天津市南開中學2023-2024學年高三上學期第一次月考物理試題

南開中學2024屆高三第一次月檢測物理學科試卷考試時間：60分鐘I卷（共24分）本試卷分第I卷（選擇題）和第II卷兩部分，共100分。考試結束后，將答題卡、答題紙與作文紙一并交回。一、單項選擇題（共25分，每題5分）1.如圖所示，一司機駕車從A地到B地，先用地圖計算出A、B兩地的直線距離為9km。他從A地到B地用時20min，汽車上的里程表指示的里程數(shù)值增加了15km，那么該司機從A到B的過程中（）A.經(jīng)過的路程為9km B.發(fā)生的位移為15kmC.平均速度大小為18km/h D.平均速率為45km/h【答案】D【解析】【詳解】A．汽車上里程表指示的里程數(shù)值是汽車行駛的總路程，從A地到B地，里程數(shù)值增加了15km，可知汽車經(jīng)過的路程為15km，故A錯誤；B．A、B兩地的直線距離為9km，可知從A地到B地汽車發(fā)生的位移為9km，故B錯誤；C．由速度的定義可知，平均速度大小為故C錯誤；D．由平均速率的定義可知，平均速率為故D正確。故選D。2.ETC是高速公路上不停車電子收費系統(tǒng)的簡稱。汽車在進入ETC通道感應識別區(qū)前需要減速至5m/s，然后勻速通過感應識別區(qū)。甲、乙兩輛以15m/s的速度行駛的汽車在進入ETC通道感應識別區(qū)前都恰好減速至5m/s，減速過程的vt圖像如圖所示，則（）A.t1時刻甲車的速度大于乙車的速度B.0~t1時間內甲、乙兩車的平均速度相同C.0~t1時間內甲、乙兩車的速度變化量相同D.t1時刻甲、乙兩車速度方向不同【答案】C【解析】【詳解】A．t1時刻是兩條線的交點，在vt圖像中交點表示速度相等，A錯誤；B．在vt圖像中圖線與坐標軸圍成的面積表示位移，0~t1時間內相同時間甲的位移大，因此甲的平均速度大，B錯誤；C．0~t1時間內甲、乙兩車的末速度相同，因此兩車速度變化量相同，C正確；D．t1時刻甲、乙兩車速度相等，且都大于零，因此速度方向相同，D錯誤。故選C。3.如圖所示，吸附在豎直玻璃上質量為m的擦窗工具，在豎直平面內受重力、拉力和摩擦力（圖中未畫出摩擦力）的共同作用做勻速直線運動。若拉力大小與重力大小相等，方向水平向右，重力加速度為g，則擦窗工具所受摩擦力（）A.大小等于 B.大小等于C.方向豎直向上 D.方向水平向左【答案】B【解析】【詳解】對擦窗工具進行正視圖的受力分析如圖所示水平方向上拉力與擦窗工具所受摩擦力水平分量等大反向，豎直方向上重力與擦窗工具所摩擦力豎直分量等大反向，所以擦窗工具所受摩擦力方向如圖中所示，大小為故選B。4.如圖所示，質量為m的物塊在傾角為的斜面上加速下滑，物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為。下列說法正確的是（）A.斜面對物塊的支持力大小為 B.斜面對物塊的摩擦力大小為C.斜面對物塊作用力的合力大小為 D.物塊所受的合力大小為【答案】B【解析】【詳解】A．對物塊受力分析可知，沿垂直斜面方向根據(jù)平衡條件，可得支持力為故A錯誤；B．斜面對物塊的摩擦力大小為故B正確；CD．因物塊沿斜面加速下滑，根據(jù)牛頓第二定律得可知則斜面對物塊的作用力為故CD錯誤。故選B。5.圖甲為掛在架子上的雙層晾衣籃。上、下籃子完全相同且保持水平，每個籃子由兩個質地均勻的圓形鋼圈穿進網(wǎng)布構成，兩籃通過四根等長的輕繩與鋼圈的四等分點相連，上籃鋼圈用另外四根等長輕繩系在掛鉤上。晾衣籃的有關尺寸如圖乙所示，則圖甲中上、下各一根繩中的張力大小之比為（）A.1：1 B.2：1 C.5：2 D.5：4【答案】C【解析】【詳解】設一個籃子的質量為，連接下籃的繩子的拉力為，對下籃，根據(jù)平衡條件得解得設連接上籃的繩子的拉力為，繩子與豎直方向夾角為，對兩個籃整體由平衡條件得根據(jù)幾何關系得聯(lián)立解得則故C正確，ABD錯誤。故選C。二、多項選擇題（共15分，每小題5分，漏選3分）6.飛行員駕駛飛機沿水平直線勻速飛行，投彈轟炸一地面目標，他想看看投彈是否準確，下列說法中正確的（）A.