内容正文:
淮北市第十二中学2023级高三第一次月考
物理试卷
时长:75分钟 分数:100分
一、单选题(本大题共7小题,每小题4分,共28分)
1. 下列说法正确的是( )
A. 第 7s 内指的是第 6s 初到第 7s 末这一秒的时间间隔
B. “无边落木萧萧下,不尽长江滚滚来”,后半句诗中以长江作为参考系
C. v 只适用于匀速直线运动,且 v 与Δx 成正比,与Δt 成反比
D. 位移是描述物体位置变化的物理量,而路程却不能描述物体的位置变化
【答案】D
【解析】
【详解】A.第 7s 内指的是第7s 初到第 7s 末这一秒的时间间隔,故A错误;
B.“无边落木萧萧下,不尽长江滚滚来”,后半句诗中以河岸作为参考系,故B错误;
C.v 是速度的定义式,适用于各种运动,且 v 与Δx、Δt 无关,故C错误;
D.移是描述物体位置变化的物理量,而路程是运动轨迹的长度,不能用来描述物体的位置变化,故D正确。
故选D。
2. 如图所示,图甲为质点a和b做直线运动的位移时间(x-t)图像,图乙为质点c和d做直线运动的速度时间(v-t)图像,由图可知( )
A. t1到t2时间内,b和d两个质点的运动方向均发生了改变
B. t1到t2时间内,b和d两个质点的速度一直减少
C. 若t1时刻a、b两质点第一次相遇,则t2时刻a、b两质点第二次相遇
D. 若t1时刻c、d两质点第一次相遇,则t2时刻c、d两质点第二次相遇
【答案】C
【解析】
【详解】A.x-t图线切线的斜率表示速度,由甲图可知,t1到t2时间内,b质点图线的斜率先负后正,即其速度先沿负方向后沿正方向,速度方向发生变化,由乙图可知,t1到t2时间内,d质点的速度始终为正值,即质点的运动方向沿正方向,没有改变,故A错误;
B.t1到t2时间内,b质点速度先减小后增大,d质点的速度先减少后增大,故B错误;
C.x-t图线的交点表示相遇,所以若t1时刻a、b两质点第一次相遇,则t2时刻a、b两质点第二次相遇,故C正确;
D.v-t图线的交点表示速度相同,图线与横轴所围区域的面积表示位移,若t1时刻c、d两质点第一次相遇,则t1到t2时间内,c质点的位移大于d质点的位移,所以t2时刻c质点在前d质点在后,故D错误。
故选C。
3. 物体从h高处自由下落,它在落地前1s内共下落45m,g=10m/s2,下列说法中正确的有( )
A. 落地前2s内共下落80m
B. 物体落地时速度为40m/s
C. 下落后第1s内、第2s内、第3s内,每段位移之比为1∶2∶3
D. 物体下落的时间为3s
【答案】A
【解析】
【详解】D.设下落时间为t,最后1s内的位移可以表示为:
代入数据解得
所以D选项错误;
A.根据自由落体运动规律知:落地前2s内共下落的总高度为
所以A选项正确;
B.落地的速度为
所以B选项错误;
C.自由落体运动是初速度等于0的匀加速直线运动,所以在连续相等的时间内,即下落后第1s内、第2s内、第3s内,每段位移之比为,故C错误;
故选A。
4. 半圆柱体P放在粗糙的水平地面上,其右端有一固定放置的竖直挡板MN。在半圆柱体P和MN之间放有一个光滑的均匀小圆柱体Q,整个装置处于平衡状态,如图所示是这个装置的纵截面图。现使MN保持竖直并且缓慢地向右平移,在Q滑落到地面之前,发现P始终保持静止。则在此过程中,下列说法中正确的是( )
A. MN对Q的弹力逐渐减小 B. 地面对P的摩擦力逐渐增大
C. P、Q间的弹力先减小后增大 D. Q所受的合力逐渐增大
【答案】B
【解析】
【详解】对Q受力分析,F1表示P对Q的弹力,F2表示MN对Q的弹力,F2的方向水平向左保持不变,F1的方向顺时针旋转,如图所示
AC.由平行四边形的边长变化可知,F1与F2都逐渐增大,故AC错误;
B.对P、Q整体受力分析,由平衡条件得,f=F2,由于F2不断增大,故f不断增大,故B正确;
