广东省深圳市深圳高级中学2022-2023学年高三上学期第一次月考物理试卷

这是一份广东省深圳市深圳高级中学2022-2023学年高三上学期第一次月考物理试卷，共7页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题等内容，欢迎下载使用。


一、单选题(本大题共 7 小题，每小题 4 分，共 28 分)
伽利略斜面实验的“合理外推”示意图如图所示。伽利略的成功，不仅在于找出了落体运动的规 律，更重要的是开辟了一条物理学的研究之路，下列说法正确的是
让小球在倾角较小的斜面上运动，目的是延长物 体沿斜面运动的时间，增大物体的下落速度
让小球在斜面上运动来研究自由落体运动，其实 质是“放大重力”，减小位移，延长时间
伽利略对落体的研究思路概括如下：发现问题→提出猜想→数学推理→实验验证→合理外推
→得出结论
伽利略把竖直实验的结果推广到斜面情况，是思维方法的一种“升华”，这种方法被称为“放 大法”
某同学课间帮助老师搬水。如图所示为某时刻该同学同时搬两桶相同的水，并保持静止状态， 下列说法正确的是
A 桶受到的摩擦力大于自身重力，所以没有掉下来
增加对 A 桶的握力，可以增加摩擦力
A 桶和 B 桶受到人给的作用力相同
B 桶位置更高，所以人给 B 桶作用力更大
由于高度限制，车库出入口采用图示的曲杆道闸，道闸由转动杆OP 与水平横杆 PQ 链接而成， P、Q 为横杆的两个端点。在道闸抬起过程中，杆 PQ 始终保持水平。杆OP 绕 O 点从与水平方向成30°匀速转动到 60°的过程中，下列说法正确的是
P 点的线速度大小不变
P 点的加速度方向不变
Q 点在竖直方向做匀速直线运动
Q 点在水平方向做匀速直线运动
如图所示，质量为 m1 的足够长木板静止在光滑水平地面上，其上放一质量为 m2 的木块。从 t=0
时刻起，给木块施加水平恒力 F。分别用 a1、a2 和 v1、v2 表示木板、木块的加速度和速度大小，下
列图中可能符合运动情况的是
如图所示，甲、乙两物体之间存在相互作用的滑动摩擦力，甲对乙的滑动摩擦力对乙做了负 功，则乙对甲的滑动摩擦力对甲
可能做正功，也可能做负功，也可能不做功
可能做正功，也可能做负功，但一定做功
可能做正功，也可能不做功，但不可能做负功
可能做负功，也可能不做功，但不可能做正功
某同学设计了一个滑梯游戏装置，如图所示，一光滑轨道 AO 固定在水平桌面上，O 点在桌面右侧边缘上。以 O 点为圆心的 1/4 光滑圆弧轨道 BD 竖直固定在桌子的右侧，C 点为圆弧轨道 BD 的中点。若宇航员利用该游戏装置分别在地球表面和火星表面进行模拟实验，将小球放在光滑轨道 AO 上某点由静止下滑，小球越过 O 点后水平飞出，落在光滑圆弧轨道 BD 上。忽略空气阻力，已知地球表面的重力加速度大小为 g，地球的质量约为火星质量的 9 倍，地球的半径约为火星半径的 2 倍。在地球表面或在火星表面，下列说法正确的是
若小球恰能打到 C 点，则击中 C 点时的速度方向与圆弧面垂直
小球在圆弧轨道上的释放点越低，小球落到圆弧上时的动能就越小
根据题目的条件可以得出火星表面的重力加速度大小 g 火=2.25g
在地球和火星进行模拟实验时，若都从轨道上同一位置释放小球，则球将落在圆弧上同一点
如图，由弹丸发射器、固定在水平面上的 37°斜面以及放置在水平地面上的光滑半圆形挡板墙 (挡板墙上分布有多个力传感器)构成的游戏装置，半圆形挡板的半径 R=0.5 m，斜面高度 h=0.9 m， 弹丸与斜面间的动摩擦因数μ1=0.5。游戏者调节发射器，弹丸到 B 点时的速度沿斜面且大小为 5 m/s， 接着他将半圆形挡板向左平移使 C、D 两端重合。挡板墙上各处的力传感器收集到的侧压力 F 与墙上转过圆心角θ之间的关系如图所示。下列说法正确是
弹丸的质量为 0.1 kg
弹丸的质量为 0.4 kg
弹丸与地面的动摩擦因数为 0.6
