广东省深圳市外国语学校2021届高三第一次月考 物理（含答案） 试卷

物  理  试  卷 本试卷分选择题和非选择题两部分，共4页，满分100分，考试用时75分钟。注意事项：1．答题前，考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名、班级、座位号等相关信息填写在答题卷指定区域内。2．选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卷上对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案；不能答在试卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卷各题目指定区域内的相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用铅笔和涂改液.不按以上要求作答的答案无效。4．考生必须保持答题卷的整洁。 第I卷  选择题（共46分）一．单选题：共7小题，每小题4分，共28分。1．下列关于物理学史和物理研究方法的叙述中错误的是（　　）A．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里应用了微元法B．当△t非常小时， 就可以表示物体在某时刻的瞬时速度，这里应用了极限法C．伽利略借助实验研究和逻辑推理得出了自由落体运动规律D．质点、光滑斜面是利用了等效替代法2．下列关于力的说法中，正确的是（　　）A．物体受摩擦力时一定受弹力，而且这两个力的方向一定相互垂直B．运动物体所受摩擦力的方向一定和它运动方向相反C．同一对作用力与反作用的大小有时也可能不相等D．处于完全失重状态下的物体不受重力作用3．如图所示，水龙头开口A处的直径d1=2 cm，A离地面B的高度h=80 cm，当水龙头打开时，从A处流出的水流速度v1=1 m/s，在空中形成一完整的水流束，不计空气阻力．则该水流束在地面B处的截面直径d2约为（g取10 m/s2）（  ）A．2 cm             B．0.98 cm    C．4 cm             D．应大于2 cm，但无法计算4．如图所示，倾角θ=30°的斜面上有一重为G的物体，在与斜面底边平行的水平推力作用下沿斜面上的虚线匀速运动，若图中ϕ=45°，则（　　）A．物体不可能沿虚线运动  B．物体可能沿虚线向上运动C．物体与斜面间的动摩擦因数μ=D．物体与斜面闻的动摩擦因数μ=5．如图，在光滑水平面上有一质量为m1的足够长的木板，其上叠放一质量为m2的木块。假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等。现给木块施加一随时间t增大的水平力F=kt（k是常数），木板和木块加速度的大小分别为a1和a2，下列反映a1和a2变化的图线中正确的是（                            ） A．                 B．                C．                 D．6.穿梭于大街小巷的共享单车解决了人们出行的“最后一公里”问题。如图为单车的传动装置，链轮的齿数为38，飞轮的齿数为16，后轮直径为660mm，若小明以5m/s匀速骑行，则脚踩踏板的角速度约为（　　）A. 3.2 rad/s      B. 6.4 rad/s C. 12.6 rad/s      D. 18.0rad/s7．如图所示，小物块（可看做质点）以某一竖直向下的初速度从半球形碗的碗口左边缘向下滑，半球形碗一直静止在水平地面上，物块下滑到最低点过程中速率不变，则关于下滑过程的说法正确的是（　　）A．物块下滑过程中处于平衡状态   B．半球碗对物块的摩擦力逐渐变小 C．地面对半球碗的摩擦力方向向左   D．半球碗对地面的压力保持不变二．多选题：共3小题，每小题6分，共18分。每个选择题有多个答案，全对得6分，选对但不全得3分，有错选得0分。8．如图所示，水平抛出的物体，抵达斜面上端P处时速度恰好沿着斜面方向，紧贴斜面PQ无摩擦滑下；如下四副图为物体沿x方向和y方向运动的位移—时间图象及速度—时间图象，其中可能正确的是 9．如图所示，水平放置的复印机纸盒里有10张叠放的复印纸，每一张纸的质量均为m。摩擦轮竖直向下压第1张纸，并以一定的角速度逆时针转动。摩擦轮与第1张纸之间的动摩擦因数为µ1，纸张间的动摩擦因数均为µ2，且有µ1>µ2。