04，河北省保定市清苑区清苑中学2023-2024学年高三上学期月考一物理试题

这是一份04，河北省保定市清苑区清苑中学2023-2024学年高三上学期月考一物理试题，共17页。试卷主要包含了不定项选择题，实验题，计算论述题等内容，欢迎下载使用。

（本试题分两部分，第Ⅰ卷为选择题部分，第Ⅱ卷为非选择题部分。）
一、不定项选择题（为多选，其余单选。本题共12小题，每小题4分，满分48分）
1. 某一质点运动的位移时间图像如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A. 在t=10s时刻质点速度最大
B. 质点可能做曲线运动
C. t=20s时刻质点离开出发点最远
D. 质点一定做直线运动
【答案】D
【解析】
【详解】A．图像的斜率表示速度大小，在t=10s速度为零。故A错误；
BD．位移图像只能反映位移正负两个方向，所以只能描述直线运动；故D正确，B错误；
C．根据位移等于坐标的变化量分析可知，在10s时质点离出发点最远为5m，而在20s时离出发点的距离只有1m；故C错误。
故选D。
2. 如图所示，一个质量m=1kg的小环套在倾角为37°的光滑固定直杆上，为使小环能够静止不动，需对它施加一个水平拉力F，已知重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6．则F的大小和方向分别是（ ）
A. 7.5N，水平向左B. 7.5N，水平向右
C. 13.3N，水平向左D. 13.3N，水平向右
【答案】A您看到的资料都源自我们平台，家威鑫 MXSJ663 低至0.3/份 【解析】
【分析】
【详解】对小环受力分析，根据平衡知识可知
方向水平向左；
故选A。
【名师点睛】此题考查了共点力的平衡问题；解题时要画出受力图，建立平行四边形，利用合成法，或者正交分解法列出方程即可求解；此题较简单．
3. 某汽车在启用ABS刹车系统和不启用该刹车系统紧急刹车时，其车速与时间的变化关系分别如图中的①、②图线所示。由图可知，启用ABS后（ ）
A. t1时刻车速更小
B. 0～t1时间内加速度更大
C. 刹车后前行的距离比不启用ABS更短
D. 加速度总比不启用ABS时大
【答案】C
【解析】
【详解】A．由图看出，启用ABS后t1时刻车速大。故A错误；
BD．由斜率等于加速度的大小得到，启用ABS后0～t1的时间加速度小，t1～t2的时间内加速度大。故BD错误；
C．根据速度图象的“面积”等于位移大小看出，刹车后前行的距离比不启用ABS更短。故C正确。
故选C。
4. 在室内自行车比赛中，运动员以速度v在倾角为θ的赛道上做匀速圆周运动．已知运动员的质量为m，做圆周运动的半径为R，重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ）
A. 将运动员和自行车看做一个整体，整体受重力、支持力、摩擦力和向心力的作用
B. 运动员受到的合力大小为，做圆周运动的向心力大小也是
C. 运动员运动过程中线速度不变，向心加速度也不变
D. 如果运动员减速，运动员将做离心运动
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A．向心力是效果力，将运动员和自行车看做一个整体，整体受重力、支持力、摩擦力和空气阻力的作用，故A错误；
B．运动员做匀速圆周运动，受到的合外力提供向心力，所以运动员受到的合力大小为，做圆周运动的向心力大小也是，故B正确；
