2022-2023学年黑龙江省哈尔滨市第七十三中学高三上学期第一次月考物理试题含解析

哈尔滨市第七十三中学高三上学期第一次月考物理试题

物理

考试时间：75分钟卷面分值：100分

注意事项：

1.答题前，务必将自己的姓名、考号填写在答题卡规定的位置上。

2.答选择题时，必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦擦干净后，再选涂其它答案标号。

3.答非选择题时，必须将答案书写在专设答题页规定的位置上。

4.所有题目必须在答题卡上作答。在试题卷上答题无效。

5.考试结束后，只交试卷答题页。

第Ⅰ卷选择题（52分）

一。选择题（共13小题，其中1、2、3、4、5、6、10、11题为单项选题；7、8、9、12、13题每为多项选择特。每题4分，共52分。）

1. 在下列选项中，引力常量已知，说法正确的是（　　）

A. 已知月球绕地球运行的周期及月、地中心间的距离，可算出月球质量

B. 已知月球表面的重力加速度及月球的半径，可算月球的密度

C. 近地卫星与同步卫星相比，近地卫星的线速度大，角速度大，周期大

D. 第一宇宙速度是最大的发射速度

【答案】B

【解析】

【详解】A．设地球质量为M，月球质量为m，月、地中心间的距离为r，月球绕地球运行的周期为T，根据牛顿第二定律有

由上式可知，在G、r和T已知的情况下，只能算出地球的质量，无法算出月球的质量，故A错误；

B．已知月球表面的重力加速度为g，月球半径为R，在月球表面重力等于万有引力，则

解得

所以月球的密度为

故B正确；

C．设质量为的卫星绕地球卫星绕地球做半径为、线速度为v的匀速圆周运动，根据牛顿第二定律有

解得

所以角速度和周期分别为

近地卫星与同步卫星相比，轨道半径小，所以近地卫星的线速度大，角速度大，周期小，故C错误；

D．第一宇宙速度是最小的发射速度，故D错误。

故选B。

2. 如图，甲为吊威亚表演者的照片，乙为其简化示意图。工作人员A沿直线水平向左拉轻绳，使表演者B沿竖直方向匀速上升，绳与轻滑轮间的摩擦不计，则（　　）

A. 绳对A的拉力增大 B. 绳对B的拉力增大

C. A向左加速运动 D. A向左减速运动

【答案】D

【解析】

【详解】AB．因为表演者B做匀速直线运动，在竖直方向上合力为零，则有

绳对B的拉力和绳对A的拉力不变，故A、B错误；

CD．设绳子与水平方向上夹角为，物体A沿绳子方向上的分速度为

工作人员A沿直线水平向左拉轻绳过程中，变小，增大，不变，则有减小，A向左减速运动，故C错误，D正确；

故选D。

3. 某同学绘出了沿直线运动的物体的位移、速度、加速度随时间变化的图像如图所示，若该物体在时刻初速度为零，则下列图像中该物体在内位移不为零的是（　　）

A.  B.

C.  D.

【答案】C

【解析】

【详解】A．由x-t图像可知，该物体在内位移为零，选项A不符合题意；

B．因v-t图像的面积等于位移可知，该物体在内位移为零，选项B不符合题意；

C．根据a-t图像可知，物体第1s内先加速，第2s内减速，第3s内再加速，第4s内再减速……，物体一直向前运动，则4s时的位移不为零，选项C符合题意；

D．根据a-t图像可知，物体第1s内先加速，第2s内减速，第3s内向负方向加速，第4s内再向负方向减速，则4s时物体回到出发点，位移为零，选项D不符合题意；

故选C。

4. 如图所示，两个光滑斜面在B处平滑连接，小球在A点获得大小为6m/s的速度沿斜面向上运动，到达B点时速度大小为4m/s，到达C点时速度减为0，已知，下列说法正确的是（　　）