D.由于挡板MN缓慢移动,Q处于平衡状态,所受合力为零,故D错误。
故选B。
5. 一定质量的理想气体的图像如图所示,气体状态经历完成一次循环。其中AB为双曲线的一部分,下列说法正确的是( )
A. 过程,气体对外界做功,分子平均动能减少
B. 过程,气体分子的平均动能增加
C. 过程,气体吸收的热量等于其内能的增加量
D. 气体在一次循环过程中对外界做的功为
【答案】C
【解析】
【详解】A.由题意可知,因为过程,气体体积增大,所以气体对外界做功;AB为双曲线的一部分,根据玻意耳定律可知,过程,气体温度不变,内能不变,所以分子平均动能不变,故A错误;
B.由图可知,过程,气体压强一定,体积减小,根据盖·吕萨克定律可知,气体温度降低,所以气体分子的平均动能减少,故B错误;
C.过程,气体体积不变,故外界对气体做功为零,根据查理定律可知,气体压强增大,温度升高,所以气体内能增加,即
根据热力学第一定律
解得
即气体从外界吸收热量且吸收的热量等于其内能的增加量,故C正确;
D.根据图线与横轴所围成的面积表示做功可知,若过程,气体压强随体积增大而均匀减小,则气体在一次循环过程中对外界做的功大小为
而实际过程气体对外界做的功小于W,所以气体在一次循环过程中对外界做的功小于,故D错误。
故选C。
6. 如图所示,甲图是光电管中光电流与电压关系图像,乙图是放射性元素氡的质量和初始时质量比值与时间之间的关系图像,丙图是原子核的比结合能与质量数之间的关系图像,丁图是c、d两种金属遏止电压与入射光频率之间的关系图像,下列判断正确的是( )
A. 甲图,a光的光子能量小于b光的光子能量
B. 乙图,100个氡经过3.8天剩余50个
C. 丙图,比更稳定
D. 丁图,用a光照射c、d金属,若c能发生光电效应,则d也一定可以
【答案】C
【解析】
【详解】A.由甲图可知a光的遏止电压大,根据
可知a光电子的最大初动能大,a光的频率高,可知a光的光子能量大于b光的光子能量,故A错误;
B.半衰期是针对大量的原子核的统计性规律,对少量原子核不适用,故B错误;
C.的比结合能更大,故比更稳定,故C正确;
D.根据
可得
可知当频率相等时,金属c遏止电压大,所以c的逸出功小,c能发生光电效应,则d不一定可以,故D错误。
故选C。
7. 如图所示,一个冰壶在冰面上滑行,依次通过A、B、C三点,最后停在O点。冰壶通过AB的时间为t,通过BC的时间为2t,已知。认为冰壶在冰面上做匀变速直线运动,下列说法正确的是( )
A. 冰壶的加速度大小为 B. 冰壶经过B点的速度大小
C. AO之间的距离为2.5L D. 冰壶从C点运动到O点所用时间为t
【答案】A
【解析】
【详解】A.如图所示
设点是AB段的时间中点,点是BC段的时间中点,则,
根据速度公式有
解得冰壶的加速度大小,故A正确;
B.根据速度公式有
解得冰壶经过B点的速度大小,故B错误;
C.根据速度公式有
解得冰壶经过A点的速度为
根据
解得,故C错误;
D.根据速度公式有
解得冰壶经过C点的速度为
根据
解得冰壶从C点运动到O点所用时间为,故D错误。
故选A。
二、多选题(每题有两个或两个以上正确选项,选对得4分;对而不全得2分;有错误或不选的得0分,本大题共3小题,共12分)
8. 如图所示,在水平桌面上叠放着物体、、,它们均处于静止状态。下列说法正确的是( )
A. 一定受到水平桌面的摩擦力
B. 对的作用力一定竖直向上
C. 对的摩擦力一定沿斜面向上
D. 水平桌面对的支持力与、、整体受到的重力是一对作用力和反作用力
【答案】BC
【解析】
【详解】A.以、、为整体受力分析可知,根据受力平衡可知c水平方向不受水平桌面的摩擦力作用,故A错误;