弹丸与地面的动摩擦因数为 0.8
二、多选题(本大题共 4 小题，每小题 5 分，共 20 分。全部选对得 5 分，选对但不全的得 3 分， 不选或有选错的得零分)
每个小伙伴都有一个飞行梦，现在钢铁侠的梦想就能成为现实，消防员利用飞行背包在某次 高楼火灾观测时，从地面开始竖直飞行的 v－t 图像如图所示，下列说法正确的是
消防员上升的最大高度为 225 m
消防员在 30 s~90 s 内正处于上升阶段
消防员在 150 s~180 s 之间处于失重状态
消防员在 150 s~255 s 内的平均速度为零
新能源交通工具是国家大力推广的项目，2019 年 1－4 月中国插电式混合动力汽车产销分别完成 8.1 万辆和 8.2 万辆，比上年同期分别增长 36.3%和 43.7%。某型号电动汽车质量为 m=1.0×103 kg， 在平直公路上从静止开始运动，v－t 图像如图所示，0～2 s 和 22 s 后图线是直线，2 s 时电动车速度为 6 m/s，此后电动汽车功率保持不变，22 s 时速度达最大。设整个过程中电动汽车受的阻力恒为车重 0.1 倍，则
0～2s 时间内，电动汽车的牵引力为 F =3×103 N
2s～22s 时间内，电动汽车的功率 P =2.4×104 W
电动汽车的最大速度vm =24 m/s
电动汽车在加速阶段通过的路程 S=210 m
10.2022 年 4 月 7 日，我国在酒泉卫星发射中心，用“长征四号丙运载火箭”成功发射“高分三号
03 星”，“高分三号 03 星”发射入轨后将与在轨运行的“高分三号”、“高分三号 02 星”组网。为最大化发挥卫星的应用效能，研制团队选择将高分三号系列卫星均匀分布在同一轨道面上，三星绕地球一圈的时间均为 99 min。这一设计将增加卫星观测次数，提高重访能力和全球覆盖能力，进一步提升卫星对海洋信息服务支持能力及灾害应对处理能力。则以下分析正确的是
“高分三号 03 星”的最小发射速度是 11.2 km/s
“高分三号 03 星”的运行速度大于地球同步卫星的运行速度
出入某种原因“高分三号 02 星”想要追上“高分三号 03 星”，
可以直接通过点火加速实现
3
设“高分三号 03 星”绕地球运动的周期为 T，用 G 表示引力常量，则用表达式 GT 2 求得的地
球平均密度比真实值要小
11.质量为 m 的小球由轻绳 a、b 分别系于轻质木架上的 A 和 C 点，绳长分别为 la、lb（且 la≠lb），如图，当轻杆绕轴 BC 以角速度ω匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，绳 a 沿竖直方向， 绳 b 沿水平方向，当球运动到图示位置时，绳 b 被烧断的同时杆停止转动，重力加速度为 g，下列说法中错误的是
小球仍在水平面内做匀速圆周运动
在绳 b 被烧断瞬间，绳 a 中张力突然增大到 mg+ mω2la
无论角速度ω多大，小球都不可能再做完整的圆周运动
绳 b 未被烧断时，绳 a 上的拉力等于 mg，绳 b 上的拉力为 mω2lb
第 II 卷（非选择题）
三、实验题(本大题共 2 小题，共 15 分。其中第 12 小题 6 分，第 13 小题 9 分)
12.(6 分)某同学用如图 1 所示装置做探究加速度与力的关系的实验。钩码质量远小于小车的质量，小车的质量为 M，重力加速度为 g
⑴平衡摩擦力时，不挂钩码，将轨道的左端略微抬高，给 小车一个初速度使其沿轨道向下运动，利用位移传感器获得小
车的位移－时间图像如图 2 所示，应适当 (填“增大”或“减小”） 轨道倾角，直至获得小车的位移一时间图像是一条
⑵挂上钩码，并记录钩码的质量，经过正确操作，将位移传感器测得的小车
运动位移 x 及对应的运动时间 t 输入计算机，作出 x  t 图像是一条倾斜直线，如果图线的斜率为 k，
t
则小车运动的加速度大小为