A. 小球在AB、BC段的加速度大小之比为5：4

B. 小球在AB、BC段运动时间之比为4：5

C. 小球经过BC中间位置时速度大小为2m/s

D. 小球由A运动到C的平均速率为3.5m/s

【答案】A

【解析】

【详解】A．对AB段，根据速度位移公式得

，

代入数据解得

，

得

故A正确；

B．根据平均速度推论知，AB段的时间

BC段运动的时间

解得

故B错误；

C．BC段中间位置时的速度大小

故C错误；

D．物体由A运动C的平均速率为

故D错误；

故选A。

5. 如图所示是固定在小车上的水平横杆，物块M穿在杆上，M通过细线悬吊着小物体，当小车在水平地面上运动过程中，M始终未相对杆移动，M、与小车保持相对静止，悬线与竖直方向为，则M受到横杆的摩擦力为（ ）

A. 大小为方向水平向右

B. 大小为方向水平向右

C. 大小为方向水平向左

D. 大小为方向水平向左

【答案】A

【解析】

【详解】分析：先对小球受力分析，根据牛顿第二定律列式分析；再对小球和滑块整体受力分析，根据牛顿第二定律列式求解．

解答：解：对小球受力分析，受重力mg和细线的拉力T，如图

根据牛顿第二定律，有Tsinθ=ma    ①，Tcosθ-mg=0  ②

再对m和M整体受力分析，受总重力（M+m）g、支持力N、摩擦力f，如图

根据牛顿第二定律，有f=（M+m）a   ③，N-（M+m）g=0   ④

由①②③④解得： tanθ=所以a="g" tanθ，f=（M+m）a=，方向水平向右

故选A．

点评：本题关键是先后对小球、滑块与小球整体受力分析后根据牛顿第二定律列式求解．

6. 如图所示，将一半径为R的光滑圆形管道竖直放置，A、B、C、D是过管道圆心的水平、竖直虚线与管道的四个交点，可视为质点的小球在圆形管道内做完整的圆周运动，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　）

A. 当时小球恰好能通过最高点

B. 小球通过A点时对外侧管壁作用力可以为零

C. 小球在上半部管道运动过程中对内侧管壁一定有作用力

D. 小球在下半部管道运动过程中对外侧管壁一定有作用力

【答案】D

【解析】

详解】A．当

时由

小球能上升的高度为

小球只能上升到B点，选项A错误；

B．小球通过A点时外侧管壁要提供做圆周运动的向心力，则小球对外侧管壁的作用力不可以为零，选项B错误；

C．小球在上半部管道运动过程中，向心力有向下的分量，因重力向下，则内壁对小球不一定有作用力，即小球对内侧管壁不一定有作用力，选项C错误；

D．小球在下半部管道运动过程中，向心力有向上的分量，因重力向下，则外壁对小球一定有支持力，即小球对外侧管壁一定有作用力，选项D正确。

故选D。

7. 我国首个火星探深测器“天问一号”于2020年7月23日在海南文昌航天发射中心成功发射，于2021年5月15日着陆火星。“天问一号”环绕火星变轨示意图如图所示，在轨道I上运行时“天问一号”离火星表面的距离等于火星的半径。则下列说法正确的是（　　）

A. “天问一号”在轨道Ⅲ和轨道Ⅱ上运行时，通过P点时的加速度相同

B. “天问一号”在轨道Ⅱ上运行时，从P点运行到Q点的过程中机械能守恒

C. “天问一号”在轨道Ⅲ和轨道Ⅱ上运行时，其与火星中心的连线在任意相等时间内扫过的面积相等

D. “天问一号”在轨道Ⅰ中运行的线速度大小等于火星第一宇宙速度的四分之一

【答案】AB

【解析】

【详解】A．“天问一号”在轨道Ⅲ和轨道Ⅱ上运行时，通过P点时受到的万有引力相同，所以加速度相同，故A正确；

B．“天问一号”在轨道Ⅱ上运行时，从P点运行到Q点的过程中只受万有引力作用，机械能守恒，故B正确；

C．由开普勒第二定律可知，卫星在同一轨道上任意点与火星中心的连线在任意相等时间内扫过的面积相等，故C错误；

D．在不知道火星的半径和质量时，无法求出火星第一宇宙速度，故D错误。

故选AB。

8. 如图，斜面体a放置在水平地面上。一根跨过光滑定滑轮的轻绳，左侧平行于斜面且与斜面上的物块b相连，另一端与小球c相连，整个系统处于静止状态。现对c施加一水平力F，使小球缓慢上升一小段距离，整个过程中a、b保持静止状态。则该过程中（　　）

