河北拾县中学2022届高三物理上学期9月第一次月考试卷含解析

河北省景县中学2022届高三9月第一次月考物理试题（含解析）第I卷一、选择题：（本题共12小题，每小题4分．在每小题给出的四个选项中，1～8小题，只有一个选项符合题目要求，8～12小题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分．）1．黑板的下边沿离地的高度为1m，若黑板擦（可视为质点）的质量为0.1kg，它与黑板之间的动摩擦因数为0.6．一同学用力将黑板擦在黑板表面缓慢竖直向上擦黑板，他所能擦到的最大高度为2.25m，当擦到最高位置时意外让小黑板擦沿黑板面竖直向下滑落，则黑板擦砸到黑板下边沿时的速度大小为()A．3.2m/sB．4.2m/sC．5.0m/sD．6.7m/s2．如图所示，粗糙长木板l的一端固定在铰链上，木块放在木板上，开始木板处于水平位置．当木板向下转动，θ角逐渐增大的过程中，摩擦力Ff的大小随θ角变化最有可能的是选项图中的()A．B．C．D．3．如图所示的几种情况中，不计绳、弹簧测力计、各滑轮的质量，不计一切摩擦，物体质量都为m，且均处于静止状态，有关角度如图所示．弹簧测力计示数FA、FB、FC、FD由大到小的排列顺序是()A．FB＞FD＞FA＞FCB．FD＞FC＞FB＞FAC．FD＞FB＞FA＞FCD．FC＞FD＞FB＞FA4．将一光滑轻杆固定在地面上，杆与地面间夹角为θ，一光滑轻环套在杆上．一个大小和质量都不计的滑轮用轻绳OP悬挂在天花板上，用另一轻绳通过滑轮系在轻环上，用手拉住轻绳另一端并使OP恰好在竖直方向，如图所示．现水平向右拉绳，当轻环重新静止不动时OP绳与天花板之间的夹角为()A．90°B．45°C．θD．45°+10\n5．A、B、C、D四个物体做直线运动，它们运动的x﹣t、v﹣t、a﹣t图象如图所示，已知物体在t=0时的速度均为零，其中0～4s内物体运动位移最大的是()A．B．C．D．6．甲、乙两车在同一水平路面上做直线运动，某时刻乙车在前、甲车在后，相距s=6m，从此刻开始计时，乙做匀减速运动，两车运动的v﹣t图象如图所示．则在0～12s内关于两车位置关系的判断，下列说法正确的是()A．t=4s时两车相遇B．t=4s时两车间的距离最大C．0～12s内两车有两次相遇D．0～12s内两车有三次相遇7．将力传感器A固定在光滑水平桌面上，测力端通过轻质水平细绳与滑块相连，滑块放在较长的小车上．如图甲所示，传感器与计算机相连接，可获得力随时间变化的规律．一水平轻质细绳跨过光滑的定滑轮，一端连接小车，另一端系沙桶，整个装置开始处于静止状态．在物体与小车分离前缓慢向沙桶里倒入细沙，力传感器采集的F﹣t图象如乙图所示．则()A．2.5s前小车做变加速运动B．2.5s后小车做变加速运动C．2.5s前小车所受摩擦力不变D．2.5s后小车所受摩擦力不变8．如图所示，小车质量为M，小球P的质量为m，绳质量不计．水平地面光滑，要使小球P随车一起匀加速运动，则施于小车的水平作用力F是（θ已知）()A．mgtanθB．（M+m）gtanθC．（M+m）gcotθD．（M+m）gsinθ9．一个质点正在做匀加速直线运动，用固定的照相机对该质点进行闪光照相，闪光时间间隔为110\ns，分析照片得到的数据，发现质点在第1次、第2次闪光的时间间隔内移动了0.2m；在第3次、第4次闪光的时间间隔内移动了0.8m，由上述条件可知(　　)A．质点运动的加速度是0.6m/s2B．质点运动的加速度是0.3m/s2C．第1次闪光时质点的速度是0.05m/sD．第1次闪光时质点的速度是0.1m/s10．如图所示，水平固定倾角为30°的光滑斜面上有两个质量均为m的小球A、B，它们用劲度系数为k的轻质弹簧连接，现对B施加一水平向左的推力F使A、B均静止在斜面上，此时弹簧的长度为l，则弹簧原长和推力F的大小分别为()A．mgB．l﹣C．l+D．2mg11．