BC.对、整体受力分析可知,c对整体的作用力与整体的重力平衡,由于重力竖直向下,则c对b的作用力一定竖直向上;、整体的重力分力沿斜面向下,则对的摩擦力一定沿斜面向上,故BC正确;
D.水平桌面对c的支持力和c对水平桌面的压力是一对相互作用力,水平桌面对c的支持力与a、b、c整体受到的重力是一对平衡力,故D错误。
故选BC。
9. 抖空竹是中国传统文化苑中一株灿烂的花朵.如图所示是表演抖空竹时的动作,假设空竹是光滑的,不考虑空竹的转动,某时刻表演者两手水平,则表演者在缓慢完成以下动作时,下列说法正确的是( )
A. 左手不动,右手竖直向上移动一小段距离,绳子拉力大小不变
B. 左手不动,右手水平向左移动一小段距离,绳子拉力大小变大
C. 在同一水平面内,两手之间距离越大,绳子拉力越小
D. 在同一水平面内,两手之间距离越小,绳子拉力越小
【答案】AD
【解析】
【分析】
【详解】两手水平时,对空竹受力分析如图所示
根据对称性,两绳与竖直方向夹角相等,设两只手在水平方向距离L,绳长为x,则有
此时根据平衡条件
A.若左手不动,右手竖直向上移动一小段距离,两只手之间的距离L保持不变,则θ不变,F不变,A正确;
B.若左手不动,右手水平向左移动一小段距离,两只手之间的距离减小,则θ变小,F变小,B错误;
CD.在同一水平面内,两手之间的距离越大,θ越大,F越大,两手之间的距离越小,θ越小,F越小,C错误,D正确。
故选AD。
10. 如图甲所示,粗糙的水平地面上有长木板P,小滑块Q(可看作质点)放置于长木板上的最右端。现将一个水平向右的恒力F作用在长木板的右端,让长木板从静止开始运动,一段时间后撤去力F的作用。长木板的速度图像如图乙所示,已知长木板P的质量为,小滑块Q的质量为,小滑块Q始终没有从长木板P上滑下。重力加速度。则下列说法正确的是( )
A. 滑块Q与长木板P之间的动摩擦因数是0.1
B. 长木板P与地面之间的动摩擦因数是0.3
C. 时长木板P停下来
D. 恒力F的大小为
【答案】AD
【解析】
【详解】A.作出滑块Q在的速度时间图像,如图
由乙图可知,力F在5s时撤去,此时长木板P的速度为v1=10m/s,6s时两者速度相同为v2=6m/s,在0~6s的过程,对Q由牛顿第二定律得
根据图乙可知
代入数据可得滑块Q与长木板P之间的动摩擦因数为μ1=0.1,故A正确;
B.5s~6s对P由牛顿第二定律
由乙图可知5s~6s长木板P的加速度大小为
代入数据可得μ2=0.2,故B错误;
C.共速后,对小滑块Q受力分析由牛顿第二定律
解得
对长木板P和小滑块Q整体受力分析,由牛顿第二定律
解得
故共速后,两者仍发生相对滑动,则6s末到长木板P停下的过程,对长木板P由牛顿第二定律得
代入数据可得
继续运动的时间
故长木板P运动的时间为
所以8.25s时长木板P停下来,故C错误;
D.由力F作用时,对长木板P受力分析,由牛顿第二定律
其中
代入数据解得,故D正确。
故选AD。
三、实验题(本大题共2小题,每空4分,共24分)
11. 小组同学利用图甲所示装置探究自由落体运动。在同一竖直线上固定A、B两个光电门,保持光电门A的位置及小球静止释放的位置O不变,移动B改变两个光电门的距离,进行多次测量。
(1)小明依据记录的小球从光电门A运动到光电门B所经历的时间t及对应的两光电门的间距x,作出了图像如图乙所示,并求得图像的斜率为k1,纵轴截距为b1。
(2)小红测得小球的直径为d,依据记录的小球通过光电门B的遮光时间和对应的两光电门的间距x,作出了图像如图丙所示,并求得图像的纵轴截距为。
(3)由小明作出的图像与求得的数据可知当地的重力加速度g=______,小球自O点下落到光电门A的时间为t1=______,由小红作出的图像与求得的数据可知小球经过光电门A时速度大小为vA=______。(均用题中所给字母表示)
【答案】 ①. ②. ③.
