2023-2024学年广东省揭阳市惠来县第一中学高三上学期第二次月考物理试题（解析版）

揭阳市惠来县第一中学2023-2024学年高三上学期第二次月考物理试题一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）1.在国际单位中，功率的单位用基本单位表示正确的是（）A.J/s B.Nm/s C.W D.kgm2/s3【答案】D【解析】【详解】根据功率的公式功率的单位用基本单位表示为kgm2/s3。故选D。2.如图，沿东西方向（以水平向右为东）直线行驶的列车顶部用细线悬挂一小球A，质量为m的物块B始终相对列车静止在桌面上。某时刻观察到细线偏离竖直方向θ角，且A相对列车静止，重力加速度为g，则此刻（  ）A.列车可能向东减速运动B.列车可能向西加速运动C.B受摩擦力大小为mgtanθ，方向向西D.B受摩擦力大小为mgtanθ，方向向东【答案】D【解析】【详解】AB．以小球A为研究对象，分析受力如图所示，根据牛顿第二定律得可得方向向东，列车的速度方向可能向东，也可能向西，则列车可能向东做加速运动，也可能向西做减速运动，故AB错误；CD．再对物体B研究，由牛顿第二定律得方向向东，故C错误，D正确。故选D3.如图所示，游乐场里的过山车驶过轨道的最高点时，乘客在座椅里面头朝下，人体颠倒。若乘客经过轨道最高点时对座椅的压力等于其自身重力的一半，轨道半径为，重力加速度为，则此时过山车的速度大小为（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【详解】乘客经过轨道最高点时对座椅的压力等于其自身重力的一半，则座椅对乘客的支持力也为重力的一半，由于在最高点时，乘客在座椅里面头朝下，所以座椅对乘客的支持力也朝下，则有，联立解得故选C。4.如图所示，从某高度水平抛出一小球，经过时间t到达地面时，速度与水平方向的夹角为θ，不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是（）A.小球水平抛出时初速度大小为B.小球在t时间内的位移方向与水平方向的夹角为C.仅小球初速度增大，则平抛运动的时间不变D.若小球初速度增大，则θ增大【答案】C【解析】【详解】A．小球落地时竖直方向的速度根据题意可得解得A错误；B．设在t时间内的位移方向与水平方向的夹角为，根据平抛运动的推论可知B错误；C．竖直方向高度不变，根据可得若小球初速度增大，则平抛运动的时间不变，C正确；D．根据可知若小球初速度增大，则减小，D错误。故选C。5.某同学设想驾驶一辆“陆地﹣太空”两用汽车，沿地球赤道行驶并且汽车相对于地球速度可以增加到足够大。当汽车速度增加到某一值时，它将成为脱离地面绕地球做圆周运动的“航天汽车”。不计空气阻力，已知地球的半径R=6400km。下列正确的是（）A.汽车在地面上速度减小时，它对地面的压力减小B当汽车速度增加到7.9km/s时，将离开地面绕地球做圆周运动C.此“航天汽车”环绕地球做圆周运动的周期可能小于1小时D.在此“航天汽车”上可以用弹簧测力计测量物体的重力【答案】B【解析】【详解】A．汽车沿地球赤道行驶时，由重力和支持力的合力提供向心力。设汽车的质量为m，支持力为F，速度为v，地球半径为R，则由牛顿第二定律得mg﹣F=mF=mg﹣m当汽车速度v减小时，支持力F增大，则汽车对对地面的压力增大，故A错误；B．7.9km/s是第一宇宙速度，当汽车速度v=7.9km/s时，汽车将离开地面绕地球做圆周运动，成为近地卫星，故B正确；C．“航天汽车”环绕地球做圆周运动时半径越小，周期越小，则环绕地球附近做匀速圆周运动时，周期最小，最小周期Tv=7.9km/sR=6400km代入解得T=5087s=1.4h“航天汽车”环绕地球做圆周运动的最小周期为1.4h，故C错误；D．在此“航天汽车”上物体处于完全失重状态，不能用弹簧测力计测量物体的重力，故D错误。故选B。6.如图所示，两个小球a、b质量分别为m、2m，用细线相连并悬挂于O点，现用一轻质弹簧给小球a施加一个拉力F，使整个装置处于静止状态，且Oa与竖直方向夹角为＝45°，已知弹簧劲度系数为k，重力加速度为g，则弹簧最短伸长量为()A. B. C. D.