江西省九江市第一中学2022届高三上学期第一次月考物理试题 Word版含答案

2021-2022学年度上学期第一次月考
高三物理试卷
一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。

其中第1～8题在给出的四个选项中，只有一个符合题目要求。

第9～12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．下列关于物理学史描述正确的是（ ） A ．法拉第发觉了电流的磁效应 B ．牛顿通过试验测出了万有引力常数 C ．库仑通过扭秤试验测定了电子的电荷量
D ．开普勒提出全部行星绕太阳运动的轨道都是椭圆
2．如图甲，笔记本电脑底座一般设置有四个卡位用来调整角度．某同学将电脑放在散热底座上，为了获得更好的舒适度，由原卡位1调至卡位4（如图乙），电脑始终处于静止状态，则（ ） A ．电脑受到的支持力变小 B ．电脑受到的摩擦力变大 C ．散热底座对电脑的作用力不变
D ．电脑受到的支持力与摩擦力两力大小之和等于其重力
3．在地面上以初速度v 0竖直向上抛出一小球，经过2t 0时间小球落回抛出点，其速率为v 1，已知小球在空中运动时所受空气阻力与小球运动的速率成正比，则小球在空中运动时速率v 随时间t 的变化规律可能是（ ）
A ．
B ．
C ．
D ．
4．一质量为m 的小球从高度为H 的平台上以速度v 0水平抛出，落在软基路面上消灭一个深度为h 的坑，如图所示，不计空气阻力，对从抛出到落至坑底的过程中，以下说法正确的是（ ）
A ．外力最小球做的总功为201()2mg H h mv ++
B ．小球机械能的削减量为2
01()2
mg H h mv ++
C ．路基对小球做的功为2
012
mv -
D ．路基对小球平均阻力的大小为()
mg H h h
+
5．冰壶竞赛场地如图，运动员从发球区推着冰壶动身，在投掷线MN 处放手让冰壶滑出．设在某次投掷后发觉冰壶投掷的初速度v 0较小，直接滑行不能使冰壶沿虚线到达尽量靠近圆心O 的位置，于是运动员在冰壶到达前用毛刷摩擦冰壶运行前方的冰面，这样可以使冰壶与冰面间的动摩擦因数从μ减小到某一较小
值
μ′，设经过这样擦冰，冰壶恰好滑行到圆心O 点．关于这一运动过程，以下说法正确的是（ ） A ．为使本次投掷成功，必需在冰壶滑行路线上的特定区间上擦冰 B ．为使本次投掷成功，可以在冰壶滑行路线上的不同区间上擦冰 C ．擦冰区间离投掷线的远近对冰壶滑行的总时间没有影响 D ．擦冰区间越远离投掷线，冰壶滑行的总时间越短
6．如图所示，四个相同的小球A 、B 、C 、D ，其中A 、B 、C 位于同一高度h 处，A 做自由落体运动，B 沿光滑斜面由静止滑下，C 做平抛运动，D 从地面开头做斜抛运动，其运动的最大高度也为h .在每个小球落地的瞬间，其重力的功率分别为P A 、P B 、P C 、P D .下列关系式正确的是（ ）
A ．P A ＝P
B ＝P
C ＝P
D B ．P A ＝P C >P B ＝P D C ．P A ＝P C ＝P D >P B D ．P A >P C ＝P D >P B
7．将一物体由坐标原点O 以初速度v 0抛出，在恒力作用下轨迹如图所示，A 为轨迹最高点，B 为轨迹与水平x 轴交点，假设物体到B 点时速度为v B ，v 0与x 轴夹角为α，v B 与x 轴夹角为β，已知OA 水平距离x 1小于AB 水平距离x 2，则（ ）
A ．物体从O 到A 时间大于从A 到
B 时间 B ．物体在B 点的速度v B 大于v 0
C ．物体在O 点所受合力方向指向第一象限
D ．α可能等于β
8．如图所示，重10 N 的滑块在倾角为30°的斜面上，从a 点由静止下滑，到b 点接触到一个轻弹簧．滑块压缩弹簧到c 点开头弹回，返回b 点离开弹簧，最终又回到a 点，已知ab ＝0.8 m ，bc
＝0.4 m ，那么在整个过程中（ ） A ．滑块滑到b 点时动能最大 B ．滑块动能的最大值是6 J
C ．从c 到b 弹簧的弹力对滑块做的功是6 J
y
x
v 0
o
.
A
x 1
x 2
B α
β
v B
D ．滑块整个过程机械能守恒
9．小车AB 静置于光滑的水平面上，A 端固定一个轻质弹簧，B 端粘有橡皮泥，AB 车质量为M ，长为L ，质量为m 的木块C 放在小车上，用细绳连结于小车的A 端并使弹簧压缩，开头时A B 与C 都处于静止状态，如图所示，当突然烧断细绳，弹簧被释放，使物体C 离开弹簧向B 端冲去，并跟B 端橡皮泥粘在一起，以下说法中正确的是（ ）
A ．假如A
B 车内表面光滑，整个系统任何时刻机械能都守恒 B ．整个系统任何时刻动量都守恒
C ．当木块对地运动速度为v 时，小车对地运动速度大小为m
M v
D ．整个系统最终静止
10．宇宙中存在一些质量相等且离其他恒星较远的四颗星组成的四星系统，通常可忽视其他星体对它们的引力作用。

