【解析】湖南省邵东县第十中学2023-2023学年高三上学期物理第三次月考试卷

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一、单选题

1．（2023高三上·邵东月考）下列说法中正确的是（）

A．超重时物体的重力增加

B．物体惯性随速度的增大而增大

C．力是维持物体速度的原因

D．性质不相同的两个力不可能是一对相互作用力

2．（2023高二下·海原期末）太阳内部核反应的主要模式之一是质子-质子循环，循环的结果可表示为，已知和的质量分别为和，1u=931MeV/c2，c为光速．在4个转变成1个的过程中，释放的能量约为（）

A．8MeVB．16MeVC．26MeVD．52MeV

3．（2023·全国Ⅱ卷）物块在轻绳的拉动下沿倾角为30°的固定斜面向上匀速运动，轻绳与斜面平行。已知物块与斜面之间的动摩擦因数为，重力加速度取10m/s2。若轻绳能承受的最大张力为1500N，则物块的质量最大为（）

A．150kgB．kgC．200kgD．kg

4．（2023高二下·北京期末）“蛟龙号”是我国首台自主研制的作业型深海载人潜水器，它是目前世界上下潜能力最强的潜水器．假设某次海试活动中，“蛟龙号”完成海底任务后竖直上浮，从上浮速度为v时开始计时，此后“蛟龙号”匀减速上浮，经过时间t，上浮到海面，速度恰好减为零．则“蚊龙号”在时刻距离海平面的深度为（）

A．B．C．D．

5．（2023高三上·邵东月考）两物体同时从同一位置出发，二者的速度随时间变化的关系如图所示，下列说法正确的是（）

A．时，两物体相遇

B．相遇前，两物体在时两物体间距离最大

C．时，两物体相距

D．时，两物体相距

6．（2023高三上·邵东月考）如图所示，A、B两小球分别连在弹簧两端，B端用细线固定在倾角为的光滑斜面上，A、B两小球的质量分别为、，重力加速度为g，若不计弹簧质量，在线被剪断瞬间，A、B两球的加速度分别为（）

A．都等于B．和0

C．和0D．0和

7．（2023高三上·邵东月考）如图所示，在竖直平面内建立直角坐标系xOy，该平面内有AM、BM、CM三条光滑固定轨道，其中A、C两点处于同一个圆上，C是圆上任意一点，A、M分别为此圆与y、x轴的切点．B点在y轴上且∠BMO＝60°，O′为圆心．现将a、b、c三个小球分别从A、B、C点同时由静止释放，它们将沿轨道运动到M点，如所用时间分别为tA、tB、tC，则tA、tB、tC大小关系是（）

A．tA＜tC＜tB

B．tA＝tC＜tB

C．tA＝tC＝tB

D．由于C点的位置不确定，无法比较时间大小关系

8．（2023高三上·邵东月考）如图所示，木块A叠放在木块B的上表面，木块B上表面水平，B的下表面与斜面间无摩擦，A与B保持相对静止一起沿斜面下滑过程中，斜面体C保持不动，下列判断正确的是（）

A．A木块受到的摩擦力水平向右

B．A对B的作用力方向竖直向下

C．C与水平地面之间没有摩擦力

D．C对地面的压力小于A，B，C重力之和

9．（2023高一上·大田期中）如图所示，一定质量的物体通过轻绳悬挂，结点为O．人沿水平方向拉着OB绳，物体和人均处于静止状态．若人的拉力方向不变，缓慢向左移动一小段距离，下列说法正确的是（）

A．OA绳中的拉力先减小后增大B．OB绳中的拉力不变

C．人对地面的压力逐渐减小D．地面给人的摩擦力逐渐增大

10．（2023高二下·宁波月考）如图所示，位于同一高度的小球A、B分别以v1和v2的速度水平抛出，都落在了倾角为30°的斜面上的C点，小球B恰好垂直打到斜面上，则v1、v2之比为（）

A．1∶1B．2∶1C．2∶3D．3∶2

11．（2023高三上·邵东月考）如图所示，质量相等的A、B两物体紧贴在匀速转动的圆筒的竖直内壁上，随圆筒一起做匀速圆周运动，则下列关系中正确的是（）

A．线速度的关系为

B．运动周期的关系为

C．它们受到的摩擦力大小关系为

D．筒壁对它们的弹力大小关系为

二、多选题

12．（2023高三上·邵东月考）如图所示，用长为x0的细线拴住一个质量为m的小球，使小球在水平面内做匀速圆周运动，细线与竖直方向的夹角为，重力加速度为g，不计空气阻力．下列说法中正确的是（）

A．向心力的大小等于

B．向心力是细线对小球的拉力和小球所受重力的合力

C．向心力的大小等于细线对小球的拉力

D．小球受到重力、线的拉力和向心力三个力

13．（2023高三上·邵东月考）如图所示，物体A和B的质量均为m，且分别与跨过定滑轮的轻绳连接(不计绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦)，在用水平变力F拉物体B沿水平方向向右做匀速直线运动的过程中（）

