文档内容
济宁市实验中学 2022 级高三 10 月月考
物理试题
注意事项:
1.答第Ⅰ卷前,考生务必将自己的姓名、考试科目、试卷类型用2B铅笔涂写在答题卡上。
2.每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应的题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡
皮擦干净后,再选涂其它答案。不能答在试题卷上。
3.考试结束后,将第Ⅱ卷答题纸和答题卡一并收回。
一、选择题
1. 在巴黎奥运会女子100米蝶泳决赛中,张雨霏以56秒21的成绩摘得铜牌。如图为张雨霏起跳后在空中
的情景,已知100米蝶泳比赛的泳池长为 。则( )
A. 张雨霏起跳前所受支持力大于她对起跳台的压力
B. 张雨霏在空中受到重力和浮力的作用
C. 在研究张雨霏游泳动作时,不可以将她看成质点
D. 张雨霏比赛过程中的平均速度大小约为
【答案】C
【解析】
【详解】A.支持力和压力是一对相互作用力,大小相等,A错误;
B.张雨霏在空中不受浮力的作用,B错误;
C.在研究张雨霏游泳动作时,不可以将她看成质点,否则就没动作可言了,C正确;
D.张雨霏比赛过程中的路程 ,其运动的位移 ,平均速度大小为D错误。
故选C。
2. 某跳水运动员身高1.8m,训练时从10m跳台双脚朝下自由下落。小潘同学利用手机连拍功能,连续拍
了几张照片,其中两张连续照片中显示运动员双脚离水面的实际高度分别为5.0m和2.8m,取g=10m/s2,
估算手机连拍的时间间隔( )
A. 1×10-1s B. 2×10-1s C. 1×10-2 s D. 2×10-2 s
【答案】B
【解析】
【详解】运动员做自由落体运动,下落到距水面为5m时所需时间为t,则
下落的距水面为2.8m时,下落的时间为t+T,则
联立解得
即手机连拍的时间间隔为 。故ACD错误,B正确。
故选B。
3. 如图所示,电动公交车做匀减速直线运动进站,连续经过R、S、T三点,已知ST间的距离是RS的两倍,
RS段的平均速度是10m/s,ST段的平均速度是5m/s,则公交车经过T点时的瞬时速度为( )
A. 3m/s B. 2m/s C. 1m/s D. 0.5m/s
【答案】C
【解析】
【详解】由题知,电动公交车做匀减速直线运动,且设RS间的距离为x,则根据题意有
,
联立解得
t= 4t,v = v -10
2 1 T R
再根据匀变速直线运动速度与时间的关系有v = v -a∙5t
T R 1
则
at= 2m/s
1
其中还有
解得
v = 11m/s
R
联立解得
v = 1m/s
T
故选C。
4. 甲、乙两物体从同一位置沿同一直线运动的x-t图像(甲的图线为直线,乙的图线为抛物线)如图所示。
关于两物体的运动,下列说法正确的是( )
A. 甲做直线运动,乙做曲线运动
B. 0~t 时间内,乙的速度方向与加速度方向相反;t~t 时间内,乙的速度方向与加速度方向相同
1 1 2
C. 0~t 时间内,乙的速度先增大后减小,t 时刻,甲、乙两物体相遇
2 2
D. 0~t 时间内,t 时刻甲、乙相距最远,两物体一直沿x轴正方向运动
2 1
【答案】B
【解析】
【详解】A.甲、乙两物体从同一位置沿同一直线运动,甲的x-t图像为直线,甲做匀速直线运动;乙的x-
t图像为抛物线,乙做匀变速直线运动,故A错误;
B.由图知,0~t 时间内,乙做负方向的匀减速运动,速度方向与加速度方向相反;t~t 时间内,乙做正方
1 1 2
