辽宁省铁岭市六校协作体2022-2023学年高三试题上学期第一次联考物理（Word版附解析）

铁岭市六校协作体2022－2023学年度高三一联考试物理试卷一、选择题：（本题共10小题，共46分。其中1－7题只有一项符合题目要求，每小题4分。第8－10题有多项符合题目要求，每小题6分。全对的得6分，选不全的得3分，有选错或不答的得零分。）1.下列说法正确的是（　　）A.形状规则的物体重心在几何中心B.受静摩擦力作用的物体一定是静止的C.滑动摩擦力对物体的运动总是起阻碍作用D.相互接触的物体可能没有弹力【答案】D【解析】【详解】A．物体的重心与物体的质量分布以及物体形状有关，质量分布均匀且形状规则的物体重心才在其几何中心，A错误；B．运动的物体也可能产生静摩擦力，例如货物随着传送带一起斜向上运动，货物受到是静摩擦力，而货物却是运动的，B错误；C．滑动摩擦力的方向总是与相对运动方向相反，起阻碍物体相对运动的作用，C错误；D．两个接触的物体间若不挤压就没有弹力，D正确。故选D。2.一物体由静止开始沿直线运动，其加速度随时间变化的规律如图所示，取物体开始运动的方向为正方向，则下列关于物体运动的v－t图象正确的是(　　)A.B. C.D.【答案】C【解析】【分析】【详解】在0～1s内物体从静止开始正向匀加速运动，v－t图象是一条直线，1s末速度在1s～2s内物体将仍沿正方向运动，但要减速，2s末时速度2s～3s内重复0～1s内运动情况，3s～4s内重复1s～2s内运动情况。故选C。3.2021年2月，“天问一号”探测器成功实施近火制动，进入环火椭圆轨道，并将于今年5月择机实施降轨，软着陆火星表面，开展巡视探测等工作。如图所示为探测器经过多次变轨后登陆火星的轨迹示意图，其中轨道I、III为椭圆，轨道II为圆。探测器经轨道I、II、III运动后在Q点登陆火星，O点是轨道I、II、III的切点，O、Q还分别是椭圆轨道III的远火星点和近火星点。关于探测器，下列说法正确的是（　　）A.由轨道I进入轨道II需在O点加速B.在轨道II的运行周期小于沿轨道III的运行周期 C.在轨道II运行的线速度大于火星的第一宇宙速度D.在轨道III上，探测器运行到O点的线速度小于Q点的线速度【答案】D【解析】【分析】【详解】A．由轨道I进入轨道II需在O点减速，由高轨道进入低轨道需要点火减速，故A错误；B．根据周期公式可知，轨道半径越大周期越大，所以在轨道II的运行周期大于沿轨道III的运行周期，故B错误；C．根据可知，在轨道II运行的线速度小于火星的第一宇宙速度，故C错误；D．根据开普勒第二定律可知，在近地点的线速度大于远地点的线速度，所以在轨道III上，探测器运行到O点的线速度小于Q点的线速度，故D正确；故选D。4.一条不可伸长的轻绳跨过质量可忽略不计的定滑轮，绳的一端系一质量M=15的重物，重物静止于地面上，有一质量的猴子从绳子另一端沿绳向上爬，如图所示，不计滑轮摩擦，在重物不离开地面条件下，猴子向上爬的最大加速度为（）（　　）A.B.C.D.【答案】B 【解析】【分析】【详解】为使得重物不离开地面，则绳子上的拉力最大为T=Mg则对猴子分析可知解得故选B。5.如图所示，以9.8m/s的水平初速度抛出的物体，飞行一段时间后，垂直撞在倾角为θ=30°的斜面上，可知物体完成这段飞行的时间是（　　）A.B.C.D.【答案】C【解析】【详解】由题设可知，小球落至斜面的速度方向与竖直方向夹角为30°，设末速度的竖直分量为，水平分量仍是，则而联立解得，C正确。故选C。 6.如图，用OA、OB两根轻绳将花盆悬于两竖直墙之间，开始时OB绳水平．现保持O点位置不变，改变OB绳长使绳右端由B点缓慢上移至B′点，此时OB′与OA之间的夹角θ<90°．