精品解析：四川省内江市第一中学2023-2024学年高三上学期10月月考物理试题

2023-2024学年度内江一中学高三 物理月考试卷 考试时间：90分钟； 一、单选题（每题3分，共30分） 1. 如图所示四幅图为物体做直线运动的图像，下列说法正确的是（　　） A. 如图甲中，物体在0~t0这段时间内的位移小于 B. 如图乙中，物体的加速度为2m/s2 C. 如图丙中，阴影面积表示t1~t2时间内物体的速度变化量 D. 如图丁中，t=3s时物体的速度为25m/s 【答案】CD 【解析】 【详解】A．由图像中图线与横轴围成的面积表示位移，可知图甲中，物体在0~t0这段时间内的位移大于，故A错误； B．根据运动学公式，可知图乙中，物体的加速度为 故B错误； C．根据可知，图丙中，阴影面积表示t1~t2时间内物体的速度变化量，故C正确； D．由 可得 结合图丁可知 解得加速度为 由图线与纵轴截距知，故时物体的速度为 故D正确。 故选CD。 2. 一汽车刹车过程中其速度v与时间t的数值关系为v=6-2t（各物理量均采用国际单位制单位）。关于该质点的运动，下列说法正确的是（　　） A. 加速度大小为4m/s2 B. 汽车在第1s内的位移大小为10m C. 汽车在第1s内的平均速度大小为6m/s D. 汽车最后1s内的位移为1m 【答案】D 【解析】 【详解】A．将v=6-2t与公式对照，可知汽车的初速度为6m/s，加速度大小为2m/s2，故A错误； BC．设汽车经t0时间停止运动，则有 汽车在第1s内的位移大小为 第1s内的平均速度大小为 故BC错误； D．逆向分析，汽车做初速度为零的匀加速直线运动，则汽车最后1s内的位移为 故D正确； 故选D。 3. 很多智能手机都有加速度传感器，能通过图像显示加速度情况。用手掌托着手机，打开加速度传感器，手掌从静止开始迅速上下运动，得到如图所示的竖直方向上加速度随时间变化的图像，该图像以竖直向上为正方向。由此可判断出（ ） A. 在时间内手机处于超重状态，在时间内手机处于失重状态 B. 手机在时刻运动到最高点 C. 手机在时刻改变运动方向 D. 手机可能离开过手掌 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图可知，在时间内手机的加速度方向竖直向上，手机处于超重状态；在时间内手机的加速度方向仍为竖直向上，手机处于超重状态，故A错误； B．在时间内手机有向上的加速度，速度方向与加速度方向相同，可知手机在时刻未运动到最高点，故B错误； C．手机在时刻有竖直向上的速度，不为零，故没有改变运动方向，故C错误； D．由图可知，在时刻之后有一段时间内手机的加速度等于重力加速度，则手机与手掌没有力的作用，手机可能离开过手掌，故D正确。 故选D。 4. 如图所示，质量为M的吊篮P悬挂在天花板上，质量为m的物体Q被固定在吊篮中的轻弹簧上端，保持静止状态。当悬挂吊篮P的细绳被剪断的瞬间（　　） A. 吊篮P的加速度为零 B. 物体Q处于失重状态 C. 物体Q的加速度为g，方向竖直向下 D. 吊篮P的加速度为，方向竖直向下 【答案】D 【解析】 【详解】细绳被剪断前 AD．细绳被剪断的瞬间 解得 ，D正确，A错误； BC．细绳被剪断的瞬间 解得 ，Q处于平衡状态，BC错误。 故选D。 5. 如图所示为某健身者做竖直方向的引体向上体能训练，他两手握紧单杠a、b两点，a、b两点间距离略大于肩宽，身体悬停，接着用力上拉，下颚超过单杠；然后身体下降，最终再次悬停在单杠上。下列说法正确的是（　　） A. 在上升过程中，人一直处于超重状态 B. 悬停时，人对杠的拉力与人的重力是一对平衡力 C. 若两手握杠的a、b两点距离增大，悬停时每条手臂对躯干的拉力变大 D. 若两手握杠的a、b两点间距离增大，悬停时手与杠之间摩擦力大小不变 【答案】C 【解析】 【详解】A. 在上升过程中，人先加速向上后减速向上，加速度先向上后向下，人先超重后失重，A错误； B. 悬停时，杠对人的拉力与人的重力是一对平衡力，B错误； C. 设手臂与竖直方向的夹角为θ，根据平衡条件得 解得 若两手握杠的a、b两点距离增大，θ增大，悬停时每条手臂对躯干的拉力变大，C正确； D. 根据平衡条件得 若两手握杠的a、b两点间距离增大，θ增大，悬停时手与杠之间摩擦力大小增大，D错误。 故选C。 6. 如图，电梯与水平地面成θ角，一人静止站在电梯水平梯板上，电梯以恒定加速度a启动过程中，水平梯板对人的支持力和摩擦力分别为FN和Ff。若电梯启动加速度减小为，则下面结论正确的是（ ） A. 水平梯板对人的支持力变为 B. 水平梯板对人的摩擦力变为 C. 电梯加速启动过程中，人处于失重状态 D. 