2023-2024學(xué)年河北省石家莊市高三（上）第一次月考物理試卷

2023-2024學(xué)年河北省石家莊市高三（上）第一次月考物理試卷一.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．（4分）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?fàn)顟B(tài)。物塊A所受力的個數(shù)為（）A．2 B．3 C．4 D．52．（4分）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0.2kg B．小球受到的阻力（不包括重力）大小為0.20N C．小球動能與重力勢能相等時的高度為m D．小球上升到2m時，動能與重力勢能之差為0.5J3．（4分）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15N4．（4分）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，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，整個過程中忽略空氣阻力，分析這一過程（）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．②④5．（4分）“轉(zhuǎn)碟”是傳統(tǒng)的雜技項目，如圖所示，質(zhì)量為m的發(fā)光物體（可看作質(zhì)點），雜技演員用桿頂住碟子中心A，使發(fā)光物體隨碟子一起在水平面內(nèi)繞A點轉(zhuǎn)動，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μ、重力加速度為g，此過程發(fā)光物體所受的摩擦力（）A．方向始終指向A點 B．大小始終為μmg C．做功為 D．做功為6．（4分）如圖，可視為質(zhì)點的小球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有光滑圓柱，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． C． D．7．（4分）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1.5×103kg，阻力恒定，汽車的最大功率恒定（）A．汽車的最大功率為5×104W B．汽車勻加速運動階段的加速度為4m/s2 C．汽車從靜止開始運動26s內(nèi)位移是330m D．汽車先做勻加速運動，然后再做勻速直線運動（多選）8．（6分）“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，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，“嫦娥五號”在軌道Ⅱ上運行的周期為T，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（多選）9．（6分）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，此時彈簧處于自然長度．當(dāng)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)（）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mgR﹣mv2 D．該過程中小球重力做的功等于其動能的增量（多選）10．（6分）2019年6月，習(xí)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，與水平面間的夾角為30°，在電動機的帶動下以v0＝2m/s的速度順時針勻速轉(zhuǎn)動，現(xiàn)將一質(zhì)量m＝1kg的物體（可視為質(zhì)點）輕放在傳送帶的最低點，g取10m/s2，則在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10J B．物體重力勢能的增量是20J C．物體和皮帶由于摩擦產(chǎn)生的熱量為6J D．由于傳送物體電動機多消耗的電能為26J二．實驗題11．（8分）某同學(xué)用如圖甲所示裝置驗證機械能守恒定律時，所用交流電源的頻率為50Hz，得到如圖乙所示的紙帶。選取紙帶上打出的連續(xù)五個點A、B、C、D、E0＝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＝0.5kg。（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．?dāng)?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）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。12．