向的匀加速运动,乙的速度方向与加速度方向相同,故B正确;
C.由图知,0~t 时间内,乙的速度先减小后增大;t 时刻,甲、乙位置相同,甲、乙两物体相遇,故C错
2 2
误;D.当甲、乙的速度相同时,两者相距最远,由图知0~t 时间内,t 时刻甲、乙相距不是最远;由图知,甲
2 1
一直沿x轴负方向运动,乙先沿x轴负方向运动后沿x轴正方向运动,故D错误。
故选B。
5. 一质量为m的乘客乘坐竖直电梯下楼,其位移s与时间t的关系图像如图所示。乘客所受支持力的大小
用F 表示,速度大小用v表示。重力加速度大小为g。以下判断正确的是( )
N
A. 0~t 时间内,v增大,F >mg B. t~t 时间内,v减小,F mg
2 3 N 2 3 N
【答案】D
【解析】
【详解】A.由于s-t图像的斜率表示速度,可知在0~t 时间内速度增加,即乘客的加速度向下,处于失重
1
状态,则
F mg
N
C错误,D正确。
故选D。6. 如图所示,竖直平面内固定的半圆弧轨道两端点M、N连线水平,将一轻质小环套在轨道上,一细线穿
过轻环,一端系在M点,另一端系一质量为m的小球,不计所有摩擦,重力加速度为g,小球恰好静止在
图示位置,下列说法正确的是( )
A. 轨道对轻环的支持力大小为mg
B. 细线对M点的拉力大小为
C. 细线对轻环的作用力大小为
D. N点和轻环的连线与竖直方向的夹角为30°
【答案】D
【解析】
【详解】对圆环受力分析;因圆环两边绳子的拉力相等,可知两边绳子拉力与圆弧对圆环的支持力的夹角
相等,设为θ,由几何关系可知,
∠OMA=∠MAO=θ,
则3θ=90°,θ=30°;
则轨道对轻环的支持力大小为
,
选项A错误;
细线对M点的拉力大小为T=mg,选项B错误;
细线对轻环的作用力大小为
,选项C错误;
的
由几何关系可知,N点和轻环 连线与竖直方向的夹角为30°,选项D正确.
7. 我们常用支架与底板垂直的两轮手推车搬运货物。如图甲所示,将质量为m的货物平放在手推车底板上,
此时底板水平;缓慢压下把手直至底板与水平面间的夹角为60°。不计货物与支架及底板间的摩擦,重力
加速度为g,下列说法正确的是( )
A. 当底板与水平面间的夹角为 时,底板对货物的支持力为
B. 当底板与水平面间的夹角为 时,支架对货物的支持力为
C. 压下把手的过程中,底板对货物的支持力一直增大
D. 压下把手的过程中,支架对货物的支持力一直增大
【答案】D
【解析】
【详解】AB.当底板与水平面间的夹角为 时,受力分析如图
由平衡条件可得
,解得
,
即当底板与水平面间的夹角为 时,底板对货物的支持力为 ,支架对货物的支持力为 ,故
AB错误;
CD.压下把手的过程中,货物的受力情况如图
由图可知,底板对货物的支持力一直减小,支架对货物的支持力一直增大,故C错误,D正确。
故选D。
8. 某种海鸟可以像标枪一样一头扎入水中捕鱼,假设其在空中的俯冲看作自由落体运动,进入水中后可以
看作匀减速直线运动,其 图像如图所示,自由落体运动的时间为 ,整个过程的运动时间为 ,最
大速度为 ,重力加速度g取 ,下列说法正确的是( )
A. B. 整个过程中,鸟下落的高度为3m
C. 至 时间内,鸟的加速度大小为 D. 至 时间内,鸟所受的阻力是重力的1.5倍【答案】B
【解析】
【详解】A.根据
可知
故A错误;
B.根据 图像与横轴围成的面积表示位移,可知整个过程中,鸟下落的高度为
故B正确;
CD. 至 时间内,鸟的加速度大小为
根据牛顿第二定律可得
可得
故CD错误。
故选B。
