2022-2023學年重慶市二0三中學高三上學期第一次月考物理試題（解析版）

二〇三中學2022-23上期高三第二次質(zhì)量檢測物理試題考試范圍：必修1+必修2+熱學+機械振動；考試時間：75分鐘；總分：100分第I卷（選擇題）一、單選題（本大題共6小題，只有一個正確選項，共30分）1.許多科學家對物理學的發(fā)展做出了巨大貢獻，也創(chuàng)造了許多物理學方法，如理想實驗法、控制變量法、極限思想法、類比法等。以下關(guān)于物理學史和物理學方法敘述正確的是（）A.在不需要考慮物體本身的形狀和大小時，用質(zhì)點來代替物體的方法叫假設法B.在推導勻變速直線運動位移公式時，把整個運動過程劃分成很多小段，每一小段近似看成勻速直線運動，然后把各小段的位移相加之和代表物體整個運動過程的位移，這里采用了微元累積法C.在探究自由落體運動規(guī)律實驗中，伽利略把斜面實驗的結(jié)果推廣到豎直情況，這種方法被稱為“放大法”D.卡文迪許在研究萬有引力時，利用控制變量思想，將微小的萬有引力轉(zhuǎn)變成可測量的角度變化【答案】B【解析】【詳解】A．在不需要考慮物體本身形狀和大小時，用質(zhì)點來代替物體的方法叫理想模型法，故A錯誤。B．在推導勻變速直線運動位移公式時，把整個運動過程劃分成很多小段，每一小段近似看成勻速直線運動，然后把各小段的位移相加之和代表物體整個運動過程的位移，每一個小段可以看成一個“微元”，各小段的位移相加即“累積”，所以這里采用了微元累積法，故B正確；C．在探究自由落體運動規(guī)律實驗中，伽利略把斜面實驗的結(jié)果推廣到豎直情況，這種方法被稱為合理外推法，故C錯誤。D．卡文迪許在研究萬有引力時，將微小的萬有引力轉(zhuǎn)變成可測量的角度變化，利用的是放大法，故D錯誤。故選B。2.如圖所示，一根粗糙的水平橫桿上套有A、B兩個輕環(huán)，系在兩環(huán)上的等長細繩拴住的書本處于靜止狀態(tài)，現(xiàn)將兩環(huán)距離變小后書本仍處于靜止狀態(tài)，則A.桿對A環(huán)的支持力變大 B.B環(huán)對桿的摩擦力變小C.桿對A環(huán)的力不變 D.與B環(huán)相連的細繩對書本的拉力變大【答案】B【解析】【詳解】A．對兩環(huán)和書本的整體受力分析，豎直方向：2N=mg，可知將兩環(huán)距離變小后桿對A環(huán)的支持力不變，選項A錯誤；BD．對圓環(huán)B受力分析可知，f=Tcosθ；對書本：2Tsinθ=mg，解得（其中的θ是繩與桿之間的夾角），則當兩環(huán)距離變小后，θ變大，則f減小，與B環(huán)相連的細繩對書本的拉力T變小，選項B正確，D錯誤；C．同理，桿對A環(huán)的摩擦力減小，桿對A環(huán)的支持力不變，則桿對A環(huán)的力減小，選項C錯誤．3.一質(zhì)量為2.0×103kg的汽車在水平公路上行駛，路面對輪胎的徑向最大靜摩擦力為1.4×104N，當汽車經(jīng)過半徑為80m的彎道時，下列判斷正確的是（）A.汽車轉(zhuǎn)彎時所受的力有重力、彈力、摩擦力和離心力B.汽車轉(zhuǎn)彎的速度為20m/s時所需的向心力為1.4×104NC.汽車轉(zhuǎn)彎的速度為20m/s時汽車會發(fā)生側(cè)滑D.汽車能安全轉(zhuǎn)彎的向心加速度不超過7.0m/s2【答案】D【解析】【詳解】A．汽車轉(zhuǎn)彎時受重力、支持力和地面的摩擦力，故A錯誤；B．當汽車轉(zhuǎn)彎速度為20m/s時，所需的向心力為故B錯誤；C．由于轉(zhuǎn)彎速度為20m/s時所需向心力說明地面對輪胎的靜摩擦力足以提供向心力，汽車不會側(cè)滑，故C錯誤；D．