某同學(xué)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，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°，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，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k＝N/m。（、結(jié)果均保留一位小數(shù)）三．應(yīng)用題13．《地球脈動》是BBC制作的大型紀(jì)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作用力與停留階段相等；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1050kg2，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小。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v0＝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，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，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2，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。15．如圖是由弧形軌道、圓軌道、水平直軌道平滑連接而成的力學(xué)探究裝置。水平軌道AC末端裝有一體積不計的理想彈射器，圓軌道與水平直軌道相交于B點，且B點位置可改變?，F(xiàn)將質(zhì)量m＝2kg的滑塊（可視為質(zhì)點），且將B點置于AC中點處。已知圓軌道半徑R＝0.1m，水平軌道長LAC＝1.0m，滑塊與AC間動摩擦因數(shù)μ＝0.2，弧形軌道和圓軌道均視為光滑，求：（1）滑塊第一次滑至圓軌道最高點時對軌道的壓力大??；（2）彈射器獲得的最大彈性勢能；（3）若H＝6m，改變B點位置，使滑塊在整個滑動過程中不脫離軌道BC。

參考答案與試題解析一.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．【分析】對AB整體受力分析，判斷A與地面間的作用力，對B受力分析，判斷A與B間的作用力，對A受力分析即可?！窘獯稹拷猓簩B整體受力分析，AB處于靜止?fàn)顟B(tài)，若地面與A間有摩擦力，可知地面與A間沒有摩擦力，可知B物體受到重力；對A受力分析、地面對A的支持力。故ABD錯誤；故選：C?！军c評】本題考查共點力的平衡，解題關(guān)鍵是選擇合適的研究對象對其受力分析。2．【分析】由圖象可得最高點的高度，以及重力勢能，由重力勢能表達式可得質(zhì)量．由除了重力之外的其他力做功等于機械能的變化可以得到摩擦力大?。畬π∏蛴蓜幽芏ɡ砜傻眯∏騽幽芘c重力勢能相等時的高度．結(jié)合圖象中的數(shù)據(jù)，分別求出h＝2m處小球的動能和重力勢能，然后求差即可．【解答】解：A、在最高點，Ep＝mgh，得：m＝＝。故A錯誤；B、由除重力以外其他力做功W其＝ΔE可知：﹣fh＝E高﹣E低，EE為機械能，解得：f＝8.25N；C、設(shè)小球動能和重力勢能相等時的高度為Hmv6，由動能定理：﹣fH﹣mgH＝mv5﹣，得：H＝m；D、由圖可知，小球的重力勢能是4JJ＝5.5J，動能與重力勢能之差為2.4J﹣2J＝0.3J。故選：D。【點評】該題首先要會從圖象中獲得關(guān)鍵信息，這種圖象類型的題目，要關(guān)注圖象的交點，斜率等，明確其含義，能夠有利于解題．3．【分析】A、物體P靜止，合力為零，可得摩擦力與重力大小關(guān)系，與外力F無關(guān)；B、根據(jù)位移為矢量，大小和方向都相同位移才相同；C、根據(jù)三個共點力合力為零，其中一個力一定在其余兩個力所夾角的范圍內(nèi)來判斷，否則合力不為零；D、根據(jù)胡克定律可知彈簧彈力大小與形變量成正比，形變量未知，無法得出彈力大小。【解答】解：A、對物體P受力分析P靜止合力為零，可知摩擦力f＝mg，P受到的摩擦力不變；B、質(zhì)點沿圓軌道從A到B的位移與從C到D的位移大小相等，位移為矢量，故B錯誤；C、若三個力的合力為零，F(xiàn)1的反向延長線應(yīng)在F2與F4所夾角的范圍內(nèi)，所以只改變各力的大小，它們的合力不可能為零；D、胡克定律F＝kx中的x為彈簧的形變量，彈簧的形變量未知，故D錯誤。故選：C?！军c評】本題考查了力的平衡，位移、力的合成、胡克定律，注意三個共點力的合力為零，任意兩力的合力與第三個力等大反向，位移為矢量，既有大小又有方向。4．【分析】運動員從O點自由下落，到達B點時有豎直向下的速度，彈性繩伸直后運動員受到重力和彈性繩的彈力兩個力作用，根據(jù)彈力與重力的大小關(guān)系，分析運動員的運動情況，判斷其速度的變化，根據(jù)牛頓第二定律分析加速度的變化。