福建省龙岩市第一中学2023届高三物理上学期第二次月考试题（PDF版附解析）.pdf

1、2023 届第二次月考试卷第 1 页龙岩一中 2023 届高三第二次月考物理试卷（考试时间：75 分钟满分：100 分）一、单项选择题（本题共 4 小题，每小题 4 分，共 16 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）1一位宇航员在 X 星球上完成自由落体运动实验：让小球从一定的高度自由下落，测得在第 5s 内位移是 18m，则（）A物体在 2s 末的速度是 20m/sB物体在第 5s 内的平均速度是 3.6m/sC物体在前 2s 内的位移是 20mD物体在 5s 内的位移是 50m2如图所示，一倾角为=37的斜面固定在地面上，质量为 1 kg 的滑块以初速度 v0 从斜面底

2、端沿斜面向上滑行，设斜面足够长，已知该滑块与斜面间的动摩擦因数为 0.8，sin 37=0.6，cos 37=0.8，g 取 10 m/s2。取初速度 v0 的方向为正方向，则该滑块所受摩擦力 Ff 随时间变化的图像是（）ABCD3如图，一细绳通过定滑轮，细绳两端分别系有质量分别为2kgm、3kgM的物体。初始时扶住 M使两物体均处于静止，在某时刻松开手，两物体开始运动，细绳足够长，当系统达到稳定时细绳对M 的拉力为（）A20NB24NC25ND30N4用三合板模拟拱形桥来研究汽车通过桥的最高点时对桥的压力。在拱桥上表面事先铺上一层牛仔布以增加摩擦，这样玩具车就可以在桥面上跑起来了。把这套系统

3、放在电子秤上，关于电子秤的示数，下列说法正确的是（）A玩具车静止在拱桥顶端时，电子秤示数小一些B玩具车运动通过拱桥顶端时，电子秤示数大一些C玩具车运动通过拱桥顶端时处于失重状态D玩具车运动通过拱桥顶端时的速度越大（未离开拱桥），则电子秤示数越大二、多项选择题（本题共 4 小题，每小题 6 分，共 24 分。每小题有多项符合题目要求，全部选对的得 6 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分。）5如图，长木板 A 静止在光滑水平面上，质量 m=2kg 物体 B 以水平速度 v0=3m/s 滑上原来静止的长木板 A 的上表面，由于 A、B 间存在摩擦，之后 A、B 速度随时间变化的情况如图乙

4、所示，取 g=10m/s2，则下列说法正确的是（）A长木板 A 获得的动能为 4JB长木板的质量为 4kgC长木板 A 的最小长度为 0.5mDA、B 间的动摩擦因数为 0.26如图所示，电梯质量为 M，地板上放置一质量为 m 的物体，钢索拉着电梯由静止开始向上做匀加速运动，当上升高度为 H 时，速度达到 v，则（）A地板对物体支持力大小为22mvHB该过程所用时间为 2HvC钢索的拉力做的功等于212 MvMgHD合力对电梯 M 做的功等于212 Mv2023 届第二次月考试卷第 2 页7如图，一倾角37 的直角斜面体固定在水平面上，AB 面光滑，AC 面粗糙。一不可伸长的轻绳一端与静止在斜

5、面 AC 上、质量为 M 的物体 Q 相连，另一端跨过光滑定滑轮与 AB 面上的轻弹簧相连，弹簧处于原长，绳与两斜面均平行。现将一质量为 m 的球 P 与弹簧下端相连，并由静止释放，小球在 ab 间运动，当小球运动到 b 点时，物体 Q受到的摩擦力恰好为零。重力加速度 g 取210m/s，物体 Q 始终处于静止状态，sin370.6，cos370.8，则下列判断正确的是（）A 23mM B3mM C小球由静止释放到回到 a 的过程中，物体 Q 受到的摩擦力一直减小D小球在 a 点时 Q 受的摩擦力大小等于 0.8Mg，方向沿斜面向上8如图，弹性绳一端系于 A 点，绕过固定在 B 处的光滑小滑轮

6、，另一端与套在粗糙竖直固定杆 M 处的小球相连，此时 ABM 在同一水平线上，弹性绳原长恰好等于 AB 间距。小球从 M 点由静止释放，弹性绳始终遵循胡克定律，则（）A小球下滑过程中受到的摩擦力大小在不断增加B小球下滑过程中受到的摩擦力大小在不断减小C重力的功率在不断增加D小球做匀加速运动三、填空题：（每空 2 分，共 8 分）9如图所示，轻质弹簧一端固定在墙壁上的 O 点，另一端自由伸长到 A点，所有接触面光滑，固定曲面在 B 处与水平面平滑连接，AB 之间的距离 s=1 m，固定斜面高为 h=0.8m，质量 m=0.2 kg 的小物块从斜面顶端由静止释放，g 取 10 m/s2，物块到达