设此过程中OA、OB绳的拉力分别为FOA、FOB，则下列说法正确的是AFOA一直减小B.FOA一直增大C.FOB一直减小D.FOB先增大后减小【答案】A【解析】【详解】以结点O为研究对象，分析受力：重力G、绳OA的拉力FOA和绳BO的拉力FOB，如图所示，根据平衡条件知，两根绳子的拉力的合力与重力大小相等、方向相反，作出轻绳OB在两个位置时力的合成图如图，由图看出，FOA逐渐减小，FOB先减小后增大，当=90°时，FOB最小，A正确BCD错误．7.质量为m的小球被系在轻绳一端，在竖直平面内做半径为R的圆周运动，如图所示，运动过程中小球受到空气阻力的作用．设某一时刻小球通过轨道的最低点，此时绳子的张力为7mg，在此后小球继续做圆周运动，经过半个圆周恰好能通过最高点，则在此过程中小球克服空气阻力所做的功是（） A.B.C.D.mgR【答案】C【解析】【分析】圆周运动在最高点和最低点沿径向的合力提供向心力，根据牛顿第二定律求出最高点和最低点的速度，再根据动能定理求出此过程中小球克服空气阻力所做的功．【详解】小球在最低点，由牛顿第二定律有：F-mg=m，由题意知：F=7mg，在最高点时，由于小球恰好能通过最高点，重力提供向心力有：mg=m，小球选取从最低点到最高点作为过程，由动能定理可得：-mg•2R-Wf=m-，联立以上可得：Wf=mgR，故C正确，ABD错误．【点睛】本题主要考查了圆周运动与能量结合问题，由绳子的拉力可求出最低点速度，由恰好能通过最高点求出最高点速度，这都是题目中隐含条件．同时在运用动能定理时，明确初动能与末动能，及过程中哪些力做功，做正功还是负功．8.在足够高的平台上，有一物体以初速度v=30m/s竖直上抛，取重力加速度g=10m/s2，则物体距离抛出点为40米的时刻为（　　）A.2sB.4sC.5sD.【答案】ABD【解析】【详解】取竖直向上为正方向，物体上升的最大高度可知物体距离抛出点40m有两个位置，一是在抛出点上方40m处，即 解得或二是物体在抛出点下方40m处，即代入数据，解得或(舍去)故选ABD。9.如图所示，光滑水平面MA上有一轻质弹簧，弹簧一端固定在竖直墙壁上，弹簧原长小于MA。A点右侧有一匀速运动的水平传送带AB，传送带长度l＝2m，速度，一半径为R＝0.5m的光滑半圆轨道BCD在B点与传送带相切，轨道圆心为O，OC水平。现用一质量为m＝2kg的物块（可看做质点）压缩弹簧，使得弹簧的弹性势能为。由静止释放物块，已知物块与传送带之间的动摩擦因数为，g取，关于物块的运动，下列说法正确的是（）A.物块能运动到半圆轨道最高点DB.物块运动到B点的速度为C.物块运动到C点时对轨道压力为60ND.若传送带速度变为v＝2m/s，物块在B点右侧不会脱离轨道 【答案】ACD【解析】【详解】AB．由题意知，物块到达A点的速度满足解得所以物块滑上传送带后做加速运动，且加速位移为所以滑块在传送带上先加速后匀速，到达B点的速度与传送带速度相同，即为设滑块恰好可以运动到半圆轨道最高点D，则在最高点满足解得从B到D由动能定理得求得B点最小速度为所以物块恰好能运动到半圆轨道最高点D，故A正确，B错误；C．从B到C由动能定理得在C点受力分析得联立解得 由牛顿第三定律可知物块运动到C点时对轨道的压力为60N，故C正确；D．若传送带速度变为v=2m/s，则可知滑块滑上传送带后先做减速运动，且减速到时位移为即滑块恰好减速到B点和传送带共速，设物块恰好可以到达C点时对应的B点速度为v1，则从B到C由机械能守恒可得解得即滑块在B点的速度为时，在到达C点之前已经减速为零，则可知传送带速度变为v=2m/s时，物块在B点右侧不会脱离轨道，故D正确。