天津市耀华中学2023-2024学年高三上学期第一次月考物理试题（解析版）

天津市耀华中学2024届高三年级第一次月考物理试卷一、单项选择题（本题共5小题，每小题5分，共25分。每小给出的四个选项中，只有一个选项是正确的）1.下列说法中正确的是()A.光的衍射现象说明了光具有粒子性B.在白光下观察竖直放置的肥皂液膜，呈现的彩色条纹是光的折射现象造成的C.光从光疏介质射入光密介质时也可能发生全反射D.清晨人们刚刚看到太阳从地平线上升起时，实际太阳还在地平线以下【答案】D【解析】【分析】【详解】A．光衍射现象说明了光具有波动性，A错误；B．肥皂泡在阳光下呈现彩色条纹是肥皂膜内外反射的光线，相互叠加产生的现象，这是光的干涉现象造成的，B错误；C．光从光疏介质射入光密介质时，由于折射角小于入射角，当入射角等于90时，折射角不消失，所以不可能发生全反射，C错误；D．早晨看太阳从地平线刚刚升起时，实际上它还处在地平线的下方，但通过光在不均匀的大气层中发生折射，可以射入我们的眼睛，我们就可以看见太阳，D正确。故选D。2.某国产车型启用全新动力标识，新的命名方式直接与车辆的加速性能联系起来，如图，前面的那组数字称为值，单位为，计算公式为“”，式中为从静止加速到时速100公里的速度变化量，为不同车型的百公里加速时间。则以下说法正确的是（）A.值越大，车辆的速度变化量越大B.值越大，车辆的动力越强劲C.时速100公里是指车辆百公里加速平均速度D.标识为的车辆百公里加速时间约为【答案】B【解析】【分析】【详解】AB．由题设所给的值的公式可知，值越大，该车的加速度越大，速度的变化率越大，由牛顿第二定律可知车辆的动力越强劲，故A错误，B正确；C．时速100公里为瞬时速度，故C错误；D．，根据公式可得故D错误。故选B。3.从固定斜面上的O点每隔0.1s由静止释放一个同样的小球。释放后小球做匀加速直线运动。某一时刻，拍下小球在斜面滚动的照片，如图所示。测得小球相邻位置间的距离xAB4cm，xBC8cm。已知O点距离斜面底端的长度为l35cm。由以上数据可以得出（）A.小球的加速度大小为12m/s2B.小球在A点的速度为0C.斜面上最多有5个小球滚动D.该照片是距A点处小球释放后0.3s拍摄的【答案】C【解析】【详解】A．根据可得小球的加速度大小为选项A错误；BD．小球在B点时的速度小球在A点的速度为则即该照片是距A点处小球释放后0.05s拍摄的，选项BD错误；C．O点的球刚释放时，则距离斜面固定点O点最近的两个球之间的距离为根据初速度为零的匀变速直线运动的规律可知，各个球之间的距离之比为1：3：5：7……，则各个球之间的距离分别为2cm，6cm，10cm，14cm，18cm…….，因为O点与斜面底端距离为35cm，而前5个球之间的距离之和为32cm，斜面上最多有5个球，选项C正确。故选C。4.如图所示，细绳一端固定在A点，跨过与A等高的光滑定滑轮B后在另一端悬挂一个沙桶Q．现有另一个沙桶P通过光滑挂钩挂在AB之间，稳定后挂钩下降至C点，ACB=120，下列说法正确的是A.若只增加Q桶的沙子，再次平衡后C点位置不变B.若只增加P桶的沙子，再次平衡后C点位置不变C.若在两桶内增加相同质量的沙子，再次平衡后C点位置不变D.若在两桶内增加相同质量的沙子，再次平衡后沙桶Q位置上升【答案】C【解析】【详解】A、B、对砂桶Q分析有，设两绳的夹角为，对砂桶P的C点分析可知受三力而平衡，而C点为活结绳的点，两侧的绳张力相等，有，联立可知，故增大Q的重力，夹角变大，C点上升；增大P的重力时，夹角变小，C点下降；故A，B均错误.C、由平衡知识，而，可得，故两砂桶增多相同的质量，P和Q的重力依然可以平衡，C点的位置不变；故C正确，D错误.故选C.【点睛】掌握活结绳上的张力处处相等，三力平衡的处理方法，连体体的平衡对象的选择.5.现代的激光打印机都是自动进纸的，有一种进纸原理如图所示。进纸槽里叠放有一叠白纸，进纸时滚轮以竖直向下的力压在第一张白纸上，并沿逆时针方向匀速转动，确保第一张纸与第二张纸发生相对滑动。