1、山东省泰安市新泰市第一中学2021届高三物理上学期第一次月考试题（含解析）考试范围：相互作用，牛顿运动定律，曲线运动，万有引力与航天；考试时间：90分钟； ；审核人：物理组。 2020.9。30注意事项：1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2.请将答案正确填写在答题卡上第I卷（选择题 48分）一、单选题（有8个小题，每小题4分，共32分。）1. 2020年4月24日，在“中国航天日”启动仪式上，备受关注的中国首次火星探测任务名称、任务标识正式公布。中国首次火星探测任务被命名为“天问一号”，任务标识如图所示。根据计划，我国将在2020年实施首次火星探测任务，目标是通过一次发射任务，实现火
2、星环绕和着陆巡视。设发射火星探测器的速度为，地球的第一、第二、第三宇宙速度分别为、，则下列关系式正确的是（）A. B. C. D. 【答案】C【解析】【详解】探测器要想飞出地球的引力到达火星，则其速度必须要大于第二宇宙速度；但是火星仍属于太阳系，则探测器的速度不能大于第三宇宙速度，即。故选C。2. 如图所示，物体叠放在物体上，置于水平地面上，水平力作用于，使一起匀速向右运动，各接触面间摩擦力的情况是（ ）A. 对有向左的摩擦力B. 对有向右的摩擦力C. 物体受到三个摩擦力作用D. 对地面有向右的摩擦力【答案】D【解析】【详解】三个物体都做匀速直线运动所受合外力均为零.以为研究对象， 水平方向受
3、到向右的拉力作用，根据平衡条件可知，对有向左的静摩擦力作用，根据牛顿第三定律可知，对有向右的静摩擦力作用，故错误；对没有摩擦力作用，否则受力不平衡，不可能匀速直线运动，则对也没有摩擦力作用，故错误；以整体为研究对象，由平衡条件可知，地面对有向左的滑动摩擦力作用，则对地面有向右的滑动摩擦力作用，故受到两个摩擦力作用，故错误，正确.3. 如图所示，电梯与水平地面成角，一人站在电梯上，电梯从静止沿斜面开始匀加速上升，到达一定速度后再匀速上升若以N表示水平梯板对人的支持力，G为人受到的重力，f为电梯对人的静摩擦力，则下列结论正确的是A. 加速过程中，N=GB. 加速过程中，人受到的支持力大于人对电梯的
4、压力C. 匀速过程中，f0，N、G都做功D. 匀速过程中，摩擦力方向水平向右【答案】C【解析】【详解】A、加速过程中，人的加速度斜向上，将加速度分解到水平和竖直方向得： ax=acos，方向水平向右；ay=asin，方向竖直向上，所以支持力大于人的重力，故A错误；B、根据牛顿第三定律可知人受到的支持力等于人对电梯的压力，故B错误；CD、匀速过程中，人受力平衡，水平方向不受摩擦力，但在竖直方向上有位移，所以重力做负功，支持力做正功，故D错误，C正确；故选C【点睛】解决本题时可以把加速度进行分解，结合牛顿第二定律求解各力，明确在理的方向上通过的位移即可4. 如图所示，小球从高处下落到正下方竖直放置
5、的轻弹簧上，那么小球从接触弹簧开始到将弹簧压缩到最短的过程中（弹簧一直保持竖直），下列说法中正确的是（ ）A. 小球受到的弹力先增大后减小B. 小球的速度一直在减小C. 小球的加速度先减小后增大D. 小球一直处于失重状态【答案】C【解析】【详解】A弹簧的压缩量不断变大，故弹簧的弹力不断变大，故A错误；BCD小球开始下落时，只受重力作用做加速运动，当和弹簧接触时，受到弹簧弹力作用，开始时弹簧压缩量小，因此重力大于弹力，此时：mg-kx=ma随着弹簧压缩量的增加，弹力增大，加速度减小，但是物体仍加速运动，当mg=kx时，速度最大，然后弹簧继续被压缩，当mg=kx时，加速度等于零，速度最大，物体继续