故选ACD。10.如图甲所示，倾角为45°的斜面置于粗糙的水平地面上，有一滑块通过轻绳绕过定滑轮与质量为m的小球相连（绳与斜面平行），滑块质量为2m，滑块能恰好静止在粗糙的斜面上。在图乙中，换成让小球在水平面上做匀速圆周运动，轻绳与竖直方向的夹角为θ，且θ≤45°，两幅图中，滑块、斜面都静止，则以下说法中正确的是（　　）A.甲图滑块受到斜面的摩擦力大小为B.甲图斜面受到地面的摩擦力为mgC.乙图中θ=45°时，滑块恰好不受摩擦力D.小球转动角速度越小，滑块受到的摩擦力越大【答案】ACD 【解析】【详解】AB．甲图中滑块所受的摩擦力为故选项A正确；B．以滑块与斜面体组成的整体为研究对象，根据平衡条件可知水平方向有，斜面受到地面的摩擦力方向水平向左，故B错误；CD．乙图中小球做圆锥摆运动，小球竖直方向没有加速度，则有T′cosθ=mg可得绳子拉力对滑块，根据平衡条件得：滑块受到的摩擦力f乙=显然，则，若θ<45°，小球转动角速度逐渐减小，就越小，则将沿斜面向下且逐渐增大，故选项CD正确；故选ACD。二、填空题（共16分）11.在研究小球平抛运动的实验中，某同学只记录了A、B、C三个点而忘了抛出点的位置，今取A为坐标原点，建立了如图所示坐标系，平抛轨道上三点的坐标值图中已标出，则：（1）以下是实验过程中的一些做法，其中合理的是______。A．安装斜槽轨道，使其末端保持水平B．每次小球释放的初始位置可以任意选择 C．每次小球应从同一高度由静止释放D．为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接（2）小球由A运动到B所用的时间为______s。【答案】①.AC##CA②.0.1【解析】【详解】（1）A．安装斜槽轨道，使其末端保持水平，以保证小球能做平抛运动，选项A正确；BC．为了保证小球做平抛运动的初速度相同，则每次小球必须从同一高度由静止释放，选项B错误，C正确；D．为描出小球的运动轨迹，描绘的点用平滑的曲线连接，选项D错误。故选AC。（2）根据可得小球由A运动到B所用的时间为0.1s。12.某物理兴趣小组利用如图甲实验装置验证、组成的系统机械能守恒。从一定高度由静止开始下落，上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。如图乙给出的是实验中获取的一条纸带：O是打下的第一个点，打点计时器的工作频率为50Hz。A、B、C为纸带上标注的三个计数点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出）。各计数点到O点的距离已在图中标出。已知、（重力加速度g取，计算结果均保留一位小数）（1）关于上述实验，下列说法中正确的是______；A．重物最好选择密度较大的物块 B．重物的质量可以不测量C．实验中应先释放纸带，后接通电源D．可以利用公式来求解瞬时速度（2）在纸带上打下计数点B时的速度v＝______m/s；（3）在打计数点O至B过程中系统动能的增加量______J，系统重力势能的减少量______J，实验结果显示略大于，那么造成这一现象的主要原因是_______。（4）某同学根据选取的纸带的打点情况做进一步分析，做出获得的速度v的平方随下落的高度h的变化图像如图丙所示，据此可计算出当地的重力加速度g＝______。【答案】①.A②.2.0③.0.6④.0.7⑤.纸带与打点计时器间有摩擦，摩擦阻力做功造成机械能损失⑥.【解析】【详解】（1）[1]A．为减小实验误差，重物最好选择密度较大的物块，以减小空气阻力，故A正确；B．