设最大静摩擦力与滑动摩擦力相同，则下列说法正确的是（　　）A．第1张纸受到摩擦轮的摩擦力方向向左         B．第2张纸受到的合外力为零C．第2张纸到第10张纸之间不可能发生相对滑动  D．第10张纸不受第9张纸给的摩擦力作用10．如图所示，放于竖直面内的光滑金属细圆环半径为R，质量为m的带孔小球穿于环上，同时有一长为R的细绳一端系于球上，另一端系于圆环最低点，绳能承受的最大拉力为2mg。重力加速度的大小为g，当圆环以角速度ω绕竖直直径转动时，下列说法正确的是（　　）A．圆环角速度ω小于时，小球受到2个力的作用 B．圆环角速度ω等于时，细绳恰好伸直 C．圆环角速度ω等于时，细绳断裂   D．圆环角速度ω大于时，小球受到2个力的作用 第II卷  非选择题（共54分） 三．实验题：2题，每空2分，共16分。
11．某同学用如图甲的实验装置测量当地的重力加速度g，钢球自由下落过程中，先后通过光电门A、B，钢球通过光电门A时光电计时器开始计时，通过光电门B时就停止计时，得到钢球从A到B所用时间t，用刻度尺测出A、B间高度h，保持钢球下落的位置和光电门B的位置不变，改变光电门A的位置，重复前面的实验，测出多组h、t的值。(1)由于钢球下落的位置和光电门B的位置均不变，因此小球到达B点的速度vB不变，则球的运动可以看成是反向的______（填“匀加速”或“匀减速”）直线运动，故反向运动的位移表达式h=______（用vB、g、t表示）。(2)根据测得的多组h、t的值，算出每组的，作出图象如图乙，若图线斜率的绝对值为k，则当地的重力加速度g=______。12．如图为用拉力传感器和速度传感器探究“加速度与物体受力的关系”实验装置。用拉力传感器记录小车受到拉力的大小，在长木板上相距L＝48.0 cm的A、B两点各安装一个速度传感器，分别记录小车到达A、B时的速率。(1)实验主要步骤如下：①将拉力传感器固定在小车上；②平衡摩擦力，让小车做________运动； ③把细线的一端固定在拉力传感器上，另一端通过定滑轮与钩码相连；④接通电源后自C点释放小车，小车在细线拉动下运动，记录细线拉力F的大小及小车分别到达A、B时的速率vA、vB；⑤改变所挂钩码的数量，重复④的操作。(2)下表中记录了实验测得的几组数据，vB2－vA2是两个速度传感器记录速率的平方差，则加速度的表达式a＝________。请将表中第3次的实验数据填写完整（结果保留三位有效数字）。序号F(N)vB2－vA2(m2/s2)a(m/s2)10.600.770.8021.041.611.6831.422.31 42.624.654.8453.005.495.72        (3)由表中数据，在坐标纸上作出a－F关系图线。(4)对比实验结果与理论计算得到的关系图线(图中已画出理论图线)，造成上述偏差的原因是________________________________________________________________________。四．计算题2题，共30分（13题12分，14题18分）13.某地二级路段发生山体滑坡事故．假设在发生山体滑坡时，山坡的底部B处正有一游客逗留，如图所示，此时距坡底160 m的山坡A处有一圆形石头正以2 m/s的初速度、1 m/s2的加速度匀加速下滑，游客发现后，立即以0.4 m/s2的加速度由静止开始做匀加速直线运动跑离坡底，石头滑到B处前后速度大小不变，但开始以2 m/s2的加速度匀减速运动，已知游客从发现圆形石头到开始逃跑的反应时间为1 s，游客跑动的最大速度为6 m/s，且游客的运动与圆形石头的运动在同一竖直平面内，试求：(1)圆形石头滑到坡底B处时，游客前进的位移大小；(2)该游客若能脱离危险，请计算石头与游客间的最小距离，若不能脱离危险，请通过计算说明理由．       14.如图所示，长为m的粗糙直轨道AB与光滑的八分之五的圆轨道BCDE相切于B点且平滑连接。图中的O点为圆轨道的圆心，且E、O、C位于同一条竖直线上（E为圆轨道的最高点）；D、O、A于同一条水平线上，且OB与OA的夹角为450（OB垂直于AB）。现将一质量m=1kg的小球（视为质点）从A点以沿直轨道AB方向的初速度v0释放，已知小球与直轨道AB间的动摩擦因数。(1)若v0=2m/s，求小球第一次经过C点时的速度大小；(2)若v0=3m/s，求整个运动过程中小球对C点压力的最小值；(3)若要小球能在运动过程中，既不中途脱离圆轨道，又能再次回到A点，求v0的取值。              