2023-2024学年内蒙古赤峰第四中学分校高三上学期10月月考物理试题（解析版）

赤峰四中新校高三第一次月考一、选择题（共10个小题，每小题4分，共40分。在每小题的四个选项中，1—5题只有一个选项是正确的，6—10为多选题，全部选对得4分，选不全的2分）1.一辆汽车在公路上以72km/h的速度行驶，突然发现前方56m处有一障碍物。驾驶员经过一段反应时间后开始刹车（假设在反应时间内汽车的车速不变），刹车的加速度大小为5m/s2。为使汽车不撞上障碍物，则驾驶员的允许反应时间最长为（）A.0.5s B.0.7s C.0.8s D.0.9s【答案】C【解析】【分析】【详解】初速度由解得减速阶段位移得则反应阶段匀速时间故选C。2.如图，篮球架下的运动员原地垂直起跳扣篮，离地后重心上升的最大高度为H。上升第一个所用的时间为t1，第四个所用的时间为t2。不计空气阻力，则满足（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【详解】运动员起跳到达最高点的瞬间速度为零，又不计空气阻力，故可逆向处理为自由落体运动，根据初速度为零匀加速运动，连续相等的相邻位移内时间之比等于可知即故选C。3.如图所示，两个质量均为m的小球通过两根轻弹簧A、B连接，在水平外力F作用下，系统处于静止状态，此时弹簧实际长度相等．弹簧A、B的劲度系数分别为kA、kB，且原长相等．弹簧A、B与竖直方向的夹角分别为θ与45°．设A、B中的拉力分别为FA、FB．小球直径相比弹簧长度可以忽略．则()A.kA＝kB B.tanθ＝C.FA＝mg D.FB＝2mg【答案】B【解析】【详解】将两小球看作一个整体，对整体受力分析，可知整体受到重力2mg，弹簧A的拉力FA和F的作用，受力如图甲所示，根据共点力的平衡条件有：，F＝2mgtanθ，根据胡克定律：FA＝kAxA，FB＝kBxB，对下边的小球进行受力分析，其受力如图乙所示：根据平衡条件有：FB＝mg，F＝mg，联立可得：tanθ＝，故B正确，D错误；由tanθ＝知，cosθ＝，得FA＝mg，故C错误；两个弹簧的原长相等，伸长后的长度也相等，所以弹簧的形变量也相等，而两个弹簧的弹力不同，所以两个弹簧的劲度系数不相等，故A错误．所以B正确，ACD错误．4.一辆小汽车以30m/s的速度匀速行驶在高速公路上，突然发现正前方30m处有一辆大卡车以10m/s的速度同方向匀速行驶，小汽车紧急刹车，刹车过程中刹车失灵．如图所示，图线a、b分别为小汽车和大卡车的v－t图像(忽略刹车反应时间)，以下说法正确的是()A.因刹车失灵前小汽车已减速，故不会发生追尾事故B.在t＝3s时发生追尾事故C.t＝5s时发生追尾事故D.若紧急刹车时两车相距40m，则不会发生追尾事故且两车最近时相距10m【答案】B【解析】【详解】ABC．根据速度—时间图线与时间轴所围“面积”大小等于位移大小，由题图知，t＝3s时大卡车的位移为xb＝vbt＝10×3m＝30m小汽车的位移为xa＝×(30＋20)×1m＋×(20＋15)×2m＝60m则xa－xb＝30m所以在t＝3s时发生追尾事故，故B正确，AC错误；D．由v－t图线可知在t＝5s时两车速度相等，小汽车相对于大卡车的位移Δx＝×(20＋10)×1m＋×10×4m＝35m<40m则不会发生追尾事故且两车最近时相距Δs＝x0－Δx＝5m故D错误。故选B。5.某同学制作了一个“竖直加速度测量仪”，可以用来测量竖直上下电梯运行时的加速度，其构造如图所示。把一根轻弹簧上端固定在小木板上，下端悬吊0.9N重物时，弹簧下端的指针指木板上刻度为C的位置，把悬吊1.0N重物时指针位置的刻度标记为0，以后该重物就固定在弹簧上，和小木板上的刻度构成了一个“竖直加速度测量仪”。重力加速度g取10m/s2，规定竖直向上的方向为正方向，则下列说法正确的是（）A.使用时，若指针在0点下方，说明电梯正在上升B.使用时，若指针在0点上方，说明电梯处于失重状态C.