A．物体A也做匀速直线运动

B．绳子拉力始终大于物体A所受重力

C．绳子对A物体的拉力逐渐增大

D．绳子对A物体的拉力逐渐减小

14．（2023高三上·邵东月考）如图所示，在光滑水平面上有一质量为M的斜劈，其斜面倾角为θ，一质量为m的物体放在其光滑斜面上，现用一水平力F推斜劈，恰使物体m与斜劈间无相对滑动，则斜劈对物块m的弹力大小为（）

A．B．C．D．

15．（2023高三上·邵东月考）如图所示，足够长的传送带以速度v1匀速运动，小物块P放在传送带的底端，t=0时刻小物块P在传送带底端具有速度v2．下列描述小物块P的速度随时间变化的图象可能正确的是（）

A．B．

C．D．

三、实验题

16．（2023高三上·邵东月考）一同学用精度为0.05mm游标卡尺测一根金属管的深度h时，游标卡尺上的游标尺和主尺的相对位置如图甲所示，则这根金属管的深度h=cm

17．（2023高三上·邵东月考）为了探究质量一定时加速度与力的关系，一同学设计了如图所示的实验装置。其中M为带滑轮的小车的质量，m为砂和砂桶的质量。（滑轮质量不计）

（1）实验时，一定要进行的操作是_____。

A．用天平测出砂和砂桶的质量

B．将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力

C．小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录弹簧测力计的示数

D．改变砂和砂桶的质量，打出几条纸带

E．为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M

（2）该同学在实验中得到如图所示的一条纸带（两计数点间还有两个点没有画出），已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为m/s2（结果保留两位有效数字）。

（3）以弹簧测力计的示数F为横坐标，加速度为纵坐标，画出的a－F图象是一条直线，如图所示，图线与横坐标的夹角为θ，求得图线的斜率为k，则小车的质量为（____）

A．2tanθB．C．kD．

四、填空题

18．（2023高三上·邵东月考）如图，一群处于n＝5能级的氢原子在向n＝1的能级跃迁的过程中，放出种频率不同的光子；放出的光子的最小能量为eV.

19．（2023高三上·邵东月考）如图所示，是探究某根弹簧的伸长量X与所受拉力F之间的关系图：

（1）弹簧的劲度系数是N/m

（2）若弹簧原长l0=10cm，当弹簧所受F=150N的拉力作用时（在弹性限度内），弹簧长度为l=cm．

五、解答题

20．（2023高三上·邵东月考）如图所示，在光滑的水平面上，一个质量为3m的小球A，以速度v跟质量为2m的静止的小球B发生碰撞．

（1）若A、B两球发生的是完全非弹性碰撞，求碰撞后小球B的速度？

（2）若A、B两球发生的是弹性碰撞，求碰撞后小球B的速度？

21．（2023高三上·邵东月考）足够长光滑斜面BC的倾角，小物块与水平面间的动摩擦因数，水平面与斜面之间的B点有一小段弧形连接，一质量m=2kg的小物块静止于A点．在AB段对小物块施加与水平方向成的恒力F作用，如图甲所示，小物块在AB段运动的速度-时间图象如图乙所示，到达B点后迅速撤去恒力F．已知，．

（1）求小物块所受到的恒力F的大小；

（2）小物块从B点沿斜面向上运动之后返回，小物块能否返回到A点？若能，计算小物块通过A点时的速度；若不能，计算小物块停止运动时离A点的距离．

22．（2023高三上·邵东月考）如图所示，将质量m=1kg的小物块从A点水平抛出，小物块恰好无碰撞地沿圆弧切线从B点进入竖直光滑圆弧轨道．B、C为圆弧的两端点，其连线水平，轨道最低点为O，小物块到达O点的速度大小，圆弧对应的圆心角，圆弧半径R=1m，A点距水平面的高度h=0.8m，小物块第一次到C点时的速度大小和到B点时的速度大小相等．小物块离开C点后恰好能无碰撞地沿固定斜面滑至最高点D，小物块与斜面间的动摩擦因数，取，，g=10m/s2，求：

