示，将质量分别为M、m物块和小球通过轻绳固定，并跨过两个水平固定的定滑轮（滑轮光滑且较小），物块放在水平放置的压力传感器上．已知压力传感器能测量物体对其正压力的大小．现将小球从偏离竖直方向θ=60°的角度处由静止释放，小球摆到最低点时，压力传感器示数为0，滑轮O到小球间细线长度为l=0.5m，重力加速度为g=10m/s2，则下列说法正确的是()A.从小球释放到摆到最低点的过程中重力的功率一直增大B.小球释放瞬间的瞬时加速度大小为gtanθC.小球摆到最低点时绳对小球拉力等于小球重力D.物块和小球的质量比M/m=2：1【答案】D【解析】【详解】A、当小球释放时，v0=0，重力功率P=0最低点时速度方向与重力方向垂直，由得：，所以重力的功率先增大后减小；A错误．B、小球释放瞬间，，，B错误．C、，小球摆到最低点时绳对小球拉力大于小球重力，C错误．D、从释放到最低点，由动能定理可得，在最低位置时，压力传感器示数为0，即绳的拉力T′=Mg，又由牛顿第二定律可得：联立解得：M=2m，D正确．故选D8.如图所示，光滑水平面AB与竖直面上的半圆形固定轨道在B点衔接，轨道半径为R，BC为直径，一可看成质点、质量为m的物块在A点处压缩一轻质弹簧(物块与弹簧不拴接)，释放物块，物块被弹簧弹出后，经过半圆形轨道B点时瞬间对轨道的压力变为其重力的7倍，之后向上运动恰能通过半圆轨道的最高点C，重力加速度大小为g，不计空气阻力，则（）A.物块经过B点时的速度大小为B.刚开始时被压缩弹簧的弹性势能为3.5mgRC.物块从B点到C点克服阻力所做的功为D.若刚开始时被压缩弹簧的弹性势能变为原来的2倍，物块到达C点的动能为【答案】C【解析】【详解】A.在B点由向心力公式可知：解得：故A项不符合题意；B.由机械能守恒定律得：刚开始时被压缩弹簧的弹性势能故B项不符合题意；C.恰能通过半圆轨道的最高点C，物体经过C点的速度由B点运动C点，由动能定理得：解得故C项符合题意；D.若刚开始时被压缩弹簧的弹性势能变为原来的2倍，因为在半圆轨道运动时，速度变大，压力变大，摩擦力变大．所以，由功能原理得解得：物块到达C点的动能故D项不符合题意．9.如图所示，在斜面顶端a处以速度va水平抛出一小球，经过时间ta恰好落在斜面底端P处；今在P点正上方与a等高的b处以速度vb水平抛出另一小球，经过时间tb恰好落在斜面的中点Q处，若不计空气阻力，下列关系式正确的是（）A.va=2vb B.vavb C.ta=2tb D.tatb【答案】BD【解析】【详解】b球落在斜面的中点，知a、b两球下降的高度之比为2：1，根据知则时间之比为因为a、b两球水平位移之比为2：1，则故BD正确，AC错误。故选BD。10.如图所示，质量为M的电梯底板上放置一质量为m的物体，钢索拉着电梯由静止开始向上做加速运动，当上升高度为H时，速度达到v，不计空气阻力，则A.物体所受合力做的功等于B.底板对物体的支持力做的功等于C.钢索的拉力做的功等于D.钢索的拉力、电梯的重力及物体对底板的压力对电梯M做的总功等于【答案】BD【解析】【详解】AB.对物体,应用动能定理得：合力对物体做的功等于动能的增量，，，故A错误，B正确；C.根据能原理可知,钢索的拉力做的功等于电梯和物体的机械能增加量,为，故C错误；D.对电梯,根据动能定理知：合力对电梯M做的功等于电梯的动能的变化,即有钢索的拉力、电梯的重力及物体对底板的压力对电梯M做的总功等于，故D正确．故选BD．11.机场使用的货物安检装置如图所示，绷劲的传送带始终保持v=1m/s的恒定速率运动，AB为传送带水平部分且长度L=2m，现有一质量为m=1kg的背包（可视为质点）无初速度的放在水平传送带的A端，可从B端沿斜面滑到地面．已知背包与传送带的动摩擦因数μ=0.5，，下列说法正确的是A.背包从A运动到B所用的时间为2.1sB.背包从A运动到B所用的时间为2.3sC.背包与传送带之间的相对位移为0.3mD.背包与传送带之间的相对位移为0.1m【答案】AD【解析】【详解】背包在水平传送带上由滑动摩擦力产生加速度，由牛顿第二定律得，得，背包达到传送带的速度v=1m/s所用时间，此过程背包对地位移，所以共速后背包与传送带相对静止，没有相对位移，所以背包对于传送带的相对位移为，背包匀速运动的时间，所以背包从A运动到B所用的时间为：；故选AD.12.如图甲所示，轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球，现让小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动。小球运动到最高点时，杆与小球间弹力大小为F，小球在最高点的速度大小为v，其图象如乙图所示。则（）A.小球的质量为B.当地的重力加速度大小为C.时,杆对小球弹力方向向下D.时,杆对小球弹力大小为【答案】ABC【解析】【分析】【详解】AB．在最高点，当v=0时，有当F=0时，则解得故AB正确；C．由图可知，当时，杆对小球弹力方向向上，当时，杆对小球弹力方向向下，所以时，杆对小球弹力方向向下。故C正确；D．