A. 轻绳的拉力先减小后增大 B. b受到的摩擦力方向可能变化

C. 地面对a的摩擦力可能不变 D. 地面对a的弹力减小

【答案】BD

【解析】

【分析】

【详解】A．取小球c为研究对象，受到重力mg、拉力F和绳子拉力作用，设绳子与竖直方向夹角为，根据平衡条件可得水平力

绳子的拉力

绳子与竖直方向夹角逐渐增大，绳子的拉力逐渐增大，A错误；

B．在这个过程中绳子张力变大，由于物块b所受斜面体的摩擦力开始时并不知道其方向，如果开始时物块b受到的摩擦力方向沿斜面向上，随着绳子拉力的增大，摩擦力方向可能变为沿斜面向下，所以物块b受到的摩擦力方向可能变化，B正确；

CD．以物块b和斜面体a整体为研究对象，水平方向根据平衡条件可得地面对斜面体a的摩擦力

由于绳子拉力逐渐增大，则地面对斜面体a的摩擦力一定变大；在竖直方向根据平衡条件可得

由于绳子拉力逐渐增大，所以水平地面对斜面体a的弹力减小，C错误，D正确。

故选BD。

9. 如图所示，一固定斜面倾角为θ，将小球A从斜面顶端以速率v0水平向右抛出，小球击中了斜面上的P点；将小球B从空中某点以相同速率v0水平向左抛出，小球恰好垂直斜面击中Q点．不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）

A. 若小球A击中P点时速度方向与水平方向所夹锐角为φ，则

B. 若小球A击中P点时速度方向与水平方向所夹锐角为φ，则

C. 小球A、B在空中运动的时间之比为

D. 小球A、B在空中运动的时间之比为

【答案】BC

【解析】

【详解】AB．对小球A，有

得

则

所以A错误，B正确；

CD．对小球B，有

得

所以小球A、B在空中运动得时间之比

所以C正确，D错误。

故选BC。

10. 如图甲所示，足够长的传送带与水平面夹角为θ，在传送带上某位置轻轻放置一小滑块，小滑块与传送带间动摩擦因数为μ，小滑块速度随时间变化关系如图乙所示，v0、t0已知，则（　　）

A. 传送带是可能是顺时针转动 B.  

C. 传送带的速度大于v0 D. t0后滑块的加速度为

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】A．若传送带顺时针转动，当滑块下滑时（mgsinθ>μmgcosθ），将一直匀加速到底端；当滑块上滑时（mgsinθ<μmgcosθ），先匀加速运动，在速度与传送带速度相等后将匀速运动，两种均不符合运动图像；故传送带是逆时针转动，A错误。

B．滑块在0～t0内，滑动摩擦力向下，做匀加速下滑，即有

由题图可知

则

B错误；

C．经过分析，由图可知，传送带的速度等于v0，C错误。

D．滑块与传送带的速度相等后的加速度

代入μ值得

D正确。

故选D。

11. 如图所示，两个可视为质点的、相同的木块A和B放在转盘上，两者用长为L的细绳连接，木块与转的最大静摩擦力均为各自重力的K倍，A放在距离转轴L处，整个装置能绕通过转盘中心的转轴O1O2转动，开始时，绳恰好伸直但无弹力，现让该装置从静止开始转动，使角速度缓慢增大，以下说法正确的是（　　）