【答案】C【解析】【详解】以小球a、b整体为研究对象，分析受力，作出F在几个方向时整体的受力图，根据平衡条件得知F与T的合力与整体重力3mg总是大小相等、方向相反，由力的合成图可知，当F与绳子Oa垂直时，F有最小值，即图中2位置，F的最小值为，根据胡克定律，所以故选C。7.一电动机带动传送带始终以v=4m/s的速率运动，传送带两端A、B间的距离L=4m。工作时，机器手臂将一个工件无初速度放到A点，当该工件刚离开B点时，机器手臂将下一个工件放到A点，之后不断重复此过程。已知每个工件的质量m=1kg，与传送带间的动摩擦因数均为，工件可视为质点且不发生滚动，重力加速度g取。从第一个工件放到A点开始计时，则（）A.工件在传送带上先做匀加速直线运动再做匀速直线运动B.整个过程传送带对工件做功为16JC.每个工件在传送带上运动的时间为2sD.电动机多消耗的电能等于工件增加的动能【答案】A【解析】【详解】A．工件的加速度为工件与传送带共速时，工件的位移为工件在传送带上先做匀加速直线运动再做匀速直线运动，A正确；B．整个过程传送带对工件做功等于工件动能增加量B错误；C．每个工件在传动带上的运动时间为D．电动机多消耗的电能等于工件动能的增加量与摩擦生热之和，D错误。故选A。二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）8.某同学在跑道上做运动的图像如图所示。关于该同学的整个运动过程，下列说法正确的是（）A.时刻该同学回到出发点B.时刻该同学的加速度为0C.在内，该同学的加速度与速度方向相同D.该同学在内和内的加速度方向相反【答案】CD【解析】【详解】A．内该同学的速度始终为正值，即该同学一直向前运动，位移不断增大，到时刻该同学离出发点最远，故A错误；B．时刻该同学的速度为零，但是图线的斜率不为零，即加速度不为零，故B错误；C．在内，该同学反向做加速运动，速度与加速度方向相同，故C正确；D．在内，图线切线的斜率为正值，即加速度方向为正方向，内的斜率为负值，即加速度为负方向，所以内的加速度方向与内的加速度方向相反，故D正确。故选CD。9.一根细绳通过定滑轮且两端分别系着A和B两个物体，如图所示，物体A在外力作用下，向左以匀速运动，当连A的绳子与水平方向成角，连B的绳子与水平方向成角，B物体的速度为，则（）A.A物体速度与B物体的速度的大小相等B.A物体的速度与B物体的速度的大小关系满足C.此后B物体以速度做匀速运动D.此后B物体的速度越来越大，所以做加速运动【答案】BD【解析】【详解】AB．将A、B两物体的速度分解到沿绳方向和垂直绳方向，两物体沿绳方向分速度大小相等，则有A错误，B正确；CD．由可得不变，A向左运动过程，减小，增大，则增大，B做加速运动，C错误，D正确。故选BD。10.在共点力的合成实验中，如图，用A，B两只弹簧秤把橡皮条上的节点拉到某一位置O，这时两绳套AO，BO的夹角小于，现在保持弹簧秤A的示数不变而改变其拉力方向使α角变小，那么要使结点仍在位置O，就应该调整弹簧秤B的拉力的大小及β角，则下列调整方法中可行的是（）A.增大B的拉力，增大β角 B.增大B的拉力，β角不变C.增大B的拉力，减小β角 D.B的拉力大小不变，增大β角【答案】ABC【解析】【详解】画受力分析图，构建初始力的三角形：“抓住不变，讨论变化”，将绕橡皮条拉力F端点转动形成一个圆弧，的一个端点不动，另一个端点在圆弧上滑动，即可看出结果。如图，由于两绳套AO、BO的夹角小于，在力的三角形中，、的顶角为钝角，当顺时针转动时，、的顶角逐渐减小为直角然后为锐角。由以下图可知，这个过程中一直增大。故选ABC。三、非选择题（本题共5小题，共54分．考生根据要求作答）11.①甲同学利用如图（a）所示的装置探究弹簧弹力F与弹簧长度l的关系。他得到如图（b）所示的F-l图像。由此可得该弹簧的原长l0=____cm，劲度系数k=____N/m。②为了探究弹簧弹力F与伸长量x的关系，乙同学将弹簧竖直悬挂后测出其自然长度，然后测量弹簧在不同力F的作用下伸长的长度x，得到的F−x图线用实线表示。丙同学将同一弹簧水平放置测出其自然长度，然后竖直悬挂完成实验，得到的F−x图线用虚线表示。下列图线最符合实际的是____。