福建省三明市第一中学2022届高三物理上学期第一次月考试题含解析

福建省三明市第一中学2022届高三上学期第一次月考物理试题一、选择题1.伽利略在研究自由落体运动时，做了如下的实验：他让一个铜球从阻力很小（可忽略不计）的斜面上由静止开始滚下，并且做了上百次。假设某次试验伽利略是这样做的：在斜面上任取三个位置A、B、C，让小球分别由A、B、C滚下，如图所示。设A、B、C与斜面底端的距离分别为s1、s2、s3，小球由A、B、C运动到斜面底端的时间分别为t1、t2、t3,小球由A、B、C运动到斜面底端时的速度分别为v1、v2、v3，则下列关系式中正确，并且是伽利略用来证明小球沿光滑斜面向下的运动是匀变速直线运动的是()A.B.C.D.【答案】B【解析】A、小球在斜面上三次运动的位移不同，末速度一定不同，故A错误；B、由运动学公式可知，故，故三次下落中位移与时间平方向的比值一定为定值，伽利略正是用这一规律说明小球沿光滑斜面下滑为匀变速直线运动，故B正确；C、由图可知及运动学规律可知x1−x2>x2−x3，故C错误；D.由v=at可得a=v/t，三次下落中的加速度相同，故公式正确，但是不是当是伽利略用来证用匀变速直线运动的结论，故D错误。故选：B。2.如图所示，某人静躺在椅子上，椅子的靠背与水平面之间有固定倾斜角θ。若此人所受重力的大小为G，则椅子对人的作用力大小为-17-\nA.GB.GsinθC.GcosθD.Gtanθ【答案】A【解析】试题分析：人受多个力处于平衡状态，人受力可以看成两部分，一部分是重力，另一部分是椅子各部分对他的作用力的合力，根据平衡条件得椅子各部分对他的作用力的合力与重力等值，反向，即大小是G，故选项A正确。考点：力的合成【名师点睛】人受多个力处于平衡状态，合力为零．人受力可以看成两部分，一部分是重力，另一部分是椅子各部分对他的作用力的合力．根据平衡条件求解。3.2022年1月Il日，我国隐形战斗机“歼20”震撼亮相，并顺利完成首飞。战斗机返航时，在跑道上做匀减速直线运动，滑行约240m后停了下来，用时约6s。战斗机着地时的速度约为A.80m/sB.60m/sC.40m/sD.70m/s【答案】A【解析】解：设战斗机着地时的速度为v0．飞机在跑道上滑行可看作做匀减速直线运动，则有：x==则得：v0==m/s=80m/s故选：A．【点评】本题中不涉及加速度，选择平均速度表示位移来求解比较简洁，也可能根据位移公式和速度公式结合求解初速度．4.中国女子冰壶队在2022年3月29日首次夺得世界冠军后，冰壶运动在神州大地生根发芽，如图所示，一冰壶以初速度v垂直进入三个矩形区域做匀减速运动，且刚要离开第三个矩形区域时速度恰好为零，则冰壶依次进入每个矩形区域时的速度之比和穿过每个矩形区域所用的时间之比正确的是()A.v1∶v2∶v3＝3∶2∶1B.v1∶v2∶v3＝9∶4∶1-17-\nC.t1∶t2∶t3＝1∶∶D.t1∶t2∶t3＝(－)∶(－1)∶1【答案】D【解析】AB、由逆向思维匀减速运动可看做反向的匀加速运动，根据可得，所求的速度之比为，故选项A错误，B错误；CD、初速度为零的匀加速直线运动中连续三段相等位移的时间之比为1:(－1)∶(－)，故所求时间之比为(－)∶(－1)∶1，所以选项C错误，D正确；故选：D。5.直升机悬停在空中向地面投放装有救灾物资的箱子，如图所示。设投放初速度为零，箱子所受的空气阻力与箱子下落速度的平方成正比，且运动过程中箱子始终保持图示姿态。在箱子下落过程中,下列说法正确的是（）A.箱内物体对箱子底部始终没有压力B.箱子刚从飞机上投下时，箱内物体受到的支持力最大C.箱子接近地面时，箱内物体受到的支持力比刚投下时大D.若下落距离足够长，箱内物体有可能不受底部支持力而“飘起来”【答案】C【解析】由于箱子在下降的过程中受到空气的阻力，加速度的大小要小于重力加速度，由牛顿第二定律可知物体一定要受到箱子底部对物体的支持力的作用，所以A错误．箱子刚从飞机上投下时，箱子的速度为零，此时受到的阻力的大小也为零，此时加速度的大小为重力加速度，物体处于完全失重状态，箱内物体受到的支持力为零，所以B错误．箱子接近地面时，速度最大，受到的阻力最大，加速度最小，根据mg-FN=ma，所以箱子底部对物体向上的支持力也是最大的，所以C正确．