因为实验需要计算系统重力势能减少量和系统动能增加量需要验证两者是否相等，两式子不能把质量消除，所以需要测量重物的质量，故B错误；C．实验中应先接通电源，后释放纸带，故C错误；D．本实验是验证机械能守恒的实验，若利用公式来求解瞬时速度，则需要满足机械能守恒的条件下才可以使用，故与本实验矛盾，故D错误。故选A。 （2）[2]在纸带上打下计数点B时的速度（3）[3]在打计数点O至B过程中系统动能的增加量为[4]系统重力势能的减少量[5]实验结果显示略大于，原因是纸带与打点计时器间有摩擦，摩擦阻力做功造成机械能损失；（4）[6]由关系式可得由图像可知解得三、计算题（共38分。15题12分，16题13分，17题13分。解答时写出必要的文字说明）13.如图所示，四分之一光滑圆轨道AB固定在竖直平面内，粗糙水平轨道BC与圆弧AB相切于B点。现将一质量为m=1kg，可视为质点物块从与圆心等高的A点静止释放，物块滑至圆弧轨道最低点B时的速度大小为，之后物块向右滑上动摩擦因素的粗糙水平轨道BC，取重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力。（1）求光滑圆轨道AB的半径大小R；（2）物块滑至圆弧轨道最低点B时对轨道的压力大小F；（3）物体最终停下来，求物体在水平面上通过的位移x。 【答案】（1）0.2m；（2）30N；（3）0.4m【解析】【详解】（1）物块从A点到B点运动的过程中，由动能定理可得解得R=02m（2）物块在B点时解得FN=30N由牛顿第三定律得F=30N（3）物块从释放到在水平轨道上静止的全过程中，由动能定理可得解得0.4m14.城市高层建筑越来越多，高空坠物事件时有发生。如图所示，某高楼距地面高H=47m的阳台上的花盆因受扰动而掉落，掉落过程可看成自由落体运动（花盆可视为质点）。现有一辆长、高h=2m的货车，正以的速度驶向阳台正下方的通道。花盆刚开始掉落时，货车车头距花盆的水平距离为，由于道路限制，汽车只能直行通过阳台的正下方的通道，取。（1）若司机没有发现花盆掉落，货车保持的速度匀速直行，通过计算说明货车是否会被花盆砸到。 （2）若司机发现花盆开始掉落，采取制动的方式来避险，货车最大加速度为4.5m/s2，使货车在花盆砸落点前停下，求允许货车司机反应的最长时间t0。【答案】（1）货车会被花盆砸到；（2）【解析】【详解】（1）花盆自由落体的时间为解得货车匀速行驶的距离为因为货车会被花盆砸到；（2）设刹车距离为x2解得匀速运动的距离为解得 15.如图所示，在倾角为的足够长的固定的光滑斜面上，有一质量为的长木板正以的初速度沿斜面向下运动，现将一质量的小物块大小可忽略轻放在长木板正中央，已知物块与长木板间的动摩擦因数，设物块与木板间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取求放上小物块后，木板和小物块的加速度大小；要使小物块不滑离长木板，长木板至少要有多长．【答案】10m【解析】【分析】分析木板和小物块的受力情况，由牛顿第二定律求各自的加速度大小；小物块恰好不滑离长木板时两者速度相同，由速度相等的条件求出经过的时间，再由位移时间公式求出两者的位移，位移之差等于板长．【详解】小铁块在长木板上滑动时受到的沿板的滑动摩擦力大小为：由牛顿第二定律，对小物块和长木板，有：代入数据得：由牛顿第二定律：代入数据得：当小物块与长木板共速时，有：得：，共速后，小物块与长木板一起减速，相对位移为： 故长木板长度至少为．【点睛】解决本题的关键理清物块和木板的运动情况，抓住隐含的临界状态：速度相同，结合牛顿第二定律和运动学公式联合求解，知道加速度是联系力学和运动学的桥梁．