水平梯板对人的摩擦力和支持力之比仍为 【答案】B 【解析】 【详解】A当电梯加速度为a时，竖直方向上有： 水平梯板对人的支持力： 当电梯加速度由a减小为时，在竖直方向上有： 水平梯板对人的支持力： 故A错误； B当电梯加速度为a时，水平梯板对人的摩擦力为： 当电梯加速度由a减小为时，水平梯板对人的摩擦力变为： 故B正确； C电梯加速启动过程中，人有向上的加速度，处于超重状态而不是失重状态。故C错误； D水平梯板对人的摩擦力和支持力之比为： 故D错误。 7. 如图所示，木板B放置在粗糙水平地面上，O为光滑铰链。轻杆一端与铰链O固定连接，另一端固定连接一质量为m的小球A。现将轻绳一端拴在小球A上，另一端通过光滑的定滑轮由力F牵引，定滑轮位于O的正上方，整个系统处于静止状态。现改变力F的大小使小球A和轻杆从图示位置缓慢运动到正下方，木板始终保持静止，则在整个过程中（　　） A. 外力F大小不变 B. 轻杆对小球的作用力大小不变 C. 地面对木板的支持力逐渐变小 D. 地面对木板的摩擦力逐渐增大 【答案】B 【解析】 【详解】AB．令杆长为L，杆中弹力为N，长为x，长为h，对小球进行受力分析，根据相似三角形有 解得 ， 当小球A和轻杆从图示位置缓慢运动到正下方时，x减小，可知外力F大小减小，轻杆对小球的作用力大小不变，故A错误，B正确； CD．令轻杆与水平方向夹角为，对木板B分析有 ， 根据上述，轻杆 弹力大小N不变，增大，则增大，减小，即地面对木板的支持力逐渐变大，地面对木板的摩擦力逐渐减小，即CD错误。 故选B。 8. 如图所示，两个质量均为m的相同货物A、B叠放在自卸货车的车厢底板上保持相对静止一起加速下滑，车厢底板与水平面的夹角为α，A、B间的动摩擦因数为μ1，B与车厢底板间的动摩擦因数为μ2，货车在水平地面上始终保持静止，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 货车受到地面的静摩擦力方向水平向左 B. 货车对地面的压力大于货车与货物的总重力 C. 货物A受到的摩擦力大小一定为 D. μ1与μ2的关系满足μ1≥μ2 【答案】D 【解析】 【详解】A.由题意，货车受到货物A、B整体的压力大小为 F压=2mgcosα 根据牛顿第二定律可知，A、B整体所受合外力沿斜面向下，所以B所受滑动摩擦力的大小满足 Ff＜2mgsinα 根据牛顿第三定律可知，A、B整体对货车的摩擦力大小同样满足 Ff’＜2mgsinα F压沿水平向左的分量为 F压x=2mgcosαsinα Ff’沿水平向右的分量满足 Ffx’＜2mgsinαcosα= F压x 所以A、B整体对货车的作用力存在水平向左的分量，货车有向左运动的趋势，故货车受到地面的静摩擦力方向水平向右，故A错误； B．由于A、B整体沿车厢底板加速下滑，故A、B以及货车组成的系统存在竖直向下的加速度分量，整体处于失重状态，故货车对地面的压力小于货车与货物的总重力，故B错误； CD．设A、B整体加速下滑的加速度大小为a，对A、B整体根据牛顿第二定律有 2ma=2mgsinα-2μ2mgcosα 单独对A同理有 ma=mgsinα-f 且 f≤μ1mgcosα 联立上述三式可得 μ1≥μ2 由此可知，只有当μ1=μ2时，货物A受到的摩擦力大小才等于为μ1mgcosα，否则将小于μ1mgcosα。 故C错误，D正确。 故选D项。 9. 如图所示，光滑斜面AE被分成四个相等的部分，一物体从A点以某一初速度沿斜面向上滑动，到达E点速度恰好为零，关于物体向上滑动过程中下列结论正确的是（　　） A. 物体到达B、D点的速率之比 B. 物体到达C、E经历的时间之比 C. 物体从A到E的平均速度等于过C点时的瞬时速度 D. 物体通过每一部分时，其速度变化量的大小越来越小 【答案】B 【解析】 【详解】将物体沿斜面向上的匀减速直线运动可以看成沿斜面向下初速度为0的匀加速度直线运动，设物体的加速度为，每段长为s。 A．到达B点时 同理 则 故A错误； B．设物体从到A的时间为，则 物体从到的时间为，则 那么物体从到的时间 则 故B正确； D．物体从到每一段的平均速度越来越小，每段用时越来越长，速度变化量 由于恒定，所以越来越大，故D错误； C．物体从到的平均速度等于段中间时刻的速度，而点是位移中点，并不是全程的中间时刻，故C错误。 故选B。 10. 如图所示，在竖直平面内有一矩形，其长边与一圆的底部相切于O点，现在有三条光滑轨道a、b、c，它们的上端位于圆周上，下端在矩形的底边，三轨道都经过切点O，现在让一物块先后从三轨道顶端由静止下滑至底端(轨道先后放置)，则物块在每一条倾斜轨道上滑动时所经历的时间关系为（　　） A. ta＞tb＞tc B. ta＜tb＜tc C. ta＝tb＝tc D. 