若下落距离足够长，由于箱子阻力和下落的速度成二次方关系，最终将匀速运动，受到的压力等于重力，所以D错误．故选C．6.如图所示，绳OA、OB等长，A点固定不动，将B点沿圆弧向C点缓慢移动，在此过程中，绳OB的拉力将：()-17-\nA.由大变小B.由小变大C.先变小后变大D.先变大后变小【答案】C【解析】以结点O为研究对象,分析受力如图：重力mg、BO绳的拉力F和AO绳的拉力T，由平衡条件得：T和F的合力与重力mg大小相等、方向相反。作出BO绳在3、2、1三个位置时力的合成图如图，由图看出绳OB的拉力F先变小后变大，当两绳互相垂直时拉力最小。故选C7.如图所示，粗糙的水平地面上有一斜劈，斜劈上一物块正在沿斜面以速度v0匀速下滑，斜劈保持静止，则地面对斜劈的摩擦力(　　)A.等于零B.不为零，方向向右C.不为零，方向向左D.不为零，v0较大时方向向左，v0较小时方向向右【答案】A-17-\n【解析】试题分析：本题中由于小木块与斜面体间有相对滑动，但无相对加速度，可以当作两物体间相对静止，摩擦力达到最大静摩擦力的情况，然后运用整体法研究．由于物块匀速下滑，而斜劈保持静止，都处于平衡状态，将两者看做一个整体，整体在水平方向上不受摩擦力作用，故A正确；8.如图所示，一名消防队员在模拟演习训练中，沿着长为12m的竖立在地面上的钢管向下滑。已知这名消防队员的质量为60kg，他从钢管顶端由静止开始先匀加速再减速下滑，滑到地面时速度恰好为零。如果他加速时的加速度大小是减速时的2倍，下滑的总时间为3s，g取10m/s2，那么该消防队员()A.加速与减速过程的位移之比为1∶4B.加速与减速过程的时间之比为1∶2C.下滑过程中的最大速度为4m/sD.加速与减速过程中所受摩擦力大小之比为2∶7【答案】B【解析】B、设加速与减速过程的时间分别为t1、t2，加速度大小分别为a1、a2.，则v=a1t1，v=a2t2，得到t1:t2=a2:a1=1:2，B正确；C、设下滑过程中的最大速度为v，则消防队员下滑的总位移，得到v=2x/t=24/3m/s=8m/s，故C错误；D、由t1:t2=1:2，又t1+t2=3s，得到t1=1s，t2=2s，a1=8m/s2，a2=4m/s2，根据牛顿第二定律得加速过程：mg−f1=ma1，f1=mg−ma1=2m减速过程：f2−mg=ma2，f2=mg+ma2=14m 所以f1:f2=1:7；故D错误；A、匀加速运动位移为：匀减速位移为：所以加速与减速过程的位移之比为1:2，故A错误。故选：B.-17-\n9.质点做直线运动的位移x与时间t的关系为x＝5t＋t2(各物理量均采用国际制单位)，则该质点()A.第1s内的位移是5mB.前2s内的平均速度是6m/sC.任意相邻的1s内位移差都是2mD.任意1s内的速度增量都是2m/s【答案】CD【解析】A、把t=1s代入公式得：x=5t+t2=5+1m=6m，则A错误；B、前2s内的位移为：x=5×2+22=14m，则其平均速度x/t=14/2=7m/s，故B错误；CD、根据得质点的初速度为：v0=5m/s，加速度为：a=2m/s2，任意相邻的1s内位移差x=aT2=2m，任意1s内的速度增量v=aT=2m/s，C正确、D正确。故选：CD。10.如图所示，在水平地面上叠放着A、B、C三个完全相同的物块，今用水平力F作用于B时，A、B、C均处于静止状态，则下列判断正确的是A.B对A的摩擦力大小等于FB.A对B的摩擦力大小等于F/2C.B对C的摩擦力大小等于FD.地对C的摩擦力大小等于F【答案】CD【解析】A、以A为研究对象，根据平衡条件得知，B对A没有摩擦力，则A对B的摩擦力等于零，故A错误；B、由牛顿第三定律可知，A对B的摩擦力也为零，故B错误；C、以AB组成的整体为研究对象，根据平衡条件得知，C对B的摩擦力大小等于F，方向水平向左，则B对C的摩擦力等于F方向向右，故C正确；D、以ABC三个物体组成的整体为研究对象，根据平衡条件得到，地面对C的摩擦力大小等于F，方向水平向左，故D正确。故选：CD。-17-\n11.某人骑自行车在平直道路上行进，图中的实线记录了自行车开始一段时间内的v-t图象.某同学为了简化计算，用虚线作近似处理，下列说法正确的是（）A.在t1时刻，虚线反映的加速度比实际的大B.