设四星系统中每个星体的质量均为m ，半径均为R ，四颗星稳定分布在边长为a 的正方形的四个顶点上。

已知引力常量为G 。

关于宇宙四星系统，下列说法正确的是（ ） A ．四颗星围绕正方形对角线的交点做匀速圆周运动 B ．四颗星的轨道半径均
为a 2
C ．四颗星表面的重力加速度均为Gm
R 2 D ．四颗星的周期均为2πa
2a
(4＋2)Gm
11．A 、B 两长方体叠放在一起，放在光滑的水平面上，B 物体从静止开头受到一个水平变力的作用，该力与时间的关系如图乙所示，运动过程中A 、B 始终保持相对静止．则在0～2t 0时间内，下列说法正确的是（ ）
A ．t 0时刻，A 、
B 间的静摩擦力最大，加速度最小 B ．t 0时刻，A 、B 的速度最大
C ．0时刻和2t 0时刻，A 、B 间的静摩擦力最大
D ．2t 0时刻，A 、B 返回到动身点，且速度为0
12．如图所示，三个小球A 、B 、C 的质量均为m ，A 与B 、C 间通过铰链用轻杆连接，杆长为L ，B 、C 置于水平地面上，用一轻质弹簧连接，弹簧处于原长．现A 由静止释放下降到最低点，两轻杆间夹角α由60°变为120°，A 、B 、C 在同一竖直平面内运动，弹簧在弹性限度内，忽视一切摩擦，重力加速度为g ．则此
下降过程中（ ）
A ．A 的动能达到最大前，
B 受到地面的支持力小于 mg B ．A 的动能最大时，B 受到地面的支持力mg
C ．弹簧的弹性势能最大时，A 的加速度方向竖直向下
D ．弹簧的弹性势能最大值为mgL
二.试验题：本题共两小题，共计16分
13．如图，某同学在试验室使用打点计时器，做争辩匀变速直线运动试验中获得的一条纸带：
①已知打点计时器电源频率为50Hz ，则纸带上打相邻两点的时间间隔为 ；
②选取A 、B 、C 、D 纸带上连续的四个点，从图中读出A 、B 两点间距s = cm ；C 点对应的速度是 m/s ，匀变速直线运动的加速度为 m/s 2（计算结果保留两位有效数字）
14．某同学用如图甲所示的装置来验证动量守恒定律，该装置由水平长木板及固定在木板一端的硬币放射器组成，硬币放射器包括支架、弹片及弹片释放装置，释放弹片可将硬币以某一初速度弹出。