【解析】
【详解】[1]小球从光电门A运动到光电门B,根据位移时间关系可得
变形可得
则,
所以
[2]根据自由落体运动规律可得
所以
[3]小球通过光电门B的速度大小为
根据速度位移关系可得
联立可得
则
所以
12. 某小组为了验证力的平行四边形定则,设计了如图1所示的实验。在一半圆形刻度盘上安装两个可以沿盘边缘自由移动的拉力传感器A、B,两轻绳的一端分别系在A、B的挂钩上,另一端系成结点O。在O点挂上重力为G的钩码,改变绳与竖直方向的夹角,分别记录A、B的示数、及对应刻度盘上的角度、。作出、和合力的图示,比较与G是否等大反向,即可验证力的平行四边形定则。
(1)下列操作中正确的是______(填正确答案标号)。
A. 刻度盘必须竖直放置,且两轻绳必须与刻度盘平行
B. 实验中应使角度、尽量的大
C. 实验中要保证结点O与刻度盘圆心重合
(2)在某次实验中,A、B传感器的读数分别是、,然后用一个力传感器测量物体重力,其读数为F,最后作出、的合力。若操作正确,则作出的图可能是图______(填“2”或“3”)。
(3)该组同学在实验中,将传感器A固定在某位置后,再将传感器B从竖直位置的P点缓慢顺时针旋转,得到了一系列B传感器的示数和对应的角度,作出了如图4所示的图像,由图4可知A传感器所处位置的角度______。
【答案】(1)AC (2)2
(3)或60°
【解析】
【小问1详解】
A.为避免摩擦影响,刻度盘必须竖直放置,且两轻绳必须与刻度盘平行,故A正确;
B.实验中角度、不能太大,不能太小,故B错误;
C.实验需要测量拉力对应的角度,则要保证结点O与刻度盘圆心始终重合,故C正确。
故选AC。
【小问2详解】
在某次实验中,A、B传感器的读数分别是、,然后用一个力传感器测量物体重力,其读数为F,根据二力平衡可知,一定F处于竖直方向;最后作出、的合力,由于存在误差,所以不一定处于竖直方向,则作出的图可能是图2。
【小问3详解】
由图4可知,当时,有
当,,设此时传感器A的示数为,根据受力平衡可得
,
联立解得
四、计算题(本大题共2小题,第13题16分,第14题20分,共36分,计算题应有必要的文字说明或解答过程,只有答案的不得分)
13. 一辆汽车A以初速度v0A=8m/s向前加速,加速度大小a=4m/s2,此时前方s0=10m处有一辆出租车B以速度v0B=16m/s匀速前进,两车同向运动。
(1)求两车相遇前的最大距离;
(2)求汽车A与出租车B相遇时的时间;
(3)相遇时汽车A的速度大小。
【答案】(1)18m (2)5s (3)28m/s
【解析】
【小问1详解】
当汽车A的速度小于出租车B的速度时,两车距离逐渐增大,两车速度相同时距离最大,可得
解得
又
则速度相同时两车的位移差
解得
【小问2详解】
汽车A与出租车B相遇时,有
求得
(舍去)或
故汽车A与出租车B相遇时的时间为5s;
【小问3详解】
相遇时汽车A的速度大小
14. 如图,一个质量为的小球以某一初速度从点水平抛出,恰好从圆弧的点的切线方向进入圆弧(不计空气阻力,进入圆弧瞬间无机械能损失),且恰好运动到与圆心等高的点。已知圆弧的半径,小球到达点时的速度。(取),求:
(1)小球做平抛运动的初速度;
(2)点与点的竖直高度;
(3)整个过程小球阻力做功?