9. 如图甲所示,平行于倾角为 固定斜面向上的拉力 使小物块沿斜面向上运动,运动过程中加速 与
的关系如图乙。图线的斜率为 ,与 轴交点坐标为 ,与 轴交点为 。由图可知( )A. 小物块 质的量对 B. 小物块的质量为
C. 摩擦力与重力沿斜面的分力大小之和为 D. 摩擦力与重力沿斜面的分力大小之和为
【答案】BD
【解析】
【详解】以物块为对象,根据牛顿第二定律可得
可得
结合 图像可得
,
可知小物块的质量为
摩擦力与重力沿斜面的分力大小之和为
故选BD。
10. 如图所示,长为L的轻直棒一端可绕固定轴O在竖直面内转动,另一端固定一质量为m的小球,小球
搁在光滑水平升降台上,升降平台以速度v匀速上升。下列说法正确的是( )A. 小球做匀速圆周运动
B. 棒的角速度逐渐增大
C. 当棒与竖直方向的夹角为α时,小球的速度为
D. 当棒与竖直方向的夹角为α时,棒的角速度为
【答案】CD
【解析】
【详解】棒与平台接触点(小球)的运动可视为竖直向上的匀速运动和沿平台向左的运动的合成。小球的
实际运动即合运动方向是垂直于棒指向左上方的,如图所示,
设棒的角速度为 ,则合速度
沿竖直方向向上的速度分量等于v,即
所以
小球速度为由此可知棒(小球)的角速度随棒与竖直方向的夹角 的增大而减小,小球的速度随棒与竖直方向的夹角
的增大而减小。故AB错误,CD正确。
故选CD。
11. 如图所示,物体A和B中间用一个轻杆相连,在倾角为θ的斜面上匀速下滑,杆与斜面平行。已知A
物体光滑,质量为m,B物体与斜面间的动摩擦因数为μ,质量为2m,整个过程斜面始终静止不动。下列
说法中正确的是( )
A. B物体与斜面间的动摩擦因数μ=tanθ
B. 轻杆对B物体的作用力沿斜面向上
C. 增加B物体的质量,A、B整体将沿斜面减速下滑
D. 增加A物体的质量,A、B整体将沿斜面加速下滑
【答案】CD
【解析】
【详解】A.对A、B整体分析,根据平衡条件有
解得
故A错误;
B.规定沿斜面向下为正方向,设轻杆对B的作用力为T,单独对B分析,根据平衡条件有
解得答案为正值,表示方向沿斜面向下,故B错误;
C.若增加B物体的质量,设增量为 ,则
上式说明此时A、B整体所受合外力将沿斜面向上,则A、B整体将沿斜面减速下滑,故C正确;
D.增加A物体的质量,设增量为 ,则
上式说明此时A、B整体所受合外力将沿斜面向下,则A、B整体将沿斜面加速下滑,故D正确。
故选CD。
12. 如图甲所示,水平地面上有一质量为M的长木板,将一质量为m的小物块放在长木板上。给小物块施
加一水平外力F,利用拉力传感器和加速度传感器(图中未标出)测得长木板和小物块加速度a随外力F
的变化关系如图乙所示。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g取 ,则( )
A. 水平地面粗糙
B. 时小物块相对长木板发生滑动
C. 小物块与长木板的质量之比为
D. 小物块与长木板的质量之比为
【答案】AD
【解析】
【详解】A.由图可知,当外力 时,整体才开始运动,所以木板受到水平地面的摩擦力,即水平地面粗糙,故A正确;
B.由图可知,当外力 时,整体开始运动,此时物块和木板加速度相同,相对静止;当 时,
的
物块和木板 加速开始不同,此时物块相对木板发生滑动,故B错误;
CD.由图可知,当外力 时,物块和木板一起运动,则根据牛顿第二定律
整理得
所以,斜率为
解得
当 时,物块和木板发生相对滑动,对物块根据牛顿第二定律
整理得
此时斜率为
解得
所以
所以,小物块与长木板的质量之比为故C错误,D正确。
故选AD。
二、实验题