已知一元硬币和五角硬币与长木板间动摩擦因数相同，主要试验步骤如下：
①将一元硬币置于放射槽口，释放弹片将硬币放射出去，硬币沿着长木板中心线运动，在长木板中心线的适当位置取一点O ，侧出硬币停止滑动时硬币右侧到O 点的距离。

再从同一位置释放弹片将硬币放射出去，重复多次，取该距离的平均值记为x 1，如图乙所示；
②将五角硬币放在长木板上，使其左侧位于O 点，并使其直径与中心线重合，按步骤①从同一位置释放弹片，重新弹射一元硬币，使两硬币对心正碰，重复多次，分别测出两硬币碰后停止滑行时距O 点距离的平均值x 2和x 3，如图丙所示。

（1）为完成该试验，除长木板，硬币放射器，一元及五角硬币，刻度尺外，还需要的器材为__________； （2）试验中还需要测量的物理量为_____________，验证动量守恒定律的表达式为_________________________（用测量物理量对应的字母表示）。

（3）若该碰撞为弹性碰撞，则还应当满足的表达式：_________________________（用测量物理量对应的字母表示）。

三.计算题.本题共四小题,共计46分
15．(10分)如图所示，A、B两个木块质量分别为2 kg与0.9kg，A、B与水平地面间接触面光滑，上表面粗糙，质量为0.1kg的铁块以10 m/s的速度从A的左端向右滑动，最终铁块与B的共同
速度大小为0.5 m/s，求：
（1）A的最终速度；
（2）铁块刚滑上B时铁块的速度.
16．(10分)地面上有一个半径为R的圆形跑道，高为h的平台边缘上的P点在地面上P′点的正上方，P′与跑道圆心O的距离为L(L>R)，如图所示．跑道上停有一辆小车，现从P点水平抛出小沙袋，使其落入小车中(沙袋所受空气阻力不计)．问：
（1）若小车在跑道上运动，则沙袋被抛出时的初速度在什么范围内？
（2）若小车沿跑道顺时针做匀速圆周运动，当小车恰好经过A点
时，将沙袋抛出，为使沙袋能在B处落入小车中，小车的速率v
应满足什么条件？
17．(12分)如图所示，在粗糙水平面上有一质量为M=2 k g表面光滑的斜面体，斜面的倾角θ=37°，在斜面体的左侧相距为d=2.4 m处有一固定障碍物Q。