无法确定 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】设上面圆的半径为r，矩形宽为R，则轨道的长度 下滑的加速度 根据位移时间公式得 因为轨道a、b、c与圆竖直直径的夹角由小至大，所以有 tc＞tb＞ta 故选B。 【名睛】解决本题的关键通过牛顿第二定律和运动学公式得出时间的表达式，结合角度的大小关系进行比较。 二、多选题（每题3分，全部选对得3分，选对但不全得1分，有选错的得0分） 11. 如图所示,一根很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮,绳两端系着三个小球A、B、C,系统保持静止,A球质量为m,B球的质量为2m,C球离地面高度为h．现突然剪断A球和B球之间的绳子,不计空气阻力,则（重力加速度为g）( )． A. 剪断绳子瞬间,A球的加速度为 B. 剪断绳子瞬间,C球的加速度为 C. A球能上升的最大高度为2h D. A球能上升的最大高度为1.5h 【答案】AD 【解析】 【详解】A.初态系统静止，所以C球质量为3m，剪断绳子瞬间，设AC间绳子拉力为T，对A球有，对C球有：，联立解得：，A正确 B.剪断绳瞬间，AC被一根绳子拴住，所以加速度大小相同，B错误 CD.当C球落地时，A球具有的速度为：，解得：，当C落地后，A球开始竖直上抛，则竖直上抛最大高度：，解得，所以A球上升最大高度，C错误D正确 12. 如图所示，轻质弹簧下端固定在水平地面上，上端叠放着两个完全相同的物体a、b，系统处于静止状态。现用大小的恒力竖直向上拉物体。已知物体a、b的质量均为，弹簧的劲度系数，重力加速度g取10m/s2。下列说法正确的是（　　） A. F作用瞬间，物块a的加速度大小为7.5m/s2 B. 物块a上升10cm时，物块a、b开始分离 C. 物块b上升40cm时，速度达到最大值 D. 物块a、b分离前，物块b的最大加速度大小为10m 【答案】AC 【解析】 【详解】A．F作用瞬间，物块ab具有相同的加速度为 故A正确； B．当物块a、b开始分离的瞬间两物块间没有相互作用，加速度相同，此时对a有 对b有 解得 此时弹簧的压缩量为 初始时弹簧压缩量为 可得物块a上升的距离为 故B错误； C．随着物块b上升弹簧弹力减小，b的加速度减小，当加速度等于零时速度最大，此时弹簧压缩量为，有 ， 解得 可得此时物块b上升的距离为 故C正确； D．对ab整体进行分析，F作用到ab分离前，随着弹能弹力的减小，二者加速度在减小。所以根据前面分析可知当F作用瞬间物块b的加速度最大为7.5m/s2，故D错误。 故选AC。 13. 有两个完全相同的小球A和B，A球离地面高5m地方做自由落体运动，同时B球从地面以初速度v0竖直上抛，且A、B两球在同一直线上运动（不计空气阻力，g=10m/s2）。下列说法正确的是（　　） A. 若v0=5m/s，则两球在B球运动的最高点处相遇 B. 若，两球相遇时，B球正在下落过程中 C. 若，两球在B球的最高点相遇 D. 若，两球相遇时，B球正在下落过程中 【答案】BC 【解析】 【详解】A．根据位移关系 m 若v0=5m/s，解得 t=1s 相遇时，B球的位移 则两球在地面处相遇，故A错误； C．若，解得 s B球达到最高点的时间为 s 则两球在B球的最高点相遇，故C正确； BD．两球相遇时间为 B球达到最高点的时间为 若两球相遇时，B球正在下落过程中，则 解得 故B正确，D错误。 故选BC。 14. 如图所示，一足够长的传送带倾斜放置，倾角，以恒定速率顺时针转动。一煤块以初速度从A端冲上传送带，煤块与传送带之间动摩擦因数，取。下列说法正确的是（　　） A. 煤块冲上传送带后经1s与传送带速度相同 B. 煤块向上滑行的最大位移为8m C. 煤块从冲上传送带到返回A端所用的时间为5s D. 煤块在传送带上留下的痕迹长为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．煤块先做匀减速，由牛顿第二定律可得 解得 设经t时间与传送带共速，由 解得 故A正确； B．共速后，摩擦力方向向上，由牛顿第二定律得 解得 煤块先以12m/s的初速度，的加速度减速至4m/s，后又以的加速度减速至0，再反向加速至回到A点，图像如图所示 由图像煤块上升到最高点的位移大小等于速度－时间图线与时间轴所包围的面积的大小，有 故B错误； C．物块上升到最高点后反向向下做初速度为零，加速度为的匀加速直线运动，设返回到A点所需的时间为，下滑的位移 解得 结合图像知，物块从冲上传送带到返回A端所用时间 s 故C错误； D．