13. 在“探究质量一定时,加速度与物体所受合力的关系”的实验中,实验装置如图甲所示,两滑轮间的
轻绳始终与长木板平行,打点计时器所接的交流电的频率为 。
(1)对该实验,下列必要且正确的操作有_________;
A.取下砂桶,抬起长木板右端,使小车沿长木板做匀速运动
B.测量砂桶和砂的质量
C.实验时需要先释放小车,再接通电源
(2)若在实验中得到一条纸带如图乙所示, 0、1、2、3、4为五个相邻的计数点,每相邻的两个计数点
之间还有四个计时点未画出。根据纸带数据,可求出小车的加速度大小 _________ (结果保留两
位有效数字);
(3)该实验中,砂和砂桶的总质量m___________(选填“需要”或“不需要”)远小于小车的质量M;
(4)以力传感器的示数F为横坐标,通过纸带计算出的加速度a为纵坐标,画出 图像如图丙所示,
则小车的质量 _________ (结果保留两位有效数字)。
【答案】 ①. A ②. 0.80 ③. 不需要 ④. 0.33
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1] A.此实验需要平衡小车所受摩擦力,平衡时需要取下砂桶,故A正确;
B.由力传感器可以测出拉力的大小,不需要测量砂桶和砂的质量,故B错误;
C.实验时需要先接通电源,再释放小车,故C错误。
故选A。(2)[2]根据匀变速规律可得,小车的加速度大小为
(3)[3]由于拉力可以通过力传感器直接测出,所以不需要满足砂和砂桶的总质量m远小于小车的质量
M。
(4)[4]对小车,根据牛顿第二定律可得
结合图象斜率有
解得,小车质量为
14. 某实验小组要探究弹簧弹力的大小与伸长量之间的关系。用铁架台、毫米刻度尺以及若干个相同钩码
组成如图甲所示的装置,一轻弹簧竖直悬挂在铁架台的水平横杆上,指针固定在弹簧下端,刻度尺竖直固
定在弹簧一侧,刻度尺零刻度线与弹簧上端点对齐。重力加速度大小为 。
(1)在弹簧下依次挂上钩码,得到悬挂钩码的质量m与弹簧伸长量x的关系如图乙所示,则弹簧的劲度
系数 ________ 。
(2)若实验中刻度尺的零刻度略高于弹簧上端,则由实验数据得到的劲度系数值将________(选填“偏小”
“偏大”或“不受影响”);若再多挂几个钩码,发现作出的 图像向下弯曲,其原因是________。
(3)若将原弹簧截去一半再做实验,将实验得到的多组悬挂钩码质量m及对应的弹簧伸长量x在图乙坐标系中作图,则作出的图像斜率________(选填“大于”“小于”或“等于”)原弹簧图像的斜率。
【答案】(1)4.9 (2) ①. 不受影响 ②. 弹簧超出了弹性限度
(3)大于
【解析】
【小问1详解】
由图可知弹簧的劲度系数为
【小问2详解】
[1]根据 可知,若实验中刻度尺的零刻度略高于弹簧上端,对弹簧伸长量的计算无影响,则由实验
数据得到的弹簧的劲度系数将不受影响;
[2]若再多挂几个钩码,发现作出的 图像向下弯曲,向下弯曲的原因是弹簧超出了弹性限度。
【小问3详解】
若将原弹簧截去一半再做实验,将实验得到的多组悬挂钩码质量m及对应的弹簧伸长量x在图乙坐标系中
作图,由于挂相同钩码,截去一半的弹簧形变量比原来的小,因此图像的斜率比原弹簧的斜率大。
三.计算题
15. 某人骑自行车以6m/s的速度匀速前进,某时刻在其前面4m处以10m/s速度同向运行的汽车,以2m/s2
的加速度减速前进,以汽车开始关闭发动机时刻开始计,求:
(1)汽车减速到6m/s需要经过多长时间? 汽车前进多少距离?
(2)此时自行车落后汽车多少距离?