设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等。滚轮与白纸之间的动摩擦因数为，白纸之间、白纸与纸槽底座之间的动摩擦因数均为。不考虑静电力的影响，下列说法正确的是（）A.滚轮对第一张白纸的摩擦力方向向左B.若则打印机不能实现自动进纸C.除最上面第一、二张白纸外越向下白纸之间的摩擦力越大D.进纸过程中除最上面第一、二张白纸外其它纸之间均没有摩擦力【答案】B【解析】【分析】【详解】A．第一张纸相对于滚轮的运动趋势方向与滚轮的运动方向相反，则受到滚轮的静摩擦力与滚轮的运动方向相同，即受到滚轮的摩擦力向右，故A错误；B．若要自动进纸，则滚轮与白纸之间的摩擦力要大于纸与纸的摩擦力，则有，若则打印机不能实现自动进纸，故B正确；CD．设每张的质量为m，动摩擦因数为2，对第二张分析，它对第三张纸的压力等于上面两张纸的重力及滚轮的压力，最大静摩擦力为而受到的第一张纸的滑动摩擦力为则第一张纸与第二张纸之间存在滑动摩擦力，第二张纸以下纸张均受到静摩擦力，大小均等于，故CD错误。故选B。二、多项选择题（本题共3小题，每小题5分，共15分。每小题给出的四个选项中，都有多个选项是正确的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，选错或不答的得0分）6.如图甲所示，一维坐标系中有一质点静止于x轴上的某位置（图中未画出），从t=0时刻开始，质点在外力作用下沿x轴正方向做匀变速直线运动，其位置坐标与速率平方关系的图像如图乙所示。下列说法正确的是（）A.物块运动的加速度大小为1m/s2B.t=4s时物块位于x=2m处C.2~4s时间内物块的平均速度大小为1.5m/sD.前2s时间内物块的位移大小为2m【答案】BC【解析】【分析】【详解】A．根据可知根据物体的斜率与截距可知，A错误；B．t=4s时物块位置B正确；C．2~4s时间内物块的位移因此这段时间内平均速度C正确；D．前2s时间内物块的位移大小D错误；故选BC。7.有一匀强磁场，磁感应强度为，方向垂直纸面向外，一个原来静止在处的原子核，发生衰变放射出某种粒子，两个新核的运动轨迹如图所示，已知两个相切圆半径分别为、。下列说法正确的是（）A.原子核发生衰变，根据已知条件可以算出两个新核的质量比B.衰变形成的两个粒子带同种电荷C.衰变过程中原子核遵循动量守恒定律D.衰变形成的两个粒子电荷量的关系为【答案】BC【解析】【分析】【详解】衰变后两个新核速度方向相反，受力方向也相反，根据左手定则可判断出，带同种电荷，所以衰变是衰变，衰变后的新核由洛伦兹力提供向心力，有可得衰变过程遵循动量守恒定律，即mv的乘积相同，所以电荷量与半径成反比，有但无法求出质量，故AD错误，BC正确。故选BC。8.新冠肺炎疫情期间，某班级用于消毒的喷壶示意图如图所示。闭合阀门K，向下压压杆A可向瓶内储气室充气，多次充气后按下按柄B打开阀门K，消毒液会自动经导管从喷嘴处喷出。储气室内气体可视为理想气体，充气和喷液过程中温度保持不变，则下列说法正确的是（）A.充气过程中，储气室内气体分子数增多且分子运动剧烈程度增加B.充气过程中，储气室内气体分子平均动能不变C.充气过程中，储气室内气体内能不变D.喷液过程中，储气室内气体吸收热量对外界做功【答案】BD【解析】【详解】A．充气过程中，由于温度不变，所以储气室内气体分子数增多且分子运动剧烈程度不变，A错误；B．充气过程中，由于温度不变，所以储气室内气体分子平均动能不变，B正确；C．充气过程中，温度不变，但储气室内气体分子数增多，所以储气室内气体内能增大，C错误；D．喷液过程中，温度不变，内能不变，但由于气体膨胀，气体对外做功，所以要吸收热量，D正确。故选BD。三、填空实验题（本题共1小题，共12分）9.