在0到1s内传送带比物块速度慢，则滑块在传送带上的划痕 此时划痕在物块的下方，在1s到2s内，传送带速度比物块速度大，则 因为，所以在上升阶段产生的划痕为4m，此时煤块在产生的划痕的中点，在2s到时间内，煤块向下滑了10m，传送带向上滑了，则煤块在传送带上的划痕 故D正确。 故选AD。 15. 甲、乙两车在平直公路上沿同一方向行驶，其图象如图所示，在时刻，乙车在甲车前方处，在时间内甲车的位移为。下列判断正确的是（　　） A. 若甲、乙在时刻相遇，则 B. 若甲、乙在时刻相遇，则下次相遇时刻为 C. 若，则甲、乙一定相遇两次 D. 若，则甲、乙一定相遇两次 【答案】AD 【解析】 【详解】A．甲车的初速度等于，在时间内，甲车的位移 乙车的位移 若甲、乙在时刻相遇，则 故A正确； B．由图像中的对称关系，下次相遇的时刻为 故B错误； C．若，因，当速度相等时，甲未追上乙，之后v乙>v甲不能相遇，故C错误； D．若，，因，则甲、乙在时刻前相遇一次，时刻后v乙>v甲再相遇一次，所以一定相遇两次，故D正确。 故选AD。 三、实验题 16. 某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系。 （1）将弹簧悬挂在铁架台上，将刻度尺固定在弹簧一侧；弹簧轴线和刻度尺都应在________（填“水平”或“竖直”）方向。 （2）实验得到如图所示弹力F与弹簧长度l关系图线（不计弹簧重力），该弹簧原长l0=________cm。 （3）实验得出弹簧弹力与形变量成正比，该弹簧的劲度系数k=_________N/m。 【答案】 ①. 竖直 ②. 4 ③. 50 【解析】 【详解】（1）[1] 将弹簧悬挂在铁架台上，将刻度尺固定在弹簧一侧；弹簧轴线和刻度尺都应在竖直方向。 （2）[2] 弹力F与弹簧长度l关系图线，弹力为零时，弹簧原长，所以 l0=4cm （3）[3] 实验得出弹簧弹力与形变量成正比，该弹簧的劲度系数 17. 一同学用电子秤、水壶、细线、墙钉和贴在墙上的白纸等物品，在家中验证力的平行四边形定则。 （1）如图（a），在电子秤的下端悬挂一装满水的水壶，记下水壶静止时电子秤的示数F； （2）如图（b），将三根细线L1、L2、L3的一端打结，另一端分别拴在电子秤的挂钩、墙钉A和水壶杯带上。水平拉开细线L1，在白纸上记下结点O的位置、___________和电子秤的示数F1； （3）如图（c），将另一颗墙钉B钉在与O同一水平位置上，并将L1拴在其上。手握电子秤沿着（2）中L2的方向拉开细线L2，使___________和三根细线的方向与（2）中重合，记录电子秤的示数F2； （4）在白纸上按一定标度作出电子秤拉力F、F1、F2的图示，根据平行四边形定则作出F1、F2的合力F′的图示，若___________，则平行四边形定则得到验证。 【答案】 ①. 三根细线的方向； ②. 结点O的位置； ③. F和F′在误差允许的范围内重合 【解析】 【详解】（2）[1]要画出平行四边形，则需要记录分力的大小和方向，所以在白纸上记下结点O的位置的同时，也要记录三根细线的方向以及电子称的示数F1； （3）[2]已经记录了一个分力的大小，还要记录另一个分力的大小，则结点O的位置不能变化，力的方向也不能变化，所以应使结点O的位置和三根细线的方向与（2）中重合，记录电子称的示数F2； （4）[3]根据平行四边形定则作出电子秤拉力F、F1、F2的图示，若F和F′在误差允许的范围内重合，则平行四边形定则得到验证。 18. 某实验小组利用如图1所示的装置探究加速度与力、质量的关系。 （1）下列做法正确的是______（填字母代号）。 A．调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行 B．在调节木板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时，将装有砝码的砝码桶通过定滑轮拴在木块上 C．实验时，先放开木块再接通打点计时器的电源 D．通过增减木块上的砝码改变质量时，需要重新调节木板倾斜度 （2）为使砝码桶及桶内砝码的总重力在数值上近似等于木块运动时受到的拉力，应满足的条件是砝码桶及桶内砝码的总质量______木块和木块上砝码的总质量（选填“远大于”“远小于”或“近似等于”）。 （3）甲、乙两同学在同一实验室，各取一套图1所示的装置放在水平桌面上，木块上均不放砝码，在没有平衡摩擦力的情况下，研究加速度a与拉力F的关系，分别得到图中甲、乙两条直线。设甲、乙用的木块质量分别为、，甲、乙用的木块与木板间的动摩擦因数分别为、，由图2可知，______，______。