7、B 点时的速度大小 vB=_m/s，弹簧被压缩到最短时所具有的弹性势能Ep=_J。10如图所示，物体 A 放在某一水平面上，已知物体 A 重 300N，A 与水平面之间的动摩擦因数为=0.5，A、B 均处于静止状态，绳 AC 水平，绳 CD 与水平方向成 37角，CD 绳上的拉力为 50N。sin37=0.6，cos37=0.8。则物体 A 受到的摩擦力大小=N，物体 B 重力大小=N四、实验题：（每空 2 分，共 12 分）11（6 分）甲、乙两位同学相互协作利用如图 a 所示的装置，测量重锤下落过程受到的平均阻力大小，主要实验步骤如下：按照实验设计组装仪器，并使系统处于静止状态，如图 a

8、所示；接通电源，释放重锤：选取纸带中一段清晰的连续的点作为计数点，用刻度尺测量其计数点间的距离，如图 b 示；用天平测出重锤质量200gm。请回答下列问题：（1）已知打点计时器所接电源的频率为 50Hz，打点计时器打 B 点时重锤速度的大小为_m/s（保留三位有效数字）；2023 届第二次月考试卷第 3 页（2）重锤下落的加速度大小为_2m/s（保留三位有效数字）；（3）已知当地重力加速度的大小为29.8m/s，纸带的重力不计，应用牛顿第二定律，测出重锤下落过程受到的平均阻力大小为_N（保留两位有效数字）。12（6 分）2020 年 12 月 8 日，中尼两国联合宣布珠穆朗玛峰的最新高程为 8

9、848.86 米。在此次珠峰高程测量中，采用的一种方法是通过航空重力仪测量重力加速度，从而间接测量海拔高度。我校某兴趣小组受此启发设计了如下实验来测量校区所在地的重力加速度大小。已知sin 530.8、cos530.6、sin370.6、cos370.8，实验步骤如下：a如图 1 所示，选择合适高度的垫块，使长木板的倾角为53；b在长木板上某处自由释放小物块，测量小物块距长木板底端的距离 x 和小物块在长木板上的运动时间 t；c改变释放位置，得到多组 x、t 数据，作出 xtt 图像，据此求得小物块下滑的加速度为24.88m/sd调节垫块，改变长木板的倾角，重复上述步骤。回答下列问题：（1）当

10、长木板的倾角为37时，作出的图像如图 2，则此时小物块下滑的加速度a_2m/s；（保留 3 位小数）（2）依据上述数据，可知我校渝北校区所在地的重力加速度 g _2m/s；（保留 3 位有效数字）（3）某同学认为：xtt 图像中图线与时间轴围成的面积表示小物块在时间 t 内的位移大小。该观点是否正确？()A错误B正确C无法判断五、计算题：（3 小题，共 40 分。要求要有必要的文字说明，没有写过程只给答案的不给分。）13（12 分）某车站使用的水平传输装置示意图如图所示，皮带在电动机的带动下保持2m/sv 的恒定速度向右运动，现将一质量为10kgm 的行李轻放在皮带上，行李和皮带间的动摩擦因数

11、0.2。设皮带足够长，取210m/sg，在行李与皮带发生相对滑动的过程中，分别求出行李与皮带间的摩擦力对行李做的功1W、对皮带做的功2W 以及总功W总。2023 届第二次月考试卷第 4 页14（12 分）如图所示，一长度 L=0.8m 的木板原来静止在水平面上，有一小滑块以某一初速度从木板右端开始水平向左滑行，滑块最后恰好没有脱离木板，木板经历了加速运动和减速运动两个过程，且这两个过程所用的时间相等，已知滑块与木板间的动摩擦因数为10.6，木板与水平面间的动摩擦因数为20.2，取重力加速度 g=10m/s2。求：（1）滑块与木板的质量之比；（2）木板在水平面上运动的总位移15（16 分）一劲度

12、系数为803mgkd的轻弹簧下端固定于倾角为=30的光滑斜面底端，上端连接物块 Q。一轻绳跨过定滑轮与物块 Q 连接，另一端与套在光滑水平直杆的物块 P 连接，定滑轮到水平直杆的距离为 d。初始时在外力作用下，物块 P 在 A 点静止不动，轻绳与水平直杆的夹角也为=30，轻绳中的拉力大小为 T=20mg。已知物块 P的质量为 m1=m，物块 Q 的质量为 m2=20m，不计滑轮大小及摩擦，将物块 P 由静止释放。（1）物块 P 静止时，求弹簧的伸长量 x1；（2）求物块 P 运动到轻绳与直杆间夹角=53的 B 点时速度大小 v1；（3）P 在何位置速度最大？若弹簧弹性势能的表达式2p12Ekx