6、向下运动，弹簧继续被压缩，弹力大于重力，物体开始减速运动，所以整个过程中物体先加速后减速运动，加速度先减小后增大，小球先处于失重状态后处于超重状态，故BD错误，C正确故选C【点睛】下落过程中正确对小球进行受力分析，然后根据牛顿第二定律即可判断其加速度的变化情况，然后进一步判断速度变化情况5. 如图所示，有一长度为的轻质细杆，A端有一质量为的小球，小球以O点为圆心在竖直平面内做圆周运动，通过最高点时小球的速度是，g取，则杆对球的作用力为（）A. 的支持力B. 的拉力C. 的支持力D. 的拉力【答案】A【解析】【详解】规定竖直向下为正方向，设在最高点杆对小球的作用力为，根据牛顿第二定律有代入数据解
7、得负号代表与规定的正方向相反，说明在最高点杆对小球的作用力方向竖直向上，具体表现为杆对球的支持力，所以杆对球的作用力表现为的支持力。故选A。6. 如图所示，“跳一跳”游戏需要操作者控制棋子离开平台时的速度，使其能跳到旁边等高平台上。棋子在某次跳跃过程中的轨迹为抛物线，经最高点时速度为v0，此时离平台的高度为h。棋子质量为m，空气阻力不计，重力加速度为g。则此跳跃过程（ ）A. 所用时间B. 水平位移大小C. 初速度的竖直分量大小为D. 初速度大小为【答案】B【解析】【详解】A竖直方向由可得，该斜抛运动等效为两个完全相同的平抛运动，时间是2倍，故A错误；B水平位移故B正确；C初速度的竖直分量大小
8、为故C错误；D根据速度的合成得，初速度大小为故D错误。故选B。7. 如图为一压路机的示意图，其大轮半径是小轮半径的1.5倍A、B分别为大轮和小轮边缘上的点在压路机前进时（）A. A、B两点的线速度之比为：2：3B. A、B两点的线速度之比为：3：2C. A、B两点的角速度之比为：3：2D. A、B两点的向心加速度之比为：2：3【答案】D【解析】【详解】AB、压路机前进时，其轮子边缘上的点参与两个分运动，即绕轴心的转动和随着车的运动；与地面接触点速度为零，故、两点圆周运动的线速度大小都等于汽车前进的速度大小，故、两点的线速度之比，故选项A、B错误；CD、两点的线速度之比，根据公式可知，线速度相等
9、时角速度与半径成反比，故、两点的角速度之比，由可知，、两点的向心加速度之比，故选项D正确，C错误8. a、b两物体的质量分别为m1、m2，由轻质弹簧相连当用大小为F的恒力沿水平方向拉着 a，使a、b一起沿光滑水平桌面做匀加速直线运动时，弹簧伸长量为x1;当用恒力F竖直向上拉着 a，使a、b一起向上做匀加速直线运动时，弹簧伸长量为x2 ；当用恒力F倾斜向上向上拉着 a，使a、b一起沿粗糙斜面向上做匀加速直线运动时，弹簧伸长量为x3，如图所示则（ ）A. x1= x2= x3B. x1 x3= x2C. 若m1m2，则 x1x3= x2D. 若m1m2，则 x1x3= x2【答案】A【解析】【详解
10、】通过整体法求出加速度，再利用隔离法求出弹簧的弹力，从而求出弹簧的伸长量对右图，运用整体法，由牛顿第二定律得整体的加速度为： ；对b物体有：T1=m2a1；得；对中间图： 运用整体法，由牛顿第二定律得，整体的加速度为：；对b物体有：T2-m2g=m2a2得：；对左图，整体的加速度： ，对物体b： ，解得；则T1=T2=T3，根据胡克定律可知，x1= x2= x3，故A正确，BCD错误故选A【点睛】本题考查了牛顿第二定律和胡克定律的基本运用，掌握整体法和隔离法的灵活运用解答此题注意应用整体与隔离法，一般在用隔离法时优先从受力最少的物体开始分析，如果不能得出答案再分析其他物体二、多选题（有4个小题