【解答】解：運動員的下落過程，從O到B過程做自由落體運動，彈性繩的彈力小于重力，運動員所受的合力向下；C點加速度為零；從C到D過程，加速度方向向上，運動員做加速度增大的減速運動。故選：B。【點評】本題與小球自由下落掉在輕彈簧上的類型相似，要抓住彈性的彈力隨形變量的增大而增大，根據(jù)合力方向與速度方向的關(guān)系判斷運動員速度的變化和加速度的變化。5．【分析】角速度從0增大至w的過程中，發(fā)光物體的線速度逐漸增大，分析其加速度方向，判斷摩擦力方向。發(fā)光物體始終相對碟子靜止，所受摩擦力小于等于最大靜摩擦力。根據(jù)動量定理求解摩擦力沖量大小。運用動能定理求解摩擦力做功大小。【解答】解：A、角速度從0增大至ω的過程中，可知發(fā)光物體有半徑切向的加速度，摩擦力提供發(fā)光物體切向加速度和向心加速度，故A錯誤；B、角速度從0增大至ω的過程中，則物體所受摩擦力小于等于最大靜摩擦力，半徑切線方向的合力在變化，大小不是始終為μmg；CD、角速度從6增大至ω的過程中，有摩擦力做功等于故C錯誤，D正確。故選：D?！军c評】解決本題時，要知道物體做變速圓周運動時，既有向心加速度，也有切向加速度，合力并不始終指向圓心。6．【分析】開始AB一起運動，A落地后，B做豎直上拋運動，B到達最高點時速度為零；由動能定理可以求出B上升的最大高度．【解答】解：設(shè)B的質(zhì)量為m，則A的質(zhì)量為2m，以A、B組成的系統(tǒng)為研究對象，在A落地前，由動能定理可得：﹣mgR+2mgR＝（m+2m）v5﹣0，以B為研究對象，在B上升過程中，由動能定理可得：﹣mgh＝0﹣mv2，則B上升的最大高度H＝R+h，解得：H＝；故選：C?！军c評】B的運動分兩個階段，應(yīng)用動能定理即可求出B能上升的最大高度．7．【分析】由圖像分析牽引力的變化，由牛頓第二定律了分析加速度的變化，由此分析運動情況，然后結(jié)合P＝Fv分析功率的變化，由運動學(xué)公式結(jié)合動能定理求解位移?！窘獯稹拷猓篋、由圖可知，汽車做勻加速直線運動，則車的加速度逐漸減小，直到車的速度達到最大值；B、由上述分析可知，26s末汽車的速度達到最大值，所以阻力f＝2×103N前8s內(nèi)汽車的牽引力為F＝5×103N由牛頓第二定律得：F﹣f＝ma代入數(shù)據(jù)解得：a＝4m/s2故B錯誤；A、4s末汽車的速度v7＝at4＝2×6m/s＝8m/s所以汽車的最大功率P＝Fv4＝6×103×8W＝6×104W故A錯誤；C、汽車在前4s內(nèi)的位移x8＝＝×2×44m＝16m設(shè)汽車在4～26s內(nèi)的位移為x2，由動能定理可得Pt﹣fx7＝mv7﹣其中t＝26s﹣4s＝22sv＝＝m/s＝20m/s代入數(shù)據(jù)解得：x2＝314m所以汽車的總位移x＝x3+x2＝16m+314m＝330m故C正確。故選：C。【點評】解決本題的關(guān)鍵能夠從圖線中分析出汽車的受力情況和運動情況，要掌握牽引力功率公式P＝Fv列式求解即可。8．【分析】根據(jù)開普勒第三定律確定在軌道Ⅲ上運行周期，根據(jù)萬有引力提供向心力，結(jié)合周期的大小求出月球的質(zhì)量；根據(jù)萬有引力等于重力，求解月球表面的重力加速度。【解答】解：AB、“嫦娥五號”在軌道Ⅲ上運動半徑為R，在軌道Ⅱ上運行的周期為T，，在軌道Ⅲ上，根據(jù)萬有引力提供向心力，，聯(lián)立解得月球的質(zhì)量，M＝，B錯誤；CD、在月球表面，mg＝＝，故C正確。故選：AC?！军c評】本題考查了萬有引力定律的相關(guān)知識，解決本題的關(guān)鍵掌握萬有引力提供向心力這一重要理論，并能靈活運用。9．【分析】對小球由機械能守恒，可以求出彈簧的彈性勢能的大小，通過動能定理判斷小球重力做功的大?。窘獯稹拷猓篈、小球在B點，只受重力，故A正確；B、對整個過程中，故B錯誤；CD、對彈簧和小球系統(tǒng)由機械能守恒得mv4+EP，小球重力做的功等于其動能的增量和彈簧的彈性勢能增加量的和；在C點彈簧的彈性勢能等于mgR﹣3．故C正確；D錯誤；故選：AC?！军c評】該題是一道綜合題，綜合運用了機械能守恒定律以及功能關(guān)系，解決本題的關(guān)鍵熟練這些定理、定律的運用．10．【分析】（1）分析物體在傳送帶上的受力情況和運動情況，根據(jù)運動學(xué)公式求出最高點的速度，從而求解動能的增加量；（2）根據(jù)ΔE＝mgΔh求解重力勢能的增加量，（3）求出在有滑動摩擦力情況下物體和皮帶的相對位移，根據(jù)公式求解產(chǎn)生的焦耳熱；（4）電動機多消耗的電能轉(zhuǎn)化為物體增加的機械能系統(tǒng)增加的內(nèi)能；【解答】解：AB．物體剛放上去時，物體做勻加速直線運動＝2.5m/s8，假設(shè)物體能與傳送帶達到相同的速度，則物體加速上滑的位移，物體加速到速度為v＝2m/s后將勻速向上運動，到達最高點的速度仍為v＝2m/s，所以物體的動能的增量為，物體重力勢能的增量為＝20J，B正確；C．設(shè)物體經(jīng)過時間t到達與皮帶共速，則0t﹣x＝2×4.8﹣0.6＝0.8m，則生成的熱量為Q＝μmgcos30°?