當最大靜摩擦力提供向心力時，有解得故D正確故選D。4.如圖為航展中某一特技飛機的飛行軌跡，可見該飛機先俯沖再抬升，在空中畫出了一個圓形軌跡，飛機飛行軌跡半徑約為200米，速度約為300km/h。則（）A.若飛機做的是勻速圓周運動，則在最高點和最低點速度相同B.圖中飛機飛行時受到重力、空氣作用力和向心力的作用C.圖中飛機經(jīng)過最低點時駕駛員對座椅的壓力小于在最高點時對座椅的壓力D.圖中飛機經(jīng)過最低點時，座椅對駕駛員的支持力約為其重力的4.5倍【答案】D【解析】【詳解】A．若飛機做的是勻速圓周運動，則在最高點和最低點速度大小相同，方向不同，故A錯誤；B．向心力是物體實際受到的力提供的一種效果力，故B錯誤；C．根據(jù)牛頓第二三定律，最低點時駕駛員對座椅的壓力大小等于駕駛員受到座椅的支持力，則，解得，飛機經(jīng)過最低點時駕駛員對座椅的壓力大于在最高點時對座椅的壓力，故C錯誤；D．根據(jù)題中數(shù)據(jù)，解得故D正確。故選D。5.太陽系中的八大行星，按照到太陽的平均距離由近到遠的順序排列，依次是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。設行星繞太陽的運動是勻速圓周運動，金星自身的半徑是火星的n倍，質(zhì)量為火星的k倍。不考慮行星自轉(zhuǎn)的影響，則下列說法中正確的是（）A.金星繞太陽運動的加速度是火星的倍B.金星繞太陽運動的周期是火星的倍C.金星表面的重力加速度是火星的倍D.金星的“第一宇宙速度”是火星的倍【答案】D【解析】【詳解】A．設行星繞太陽做勻速圓周運動的軌跡半徑為r，根據(jù)萬有引力提供向心力有可得，行星繞太陽運動的向心加速度為金星自身的半徑R是火星的n倍，但金星繞太陽運動的軌跡半徑r不等于火星繞太陽運動軌跡半徑的n倍，故A錯誤；B．行星繞太陽做勻速圓周運動，根據(jù)萬有引力提供向心力有可得，行星繞太陽運動的周期為可知，金星繞太陽運動的周期不是火星的倍，故B錯誤；C．不考慮行星自轉(zhuǎn)的影響，則在行星表面萬有引力等于重力，即有可得，行星表面的重力加速度為由于金星自身的半徑是火星的n倍，質(zhì)量為火星的k倍，則金星表面的重力加速度是火星的倍，故C錯誤；D．在行星表面，繞行星做勻速圓周運動的衛(wèi)星軌跡半徑約等于行星半徑R，根據(jù)萬有引力提供向心力有可得，行星的“第一宇宙速度”為由于金星自身的半徑是火星的n倍，質(zhì)量為火星的k倍，則金星的“第一宇宙速度”是火星的倍，故D正確。故選D。6.如圖所示，繃緊的水平傳送帶始終以恒定速率運行。初速度大小為的小物塊從與傳送帶等高的光滑水平地面上的A處滑上傳送帶。若從小物塊滑上傳送帶開始計時，小物塊在傳送帶上運動的圖像（以地面為參考系）如圖乙所示。已知＞，則（）A.時刻，小物塊離A處的距離達到最大B.時刻，小物塊相對傳送帶滑動的距離達到最大C.0~時間內(nèi)，小物塊受到的摩擦力方向先向右后向左D.0~時間內(nèi)，小物塊始終受到大小不變的摩擦力作用【答案】D【解析】【詳解】A．根據(jù)圖像的面積表示位移可知，時刻，小物塊離A處的距離達到最大，故A錯誤；B．由圖可知，0~時間內(nèi)，小物塊向左減速，時刻速度減為零后，~時間內(nèi)，又開始向右加速，時刻與傳送帶共速，此后與傳送帶一起勻速回到A處，則時刻，小物塊相對傳送帶滑動的距離達到最大，故B錯誤；CD．由圖像的斜率表示加速度可知，0~時間內(nèi)，小物塊的加速度大小方向都不變，對小物塊受力分析，由牛頓第二定律可知，0~時間內(nèi)，小物塊始終受到大小方向都不變的摩擦力作用，故C錯誤，D正確。故選D。二、多選題（本大題共4小題，有多個正確選項，錯選0分，漏選得3分，共20分）7.