如图所示，某科研单位设计了一空间飞行器，飞行器从地面起飞时，发动机提供的动力方向与水平方向夹角α=60°，使飞行器恰恰与水平方向成θ=30°角的直线斜向右上方匀加速飞行，经时间t后，将动力的方向沿逆时针旋转60°同时适当调节其大小，使飞行器依然可以沿原方向匀减速飞行，飞行器所受空气阻力不计，下列说法中正确的是()A．加速时加速度的大小为gB．加速时动力的大小等于mgC．减速时动力的大小等于D．减速飞行时间t后速度为零12．如图所示，物体受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直线运动．通过力传感器和速度传感器监视测到推力F、物体速度v随时间t变化的规律如图2所示．取g=10m/s2．则()A．物体的质量m=1.0kgB．物体的质量m=0.5kgC．物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.20D．物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.40第II卷二．非选择题（52分）13．（6分）10\n一个有一定厚度的圆盘，可以绕通过中心垂直于盘面的水平轴转动，圆盘加速转动时，角速度的增加量△ω与对应时间△t的比值定义为角加速度β（即β=）．我们用电磁打点计时器、米尺、游标卡尺、纸带、复写纸来完成下述实验：（打点计时器所接交流电的频率为50Hz，A、B、C、D…为计数点，相邻两计数点间有四个点未画出）①如图甲所示，将打点计时器固定在桌面上，将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔，然后固定在圆盘的侧面，当圆盘转动时，纸带可以卷在圆盘侧面上；②接通电源，打点计时器开始打点，启动控制装置使圆盘匀加速转动；③经过一段时间，停止转动和打点，取下纸带，进行测量．（1）用20分度的游标卡尺测得圆盘的直径如图乙所示，圆盘的半径r为cm；（2）由图丙可知，打下计数点B时，圆盘转动的角速度为rad/s；（3）圆盘转动的角加速度大小为rad/s2；（（2），（3）问中计算结果保留三位有效数字）14．（10分）某同学用如图甲所示装置做探究弹力和弹簧伸长关系的实验．他先测出不挂砝码时弹簧下端指针所指的标尺刻度，然后在弹簧下端挂上砝码，并逐个增加砝码，测出指针所指的标尺刻度，所得数据如表：（重力加速度g取9.8m/s2）砝码质量m/102g01.002.003.004.005.006.007.00标尺刻度x/10﹣2m15.0018.9422.8226.7830.6634.6042.0054.50（1）根据所测数据，在图乙中作出弹簧指针所指的标尺刻度x与砝码质量m的关系曲线．（2）根据所测得的数据和关系曲线可判断，在N范围内弹力大小与弹簧伸长关系满足胡克定律．这种规格的弹簧劲度系数为N/m．10\n15．（10分）某物理实验小组在游泳池做了一个实验：将一个小木球离水面5m高静止释放（不计空气阻力），经1.40s后落入池底速度刚好为零．假定木球在水中做匀减速运动，重力加速度g=10m/s2．求：（1）木球在水中运动的加速度的大小；（2）游泳池水的深度．16．（12分）2022年12月26日，我国东部14省市ETC联网正式启动运行，ETC是电子不停车收费系统的简称．汽车分别通过ETC通道和人工收费通道的流程如图所示．假设汽车以v1=15m/s朝收费站正常沿直线行驶，如果过ETC通道，需要在收费站中心线前10m处正好匀减速至v2=5m/s，匀速通过中心线后，再匀加速至v1正常行驶；如果过人工收费通道，需要恰好在中心线处匀减速至零，经过20s缴费成功后，再启动汽车匀加速至v1正常行驶，设汽车加速和减速过程中的加速度大小均为1m/s2，求：（1）汽车过ETC通道时，从开始减速到恢复正常行驶过程中的位移大小；（2）汽车通过ETC通道比通过人工收费通道节约的时间是多少？17．（14分）如图所示，木块A、B与弹簧M拴接，弹簧N的上端与木块B拴接．