2022-2023学年河南省洛阳新学道高级中学高三上学期第一次月考物理试题含解析

洛阳新学道高级中学高三（8月份）月考

一、单选（共9小题，每题4分，共36分）

1. 甲、乙、丙三个物体同时同地出发做直线运动，它们的位x-t图像如图所示。在20s内它们的平均速度和平均速率的大小关系是（　　）

A. 平均速度大小相等，平均速率v甲>v乙=v丙

B. 平均速度大小相等，平均速率v甲>v丙>v乙

C. 平均速度v甲>v丙=v乙，平均速率相等

D. 平均速度和平均速率大小均相等

【答案】A

【解析】

【分析】

【详解】由图可知，三物体最终位移相等，用时相等，故平均速度相等；但由于甲物体有反向运动过程，故甲物体的路程要大，故甲物体的平均速率最大；而乙丙均只有单向运动，路程相等，故平均速率相等。

故选A。

（2022·福建三明市质量检测）

2. 如图所示四幅图为物体做直线运动的图像，下列说法正确的是（　　）

A. 甲图中，物体在这段时间内的位移小于

B. 乙图中，物体的加速度为

C. 丙图中，阴影面积表示时间内物体的加速度变化量

D. 丁图中，时物体的速度为

【答案】D

【解析】

【详解】A．若物体做初速度为0、末速度为v0的匀加速直线运动，其位移为，根据图象与时间轴所围的面积表示位移，可知，该物体的位移大于匀加速直线运动的位移，故A错误；

B．由图得，根据公式

则得加速度大小

加速度是定值，是匀变速运动，故B错误；

C．根据，可知丙图象中，阴影面积表示t1到t2时间内物体的速度变化量，故C错误；

D．由图得

根据

得

对比可得

，

则时物体的速度为

故D正确。

故选D。

3. 甲、乙两车在同一车道同向直线运动，运动中速度随时间变化的v-t图如图所示，运动中两车恰好没有发生碰撞，最终两车均停止，则（　　）

A. t=0时，甲车在乙车前方9m处

B. t=0时，甲车在乙车后方8.4m处

C. 当甲车刚停下时，乙车运动速度大小为1.2m/s

D. 当两车均停止时相距0.4m

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】AB．由题意可知，辆车恰好未碰撞故在交点处，甲乙的距离为0，则在3秒时甲乙两个物体的位移只差为t=0时乙车在甲车前方的距离，有速度时间图像的面积表示位移可得

故AB错误；

C．由图可得

当甲停下时，时间为

3.6s此时乙的速度为

故C正确；

D．当t=3s时辆车距离为0，故均停止的距离为图线相交后，图像与x 轴围成的面积为

故D错误。

故选C。

4. 如图所示，三角形木块A放于斜面上处于静止状态，木块A的上表面水平。如果将一重物B轻放于木块A的上表面，则木块A（　　）

A. 仍处于静止状态

B. 沿斜面做匀速直线运动

C. 沿斜面做匀加速直线运动

D. 受到的合力等于重物的重力

【答案】A

【解析】

【详解】ABC．三角形木块A处于静止状态，设斜面顶角为，则有

解得

放上物体B后，仍有

说明AB整体受到的静摩擦力等于重力沿斜面向下的分力，故AB都静止，故A正确，BC错误。

D．木块A静止，受到的合力等于零，不等于重物的重力，故D错误。

故选A。

5. 如图（a），滑块在与水平方向夹角为37°斜向上的拉力F作用下，沿水平桌面做匀速直线运动。将该桌面倾斜成与水平方向夹角为37°，保持拉力的方向不变，大小变为2F，如图（b），滑块恰好沿倾斜桌面向上做匀速直线运动。滑块与桌面间的动摩擦因数是（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】A