在0-t1时间内，由虚线计算出的平均速度比实的大C.在t1-t2时间内，由虚线计算出的位移比实际的大D.在t3-t4时间内，虚线反映的是匀速运动【答案】BD【解析】试题分析：根据速度﹣时间图象的斜率大小等于加速度，由斜率的大小判断加速度的大小．在v﹣t图象中，位移大小等于所对应图线与坐标轴所包围的“面积”，由“面积”大小分析在0～t1时间内，由虚线计算出的位移与实际位移位移的大小，根据公式分析由虚线计算出的平均速度与实际的平均速度的大小．在t3～t4时间内，虚线平行于t轴，速度不变，反映的是匀速直线运动．解：A、如图所示，t1时刻，实线上A点的切线为AB，其斜率等于实际的加速度，由图可知，虚线反映的加速度小于实际加速度．故A错误；B、在v﹣t图象中，位移等于所对应图线与坐标轴所包围的“面积”，0～t1时间内，虚线所对应的位移大于实线所对应的位移，由知，由虚线计算出的平均速度比实际的大．故B正确；C、在t1～t2时间内，虚线计算出的位移比实际小．故C错误；D、t3～t4时间内虚线为平行于时间轴的直线，此线反映的运动为匀速直线运动．故D正确．故选BD-17-\n【点评】本题考查对速度图象的理解能力，关键抓住图象的两个数学意义理解其物理意义：“斜率”表示加速度，“面积”表示位移．12..如图（a），一物块在t=0时刻滑上一固定斜面，其运动的v﹣t图线如图（b）所示，若重力加速度及图中的v0，v1，t1均为已知量，则可求出（　　）A.斜面的倾角B.0-t1时间里摩擦力做功的大小C.物块与斜面间的动摩擦因数D.物块沿斜面向上滑行的最大高度【答案】ACD【解析】AC、图象的斜率表示加速度，上升过程及下降过程加速度均可求，上升过程有：mgsinθ+μmgcosθ=ma1；下降过程有：mgsinθ−μmgcosθ=ma2；两式联立可求得斜面倾角及动摩擦因数。AC正确；B、由于m均消去，故无法求得质量，B错误；D、由图b可知，物体先向上减速到达最高时再向下加速；图象与时间轴围成的面积为物体经过的位移，故可出物体在斜面上的位移，根据位移和夹角，则可求得上升的最大高度，D正确。故选：ACD。13.斜面长度为4m，一个尺寸可以忽略不计的滑块以不同的初速度v0从斜面顶端沿斜面下滑时，其下滑距离x与初速度二次方的关系图象(即x－图象)如图所示．-17-\nA.滑块下滑的加速度大小为2m/s2B.滑块下滑的加速度大小为4m/s2C.若滑块下滑的初速度为5.0m/s，则滑块沿斜面下滑的时间为1sD.若滑块下滑的初速度为5.0m/s，则滑块沿斜面下滑的时间为4s【答案】AC【解析】AB、根据匀变速直线运动的速度位移公式得：，由题意可知末速度v=0，则，其中即为图像斜率，而斜率，代入数据解得：a=−2m/s2，故A正确，B错误；CD、由位移公式得： ，其中x为斜面长度4m，代入数据解得：t=1s，或t=4s，由于4s不符合题意，故C正确，D错误。故选：AC二．实验填空题14.如图所示，在一粗糙水平面上有两个质量分别为m1和m2的木块1和2，中间用一原长为L、劲度系数为k的弹簧连接起来，木块与地面间动摩擦因数为μ.现用一水平力向右拉木块2，当两木块一起匀速运动时，两木块之间的距离是_________.【答案】l+m1g【解析】木块1受到重力、弹簧的拉力、地面的支持力和摩擦力。根据平衡条件弹簧的弹力为：F=μm1g又由胡克定律得到弹簧伸长的长度为：x=F/k所以两木块一起匀速运动时两木块之间的距离是：S=l+x=l+m1g15.如图所示，一质量为1kg的长木板放在水平桌面上，木板与桌面F间的最大静摩擦力为3.2N，动摩擦因数为0.3。如果分别用2.8N的水平力和3.5-17-\nN的水平力推木板，木板受到的摩擦力大小分别为_______N和________N。（g取lOm/s2）【答案】(1).2.8(2).3.0推力为3.2N时，木箱相对地面运动，木箱受到的摩擦力为滑动摩擦力，大小为F=μFN=3N。16.(1)如图所示，在“验证力合成的平行四边形定则”实验中，得到了如图所示的图形，图中P为橡皮条的固定点，用两只弹簧秤或用一只弹簧秤时，都将橡皮条与细线的结点拉到0点，其中力____________（选填F3或F4）是实验直接测得的合力。(2)某同学认为在此实验过程中必须注意以下几项：其中正确的是________。