從傾角為θ的斜面上A、B位置分別以水平速度v1、v2平拋兩個小球，兩個小球恰好都落在斜面上C點，如圖所示。已知v1=2v2，則下列說法正確的是（）A.兩小球在空中運動時間之比為2：1B.兩小球水平位移之比2：1C.兩小球落到C點時的速度大小之比為4：1D.兩球落到C點時速度方向相同【答案】AD【解析】【詳解】A．小球從斜面拋出最后落到斜面上，有解得故A正確；B．水平位移之比為故B錯誤；CD．設速度方向與水平方向的夾角為α，則由此可知，兩小球落到斜面上的速度方向相同，此時速度大小為所以速度大小之比為故C錯誤；D正確。故選AD。8.如圖所示為一列簡諧橫波在某時刻的波形圖，P是平衡位置為處的質(zhì)點，Q是平衡位置為處的質(zhì)點，若質(zhì)點Q相繼出現(xiàn)兩個波峰的時間間隔為4s，則下列說法正確的是（）A.該波的傳播速度B.從圖示計時，若P質(zhì)點比Q先到達波峰，則波的傳播方向沿x軸正向C.P、Q兩質(zhì)點的振動方向總是相反D.若波沿x軸負向傳播，從圖示計時，至少再經(jīng)過，P、Q兩質(zhì)點的位移才能相同【答案】AD【解析】【詳解】A．該波周期等于質(zhì)點Q相繼出現(xiàn)兩個波峰的時間間隔由圖知波所以波速為A正確；B．從圖示時刻開始計時，若P質(zhì)點比Q先到達波峰，說明此時質(zhì)點P正向上運動，波的傳播方向沿x軸負向，B錯誤；C．由圖可知，P與Q之間的距離不等于半個波長，所以P與Q兩個質(zhì)點振動的方向不總是相反，C錯誤；D．若波沿x軸負向傳播，在Q點右側(cè)相距3m，位移相同的兩質(zhì)點的振動形式分別傳播到P、Q時，P、Q的位移相同。距離Q點最近的分別是、，即當處質(zhì)點的振動形式傳播到Q點時，處質(zhì)點的振動形式剛好傳播到P點，此時P、Q兩質(zhì)點的位移第一次相同，用時D正確。故選AD。9.質(zhì)量分別為2m和m的A、B兩個物體，分別在水平恒力F1和F2的作用下，沿水平面運動，運動一段時間后，撤去F1、F2，只在摩擦力作用下減速到停止。其v—t圖像如圖所示，則下列說法正確的是（）A.和大小相等B.和對A、B做功之比為1：1C.0－時間內(nèi)，和的平均功率之比為1：6D.減速過程中摩擦力對A、B做功之比為2：1【答案】BD【解析】【詳解】A．由牛頓第二定律結(jié)合v—t圖像知，A、B兩個物體受到的摩擦力大小分別為在水平恒力F1和F2的作用下有解得兩個拉力大小不等，A錯誤；B．和對A、B做功分別為和對A、B做功之比為1：1，B正確；C．0－時刻和的平均功率分別為0－時刻和的平均功率之比為4：1，C錯誤；D．由動能定理，減速過程中摩擦力對A、B做功的絕對值等于A、B動能的減少量，即減速過程中摩擦力對A、B做功之比等于質(zhì)量之比，為2：1，D正確。故選BD。10.如圖所示，一個半徑和質(zhì)量不計的定滑輪O固定在天花板上，物塊B和A通過輕彈簧栓接在一起，豎直放置在水平地面上保持靜止后，再用不可伸長的輕繩繞過滑輪連接物塊A和C，物塊C穿在豎直固定的細桿上，OA豎直，OC間距l(xiāng)=3m且水平，此時A、C間輕繩剛好拉直而無作用力．已知物塊A、B、C質(zhì)量均力2kg．不計一切阻力和摩擦，g取10m/s2．現(xiàn)將物塊C由靜止釋放，下滑h=4m時物塊B剛好被提起，下列說法正確的是A.彈簧的勁度系數(shù)為20N/mB.此過程中繩子對物塊A做的功為60JC.此時物塊A速度的大小為D.繩子對物塊C做功的大小等于物塊A動能的增加量【答案】AC【解析】【詳解】A．初始時彈簧處于壓縮狀態(tài)，彈力等于A的重力．B剛好被提起時，彈簧處于伸長狀態(tài)，彈簧的彈力等于B的重力．