（1）小物块从A点水平抛出时的速度大小及到达B点时的速度大小；

（2）小物块经过O点时，轨道对它的支持力大小；

（3）斜面上C、D间的距离．

答案解析部分

1．【答案】D

【知识点】惯性与质量；超重与失重

【解析】【解答】A.超重是物体对接触面的压力大于物体的真实重力，物体的重力并没有增加，A不符合题意。

B.惯性只与质量有关，与运动状态无关，B不符合题意。

C.力不是维持物体速度的原因，是改变速度的原因，C不符合题意。

D.相互作用力的性质一定相同，D符合题意。

故答案为：D

【分析】超重时物体的重力不会增加；物体的惯性大小只受物体的质量影响；力是改变物体运动状态的原因。

2．【答案】C

【知识点】质量亏损与质能方程

【解析】【解答】由知，=，忽略电子质量，则：，C选项符合题意；

故答案为：C

【分析】原子核发生核裂变或核聚变，前后发生质量亏损，亏损的质量转变成了能量释放出来，利用E=mc2求解即可。

3．【答案】A

【知识点】对单物体(质点)的应用；受力分析的应用

【解析】【解答】根据平衡条件对匀速运动的物块进行受力分析及正交分解如图所示；

根据平衡条件列出平衡方程：

；；

代入数据计算可得物块最大的质量m=150kg。

故答案为：A

【分析】利用物块的平衡方程可以求出物块的最大质量。

4．【答案】D

【知识点】匀变速直线运动的速度与时间的关系；匀变速直线运动的位移与时间的关系

【解析】【解答】蛟龙号上浮时的加速度大小为：

根据逆向思维，可知蛟龙号在t0时刻距离海平面的深度为：；

故答案为：D

【分析】利用速度公式结合位移公式可以求出距离海平面的距离大小。

5．【答案】D

【知识点】运动学v-t图象

【解析】【解答】A．v-t图像与坐标轴所围面积等于位移，由图可知，t=2s时，两物体位移不相等，没有相遇，A不符合题意；

B．相遇前，两物体速度相等时距离最大，在t=2s时两物体间距离最大，B不符合题意；

C．根据v-t图像与坐标轴所围面积等于位移，t=1s时，两物体相距1.5m，C不符合题意；

D．t=3s时，两物体相距，D符合题意．

故答案为：D．

【分析】利用面积的大小可以判别两物体是否相遇；利用共速可以判别两物体距离最大；利用面积可以求出两物体距离的大小。

6．【答案】D

【知识点】牛顿第二定律

【解析】【解答】对A球分析，开始处于静止，则弹簧的弹力F=mAgsin30°

剪断细线的瞬间，弹簧的弹力不变，对A，所受的合力为零，则A的加速度为0，对B，根据牛顿第二定律得

故答案为：D

【分析】利用平衡条件可以求出弹簧弹力的大小；结合牛顿第二定律可以求出加速度的大小。

7．【答案】B

【知识点】匀变速直线运动的位移与时间的关系

【解析】【解答】对于AM段，位移x1＝R，加速度，根据x＝at2得，．对于BM段，位移x2=2R，加速度a2＝gsin60°＝g，由x2＝at2得，．对于CM段，设CM与竖直方向夹角为θ，同理可解得．

故答案为：B．

【分析】利用匀变速的位移公式结合加速度的大小可以比较运动的时间。

8．【答案】D

【知识点】牛顿第二定律

【解析】【解答】对AB整体研究，根据牛顿第二定律可得：a=gsinθ，把加速度分解，水平方向：ax=gsinθcosθ，竖直方向，隔离A物体有：F静A=mAax=mAgsinθcosθ，方向向左，A不符合题意；A对B的压力竖直向下，A对B的摩擦力水平向右，A对B的作用力即为A对B的摩擦力和压力的合力，根据平行四边形定则可知指向右下方，B不符合题意；选整体分析，由于A、B有向左的加速度ax，地面对C的摩擦力方向向左，C不符合题意；由于AB整具有向下的加速度，处于失重状态，所以地面对C的支持力小于A、B、C重力之和，D符合题意。

故答案为：D

【分析】利用整体的加速度方向可以判别木块A受到的摩擦力方向；利用A对B的压力和摩擦力方向可以判别A对B的作用力方向；利用整体的牛顿第二定律可以判别C对地面的压力大小及摩擦力的方向。

9．【答案】D

【知识点】动态平衡分析

【解析】【解答】解：将重物的重力进行分解，当人的拉力方向不变，缓慢向左移动一小段距离，则OA与竖直方向夹角变大，

OA的拉力由图中1位置变到2位置，可见OA绳子拉力变大，OB绳拉力逐渐变大；

OA拉力变大，则绳子拉力水平方向分力变大，根据平衡条件知地面给人的摩擦力逐渐增大；

人对地面的压力始终等于人的重力，保持不变；

故选：D．

【分析】将重力进行分解，判断OB拉力的变化，根据平衡条件判断摩擦力的变化．

10．【答案】D

【知识点】平抛运动

【解析】【解答】小球A做平抛运动，根据分位移公式，有：x=v1t，竖直位移：，又有：，联立可得：小球B恰好垂直打到斜面上，则有：，可得：所以有：v1：v2=3：2。