（选填“大于”“小于”或“等于”） （4）实验时改变所挂钩码的质量，分别测量木块在不同外力作用下的加速度。根据测得的多组数据画出a−F关系图像，如图3所示。此图像的AB段明显偏离直线，造成此现象的主要原因可能是______。（选填下列选项的序号） A．小车与平面轨道之间存在摩擦 B．平面轨道倾斜角度过大 C．所挂钩码的总质量过大 D．所用小车的质量过大 【答案】 ①. A ②. 远小于 ③. 小于 ④. 大于 ⑤. C 【解析】 【详解】(1)[1] A．调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行，否则拉力不会等于合力，故A正确； B．在调节模板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时，不应悬挂“重物”，故B错误；   C．打点计时器要“早来晚走”即实验开始时先接通打点计时器的电源待其平稳工作后再释放木块，而当实验结束时应先控制木块停下再停止打点计时器，故C错误； D．平衡摩擦力后，有 mgsinθ=μmgcosθ 即 μ=tanθ 与质量无关，故通过增减木块上的砝码改变质量时，不需要重新调节木板倾斜度，故D错误。 故选A。 (2)[2]按照教材上的理论若以砝码桶及砝码作为小木块的外力，则有  而实际实验过程中砝码桶及砝码也与小木块一起做匀加速运动，即对砝码桶及砝码有 对小木块有 综上有：小物块的实际的加速度为 只有当m<<M时，才能有效的保证实验的准确性； (3)[3][4]根据牛顿第二定律得 可知图线的斜率表示木块质量的倒数，纵轴截距的绝对值等于μg，可知m甲<m乙，μ甲>μ乙。 (4)[5]随着力F的增大，即砝码和小盘总质量的增大，不再满足砝码和小盘的质量远小于小车的质量，因此曲线上部出现弯曲现象，故C正确。 故选C。 四、解答题 19. A、B两车在同一直线上运动，A在后，B在前。当它们相距x0=12m时，A正以vA=16m/s的速度向右做匀速运动，而物体B此时速度vB=20m/s向右，它以做匀减速运动，求： （1）A未追上B之前，两车的最远距离为多少？ （2）若vA=10m/s，其他条件不变，求经过多长时间A追上B？ 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 设经过时间两车速度相同，此时相距最远，则有 解得 此过程A的位移为 B的位移为 则A未追上B之前，两车的最远距离为 【小问2详解】 若，B匀减速到停止的时间为 在10s内B运动的位移为 在10s内A运动的位移为 因为 即B停止时A还没有追上B，则A追上B的时间为 20. 如图所示，MN、PQ为足够长的平行金属导轨，匀强磁场垂直于导轨平面斜向上，一根金属杆在v=2m/s的速度沿导轨匀速向下滑动，下滑过程中始终与导轨垂直，且与导轨接触良好。M、P间连接一个电阻R=5.0，金属杆及导轨的电阻不计，已知导轨间距L=0.5m，磁感应强度B=1T。金属杆质量m=0.05kg，导轨平面与水平面间夹角，，，。 （1）求电阻R中电流I的大小； （2）求金属杆与导轨间的滑动摩擦因数的大小； （3）对金属杆施加一个垂直于金属杆且沿导轨平面向上的恒定拉力F=0.1N，若金属杆继续下滑x=2m后速度恰好减为0，求在金属杆减速过程中电阻R上产生的焦耳热。 【答案】（1）0.2A；（2）0.5；（3）0.1J 【解析】 【详解】（1）感应电动势为 由于金属杆及导轨的电阻不计，因此 （2）安培力大小为 由于金属棒匀速运动，根据平衡条件可得 代入数值解得 （3）从施加拉力F到金属棒停下的过程，由能量守恒定律得 代入数值得 Q=0.1J 21. 如图所示，质量为的长木板静止在光滑水平面上，现有一质量的小滑块（可视为质点）以的初速度从左端沿木板上表面冲上木板，带动木板一起向前滑动。已知滑块与木板间的动摩擦因数重力加速度g取10m/s2求： （1）若长木板足够长，滑块与长木板达到的共同速度v； （2）小滑块与长木板速度相等时，小滑块相对长木板上滑行的距离Δx； （3）若地面不光滑，，且滑块刚好不下落，则求板长L。 【答案】（1）1.0m/s；（2）3.0m；（3）3.75m. 【解析】 【详解】（1）设滑块的加速度为a1木板的加速度为a2，经过时间t共速，对滑块，根据牛顿第二定律有 对木板，根据牛顿第二定律有 根据速度时间公式有 解得 （2）滑块的位移 木板的位移 滑块相对于木板的位移 解得 （3）设木板的加速度为，时间共速且物块刚好不下落，对木板，根据牛顿第二定律有 解得 木板位移 滑块位移 则滑块刚好不下落时 解得 （22题、23题选做一道） 22. 