⑶保持小车质量不变，多次改变钩码的质量，重复实验，测得多组钩码质量 m 及小车运动的加速度 a，作出 a－m 图像，如果图像是一条过原点的倾斜直线，且图像的斜率为 ，则实验得到的结论是：质量一定时，小车的加速度大小与其受到的合外力大小成正比。
13.(9 分)探究向心力大小 F 与小球质量 m、角速度和半径 r 之间关系的实验装置如图所示，转动手柄，可使变速塔轮、长槽和短槽随之匀速转动。皮带分别套在塔轮的圆盘上，可使两个槽内的小球分别以不同角速度做匀速圆周运动。小球做圆周运动的向心力由横臂的挡板提供，同时，小球对挡板的弹力使弹簧测力筒下降，从而露出测力筒内的标尺，
标尺上露出的红白相间的等分格数之比即为两个小球所受向心力的比值。已知小球在挡板 A、B、C 处做圆周运动的轨迹半径之比为1: 2 :1
⑴在这个实验中，利用了 （填“理想实验法”、“等效替代法”或“控制变量法”）来探 究向心力的大小与小球质量 m、角速度 和半径 r 之间的关系
⑵探究向心力的大小与圆周运动半径的关系时，应选择两个质量 （填“相同”或“不同”）的小球，分别放在挡板 C 与 （填“挡板 A”或“挡板 B”）处，同时选择半径
（填“相同”或“不同”）的两个塔轮
⑶当用两个质量相等的小球做实验时，调整长槽中小球的轨道半径是短槽中小球轨道半径的 4 倍，转动时发现左、右标尺上露出的红白相间的等分格数之比为1: 4 ，则左、右两边塔轮的半径之比为 ；
⑷若放在长槽和短槽的三个小球均为质量相同的钢球，皮带所在塔轮的半径为1:1，逐渐加大转速，左右标尺露出的红色、白色等分标记之比会 。（填“变大”、“变小”、“不变”或“无法确定”）
四.计算题(本大题共 3 小题，共 37 分。其中第 14 题 8 分，第 15 题 13 分，第 16 题 16 分)
14.(8 分)我国中继卫星“鹊桥”是运行于地月拉格朗日 L2 点的通信卫星，L2 点位于地球和月球连线的延长线上，“鹊桥”可以在几乎不消耗燃料的情况下与月球同步绕地球做匀速圆周运动，如图所示。已知“鹊桥”质量远小于月球质量，可忽略“鹊桥”对月球的影响，已知地球与月球的中心距离为 r、L2 点与月球的中心距离为 r/n、月球绕地球公转周期为 T、引力常量为 G。求
⑴“鹊桥”在 L2 点的加速度 a 大小
⑵地球质量与月球质量的比值
15.(13 分)如图甲所示，倾斜传送带与水平台面相切于 B 点，传送带以恒定的速率沿逆时针方向运行。现将一小煤块从水平台面上的 A 处以初速度 v0 滑到传送带 B 处，4 s 时小煤块从 C 点离开传送带。在整个过程中，小煤块的速率－时间图像如图乙所示，重力加速度 g 取 10 m/s2，不计小煤块与传送带摩擦过程中损失的质量。求：
⑴ A，B 两点之间的距离
⑵ 小煤块与传送带之间的动摩擦因数μ
⑶ 水平台面的高度
⑷ 在 2 s～3.5 s 时间内，小煤块在传送带上留下的痕迹长度
16.(16 分)如图甲所示，“离心轨道演示仪”是学习机械能守恒定律的经典演示装置，现将该实验装置建立为如图乙所示的物理模型：竖直平面内由倾角α=37°的斜面轨道 AB、半径为 r1=0.1m 的圆周轨道 BCD 和半径为 r2=0.25m 的部分圆周轨道 CE 构成的装置固定于水平地面，B、C 两处轨道平滑连接，轨道所在平面与竖直墙面垂直。圆心 O1、O2 与 C 点在同一竖直线上，O2E 与竖直方向的夹角为β=53°，E 点与竖直墙面的距离 d=1.2m。现将质量为 m=0.1kg 的小球从斜面的某高度 h 处静止释放。小球只有与竖直墙面间的碰撞可视为弹性碰撞，斜面轨道 AB 足够长，不计小球大小和所受阻力，已知重力加速度取 g=10m/s2，sin37°=0.6
⑴若小球的初始高度 h=0.2m，求小球到达 C 点时对轨道的压力大小：
⑵若小球能沿轨道到达 E 点，求 h 的最小值 hmin ；
⑶若小球释放后能够从原路径返回到出发点，高度 h 应该满足什么条件？