11、，每小题4分，共16分。选对得4分，漏选得2分，错选得0分。）9. 发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道3，轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点。则在卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是（）A. 卫星在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度。B. 卫星在轨道2上经过Q点时的速度大于它在轨道1上经过Q点时的速度C. 卫星在轨道2上经过Q点时的速度小于它在轨道2上经过P点时的速度D. 卫星在轨道1上经过Q点时的加速度等于它在轨道2上经过Q点时的加速度【答案】ABD【解析】【详解】A根据环绕规律“
12、高空低速长周期”可知卫星在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度，故A正确；B卫星在轨道1上经过Q点时，提供的向心力等于需要的向心力，速度增大后沿轨道2做离心运动，故卫星在轨道2上经过Q点时的速度大于它在轨道1上经过Q点时的速度，故B正确；C卫星在轨道2上运动时机械能守恒，经过Q点时重力势能小，Q点的动能大于它在轨道2上经过P点时的动能，说明卫星在轨道2上经过Q点时的速度大于它经过P点时的速度，故C错误；D由牛顿第二定律可知解得分析该式可知只要相同，向心加速大小相同，说明卫星在轨道1上经过Q点时的加速度等于它在轨道2上经过Q点时的加速度，故D正确。故选ABD。10. 关于误差和有效数字，下列说
13、法正确的是（）A. 测出一个物体长为123.6cm，采用的测量工具的最小刻度是厘米B. 0.92与0.920含义是不一样的C. 多测几次求平均值可减小系统误差D. 0.082是三位有效数字，103.6cm是四位有效数字【答案】AB【解析】【详解】A一个物体长为123.6 cm，最后的一位：0.6cm是估读的，所以采用的测量工具的最小刻度是厘米，A正确；B0.92是两位有效数字，而0.920是三位有效数字，它们的含义是不同的，故B正确；C求多次测量的平均值是减小误差有效的方法之一，可以减小偶然误差，不能减小系统误差，C错误；D有效数字是从第一个不为0的数字开始的，0.082是两位有效数字，D错误
14、。故选AB。11. 如图所示，在O点悬挂一个小球，玩具汽车拉着轻绳在粗糙的水平面上缓慢地移动，保持轻绳始终平行于水平面，则下列说法中正确的是（）A. 若玩具汽车缓慢向右移动，绳OA拉力变大B. 若玩具汽车缓慢向左移动，绳OB拉力变大C. 若玩具汽车缓慢向右移动，绳OA、OB拉力的合力变大D. 若玩具汽车缓慢向左移动，玩具汽车与水平面间的摩擦力变小【答案】AD【解析】【详解】A设OA的拉力为FA，OB的拉力为FB，球C的质量为m，因O点始终处于平衡状态根据平衡条件有FAcosmg=0FAsinFB=0解得FB= mgtan当玩具汽车缓慢向右移动时，角变大，则FA、FB均变大，选项A正确；BD当玩
15、具汽车缓慢向左移动时，角变小，则FA、FB均变小，因为玩具汽车所受的摩擦力与OB绳拉力FB大小相等，故玩具汽车与地面间的摩擦力变小，选项B错误，D正确；C不论玩具汽车朝哪个方向移动，绳OA、OB拉力的合力保持不变，大小等于小球C的重力mg，选项C错误。故选AD。12. 如图所示，宽为L的竖直障碍物上开有间距d=0.6m的矩形孔，其下沿离地面的高度h=1.2m,离地面的高度H=2m的质点与障碍物的间距为，在障碍物以速度=4m/s匀速向左运动的同时，质点自由下落.忽略空气阻力，g取10m/s2，则以下说法正确的是（ ）A. L=1m，=1m时小球可以穿过矩形孔B. L=0.8m，=0.8m时小球可