（填入相应的字母）A．两根细绳必须等长B．使用两个弹簧测力计示数一定要相等C．在使用弹簧秤时要注意尽量使弹簧秤与木板平面平行D．实验中要记录力的大小和方向【答案】(1).F4(2).CD【解析】(1)由图示情景可知，力F4与橡皮条PO在同一直线上，则F4是直接测出的合力。(2)A、两根细绳只要适当长一些，可以根据细绳标出力的方向即可，两根细绳不须等长，故A错误；B、用两根测力计拉橡皮筋，使用两个弹簧测力计示数不一定要相等，故B错误；C、为减小实验误差，在使用弹簧秤时要注意尽量使弹簧秤与木板平面平行，故C正确；D、实验时要记录拉力的大小与方向，故D正确；故选：CD。17.-17-\n某同学用如图甲装置探究“匀变速直线运动的规律”，通过改变钩码个数可以使小车以不同的加速度做匀变速直线运动。（1）某次实验中打下的如图乙的纸带（图中相邻两计数点间还有4个点未画出），但不小心把其中一段撕断，下列图中的哪一段可能是从图乙纸带中撕下的________；（2）打图乙纸带时，小车经过计数点1的瞬时速度是________m/s，小车的加速度大小是______m/s2；（结果保留3位有效数字）【答案】(1).C；(2).0.422(3).2.44；【解析】(1)根据匀变速直线运动相邻的时间间隔位移之差相等得出：x45−x12=3(x12−x01)=3×(5.44−3.00)=7.32cm，得：x45=7.32+5.44cm=12.76cm，故C正确。故选：C(2)根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，得：根据运动学公式△x=aT2得18.“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图甲所示。(1)在实验过程中，某小组同学打出了一条纸带如图乙所示。从比较清晰的点起，量出相邻计数点之间的距离分别为x1、x2、x3、x4、x5、x6，两计数点时间间隔为T。则该小车的加速度的表达式a=____________。-17-\n(2)在探究a-F关系中，该小组同学在完成相关实验操作步骤后，得到如下五组数据根据表格上的实验数据作出的a-F图线如图所示，你认为可能的原因是__________（填入相应的字母）。A．实验中没有对小车平衡摩擦力B．在对小车平衡摩擦力时，长木板倾角太大C．计算重力时漏加砝码盘的重力D．实验没有满足砝码及砝码盘质量远小于小车质量【答案】(1).(2).BC【解析】(1)根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可得：x4−x1=3a1T2 x5−x2=3a2T2 x6−x3=3a3T2 为了更加准确的求解加速度，我们对三个加速度取平均值，得：(2)由图可知，当F=0时，加速度不为零，则可能的原因是：平衡摩擦力时斜面的倾角过大，-17-\nA错误、B正确；也可能是未计入砝码盘的重力，不放砝码时，砝码盘的重力产生加速度，C正确；实验没有满足砝码及砝码盘质量远小于小车质量时，a-F图线不是直线，D错误。故选：BC【点睛】根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，然后求平均值；根据F=0，加速度不为零，分析a-F图线不过原点的原因。三、计算题19.如图所示，一个重10N的光滑小球被一根细绳挂在竖直墙壁上的A点，绳子和墙壁的夹角θ为37°，取cos37°=0.8，sin37°=0.6．求：（1）画出小球的受力示意图；（2）绳子对重球的拉力T的大小；（3）墙壁对重球的支持力N的大小．【答案】12.5N7.5N【解析】（1）重球受到重力G，绳子的拉力T，墙壁的支持力N，力的示意图如图：（2）据共点力的平衡条件，绳子对重球的拉力：（3）墙壁对重球的支持力：N=Gtan37°=10×N=7.5N【点睛】圆球受到重力G、细绳的拉力T和墙壁的弹力N作用，作出圆球的受力示意图；根据平衡条件求解绳子对圆球的拉力大小；根据平衡条件求解墙壁对圆球的弹力大小。20.-17-\n质量为2kg的物体水平推力F的作用下沿水平面做直线运动。一段时间后撤去F。其运动的v-t图象如图所示。