1、天津市和平区第一中学2021届高三物理上学期第一次月考试题（含解析）本试卷分为第I卷（选择题）、第II卷（非选择题）两部分，共100分，考试用时60分钟。考生务必将答案涂写规定的位置上，答在试卷上的无效。祝各位考生考试顺利!第I卷一、单项选择题1. 下列说法不正确的是（）A. 布朗运动就是液体分子的热运动B. 一定量的某种理想气体的内能只与温度有关C. 热量可以由低温物体传递到高温物体D. 第一类永动机不可能制成，是因为违反了能量守恒定律【答案】A【解析】【详解】A布朗运动指的是悬浮在液体中固体微粒的运动，不是液体分子的热运动，故A错误，符合题意；B理想气体分子之间的相互作用力可以忽略不计，所
2、以一定量的某种理想气体的内能只与温度有关，故B正确，不符合题意；C热量不可以自发地由低温物体传递到高温物体，但在引起其他方面变化的情况下，热量可以由低温物体传递到高温物体，故C正确，不符合题意；D第一类永动机不可能制成是因为它违反了能量守恒定律，故D正确，不符合题意。故选A。2. 一定质量的理想气体，经历从状态ABCDA的一个循环，在此循环过程中气体的压强p与温度T的关系如图所示。下列说法不正确的是（）A. 从状态A到B的过程中，每个气体分子的动能都在增大B. 从状态B到C的过程中，气体吸收热量C. 从状态C到D的过程中，气体内能不变D. 从状态D到A的过程中，气体的密度增大【答案】A【解析】
3、【详解】A从状态AB的过程中，温度升高，分子平均动能增大，每个气体分子的动能有的增加，有的减小，故A错误；B从状态BC的过程中，温度升高，气体内能增加；压强不变，根据盖吕萨克定律可知体积增大，对外做功，根据热力学第一定律可知，气体吸热，故B正确；C从状态CD的过程中，温度不变，气体内能不变，故C正确；D如图所示在pT图象中，过原点的倾斜直线为等容线，斜率越大，体积越小，可知从状态DA的过程中，气体体积减小，气体的密度增大，故D正确.本题选不正确的，故选A。3. 在上海世博会最佳实践区，江苏城市案例馆中穹形门窗充满了浓郁的地域风情和人文特色。如图所示，在竖直放置的穹形光滑支架上，一根不可伸长的轻
4、绳通过轻质滑轮悬挂一重物G。现将轻绳的一端固定于支架上的A点，另一端从B点沿支架缓慢地向C点靠近(C点与A点等高)。则绳中拉力大小()A. 先变小后变大B. 先变小后不变C. 先变大后不变D. 先变大后变小【答案】C【解析】【详解】轻绳右端从B点移到直杆最上端过程，如图1所示：设两绳夹角为2，增大，由平衡知：mg=2Fcos增大时cos减小，因此拉力F变大轻绳右端从直杆最上端移到C点过程，如图2所示：设两绳夹角为2，绳子总长为L，两直杆间水平距离为s，由数学知识知：，L、s不变，则保持不变。由平衡推论知：mg=2Fcos不变时拉力F保持不变。A先变小后变大故A不符合题意。 B先变小后不变。故B
5、不符合题意。C先变大后不变。故C符合题意。 D先变大后变小。故D不符合题意。故选C。4. 如图所示，用一段绳子把轻质滑轮吊装在A点，一根轻绳跨过滑轮，绳的一端拴在井中的水桶上，人用力拉绳的另一端，滑轮中心为O点，人所拉绳子与OA的夹角为，拉水桶的绳子与OA的夹角为。人拉绳沿水平面向左运动，把井中质量为m的水桶匀速提上来，人的质量为M，重力加速度为g，在此过程中，以下说法不正确的是（）A. 始终等于B. 吊装滑轮的绳子上的拉力逐渐变大C. 地面对人的摩擦力逐渐变大D. 地面对人的支持力逐渐变大【答案】B【解析】【详解】A因为滑轮两边绳子的拉力始终相等，可知OA的方向始终在两绳子夹角的平分线上，即