【解析】

【分析】

【详解】设滑块质量为m，当滑块沿水平桌面做匀速直线运动，据平衡条件可得，在水平、竖直方向分别有

当滑块沿倾斜桌面向上做匀速直线运动，沿斜面方向、垂直斜面方向分别有

联立可解得

A正确。

故选A。

6. 如图，在水平地面上竖直固定一个光滑的圆环，一个质量为m的小球套在环上，圆环最高点有一小孔P，细线上端被人牵着，下端穿过小孔与小球相连，使球静止于A处，此时细线与竖直方向的夹角为θ，重力加速度为g，则（　　）

A. 在A处，细线对小球的弹力大小为mgcos

B. 将小球由A缓慢拉至B的过程，细线所受拉力变大

C. 在A处，圆环对小球的弹力大小为mg

D. 将小球由A缓慢拉至B的过程，圆环所受压力变小

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】小球沿圆环缓慢上移可看做平衡状态，对小球进行受力分析，小球受重力G、拉力F、支持力N三个力，受力平衡，作出受力分析图如下：
 

由图可知△OAF∽△GFA，即

解得

 N=G=mg

由于

故

F=2mgcosθ

将小球由A缓慢拉至B的过程，θ变大，则细线所受拉力F变小，圆环所受压力N不变，故ABD错误，C正确；
故选C。

7. 如图，一机械臂铁夹夹起质量为m的小球，机械臂与小球沿水平方向做加速度为a的匀加速直线运动，则铁夹对球的作用力（　　）

A. 大小为mg，方向竖直向上 B. 大小为ma，方向水平向右

C. 大小与小球加速度大小有关 D. 方向与小球的加速度大小无关

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】对小球，竖直方向

F1=mg

水平方向

F2=ma

铁夹对球的作用力

与水平方向的夹角

即大小和方向都与小球的加速度大小有关。

故选C。

（2022·辽宁沈阳市高三月考）

8. 如图所示，a、b、c为三个质量均为m的物块，物块a、b通过水平轻绳相连后放在水平面上，物块c放在物块b上。现用水平拉力作用于a，使三个物块一起水平向右匀速运动。各接触面间的动摩擦因数均为μ，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（　　）

A. 该水平拉力等于轻绳的弹力

B. 物块c受到的摩擦力大小为μmg

C. 当该水平拉力增大为原来的1.5倍时，物块c受到的摩擦力大小为0.5μmg

D. 剪断轻绳后，在物块b向右运动的过程中，物块c受到的摩擦力大小为0.5μmg

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】A．由于匀速运动，因此，将a、b作为一个整体，可知绳子拉力，A错误；

B．对c进行受力分析可知，c只受重力和支持力，不受摩擦力作用，B错误；

C．当该水平拉力增大为原来的1.5倍时，根据牛顿第二定律

可得，在对c进行受力分析，根据牛顿第二定律，可得物块c受到的摩擦力大小为0.5μmg，C正确；

D．剪断轻绳后，在物块b向右运动的过程中，根据牛顿第二定律，在对c进行受力分析可知

D错误。

故选C。

9. 如图所示，在倾角的光滑固定斜面上，物块A、B质量均为m，物块A与轻弹簧相连，物块B用平行于斜面的细线与斜面顶端相连，A、B静止且两者之间的弹力大小为，重力加速度为g，，某时刻把细线剪断，下列说法正确的是（    ）