时,则解得杆对小球弹力大小为零。故D错误。故选ABC。第II卷（非选择题）二、实验题（共2个小题，13题7分，14题8分，共15分）13.某课外活动小组通过如图甲所示的实验装置测量动摩擦因数。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滑块通过该处时的速度，实验时滑块由距地面h高的A处静止释放，测出滑块滑到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图象。(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，得到的图象的斜率将____（填“变大”、“变小”或“不变”）。【答案】①.变大②.0.375③.不变【解析】【详解】(1)[1]根据几何关系得出滑块下滑到底端B点的位移木板倾斜程度更大时，为了保证（即B、C间的距离）L=0.8m不变，滑块下滑到底端B点的位移将变大。(2)[2]根据图象得v=0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，根据动能定理得解得所以若所用木板更粗糙一些，重复上述实验步骤，得到的图象的斜率将不变。14.在“探究平抛运动的运动规律”的实验中，可以描绘出小球平抛运动的轨迹，某次实验中在坐标纸上描出了a、b、c、d四个点。关于该实验，下列说法正确的是______。A．应使小球每次从斜槽上相同的位置由静止滑下B．斜槽轨道必须光滑C．斜槽轨道末端可以不水平D．要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些E.为了比较准确地描出小球的运动轨迹，应用一条曲线把所有的点连接起来已知图中小方格的边长，小球平抛的初速度为______（用L、g表示），b点的速度大小为______。小球抛出点的坐标是______（以a点为坐标原点，水平向右为x正方向，竖直向下为y轴正方向）。（取）【答案】①.AD②.③.④.【解析】【详解】(1)[1]为了能画出平抛运动轨迹，首先保证小球做的是平抛运动，所以斜槽轨道不一定要光滑，但必须是水平的．同时要让小球总是从同一位置释放，这样才能找到同一运动轨迹上的几个点，不需要把所有的点都连接起来，而是让更多的点分布在曲线两边．要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些．故AD正确，BCE错误。(2)[2]在竖直方向上，根据得初速度[3]b点的竖直分速度根据矢量的合成法则，则b点的速度大小为(3)[4]因此可知a不是抛出点，根据b点的竖直分速度可知，抛出点到b点的时间那么从抛出点到b点的水平位移为从抛出点到b点的竖直位移为因为，所以抛出点坐标为。三、计算题（15题10分，16题12分，共22分，解答时应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，有计算的、答案中必须明确写出数值和单位）15.如图所示，质量M＝8kg的小车放在水平光滑的平面上，在小车右端加一F＝8N的水平拉力，当小车向右运动的速度达到v0＝1.5m/s时，在小车前端轻轻地放上一个大小不计、质量为m＝2kg的小物块，小物块与小车间的动摩擦因数μ＝0.2，小车足够长，g取10m/s2.求：（1）放小物块后，小物块及小车的加速度各为多大；（2）经多长时间两者达到相同速度；（3）从小物块放上小车开始，经过t＝1.5s小物块通过的位移大小为多少？【答案】（1），；（2）1s；（3）【解析】【分析】【详解】（1）由题意可得，物块的加速度为小车的加速度为（2）由公式，即代入数据，可得t=1s（3）根据公式可得，在开始1s内小物块的位移为最大速度为在接下来的0.5s物块与小车相对静止，一起做加速运动且加速度为这0.5s内的位移为通过的总位移为16.如图，半径R=0．5m的光滑圆弧轨道ABC与足够长的粗糙轨道CD在C处平滑连接，O为圆弧轨道ABC的圆心，B点为圆弧轨道的最低点．半径OA、OC与OB的夹角分别为53°和37°．将一个质量m=0．5kg的物体（视为质点）从A点左侧高为h=0．8m处的P点水平抛出，恰从A点沿切线方向进入圆弧轨道．已知物体与轨道CD间的动摩擦因数μ=0．8，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0．6，cos37°=0．8，求：（1）物体水平抛出时的初速度大小v0；（2）物体经过B点时，对圆弧轨道压力大小FN；（3）物体在轨道CD上运动的距离x【答案】（1）3m/s；（2）34N；（3）1．09m【解析】【详解】（1）物体在抛出后竖直方向做自由落体运动，竖直方向：m/s物体恰从A点沿切线方向进入圆弧轨道，则：得：m/s（2）物体到达A点的速度：m/sA到B的过程中机械能守恒，得：代入数据得：m/s物体在B点受到的支持力与重力的合力提供向心力，则：得：FN＝34N；（3）B到C的过程中机械能守恒，得：得：m/s物体在斜面CD上受到的摩擦力