如图为一横截面为直角梯形的玻璃砖ABDE，和均为直角，，AE边界长为，AB边界长为，一束激光从AE边界上O点射入玻璃砖，，与AE边界夹角为，经AB边界反射后光线恰好与BD边界平行，已知真空中的光速为。求： （1）该玻璃砖的折射率； （2）激光从O点射入到第一次有激光从玻璃砖中射出经过的时间。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）一束激光从AE边界上O点射入玻璃砖，经AB边界反射后光线恰好与BD边界平行，光路图如图所示 根据几何关系可知，激光从AE边界上O点射入玻璃砖的入射角为，根据折射定律可知该玻璃砖的折射率为 （2）根据全反射临界角公式可得 解得发生全反射的临界角为 由图中几何关系可知，激光从O点射入到第一次从点射出玻璃砖，激光在玻璃砖中的传播速度为 激光在玻璃砖中的传播距离为 则激光从O点射入到第一次有激光从玻璃砖中射出经过的时间为 23. 如图所示，底部带有阀门K的导热汽缸静置在水平地面上，质量为m、横截面积为S的活塞将汽缸内的空气分为高度均为h的上、下两部分，初始时上面封闭空气的压强恰好等于外界大气压强。现用打气筒从阀门K处缓慢充入空气，使活塞缓慢上升。已知重力加速度大小为g，大气压强恒为，活塞可在汽缸内无摩擦滑动且汽缸不漏气，空气可视为理想气体，不考虑空气温度的变化，当活塞上升时，求： （1）活塞上方封闭空气的压强p； （2）活塞下方原来封闭的空气与充入空气的质量之比k。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）根据题意，由玻意耳定律，对活塞上方封闭空气有 其中 解得 （2）根据题意，设活塞下方封闭空气初状态的压强为，活塞下方封闭空气末状态的压强为，假设末状态活塞下方封闭空气等温膨胀到时的体积为V，则有 由玻意耳定律有 塞下方原来封闭的空气与充入空气的质量之比为 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2023-2024学年度内江一中学高三 物理月考试卷 考试时间：90分钟； 一、单选题（每题3分，共30分） 1. 如图所示四幅图为物体做直线运动的图像，下列说法正确的是（　　） A. 如图甲中，物体在0~t0这段时间内的位移小于 B. 如图乙中，物体的加速度为2m/s2 C. 如图丙中，阴影面积表示t1~t2时间内物体的速度变化量 D. 如图丁中，t=3s时物体的速度为25m/s 2. 一汽车刹车过程中其速度v与时间t的数值关系为v=6-2t（各物理量均采用国际单位制单位）。关于该质点的运动，下列说法正确的是（　　） A. 加速度大小为4m/s2 B. 汽车在第1s内的位移大小为10m C. 汽车在第1s内的平均速度大小为6m/s D. 汽车最后1s内的位移为1m 3. 很多智能手机都有加速度传感器，能通过图像显示加速度情况。用手掌托着手机，打开加速度传感器，手掌从静止开始迅速上下运动，得到如图所示的竖直方向上加速度随时间变化的图像，该图像以竖直向上为正方向。由此可判断出（ ） A. 在时间内手机处于超重状态，在时间内手机处于失重状态 B. 手机在时刻运动到最高点 C. 手机在时刻改变运动方向 D. 手机可能离开过手掌 4. 如图所示，质量为M的吊篮P悬挂在天花板上，质量为m的物体Q被固定在吊篮中的轻弹簧上端，保持静止状态。当悬挂吊篮P的细绳被剪断的瞬间（　　） A. 吊篮P的加速度为零 B. 物体Q处于失重状态 C. 物体Q的加速度为g，方向竖直向下 D. 吊篮P的加速度为，方向竖直向下 5. 如图所示为某健身者做竖直方向的引体向上体能训练，他两手握紧单杠a、b两点，a、b两点间距离略大于肩宽，身体悬停，接着用力上拉，下颚超过单杠；然后身体下降，最终再次悬停在单杠上。下列说法正确的是（　　） A. 在上升过程中，人一直处于超重状态 B. 悬停时，人对杠的拉力与人的重力是一对平衡力 C. 若两手握杠的a、b两点距离增大，悬停时每条手臂对躯干的拉力变大 D. 若两手握杠的a、b两点间距离增大，悬停时手与杠之间摩擦力大小不变 6. 如图，电梯与水平地面成θ角，一人静止站在电梯水平梯板上，电梯以恒定加速度a启动过程中，水平梯板对人的支持力和摩擦力分别为FN和Ff。若电梯启动加速度减小为，则下面结论正确的是（ ） A. 水平梯板对人的支持力变为 B. 水平梯板对人的摩擦力变为 C. 电梯加速启动过程中，人处于失重状态 D. 水平梯板对人的摩擦力和支持力之比仍为 7. 如图所示，木板B放置在粗糙水平地面上，O为光滑铰链。轻杆一端与铰链O固定连接，另一端固定连接一质量为m的小球A。现将轻绳一端拴在小球A上，另一端通过光滑的定滑轮由力F牵引，定滑轮位于O的正上方，整个系统处于静止状态。