故答案为：D

【分析】利用平抛运动的位移公式结合速度的方向可以求出初速度之比。

11．【答案】C

【知识点】牛顿第二定律

【解析】【解答】A.由v=ωr知，ω相同，则线速度与半径成正比，A的半径大，则其线速度大，A不符合题意。

B.由题分析可知，A、B两物体的角速度相同，周期相同，B不符合题意。

C.两个物体竖直方向都没有加速度，受力平衡，所受的摩擦力都等于重力，而两个物体的重力相等，所以可得摩擦力，C符合题意。

D.两个物体都做匀速圆周运动，由圆筒的弹力提供向心力，则N=mω2r

m、ω相等，N与r成正比，所以可知，D不符合题意。

故答案为：C

【分析】利用同轴转动可以判别角速度相同，结合半径的大小可以比较周期和线速度的大小；利用平衡条件可以比较摩擦力的大小；利用牛顿第二定律可以比较弹力的大小。

12．【答案】A,B

【知识点】牛顿第二定律

【解析】【解答】ABC.小球在水平面内做匀速圆周运动，对小球受力分析，如图

小球受重力、和绳子的拉力，它们的合力总是指向圆心提供向心力，且向心力的大小等于

故答案为：AB

【分析】小球受到重力和拉力的合力提供向心力，利用三角形定则可以求出向心力的大小。

13．【答案】B,D

【知识点】速度的合成与分解；牛顿第二定律

【解析】【解答】AB．把B的速度vB分解为垂直绳子的v1和沿绳子的vA，则物体A和B的速度关系为：

物体B沿水平方向向右做匀速直线运动，则A做变速运动，且随角度减小，速度逐渐增大，做加速运动，则绳子的拉力始终大于物体A所受重力，A不符合题意，B符合题意；

CD．当物体B越往右运动，则在相等的时间内，A物体的速度变化量越来越小，则加速度越来越小，由牛顿第二定律有：

知绳子对A物体的拉力逐渐减小，C不符合题意，D符合题意。

故答案为：BD。

【分析】利用B的速度分解结合角度的变化可以判别物体A的速度大小变化；利用A做加速度运动可以判别其拉力大小大于重力，利用加速度的变化可以判别拉力的大小变化。

14．【答案】B,D

【知识点】牛顿第二定律

【解析】【解答】对（M+m）进行受力分析，由牛顿第二定律可知：F=（M+m）a

得a=

对m进行受力分析，

则有重力与支持力的合力是水平方向，所以用平行四边形定则将两力合成．

由三角函数关系可得：F支=

或者F支==，

B、D符合题意

故答案为：BD

【分析】利用整体的牛顿的第二定律可以求出加速度的大小，结合m的牛顿第二定律可以求出斜劈对物块的支持力大小。

15．【答案】A,B,C

【知识点】传送带模型

【解析】【解答】A.若v2＞v1：物体冲上传送带后所受的滑动摩擦力沿斜面向下，做匀减速运动，当其速度与传送带相同时，若最大静摩擦力f≥重力沿斜面向下的分力，则物体与传送带一起匀速运动，则A图是可能的，A符合题意。

B.若v2＞v1：物体先做匀减速运动，与传送带共速后，最大静摩擦力f＜重力沿斜面向下的分力，滑动摩擦力沿斜面向上，物体继续向上做匀减速运动，加速度减小，速度减小零，向下做匀加速运动，根据牛顿第二定律知mgsinθ-μmgcosθ=ma

知共速后加速度大小不变，则B图是可能的，B符合题意。

C.若v2＜v1：物体先做匀加速运动，与传送带共速后，最大静摩擦力f≥重力沿斜面向下的分力，物体与传送带一起匀速运动，则C图是可能的，C符合题意。

D.若v2＞v1：物体先做匀减速运动，与传送带共速后，最大静摩擦力f＜重力沿斜面向下的分力，加速度将减小，则该图不可能，D不符合题意。

故答案为：ABC

【分析】利用速度的大小可以判别摩擦力的方向，结合牛顿第二定律可以判别加速度的大小和方向，进而判别速度的大小变化。

16．【答案】3.060

【知识点】刻度尺、游标卡尺及螺旋测微器的使用

【解析】【解答】主尺读数为：3cm，游标尺上第12个刻度与主尺对齐，因此读数为：12×0.05mm=0.60mm=0.060cm

故最后读数为：3+0.060=3.060cm

【分析】利用游标卡尺的结构可以读出对应的读数。

17．【答案】（1）B；C；D

（2）1.3

（3）D

【知识点】探究加速度与力、质量的关系

【解析】【解答】(1)AE．本题拉力可以由弹簧测力计测出，不需要用天平测出砂和砂桶的质量，也就不需要使小桶（包括砂）的质量远小于车的总质量，AE错误；

B．该题是弹簧测力计测出拉力，从而表示小车受到的合外力，将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力，B符合题意；