将一质量为m=0.2 kg的小物块（可视为质点）用一根轻绳（不行伸长）系住，绳的一端固定在斜面体的顶端。

现给斜面体施加一个水平向左的推力F，使斜面体和小物块无相对滑动，一起向左做匀加速运动，当斜面体到达障碍物Q与其碰撞后，斜面体马上被障碍物Q锁定。

已知斜面体与地面间的动摩擦因数为μ=0.5，重力加速度g=10 m/s2，设滑动摩擦力等于最大静摩擦力，求：（1）水平推力F的最大值；
（2）若用最大水平推力作用在斜面体上，斜面体被障碍物Q锁定后，小物块在轻绳牵引下能沿圆周运动到竖直最高点，则绳的长度应满足的条件.（计算结果保留两位有效数字）18．(14分)如图所示，在倾角θ＝37°的斜面上放置一个凹槽，槽与斜面间的动摩擦因数μ＝
3
8，槽与斜面间的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力，槽两端侧壁A、B间的距离d＝0.24 m．把一小球(可看为质点)放在槽内中点处，球和槽的质量相等，现同时由静止释放球和槽，不计球与槽之间的摩擦，斜面足够长，且球与槽的侧壁发生碰撞时碰撞时间极短，系统不损失机械能．取重力加速度g＝10 m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.
（1）释放球和槽后，经多长时间球与槽的侧壁发生第一次碰撞？
（2）第一次碰撞后的瞬间，球和槽的速度各多大？
（3）球与槽的侧壁第一次碰撞后再经多少时间发生其次次碰撞？
九江一中2021-2022学年度上学期第一次月考物理答案
一、选择题
二、试验题（共计16分） 13.（1） 0.02s ；
（2） 0.70 ； 0.50 ； 5.0 ； 14. （1） 天平
（2）一元硬币的质量m 1，五角硬币的质量m 2 , 111223+m x m x m x = ,
m 1x 1= m 1x 2+ m 2x 3
三.计算题.本题共四小题,共计46分
15．(10分)
设铁块的质量为m C ，对整体整个过程，由动量守恒定律； m C v 0=m A v A +（m B +m C ）v 共 求得v A =0.25m/s
对整体从开头到C 刚滑上B ，由动量守恒定律 m C v 0=m C v +（m A +m BC ）v A 求得v =2.75m/s 16．(10分)
(1)沙袋从P 点被抛出后做平抛运动，设它的落地时间为t ，则 h ＝1
2gt 2 t ＝
2h g
①
若小车在跑道上运动，要使沙袋落入小车，最小的抛出速度为 v 0min ＝v A ＝(L －R )
g
2h
②
若当小车经过C 点时沙袋刚好落入，抛出时的初速度最大，有 x C ＝v 0max t ＝L ＋R
③
得v 0max ＝(L ＋R )
g 2h
所以沙袋被抛出时的初速度范围为
(L －R )
g
2h ≤v 0≤(L ＋R )
g 2h
(2)要使沙袋能在B 处落入小车中，小车运动的时间应与沙袋下落的时间相同 t AB ＝(n ＋14)2πR
v (n ＝0，1，2，3……) ④
t AB ＝t ＝
2h g
得v ＝（4n ＋1）πR 2g
2h (n ＝0，1，2，3……)
17．(12分)
（1）由题意可知，当F 最大时，小物块不受绳子的拉力，以小物块为争辩对象 mg tan θ=ma
代入数据解得：a =7.5m/s 2 以小物块和斜面整体为争辩对象： F –μ（M +m ）g （M +m ）a 解得： F =27.5N
（2）在斜面体加速过程中，由速度位移关系得2ad =v 2 得 v =6m/s 设小物块离开斜面瞬间的速度为v 1，有v 1=v sin θ=3.6m/s 小物块刚好通过最高点，设绳的长度为L
小物块在最高点时：
22
2
L v m
mg =
由机械能守恒定律得 22
12211(1sin )22mv mv mgL θ=++
解得L =0.31m
所以L 应满足L ≤0.31m 18．(14分)
(1)设球和槽的质量均为m ，槽与斜面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力， f ＝μ·2mg cos θ＝0.6mg 槽所受重力沿斜面的分力
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 D
C
A
B
B
C
B
C
BCD
ACD
BC
AB
G 1＝mg sin θ＝0.6mg
由于G 1＝f ，所以槽受力平衡，释放后保持静止， 释放后，球做匀加速运动 mg sin θ＝ma 1，得a 1＝6 m/s 2
经时间t 1球与槽的侧壁B 发生第一次碰撞 12d ＝12a 1t 12
，得t 1＝0.2 s. (2)碰撞前球的速度为 v 1＝a 1t 1＝1.2 m/s
球和槽发生碰撞前后，动量守恒 m v 1＝m v 1′＋m v 2′ 碰撞过程不损失机械能，得 12m v 12＝12m v 1′2＋12
m v ′22 解得第一次碰撞后瞬间球的速度v 1′和槽的速度v 2′分别为： v 1′＝0，v 2′＝1.2 m/s(方向沿斜面对下)．
(3)第一次碰撞后，槽做匀速运动，球做匀加速运动，设经时间t ′球的速度等于槽的速度v 2′，此时球到侧壁B 的距离最大，设为x ： 由v 2′＝a 1t ′得t ′＝0.2 s ，
因x ＝v 2′t ′－12v 2′t ′＝1
2v 2′t ′＝0.12 m<d
所以此时球与槽的侧壁A 没有发生碰撞，这以后球与侧壁B 的距离减小，直到发生其次次碰撞．设球与槽的侧壁B 第一次碰撞后再经时间t 2发生其次次碰撞，该过程中位移相同：由v 2′t 2＝1
2a 1t 22 解得：t 2＝0.4 s.。