6、始终等于，选项A正确，不符合题意；B滑轮两边绳子上的拉力始终等于小桶的重力，大小不变，随着人拉绳沿水平面向左运动，则两边绳子的夹角变大，合力减小，即吊装滑轮的绳子上的拉力逐渐减小，选项B错误，符合题意；CD地面对人的摩擦力等于绳子拉力的水平分量，即由于随着人向左运动，则绳子与水平面的夹角减小，则地面对人的摩擦力逐渐变大；地面对人的支持力则减小时，FN变大，选项CD正确，不符合题意；故选B。5. 如图所示，固定斜面上的物体A用跨过滑轮的细线与小砂桶相连，连接A的细线与斜面平行，不计细线与滑轮间的摩擦力若要使物体A在斜面上保持静止，砂桶中砂的质量有一定的范围，已知其最大值和最小值分别为m1和m2(
7、m20)，重力加速度为g，由此可求出( )A. 物体A质量B. 斜面的倾角C. 物体A对斜面的正压力D. 物体A与斜面间的最大静摩擦力【答案】D【解析】【详解】设物体A的质量为M，砂桶的质量为m0，物体与斜面间的最大静摩擦力为fm，斜面倾角为，由平衡条件可得物体A将要上滑时，有m0gm1g=Mgsin fm物体A将要下滑时，有m0gm2g=Mgsin fm可得fm=故选D。6. 2016年1月9日，合肥新年车展在明珠广场举行，除了馆内的展示，本届展会还在外场举办了汽车特技表演，某展车表演时做匀变速直线运动的位移x与时间t的关系式为x8t3t2，x与t的单位分别是m和s，则该汽车()A. 第1
8、s内的位移大小是8 mB. 前2 s内的平均速度大小是28 m/sC. 任意相邻1 s内的位移大小之差都是6 mD. 任意1 s内的速度增量都是3 m/s【答案】C【解析】【详解】根据x8t3t2可知，第1 s内的位移大小是x1=81+312 m=11m，选项A错误；前2 s内的位移为x2=82+322 m=28m，平均速度大小是：，选项B错误；对比x=v0t+at2可知，v0=8m/s，a=6m/s2可知，任意相邻1 s内的位移大小之差都是aT2=6 m，选项C正确；任意1 s内的速度增量都是aT=6 m/s，选项D错误；故选C.7. 在以速度v上升的电梯内竖直向上抛出小球，电梯内的人看见小
9、球经t秒后到达最高点，则有A. 地面上的人看见小球抛出时的初速度为v0gtB. 电梯中的人看见小球抛出的初速度为v0gtC. 地面上的人看见小球上升的最大高度为hgt2D. 地面上的人看见小球上升的时间也为t【答案】B【解析】【详解】ABD在电梯上人看到小球上升到最高点时，此时小球相对于电梯静止，上升速度与电梯速度相同为（向上），以地面参考，站在地面上的人此时看见小球还在上升，故在电梯内观者看见小球经秒后到达最高点，故地面上的人看见上升的时间大于根据运动学规律得：升降机中的人看见球抛出的初速度为，而地面上的人所见球抛出时的初速度大于，故选项A、D错误，选项B正确；C升降机中的人看见球上升的最大
10、高度为而地面上的人看见球上升的最大高度为故选项C错误。故选B。8. 某动车组列车以平均速度从甲地开到乙地所需的时间为,该列车以速度从甲地出发匀速前进,途中接到紧急停车命令紧急刹车,列车停车后又立即匀加速到继续匀速前进,从开始刹车至加速到的时间是(列车刹车过程与加速过程中的加速度大小相等),若列车仍要在时间内到达乙地,则动车组列车匀速运动的速度应为A. B. C. D. 【答案】A【解析】【详解】火车中途急刹车,停止后又立即加速到v0这段时间内的位移x=(v0t0)/2，这段位移若做匀速直线运动所需的时间t=x/v0=t0/2，则火车由于刹车减速再加速所耽误的时间为t0/2，则火车匀速运动的速度