C．小车靠近打点计时器，打点计时器运用时，都是先接通电源，待打点稳定后再释放纸带，该实验探究加速度与力和质量的关系，要记录弹簧测力计的示数，C符合题意；

D．改变砂和砂桶质量，即改变拉力的大小，打出几条纸带，研究加速度随变化关系，D符合题意。

故答案为：BCD。(2)由于两计数点间还有两个点没有画出，相邻计数点之间的时间间隔

根据逐差法

可得小车加速度(3)由牛顿第二定律得

解得

图象的斜率为

可得小车质量为

ABC不符合题意，D符合题意。

故答案为：D。

【分析】（1）实验有弹簧测力计测量出拉力的大小所以不需要天平测量砂和砂桶的质量；实验有测力计不需要满足质量要求；

（2）利用逐差法可以求出加速度的大小；

（3）利用牛顿第二定律结合图像斜率可以求出小车的质量。

18．【答案】10；0.31

【知识点】玻尔理论与氢原子的能级跃迁

【解析】【解答】根据，可知，放出10种频率不同的光子，从能级5跃迁到能级1放出的光子能量最大，从能级5跃迁到能级4放出的光子能量最小，即。

【分析】利用排列组合可以求出光子的种数；利用能级跃迁的能量差可以求出释放光子的最小能量。

19．【答案】（1）1000

（2）25

【知识点】探究弹簧弹力的大小与伸长量的关系

【解析】【解答】解：（1）图象斜率的大小表示劲度系数大小，

故有k==1000N/m．（2）根据F=kx，得当弹簧所受F=150N的拉力作用时伸长的长度为x=m=0.15m=15cm

则弹簧长度为l=x+l0=25cm

故答案为（1）1000．（2）25．

【分析】（1）利用图像斜率可以求出劲度系数的大小；

（2）利用胡克定律可以求出弹簧的形变量，结合原长可以求出弹簧的长度。

20．【答案】（1）解：若为完全非弹性碰撞，碰撞后两小球粘在一起具有相同的速度

由动量守恒定律得：

（2）解：若为弹性碰撞，则碰撞前后两小球的总动能不变，则有

得：

【知识点】动量守恒定律

【解析】【分析】（1）两个小球发生完全非弹性碰撞，则碰后具有共同速度，利用动量守恒定律可以求出碰后速度的大小；

（2）两个小球发生弹性碰撞则碰撞前后动能不变，利用动量守恒定律及动能守恒可以求出碰后小球的速度大小。

21．【答案】（1）解：由图（b）可知，AB段加速度：

根据牛顿第二定律，有：

解得：

（2）解：因为斜面光滑，根据对称性可知，小滑块返回B点的速度与从A到B时速度大小相等，方向相反，根据图像可知

小物块从B向A运动过程中，有μmg=ma3

解得a3＝μg＝0.5×10m/s2＝5m/s2

滑行的位移：

不能回到A点，停止运动时，离A点的距离为：△s=sAB-s=4.0-0.4=3.6m

【知识点】牛顿第二定律

【解析】【分析】（1）从图象可以直接求出物块加速度的大小，物块在AB段做匀加速运动，利用牛顿第二定律可以求出恒力的大小；

（2）由于斜面光滑所以滑块上滑和下滑回到B点的速度相等，利用图象面积可以求出位移的大小；结合速度位移公式可以判别物块滑行的距离大小。

22．【答案】（1）解：对于小物块，由A到B做平抛运动，在B点竖直方向上有

在B点时有

解得vA=3m/s

小物体在B点的速度为

（2）解：在O点由牛顿第二定律得

解得FN=43N

（3）解：物块沿斜面上滑时，有

物块到达C点的速度vC=vB=5m/s

斜面上C、D间的距离

【知识点】平抛运动；竖直平面的圆周运动

【解析】【分析】（1）物块从A到B过程中做平抛运动，利用竖直方向的速度位移公式结合速度的方向可以求出初速度的大小；利用速度的合成可以求出B点速度的大小；

（2）物块从B到C过程中做圆周运动，利用牛顿第二定律可以求出物块在O点轨道对其支持力的大小；

（3）物块在CD过程中做匀减速运动，利用牛顿第二定律可以求出加速度的大小；结合速度位移公式可以求出CD之间的距离。

1/1湖南省邵东县第十中学2023-2023学年高三上学期物理第三次月考试卷

一、单选题

1．（2023高三上·邵东月考）下列说法中正确的是（）

A．超重时物体的重力增加

B．物体惯性随速度的增大而增大

C．力是维持物体速度的原因

D．性质不相同的两个力不可能是一对相互作用力

【答案】D

【知识点】惯性与质量；超重与失重

【解析】【解答】A.超重是物体对接触面的压力大于物体的真实重力，物体的重力并没有增加，A不符合题意。

B.惯性只与质量有关，与运动状态无关，B不符合题意。

C.力不是维持物体速度的原因，是改变速度的原因，C不符合题意。

D.相互作用力的性质一定相同，D符合题意。

故答案为：D

【分析】超重时物体的重力不会增加；物体的惯性大小只受物体的质量影响；力是改变物体运动状态的原因。

2．（2023高二下·海原期末）太阳内部核反应的主要模式之一是质子-质子循环，循环的结果可表示为，已知和的质量分别为和，1u=931MeV/c2，c为光速．在4个转变成1个的过程中，释放的能量约为（）

A．8MeVB．16MeVC．26MeVD．52MeV

【答案】C

【知识点】质量亏损与质能方程

【解析】【解答】由知，=，忽略电子质量，则：，C选项符合题意；

故答案为：C

【分析】原子核发生核裂变或核聚变，前后发生质量亏损，亏损的质量转变成了能量释放出来，利用E=mc2求解即可。

3．（2023·全国Ⅱ卷）物块在轻绳的拉动下沿倾角为30°的固定斜面向上匀速运动，轻绳与斜面平行。已知物块与斜面之间的动摩擦因数为，重力加速度取10m/s2。若轻绳能承受的最大张力为1500N，则物块的质量最大为（）

A．150kgB．kgC．200kgD．kg

【答案】A

【知识点】对单物体(质点)的应用；受力分析的应用

【解析】【解答】根据平衡条件对匀速运动的物块进行受力分析及正交分解如图所示；

根据平衡条件列出平衡方程：

；；

代入数据计算可得物块最大的质量m=150kg。

故答案为：A

【分析】利用物块的平衡方程可以求出物块的最大质量。

4．（2023高二下·北京期末）“蛟龙号”是我国首台自主研制的作业型深海载人潜水器，它是目前世界上下潜能力最强的潜水器．假设某次海试活动中，“蛟龙号”完成海底任务后竖直上浮，从上浮速度为v时开始计时，此后“蛟龙号”匀减速上浮，经过时间t，上浮到海面，速度恰好减为零．则“蚊龙号”在时刻距离海平面的深度为（）