【答案】(1)2s;16m(2)8m
【解析】
【详解】(1)设汽车由v=10m/s减速到v=6m/s需要经过时间t
0
由
代入数据解得:t=2s
2s内汽车位移x
2代入数据解得x=16m
2
(2)设此时两车相距△x,则自行车2s内的位移为:
代入数据解得x=12m
1
则有:
m
16. 如图所示,放在粗糙的固定斜面上的物块A和悬挂的物体B均处于静止状态。轻绳AO绕过光滑的定
滑轮与轻弹簧的右端及轻绳BO的上端连接于O点,轻弹簧中轴线沿水平方向,轻绳的OC段与竖直方向
的夹角θ=53°,斜面倾角α=37°,物块A和B的质量分别为m =6kg、m =1.5kg,弹簧的劲度系数k=400N/m
A B
(sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g=10m/s2),求:
(1)弹簧的伸长量x;
(2)物块A受到的摩擦力。
【答案】(1)0.05m;(2)11N,方向沿斜面向上
【解析】
【详解】(1)根据题意,对结点受力分析,设弹簧的弹力为T,绳子的拉力为F,由平衡条件有
由胡克定律可得
所以弹簧的伸长量为
(2)对物块A,由于
由此可知,物块A所受摩擦力方向沿斜面向上,根据平衡条件可得解得
17. 如图所示,一弹簧一端固定在倾角为θ=37°的光滑固定斜面的底端,另一端拴住质量为m=6 kg的物
1
体P,Q为一质量为m=10 kg的物体,弹簧的质量不计,劲度系数k=600 N/m,系统处于静止状态.现
2
给物体Q施加一个方向沿斜面向上的力F,使它从静止开始沿斜面向上做匀加速运动,已知在前0.2 s时间
内,F为变力,0.2 s以后F为恒力,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g取10 m/s2.求:
(1)系统处于静止状态时,弹簧的压缩量x;
0
(2)物体Q从静止开始沿斜面向上做匀加速运动的加速度大小a;
(3)力F的最大值与最小值.
【答案】(1)0.16 m (2) m/s2 (3) N N
【解析】
【详解】(1)设开始时弹簧的压缩量为x
0
对整体受力分析,平行斜面方向有:
(m+m)gsin θ=kx
1 2 0
解得:
x=0.16 m
0
(2)前0.2 s时间内F为变力,之后为恒力,则0.2 s时刻两物体分离,此时P、Q之间的弹力为零且加速度
大小相等,设此时弹簧的压缩量为x
1
对物体P,由牛顿第二定律得:
kx-mgsin θ=ma
1 1 1
的
前0.2 s时间内两物体 位移:x-x= at2
0 1
联立解得:
a= m/s2
(3)对两物体受力分析知,开始运动时拉力最小,分离时拉力最大:
F =(m+m)a= N
min 1 2
对Q应用牛顿第二定律得:
F -mgsin θ=ma
max 2 2
解得:
F =m(gsin θ+a)= N.
max 2
18. 双层皮带输送机的出现极大地提升了物流输送效率,它可以将货物同时进行输送装卸。双层皮带输送
机可简化为如图所示的两个传送速率相同的传送带,上层传送带长为4.02m,与水平方向夹角为37°,水平
的下层传送带长为3.21m。货物放在材质相同的纸箱内,纸箱(可视为质点)与上、下两层传送带之间的
动摩擦因数均为0.8,上、下两层传送带均以恒定速率0.4m/s逆时针运行。装卸工人乙将纸箱轻放在下层
传送带最右端,装卸工人甲同时将纸箱以大于传送带的速度无碰撞地推上传送带,另一端的分拣员同时接
到两个纸箱。已知: , ,g取 ,求:
(1)纸箱被传送到分拣员处经过的时间;
(2)纸箱被装卸工人甲推入传送带时的速度大小。
【答案】(1) ;(2)1.2m/s
【解析】
【详解】在水平传送带上,纸箱受到的加速度解得
加速度到与传送带速度相等 的时间
加速到与传送带速度相等时的位移
速度相等后一起匀速运动的位移
匀速运动的时间
纸箱被传送到分拣员处经过的时间
(2)设装卸工人甲推纸箱的速度为 ,纸箱从推入传送带到与传送带速度相同所需时间 ,由于 ,
纸箱做减速运动,加速度大小为
则减速到与传送带速度相等的时间
减速到与传送带速度相等时的位移
当速度相等后与传送带一起做匀速运动,匀速运动的位移
匀速运动的时间根据
整理得
解得