C．运动员运动过程中线速度大小不变，向心加速度大小也不变，选项C错误；
D．如果运动员做减速运动，则需要的向心力
可知需要的向心力随v的减小而减小，运动员受到的合外力不变而需要的向心力减小，所以运动员将做向心运动．故D错误；
故选B。
5. 如图所示，粗糙水平地面上的长方体物块将一重为G的光滑圆球抵在光滑竖直的墙壁上，现用水平向右的拉力F缓慢拉动长方体物块，在圆球与地面接触之前，下面的相关判断正确的是（ ）
A. 水平拉力F逐渐减小
B. 球对墙壁的压力逐渐减小
C. 地面对长方体物块的支持力逐渐增大
D. 地面对长方体物块的摩擦力逐渐增大
【答案】A
【解析】
【详解】B．对圆球进行受力分析如图所示
在物块缓慢向右移动的过程中，在逐渐减小，物块对圆球的支持力增大，墙壁对圆球的支持力在增大，根据牛顿第三定律可知，球对墙壁的压力逐渐增大，B错误；
ACD．将圆球和物块看成整体，并对其进行受力分析如图所示
由此可知，地面对长方体物块的支持力不变，地面对长方体物块的摩擦力也不变，由于球对墙壁的压力逐渐增大，拉力在逐渐减小，A正确，CD错误。
故选A。
6. 将地面上静止的货物竖直向上吊起，货物的质量为1kg，货物在3s内的v-t图像如图所示。以下判断正确的是（g取10m/s2）（ ）
A. 3s内重力做功为90J
B. 3s内合外力对货物做功为18J
C. 3s内拉力对货物做功为-18J
D. 3s内货物的机械能守恒
【答案】B
【解析】
【详解】A．由v-t图像可知，物体在3s内的上升的高度为
所以3s内重力做功为
故A错误；
B．根据动能定理可得合外力做功
故B正确；
C．由于
所以3s内拉力对货物做功为
故C错误；
D．由于有拉力对货物做正功，所以货物的机械能增加，故D错误。
故选B。
7. 如图所示，质量均为m的两个铁块a、b放在水平桌面上，二者用张紧的轻质橡皮绳通过光滑的定滑轮相连，系统处于静止状态，若用水平外力将a向左由P缓慢移至M处，b未动；撤掉外力后仍都能保持静止，对a、b进行分析，正确的有（ ）
A. 铁块a在P、M两点位置所受的摩擦力大小都等于b受到的摩擦力大小
B. 两者对桌面的压力一定都变大
C. 水平外力推动a做的功等于橡皮绳增加的势能
D. 此过程b受到的摩擦力变大，但如果用外力将a继续向左移动下去，b受到的摩擦力有可能会突然变小
【答案】D
【解析】
【详解】A．由于系统始终处于平衡状态，橡皮绳上的拉力大小处处相等，物块所受的摩擦力等于橡皮绳拉力的水平分量，所以铁块a在P点位置所受的摩擦力大小小于b受的摩擦力大小，铁块a在M点位置所受的摩擦力大小等于b受的摩擦力大小，故A错误；
B．由P缓慢移至M处的过程中，橡皮绳上的拉力逐渐增大，易知b对桌面的压力
逐渐减小，故B错误；
C．由于摩擦力的影响，水平外力推动a做的功大于橡皮绳增加的势能，故C错误；
D．由P缓慢移至M处的过程中，橡皮绳上的拉力逐渐增大，b受的静摩擦力变大，如果用外力将a继续向左移动下去，则b受到的静摩擦力将会达到最大静摩擦力，而后向左滑动，摩擦力会突然变小，故D正确。
故选D。
8. 美国航天局与欧洲航天局合作，发射的火星探测器已经成功登录火星。荷兰企业家巴斯兰斯多普发起的“火星一号”计划打算将总共24人送上火星，创建一块长期殖民地。若已知万有引力常量G，那么在下列给出的各种情景中，能根据测量的数据求出火星密度的是 （ ）
A. 在火星表面使一个小球做自由落体运动，测出落下的高度H和时间t、T
B. 火星探测器贴近火星表面做匀速圆周运动，测出运行周期T