A. 细线剪断前，细线的拉力大小为

B. 细线剪断前，弹簧弹力大小为

C. 细线剪断瞬间，A、B之间的弹力大小为

D. 细线剪断瞬间，A、B之间的弹力大小为

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】A．细线剪断前，对B分析，有

解得

A错误；

B．细线剪断前，对整体分析有

解得

B错误；

CD．细线剪断瞬间，弹簧弹力不变，整体分析有

对B分析，有

解得

C错误，D正确。

故选D。

二、多选（共5小题，每题5分，共25分）

10. 一质点以初速度v、加速度a做匀变速直线运动，经一段时间后质点运动的路程与位移大小之比为5：3，则该过程的位移和时间可能为（　　）

A. 位移大小为 B. 位移大小为 C. 时间为 D. 时间为

【答案】BCD

【解析】

【分析】

【详解】因路程与位移大小之比为5：3而不等，故质点先做匀减速直线运动，后反向做匀加速直线运动；质点速度减为零时的时间和位移为

，

质点反向加速的时间为，速度为，有

BC．若总位移为正，即，可知，有

解得

则运动时间为

位移为

故BC正确；

AD．若总位移为负，即，可知，有

解得

则运动时间为

位移为

故A错误，D正确；

故选BCD。

（2022·深州市高三月考）

11. 建筑工地上，工人用滑轮来提升物体，如图所示，工人的质量为M，物体的质量为m，且，若不计绳与滑轮的摩擦，则当人拉着绳向右跨出一步后，人和物体仍保持静止，则下列说法正确的是（　　）

A. 人对绳的拉力增大 B. 人对地面的作用力增大

C. 地面对人的支持力增大 D. 地面对人的摩擦力增大

【答案】BCD

【解析】

分析】

【详解】A．物体始终处于静止状态，所以绳子对物体的拉力始终等于mg，A错误；

B．地面对人的作用力即摩擦力与支持力的合力，由于f和N都是增大的，所以地面对人的作用力也是增大的，B正确。

CD．对人受力分析并正交分解如图：

由平衡条件得

当人拉着绳向右跨出一步后， 将变小

所以

会变大；又

故也将变大。

CD正确。

故选BCD。

12. 如图，物块A、B叠放在斜面上，物块B通过细绳跨过定滑轮与物块C相连，初始时系统处于静止状态。缓慢增大斜面倾角，仍保持物块A、B相对斜面静止，忽略绳与滑轮间摩擦。下列说法正确是（　　）

A. 物块B对物块A的作用力一定增大 B. 物块A对物块B的摩擦力一定增大

C. 绳对物块B的拉力的大小一定不变 D. 斜面对物块B的摩擦力一定先变大后变小

【答案】BC

【解析】

【分析】

【详解】A．物块B对物块A的作用力与A的重力平衡，所以物块B对物块A的作用力不变。A错误；

B．物块A受到的摩擦力为

随着倾角增大，物块A受到的摩擦力增大，所以物块A对物块B的摩擦力一定增大。B正确；

C．系统处于平衡状态，所以绳子拉力与重物C的重力平衡。C正确；

D．如果开始斜面对B的摩擦力方向向下，则对AB有

随着倾角增大，斜面对物块B的摩擦力先减小再增大。D错误。

故选BC。

（2022·重庆市高三月考）

13. 如图，倾斜传送带以恒定速率逆时针转动，一可视为质点的滑块以平行于传送带向下的初速度滑上A点。滑块与传送带间的动摩擦因数恒定，不计传送带滑轮的尺寸，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。若用表示时间，用表示滑块的速度大小，则能够正确描述滑块从A滑向运动过程的下列图像可能是（　　）

A.  B.

C.  D.

【答案】BC

【解析】

【分析】

【详解】对滑块受力分析，滑块在沿传送带方向受重力沿传送带的分力，摩擦力f

AB．当，滑块刚开始加速运动，摩擦力向下，加速度为

当滑块速度等于传动带速度相等时，如果最大静摩擦力，则滑动摩擦突变为静摩擦向上，大小为，物体和传送带一起做匀速直线运动，若最大静摩擦力，则摩擦力方向会突变向上，物体做匀加速直线运动，加速度为

比较可得,故B正确，A错误；

CD．若,物体相对于传送带向下运动，若最大静摩擦力，则物体一直做匀加速速直线运动，加速度为

若如果最大静摩擦力，则物体一开始做匀减速直线运动，速度与传送带相等时，滑动摩擦力突变为静摩擦力向上，大小为，故C正确，D错误。

故选BC。

14. 网红景点“长江索道已成为重庆旅游的一张靓丽名片，如图1所示为长江索道上运行的轿厢，为研究轿厢及厢中乘客的受力和运动情况，建立如图2所示物理模型，倾斜直索道与水平面夹角为30°，载人轿厢沿钢索做直线运动，轿厢底面水平，质量为m的人站立于轿厢底面且和轿厢壁无相互作用，人和轿厢始终保持相对静止，某次运行中测得人对轿厢底面的压力恒定为1.2mg，g为重力加速度，则下列说法正确的是（　　）