13、，那么 P 的最大速度为多少？（x 为形变量）2023 届第二次月考试卷第 5 页龙岩一中 2023 届高三第二次月考物理试卷答案1D【详解】A测得在第 5s 内的位移是 18 m，则根据匀变速直线运动时间与位移的关系可知物体第 5s 内的位移满足公式22554115418m22xssgg解得24m/sg 物体做自由落体运动，则物体在 2s 末的速度是24 28m/svgt；B根据题意可知，物体在第 5s 内的平均速度为51818m/s1v；C以选项 A 的分析为基础，根据匀变速直线运动时间与位移的关系可知物体在前 2s 内的位移为222114 28m22sgt；D以选项 A 的分析为基础，根

14、据匀变速直线运动时间与位移的关系可知物体在前 5s 内的位移为222114 550m22sgt 故 D 正确。2B【详解】滑块上升过程中受滑动摩擦力，有 Ff=FN，FN=mgcos 联立，解得 Ff=6.4 N 方向沿斜面向下。当滑块的速度减为零后，由于重力的分力 mgsin=6NFf 所以滑块将静止，滑块受到的摩擦力为静摩擦力，由平衡条件得Ff=mgsin=6 N 方向沿斜面向上。3B【详解】对 M、m，设细绳张力为T，由牛顿第二定律 MgTMaTmgma解得24NT 故选 B。4C【详解】AB玩具车静止在拱桥顶端时对拱桥的压力等于玩具车的重力，当玩具车以一定的速度通过最高点时，由合力提供

15、向心力，根据牛顿第二定律得 mg-FN=m2vR解得 FN=mg-m2vRmg 所以玩具车运动通过拱桥顶端时电子秤示数会小一些；C玩具车运动通过拱桥顶端时，加速度方向向下，处于失重状态；D根据 FN=mg-m2vR可知，玩具车运动通过拱桥顶端时，速度越大（未离开拱桥），则电子秤示数越小，D 错误。故选 C。5BD【详解】AB在 01s 内，B 相对于 A 滑动，以物体 B 的初速度方向为正方向，根据动量守恒定律得 mv0=(mmA)v 由图知 v=1m/s 解得 mA=4kg 所以长木板 A 获得的动能22kAA114 1 J2J22Em v；C在 vt 图像中，图像与时间轴围成的面积表示位移

16、，则在 0 1s 内，B 与 A 的位移之差3 1m1.5m2x 则要使 B 不从 A 上滑下，长木板 A 的最小长度为 1.5m，；DB 在 A 上相对运动时，对 B，根据牛顿第二定律有mBg=mBa 据题图有223 1m/s2m/s1vat解得=0.2D 正确。故选 BD。6BD【详解】A电梯由静止开始向上做加速运动，设加速度的大小为 a，由速度和位移的关系式有22vaH根据牛顿第二定律有N Fmgma 则地板对物体的支持力为22NmvFmgmamgH；B该过程所用时间2vHtav；C对整体有()()FMm gMm a所以钢索的拉力为()()FMm gMm a钢索的拉力做的功等于221()

17、()()()2WFHMm gHMm aHMm gHMm v；D根据动能定理可得，合力对电梯做的功等于电梯的动能的变化量，即为212 Mv，D 正确。故选 BD。7AD【详解】AB根据题意，小球在 ab 间做简谐运动，在 a 点对小球分析可知，小球的回复力为sin37Fmg当小球运动到b 点时，设此时弹簧的弹力为TF，根据对称性，对小球分析有Tsin37sin37Fmgmg 对物体Q，根据平衡条件有Tsin53FMg 联立解得 23Mm；C根据题意，对物块分析，开始时，根据平衡条件有sin53fMg 当小球运动起来后，有Tsin 53FfMg则小球由静止释放到回到 a 的过程中，弹簧弹力先增大后

18、减小，物块受到的静摩擦力先减小后增大，D据 Q 受力平衡条件，小球在 a 点时 Q 受的摩擦力大小等于 0,8Mg,，方向沿斜面向上2023 届第二次月考试卷第 6 页8BD【详解】设小球质量为 m，球与杆间的动摩擦因数，向下运动到某位置 Q 时，如图所示，设 BQ=x，BM=x0，小球在 M 点时弹性绳的弹力 kx0；在任意位置 Q 时，弹性绳的弹力为 kx；设 BQ 与竖直方向的夹角为，弹力在水平方向的分量为 Fx =kx sin=kx 0 是恒量，小球受到的摩擦力0fxFFkx是恒量，小球合力始终不变，故做匀加速运动。9（每空 2 分，共 4 分）41.610（每空 2 分，共 4 分）