木板上刻度为C的位置所标加速度为1m/s2D.木板上刻度为B的位置所标加速度为-0.5m/s2【答案】B【解析】【分析】【详解】A．若指针在0点下方，则说明此时弹簧继续拉伸，弹力大于重力，合外力向上，所以加速度向上，但是速度方向并不能说明，A错误。B．使用时，若指针在0点上方，则说明此时弹簧拉伸量变小，弹力小于重力，合外力向下，说明电梯处于失重状态，B正确。C．下端悬吊0.9N重物时，弹簧下端的指针指木板上刻度为C的位置，则有把悬吊1.0N重物时指针位置的刻度标记为0，若弹簧到达木板上刻度为C的位置时，则有解得加速度大小为加速度方向向下，规定竖直向上的方向为正方向，所以C错误。D．由图可知，若弹簧在0处，则有若弹簧到达木板上刻度为B的位置，则有解得加速度方向向上，规定竖直向上的方向为正方向，所以D错误。故选B。6.如图所示，半径为R的圆轮在竖直面内绕O轴匀速转动，轮上A、B两点各粘有一小物体，当B点转至最低位置时，此时O、A、B、P四点在同一竖直线上，已知：OA＝AB，P是地面上的一点．此时A、B两点处的小物体同时脱落，最终落到水平地面上同一点．不计空气阻力，则OP的距离是（）A. B. C.5R D.7R【答案】A【解析】【详解】设OP之间的距离为h，则A下落的高度为h﹣，A随圆轮运动的线速度为，设A下落的时间为t1，水平位移为s，则有：在竖直方向上有：h﹣＝，在水平方向上有：s＝t1；B下落的高度为h﹣R，B随圆轮运动的线速度为ωR，设B下落的时间为t2，水平位移也为s，则有：在竖直方向上有：h﹣R＝，在水平方向上有：s＝ωR•t2，联立解得：h＝R，故A正确，BCD错误．7.如图所示，将一可视为质点的小球从地面上方的O点(O点未画出)以一定的初速度水平向右抛出，当将竖直挡板分别置于地面上的M、N、P点时，小球分别击中挡板上的A、B、C三点，已知MN＝NP＝d，A、B两点间的高度差为h，B、C两点间的高度差为2h，重力加速度为g，不计空气阻力．则()A.小球从A点运动到B点所用的时间为B.小球的初速度大小为dC.O、A两点的高度差为h/8D.O点距地面的高度为4h【答案】BC【解析】【详解】由匀变速直线运动的规律Δx＝aT2可知，小球在竖直方向上有h＝gT2，其中T为小球从A点运动到B点的时间，解得T＝，选项A错误；小球的初速度大小，选项B正确；设小球到达A点时竖直方向的速度大小为v1，则到达B点时竖直方向的速度大小为v2＝v1＋gT，由T＝h，解得v1＝，设O、A两点的高度差为h′，则有v12＝2gh′，解得h′＝h，C正确；由于无法确定A点(B点或C点)离地面的高度，所以无法确定O点离地面的高度，选项D错误．8.如图所示，质量为M的物体内有一光滑圆形轨道，现有一质量为m的小滑块沿该圆形轨道在竖直面内做圆周运动．A、C两点分别为圆周的最高点和最低点，B、D两点是与圆心O在同一水平线上的点．重力加速度为g.小滑块运动时，物体在地面上静止不动，则关于物体对地面的压力FN和地面对物体的摩擦力的说法正确的是()A.小滑块在A点时，FN＞Mg，摩擦力方向向左B.小滑块在B点时，FN＝Mg，摩擦力方向向右C.小滑块在C点时，FN＞(M＋m)g，物体与地面无摩擦D.小滑块在D点时，FN＝(M＋m)g，摩擦力方向向左【答案】BC【解析】【详解】小球运动到A点时，对小球受力分析，根据牛顿第二定律：，小球对光滑圆形轨道只有竖直方向的作用力，所以地面对M的摩擦力为零，A错；小球运动到B点时，对小球受力分析，根据牛顿第二定律：，小球对光滑圆形轨道只有水平向左的压力作用，所以圆形光滑轨道受到的摩擦力向右，支持力等于自身的重力，B对；小球运动到C点时，对小球受力分析，根据牛顿第二定律：，小球对光滑圆形轨道只有竖直向下的压力作用，，所以地面对M的摩擦力为零，N＞（m+M）g，，C对；小球运动到D点时，对小球受力分析，根据牛顿第二定律：，小球对光滑圆形轨道只有水平向右的压力作用，所以圆形光滑轨道受到的摩擦力向左，支持力等于自身的重力，D错．