在“验证力的平行四边形定则”实验中，需要将橡皮条的一端固定在水平木板上，先用一个弹簧测力计拉橡皮条的另一端到某一点并记下该点的位置；再将橡皮条的另一端系两根细绳，细绳的另一端都有绳套，用两个弹簧测力计分别钩住绳套，并互成角度地拉橡皮条，（1）某同学认为在此过程中必须注意以下几项：A.两根细绳必须等长B.橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上C.在使用弹簧测力计时要注意使弹簧测力计与木板平面平行D.在用两个弹簧测力计同时拉细绳时要注意使两个弹簧测力计的读数相等E.在用两个弹簧测力计同时拉细绳时必须将橡皮条的另一端拉到用一个弹簧测力计拉时记下的位置，其中正确的是___________________（填入相应的字母）（2）“验证力的平行四边形定则侧”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的力的示意图，图乙中的F与F两力中，方向一定沿AO方向的是______________。（3）某同学在坐标纸上画出了如图所示的两个已知力F1和F2，图中小正方形的边长表示2N，两力的合力用F表示，F1、F2与F的夹角分别为1和2，关于F1、F2、F正确的是_________，1和2正确的是_________。（填正确答案标号）A.F1=4NB.F=12NC.1=45D.1<2【答案】.CE##EC.F.B.C【解析】【详解】（1）[1]A．细线的作用是能显示出力的方向，所以不需要等长，A错误；B．两细线拉橡皮条时，只要确保拉到同一点即可，不一定橡皮条要在两细线的夹角平分线上，B错误；C．在使用弹簧秤时要注意弹簧秤与木板平面平行，C正确；D．两弹簧秤示数不需要等大，只要便于作出平行四边形即可，D错误；E．在该实验中要求每次拉橡皮条时要使橡皮条形变的长度和方向都相同，即结点O要在同一位置，这样两次效果才相同，才符合“等效替代法”，E正确。故选CE。（2）[2]是通过作图方法得到合力的理论值，而是通过一个弹簧秤沿AO方向拉橡皮条时，橡皮条伸长到O点，使得一个弹簧秤的拉力与两个弹簧秤的拉力效果相同，测量出的合力，故一定沿AO方向的是。（3）[3]根据平行四边形定则作出两力的合力如图所示AB．由图可知A错误，B正确；故选B。[4]CD．由图可知，，C正确，D错误。故选C。10.小华所在的实验小组利用如图甲所示的实验装置探究牛顿第二定律，打点计时器使用的交流电频率f50Hz，当地的重力加速度为g。(1)实验中，为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，先调节长木板一端滑轮的高度，使细线与长木板平行，接下来还需要进行的一项操作是______。A．将长木板水平放置，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，给打点计时器通电，调节m的大小，使小车在砂和砂桶的牵引下运动，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动B.将长木板的一端垫起适当的高度，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，撤去砂和砂桶，给打点计时器通电，轻推小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动C.将长木板的一端垫起适当的高度，撤去纸带以及砂和砂桶，轻推小车，观察判断小车是否做匀速运动(2)图乙是小华同学在正确操作下获得的一条纸带，其中A、B、C、D、E每两点之间还有4个点没有标出。若s12.02cm，s24.00cm，s36.01cm，则B点的速度为vB______m/s（保留三位有效数字）。(3)在平衡好摩擦力的情况下，探究小车加速度a与小车质量M的关系中，某次实验测得的数据如表所示。根据这些数据在图坐标图中描点并作出a图线______。从a图线求得合外力大小为______N（计算结果保留两位有效数字）。