C. 火里探测器在高空绕火星做匀速圆周运动，测出距火星表面的高度h和运行周期T
D. 观察火星绕太阳匀速圆周运动，测出火星的直径D和运行周期T
【答案】B
【解析】
【详解】A．设火星的质量为M，半径为R，则火星的质量M=ρπR3。在火星表面使一个小球做自由落体运动，测出下落的高度H和时间t，根据
可知算出火星的重力加速度，根据
可以算得火星的质量，但不知道火星的半径，故无法算出密度，故A错误；
B．根据
得；已知T就可算出密度，故B正确；
C．观察火星绕太阳的圆周运动，只能算出太阳的质量，无法算出火星质量，也就无法算出火星密度，故C错误；
D．测出卫星离火星表面的高度H和卫星的周期T，但是不知道火星的半径，故无法算出密度，故D错误．
故选B。
9. 如图，固定斜面倾角为30°，质量为m的小物块自斜面底端以某一初速度沿斜面向上做匀减速运动，其加速度大小恰好等于重力加速度g的大小，若物块上升的最大高度为H，则此过程中（ ）
A. 小物块上滑过程中机械能守恒
B. 小物块上滑过程中动能损失了mgH
C. 小物块上滑过程中动能损失了2mgH
D. 小物块上滑过程中机械能损失了2mgH
【答案】C
【解析】
【详解】A．若小物块上升过程中只受重力，则加速度为
所以物体受沿斜面向下的摩擦力作用并且做功，其机械能不守恒，故A错误；
BC．设物块受到的阻力为f，根据牛顿第二定律可得
解得
根据动能定理可得
解得
故B错误，C正确；
D．小物块上滑过程中克服阻力做功为
故D错误。
故选C。
10. 如图所示，斜面与足够长的水平横杆均固定，斜面顶角为θ，套筒P套在横杆上，与绳子左端连接，绳子跨过不计大小的定滑轮，其右端与滑块Q相连接，此段绳与斜面平行，Q放在斜面上，P与Q质量相等，均为m，O为横杆上一点且在滑轮的正下方，滑轮距横杆h，手握住P且使P和Q均静止，此时连接P的绳与竖直方向夹角θ，然后无初速释放P，不计绳子的质量和伸长及一切摩擦，重力加速度为g．关于P的描述正确的是

A. 释放P前绳子拉力大小为mgcsθ
B. 释放后P做匀加速运动
C. P达O点时速率为
D. 从释放到第一次过O点，绳子的拉力对P做功功率一直增大
【答案】AC
【解析】
【详解】试题分析： A、释放P前，对Q分析，根据共点力平衡得，T=mgcsθ，故A正确；
B、根据PQ的速度关系知：vQ=vPsinθ，当P到达O时，于P连接的绳子与竖直方向的夹角θ=0°，即vQ=0，说明Q先加速后减速，故不是匀加速，故B错误；
C、当P到达O时，vQ=0，Q减少的重力势能等于P增加的动能，则
解得
v=
故C正确；
D、P从释放到第一次过O点，速度逐渐增大，拉力在水平方向的分力在减小，则拉力的功率不是一直增大，故D错误．
故选AC．
考点：功率、平均功率和瞬时功率；运动的合成和分解．
【名师点睛】对Q分析，根据共点力平衡求出拉力的大小；根据P所受的合力变化得出加速度的变化；对P和Q系统研究，结合机械能守恒求出P到达O点的速度大小．根据P点的速度以及拉力在水平方向分力的变化判断拉力功率的变化．
11. “轨道康复者”是“垃圾”卫星的救星，被称为“太空110”，它可在太空中给“垃圾”卫星补充能量，延长卫星的使用寿命，假设“轨道康复者”的轨道半径为地球同步卫星轨道半径的五分之一，其运动方向与地球自转方向一致，轨道平面与地球赤道平面重合，下列说法正确的是（ ）
A. “轨道康复者”的加速度是地球同步卫星加速度的25倍
B. “轨道康复者”的速度是地球同步卫星速度的5倍