五．选做题：选修3-3的计算题，共8分15.如图甲所示，竖直放置的汽缸内壁光滑，横截面积为S＝1×10－3 m2。活塞的质量为m＝2 kg，厚度不计。在A、B两处设有限制装置，使活塞只能在A、B之间运动，B下方汽缸的容积为1.0×10－3 m3，A、B之间的容积为2.0×10－4 m3，外界大气压强p0＝1.0×105 Pa。开始时活塞停在B处，缸内气体的压强为0.9p0，温度为27 ℃。现缓慢加热缸内气体，直至327 ℃。求：(1)活塞刚离开B处时气体的温度t2；(2)缸内气体最后的压强；(3)在图乙中画出整个过程中的p－V图线。                                 物 理 学 科（答 案）1．DA．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里应用了微元法，选项A正确，不符合题意；B．当△t非常小时，就可以表示物体在某时刻的瞬时速度，这里应用了极限法，选项B正确，不符合题意；C．伽利略借助理想斜面实验研究和逻辑推理得出了自由落体运动规律，选项C正确，不符合题意；D．质点、光滑斜面是利用了理想模型法，选项D错误，符合题意。故选D。2．AA．根据摩擦力产生条件可知受摩擦力时一定受弹力；弹力方向垂直接触表面，摩擦力方向与接触表面相切，所以这两个力的方向一定相互垂直，故A正确；B．运动物体所受摩擦力的方向一定和它相对运动方向相反，当摩擦力为动力时，摩擦力的方向与运动方向相同，故B错误；C．同一对作用力与反作用的大小都是相等的，故C错误；D．完全失重状态下的物体只受重力作用，故D错误；故选A。3．B水流由A到B做匀加速直线运动，由速度与位移关系：，代入数据解得：，由单位时间内通过任意横截面的水的体积均相等，可得：，解得：d2＝0.98 cm，故B正确,ACD错误．4．D对物块进行受力分析，如图所示物块受重力G、支持力N、推力F、摩擦力f作用，将重力分解为沿斜面向下的力和与斜面垂直的力，如图所示由图可知，与 N平衡，故可等效为物体在推力F、沿斜面向下的力、摩擦力f三个力的作用下沿斜面上的虚线做匀速运动，其等效的受力情况如图所示根据三力平衡特点，F与的合力必沿斜面向下，故摩擦力f只能沿斜面向上，故物体沿虚线向下做匀速运动，AB错误；由几何关系得F与的合力，由平衡条件得：，故物体与斜面间的动摩擦因数5.【答案】A【解析】木块和木板之间相对静止时，所受的摩擦力为静摩擦力。在达到最大静摩擦力前，木块和木板以相同加速度运动，根据牛顿第二定律，木块和木板相对运动时，恒定不变，。所以正确答案是A。6.B【解析】飞轮和后轮角速度ω1相等，链轮和飞轮的边缘线速度v相等，链轮和踏板角速度ω2相等，可得故B正确，ACD错误。7【解答】解：A、物块做的是匀速圆周运动，由合外力作为物块的向心力，产生加速度，所以物体的加速度不为零，不是平衡状态。故A错误。C、物块在下滑的过程，物体受到的向心力的方向由水平向右逐渐向上发生偏转，但始终有向右的分量，所以碗与物块组成的系统在水平方向必定受到向右的地面的摩擦力，故C错误。BD、物块下滑过程中，半球碗对物块的支持力与重力沿半径方向的分力共同提供向心力，N﹣mgcosθ＝m，下滑时，θ逐渐减小，故支持力N逐渐增大，摩擦力f＝mgsinθ，逐渐减小，故B正确，D错误。故选：B。8.答案　AD解析　水平抛出的物体在t＝tp时刻抵达斜面之前，其沿水平方向做匀速直线运动，水平速度vx＝v0，设斜面倾角为θ，物体抵达斜面后加速度a＝gsin θ，故水平方向速度vx＝v0＋(gsin θ· cos θ)(t－tp)，即在水平方向做匀加速运动，故选项B错误；在t＝tp时刻抵达斜面之前，物体在水平方向的位移xp＝v0t，而抵达斜面后物体在水平方向的位移x＝v0tp＋v0(t－tp)＋gsin θ·cos θ·(t－tp)2，故选项A正确；在t＝tp时刻抵达斜面之前，物体在竖直方向做自由落体运动，故竖直方向的速度vy＝gt，抵达斜面后物体在竖直方向的加速度ay＝gsin 2θ，故vy＝gtp＋g·sin2 θ·(t－tp)，故选项D正确；在t＝tp时刻抵达斜面之前，物体在竖直方向的位移yp＝gt2，抵达斜面后y＝gt＋gtp·(t－tp)＋gsin 2θ·(t－tp)2，故选项C错误。 9．BCA．摩擦轮逆时针转动，第1张纸受到摩擦轮的摩擦力方向向右，故A错误；B．第2张纸上表面受到第1张纸向右的滑动摩擦力和第3张纸的最大静摩擦力由于所以第2张纸受到的合外力为零，故B正确；C．