9.如图所示，顶端附有光滑定滑轮的斜面体静止在粗糙水平地面上，三条细绳结于O点。一条绳跨过定滑轮平行于斜面连接物块P，一条绳连接小球Q，P、Q处于静止状态，另一条绳OA在外力F的作用下，处于水平方向，现缓慢改变绳OA的方向至θ<90°，且保持结点O位置不变，整个装置始终处于静止状态，下列说法正确的是（）A.绳OA的拉力先减小后增大B.绳OB的拉力一直增大C.地面对斜面体有向右的摩擦力D.地面对斜面体的支持力不断减小【答案】AD【解析】【详解】AB．缓慢改变绳OA的方向θ<90°至的过程，OA拉力的方向变化从3位置到2位置到1位置，如图所示可见OA的拉力先减小后增大，OB的拉力一直减小，故A正确，B错误；C．以斜面和PQ整体为研究对象受力分析，根据平衡条件可得，斜面受地面的摩擦力与OA绳子拉力水平分量等大反向，地面对斜面体摩擦力方向向左，故C错误；D．以斜面体和P为研究对象受力分析，绳OB的方向不变，拉力一直减小，根据竖直方向受力平衡可知，地面对斜面体的支持力不断减小，故D正确。故选AD。10.如图甲所示，倾角为θ的足够长的传送带以恒定的速率v0沿逆时针方向运行，t＝0时，将质量m＝1kg的物体(可视为质点)轻放在传送带上，物体相对地面的v－t图象如图乙所示．设沿传送带向下为正方向，取重力加速度g＝10m/s2，则()A.传送带的速率v0＝10m/sB.传送带的倾角θ＝30°C.物体与传送带之间的动摩擦因数μ＝0.5D.0～2.0s内摩擦力对物体做功Wf＝－24J【答案】ACD【解析】【详解】当物体的速率超过传送带的速率后，物体受到的摩擦力的方向发生改变，加速度也发生改变，根据v－t图象可得，传送带的速率为v0＝10m/s，选项A正确；1.0s之前的加速度a1＝10m/s2，1.0s之后的加速度a2＝2m/s2，结合牛顿第二定律，gsinθ＋μgcosθ＝a1，gsinθ－μgcosθ＝a2，解得sinθ＝0.6，θ＝37°，μ＝0.5，选项B错误，C正确；摩擦力大小Ff＝μmgcosθ＝4N，在0～1.0s内，摩擦力对物体做正功，在1.0～2.0s内，摩擦力对物体做负功，0～1.0s内物体的位移为5m，1.0～2.0s内物体的位移是11m，0～2.0s内摩擦力做的功为－4×(11－5)J＝－24J，选项D正确．二、填空题、实验题（共2题；每空2分共14分）11.某同学用如图甲所示装置探究“加速度与合外力的关系”实验，按要求完成下列问题：（1）实验中为了减小误差，下列做法正确的是__________。A．调节连接小车的轻绳至水平B．钩码质量要远小于小车质量C．平衡摩擦力时，将无滑轮端适当垫高，并小车前端连接轻绳且悬挂钩码D．平衡摩擦力时，将无滑轮端适当垫高，并在小车后端连纸带且穿过打点计时器，但前端不需要连接轻绳悬挂钩码（2）调节完毕后，如图乙是某次实验打出的一条纸带，纸带上每隔四个点取一个计数点，测得相邻计数点间的间距，已知打点计时器采用的是频率为f的交流电，则小车加速度的表达式a＝__________（用题及图中所给字母表示）。（3）如果某次实验所用的钩码重力为G，弹簧测力计的示数为F，不计动滑轮质量及绳与滑轮间的摩擦，则下列关系正确的是__________。A．F>GB．F＝GC．D．（4）改变悬挂钩码的质量重复实验，测得多组加速度a与弹簧测力计的示数F，作出a－F图象为一过原点倾斜直线，其斜率为k，则小车质量M＝__________。【答案】①.D②.③.C④.【解析】【详解】（1）[1]A．为了减小实验中的摩擦，应调节轻绳与长木板平行，A错误；B．由于有弹簧测力计的存在可以直接测出绳上拉力，故不需要满足钩码质量远小于小车质量的条件，B错误；CD．补偿阻力时，垫高无定滑轮一端，用小车自身重力平衡摩擦力，故前端不需连接轻绳悬挂钩码，且要连上纸带便于观察小车否匀速运动，C错误，D正确。故选D。（2）[2]纸带上每五个计时点取一个计数点，共五个间隔，相邻计数点间的时间间隔为t=5T。