现改变力F的大小使小球A和轻杆从图示位置缓慢运动到正下方，木板始终保持静止，则在整个过程中（　　） A. 外力F大小不变 B. 轻杆对小球的作用力大小不变 C. 地面对木板的支持力逐渐变小 D. 地面对木板的摩擦力逐渐增大 8. 如图所示，两个质量均为m的相同货物A、B叠放在自卸货车的车厢底板上保持相对静止一起加速下滑，车厢底板与水平面的夹角为α，A、B间的动摩擦因数为μ1，B与车厢底板间的动摩擦因数为μ2，货车在水平地面上始终保持静止，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 货车受到地面的静摩擦力方向水平向左 B. 货车对地面的压力大于货车与货物的总重力 C. 货物A受到的摩擦力大小一定为 D. μ1与μ2的关系满足μ1≥μ2 9. 如图所示，光滑斜面AE被分成四个相等的部分，一物体从A点以某一初速度沿斜面向上滑动，到达E点速度恰好为零，关于物体向上滑动过程中下列结论正确的是（　　） A. 物体到达B、D点的速率之比 B. 物体到达C、E经历的时间之比 C. 物体从A到E的平均速度等于过C点时的瞬时速度 D. 物体通过每一部分时，其速度变化量的大小越来越小 10. 如图所示，在竖直平面内有一矩形，其长边与一圆的底部相切于O点，现在有三条光滑轨道a、b、c，它们的上端位于圆周上，下端在矩形的底边，三轨道都经过切点O，现在让一物块先后从三轨道顶端由静止下滑至底端(轨道先后放置)，则物块在每一条倾斜轨道上滑动时所经历的时间关系为（　　） A. ta＞tb＞tc B. ta＜tb＜tc C. ta＝tb＝tc D. 无法确定 二、多选题（每题3分，全部选对得3分，选对但不全得1分，有选错的得0分） 11. 如图所示,一根很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮,绳两端系着三个小球A、B、C,系统保持静止,A球质量为m,B球的质量为2m,C球离地面高度为h．现突然剪断A球和B球之间的绳子,不计空气阻力,则（重力加速度为g）( )． A. 剪断绳子瞬间,A球的加速度为 B. 剪断绳子瞬间,C球的加速度为 C. A球能上升的最大高度为2h D. A球能上升的最大高度为1.5h 12. 如图所示，轻质弹簧下端固定在水平地面上，上端叠放着两个完全相同的物体a、b，系统处于静止状态。现用大小的恒力竖直向上拉物体。已知物体a、b的质量均为，弹簧的劲度系数，重力加速度g取10m/s2。下列说法正确的是（　　） A. F作用瞬间，物块a的加速度大小为7.5m/s2 B. 物块a上升10cm时，物块a、b开始分离 C. 物块b上升40cm时，速度达到最大值 D. 物块a、b分离前，物块b的最大加速度大小为10m 13. 有两个完全相同的小球A和B，A球离地面高5m地方做自由落体运动，同时B球从地面以初速度v0竖直上抛，且A、B两球在同一直线上运动（不计空气阻力，g=10m/s2）。下列说法正确的是（　　） A. 若v0=5m/s，则两球在B球运动的最高点处相遇 B. 若，两球相遇时，B球正在下落过程中 C. 若，两球在B球的最高点相遇 D. 若，两球相遇时，B球正在下落过程中 14. 如图所示，一足够长的传送带倾斜放置，倾角，以恒定速率顺时针转动。一煤块以初速度从A端冲上传送带，煤块与传送带之间动摩擦因数，取。下列说法正确的是（　　） A. 煤块冲上传送带后经1s与传送带速度相同 B. 煤块向上滑行的最大位移为8m C. 煤块从冲上传送带到返回A端所用的时间为5s D. 煤块在传送带上留下的痕迹长为 15. 甲、乙两车在平直公路上沿同一方向行驶，其图象如图所示，在时刻，乙车在甲车前方处，在时间内甲车的位移为。下列判断正确的是（　　） A. 若甲、乙在时刻相遇，则 B. 若甲、乙在时刻相遇，则下次相遇时刻为 C. 若，则甲、乙一定相遇两次 D. 若，则甲、乙一定相遇两次 三、实验题 16. 某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系。 （1）将弹簧悬挂在铁架台上，将刻度尺固定在弹簧一侧；弹簧轴线和刻度尺都应在________（填“水平”或“竖直”）方向。 （2）实验得到如图所示弹力F与弹簧长度l关系图线（不计弹簧重力），该弹簧原长l0=________cm。 （3）实验得出弹簧弹力与形变量成正比，该弹簧的劲度系数k=_________N/m。 17. 一同学用电子秤、水壶、细线、墙钉和贴在墙上的白纸等物品，在家中验证力的平行四边形定则。 （1）如图（a），在电子秤的下端悬挂一装满水的水壶，记下水壶静止时电子秤的示数F； （2）如图（b），将三根细线L1、L2、L3的一端打结，另一端分别拴在电子秤的挂钩、墙钉A和水壶杯带上。