A．B．C．D．

【答案】D

【知识点】匀变速直线运动的速度与时间的关系；匀变速直线运动的位移与时间的关系

【解析】【解答】蛟龙号上浮时的加速度大小为：

根据逆向思维，可知蛟龙号在t0时刻距离海平面的深度为：；

故答案为：D

【分析】利用速度公式结合位移公式可以求出距离海平面的距离大小。

5．（2023高三上·邵东月考）两物体同时从同一位置出发，二者的速度随时间变化的关系如图所示，下列说法正确的是（）

A．时，两物体相遇

B．相遇前，两物体在时两物体间距离最大

C．时，两物体相距

D．时，两物体相距

【答案】D

【知识点】运动学v-t图象

【解析】【解答】A．v-t图像与坐标轴所围面积等于位移，由图可知，t=2s时，两物体位移不相等，没有相遇，A不符合题意；

B．相遇前，两物体速度相等时距离最大，在t=2s时两物体间距离最大，B不符合题意；

C．根据v-t图像与坐标轴所围面积等于位移，t=1s时，两物体相距1.5m，C不符合题意；

D．t=3s时，两物体相距，D符合题意．

故答案为：D．

【分析】利用面积的大小可以判别两物体是否相遇；利用共速可以判别两物体距离最大；利用面积可以求出两物体距离的大小。

6．（2023高三上·邵东月考）如图所示，A、B两小球分别连在弹簧两端，B端用细线固定在倾角为的光滑斜面上，A、B两小球的质量分别为、，重力加速度为g，若不计弹簧质量，在线被剪断瞬间，A、B两球的加速度分别为（）

A．都等于B．和0

C．和0D．0和

【答案】D

【知识点】牛顿第二定律

【解析】【解答】对A球分析，开始处于静止，则弹簧的弹力F=mAgsin30°

剪断细线的瞬间，弹簧的弹力不变，对A，所受的合力为零，则A的加速度为0，对B，根据牛顿第二定律得

故答案为：D

【分析】利用平衡条件可以求出弹簧弹力的大小；结合牛顿第二定律可以求出加速度的大小。

7．（2023高三上·邵东月考）如图所示，在竖直平面内建立直角坐标系xOy，该平面内有AM、BM、CM三条光滑固定轨道，其中A、C两点处于同一个圆上，C是圆上任意一点，A、M分别为此圆与y、x轴的切点．B点在y轴上且∠BMO＝60°，O′为圆心．现将a、b、c三个小球分别从A、B、C点同时由静止释放，它们将沿轨道运动到M点，如所用时间分别为tA、tB、tC，则tA、tB、tC大小关系是（）

A．tA＜tC＜tB

B．tA＝tC＜tB

C．tA＝tC＝tB

D．由于C点的位置不确定，无法比较时间大小关系

【答案】B

【知识点】匀变速直线运动的位移与时间的关系

【解析】【解答】对于AM段，位移x1＝R，加速度，根据x＝at2得，．对于BM段，位移x2=2R，加速度a2＝gsin60°＝g，由x2＝at2得，．对于CM段，设CM与竖直方向夹角为θ，同理可解得．

故答案为：B．

【分析】利用匀变速的位移公式结合加速度的大小可以比较运动的时间。

8．（2023高三上·邵东月考）如图所示，木块A叠放在木块B的上表面，木块B上表面水平，B的下表面与斜面间无摩擦，A与B保持相对静止一起沿斜面下滑过程中，斜面体C保持不动，下列判断正确的是（）

A．A木块受到的摩擦力水平向右

B．A对B的作用力方向竖直向下

C．C与水平地面之间没有摩擦力

D．C对地面的压力小于A，B，C重力之和

【答案】D

【知识点】牛顿第二定律

【解析】【解答】对AB整体研究，根据牛顿第二定律可得：a=gsinθ，把加速度分解，水平方向：ax=gsinθcosθ，竖直方向，隔离A物体有：F静A=mAax=mAgsinθcosθ，方向向左，A不符合题意；A对B的压力竖直向下，A对B的摩擦力水平向右，A对B的作用力即为A对B的摩擦力和压力的合力，根据平行四边形定则可知指向右下方，B不符合题意；选整体分析，由于A、B有向左的加速度ax，地面对C的摩擦力方向向左，C不符合题意；由于AB整具有向下的加速度，处于失重状态，所以地面对C的支持力小于A、B、C重力之和，D符合题意。

故答案为：D

【分析】利用整体的加速度方向可以判别木块A受到的摩擦力方向；利用A对B的压力和摩擦力方向可以判别A对B的作用力方向；利用整体的牛顿第二定律可以判别C对地面的压力大小及摩擦力的方向。

9．（2023高一上·大田期中）如图所示，一定质量的物体通过轻绳悬挂，结点为O．人沿水平方向拉着OB绳，物体和人均处于静止状态．若人的拉力方向不变，缓慢向左移动一小段距离，下列说法正确的是（）