由幾何關(guān)系得，彈簧共伸長了2m．物塊B剛好被提起時彈簧的的形變量為：解得彈簧的勁度系數(shù)為：故A正確．BC．物塊C沿桿下滑的速度分解在沿繩子的方向和垂直的方向，當物塊B剛好被提起時：B的速度為零，彈簧由壓縮變?yōu)樯扉L，形變量不變，儲存的彈性勢能始末兩個狀態(tài)相等，由整個系統(tǒng)動能定理得：解得：所以C正確．對于A物體，由動能定理得：解得：故B錯誤．D．對C由動能定理得：解得繩子對C做的功為：物塊A動能的增加量:所以繩子對物塊C做功的大小不等于物塊A動能的增加量．故D錯誤．第II卷（非選擇題）三、實驗題（本大題共2小題，共14分）11.某物理研究小組利用如圖所示的裝置驗證機械能守恒定律．在鐵架臺上安裝有一電磁鐵（固定不動）和一光電門（可上下移動），電磁鐵通電后將鋼球吸住，然后斷電，鋼球自由下落，并通過光電門，計時裝置可測出鋼球通過光電門的時間，用測量工具測量出鋼球的直徑。（1）多次改變光電門的位置，測量出光電門到電磁鐵下端O的距離為h（），并計算出鋼球經(jīng)過光電門時的速度v。若空氣阻力可以忽略不計，則如圖所示的圖像正確的是________（填選項字母）；（2）鋼球通過光電門的平均速度________（選填“大于”或“小于”）鋼球球心通過光電門的瞬時速度；（3）從實驗結(jié)果中發(fā)現(xiàn)________（選填“稍大于”“稍小于”或“等于”），試分析可能的原因：________?！敬鸢浮竣?B②.小于③.稍大于④.空氣阻力的影響或高度測量中忽略了鋼球的尺度等【解析】【詳解】（1）[1]利用鋼球通過光電門的平均速度來代替瞬時速度，故根據(jù)機械能守恒的表達式有則圖像應該是一條過原點的傾斜直線，故B正確；（2）[2]鋼球通過光電門的平均速度等于這個過程中中間時刻的瞬時速度，鋼球球心通過光電門的瞬時速度為中間位移處的瞬時速度，根據(jù)勻變速直線運動的規(guī)律，可知鋼球通過光電門的平均速度小于鋼球球心通過光電門的瞬時速度；（3）[3][4]從實驗結(jié)果中發(fā)現(xiàn)稍大于，原因是空氣阻力的影響或高度測量中忽略了鋼球的尺度等。12.圖甲為“探究加速度與物體受力、質(zhì)量之間的關(guān)系”的實驗裝置示意圖。砂和砂桶的總質(zhì)量為m，小車和砝碼的總質(zhì)量為M.實驗中用砂和砂桶總重力的大小作為細線對小車拉力的大小。（1）實驗中，為了使細線對小車的拉力等于小車和砝碼所受的合外力，先調(diào)節(jié)長木板一端滑輪的高度，使細線與長木板平行。接下來需要進行的一項操作是________。A．將長木板水平放置，讓小車連著已經(jīng)穿過打點計時器的紙帶，給打點計時器通電，調(diào)節(jié)砂和砂桶總質(zhì)量的大小，使小車在細線的牽引下運動，從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運動B．將長木板的一端墊起適當?shù)母叨?，讓小車連著已經(jīng)穿過打點計時器的紙帶，撤去砂和砂桶，給打點計時器通電，輕推小車，從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運動C．將長木板的一端墊起適當?shù)母叨?，撤去紙帶以及砂和砂桶，輕推小車，觀察判斷小車是否做勻速運動（2）實驗中要進行質(zhì)量m和M的選取，以下最合理的一組是（）A．M＝20g，m＝10g、15g、20g、25g、30g、35gB．M＝200g，m＝20g、40g、60g、80g、100g、120gC．M＝400g，m＝10g、15g、20g、25g、30g、35gD．