水平拉开细线L1，在白纸上记下结点O的位置、___________和电子秤的示数F1； （3）如图（c），将另一颗墙钉B钉在与O同一水平位置上，并将L1拴在其上。手握电子秤沿着（2）中L2的方向拉开细线L2，使___________和三根细线的方向与（2）中重合，记录电子秤的示数F2； （4）在白纸上按一定标度作出电子秤拉力F、F1、F2的图示，根据平行四边形定则作出F1、F2的合力F′的图示，若___________，则平行四边形定则得到验证。 18. 某实验小组利用如图1所示的装置探究加速度与力、质量的关系。 （1）下列做法正确的是______（填字母代号）。 A．调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行 B．在调节木板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时，将装有砝码的砝码桶通过定滑轮拴在木块上 C．实验时，先放开木块再接通打点计时器的电源 D．通过增减木块上的砝码改变质量时，需要重新调节木板倾斜度 （2）为使砝码桶及桶内砝码的总重力在数值上近似等于木块运动时受到的拉力，应满足的条件是砝码桶及桶内砝码的总质量______木块和木块上砝码的总质量（选填“远大于”“远小于”或“近似等于”）。 （3）甲、乙两同学在同一实验室，各取一套图1所示的装置放在水平桌面上，木块上均不放砝码，在没有平衡摩擦力的情况下，研究加速度a与拉力F的关系，分别得到图中甲、乙两条直线。设甲、乙用的木块质量分别为、，甲、乙用的木块与木板间的动摩擦因数分别为、，由图2可知，______，______。（选填“大于”“小于”或“等于”） （4）实验时改变所挂钩码的质量，分别测量木块在不同外力作用下的加速度。根据测得的多组数据画出a−F关系图像，如图3所示。此图像的AB段明显偏离直线，造成此现象的主要原因可能是______。（选填下列选项的序号） A．小车与平面轨道之间存在摩擦 B．平面轨道倾斜角度过大 C．所挂钩码的总质量过大 D．所用小车的质量过大 四、解答题 19. A、B两车在同一直线上运动，A在后，B在前。当它们相距x0=12m时，A正以vA=16m/s的速度向右做匀速运动，而物体B此时速度vB=20m/s向右，它以做匀减速运动，求： （1）A未追上B之前，两车的最远距离为多少？ （2）若vA=10m/s，其他条件不变，求经过多长时间A追上B？ 20. 如图所示，MN、PQ为足够长的平行金属导轨，匀强磁场垂直于导轨平面斜向上，一根金属杆在v=2m/s的速度沿导轨匀速向下滑动，下滑过程中始终与导轨垂直，且与导轨接触良好。M、P间连接一个电阻R=5.0，金属杆及导轨的电阻不计，已知导轨间距L=0.5m，磁感应强度B=1T。金属杆质量m=0.05kg，导轨平面与水平面间夹角，，，。 （1）求电阻R中电流I的大小； （2）求金属杆与导轨间的滑动摩擦因数的大小； （3）对金属杆施加一个垂直于金属杆且沿导轨平面向上的恒定拉力F=0.1N，若金属杆继续下滑x=2m后速度恰好减为0，求在金属杆减速过程中电阻R上产生的焦耳热。 21. 如图所示，质量为的长木板静止在光滑水平面上，现有一质量的小滑块（可视为质点）以的初速度从左端沿木板上表面冲上木板，带动木板一起向前滑动。已知滑块与木板间的动摩擦因数重力加速度g取10m/s2求： （1）若长木板足够长，滑块与长木板达到的共同速度v； （2）小滑块与长木板速度相等时，小滑块相对长木板上滑行的距离Δx； （3）若地面不光滑，，且滑块刚好不下落，则求板长L。 （22题、23题选做一道） 22. 如图为一横截面为直角梯形的玻璃砖ABDE，和均为直角，，AE边界长为，AB边界长为，一束激光从AE边界上O点射入玻璃砖，，与AE边界夹角为，经AB边界反射后光线恰好与BD边界平行，已知真空中的光速为。求： （1）该玻璃砖的折射率； （2）激光从O点射入到第一次有激光从玻璃砖中射出经过的时间。 23. 如图所示，底部带有阀门K的导热汽缸静置在水平地面上，质量为m、横截面积为S的活塞将汽缸内的空气分为高度均为h的上、下两部分，初始时上面封闭空气的压强恰好等于外界大气压强。现用打气筒从阀门K处缓慢充入空气，使活塞缓慢上升。已知重力加速度大小为g，大气压强恒为，活塞可在汽缸内无摩擦滑动且汽缸不漏气，空气可视为理想气体，不考虑空气温度的变化，当活塞上升时，求： （1）活塞上方封闭空气的压强p； （2）活塞下方原来封闭的空气与充入空气的质量之比k。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $