内容正文:
2027届高三第一次月考
物理试卷
一、单选题(1-7题为单项选择题,每题4分,共28分)
1. 关于原子核衰变,下列说法正确的是( )
A. 原子核衰变后生成新核并释放能量,新核总质量等于原核质量
B. 大量某放射性元素的原子核有半数发生衰变所需时间,为该元素的半衰期
C. 放射性元素的半衰期随环境温度升高而变长
D. 采用化学方法可以有效改变放射性元素的半衰期
【答案】B
【解析】
【详解】A.原子核衰变时释放能量,根据质能方程,总质量会减少,新核总质量小于原核质量,故A错误;
B.半衰期定义为大量放射性原子核半数发生衰变所需的时间,题干中强调“大量”,符合定义,故B正确;
C.半衰期由原子核内部结构决定,与温度无关,故C错误;
D.半衰期不受化学方法影响,因化学变化不改变原子核性质,故D错误。
故选B。
2. 秧马是古代插秧时用的一种农具,苏轼用“日行千畦”形容其高效。如图,人抬脚跨坐在秧马上,与其一起向前减速滑行的过程中( )
A. 秧马的加速度方向向后
B. 秧马受到秧田的摩擦力方向向前
C. 秧马对人的支持力和人对秧马的压力是一对平衡力
D. 秧马对人的支持力和人受到的重力是一对作用力与反作用力
【答案】A
【解析】
【详解】A.秧马向前减速滑行,速度方向向前,减速运动的加速度方向与速度方向相反,因此加速度方向向后,A正确。
B.秧马相对秧田向前运动,秧田对秧马的摩擦力阻碍相对运动,因此摩擦力方向向后,B错误。
C.秧马对人的支持力作用在人身上,人对秧马的压力作用在秧马身上,二者是作用力与反作用力(平衡力要求作用在同一物体上),C错误。
D.作用力与反作用力是两个物体之间的相互作用,秧马对人的支持力是人跟秧马之间的相互作用,人受到的重力是地球对人的引力,二者不是作用力与反作用力,D错误。
故选 A。
3. 一辆汽车在笔直的道路上制动后做匀减速直线运动,利用相机对汽车从制动开始每隔1s拍摄照片,拍摄结束后,根据一定比例测出了每两次拍摄之间车运动的距离,将照片合成如图所示。下列说法正确的是( )
A. 汽车制动后做匀减速运动的加速度大小为2m/s2
B. 汽车制动后第2s内的平均速度为8m/s
C. 汽车制动后第1s末的速度大小为6m/s
D. 汽车开始制动时的速度为9m/s
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据匀变速直线运动相邻相等时间间隔内发生的位移差的关系,可得汽车制动后做匀减速运动的加速度大小为
故A正确;
B.汽车制动后第2s内的平均速度为
故B错误;
C.汽车制动后第1s末的速度等于前2s的平均速度,则有
故C错误;
D.汽车制动时的初速度为
故D错误。
故选A。
4. 吊环是男子竞技体操项目之一。双环由两吊绳分别悬挂。某运动员两手各握一环以静止方式展示了下列四种姿态。若同种姿态下两吊绳中的张力大小相等,则四种姿态下吊绳中张力最小的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】根据题意,设吊绳与竖直方向的夹角为,每根吊绳中张力为,由平衡条件有
解得
可知,当时,最小。
故选D。
5. 如图甲所示,弹簧振子以点O为平衡位置,在A、B两点之间做简谐运动。取向左为正方向,振子的位移x随时间t的变化如图乙所示,下列说法正确的是( )
A. 时,振子的速度为零 B. 时,振子在O点右侧处
C. 时,振子的加速度为零 D. 时,振子的加速度最大
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图乙知时,振子在平衡位置,速度最大,故A错误;
B.由题图乙可知,振幅,周期,则
故弹簧振子的振动方程为
时,振子的位移为,故B错误;
CD.和时,振子均在最大位移处,则振子的加速度最大,故C错误,D正确。
故选D。
6. 某科技小组利用弹性绳网模拟火箭回收(无动力,不计空气阻力)。如图所示,“口”字形的绳网四个角各用一根弹性绳索拉住,绳索另一端固定在立柱上。将火箭模型从某高处释放,在接触绳网后下降直至最低点的过程中,下列说法中正确的是( )
A. 火箭模型接触绳网后先失重后超重
B. 火箭模型在最低点所受合力为零
C. 火箭模型接触绳网立即减速
D. 火箭模型接触绳网后一直处于超重状态
【答案】A
【解析】
【详解】ACD.火箭模型接触绳网后,网的弹力开始较小,火箭继续加速下降,处于失重状态,随着火箭的下降,弹力越来越大,当弹力大于火箭的重力之后,火箭开始减速下降,处于超重状态,即火箭模型接触绳网后先失重后超重,故A正确,CD错误;
B.火箭模型在最低点弹力大于重力,所受合力向上,故B错误。
故选A。
7. 如图所示,把倾角为的粗糙斜面体C固定于水平地面上,质量为的物块A通过跨过光滑轻定滑轮的轻绳与质量为的小球B连接,点为轻绳与定滑轮的接触点,初始时,小球B在水平向右的拉力作用下,使轻绳段与水平拉力的夹角为;A,B均保持静止状态。现改变拉力,并保持夹角大小不变,将小球B向右上方缓慢拉起至水平,物块A始终保持静止状态。为重力加速度,关于该过程下列说法正确的是( )
A. 拉力最大为
B. 拉力F一直变小
C. 轻绳拉力先变大后变小
D. 物块A所受摩擦力先变小后变大
【答案】D
【解析】
【详解】ABC.小球B受重力mg、拉力F、轻绳拉力三个力作用,设F与mg所成夹角为, 与mg所成夹角为,如图所示
小球B一直处于受力平衡状态,将这三个力进行适当平移可构成一个首尾相接的矢量三角形,如图所示
根据正弦定理有
即
故,
在动态变化过程中由逐渐增大到,由逐渐减小到,故一直减小,一直增大,故一直增大,一直减小,当即时,最大,最大值为,故ABC错误;
D.在动态变化过程中,由1逐渐减小到,故由逐渐减小到,物块A的重力沿斜面向下的分力大小为
故先比物块A的重力沿斜面向下的分力大,后比物块A的重力沿斜面向下的分力小,故物块A所受摩擦力先沿斜面向下,大小逐渐减小,后沿斜面向上,大小逐渐增大,即物块A所受的摩擦力先变小后变大,故D正确。
故选D。
二、多选题(8-10题为多项选择题,每题5分,共15分,选不全得3分,有错选不得分)
8. 图甲所示的医用智能机器人在某医院大厅巡视,图乙是该机器人在某段时间内做直线运动的位移时间图像,的图线为曲线,其余为直线。则机器人在( )
A. 内做匀变速直线运动
B. 速度大小为
C. 内平均速度大小为
D. 末的速度与末的速度相同
【答案】BC
【解析】
【详解】A.内图线是直线,斜率恒定,说明速度恒定,机器人做匀速直线运动,故A错误;
B.匀速,速度
因此末速度大小为,故B正确;
C.内,位移大小,时间
平均速度大小,故C正确;
D.末速度方向为正,内斜率为负,末速度方向为负,二者方向不同,因此速度不同,故D错误。
故选BC。
9. 一定质量的理想气体经历A→B→C→A的状态变化过程,压强和体积的变化情况如图所示。正确的说法是( )
A. 状态A与状态C温度相同
B. B→C过程气体温度降低
C. C→A过程气体放出热量
D. A→B过程外界对气体做功
【答案】ABC
【解析】
【详解】AB.根据理想气体状态方程pV=nRT
可得,pV乘积与温度成正比,结合图像可得状态A与状态C温度相同,B→C过程气体温度降低,故AB正确;
C.C →A过程体积减小,外界对气体做功,温度不变,内能不变,结合热力学第一定律
可知气体放出热量,故C正确;
D.A →B过程气体体积变大,气体对外界做功,故D错误。
故选ABC。
10. A小球从地面上以速度竖直向上抛出,经2t时间上升的最大高度为h,若在A抛出的同时,有另一个完全相同的小球B从地面上方h处由静止下落,经过3t时间落地。假设小球在空中所受空气阻力大小恒定,当地重力加速度为g。则下列说法正确的是( )
A. A球上升的加速度和B球下降的加速度之比为
B. 空气阻力大小是小球重力的倍
C. 从刚开始运动到两球在空中相遇所经历的时间为
D. B球落地速度为
【答案】BD
【解析】
【详解】A.设球上升过程和球下降过程的加速度大小分别为、,根据运动学公式分别有,
解得
可知球上升的加速度和球下降的加速度之比为9:4,故A错误;
B.设两球的质量均为,对球和球根据牛顿第二定律分别有,
联立解得
即空气阻力大小是小球重力的倍,故B正确;
C.设从刚开始运动到两球在空中相遇所经历的时间为,根据位移关系有
对球根据牛顿第二定律有
解得
对球根据牛顿第二定律有
解得
将代入位移关系式不成立,故C错误;
D.对球和球根据速度位移公式分别有,
解得,故D正确。
故选BD。
三、实验题(每空2分,共16分)
11. 某同学利用智能小车测量物体间动摩擦因数。如图甲所示,将橡胶板平整固定在水平桌面上,把质量为200g的物块放置在橡胶板的右端,用细线与小车连接,调整细线与橡胶板平行。
智能小车启动,缓慢拉动物块,使物块由静止逐渐变为匀速直线运动,小车每隔0.2s采集一组拉力与时间的数据,实验数据如图乙所示。回答以下问题:
(1)在t < 2.6s范围内,物块处于_________________(填“静止”或“匀速直线运动”)状态。
(2)为得到物块运动过程中的滑动摩擦力,应选用时间段__________s。(填“2.8 ~ 6.0”或“4.0 ~ 6.0”)内的数据。
(3)当地重力加速度大小为9.8m/s2,此物块与橡胶板间动摩擦因数为________(保留两位有效数字)。
(4)若桌面不水平,右端略高于左端,则会导致动摩擦因数的测量值比实际值_________(填“偏大”或“偏小”)。
【答案】(1)静止 (2)4.0 ~ 6.0
(3)0.56 (4)偏小
【解析】
【小问1详解】
由于智能小车缓慢拉动物块使其由静止逐渐变为匀速直线运动,因此在初始一段时间内,物块处于静止状态。
【小问2详解】
只有当物块匀速运动时,细线上拉力才与物块受到的滑动摩擦力大小相等,因此需要选用物块匀速运动阶段的数据,即题图乙中时间段4.0 ~ 6.0s内的数据。
【小问3详解】
根据题图乙可知,物块受到的滑动摩擦力
根据
结合
解得
【小问4详解】
若桌面右端略高于左端,橡胶板形成一个左低右高的斜面。物块初始放在右端,被小车向左缓慢拉动,属于沿斜面向下运动。此时物块受到重力沿斜面向下的分力与拉力同向,共同克服滑动摩擦力,即
得
若仍按水平面的公式计算,则
由于倾角,故,即测量值偏小。
12. 某同学做力的合成实验,实验装置如图(a)甲所示,该装置中三根支撑脚L、M、N的高度可通过地脚螺钉调节。完成下列填空:
(1)该同学借助水平仪将实验装置台面调至水平。水平仪内封有液体和气泡,当水平仪底面水平时,气泡会静止在水平仪中心处,俯视图如图(a)乙所示。将水平仪放到台面上,气泡静止在水平仪中的位置俯视图如图(a)丙所示,下列操作能将台面调成水平的是_____________或_____________(填正确答案标号);
A.保持M和N高度不变,调高L B.保持M和N高度不变,调低L
C.保持L高度不变,同时调高M和N D.保持L高度不变,同时调低M和N
(2)如图(b)甲所示,将橡皮筋一端固定在O点,另一端通过圆环、细线与弹簧测力计相连。某次实验时,拉伸橡皮筋调整圆环圆心至点并保持静止,记录两细线的夹角,由弹簧测力计读出拉力和的大小,其中的读数为_____________N;
(3)根据测量结果在方格纸上画出和的图示,如图(b)乙所示。已知方格纸上每小格边长代表,用作图法可得和的合力大小为_____________N(结果保留2位有效数字)。
【答案】(1) ①. A ②. D
(2)3.00 (3)4.0
【解析】
【小问1详解】
[1][2]水平仪气泡会向较高的一端移动,根据图丙可知是M和N端高了的原因,所以要将台面调成水平,需要保持M和N高度不变,调高L或者保持L高度不变,同时调低M和N,故选A或D。
【小问2详解】
由图可知F1的读数为3.00N
【小问3详解】
根据平行四边形法则做出合力图像如图所示
由于每小格边长代表0.5N,故可得F1和F2的合力大小为F=8×0.5N=4.0N
四、解答题(共43分)
13. 如图所示,半圆为半球形玻璃砖的截面,半径为、圆心为,为水平直径。一束单色光斜射到边上的点,点到点距离为,入射角,折射光线刚好射到半圆的最低点。
(1)求玻璃砖对该单色光的折射率;
(2)保持入射光的方向不变,将入射点从点水平向右移动,至折射光线在面上刚好发生全反射,求入射点移动的距离。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
设折射角为,在中,,,因此
解得
根据折射定律
代入,,解得
【小问2详解】
光线在面上刚好发生全反射时,入射角等于临界角,满足
入射方向不变,因此折射角仍为
即折射光线与竖直法线夹角恒为,与水平直径夹角为。设移动后入射点为,在右侧,为折射光线与弧面交点,在中,,,
由正弦定理,得
联立解得
原入射点在左侧,因此入射点移动的距离
14. 如图甲所示,一可视为质点的小物块以初速度v0=10m/s出发沿水平面向右运动,1s后滑上足够长倾角为θ=37°的固定斜面,斜面底端与水平面平滑连接,小物块的部分速率-时间图像如图乙所示.已知小物块与水平面、斜面间的动摩擦因数相等,重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:
(1)小物块与水平面间的动摩擦因数μ;
(2)小物块在斜面上运动的总时长t;
(3)小物块从出发到最终停止运动走过的总路程s.
【答案】(1)0.5 (2)s
(3)10.5m
【解析】
【小问1详解】
,小物块沿水平面向右匀减速运动,则有
由速率—时间图像可得,加速度大小为
解得。
【小问2详解】
小物块沿斜面向上匀减速运动,加速度大小为
运动时间为
小物块沿斜面向下匀加速运动,加速度大小为
由运动学公式有
解得运动时间
小物体在斜面上运动的总时间为。
【小问3详解】
沿水平面向右匀减速运动,位移
在斜面上运动的总路程为
沿水平面向左匀减速运动位移
整个过程的总路程为。
15. 如图所示,长度的传输带以一定速度顺时针转动,紧挨着传输带(未接触)的长木板高度与皮带等高,质量,长度,长木板上表面与小物块的摩擦因数,下表面涂有某种特殊材料,长木板向右运动与地面的摩擦因数,而长木板向左运动则无地面摩擦。距离长木板右端处固定一竖直挡板,长木板与挡板碰撞时速度大小不变,方向反向。现有的小物块无初速度的轻放在传输带左端,滑块一直做加速运动到传输带右端的速度,然后滑上静止长木板。重力加速度,求:
(1)小物块在传输带上加速度大小及加速的时间;
(2)长木板刚与挡板碰撞时速度的大小;
(3)若物块从长木板上滑落立刻将其取走,则长木板最终静止时右端离挡板的距离。
【答案】(1),
(2)1m/s (3)
【解析】
【小问1详解】
小物块在传输带上一直加速有
得
由
得
【小问2详解】
小物块刚滑上长木板的加速度分别为,滑块
长木板
得
共同速度
得,
此时滑块位移
长木板位移
相对位移
此后二者一起减速到挡板处加速度
位移
碰撞时速度
得
【小问3详解】
碰撞后各自加速度 滑块
长木板
长木板减速到零的时间
此时滑块的速度大小
滑块的位移
长木板的位移
二者的相对位移
说明长木板速度为零时,滑块刚好滑落被取走,长木板之后合力为零保持静止。
长木板最终静止时右端离挡板的距离
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物理试卷
一、单选题(1-7题为单项选择题,每题4分,共28分)
1. 关于原子核衰变,下列说法正确的是( )
A. 原子核衰变后生成新核并释放能量,新核总质量等于原核质量
B. 大量某放射性元素的原子核有半数发生衰变所需时间,为该元素的半衰期
C. 放射性元素的半衰期随环境温度升高而变长
D. 采用化学方法可以有效改变放射性元素的半衰期
2. 秧马是古代插秧时用的一种农具,苏轼用“日行千畦”形容其高效。如图,人抬脚跨坐在秧马上,与其一起向前减速滑行的过程中( )
A. 秧马的加速度方向向后
B. 秧马受到秧田的摩擦力方向向前
C. 秧马对人的支持力和人对秧马的压力是一对平衡力
D. 秧马对人的支持力和人受到的重力是一对作用力与反作用力
3. 一辆汽车在笔直的道路上制动后做匀减速直线运动,利用相机对汽车从制动开始每隔1s拍摄照片,拍摄结束后,根据一定比例测出了每两次拍摄之间车运动的距离,将照片合成如图所示。下列说法正确的是( )
A. 汽车制动后做匀减速运动的加速度大小为2m/s2
B. 汽车制动后第2s内的平均速度为8m/s
C. 汽车制动后第1s末的速度大小为6m/s
D. 汽车开始制动时的速度为9m/s
4. 吊环是男子竞技体操项目之一。双环由两吊绳分别悬挂。某运动员两手各握一环以静止方式展示了下列四种姿态。若同种姿态下两吊绳中的张力大小相等,则四种姿态下吊绳中张力最小的是( )
A. B.
C. D.
5. 如图甲所示,弹簧振子以点O为平衡位置,在A、B两点之间做简谐运动。取向左为正方向,振子的位移x随时间t的变化如图乙所示,下列说法正确的是( )
A. 时,振子的速度为零 B. 时,振子在O点右侧处
C. 时,振子的加速度为零 D. 时,振子的加速度最大
6. 某科技小组利用弹性绳网模拟火箭回收(无动力,不计空气阻力)。如图所示,“口”字形的绳网四个角各用一根弹性绳索拉住,绳索另一端固定在立柱上。将火箭模型从某高处释放,在接触绳网后下降直至最低点的过程中,下列说法中正确的是( )
A. 火箭模型接触绳网后先失重后超重
B. 火箭模型在最低点所受合力为零
C. 火箭模型接触绳网立即减速
D. 火箭模型接触绳网后一直处于超重状态
7. 如图所示,把倾角为的粗糙斜面体C固定于水平地面上,质量为的物块A通过跨过光滑轻定滑轮的轻绳与质量为的小球B连接,点为轻绳与定滑轮的接触点,初始时,小球B在水平向右的拉力作用下,使轻绳段与水平拉力的夹角为;A,B均保持静止状态。现改变拉力,并保持夹角大小不变,将小球B向右上方缓慢拉起至水平,物块A始终保持静止状态。为重力加速度,关于该过程下列说法正确的是( )
A. 拉力最大为
B. 拉力F一直变小
C. 轻绳拉力先变大后变小
D. 物块A所受摩擦力先变小后变大
二、多选题(8-10题为多项选择题,每题5分,共15分,选不全得3分,有错选不得分)
8. 图甲所示的医用智能机器人在某医院大厅巡视,图乙是该机器人在某段时间内做直线运动的位移时间图像,的图线为曲线,其余为直线。则机器人在( )
A. 内做匀变速直线运动
B. 速度大小为
C. 内平均速度大小为
D. 末的速度与末的速度相同
9. 一定质量的理想气体经历A→B→C→A的状态变化过程,压强和体积的变化情况如图所示。正确的说法是( )
A. 状态A与状态C温度相同
B. B→C过程气体温度降低
C. C→A过程气体放出热量
D. A→B过程外界对气体做功
10. A小球从地面上以速度竖直向上抛出,经2t时间上升的最大高度为h,若在A抛出的同时,有另一个完全相同的小球B从地面上方h处由静止下落,经过3t时间落地。假设小球在空中所受空气阻力大小恒定,当地重力加速度为g。则下列说法正确的是( )
A. A球上升的加速度和B球下降的加速度之比为
B. 空气阻力大小是小球重力的倍
C. 从刚开始运动到两球在空中相遇所经历的时间为
D. B球落地速度为
三、实验题(每空2分,共16分)
11. 某同学利用智能小车测量物体间动摩擦因数。如图甲所示,将橡胶板平整固定在水平桌面上,把质量为200g的物块放置在橡胶板的右端,用细线与小车连接,调整细线与橡胶板平行。
智能小车启动,缓慢拉动物块,使物块由静止逐渐变为匀速直线运动,小车每隔0.2s采集一组拉力与时间的数据,实验数据如图乙所示。回答以下问题:
(1)在t < 2.6s范围内,物块处于_________________(填“静止”或“匀速直线运动”)状态。
(2)为得到物块运动过程中的滑动摩擦力,应选用时间段__________s。(填“2.8 ~ 6.0”或“4.0 ~ 6.0”)内的数据。
(3)当地重力加速度大小为9.8m/s2,此物块与橡胶板间动摩擦因数为________(保留两位有效数字)。
(4)若桌面不水平,右端略高于左端,则会导致动摩擦因数的测量值比实际值_________(填“偏大”或“偏小”)。
12. 某同学做力的合成实验,实验装置如图(a)甲所示,该装置中三根支撑脚L、M、N的高度可通过地脚螺钉调节。完成下列填空:
(1)该同学借助水平仪将实验装置台面调至水平。水平仪内封有液体和气泡,当水平仪底面水平时,气泡会静止在水平仪中心处,俯视图如图(a)乙所示。将水平仪放到台面上,气泡静止在水平仪中的位置俯视图如图(a)丙所示,下列操作能将台面调成水平的是_____________或_____________(填正确答案标号);
A.保持M和N高度不变,调高L B.保持M和N高度不变,调低L
C.保持L高度不变,同时调高M和N D.保持L高度不变,同时调低M和N
(2)如图(b)甲所示,将橡皮筋一端固定在O点,另一端通过圆环、细线与弹簧测力计相连。某次实验时,拉伸橡皮筋调整圆环圆心至点并保持静止,记录两细线的夹角,由弹簧测力计读出拉力和的大小,其中的读数为_____________N;
(3)根据测量结果在方格纸上画出和的图示,如图(b)乙所示。已知方格纸上每小格边长代表,用作图法可得和的合力大小为_____________N(结果保留2位有效数字)。
四、解答题(共43分)
13. 如图所示,半圆为半球形玻璃砖的截面,半径为、圆心为,为水平直径。一束单色光斜射到边上的点,点到点距离为,入射角,折射光线刚好射到半圆的最低点。
(1)求玻璃砖对该单色光的折射率;
(2)保持入射光的方向不变,将入射点从点水平向右移动,至折射光线在面上刚好发生全反射,求入射点移动的距离。
14. 如图甲所示,一可视为质点的小物块以初速度v0=10m/s出发沿水平面向右运动,1s后滑上足够长倾角为θ=37°的固定斜面,斜面底端与水平面平滑连接,小物块的部分速率-时间图像如图乙所示.已知小物块与水平面、斜面间的动摩擦因数相等,重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:
(1)小物块与水平面间的动摩擦因数μ;
(2)小物块在斜面上运动的总时长t;
(3)小物块从出发到最终停止运动走过的总路程s.
15. 如图所示,长度的传输带以一定速度顺时针转动,紧挨着传输带(未接触)的长木板高度与皮带等高,质量,长度,长木板上表面与小物块的摩擦因数,下表面涂有某种特殊材料,长木板向右运动与地面的摩擦因数,而长木板向左运动则无地面摩擦。距离长木板右端处固定一竖直挡板,长木板与挡板碰撞时速度大小不变,方向反向。现有的小物块无初速度的轻放在传输带左端,滑块一直做加速运动到传输带右端的速度,然后滑上静止长木板。重力加速度,求:
(1)小物块在传输带上加速度大小及加速的时间;
(2)长木板刚与挡板碰撞时速度的大小;
(3)若物块从长木板上滑落立刻将其取走,则长木板最终静止时右端离挡板的距离。
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