a/ms21.21.10.60.40.3/kg14.03.62.01.41.0【答案】.B.0.301.见解析图.0.30【解析】【分析】【详解】(1)[1]实验中，为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，先调节长木板一端滑轮的高度，使细线与长木板平行，接下来还需要进行的一项操作是平衡摩擦力，故选B。(2)[2]由题意可知两计数点间的时间间隔为t5T0.1s利用匀变速直线运动的推论：B点的瞬时速度vBm/s0.301m/s(3)[3]利用描点法画出图像如下所示[4]由图像可知，a图线过原点，合外力等于图线斜率，大小为F合N0.30N四、计算题（本题共3小题，共48分）11.如图甲所示，轻绳一端系在质量为M15kg的物体上，另一端系在一个质量为m0.2kg套在粗糙竖直杆MN的圆环A上．现用水平力F拉住绳子上的O点，使物体从图中实线位置O缓慢下降到虚线位置,此时，圆环恰好要下滑．已知g=10m/s2，sin=0.8，cos=0.6，求：(1)此时拉力F的大小；(2)设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求杆与环间动摩擦因数．【答案】(1)200N(2)0.76【解析】【详解】(1)物体M在O点分析受力如图所示：物体处于平衡状态,在水平方向：在竖直方向：由上两式解得：(2)系统整体处于平衡状态,在水平方向：在竖直方向：环恰好要滑动，有：f=N由上各式解得：=0.76（或）12.一辆值勤的警车停在公路边，当警员发现从他旁边以10m/s的速度匀速行驶的货车严重超载时，决定前去追赶，经过5.5s后警车发动起来，并以2.5m/s2的加速度做匀加速运动，但警车的行驶速度必须控制在90km/h以内，问：(1)警车在追赶货车的过程中，两车间的最大距离是多少？(2)警车发动后要多长时间才能追上货车？【答案】(1)75m；(2)12s【解析】【详解】(1)警车在追赶货车的过程中，当两车速度相等时，它们间的距离最大，设警车发动后经过t1时间两车的速度相等。则货车的位移为警车的位移为所以两车间的最大距离为(2)v0=90km/h=25m/s当警车刚达到最大速度时，运动时间为此过程中货车的位移为此过程中警车的位移为因为火车的位移大于警车的位移，故此时警车尚未赶上货车且此时两车距离为警车达到最大速度后做匀速运动，设再经过t间追赶上货车，则所以警车发动后要经过t=t2+t=12s才能追上货车。13.如图所示，一弹簧一端固定在倾角为37的光滑固定斜面的底端，另一端拴住质量为m16kg的物体P，Q为一质量为m210kg的物体，弹簧的质量不计，劲度系数k600N/m，系统处于静止状态．现给物体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0.2s时间内，F为变力，0.2s以后F为恒力，sin370.6，cos370.8，g取10m/s2.求：(1)系统处于静止状态时，弹簧的压缩量x0；(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)0.16m(2)m/s2(3)NN【解析】【详解】(1)设开始时弹簧的压缩量为x0对整体受力分析，平行斜面方向有：(m1m2)gsinkx0解得：x00.16m(2)前0.2s时间内F为变力，之后为恒力，则0.2s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x1对物体P，由牛顿第二定律得：kx1m1gsinm1a前0.2s时间内两物体的位移：x0x1at2联立解得：am/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：Fmin(m1m2)aN对Q应用牛顿第二定律得：Fmaxm2gsinm2a解得：Fmaxm2(gsina)N.