不計空氣阻力時，飛行員應豎直向下觀察，方可看見目標爆炸情況B.不計空氣阻力時，飛行員應向后下方觀察，方可看見目標爆炸情況C.空氣阻力不能忽略時，飛行員應向前下方觀察，方可看見目標爆炸情況D.空氣阻力不能忽略時，飛行員應向后下方觀察，方可看見目標爆炸情況【答案】AD【解析】【詳解】AＢ．不計空氣阻力時，炸彈水平方向做運動直線運動，炸彈水平分速度與飛機飛行速度相等，二者相同時間內水平方向飛行的距離相等，炸彈擊中目標爆炸時飛機在目標正上方，故不計空氣阻力時，飛行員應豎直向下觀察，方可看見目標爆炸情況，Ａ正確，Ｂ錯誤；CＤ．空氣阻力不能忽略時，炸彈水平方向做減速運動，故炸彈擊中目標爆炸時飛機水平方向飛行的距離大于炸彈，故空氣阻力不能忽略時，飛行員應向后下方觀察，方可看見目標爆炸情況，C錯誤，D正確。故選AD。7.如圖所示，小球在豎直放置的光滑固定圓形管道內做圓周運動，內側壁半徑為R，小球半徑很小，則下列說法正確的是（）A.小球通過最高點時的最小速度B.小球通過最高點時的最小速度C.小球在水平線以下的管道中運動時，內側管壁對小球一定無作用力D.小球在水平線以上的管道中運動時，外側管壁對小球一定有作用力【答案】BC【解析】【詳解】AB．在最高點，由于外管或內管都可以對小球產生彈力作用，當小球的速度等于0時，內管對小球產生彈力，大小為，故最小速度為0，故A錯誤，B正確；C．小球在水平線以下管道運動時，由于沿半徑方向的合力提供小球做圓周運動的向心力，所以外側管壁對小球一定有作用力，而內側管壁對小球一定無作用力，故C正確；D．小球在水平線以上管道運動時，由于沿半徑方向的合力提供小球做圓周運動的向心力，可能外側壁對小球有作用力，也可能內側壁對小球有作用力，故D錯誤。故選BC。8.如圖所示，傾角為θ的足夠長傳送帶以恒定的速率v0沿逆時針方向運行。t=0時，將質量m=1kg的小物塊（可視為質點）輕放在傳送帶上，物塊速度隨時間變化的圖象如圖所示。設沿傳送帶向下為正方向，取重力加速度g=10m/s2。則（）A.1～2s內，物塊的加速度為1m/s2B.小物塊受到的摩擦力的方向始終沿傳送帶向下C.傳送帶的傾角θ=37°D.小物塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ=0.5【答案】CD【解析】【分析】【詳解】A．速度時間圖像的斜率表示加速度，則1～2s內，物塊的加速度故A錯誤；B．開始時，物塊相對于傳送帶向上滑動，受到的摩擦力方向沿傳送帶向下，當速度與傳送帶速度相等后，所受的滑動摩擦力沿傳送帶向上，故B錯誤；CD．開始勻加速運動的加速度根據(jù)牛頓第二定律得速度相等后，加速度聯(lián)立兩式解得，故CD正確。故選CD。II卷（共60分）二、填空題（共12分）9.在天宮課堂中、我國航天員演示了利用牛頓第二定律測量物體質量的實驗。受此啟發(fā)。某同學利用氣墊導軌、力傳感器、無線加速度傳感器、輕彈簧和待測物體等器材設計了測量物體質量的實驗，如圖甲所示。主要步驟如下：①將力傳感器固定在氣墊導軌左端支架上，加速度傳感器固定在滑塊上；②接通氣源。放上滑塊。調平氣墊導軌；③將彈簧左端連接力傳感器，右端連接滑塊。彈簧處于原長時滑塊左端位于O點。A點到O點的距離為5.00cm，拉動滑塊使其左端處于A點，由靜止釋放并開始計時；④計算機采集獲取數(shù)據(jù)，得到滑塊所受彈力F、加速度a隨時間t變化的圖像，部分圖像如圖乙所示?；卮鹨韵聠栴}（結果均保留兩位有效數(shù)字）：（1）彈簧的勁度系數(shù)為_____N/m。（2）該同學從圖乙中提取某些時刻F與a的數(shù)據(jù)，畫出a—F圖像如圖丙中I所示，由此可得滑塊與加速度傳感器的總質量為________kg。（3）該同學在滑塊上增加待測物體，重復上述實驗步驟，在圖丙中畫出新的a—F圖像Ⅱ，則待測物體的質量為________kg?！敬鸢浮竣?12②.0.20③.0.13【解析】【詳解】（1）[1]由題知，彈簧處于原長時滑塊左端位于O點，A點到O點的距離為5.00cm。拉動滑塊使其左端處于A點，由靜止釋放并開始計時。