弹簧M、N的弹性系数分别为k1、k2，木块A、B的质量分别为m1、m2．木块A的上端用一根细绳通过一定滑轮的缓慢向上提上面的木块A，当弹簧N的下端刚离开地面时，（重力加速度为g）求：（1）木块B移动的距离（2）木块A移动的距离．河北省景县中学2022届高三9月第一次月考物理试题答案解析1.解：小黑板擦可看成质点，它向下滑落的过程与黑板间无摩擦，它做自由落体运动．由运动学公式得：v2=2gh即：v=故选：C2.解：使铁块沿着斜面下滑的力是F=mgsinθ，对于一个确定的角度θ，最大静摩擦力是fm=μmgcosθ，当然，θ改变了，fm也改变．如果，F＜fm，那么，铁块受到的摩擦力是静摩擦，摩擦力f=F=mgsinθ，随θ的增大，摩擦力f增大；当θ增大到某一值时，会出现F＞fm，此时铁块在木板上滑动，铁块受到的摩擦力是滑动摩擦力，10\n滑动摩擦力摩擦力f=μmgcosθ，随θ的增大，cosθ变小，滑动摩擦力变小，但f与θ不是线性关系，故ACD错误，B正确；故选B．3.解：对A图中的m受力分析，m受力平衡，根据平衡条件得：2FAcos45°=mg解得：，对B图中的m受力分析，m受力平衡，根据平衡条件得：弹簧秤的示数FB=mg，对C图中的m受力分析，m受力平衡，根据平衡条件得：弹簧秤的示数，对D图中的m受力分析，m受力平衡，根据平衡条件得：2FDcos75°=mg解得：，则FD＞FB＞FA＞FC，故C正确．故选：C4.解：对轻环Q进行受力分析如图1，则只有绳子的拉力垂直于杆的方向时，绳子的拉力沿杆的方向没有分力；由几何关系可知，绳子与竖直方向之间的夹角是θ；对滑轮进行受力分析如图2，由于滑轮的质量不计，则OP对滑轮的拉力与两个绳子上拉力的和大小相等方向相反，所以OP的方向一定在两根绳子之间的夹角的平分线上，由几何关系得OP与竖直方向之间的夹角：则OP与天花板之间的夹角为：90°﹣β=故选：D5.解：A、由位移﹣时间图象可知，4s末到达初始位置，总位移为零，故A错误；B、由速度﹣时间图象可知，速度2s内沿正方向运动，2﹣4s沿负方向运动，方向改变，4s内总位移为零，故B错误；C、由图象可知：物体在第1s内做匀加速运动，第2s内做匀减速运动，2s末速度减为0，然后重复前面的过程，是单向直线运动，位移一直增大，故C正确；D、由图象可知：物体在第1s内做匀加速运动，第2﹣3s内做匀减速运动，2s末速度减为0，第3s内沿负方向运动，不是单向直线运动，故D错误．故选：C6.解：A、图象与时间轴围成的面积可表示位移，0﹣4s，甲的位移为48m，乙的位移为40m，甲、乙两车在同一水平道路上，一前一后相距S=6m，当t=4s时，甲车在前，乙车在后，相距2m．所以当t=4s时两车不相遇．故A错误．B、开始时乙车在前，甲车在后，甲的速度大于乙的速度，所以两车间的距离减小，故B错误．C、0﹣6s，甲的位移为60m，乙的位移为54m，两车第二次相遇，6s后，由于乙的速度大于甲的速度，乙又跑到前面，8s后，由于甲的速度大于乙的速度，两车还会发生第三次相遇，故C错误，D正确．故选：D．10\n7.解：根据图象可知，2.5秒之后传感器拉力不变，说明此时小车开始运动，传感器拉力大小等于滑动摩擦力大小，因此2.5秒后滑块所受摩擦力不变，据题意：2.5s后沙的质量不变，因此2.5s后小车做匀加速运动，2.5秒之前小车静止不动，小车所受摩擦力为静摩擦力，大小不断增大，故ABC错误，D正确．故选D．8.解：由题意小球的运动状态与小车一致，即小车的加速度大小与小球加速度大小相同且在水平方向上．对小球进行受力分析．小球受到绳子的拉力和重力作用，如图：小球具有水平方向的加速度故有：竖直方向：Tcosθ=mg…①水平方向：Tsinθ=ma…②由①和②可解得小球的加速度为：a=gtanθ以小车和小球整体为研究对象，受力分析有：整体所受合力为：F合=F=（m+M）a=（M+m）gtanθ故ACD错误，B正确．故选：B．9.