由匀变速直线运动的规律，即逐差法可得又两计数点间时间间隔为解得（3）[3]由于钩码加速下落，设钩码质量为m、加速度为a，则由牛顿第二定律可得解得故选C。（4）[4]由牛顿第二定律可得即则得a－F图象的斜率所以小车质量12.某同学为研究橡皮筋伸长与所受拉力的关系，做了如下实验：①如图所示，将白纸固定在制图板上，橡皮筋一端固定在O点，另一端A系一小段轻绳（带绳结），将制图板竖直固定在铁架台上。②将质量为m＝100g的钩码挂在绳结上，静止时描下橡皮筋下端点的位置A0；用水平力拉A点，使A点在新的位置静止，描下此时橡皮筋下端点的位置A1；逐渐增大水平力，重复5次…③取下制图板，量出A1、A2…各点到O的距离l1、l2…量出各次橡皮筋与OA0之间的夹角α1、α2…④在坐标纸上作出­l的图像如图所示。完成下列填空：（1）已知重力加速度为g，当橡皮筋与OA0间的夹角为α时，橡皮筋所受的拉力大小为______（用g、m、α表示）。（2）取g＝10m/s2，由图像可得橡皮筋的劲度系数k＝______N/m，橡皮筋的原长l0＝_______m。（结果均保留两位有效数字）【答案】①.②.1.0×102③.0.21【解析】【详解】（1）[1]对结点及钩码，由平衡条件得，橡皮筋所受的拉力FT＝。（2）[2]橡皮筋所受的拉力FT＝＝k（l－l0）则＝·l－·l0图像的斜率＝则橡皮筋的劲度系数k＝1.0×102N/m[3]图像在横轴上的截距即为橡皮筋的原长，则原长l0＝0.21m。三、解答题（共4题：共46分）13.跳伞运动员做低空跳伞表演，从距离地面404m高处的飞机上开始跳下，先做自由落体运动，当自由下落180m时打开降落伞，降落伞打开后运动员做匀减速直线运动，跳伞运动员到达地面时的速度大小为4m/s．(g=10m/s2).求：(1)运动员打开降落伞时的速度大小是多少？(2)降落伞打开后，运动员的加速度大小是多少？(3)离开飞机后，经过多少时间才能到达地面？【答案】(1)(2)(3)【解析】【详解】(1)运动员打开降落伞前做自由落体运动，竖直位移为根据，可知打开降落伞时的速度为(2)打开降落伞后做匀减速直线运动，已知，位移由速度—位移关系解得：(3)打开降落伞前的自由落体时间为匀减速直线运动时间故运动员运动的总时间为14.质量为2kg的木板B静止在水平面上，可视为质点的物块A从木板的左侧沿木板上表面水平冲上木板，如图甲所示。A和B经过ls达到同一速度，之后共同减速直至静止，A和B的v-t图像如图乙所示，重力加速度g=10m/s2，求：(1)A与B上表面之间的动摩擦因数μ1；(2)B与水平面间动摩擦因数μ2；(3)A的质量。【答案】(1)μ1=0.2；(2)μ2=0.1；(3)m=6kg【解析】【分析】【详解】(1)由图像可知，A在0~1s内的加速度对A由牛顿第二定律得解得(2)由图像知，AB在1~3s内的加速度对AB由牛顿第二定律得解得(3)由图像可知B在0~1s内的加速度对B由牛顿第二定律得代入数据解得15.如图所示，倾角为37°的斜面长，在斜面底端正上方的O点将一小球以的速度水平抛出，与此同时由静止释放斜面顶端的滑块，经过一段时间后，小球恰好能够以垂直于斜面的速度在斜面P点处击中滑块。（小球和滑块均可视为质点，重力加速度g取，，），求：（1）抛出点O离斜面底端的高度；（2）滑块与斜面间的动摩擦因数μ。【答案】（1）1.74m；（2）0.20【解析】【详解】（1）小球抛出后，在斜面P点处垂直击中滑块，可知此时小球速度方向与斜面垂直，设此时小球竖直方向分速度为vy，则有解得小球由O到P做平抛运动，则其运动的时间为小球水平位移为小球竖直位移为根据几何关系可知，P点高度为所以O离斜面底端的高度为（2）对滑块受力分析，设其沿斜面向下运动的加速度为a，根据牛顿第二定律有可得所以滑块沿斜面向下由静止开始做匀加速直线运动，到达P点被小球击中，滑块位移为小球抛出的同时释放滑块，所以滑块