M＝400g，m＝20g、40g、60g、80g、100g、120g（3）圖乙是實驗中得到的一條紙帶，A、B、C、D、E、F、G為7個相鄰的計數(shù)點，相鄰的兩個計數(shù)點之間還有四個點未畫出。測出相鄰的計數(shù)點之間的距離分別為xAB＝4.22cm、xBC＝4.65cm、xCD＝5.08cm、xDE＝5.49cm、xEF＝5.91cm、xFG＝6.34cm.已知打點計時器的工作頻率為50Hz，則小車的加速度a＝________m/s2（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）?！敬鸢浮竣?B②.C③.0.42【解析】【詳解】（1）[1]為了使細線對小車拉力等于小車和砝碼所受的合外力，要保證細線與長木板平行，還需要平衡摩擦力，平衡摩擦力時要撤去砂和砂桶并利用打出的紙帶判斷小車是否做勻速運動。故選B。（2）[2]實際上，平衡摩擦力后，有mg－T＝ma，T＝Ma則mg＝（M＋m）a解得只有當M?m時，才可以將砂和砂桶的總重力大小mg看作小車與砝碼受到的合外力大小Ma，因此應選擇最小的一組。故選C。（3）[3]相鄰的兩個計數(shù)點之間還有四個點未畫出，則相鄰的計數(shù)點之間的時間間隔為T＝5×0.02s＝0.1s利用逐差法可得加速度代入數(shù)據(jù)得a＝0.42m/s2四、解答題（本大題共3小題，共36分）13.如圖所示，在一橫截面積為S的豎直玻璃管內(nèi)封閉著A、B兩部分理想氣體，中間用水銀柱隔開，玻璃管導熱且粗細均勻。玻璃管豎直靜止時，A部分氣柱長度為3L，壓強為p0，B部分氣柱長度為5L，水銀柱產(chǎn)生的壓強為，已知大氣壓強為p0，環(huán)境溫度保持不變。求：（1）若將玻璃管沿豎直面緩慢轉(zhuǎn)過，待穩(wěn)定后，氣體A的壓強；（2）若將玻璃管沿豎直面緩慢轉(zhuǎn)過，待穩(wěn)定后，氣體A的壓強；（3）若在該豎直玻璃管裝有氣體A的頂端開一小孔，再緩慢加熱氣體B，當氣體B從外界吸收的熱量為Q時，水銀柱剛好上升L，該過程中氣體B內(nèi)能的增加量?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）轉(zhuǎn)動前B部分氣體的壓強為設轉(zhuǎn)動后B部分氣體的長度為，則A部分氣體長度為l設B部分氣體壓強為，A部分氣體壓強為由玻意耳定律可得，對A部分氣體有對B部分氣體有解得（2）轉(zhuǎn)動前B部分氣體的壓強為設轉(zhuǎn)動后B部分氣體的長度為，則A部分氣體長度為設B部分氣體壓強為，A部分氣體壓強為由玻意耳定律可得，對A部分氣體有對B部分氣體有解得（3）根據(jù)題意得，在玻璃管裝有氣體A的頂端開一小孔，再緩慢加熱氣體B，水銀柱上升，這一過程中B部分氣體為等壓變化，壓強恒為氣體對外界做功為根據(jù)熱力學第一定律，可得該過程氣體B內(nèi)能增量為14.如圖所示，將小砝碼置于桌面上的薄紙板上，用水平向右的拉力將紙板迅速抽出，砝碼移動很小，幾乎觀察不到，這就是大家熟悉的慣性演示實驗。若砝碼和紙板的質(zhì)量分別為和，各接觸面間的動摩擦因數(shù)均為。重力加速度為。（1）當紙板相對砝碼運動時，求紙板所受摩擦力大?。唬?）要使紙板相對砝碼運動，求所需拉力的大??；（3）本實驗中，，，，砝碼與紙板左端的距離，取。若F=30N，砝碼最終相對桌面移動的距離有多長？【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）當紙板相對砝碼運動時，則砝碼和桌面對紙板摩擦力都是滑動摩擦力，砝碼對紙板的摩擦力為桌面對紙板的摩擦力為故紙板所受摩擦力為（2）設砝碼的加速度為，紙板的加速度為，則根據(jù)牛頓第二定律有要使紙板相對砝碼運動，則需