解析：画出如图所示的过程图：质点在第1次、第2次闪光的时间间隔内移动了x1＝0.2m，在第3次、第4次闪光的时间间隔内移动了x3＝0.8m，由匀变速直线运动的公式：xm－xn＝(m－n)aT2，可得：a＝＝0.3m/s2，故A错，B对；又由x1＝v0T＋aT2可得，v0＝0.05m/s，所以C对，D错．答案：BC10.解：以整体为研究对象，受力分析，系统处于平衡状态，沿斜面方向有：Fcos30°=2mgsin30°…①以A为研究对象沿斜面方向有重力沿斜面分析的分力等于弹簧的弹力：kx=mgsin30°…②x=l﹣l0…③解①得F=，由②③得：l0=l﹣．故选：AB．11.解：A、B、起飞时，飞行器受推力和重力，两力的合力与水平方向成30°角斜向上，设动力为F，合力为Fb，如图所示：在△OFFb中，由几何关系得：F=，Fb=mg由牛顿第二定律得飞行器的加速度为：a1=g故A正确，B错误；C、D、t时刻的速率：v=a1t=gt10\n推力方向逆时针旋转60°，合力的方向与水平方向成30°斜向下，推力F'跟合力F'h垂直，如图所示，此时合力大小为：F'h=mgsin30°动力大小：飞行器的加速度大小为：a2==g到最高点的时间为：t′===2t故C正确，D错误；故选：AC．12.解：A、由速度时间图象可以知道在2﹣3s的时间内，物体匀速运动，处于受力平衡状态，所以滑动摩擦力的大小为2N，在1﹣2s的时间内，物体做匀加速运动，直线的斜率代表加速度的大小，所以a==2m/s2，由牛顿第二定律可得F﹣f=ma，所以m==0.5kg，所以A错误，B正确；C、由f=μFN=μmg，所以μ==0.4，所以C错误，D正确；故选：BD13.解：（1）整数部分为60mm，小数部分为零，由于精确度为0.05mm，故需写到0.001cm处，故读数为6.000cm；故半径为3.000cm；（2）打下计数点B时，速度为vB===0.2755m/s故ω===9.18rad/s（3）纸带运动的加速度为a====0.705m/s2由于β=，ω=，故角加速度为β===23.5rad/s2故故答案为：（1）3.000；（2）9.18；（9.17～9.19）（3）23.5；（23.2～24.0）．14.解：（1）描点作图，如图．（2）从图象可以看出在0～9.8N范围内弹力大小与弹簧伸长关系满足胡克定律．根据胡克定律F=kx得：k=故答案为：（1）标尺刻度x与砝码质量m的关系曲线如图所示（2）0～9.8N，49.010\n15.解：（1）设木球做自由落体运动的时间为t1由运动学公式得：代入数据解出：t1=1s木球入水时的速度：v1=gt1=10m/s木球在水中运动的时间：t2=1.4s﹣t1=0.4s木球做匀减速运动过程的加速度：（2）游泳池水的深度：．答：（1）木球在水中运动的加速度的大小为25m/s2；（2）游泳池水的深度为2m．16.解：（1）过ETC通道时，减速的位移和加速的位移相等，均为，所以总的位移s总1=2s1+10m=210m．（2）过ETC通道时==22s．过人工收费通道时．．二者的位移差△s=s2﹣s1=225﹣210m=15m．在这段位移内过ETC通道时是匀速直线运动所以==27s．答：（1）从开始减速到恢复正常行驶过程中的位移大小为210m．（2）汽车通过ETC通道比通过人工收费通道节约的时间是27s．17.解：未加力提AB时：对AB组成的整体为研究对象受力分析如图：由平衡条件：F=（m1+m2）g由胡克定律：F=kx得：此时弹簧N的形变量：x1=弹簧N的下端刚离开地面时，弹簧N无弹力，即恢复原长：10\n所以B上升的距离为：未加力提AB时：对A受力分析如图：由平衡条件：F1=m1g由胡克定律：F=kx得：此时弹簧M的被压缩的量：x2=提起后：对B受力分析如图：簧N的下端刚离开地面时，弹簧N无弹力，地面无支持力；由平衡条件：F2=m2g由胡克定律：F=kx得：此时弹簧M的被拉伸的量：x3=所以在整个过程中：A上升的距离为：x1+x2+x3=答：（1）木块B移动的距离：（2）木块A移动的距离：10