重庆市杨家坪中学2023-2024学年高三物理上学期第一次月考试题（Word版附解析）

重庆杨家坪中学2023--2024学年度高三上期第一次月考考试高三物理试题（满分：100分；考试时间：75分钟）注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、班级、考场/座位号、准考证号填写在答题卡上。2．答选择题时，必须使用2B铅笔填涂；答非选择题时，必须使用0.5毫米的黑色签字笔书写；必须在题号对应的答题区域内作答，超出答题区域书写无效；保持答卷清洁、完整。3．考试结束后，将答题卡交回（试题卷学生保存，以备评讲）。一、单项选择题：本大题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。1.下列说法正确的是（）A.运动物体具有惯性，静止物体没有惯性B.质量的单位“kg”是基本单位，长度的单位“m”是导出单位C.划船时桨向后推水，水向前推桨，因为水推桨的力大于桨推水的力，船才被推着前进D.伽利略对自由落体运动研究方法核心是：把实验和逻辑推理（包括数学演算）结合起来，从而发展了人类的科学思维方式和科学研究方法【答案】D【解析】【详解】A．一切物体都具有惯性，惯性是物体的固有属性，其大小只与物体的质量有关，而与物体的运动状态无关，故A错误；B．质量的单位“kg”是基本单位，长度的单位“m”也是基本单位，故B错误；C．水推桨的力与桨推水的力是一对相互作用力，大小相等，方向相反，故C错误；D．伽利略对自由落体运动研究的方法是利用“冲淡重力”的实验再结合逻辑推理，从而发展了人类的科学思维方式和科学研究方法，故D正确。故选D。2.由静止开始做匀加速直线运动的物体，速度为v时通过了s的位移，当它的速度为时通过了的位移是（）A.2sB.3sC.6sD.9s【答案】D【解析】 【详解】根据匀变速运动规律有解得故选D。3.如图所示，粗糙地面上固定一个横截面为正三角形ABC的物体。一个质量分布均匀的长木杆搭在正三角形ABC上，发现木杆下端放在D点时，木杆恰好静止，且AD＝AC。已知长木杆与地面之间的动摩擦因数为，最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，长木杆与三角形物体之间的摩擦不计，则木杆对地面和正三角形物体的压力大小之比为（　　）A.B.C.D.【答案】A【解析】【详解】由AD＝AC及其几何关系可得，木杆与地面的倾角为30°。对木杆受力分析如图甲、乙所示由平衡条件可得，联立以上各式可解得地面和正三角形物体对木杆的支持力大小之比为 则木杆对地面和正三角形物体的压力大小之比为。故选A。4.如图所示，一辆货车利用跨过光滑定滑轮的轻质不可伸长的缆绳提升一箱货物，已知货箱的质量为，货物的质量为m，货车向左做匀速直线运动，在将货物提升到图示的位置时，货箱速度为，连接货车的缆绳与水平方向夹角为，不计一切摩擦，则此时下列说法正确的是（　）A.货车速度等于B.货车对地面的压力等于货车的重力C.缆绳中的拉力小于D.货物处于超重状态【答案】D【解析】【详解】A．将货车的速度进行正交分解，其分解成沿着缆绳方向与垂直缆绳方向，如图所示：由于缆绳不可伸长，货箱向上运动的速度和货车的速度沿着缆绳方向的分量相等，故则货车运动的速度 故A错误；B．由于货车受到缆绳的拉力，货车的对地面的压力小于货车的重力，故B错误；CD．因不变，减小，由上式知，货箱向上运动的速度增大，货箱和货物整体向上做加速运动，处于超重状态，由牛顿第二定律知缆绳中的拉力大于，故C错误，D正确。故选D。5.水银气压计在超失重情况下不能显示准确的气压。若某次火箭发射中携带了一只水银气压计。发射的火箭舱密封，起飞前舱内温度，水银气压计显示舱内气体压强为1个大气压。当火箭以加速度a＝g竖直向上起飞时，舱内水银气压计示数稳定在，已知水银气压计的示数与液柱高度成正比，如图所示。