16、以穿过矩形孔C. L=0.6m，=1m时小球可以穿过矩形孔D. L=0.6m，=1.2m时小球可以穿过矩形孔【答案】BC【解析】【详解】小球做自由落体运动到矩形孔的上沿的时间为小球做自由落体运动到矩形孔下沿的时间为则小球通过矩形孔的时间为A根据等时性知L的最大值为故A错误；B若，x的最小值为x的最大值为x的取值范围是，B正确；CD若，x的最小值为x最大值为所以，C正确，D错误。故选BC。第II卷（非选择题 52分）三、实验题（每空2分，共12分。）13. 某物理兴趣小组的同学在研究弹簧弹力的时候，测得弹力的大小F和弹簧长度L的关系如图所示，则由图线可知：（1）弹簧的劲度系数为_（2）为了用弹簧
17、测定两木块A、B间的动摩擦因数，两同学分别设计了如图2所示的甲、乙两种方案为了用某一弹簧测力计的示数表示A和B之间的滑动摩擦力的大小，你认为方案_（填“甲”或“乙”）更合理甲方案中，若A和B的重力分别为10.0 N和20.0 N当A被拉动时，弹簧测力计a的示数为6.0 N，b的示数为11.0 N，则A、B间的动摩擦因数为_【答案】 (1). ； (2). 甲； (3). 0.3；【解析】【分析】（1）由弹簧的长度L和弹力F大小的关系图象，读出弹力为零时弹簧的长度，即为弹簧的原长；由图读出弹力为F=60N，弹簧的形变量，由胡克定律求出弹簧的劲度系数；（2）根据作用力与反作用力的关系，摩擦力的大小
18、与弹簧的示数相等，求摩擦力也就是看弹簧的读数，然后根据求得动摩擦因数；【详解】（1）由图读出，弹簧的弹力时，弹簧的长度为，即弹簧的原长为，由图读出弹力为，弹簧的长度为，弹簧的伸长量为：；由胡克定律得弹簧的劲度系数为；（2）甲乙两种方案，在拉着物体A运动的过程中，拉A的弹簧测力计必须要求其做匀速直线运动，比较困难，读数不是很准，由于弹簧测力计a是不动的，指针稳定，便于读数，故甲方案更合理；由于弹簧测力计a示数为，所以A、B间的动摩擦因数【点睛】胡克定律公式中，x是弹簧的形变量，不是弹簧的长度，同时要明确实验原理，根据平衡条件和滑动摩擦定律列式求解动摩擦因数14. 小杨做用圆锥摆粗略验证向心力的表
19、达式的实验，细线下面悬挂一个钢球（可被视为质点），细线上端固定在铁架台上。将画着几个同心圆的白纸置于水平桌面上，使钢球静止时正好位于圆心。用手带动钢球，设法使它沿纸上的某个圆周运动，如图。用秒表或手表记录钢球运动n周共用时t，用直尺测出钢球做匀速圆周运动的半径r，悬点O距桌面的高度h，用天平测出钢球的质量m。用g表示重力加速度。(1)根据向心力公式，小球做匀速圆周运动所受向心力Fn=_。（用m、r、t、n表示）(2)根据受力分析，小球所受合力F=_。（用m、g、r、h表示）(3)多次改变（不必测出），得到不同的h，重复以上测量，验证Fn=F。根据测出的数据发现，即，其比例系数k=_。【答案】
20、(1). (2). (3). 【解析】【详解】(1)1向心加的大小为而运动周期联立可得(2)2合力指向匀速圆周运动的圆心，大小为(3)3由于这两个力是一个力，因此整理得因此四、解答题（有4个小题，每小题10分，共40分。作答时写出必要的文字说明、重要的演算步骤和公式。有数值计算的，必须写出单位。）15. 一质量为m=2kg的滑块能在倾角为=30的足够长的斜面上以a=2.5m/s2匀加速下滑。如图所示，若用一水平向右恒力F作用于滑块，使之由静止开始在t=2s内能沿斜面运动位移x=4m。求：（g取10m/s2）（1）滑块和斜面之间的动摩擦因数；（2）恒力F大小.【答案】(1) (2)或【解析】【详