11、v0=.故A正确，BCD错误故选A.【点睛】求出火车由于刹车减速再加速所耽误的时间，即可得出火车匀速运动的时间，根据平均速度公式求出火车匀速运动的速度二、多项选择题9. a、b两车在同一条平直公路上第一次运动的位移时间图像如图甲所示,第二次运动的速度时间图像如图乙所示,由图可知A. 甲、乙中a、b两车都沿同一方向运动B. 在t2时刻,甲图表示a、b两车相遇,乙图表示a、b两车速度相同C. 甲图中在t1到t2这段时间内,b车的速率先减小后增大且方向发生了变化D. 乙图中a车加速度先增大后减小,b车加速度先减小后增大【答案】BC【解析】【详解】A由图可知,甲中a、b两车在运动过程中速度方向发生了变
12、化,乙中a、b两车都沿同一方向运动，故A错误；B位移图像的交点表示相遇,所以甲中在t2时刻a、b两车相遇,而速度图像的交点表示速度相同,所以乙图中在t2时刻a、b两车速度相同，故B正确;C位移图像中,图线的倾斜方向代表车的运动方向,向上倾斜代表与正方向相同,向下倾斜代表与正方向相反,图线上某点的切线的斜率的绝对值代表速率，故C正确；D速度图线上某点的切线的斜率的绝对值表示加速度大小,可知a车的加速度先减小后增大,b车的加速度先减小后增大，故D错误10. 城市中的路灯、无轨电车的供电线路等，经常用三角形的结构悬挂，如图是这一类结构的简化模型。图中轻杆OB可以绕过B点且垂直于纸面的轴自由转动，钢索
13、OA和杆OB的质量都可以忽略不计，设悬挂物的重力为G，ABO90，ABOB。某次产品质量检测和性能测试中保持A、B两点不动，只改变钢索OA的长度，关于钢索OA的拉力F1和杆OB上的支持力F2的变化情况，下列说法正确的有（ ）A. 从图示位置开始缩短钢索OA，钢索OA的拉力F1先减小后增大B. 从图示位置开始缩短钢索OA，杆OB上支持力F2大小不变C. 从图示位置开始伸长钢索OA，钢索OA的拉力F1增大D. 从图示位置开始伸长钢索OA，杆OB上的支持力F2先减小后增大【答案】BC【解析】【详解】AB.分析O点的受力情况，如图所示。设钢索OA的长度为L，杆OB的长度为R，A、B两点间的距离为H，根
14、据相似三角形知识可知，由于G、H不变，所以从题图图示位置开始缩短钢索OA，钢索OA的拉力F1减小，杆OB上的支持力F2大小不变，故A错误，B正确；CD.从题图图示位置开始伸长钢索OA，由知，钢索OA的拉力F1增大，杆OB上的支持力F2大小不变，故C正确，D错误。故选BC。11. 两分子间的斥力和引力的合力F与分子间距离r的关系如图中曲线所示，曲线与r轴交点的横坐标为r0，相距很远的两分子仅在分子力作用下，由静止开始相互接近。若两分子相距无穷远时分子势能为零，下列说法正确的是（）A. 在rr0阶段，分子间作用力先变小后变大B. 在rr0阶段，F做正功，分子动能增加，分子势能减小C. 在rr0阶段
15、，F做负功，分子动能减小，分子势能也减小D. 在rr0时，分子势能最小，动能最大【答案】BD【解析】【详解】A当两分子逐渐靠近时，在rr0阶段，分子间作用力先变大后变小，选项A错误；B在rr0阶段，分子力表现为引力，则当两分子逐渐靠近时，F做正功，分子动能增加，分子势能减小，选项B正确；C在rr0阶段，分子力表现为斥力，当两分子逐渐靠近时，F做负功，分子动能减小，分子势能增加，选项C错误；D在rr0时，分子势能最小，动能最大，选项D正确。故选BD。12. 浙江大学高分子系高超教授的课题组制备出了一种超轻气凝胶它刷新了目前世界上最轻材料的纪录，弹性和吸油能力令人惊喜。这种被称为“全碳气凝胶”的固