g取10m/s2，求；（1）物体与水平间的动摩擦因数μ;（2）水平推力F的大小;（3）0-10s内物体运动位移的大小。【答案】（1）（2）（3）【解析】试题分析：（1）由题中图象知，t＝6s时撤去外力F，此后6～10s内物体做匀减速直线运动直至静止，其加速度为又因为联立得μ＝0．2。（2）由题中图象知0～6s内物体做匀加速直线运动其加速度大小为由牛顿第二定律得F－μmg＝ma2联立得，水平推力F＝6N。（3）设0～10s内物体的位移为x，则x＝x1＋x2＝×（2＋8）×6m＋×8×4m＝46m。考点：牛顿第二定律【名师点睛】本题是速度--时间图象的应用，要明确斜率的含义，知道在速度--时间图象中图象与坐标轴围成的面积的含义，能根据图象读取有用信息，并结合匀变速直线运动基本公式及牛顿第二定律求解．属于中档题。21.如图所示，有一固定斜面，倾角α＝37°，一小物块质量为m，从斜面顶端A处由静止下滑，到B处后，受一与物块重力大小相等的水平向右恒力作用，开始减速，到斜面底端C速度刚好减为0，若AB长s1＝2.25m，物块与斜面间动摩擦因数μ＝0.5，(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10m/s2)-17-\n求：(1)物块到达B点的速度v；(2)斜面长度L.【答案】(1)3m/s(2)2.75m【解析】(1)物块在AB段受重力、斜面弹力及摩擦力作用，设加速度为a1，由牛顿第二定律得：mgsin37°－μmgcos37°＝ma1解得a1＝2m/s2物块到达B点速度为：v＝3m/s(2)同理设物块在BC段的加速度大小为a2，由牛顿第二定律得：Fcos37°＋μN－mgsin37°＝ma2而N＝Fsin37°＋mgcos37°解得a2＝9m/s2，方向沿斜面向上BC的长度：所以斜面长度为L＝s1＋s2解得L＝2.75m【点睛】根据牛顿第二定律求出物块从A滑到B点的加速度大小，结合速度位移公式求出物块到达B点的速度大小；根据牛顿第二定律求出匀减速运动的加速度大小，结合速度位移公式求出匀减速运动的位移大小，从而得出斜面的长度。22.一辆值勤的警车停在公路边，当警员发现从他旁边以10m/s的速度匀速行驶的货车严重超载时，决定前去追赶，经过5.5s后警车发动起来，并以2.5m/s2的加速度做匀加速运动，但警车的行驶速度必须控制在90km/h以内．问：(1)警车在追赶货车的过程中，两车间的最大距离是多少？(2)警车发动后要多长时间才能追上货车？-17-\n【答案】(1)75m(2)12s【解析】试题分析：（l）警车在追赶货车的过程中，当两车速度相等时．它们的距离最大，设警车发动后经过t1时间两车的速度相等．则．，s货=v（t1+4）=（4+6）×15m=150ms警=at12==45m所以两车间的最大距离△s=s货﹣s警=150﹣45m=105m（2）v0=90km/h=25m/s，当警车刚达到最大速度时，运动时间，s货′=v（t2+4）（4+10）×15m=210ms警′=at22=m=125m因为s货′＞s警′，故此时警车尚未赶上货车，且此时两车距离△s′=s货′﹣s警′=210﹣125m=85m警车达到最大速度后做匀速运动，设再经过t3时间迫赶上货车．则：25t3﹣15t3=85m解得t3=8．5s所以警车发动后要经过△t=t2+t3=10+8．5s=18．5s，才能追上货车．答：（1）警车在追赶货车的过程中，两车间的最大距离是105m；（2）警车发动后要18．5s时间才能追上货车．23.如图甲所示，物体A、B（均可视为质点）用绕过光滑定滑轮的轻绳连接，A、B离水平地面的高度H=1m。A的质量，如果B的质量m可以连续变化，得到A的加速度随m的变化图线如图乙所示，图中虚线为渐近线，设竖直向上为加速度的正方向，不计空气阻力，重力加速度为g取。求：（1）图乙中值；（2）若，由静止同时释放A、B后，A距离水平地面的最大高度（设B着地后不反弹，A不与天花板碰撞）-17-\n【答案】（1）（2）【解析】（1）分别选择B、A进行受力分析，根据牛顿第二定律可得：解得：当时，。（2）当m=1.2kg时，AB的加速度大小，B着地时的速度接着A作竖直上抛运动，到速度为零时到达最高点，由机械能守恒定律可得：，h=0.5mA距离水平地面的最大高度：。【点睛】-17-