A．OA绳中的拉力先减小后增大B．OB绳中的拉力不变

C．人对地面的压力逐渐减小D．地面给人的摩擦力逐渐增大

【答案】D

【知识点】动态平衡分析

【解析】【解答】解：将重物的重力进行分解，当人的拉力方向不变，缓慢向左移动一小段距离，则OA与竖直方向夹角变大，

OA的拉力由图中1位置变到2位置，可见OA绳子拉力变大，OB绳拉力逐渐变大；

OA拉力变大，则绳子拉力水平方向分力变大，根据平衡条件知地面给人的摩擦力逐渐增大；

人对地面的压力始终等于人的重力，保持不变；

故选：D．

【分析】将重力进行分解，判断OB拉力的变化，根据平衡条件判断摩擦力的变化．

10．（2023高二下·宁波月考）如图所示，位于同一高度的小球A、B分别以v1和v2的速度水平抛出，都落在了倾角为30°的斜面上的C点，小球B恰好垂直打到斜面上，则v1、v2之比为（）

A．1∶1B．2∶1C．2∶3D．3∶2

【答案】D

【知识点】平抛运动

【解析】【解答】小球A做平抛运动，根据分位移公式，有：x=v1t，竖直位移：，又有：，联立可得：小球B恰好垂直打到斜面上，则有：，可得：所以有：v1：v2=3：2。

故答案为：D

【分析】利用平抛运动的位移公式结合速度的方向可以求出初速度之比。

11．（2023高三上·邵东月考）如图所示，质量相等的A、B两物体紧贴在匀速转动的圆筒的竖直内壁上，随圆筒一起做匀速圆周运动，则下列关系中正确的是（）

A．线速度的关系为

B．运动周期的关系为

C．它们受到的摩擦力大小关系为

D．筒壁对它们的弹力大小关系为

【答案】C

【知识点】牛顿第二定律

【解析】【解答】A.由v=ωr知，ω相同，则线速度与半径成正比，A的半径大，则其线速度大，A不符合题意。

B.由题分析可知，A、B两物体的角速度相同，周期相同，B不符合题意。

C.两个物体竖直方向都没有加速度，受力平衡，所受的摩擦力都等于重力，而两个物体的重力相等，所以可得摩擦力，C符合题意。

D.两个物体都做匀速圆周运动，由圆筒的弹力提供向心力，则N=mω2r

m、ω相等，N与r成正比，所以可知，D不符合题意。

故答案为：C

【分析】利用同轴转动可以判别角速度相同，结合半径的大小可以比较周期和线速度的大小；利用平衡条件可以比较摩擦力的大小；利用牛顿第二定律可以比较弹力的大小。

二、多选题

12．（2023高三上·邵东月考）如图所示，用长为x0的细线拴住一个质量为m的小球，使小球在水平面内做匀速圆周运动，细线与竖直方向的夹角为，重力加速度为g，不计空气阻力．下列说法中正确的是（）

A．向心力的大小等于

B．向心力是细线对小球的拉力和小球所受重力的合力

C．向心力的大小等于细线对小球的拉力

D．小球受到重力、线的拉力和向心力三个力

【答案】A,B

【知识点】牛顿第二定律

【解析】【解答】ABC.小球在水平面内做匀速圆周运动，对小球受力分析，如图

小球受重力、和绳子的拉力，它们的合力总是指向圆心提供向心力，且向心力的大小等于

故答案为：AB

【分析】小球受到重力和拉力的合力提供向心力，利用三角形定则可以求出向心力的大小。

13．（2023高三上·邵东月考）如图所示，物体A和B的质量均为m，且分别与跨过定滑轮的轻绳连接(不计绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦)，在用水平变力F拉物体B沿水平方向向右做匀速直线运动的过程中（）

A．物体A也做匀速直线运动

B．绳子拉力始终大于物体A所受重力

C．绳子对A物体的拉力逐渐增大

D．绳子对A物体的拉力逐渐减小

【答案】B,D

【知识点】速度的合成与分解；牛顿第二定律

【解析】【解答】AB．把B的速度vB分解为垂直绳子的v1和沿绳子的vA，则物体A和B的速度关系为：

物体B沿水平方向向右做匀速直线运动，则A做变速运动，且随角度减小，速度逐渐增大，做加速运动，则绳子的拉力始终大于物体A所受重力，A不符合题意，B符合题意；

CD．当物体B越往右运动，则在相等的时间内，A物体的速度变化量越来越小，则加速度越来越小，由牛顿第二定律有：

知绳子对A物体的拉力逐渐减小，C不符合题意，D符合题意。

故答案为：BD。

【分析】利用B的速度分解结合角度的变化可以判别物体A的速度大小变化；利用A做加速度运动可以判别其拉力大小大于重力，利用加速度的变化可以判别拉力的大小变化。

14．（2023高三上·邵东月考）如图所示，在光滑水平面上有一质量为M的斜劈，其斜面倾角为θ，一质量为m的物体放在其光滑斜面上，现用一水平力F推斜劈，恰使物体m与斜劈间无相对滑动，则斜劈对物块m的弹力大小为（）

A．B．C．D．

【答案】B,D

【知识点】牛顿第二定律

【解析】【解答】对（M+m）进行受力分析，由牛顿第二定律可知：F=（M+m）a

得a=

对m进行受力分析，

则有重力与支持力的合力是水平方向，所以用平行四边形定则将两力合成．

由三角函数关系可得：F支=

或者F支==，

B、D符合题意

故答案为：BD

【分析】利用整体的牛顿的第二定律可以求出加速度的大小，结合m的牛顿第二定律可以求出斜劈对物块的支持力大小。

15．（2023高三上·邵东月考）如图所示，足够长的传送带以速度v1匀速运动，小物块P放在传送带的底端，t=0时刻小物块P在传送带底端具有速度v2．下列描述小物块P的速度随时间变化的图象可能正确的是（）