C. 站在赤道上的人观察到“轨道康复者”向西运动
D. “轨道康复者”可在高轨道上减速，以实现对低轨道上卫星的拯救
【答案】AD
【解析】
【详解】A．根据万有引力提供向心力
解得
故“轨道康复者”的加速度是地球同步卫星加速度的25倍，故A正确；
B．根据万有引力提供向心力
解得
“轨道康复者”的速度是地球同步卫星速度的倍，故B错误；
C．因为“轨道康复者”绕地球做匀速圆周运动的周期小于同步卫星的周期，即小于地球自转的周期，站在赤道上的人观察到“轨道康复者”向东运动，故C错误；
D．“轨道康复者”可在高轨道上减速，做近心运动，以实现对低轨道上卫星的拯救，故D正确。
故选AD。
12. 如图所示，轻杆长为3L，在杆的A、B两端分别固定质量均为m的球A和球B，杆上距球A为L处的点O装在光滑的水平转动轴上，外界给予系统一定的能量后，杆和球在竖直面内转动，在转动的过程中，忽略空气的阻力，若球B运动到最高点时，球B对杆恰好无作用力，则下列说法正确的是（ ）
A. 球B在最高点时速度为零
B. 球B在最高点时，球A的速度为
C. 球B转到最低点时，其速度为
D. 球B转到最低点时，其速度为
【答案】BD
【解析】
【详解】A．球B在最高点时，对杆恰好无作用力，则
可得球B的速度
A错误；
B．由于
可知球B在最高点时，球A的速度为
B正确；
CD．以转轴所在的平面为参考面，根据机械能守恒
又
可得球B转到最低点时的速度
C错误，D正确
故选BD。
第Ⅱ卷（非选择题，共52分）
二、实验题（本大题共2小题，共11分）
13. 在“探究弹力和弹簧伸长关系”的实验中，某实验小组将不同数量的钩码分别挂在竖直弹簧下端，进行测量，根据实验所测数据，利用描点法作出了所挂钩码的重力G与弹簧总长L的关系图象，如图所示，弹簧的劲度系数为_______N/m。
【答案】1000
【解析】
【分析】
【详解】根据
F=k（l-l0）
可知，图象的斜率大小等于劲度系数大小，由图象求出劲度系数为
14. 物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数，实验装置如图甲所示，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端装有定滑轮；木板上有一滑块，其一端与穿过电磁打点计时器的纸带相连，另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接。打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz。开始实验时，在托盘中放入适量砝码，滑块开始做匀加速运动，在纸带上打出一系列点。
①图乙给出的是实验中获取的一条纸带的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7是计数点，每相邻两计数点间还有4个计时点（图中未标出），计数点间的距离如图所示。根据图中数据计算的加速度a=____m/s2（保留两位有效数字）
②为了测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的是________。
A.木板的长度L
B.木板的质量m1
C.滑块的质量m2
D.托盘和砝码的总质量m3
E.滑块运动的时间t
③滑块与木板间的动摩擦因数μ=_______ （用被测物理量的字母表示，重力加速度为g）
【答案】 ①. 0.49 ②. CD ③.