【答案】(1)
(2)0.6m (3)
【解析】
【小问1详解】
在A点,根据平抛规律可知
【小问2详解】
点与点的竖直高度
【小问3详解】
从A点到C点,由动能定理有
代入题中数据,解得这个过程小球阻力做功
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淮北市第十二中学2023级高三第一次月考
物理试卷
时长:75分钟 分数:100分
一、单选题(本大题共7小题,每小题4分,共28分)
1. 下列说法正确的是( )
A. 第 7s 内指的是第 6s 初到第 7s 末这一秒的时间间隔
B. “无边落木萧萧下,不尽长江滚滚来”,后半句诗中以长江作为参考系
C. v 只适用于匀速直线运动,且 v 与Δx 成正比,与Δt 成反比
D. 位移是描述物体位置变化的物理量,而路程却不能描述物体的位置变化
2. 如图所示,图甲为质点a和b做直线运动的位移时间(x-t)图像,图乙为质点c和d做直线运动的速度时间(v-t)图像,由图可知( )
A. t1到t2时间内,b和d两个质点的运动方向均发生了改变
B. t1到t2时间内,b和d两个质点的速度一直减少
C. 若t1时刻a、b两质点第一次相遇,则t2时刻a、b两质点第二次相遇
D. 若t1时刻c、d两质点第一次相遇,则t2时刻c、d两质点第二次相遇
3. 物体从h高处自由下落,它在落地前1s内共下落45m,g=10m/s2,下列说法中正确的有( )
A. 落地前2s内共下落80m
B. 物体落地时速度为40m/s
C. 下落后第1s内、第2s内、第3s内,每段位移之比为1∶2∶3
D. 物体下落的时间为3s
4. 半圆柱体P放在粗糙的水平地面上,其右端有一固定放置的竖直挡板MN。在半圆柱体P和MN之间放有一个光滑的均匀小圆柱体Q,整个装置处于平衡状态,如图所示是这个装置的纵截面图。现使MN保持竖直并且缓慢地向右平移,在Q滑落到地面之前,发现P始终保持静止。则在此过程中,下列说法中正确的是( )
A. MN对Q的弹力逐渐减小 B. 地面对P的摩擦力逐渐增大
C. P、Q间的弹力先减小后增大 D. Q所受的合力逐渐增大
5. 一定质量的理想气体的图像如图所示,气体状态经历完成一次循环。其中AB为双曲线的一部分,下列说法正确的是( )
A. 过程,气体对外界做功,分子平均动能减少
B. 过程,气体分子的平均动能增加
C. 过程,气体吸收的热量等于其内能的增加量
D. 气体在一次循环过程中对外界做的功为
6. 如图所示,甲图是光电管中光电流与电压关系图像,乙图是放射性元素氡的质量和初始时质量比值与时间之间的关系图像,丙图是原子核的比结合能与质量数之间的关系图像,丁图是c、d两种金属遏止电压与入射光频率之间的关系图像,下列判断正确的是( )
A. 甲图,a光的光子能量小于b光的光子能量
B. 乙图,100个氡经过3.8天剩余50个
C. 丙图,比更稳定
D. 丁图,用a光照射c、d金属,若c能发生光电效应,则d也一定可以
7. 如图所示,一个冰壶在冰面上滑行,依次通过A、B、C三点,最后停在O点。冰壶通过AB的时间为t,通过BC的时间为2t,已知。认为冰壶在冰面上做匀变速直线运动,下列说法正确的是( )
A. 冰壶的加速度大小为 B. 冰壶经过B点的速度大小
C. AO之间的距离为2.5L D. 冰壶从C点运动到O点所用时间为t
二、多选题(每题有两个或两个以上正确选项,选对得4分;对而不全得2分;有错误或不选的得0分,本大题共3小题,共12分)
8. 如图所示,在水平桌面上叠放着物体、、,它们均处于静止状态。下列说法正确的是( )
A. 一定受到水平桌面的摩擦力
B. 对的作用力一定竖直向上
C. 对的摩擦力一定沿斜面向上
D. 水平桌面对的支持力与、、整体受到的重力是一对作用力和反作用力