可视为起飞时重力加速度恒为g，则起飞时舱内气体的温度是（）A.250KB.300KC.360KD.400K【答案】C【解析】【详解】设当火箭以加速度a＝g的加速度竖直向上起飞时，仓内气体压强为，对气压计内的水银柱，根据牛顿第二定律有解得设此时水银气压计内液柱高度为h，有又 解得所以以仓内气体为研究对象，有，，根据理想气体状态方程，气体等容变化有解得故选C。6.“道威棱镜”是一种用于光学图像翻转的仪器。如图，将一等腰直角棱镜截去棱角，使其平行于底面，可制成“道威棱镜”，其横截面ABCD为底角45°的等腰梯形，O为AB中点，P为OA中点，光线1和光线2两条与BC平行的光线，分别从P和O点入射棱镜，均在BC面上发生一次全反射后从CD面射出，其中光线2的出射点为CD中点Q（未画出），已知棱镜对两光线的折射率，，光在真空中的传播速度为c，，则（　　）A.光线1在棱镜中的传播速度为B.从DC边射出的光线跟入射光线平行，且距离C点最近的为光线2C.光线1在棱镜中经过的路程长为 D.光线1从CD边射出点到BC边距离为【答案】C【解析】【详解】A．光线1在棱镜中的传播速度为选项A错误；B．光线1、2从AB入射时，由折射定律得折射角γ=30°由几何关系可得，当光线1、2射到BC时，与BC的夹角均为15°；然后射到DC边上的入射角为30°，从DC边上折射后的折射角为45°，即从DC边射出的光线跟入射光线平行，且距离C点最近的为光线1，选项B错误；C．如图所示，设E为光线2在BC上的入射点，F为光线1在BC上的入射点，R为光线1在CD上的出射点，由光路的对称性，E为BC的中点，由几何关系得EF：BE=OP：BO=1：2；所以EF=FC=BE，可得R为CQ的中点，所以光线1在棱镜中传播的距离选项C正确；D．光线1从CD边射出点R为QC的中点，R到BC边的距离为 选项D错误。故选C。7.如图，用两根等长的细绳将一匀质圆柱体悬挂在竖直木板的点，将木板以底边为轴向后方缓慢转动直至水平，绳与木板之间的夹角保持不变，忽略圆柱体与木板之间的摩擦，在转动过程中（　　）A.圆柱体对木板的压力逐渐增大B.圆柱体对木板的压力先增大后减小C.两根细绳上的拉力均先增大后减小D.两根细绳对圆柱体拉力的合力保持不变【答案】B【解析】【详解】设两绳子对圆柱体的拉力的合力为，木板对圆柱体的支持力为，绳子与木板夹角为，从右向左看如图所示在矢量三角形中，根据正弦定理在木板以直线为轴向后方缓慢转动直至水平过程中，不变，从逐渐减小到0，又且可知 则可知从锐角逐渐增大到钝角，根据由于不断减小，可知不断减小，先增大后减小，可知先增大后减小，结合牛顿第三定律可知，圆柱体对木板的压力先增大后减小，设两绳子之间的夹角为，绳子拉力为，则可得不变，逐渐减小，可知绳子拉力不断减小，故B正确，ACD错误。故选B。二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15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5分，选对但不全的得3分，有错选的得0分。8.如图所示，A、B两物块的质量分别为2m和m，两物体静止叠放在水平桌面上。物块A、C通过细绳相连，细绳跨过光滑的定滑轮，A、B间的动摩擦因数为0.5，B与桌面间的动摩擦因数为0.25，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。现由静止释放物块C(C物体质量可以改变），则（）A.当C物体质量小于2m时，A、B都相对桌面静止B.当C物体质量等于m时，A的加速度为C.无论C质量为何值，B的加速度不会超过D.若B与桌面的动摩擦因数大于，其他条件不变，无论C的质量为多大，B一直保持静止【答案】BCD【解析】 【详解】A．当mCg=μ2(mA＋mB)g，μ2=0.25时A、B都相对桌面静止，解得mC=0.75m故A错误；C．当A、B刚发生相对运动时，对B有对整体有mCg－μ2(mA＋mB)g=(mA＋mB＋mC)a共且a共=aBmax，μ1=0.5，μ2=0.25联立解得aBmax=0.25g，mC=2m故C正确；B．当C物体质量等于m时，根据选项C分析可知A、B发生相对运动，则有mCg－μ1mAg=(mC＋mA)a′解得故B正确；D．若B与桌面的动摩擦因数大于，则有μ2(mA＋mB)g>μ1mAg，则其他条件不变，无论C的质量为多大，B一直保持静止，故D正确。故选BCD。9.如图所示，直立轻质弹簧一端固定在水平地面，另一端与木板Q栓接。物块P搁在木板Q上，处于静止状态。现对P施加一竖直向上的恒力F，此后P、Q一起运动到最高点时恰好未分离。已知P的质量为，Q的质量为m，重力加速度为g，则有（） A.恒力F的大小为B.恒力F刚施加给P的瞬间，P、Q间弹力大小为C.物块P的速度最大时，P、Q间弹力大小为D.物块P运动到最高点时，弹簧弹力大小为【答案】BD【解析】【详解】AD．由题可知，由于P、Q一起运动到最高点时恰好未分离，所以P、Q全程在做简谐运动，因此在最高点和最低点的加速度大小相同，方向相反，大小设为a，则对于最低点，弹簧弹力和P、Q重力相等，因此在最高点，由于P、Q刚要分离，分别对P和Q进行分析，可得解得故A错误，D正确；B．恒力刚施加时，以P为研究对象，则解得故B正确；C．物块P的速度最大时，P、Q整体处于简谐运动平衡点，即加速度为0，此时 解得故C错误。故选BD。10.如图甲所示，一足够长的传送带倾斜放置，以恒定速率顺时针转动。一质量的煤块以初速度。从A端冲上传送带又滑了下来，煤块的速度随时间变化的图像如图乙所示，，则下列说法正确的是（　　）A.传送带的速率为B.煤块与传送带间的动摩擦因数C.煤块从冲上传送带到返回A端所用的时间为D.煤块在皮带上留下的划痕为【答案】AB【解析】【详解】AB．由v−t图象得0∼1s的加速度方向沿传送带向下，1s∼2s的加速度方向沿传送带向下，煤块的速度为时加速度发生变化。可知，煤块的速度为前，传送带对其摩擦力沿传送带向下；煤块的速度为后，传送带对其摩擦力沿传送带向上；故传送带的速率为。0∼1s对煤块由牛顿第二定律得1s∼2s对煤块由牛顿第二定律得 解得故AB正确；C．v−t图象图线面积表示位移，所以煤块上滑总位移为由运动学公式得下滑时间为所以煤块从冲上传送带到返回A端所用的时间为，故C错误；D．0−1s内，煤块上滑皮带位移为故煤块相对皮带向上划痕为5m，1s后直至煤块从A端离开皮带，煤块位移−7m，皮带位移为煤块相对皮带向下划痕故D错误。故选AB。三、实验题：本大题共2个小题，共16分。11.某兴趣小组“探究小车加速度与合外力的关系”的实验装置如下图。A为小车（质量为M），B为打点计时器，C为装有沙的沙桶（沙和沙桶的总质量为m），D为一端带有定滑轮的长木板，电源频率为50Hz。 （1）下列实验操作中，正确的是______；A．调节滑轮的高度，使牵引小车的细绳与长木板保持平行B．每次实验，都要先放开小车，再接通打点计时器C．平衡摩擦力时，应将沙桶用细绳通过定滑轮系在小车上D．平衡摩擦力时，应将小车后面的纸带连接好E．改变小车的质量时，需要重新平衡摩擦力（2）为使细绳对小车的拉力F近似等于沙和沙桶的总重力，需满足的条件是______；（3）下图为实验中打出的一条纸带的一部分，从比较清晰的点迹起，在纸带上标出了连续的5个计数点A、B、C、D、E，相邻2个计数点之间有4个点没有标出，测出各计数点到A点之间的距离。则此次实验中小车运动的加速度大小______。（结果保留两位有效数字）（4）陈同学根据测量数据作出的图线如图（a）所示，他实验中可能存在的问题是______；李同学根据测量数据作出的图线如图（b）所示，图像末端发生弯曲的原因是______；（5）胡同学改进实验方案，采用下图的实验装置探究“小车加速度与合外力的关系”时，是否需要平衡摩擦力？______（选填“需要”或“不需要”）。【答案】①.AD##DA②.小车的质量M远大于沙和沙桶的总质量m③.1.0④. 平衡摩擦力过度（或者木板的倾角过大或补偿阻力过度）⑤.未满足M远大于m⑥.需要【解析】【详解】（1）[1]A．平衡摩擦力后，连接砝码盘和小车的细绳跟长木板保持平行时，细线的拉力等于小车所受合力，故A正确；B．车释放前应靠近打点计时器，且应先接通电源再释放小车，目的是为了能够在纸带上打出足够多的点，故B错误；CD．摩擦力是通过小车重力沿木板方向的分力来平衡的，所以平衡摩擦力时不能将沙桶用细绳通过定滑轮系在小车上，并且由于运动过程中纸带也要受到阻力，所以后面的纸带必须连好，再通过纸带上的点间距判断小车是否做匀速直线运动，故C错误，D正确；E．设平衡摩擦力时木板抬高的倾角为θ，在沿木板方向根据平衡条件有两边M可以约掉，即与小车质量M无关，每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力，故E错误。故选AD。（2）[2]对小车根据牛顿第二定律有对沙和砂桶同理有联立解得由上式可知只有当时才近似等于。（3）[3]相邻两计数点间的时间间隔为根据逐差法可得（4）[4]陈同学根据测量数据作出的图线如图（a）所示，由图可知，当合外力为零时，小车加速度不为零，他实验中可能存在的问题是平衡摩擦力过度（或者木板的倾角过大或补偿阻力过度）；[5]李同学根据测量数据作出的图线如图（b）所示，图像末端发生弯曲的原因是未满足M远大于m。（5）[6]由图可知，弹簧测力计可以直接测出小车所受的合外力，不需要满足M远大于m，为了使绳子拉 力为小车所受的合力，仍然需要平衡摩擦力。12.某实验小组做“测量一由新材料制成的粗细均匀金属丝的电阻率”实验。除待测金属丝外备选器材如下：A.量程为5mA、内阻的电流表B.量程为0.6A、内阻的电流表C.量程为6V、内阻约为15的电压表D.最大阻值为15、最大允许电流为2A的滑动变阻器E.定值电阻F.定值电阻G.电动势V、内阻很小的直流电源H.开关一个，导线若干I.多用表，螺旋测微器，刻度尺(1)先用多用表挡粗测其电阻，如图甲所示，读数为__________，然后用螺旋测微器测其直径，则螺旋测微器的示数__________mm；(2)采用图丙所示电路尽可能精确地测量该金属丝的电阻率，电流表应选用__________（填“A”或“B”），定值电阻应选用__________（填“E”或“F”）；(3)电压表的示数记为U，所选用电流表的示数记为I，则该金属丝的电阻的表达式__________，若用刻度尺测得待测电阻丝的长度为L，则其电阻率的表达式__________（表达式中所用到的阻值必须用对应的电阻符号表示，不得直接用数值表示）。【答案】①.140②.0.732③.A④.E⑤.⑥.【解析】【详解】(1)[1]多用电表用倍率测量，读数为[2]根据螺旋测微器读数规则得 (2)[3]电压表量程为6V，电阻丝电阻约140，电流表量程应该为42mA左右，可以将5mA的电流表并联5的电阻改装成量程为55mA的电流表，即电流表选择A。[4]电压表量程为6V，电阻丝电阻约140，电流表量程应该为42mA左右，可以将5mA的电流表并联5的电阻改装成量程为55mA的电流表，即电流表选择A，定值电阻选择E。(3)[5]金属丝中的电流为电压由欧姆定律可得金属丝电阻[6]由电阻定律又解得电阻率四、计算题：本大题共3个小题，共41分，其中13题10分14题13分15题18分。解答时应写出必要的文字说明、公式、方程式和重要的演算步骤，只写出结果的不得分，有数值计算的题，答案必须写出明确的数值和单位。13.如图所示为水平向右传播的一列横波，图中的实线为t=0时刻的波形图，虚线为t=0.2s时刻的波形图，已知波的传播周期大于0.2s。求：（1）该波的波速v；（2）平衡位置在坐标原点处的质点在0~1s这段时间内通过的路程。 【答案】（1）5m/s；（2）10cm【解析】【详解】（1）由图可知可得（n=0，1，2，3，…）由T>0.2s，所以n=0，T=0.8s则（2）由图可知振幅由于t0=1s=1.25T所以平衡位置在坐标原点处的质点在0~1s这段时间内通过的路程s=4A+A=10cm14.如图所示，倾角为的斜面体固定放置在水平地面上，在斜面上固定放置一个半圆管轨道AEB，圆管的内壁光滑，半径为r=0.5m，最低点A、最高点B的切线水平，AB是半圆管轨道的直径，现让质量为m=1kg的小球（视为质点）从A点以一定的水平速度滑进圆管，圆管的内径略大于小球的直径，重力加速度为，sin53°=0.8，cos53°=0.6，管壁对小球的弹力沿着斜面。答案可含根号，求：（1）若小球在A点的加速度大小为，到达B点时的加速度大小为，A、B两处管壁对小球的弹力的大小之差；（2）若小球到达B点时与管壁无弹力作用，小球的落地点与B点间的距离；（3）若小球到达B点时受到管壁的弹力大小为4N，小球落地后平抛运动的水平位移。 【答案】（1）40N；（2）082m；（3）m或m【解析】【详解】（1）小球在A的加速度大小为4.4g时到达B时的加速度大小为2g时解得（2）小球到达B点时沿斜面上下侧受到的弹力刚好为0，则有小球从B点飞出后有水平方向竖直方向小球的落地点与B点间的距离为解得（3）小球到达B点受到的弹力大小为4N。若该弹力方向沿斜面向下 若该弹力方向沿斜面向上由于平抛高度一定，此两种情况下小球飞出至落地时间与（2）中相同，则水平位移，15.一质量为M＝0.5kg的木板放在倾角的光滑斜面上，并在外力作用下保持静止状态。木板下端距斜面底端的距离为s＝10.25m，斜面底端固定着一弹性薄挡板，与之相碰的物体会以原速率弹回。t＝0时刻，撤去作用在木板上的外力，同时将一质量为m＝1kg的小物块从距离木板下端l＝54m处，以沿木板向上的初速度滑上木板，对小物块施加沿斜面向上的外力（该力在1s时变为）。当木板第一次与弹性薄挡板相碰时，撤去施加在小物块上的外力。已知木板与物块间的动摩擦因数，小物块可以看作质点，且整个过程中小物块不会从木板上端滑出，取，求：（1）0至1s时间内，小物块和木板的加速度的大小和方向；（2）木板第一次与挡板碰撞时的速度大小；（3）当木板与挡板第二次碰撞时，物块离木板下端的距离d。【答案】（1），方向沿斜面向下，，方向沿斜面向上；（2）；（3）【解析】【详解】（1）对小物块，由牛顿第二定律解得方向沿斜面向下。 对木板，由牛顿第二定律解得方向沿斜面向上。（2）小物块沿斜面向上做匀减速运动，木板沿斜面向上做匀加速运动，设经过二者达到共速，由运动学公式解得方向沿斜面向上。假设共速后二者一起运动，对整体由牛顿第二定律解得对木板，由牛顿第二定律解得故二者一起向上匀减速。二者一起向上匀减速至速度为零，再向下加速，回到刚共速的位置时，速度为2m/s，但方向沿斜面向下。二者第一次共速前，木板的位移在二者从刚共速的位置至与挡板发生碰撞的过程中，设碰撞时木板的速度为，由运动学公式 解得（3）二者第一次共速前，小物块的位移木板的位移小物块相对于木板，沿斜面向上滑行了木板与挡板第一次碰撞后，木板向上运动，小物块依然向下，对小物块，由牛顿第二定律解得方向沿斜面向下。对木板，由牛顿第二定律解得方向沿斜面向下。此后，小物块一直沿斜面向下做匀加速直线运动，木板先沿斜面向上做匀减速运动再反向匀加速，与小物块共速前会再次与挡板发生碰撞，设木板与挡板两次碰撞间隔时间为，有以沿斜面向下为正方向，两次碰撞之间得小物块位移木板的位移小物块相对于木板，沿斜面向下滑行了 又共速前小物块相对于木板，沿斜面向上滑行了，则当木板与挡板第二次碰撞时，小物块离木板下端的距离