16、态材料密度仅是空气密度的。设气凝胶的密度为(单位为kg/m3)，摩尔质量为M(单位为kg/mol)，阿伏加德罗常数为NA，则下列说法正确的是（）A. a千克气凝胶所含分子数为B. 气凝胶的摩尔体积为C. 每个气凝胶分子的体积为D. 每个气凝胶分子的直径为【答案】ABC【解析】【详解】Aa千克气凝胶的摩尔数，所含分子数为选项A正确；B气凝胶的摩尔体积为选项B正确；C每个气凝胶分子的体积为选项C正确；D根据则每个气凝胶分子的直径为选项D错误。故选ABC。第II卷三、填空实验题13. 张三同学为了测定气垫导轨上滑块的加速度，他在滑块上安装了宽度为X=2cm的遮光板。然后他利用气垫导轨和毫秒计，记录了
17、遮光板通过第一个光电门所用的时间为t1=0.02s，通过第二个光电门的时间t2=0.01s，遮光板从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间为2.0s，请你根据上面他通过实验得到的数据，计算出滑块的加速度为_m/s2，两个光电门之间的距离为_m（本题结果均保留两位有效数字）。Dx本实验可以认为Dt是滑块通过光电门的瞬时速度，由此产生误差是_误差（填系统或偶然），为减小实验误差，可采取的方法是_（填增大或减小）挡光片宽度。【答案】 (1). 0.50 (2). 3.0 (3). 系统 (4). 减小【解析】【详解】1滑块通过第一个光电门的速度滑块通过第二个光电门的速度故滑块的加速度2由速
18、度位移公式得3本实验可以认为是滑块通过光电门的瞬时速度，实际上是平均速度，故由此产生误差是系统误差4为减小实验误差，可采取的方法是减小挡光片宽度14. 张三同学用DIS研究一定质量理想气体在温度不变时，压强与体积关系的实验装置如图所示。实验步骤如下：把注射器活塞移至注射器中间某位置，将注射器与压强传感器、数据采集器、计算机逐一连接；移动活塞，记录注射器的刻度值V（不计针头部分气体体积），同时记录对应的由计算机显示的气体压强值p；用p-V图象处理实验数据。(1)实验时，缓慢推动活塞，注射器内空气体积逐渐减小。过程中张三发现，环境温度逐渐升高，则实验得到的p-V图象应是_。A. B. C D.(2
19、)若张三根据记录的实验数据，做出了如图所示的p-V图。对图线进行分析，说明一定质量的气体在温度不变时，其压强与体积成反比。图线在V1、V2之间所围的面积的物理意义表示_。用Na、Nb分别表示这a、b两个状态下气体分子在单位时间内撞击容器壁上单位面积的次数，则Na_Nb。（填“”“【解析】【详解】(1)1实验的初始阶段，环境温度变化不明显，误差也不明显，图像近似直线且过坐标原点，随着环境温度的明显升高，压强的测量值偏大，图像向上弯曲，B正确，ACD错误。故选B。(2)2气体体积由V1变到V2的过程中，体积增大，图线在V1、V2之间所围的面积表示气体对外界所做的功3因为papb，VaNb。四、计算
20、题15. 如图所示，轻绳PA和PB的结点上悬挂着重力大小G1为4.0N的物体，绳PA与竖直方向的夹角为37，绳PB水平且与重力大小G2为96.0N的金属块相连，金属块恰好静止在倾角为37的斜面上，取g=10m/s2，已知cos37=0.8，sin37=0.6，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求：(1)绳PA上的拉力的大小；(2)金属块和斜面间的动摩擦因数。【答案】(1)5N；(2)0.8【解析】【详解】(1)如图甲所示分析结点 P受力，由平衡条件得： 可解得绳 PA的拉力 BP绳的拉力为(2)再分析G2的受力情况如图乙所示 由物体的平衡条件可得： 又有 解得Ff=60NFN=75N所以动摩擦因数