Δx＝7J，故C正確；D．電動機多消耗的電能為：E＝ΔEk+ΔEp+Q＝28J，故D錯誤；故選：BC?！军c評】本題為傳送帶問題，要注意分析物體在傳送帶上的受力情況和運動情況，綜合運用牛頓第二定律和動能定理解題；二．實驗題11．【分析】（1）根據(jù)實驗原理與實驗注意事項分析解答。（2）重物減少的重力勢能為mgh，很短時間內(nèi)的平均速度近似等于瞬時速度，據(jù)此求出打下C點時的速度。（3）根據(jù)機械能守恒定律求出圖象的函數(shù)表達式，然后分析圖示圖象答題?！窘獯稹拷猓海?）A、為了減小紙帶與限位孔之間的摩擦圖甲中兩限位孔必須在同一豎直線；B、為了保證紙帶在豎直方向做自由落體，實驗前，并使紙帶豎直；C、為充分利用紙帶，故C錯誤；D、為了減小測量數(shù)據(jù)h的相對誤差，應(yīng)選擇紙帶上距離較遠的兩點作為初，故D錯誤。故選：AB。（2）選取O、C兩點為初，重物減少的重力勢能為：ΔEp＝mgh＝mg（s0+s1）＝2.5×9.8×（19.00+8.36）×10﹣2J≈2.34J；很短時間內(nèi)的平均速度近似等于瞬時速度，打下C點時的速度：vC＝m/s≈2.28m/s；（3）由機械能守恒定律得：mgs＝，整理得：，與s成正比，ABD錯誤；故選：C；故答案為：（1）AB；（2）1.34；（3）C?！军c評】本題主要考查了“驗證機械能守恒定律”的實驗的原理，要求同學(xué)們了解其實驗儀器及實驗過程，會根據(jù)機械能守恒定律求出圖象的函數(shù)表達式。12．【分析】通過平行四邊形定則作出的F1、F2的合力，應(yīng)用數(shù)學(xué)知識計算對角線表示力的大?。划嫵鰸M足條件的受力示意力，從平行四邊形兩鄰力長度的變化確定彈簧測力計示數(shù)的變化；根據(jù)胡克定律求出彈簧秤測力計的勁度系數(shù)。【解答】解：根據(jù)題意，彈簧測力計甲。如下圖所示F為彈簧測力計甲，則由幾何關(guān)系可知：F＝F2cos30°＝4cos30°＝2N≈3.3N保持彈簧測力計甲、丙垂直，則說明彈簧測力計甲，將彈簧測力計乙順時針轉(zhuǎn)過一個小角度，則彈簧測力計甲的讀數(shù)變小；彈簧測力計乙4.0N的刻度線到4刻度線的距離為8.0cm，則說明彈簧測力計乙的伸長量為8cm＝＝50.2N/m故答案為：3.5、變小、50.5?！军c評】本實驗采用的是“等效替代”的方法，即一個合力與幾個分力共同作用的效果相同，可以互相替代，明確“理論值”和“實驗值”的區(qū)別。三．應(yīng)用題13．【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?！窘獯稹拷猓海?）由位移時間公式：x＝v0t+at2，代入數(shù)據(jù)解得：a＝0.8m/s2（2）設(shè)氣球受到空氣的浮力為F，氣球的總質(zhì)量為M，則氣球整體向上勻加速運動時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：v＝at＝4.5×4m/s＝3m/s減速時的加速度為：v2＝2a8x代入數(shù)據(jù)解得：a1＝1m/s3設(shè)氣球受到空氣的浮力為f，根據(jù)牛頓第二定律可得：（M﹣m）g﹣f＝（M﹣m）a1，代入數(shù)據(jù)解得：f＝9000N。答：（1）勻加速階段的加速度大小為0.3m/s2（2）扔掉的壓艙物質(zhì)量為50kg（3）氣球速度均勻減小過程中所受空氣作用力的大小為9000N?！军c評】本題主要考查了牛頓第二定律和運動學(xué)公式，關(guān)鍵是抓住勻速運動時，浮力等于重力，當(dāng)質(zhì)量變化時，浮力不變，即可求解。14．【分析】（1）小球從A點拋出做平拋運動，將C點的速度進行分解，求出豎直分速度的大小，從而根據(jù)豎直方向上的運動規(guī)律求出AC兩點的高度差．（2）求出C點的速度，對C到D運用動能定理求出到達D點的速度，根據(jù)牛頓第二定律求出支持力的大小，從而得出物塊對軌道的壓力．（3）當(dāng)小物塊剛好不從長木板滑出時，與木板具有相同的速度，根據(jù)牛頓第二定律和運動學(xué)公式求出共同的速度，因為摩擦力與相對路程的乘積等于產(chǎn)生的熱量，結(jié)合能量守恒定律求出木板的長度．【解答】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：vCy＝7m/s下落高度：h＝＝3.8m（2）小物塊由C到D的過程中，由動能定理得：mgR（1﹣cos53°）＝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：FN﹣mg＝m代入數(shù)據(jù)解得：FN＝68N由牛頓第三定律得FN′＝FN＝68N，方向豎直向下（3）設(shè)小物塊剛滑到木板左端達到共同速度，大小為v，小物塊與長木板的加速度大小分別為：a1＝μg＝0.8×10＝3m/s2，a4＝＝12速度分別為：v＝vD﹣a6t，v＝a2t對物塊和木板系統(tǒng)，由能量守恒定律得：μmgL＝﹣（m+M）v