【解析】
【详解】①[1]每相邻两计数点间还有4个计时点，；加速度
②[2]设滑块的质量m2，托盘和砝码的总质量m3。对托盘和砝码受力分析，据牛顿第二定律得
对滑块受力分析，据牛顿第二定律得
联立解得
故选CD。
③[3]由第二问解答知
三、计算论述题（本大题4小题，共43分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写最后答案的不给分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）
15. 某校一课外活动小组自制一枚火箭，设火箭发射后始终在垂直于地面的方向上运动．火箭点火后可认为做匀加速直线运动，经过4s到达离地面40m高处时燃料恰好用完，若不计空气阻力，取g=10m/s2，求：
（1）燃料恰好用完时火箭的速度大小v；
（2）火箭上升离地面的最大高度H；
（3）火箭从发射到返回发射点的时间。
【答案】（1）20m/s；（2）60m；（3）9.46s
【解析】
【详解】（1）火箭点火后做匀加速直线运动，经过4s可知
解得燃料恰好用完时火箭的速度大小
v=20m/s
（2）燃料用完后还能上升的高度
解得火箭上升离地面的最大高度
H=h1+h2=60m
（3）燃料用完后上升的时间
从最高点落地的时间
火箭从发射到返回发射点的时间
16. 如图所示，上表面光滑下表面粗糙足够长且质量为M＝10kg的木板，在F＝50N的水平拉力作用下，沿水平地面向右匀加速运动，加速度a＝2.5m/s2．某时刻当长木板的速度为v0＝5m/s，将一个小铁块（可视为质点）无初速地放在木板最右端，这时木板恰好匀速运动，当木板运动了L＝1.8m时，又将第二个同样的小铁块无初速地放在木板最右端，g取10 m/s2。求：
（1）木板与地面间的动摩擦因数μ；
（2）放上第二个铁块后木板又运动L距离时的速度。
【答案】（1）0.25；（2）4m/s
【解析】
【分析】
【详解】(1)木板做匀加速直线运动时，由牛顿第二定律得
代入数据得
(2)每放一个小铁块，木板所受的摩擦力增加μmg，放上第一个小铁块后木板匀速运动
由平衡条件得
解得
设刚放第二块铁块时木板的加速度为，由牛顿第二定律得
由运动学公式得
联立代入数据解得
17. 同学们参照伽利略时期演示平抛运动的方法制作了如图所示的实验装置。图中水平放置的底板上竖直地固定有M板和N板。M板上部有一半径为R的圆弧形的粗糙轨道，P为最高点，Q为最低点，Q点处的切线水平，距底板高为H。N板上固定有三个圆环。将质量为m的小球从P处静止释放，小球运动至Q飞出后无阻碍地通过各圆环中心，落到底板上距Q水平距离为L处。不考虑空气阻力，重力加速度为g。求：
（1）小球运动到Q点时速度的大小以及对轨道压力的大小和方向；
（2）摩擦力对小球做的功。
【答案】（1），方向竖直向下；（2）
【解析】
【详解】（1）小球离开Q点后做平抛运动，解得小球运动到Q点时速度的大小
小球离开Q点前做圆周运动，在离开Q点前瞬间，由牛顿第二定律可得
故小球所受轨道支持力的大小
方向竖直向上。
由牛顿第三定律可得，小球对轨道压力的大小
方向竖直向下。
（2）小球由P点运动到Q点过程中，由动能定理可得
所以摩擦力对小球做的功
18. 如图所示，装置的左边AB部分是长为L1＝1m的水平面，一水平放置的轻质弹簧左端固定并处于原长状态．装置的中间BC部分是长为L2＝2m的水平传送带，它与左右两边的台面等高，并能平滑对接，传送带始终以v＝2m/s的速度顺时针转动．装置的右边是一光滑的曲面，质量m＝1kg的小滑块从其上距水平台面h＝1m的D处由静止释放，滑块向左最远到达O点，OA间距x＝0.1m，并且弹簧始终处在弹性限度内．已知物块与传送带及左边水平面之间的摩擦因数μ＝0.25，取g＝10m/s2．
（1）求滑块第一次到达C点时速度大小；
（2）求弹簧获得的最大弹性势能；
（3）求滑块再次回到右边曲面部分所能到达的最大高度．
【答案】（1）滑块第一次到达C点时速度大小是；
（2）弹簧获得的最大弹性势能是2.75J；
（3）滑块再次回到右边曲面部分所能到达的最大高度是0.2m．
【解析】
【详解】（1）对滑块从D到O由动能定理得：，解得：
（2）对滑块从D到O由能量守恒定律得： ，解得：Ep＝2.75J
（3）设滑块返回到达B点速度为v1
由能量守恒定律得： ，解得：v1＝1m/s．
滑块再次进入传送带后匀加速运动，由牛顿二定律得：μmg＝ma，解得：a＝2.5m/s2，
滑块速度增加到2 m/s时的位移为： ，
所以滑块再次回到C点的速度为2 m/s，对滑块从C到最高点，由机械能守恒得： ，解得：h1＝0.2m．