A. 当时，A、B相对于转盘会滑动

B. 当时，绳子一定有弹力

C. 在范围内增大时，B所受摩擦力变大

D. 在范围内增大时，A所受摩擦力一直不变

【答案】B

【解析】

【详解】AB．当B相对转盘即将滑动时，绳子开始产生弹力，根据牛顿第二定律

得

当时，绳子一定有弹力，此时由于A相对转盘仍静止，所以A、B相对于转盘不会滑动，A错误，B正确；

CD．当A相对转盘即将滑动时，根据牛顿第二定律

对A

对B

得

在范围内，B所受摩擦力变大；在范围内，B所受摩擦力保持不变，而A相对转盘的滑动趋势增强，所受摩擦力变大，CD错误。

故选B。

12. 如图，轻弹簧两端拴接两个质量均为m的小球a、b，拴接小球的细线固定在天花板上，两球静止，两细线与水平方向的夹角均为，弹簧水平，重力加速度为g。以下说法正确的是（　　）

A. 细线拉力大小为mg

B. 弹簧的弹力大小为mg

C. 剪断右侧细线瞬间，b球加速度大小为g

D. 剪断右侧细线瞬间，a球加速度大小为0

【答案】BD

【解析】

【详解】AB．根据平衡条件得

A错误，B正确；

D．剪断右侧细线瞬间，a球受力不变，加速度大小为0，D正确；

C．剪断右侧细线瞬间，根据牛顿第二定律

C错误。

故选BD。

13. 如图甲所示，水平地面上静止放置一质量为M的木板，木板的左端有一个可视为质点的、质量m＝1 kg的滑块。现给滑块一向右的初速度v0＝10 m/s，此后滑块和木板在水平地面上运动的速度图像如图乙所示，滑块最终刚好停在木板的右端，取g＝10 m/s2。下列说法正确的是（　　）

A. 滑块与木板间的动摩擦因数μ1＝0.4

B. 木板与地面间的动摩擦因数μ2＝0.1

C. 木板的长度L＝4 m

D. 木板的质量M＝1.5 kg

【答案】ABD

【解析】

【分析】

【详解】A．由题图乙知，滑块刚滑上木板时加速度

由

得

A正确；

B．2 s后滑块与木板一起做匀减速直线运动，加速度

由

得

B正确；

C．木板的长度为0~2 s内滑块与木板的 图线与时间轴所围面积差

C错误；

D．0~2 s内木板的加速度

对M有

解得

D正确。

故选ABD。

第Ⅱ卷非选择题（48分）

14. （1）关于“研究平抛运动”的实验，下列说法正确的是（      ）

A.每次实验小球必须从同一位置由静止释放

B.斜槽必须光滑，末端必须水平

C.小球运动时不应与木板上的纸面相接触

D.所用小球质量大些，可得到更大初速度

（2）若小球在平抛运动途中的几个位置如图所示，小方格边长，小球由A到B位置的时间间隔为______s，小球平抛的初速度大小为______m/s，小球在B点的合速度大小为______m/s。（g取10m/s2，结果均保留一位小数）