根据上述分析，第2张纸到第10张纸到的合外力为零，所以不会发生相对滑动，故C正确；D．第9张纸受到第10张纸的静摩擦力，根据牛顿第三定律，第10张纸受到第9张纸给的摩擦力作用，两力等大反向，故D错误。故选BC。10．【解答】解：AB、设角速度ω在0～ω1范围时绳处于松弛状态，球受到重力与环的弹力两个力的作用，弹力与竖直方向夹角为θ，则有：mgtan θ＝mRsin θ•ω2，即为：，当绳恰好伸直时有：θ＝60°，对应，故AB正确；CD、设在ω1＜ω＜ω2时绳中有张力且小于2mg，此时有：FNcos 60°＝mg+FTcos 60°，FNsin 60°+FTsin 60°＝mω2Rsin 60°，当FT取最大值2mg时代入可得：，即当时绳将断裂，小球又只受到重力、环的弹力两个力的作用，故C错误，D正确。故选：ABD。11．匀减速        2k    (1)[1][2]由于球下落的位置不变，光电门B的位置不变，因此小球到达B点的速度不变，设球到B点的速度为vB，则球的运动可以看成是倒过来的匀减速直线运动，则有(2)[3]将整理后可得由图线斜率的绝对值有解得：g=2k12、【答案】(1)匀速直线　(2)　2.40　(3)见解析图　(4)没有完全平衡摩擦力(1)摩擦力是否平衡，要根据小车不受拉力作用时，沿长木板能否做匀速直线运动来判断。(2)小车在拉力作用下做匀变速直线运动，由匀变速直线运动的规律可得：a＝。小车在不同拉力作用下均做匀变速直线运动，由vB2－vA2与a成正比可得：a＝2.40 m/s2。(3)根据表中a与F的数据描点，发现各点基本处于同一条直线上，通过各点作直线即可。(4)没有完全平衡摩擦力。当没有完全平衡摩擦力时，由F－Ff＝ma得：a＝F－，a－F图线交于F轴的正半轴。 13、解析：(1)设石头从A处滑到坡底B处的时间为t1，到达坡底B处速度为v1，则x1＝v0t1＋at，…………………………1分代入数据解得t1＝16 s…………………1分此时石头的速度为v1＝v0＋at1＝2 m/s＋1×16 m/s＝18 m/s……………………1分游客加速到最大速度用时t0＝＝15 s，t1＝t0＋1 s…………………1分此过程游客一直在加速前进，游客前进的位移为x2＝a′(t1－1)2＝45 m.………1分(2)石头滑到坡底B处时，游客的速度为0.4×(16－1) m/s＝6 m/s，刚好达到最大速度，此后石头做匀减速运动，游客开始以vm做匀速运动，设又经过时间t2二者的速度相等，v共＝v1－a石t2＝vm＝6 m/s………………………2分解得t2＝6 s，……………………………………1分石头在这段时间内的位移为x石＝t2＝×6 m＝72 m，………………………………………1分游客此时的总位移为x游＝x2＋vmt2＝45 m＋6×6 m＝81 m，………………………………………1分由于x石＝72 m＜x游＝81 m，……………………………………………1分说明石头此刻未能追上游客，游客能脱离危险，石头与游客间的最小距离为Δxmin＝81 m－72 m＝9 m.…………………………………………………1分14.(1)小球从A到C过程，据动能定理有由几何关系有，可得………………2分(2)若恰好到D点，则，解得…………1分因为且，可得最终往复运动且小球从B到C过程，据动能定理，…………2分得………………1分根据牛顿第三定律得，方向竖直向下。……………………2分(3)讨论中途不脱离轨道：①若不过D点，则，解得………………2分②若能过E点，不中途脱离圆轨道…………………………1分从A到E，动能定理……………………1分解得……………………………………1分讨论能回到A：①沿轨道返回到A点，得………………2分舍去（或者其他合理讨论得出不能沿着回到返回A点，只能靠从E点抛出回到A点）②从E点平抛，到达A点，则，……………………1分联立得，则……………………1分综上所述只能取。……………………………………1分15.解析　(1)活塞刚离开B处时，设气体的压强为p2，由二力平衡可得p2＝p0＋…………1分解得p2＝1.2×105 Pa由查理定律得＝…………1分解得t2＝127 ℃…………1分(2)设活塞最终移动到A处，缸内气体最后的压强为p3，由理想气体状态方程得＝…………1分解得p3＝1.5×105 Pa。       …………1分因为p3＞p2，故活塞最终移动到A处的假设成立。(3)如图所示。…………2分