結合圖乙的F—t圖有Δx=500cm，F(xiàn)=0.610N根據(jù)胡克定律計算出k≈12N/m（2）[2]根據(jù)牛頓第二定律有F=ma則a—F圖像斜率為滑塊與加速度傳感器的總質量的倒數(shù)，根據(jù)圖丙中I，則有則滑塊與加速度傳感器的總質量為m=0.20kg（3）[3]滑塊上增加待測物體，同理，根據(jù)圖丙中II，則有則滑塊、待測物體與加速度傳感器的總質量為m′≈0.33kg則待測物體的質量為Δm=m′m=0.13kg10.在“探究平拋運動的特點”實驗中（1）用圖1裝置進行探究，下列說法正確的是________。A.只能探究平拋運動水平分運動的特點B.需改變小錘擊打的力度，多次重復實驗C.能同時探究平拋運動水平、豎直分運動的特點（2）用圖2裝置進行實驗，下列說法正確的是________。A.斜槽軌道M必須光滑且其末端水平B.上下調節(jié)擋板N時必須每次等間距移動C.小鋼球從斜槽M上同一位置靜止?jié)L下（3）用圖3裝置進行實驗，豎直擋板上附有復寫紙和白紙，可以記下鋼球撞擊擋板時點跡。實驗時豎直擋板初始位置緊靠斜槽末端，鋼球從斜槽上P點靜止?jié)L下，撞擊擋板留下點跡0，將擋板依次水平向右移動x，重復實驗，擋板上留下點跡1、2、3、4。以點跡0為坐標原點，豎直向下建立坐標軸y，各點跡坐標值分別為y1、y2、y3、y4。測得鋼球直徑為d，則鋼球平拋初速度v0為________。A.B.C.D.【答案】①.B②.C③.D【解析】【詳解】（1）[1]AC．用如圖1所示的實驗裝置，只能探究平拋運動豎直分運動的特點，不能研究水平分運動的特點，故AC錯誤；B．在實驗過程中，需要改變小錘擊打的力度，多次重復實驗，最后得出結論，故B正確。故選B。（2）[2]AC．為了保證小球做平拋運動，需要斜槽末端水平，為了保證小球拋出時速度相等，每一次小球需要靜止從同一位置釋放，斜槽不需要光滑，故A錯誤，C正確；B．上下調節(jié)擋板N時不必每次等間距移動，故B錯誤。故選C。（3）[3]A．豎直方向，根據(jù)水平方向聯(lián)立可得故A錯誤；B．豎直方向，根據(jù)水平方向聯(lián)立可得故B錯誤；CD．豎直方向根據(jù)水平方向聯(lián)立可得故D正確，C錯誤。故選D。【點睛】三、計算題（第11題14分，第12題16分，第13題18分，共48分）11.如圖所示，一輕質彈簧測力計的一端固定于墻面，另一端與物體A水平連接。物體A的質量mA=2kg，物體B的質量mB=5kg，物體A與物體B、物體B與地面間的動摩擦因數(shù)μ相同?，F(xiàn)用水平拉力F將物體B勻速拉出，此過程中物體A相對地面靜止，彈簧測力計讀數(shù)為4N。g取10m/s2，求：（1）動摩擦因數(shù)μ的大??；（2）水平拉力F的大?。唬?）如果將物體B加速拉出，與勻速拉出時相比彈簧測力計的讀數(shù)如何變化？（選：變大、變小、不變）【答案】（1）0.2；（2）18N；（3）不變【解析】【詳解】（1）由題意可知解得（2）對B進行受力分析可知解得（3）將物體B加速拉出，與勻速拉出時相比AB之間的摩擦力不會變化，彈簧測力計的讀數(shù)不變。12.如圖所示，半徑為R，內徑很小的光滑半圓管豎直放置，兩個質量均為m的小球A、B以不同速率進入管內，A通過最高點C時，對管壁上部的壓力為，B通過最高點C時，對管壁下部的壓力為。求A、B兩球落地點間的距離?！敬鸢浮俊窘馕觥俊驹斀狻績蓚€小球離開軌道后均做平拋運動，豎直方向上運動情況相同，有可得在最高點時，兩小球受重力和管壁的作用力，這兩個力的合力作為向心力。對A球解得則對B球解得則A、B兩球落地點間的距離等于它們平拋運動的水平位移之差，即13.如圖所示，在光滑水平面上有一足夠長的質量為M=4kg的長木板，在長木板右端有一質量為m=1kg的物塊，長木板與物塊間動摩擦因數(shù)為μ=0.2，長木板與物塊均靜止，現(xiàn)用F=14N的水平恒力向右拉長木板，經(jīng)時間t=1s撤去水平恒力F。求：（1）在F的作用下，長木板的加速度為多大？（2）剛撤去F時，物塊離長木板右端多遠？（3）最終物塊與長木板間的相對路程？【答案】（1）3m