【答案】    ①. AC##CA    ②. 0.1    ③. 2.0    ④. 2.5

【解析】

【详解】（1）[1]A．每次小球从斜槽的同一位置由静止释放，保证平抛运动的初速度相同，故A正确，符合题意；

B．斜槽不一定需要光滑，只要由静止从同一位置释放即可，末端必须水平，保证小球的初速度水平，故B错误，符合题意；

C．小球运动时不应与木板上白纸接触，防止摩擦而改变运动的轨迹，故C正确，符合题意；

D．小球在斜面末端的初速度与小球的质量无关，故D错误，不符合题意。

故选AC。

（2）[2]设相邻两点间时间间隔为，竖直方向

解得

[3]水平方向

解得

[4]竖直方向，根据中间时刻的瞬时速度等于该过程平均速度可得

小球在B点的合速度大小为

15. 在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，采用如图所示的装置：

（1）下列做法正确的是________

A．调节滑轮的高度，使牵引小车的细线与长木板保持平行

B．将砝码桶用细线通过定滑轮拴在小车上，通过调节木板的倾斜度平衡小车受到的滑动摩擦力

C．实验时，先放开小车再接通打点计时器的电源

D．通过增减小车上的砝码改变质量时，不需要重新调节木板的倾斜度

（2）要使细线的拉力约等于钩码的总重力，应满足的条件是钩码的质量要___________（填“等于”“远小于”或“远大于”）小车的质量；

（3）打点计时器所用的电源频率为50Hz，实验得到的一条纸带如下图乙所示，纸带上每相邻的两个计数点之间都有四个点未画出。按时间顺序取0、1、2、3、4、5六个计数点，实验中用直尺量出各计数点到0点的距离如图乙所示（单位：cm）。在计数点1所代表的时刻，纸带运动的瞬时速度为v1=______m/s，小车的加速度a=___________m/s2（保留两位有效数字）；

（4）有一位同学通过实验测量作出了如图丙中的A图线。试分析：A图线不通过坐标原点的原因是_________。

【答案】    ①. AD##DA    ②. 远小于    ③. 0.18    ④. 0.75    ⑤. 未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足

【解析】

【详解】（1）[1]A．在实验过程中调节滑轮的高度，使牵引小车的细线与长木板保持平行，A正确；

B．平衡摩擦力时不需要栓细线和砝码桶，B错误；

C．实验时，先接通打点计时器的电源再放开小车，C错误；

D．通过增减小车上的砝码改变质量时，不需要重新调节木板的倾斜度平衡摩擦，D正确；

故选AD；

（2）[2]根据牛顿第二定律，对小车有

对砝码桶内砝码有

联立可得

可知要使细线的拉力约等于钩码的总重力，应满足的条件是钩码的质量要远小于小车的质量；

（3）[3]在计数点1所代表的时刻，纸带运动的瞬时速度为

[4] 小车的加速度为

（4）[5]丙图中有一定的作用力才产生加速度A图线不通过坐标原点的原因是未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足。

16. 将一质量为1kg小滑块从斜面AB上静止滑下，斜面的倾角θ为53°，斜面与水平面接触处无能量损失，斜面AB与水平面BC动摩擦因数均为0.5，已知滑块经过B点的速度vB=6m/s，BC长度xBC=2m，滑块从C点水平抛出，从P点沿切线方向进入竖直放置的光滑圆轨道，圆心为O点。OP与竖直方向的夹角也为θ=53°，不计小球受到空气的阻力。cos53°=0.6，sin53°=0.8，g=10m/s2。求：

（1）斜面长度L；

（2）C、P两点的水平距离x。

【答案】（1）3.6m；（2）m

【解析】

【详解】（1）对滑块在斜面上的运动过程，根据动能定理有

解得

（2）对滑块在水平面上的运动过程，根据动能定理有

解得

滑块离开C点后做平抛运动，在P点，根据速度的合成与分解可得

解得

滑块从C到P的时间为

C、P两点的水平距离为

17. 火星的半径是地球半径的0.5倍，质量为地球质量的十分之一，忽略星球自转影响，地球表面重力加速度取10m/s2，航天员在火星表面做了如下实验：一个固定在竖直平面上的光滑半圆形管道，管道里有一个直径略小于管道内径的小球，小球在管道内做圆周运动，从B点脱离后做平抛运动，经过时间1s后又恰好垂直与倾角为45°的斜面相碰。已知半圆形管道的半径为R=5m，小球可看做质点且其质量为m=5kg，重力加速度为g。求：

（1）火星表面重力加速度大小；

（2）小球在斜面上的相碰点C与B点的水平距离；

（3）小球经过管道的A点时，对管道的压力的大小。

【答案】（1）4m/s2；（2）4m；（3）116N

【解析】

【详解】（1）由万有引力公式

可知

火星的半径是地球半径的0.5倍，质量为地球质量的十分之一，则

（2）小球在C点的竖直分速度为

水平分速度为

则点C与B点的水平距离为

（3）由（2）可知

从A到B由动能定理可得

在A点小球的重力和所受支持力提供向心力，则

由相互作用力可知

解得