9. 抖空竹是中国传统文化苑中一株灿烂的花朵.如图所示是表演抖空竹时的动作,假设空竹是光滑的,不考虑空竹的转动,某时刻表演者两手水平,则表演者在缓慢完成以下动作时,下列说法正确的是( )
A. 左手不动,右手竖直向上移动一小段距离,绳子拉力大小不变
B. 左手不动,右手水平向左移动一小段距离,绳子拉力大小变大
C. 在同一水平面内,两手之间距离越大,绳子拉力越小
D. 在同一水平面内,两手之间距离越小,绳子拉力越小
10. 如图甲所示,粗糙的水平地面上有长木板P,小滑块Q(可看作质点)放置于长木板上的最右端。现将一个水平向右的恒力F作用在长木板的右端,让长木板从静止开始运动,一段时间后撤去力F的作用。长木板的速度图像如图乙所示,已知长木板P的质量为,小滑块Q的质量为,小滑块Q始终没有从长木板P上滑下。重力加速度。则下列说法正确的是( )
A. 滑块Q与长木板P之间的动摩擦因数是0.1
B. 长木板P与地面之间的动摩擦因数是0.3
C. 时长木板P停下来
D. 恒力F的大小为
三、实验题(本大题共2小题,每空4分,共24分)
11. 小组同学利用图甲所示装置探究自由落体运动。在同一竖直线上固定A、B两个光电门,保持光电门A的位置及小球静止释放的位置O不变,移动B改变两个光电门的距离,进行多次测量。
(1)小明依据记录的小球从光电门A运动到光电门B所经历的时间t及对应的两光电门的间距x,作出了图像如图乙所示,并求得图像的斜率为k1,纵轴截距为b1。
(2)小红测得小球的直径为d,依据记录的小球通过光电门B的遮光时间和对应的两光电门的间距x,作出了图像如图丙所示,并求得图像的纵轴截距为。
(3)由小明作出的图像与求得的数据可知当地的重力加速度g=______,小球自O点下落到光电门A的时间为t1=______,由小红作出的图像与求得的数据可知小球经过光电门A时速度大小为vA=______。(均用题中所给字母表示)
12. 某小组为了验证力的平行四边形定则,设计了如图1所示的实验。在一半圆形刻度盘上安装两个可以沿盘边缘自由移动的拉力传感器A、B,两轻绳的一端分别系在A、B的挂钩上,另一端系成结点O。在O点挂上重力为G的钩码,改变绳与竖直方向的夹角,分别记录A、B的示数、及对应刻度盘上的角度、。作出、和合力的图示,比较与G是否等大反向,即可验证力的平行四边形定则。
(1)下列操作中正确的是______(填正确答案标号)。
A. 刻度盘必须竖直放置,且两轻绳必须与刻度盘平行
B. 实验中应使角度、尽量的大
C. 实验中要保证结点O与刻度盘圆心重合
(2)在某次实验中,A、B传感器的读数分别是、,然后用一个力传感器测量物体重力,其读数为F,最后作出、的合力。若操作正确,则作出的图可能是图______(填“2”或“3”)。
(3)该组同学在实验中,将传感器A固定在某位置后,再将传感器B从竖直位置的P点缓慢顺时针旋转,得到了一系列B传感器的示数和对应的角度,作出了如图4所示的图像,由图4可知A传感器所处位置的角度______。
四、计算题(本大题共2小题,第13题16分,第14题20分,共36分,计算题应有必要的文字说明或解答过程,只有答案的不得分)
13. 一辆汽车A以初速度v0A=8m/s向前加速,加速度大小a=4m/s2,此时前方s0=10m处有一辆出租车B以速度v0B=16m/s匀速前进,两车同向运动。
(1)求两车相遇前的最大距离;
(2)求汽车A与出租车B相遇时的时间;
(3)相遇时汽车A的速度大小。
14. 如图,一个质量为的小球以某一初速度从点水平抛出,恰好从圆弧的点的切线方向进入圆弧(不计空气阻力,进入圆弧瞬间无机械能损失),且恰好运动到与圆心等高的点。已知圆弧的半径,小球到达点时的速度。(取),求:
(1)小球做平抛运动的初速度;
(2)点与点的竖直高度;
(3)整个过程小球阻力做功?
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