21、16. 如图所示，一个侧壁绝热的汽缸静置于水平面上，汽缸的底部导热性能良好。现用两个质量皆为m的活塞甲和乙将密闭气体分成两部分M、N，活塞甲的导热性能良好，活塞乙不导热。开始装置处于平衡状态，活塞乙距离汽缸底部的距离为h，活塞甲和活塞乙之间的距离也为h，已知外界大气压强恒为p0、温度均为T0，活塞的横截面积为S，且满足mgp0S，不计两活塞的厚度。(1)如果在活塞甲上逐渐地增加砝码的个数，当增加的砝码的质量为2m，且系统再次平衡时，活塞乙距离汽缸底部的距离为多少？(2)如果保持活塞甲上的砝码个数不变，在汽缸的底部缓慢地加热，使气体N的温度逐渐升高，当活塞甲距离汽缸底部的距离为2h时，气体N的温
22、度为多少？(3)若在(2)中在汽缸的底部加热的阶段，气体N吸收了9p0hS的热量，求气体N的内能变化量U【答案】(1) h；(2)2.5T0；(3)4.5p0hS【解析】【详解】(1)开始系统平衡时，对活塞甲分析可知，气体 M的压强为 p1p02p0对活塞乙分析可知，气体 N的压强为p2 p13p0当逐渐增加砝码后，系统再次平衡时，对活塞甲分析可知，气体 M的压强为 p1p0=4p0对活塞乙分析可知气体 N的压强为p2p15p0气体 N发生等温变化，根据玻意耳定律得p2hSp2h2S可得 h2h.(2)当逐渐增加砝码后，气体 M发生的是等温变化，由玻意耳定律得p1hSp1h1S 可得 h10.
23、5h只对气体 N加热，气体 M的状态不变，所以当活塞甲距离汽缸底部的距离为 2h时 活塞乙到汽缸底部的距离 h22h0.5h1.5h对气体 N，根据理想气体状态方程得 由以上整理可得T22.5T0.(3) 气体 N对外做功W=-5p0（1.5h-h）S=-4.5p0 hS根据热力学第一定律U=W+Q得U=4.5p0hS17. 无人驾驶汽车已完成国内首次城市、环路及高速道路混合路况下的全自动驾驶。(1)无人驾驶汽车车头装有一个激光雷达，就像车辆的“鼻子”，随时“嗅”着前方80m范围内车辆和行人的“气息”。若无人驾驶汽车在某路段刹车时的加速度为2.5m/s2，为不撞上前方静止的障碍物，汽车在该路段
24、匀速行驶时的最大速度是多少？(2)若有人驾驶的汽车以30m/s的速度一直匀速行驶，无人驾驶的汽车以20m/s的速度行驶。某一时刻有人驾驶的汽车在无人驾驶汽车的正后方8m处，由于距离较近，前方无人驾驶汽车立即以5m/s2的加速度做匀加速运动，试通过计算判断两车能否避免相撞？(3)无人驾驶的汽车正在以30m/s的速度在平直公路上行驶。某一时刻无人驾驶汽车监测到前方有一辆有人驾驶的汽车突然变道到同一车道，此时有人驾驶的汽车行驶速度为20m/s。由于距离较近，后方无人驾驶汽车立即以2.5m/s2的加速度一直做匀减速运动。减速2s后，前方有人驾驶的汽车司机发现了后车，立即以2.5m/s2的加速度做匀加速
25、运动（不计司机的反应时间）。若两车最近时相距0.5m，求无人驾驶汽车刚开始匀减速运动时与正前方有人驾驶的汽车两车之间的距离。【答案】(1)20m/s；(2)两车不能避免相撞；(3)18m【解析】【详解】(1)对无人驾驶汽车，由运动学公式有v2-v02=2ax解得v020m/s(2)假设两车经 t时间后速度相等，即v有 = v无 + at得：t=2s 2s内两车之间的位移差Dx = v有t -t = 10m 8m所以两车不能避免相撞。(3)假设有人驾驶的汽车加速到与无人驾驶的汽车速度相等的时间为 t，则：v无 - a无 (2 + t ) = v有 + a有t可得t=1s3s 末两车速度 v=22.5m/s3s 内两车位移差由最小距离为 x0 = 0.5 m 无人驾驶汽车刚开始匀减速运动时与正前方有人驾驶的汽车两之间的距离 d = x0 + Dx = 18m