A．B．

C．D．

【答案】A,B,C

【知识点】传送带模型

【解析】【解答】A.若v2＞v1：物体冲上传送带后所受的滑动摩擦力沿斜面向下，做匀减速运动，当其速度与传送带相同时，若最大静摩擦力f≥重力沿斜面向下的分力，则物体与传送带一起匀速运动，则A图是可能的，A符合题意。

B.若v2＞v1：物体先做匀减速运动，与传送带共速后，最大静摩擦力f＜重力沿斜面向下的分力，滑动摩擦力沿斜面向上，物体继续向上做匀减速运动，加速度减小，速度减小零，向下做匀加速运动，根据牛顿第二定律知mgsinθ-μmgcosθ=ma

知共速后加速度大小不变，则B图是可能的，B符合题意。

C.若v2＜v1：物体先做匀加速运动，与传送带共速后，最大静摩擦力f≥重力沿斜面向下的分力，物体与传送带一起匀速运动，则C图是可能的，C符合题意。

D.若v2＞v1：物体先做匀减速运动，与传送带共速后，最大静摩擦力f＜重力沿斜面向下的分力，加速度将减小，则该图不可能，D不符合题意。

故答案为：ABC

【分析】利用速度的大小可以判别摩擦力的方向，结合牛顿第二定律可以判别加速度的大小和方向，进而判别速度的大小变化。

三、实验题

16．（2023高三上·邵东月考）一同学用精度为0.05mm游标卡尺测一根金属管的深度h时，游标卡尺上的游标尺和主尺的相对位置如图甲所示，则这根金属管的深度h=cm

【答案】3.060

【知识点】刻度尺、游标卡尺及螺旋测微器的使用

【解析】【解答】主尺读数为：3cm，游标尺上第12个刻度与主尺对齐，因此读数为：12×0.05mm=0.60mm=0.060cm

故最后读数为：3+0.060=3.060cm

【分析】利用游标卡尺的结构可以读出对应的读数。

17．（2023高三上·邵东月考）为了探究质量一定时加速度与力的关系，一同学设计了如图所示的实验装置。其中M为带滑轮的小车的质量，m为砂和砂桶的质量。（滑轮质量不计）

（1）实验时，一定要进行的操作是_____。

A．用天平测出砂和砂桶的质量

B．将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力

C．小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录弹簧测力计的示数

D．改变砂和砂桶的质量，打出几条纸带

E．为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M

（2）该同学在实验中得到如图所示的一条纸带（两计数点间还有两个点没有画出），已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为m/s2（结果保留两位有效数字）。

（3）以弹簧测力计的示数F为横坐标，加速度为纵坐标，画出的a－F图象是一条直线，如图所示，图线与横坐标的夹角为θ，求得图线的斜率为k，则小车的质量为（____）

A．2tanθB．C．kD．

【答案】（1）B；C；D

（2）1.3

（3）D

【知识点】探究加速度与力、质量的关系

【解析】【解答】(1)AE．本题拉力可以由弹簧测力计测出，不需要用天平测出砂和砂桶的质量，也就不需要使小桶（包括砂）的质量远小于车的总质量，AE错误；

B．该题是弹簧测力计测出拉力，从而表示小车受到的合外力，将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力，B符合题意；

C．小车靠近打点计时器，打点计时器运用时，都是先接通电源，待打点稳定后再释放纸带，该实验探究加速度与力和质量的关系，要记录弹簧测力计的示数，C符合题意；

D．改变砂和砂桶质量，即改变拉力的大小，打出几条纸带，研究加速度随变化关系，D符合题意。

故答案为：BCD。(2)由于两计数点间还有两个点没有画出，相邻计数点之间的时间间隔

根据逐差法

可得小车加速度(3)由牛顿第二定律得

解得

图象的斜率为

可得小车质量为

ABC不符合题意，D符合题意。

故答案为：D。

【分析】（1）实验有弹簧测力计测量出拉力的大小所以不需要天平测量砂和砂桶的质量；实验有测力计不需要满足质量要求；

（2）利用逐差法可以求出加速度的大小；

（3）利用牛顿第二定律结合图像斜率可以求出小车的质量。

四、填空题

18．（2023高三上·邵东月考）如图，一群处于n＝5能级的氢原子在向n＝1的能级跃迁的过程中，放出种频率不同的光子；放出的光子的最小能量为eV.

【答案】10；0.31

【知识点】玻尔理论与氢原子的能级跃迁

【解析】【解答】根据，可知，放出10种频率不同的光子，从能级5跃迁到能级1放出的光子能量最大，从能级5跃迁到能级4放出的光子能量最小，即。

【分析】利用排列组合可以求出光子的种数；利用能级跃迁的能量差可以求出释放光子的最小能量。

19．（2023高三上·邵东月考）如图所示，是探究某根弹簧的伸长量X与所受拉力F之间的关系图：

（1）弹簧的劲度系数是N/m

（2）若弹簧原长l0=10cm，当弹簧所受F=150N的拉力作用时