【答案】①.4②.50③.C【解析】【详解】①[2][3]弹簧处于原长时，弹力为零，从图b可知，该弹簧的原长为4cm；弹簧弹力为4N时，弹簧的长度为12cm，伸长量为8cm，根据胡克定律F=k△x，有：②[4]弹簧竖直悬挂时，弹簧在自身重力作用下要伸长，即竖直悬挂时弹簧的原长比水平放置在桌面上所测原长要长，而此时的伸长量因没有悬挂钩码，因此弹力为零，因此水平测量的情形下有伸长量而弹力为零；两种情况下弹簧的劲度系数相同，两图象平行，由图示图线可知，C正确，ABD错误；12.以下为某学习小组在“探究平抛运动规律”时的实验操作：（1）先用如图甲所示装置研究平抛物体的竖直分运动，最终听到两小球同时落地，改变H大小，重复实验，a、b仍同时落地，该实验结果可表明___________。A．两小球落地时的速度大小相同B．a小球在竖直方向的分运动与b小球的运动相同C．两小球在空中运动的时间相等D．a小球在水平方向的分运动是匀速直线运动（2）接着用如图乙所示装置获得钢球的平抛轨迹，为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出的操作要求正确的是___________。A．斜槽的末端必须调节成水平B．每次释放小球的位置不必相同C．记录小球位置时，每次必须严格地等距离下降D．小球运动时不应与木板上的白纸相接触（3）按正确的操作步骤得到了如图丙所示的物体运动轨迹，在轨迹上取A、B、C三点，以A点为坐标原点，B、C坐标如图，则小球平抛的初速度___________；在B点的速度___________（g取，结果均保留两位有效数字）；小球抛出点的坐标为___________（单位：cm）。【答案】①.BC##CB②.AD##DA③.2.0④.2.5⑤.【解析】【详解】（1）[1]改变H时两小球同时落地，说明两小球在空中运动的时间相等，即可知道两小球在竖直方向的运动是相同的；该装置无法判定水平方向的运动。故选BC。（2）[2]A．为了保证小球做平抛运动，斜槽的末端必须调节成水平，A正确；B．每次释放小球的位置必须相同，以保证小球到达斜槽末端的速度相同，B错误；C．只要小球做平抛运动，记录小球位置时，不必严格地等距离下降，C错误；D．小球运动时不应与木板上的白纸相接触以避免摩擦力对运动的影响，D正确。故选AD。（3）[3]设相邻点间的时间间隔为T，根据平抛运动规律对竖直方向有解得故小球平抛的初速度为[4]在B点竖直方向的速度为可知B点的速度[5]设小球从抛出点到达B点时间为t，可得故可知抛出点到达B点时水平和竖直方向距离，故小球抛出点的坐标为，即抛出点的坐标为。四、解答题13.在平直的公路上，一辆小汽车前方26m处有一辆大客车正以12m/s的速度匀速前进，这时小汽车从静止出发以1m/s2的加速度追赶。试求：(1)小汽车何时追上大客车？(2)追上时小汽车的速度有多大？(3)追上前小汽车与大客车之间的最远距离是多少？【答案】(1)26s；(2)26m/s；(3)98m【解析】【详解】(1)当小汽车追上大客车时：代入解得(2)追上时小汽车的速度为(3)追上前当两车速度相同时相距最远，当两车速度相同时所需时间为此时两车相距14.如图所示，一根长度、不可伸长的轻质细绳一端系一小球（可视为质点），另一端固定在O点，O点距水平地面的高度。现使小球在水平面内做匀速圆周运动，细绳与竖直方向的夹角，重力加速度，，。（1）求小球在水平面内做匀速圆周运动的周期；（2）若某时刻烧断细绳，求小球落地点与O点的水平距离。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）设小球做匀速圆周运动的角速度为，根据牛顿第二定律可得解得则小球在水平面内做匀速圆周运动的周期为（2）某时刻烧断细绳，小球做平抛运动，竖直方向有解得小球做平抛运动的水平速度为小球做平抛运动的水平位移为小球落地点与O点的水平距离为15.如图所示，一质量的木板B静止于光滑水平面上，物块A质量，停在木板B的左端。质量的小球用长的轻绳悬挂在固定点O上，将轻绳拉直至水平位置后，由静止释放小球，小球在最低点与物块A发生碰撞后反弹，反弹所能达到的最大高度为，物块A与小球可视为质点，不计空气阻力，已知物块A、木板B间的动摩擦因数，。（1）求小球运动到最低点与物块A碰撞前瞬间，