A. 轿厢一定沿钢索向上运动

B. 轿厢的加速度一定沿钢索向上

C. 轿厢对人摩擦力水平向右

D. 人对轿厢的作用力大小为1.4mg

【答案】BC

【解析】

【分析】

【详解】ABC．某次运行中测得人对轿厢底面的压力恒定为1.2mg，大于人的重力，即人和轿厢有竖直向上的分加速度，又因为加速度方向一定沿索道方向，说明人受到水平向右的摩擦力，索道的加速度方向沿索道向上，人和轿厢向上加速或者向下减速，A错误，BC正确；

D．以人为研究对象，在竖直方向上，则有

则人在水平方向的加速度为

则轿厢对人的作用力大小为

联立解得：；

由牛顿第三定律可得，人对轿厢的作用力大小为

D错误；

故选BC。

三、计算题（共4小题，共39分）

15. 如图，质量的木块套在水平固定杆上，并用轻绳与质量的小球相连。今用跟水平方向成角的力拉着小球并带动木块一起向右匀速运动，运动中、的相对位置保持不变，。在运动过程中，求：

（1）轻绳与水平方向的夹角θ；

（2）木块M与水平杆间的动摩擦因数μ。

【答案】(1)；(2)

【解析】

【分析】

【详解】小球并带动木块一起向右匀速运动，均处于平衡状态，设轻绳的拉力为T，对小球，由平衡条件可得

水平方向上

竖直方向上

联立代入数据可得。

(2)把小球和木块当成以整体，设杆的支持力为N，由平衡条件可得

水平方向

竖直方向

联立代入数据可得。

（2022·浙江省高三联考）

16. 如图甲所示，质量为m=2kg的物体置于水平桌面，对物体施以与水平方向成53°的恒力F=10N，当作用时间为t1=2s时撤去拉力，物体运动的部分v—t图象如图乙所示，g=10m/s2，求：

(1)第1s内物体加速度的大小；

(2)物体与桌面的动摩擦因数μ；

(3)撤去外力后物体还能运动的距离。

【答案】(1)1.5m/s2；(2)0.25；(3)1.8m

【解析】

【分析】

【详解】(1)根据速度时间图象可知，第1s内加速度为

(2)对物体受力分析，取速度方向正方向，由牛顿第二定律可知

，

则

得

(3)撤去外力后，物体的加速度为

=2.5m/s2

则

17. 如图甲所示，在顺时针匀速转动的传送带底端，一质量的小物块以某一初速度向上滑动，传送带足够长，物块的速度与时间（）图的部分图象如图乙所示，已知，，，求：

（1）物块与皮带之间的动摩擦因数；

（2）物块沿皮带向上运动的最大位移；

（3）物块向上运动到最高点的过程中相对传送带的路程。

【答案】（1）0.5；（2）；（3）

【解析】

【分析】

【详解】（1）由图乙可知，物块的初速度

物块的速度减速到与皮带的速度相等时，加速度发生变化，所以皮带转动时的速度

在到时间内，物块加速度大小为

方向沿斜面向下；物块受到重力、支持力和沿斜面向下的摩擦力，沿斜面方向由牛顿第二定律

解得

（2）在后，物块减速运动的加速度大小为，物块受到重力、支持力和沿斜面向上的摩擦力，由牛顿第二定律可得

解得

物块从开始，经过时间速度减为零，则

从到，物块位移为

从到，物块减速到零的位移

物块沿皮带向上运动过程中的位移为

（3）从到，传送带位移为

物块相对传送带向上

从到，传送带位移

物块相对传送带向下

故从到，物块相对传送带的路程

18. 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