21、解】（1）根据牛顿第二定律可得，解得:；（2）由静止开始在t=2s内能沿斜面运动位移x=4m，由位移公式解得加速度大小 由题意可知，滑块的加速度方向有向上和向下两种情况，当加速度沿斜面向上时：，解得；当加速度沿斜面向下时：，解得:16. 如图，置于圆形水平转台边缘的小物块随转台加速转动，当转速达到某一数值时，物块恰好滑离转台开始做平抛运动现测得转台半径R=0.5m,离水平地面的高度H=0.8m，物块平抛落地过程水平位移的大小s=0.4m设物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度g=10m/s2求：(1)物块做平抛运动的初速度大小v0；(2)物块与转台间的动摩擦因数【答案】(1)1m/
22、s (2)0.2【解析】【详解】(1)物块做平抛运动，在竖直方向上有在水平方向上有联立解得：代入数据得 v01 m/s(2)物块离开转台时，最大静摩擦力提供向心力，有 联立解得：代入数据得0.217. 如图所示，固定在竖直面内，半径为0.5m的半圆形管道AB，与水平面相切于A点，有一个直径略小于管道内径的质量为0.4kg小球（可看作质点），由A点射入，在管道内做圆周运动，通过圆周最高点B后，经0.2s垂直打到倾角为45的斜面上的C点。取g=10m/s2。求：(1)C与B点的水平距离；(2)小球通过B点时对管道的作用力的大小和方向？【答案】(1)0.4m；(2)0.8N，方向向下.【解析】【详解
23、】(1)小球在C点的竖直分速度vy=gt水平分速度vx=vytan 45则B点与C点的水平距离为x=vxt 解得vx=2m/s x=0.4 m (2)小球经过管道B点时与管道之间无作用力重力提供向心力解得因为，所以则轨道对小球的作用力方向向上 在B点根据牛顿第二定律得代入数据得NB=0.8N根据牛顿第三定律可知小球经过B点时对管道的作用力方向向下。18. 光滑水平面上，一个长木板与半径R未知的半圆组成如图所示的装置，装置质量M5 kg.在装置的右端放一质量为m1 kg的小滑块(可视为质点)，小滑块与长木板间的动摩擦因数0.5，装置与小滑块一起以v010 m/s的速度向左运动现给装置加一个F55
24、 N向右的水平推力，小滑块与长木板发生相对滑动，当小滑块滑至长木板左端A时，装置速度恰好减速为0，此时撤去外力F并将装置锁定小滑块继续沿半圆形轨道运动，且恰好能通过轨道最高点B.滑块脱离半圆形轨道后又落回长木板已知小滑块在通过半圆形轨道时克服摩擦力做功Wf2.5 Jg取10 m/s2.求：(1)装置运动的时间和位移；(2)长木板的长度l；(3)小滑块最后落回长木板上的落点离A的距离【答案】(1)1 s5 m(2)2.5 m(3)0.8 m【解析】(1)对M：FmgMa1 解得：a110 m/s2设装置运动的时间为t1，由v0a1t10解得：t11 s 装置向左运动的距离：x1v0t1a1t125 m(2)对m：mgma2，解得a25 m/s2设滑块到A点的速度为v1，则v1v0a2t1 解得：v15 m/s小滑块向左运动的距离：x2v0t1a2t127.5 m则木板长为lx2x12.5 m(3)设滑块在B点的速度为v2，从A至B：mg2RWf 在B点：mgm联立解得：R0.4 m，v22 m/s小滑块平抛运动时： 落点离A距离：xv2t2，解得：x0.8 m