19、40N；30N【详解】(1)以结点 C 为研究对象，受力情况如图所示A 物体处于静止，在水平方向受到的摩擦力 f 大小与绳 AC 拉力大小相等，即21cos3750 0.840NfFF(2)因为处于静止状态150NF 在 y 轴上，BC 绳的拉力31sin3730NFF B 物体处于静止B330NGF11（每空 2 分，共 6 分）3.425.750.81【详解】（1）根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段时间的平均速度，打点计时器打 B 点时重锤速度的大小为2(6.736.96)10m/s3.42m/s22 0.02ACBxvT（2）由纸带数据可知相邻位移差为6.736.506.966.73

20、7.427.190.23cmx 重锤下落的加速度大小为222220.23 10m/s5.75m/s0.02xaT（3）设重锤下落过程受到的平均阻力大小为 f，根据牛顿第二定律可得 mgfma解得0.2(9.85.75)N0.81Nfmgma12（每空 2 分，共 6 分）1.9589.75A【详解】（1）小物块在斜面上做匀加速直线运动有212xat变形为12xatt 故 xtt 图像的斜率2ak 由图 2 可知221.958 m/s0.979m/s2k 故此时的加速度221.958m/sak（2）长木板倾角为53时，有1sin53cos53mgmgma 214.8s8m/a 长木板倾角为37时

21、，有2sin37cos37mgmgma 221.958m/sa 联立可解得29.75m/sg（3）设经过t 时间，小物块的位移为 x，此过程的平均速度为xvtxtt 图像中图线与时间轴围成的面积为111222xStvtxt可知 xtt 图像中图线与时间轴围成的面积不等于小物块在时间t 内的位移大小。故选 A。13（12 分）设行李放在皮带上与皮带发生相对滑动过程中受到向右的滑动摩擦力大小为 F，则 Fmg（1 分）取向右为正方向，对行李有 Fma（1 分）vat（1 分）行李与皮带发生相对滑动的过程中，设行李相对地面的位移为1s，则2112sat（1 分）2023 届第二次月考试卷第 7 页设

22、皮带相对地面的位移为2s，则2svt（1 分）则摩擦力对行李做的功11WFs（1 分）联立以上格式并代入数据解得120JW（2 分）由牛顿第三定律可知，皮带受到的摩擦力方向向左，大小为 FF（1 分）则摩擦力对皮带做的功22 cos180WF s（1 分）代入数据解得240JW 总功为1220JWWW 总（2 分）14（12 分）（1）设滑块和木板质量分别为 m1、m2，木板加速运动过程加速度大小为 a1，有 1m1g-2（m1+m2）g=m2a1（2 分）木板匀减运动过程的加速度大小为 a2，这一过程滑块和木板保持相对静止，有2（m1+m2）g=(m1+m2）a2（2 分）两个过程时间相等，

23、有 a1t=a2t 代入数据解得滑块与木板的质量之比121mm（2 分）（2）滑块与木板发生相对运动过程，经时间 t 滑块与木板的速度相等，有1m1g=m1av=v0 at012xvv t木板匀加速过程，有 v=a1t，112xvt（3 分）木板匀减速过程，有212xvt木板长度 L 满足1Lxx木板在水平面上运动的总位移12mxxx代入数据解得mx 0.4m（3 分）15（16 分）（1）P 静止时，Q 也静止处于平衡，对 Q 有2 sin0m gFT 1Fkx（2 分）联立代入数据得138xd（1 分）（2）A 到 B 运动过程中，Q 下降的距离为Q3sin 30sin 534ddxd（2

24、 分）所以弹簧由伸长38 d变成被压缩38 d，（1 分）故 P 在 A 点和 P 在 B 点，弹簧弹性势能 Ep 相同。P 从 A 到 B，由机械能守恒222Q1 P2Q11sin22m gxam vm v（2 分）又在 B 点时有 vQ=vPcos=0.6vP（1 分）联立代入数值可得物块 P 运动到 B 点时的速度大小17541vgd（1 分）（3）由题意可知随着 Q 下降重力势能减小，P 速度增大，当 P 到达轮的正下方 C 点时绳子此时竖直，该竖直方向上速度为 0，即物块 Q 速度为 0，所以此时 P 速度最大设为Cv，对 P 从 A 点到达轮正下方 C 点过程中，设 Q 此过程中沿斜面位移为 x2，有2sindxdd（1 分）所以此时弹簧被压缩，设压缩量为 x，有3588xddd（1 分）对此过程由机械能守恒，得2221221111sin222Ckxm gxk xm v（2 分）代入数值，解得403Cvgd（2 分）