天津版2022届高三上学期第一次月考-物理-Word版含答案.docx

第一次月考物理试题【天津版】

一、选择题（本题共12小题，共40分，1-8题为单选题，每题只有一个正确选项；9-12题为多选题，每题有两个或两个以上的选项是正确的）
1．如图所示，欲使在固定的粗糙斜面上匀速下滑的木块A停下，可接受的方法是( )
A．增大斜面的倾角 B．对木块A施加一个垂直于斜面对下的力
C．对木块A施加一个竖直向下的力 D．在木块A上再叠放一个重物
2．如图所示，在水平光滑桌面上有两辆静止的小车A和B。将两车用细线拴在一起，中间有一被压缩的弹簧。烧断细线后至弹簧恢复原长的过程中，两辆小车的（ ）
A．A、B动量变化量相同 B．A、B动能变化量相同
C．弹簧弹力对A、B做功相同 D．弹簧弹力对A、B冲量大小相同
3．如图直升飞机放下绳索从湖里吊起困在水中的伤员后，在离湖面H的高度飞行，空气阻力不计，在伤员与飞机以相同的水平速度匀速运动的同时，绳索将伤员吊起，飞机与伤员之间的距离L与时间t之间的关系是L=H-t2，则伤员的受力状况和运动轨迹可能是下图中的（ ）

4．在静止的车厢内，用细绳a和b系住一个小球，绳a斜向上拉，绳b水平拉，如图所示。现让车从静止开头向右做匀加速运动，小球相对于车厢的位置不变，与小车静止时相比，绳a、b的拉力Fa、Fb变化状况是（ ）
（A）Fa变大，Fb不变 （B）Fa变大，Fb变小 （C）Fa不变，Fb变小 （D）Fa不变，Fb变大
5．某大型游乐场内的新型滑梯可以简化为如图所示的物理模型．一个小伴侣从A点开头下滑，滑到C点时速度恰好减为0，整个过程中滑梯保持静止状态．若AB段点动摩擦因数μ1小于BC段的动摩擦因数μ2，则该小伴侣从斜面顶端A点滑到底端C点的过程中(　　)
A. 滑块在AB段重力的平均功率等于BC段重力的平均功率
B. 滑块在AB段和BC段合外力所做的总功相同
C. 地面对滑梯的摩擦力方向始终水平向左
D. 地面对滑梯的支持力大小始终等于小伴侣和滑梯的总重力大小
6．在一次救灾行动中，需要把飞机上的50麻袋粮食投放到行驶的列车上，已知列车的质量为M，列车在铁轨上以速度v0做匀速直线运动，列车上方的飞机也沿铁轨以速度v1同向匀速飞行．在某段时间内，飞机连续释放下50袋粮食，每袋粮食质量为m，且这50袋粮食全部落在列车车厢内．不计列车与铁轨之间的摩擦，则列车载有粮食后的速度为(　　)
A. B. C. D.
7．地球赤道地面上有一物体随地球的自转而做圆周运动，所受的向心力为F1，向心加速度为a1，线速度为v1，角速度为ω1；绕地球表面四周做圆周运动的人造卫星（高度忽视）所受的向心力为F2 ，向心加速度为a2，线速度为v2，角速度为ω2；地球同步卫星所受的向心力为F3 ，向心加速度为a3，线速度为v3 ，角速度为ω3；地球表面重力加速度为g ，第一宇宙速度为v ，假设三者质量相等，则下列结论正确的是 （ ）
A．F1＝F2＞F3 B．a1＝a2＝g＞a3 C．v1＝v2＝v＞v3 D．ω1＝ω3＜ω2
C
A
B
（
α
8．如图所示，A、B两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连，A放在固定的光滑斜面上，B、C 两小球在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，C球放在水平地面上。现用手把握住A，并使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行。已知A的质量为4m，B、C的质量均为m，重力加速度为g，细线与滑轮之间的摩擦不计，开头时整个系统处于静止状态。释放A后，A沿斜面下滑至速度最大时C恰好离开地面。下列说法正确的是( )
A．斜面倾角α=60° B．A获得最大速度为
C．C刚离开地面时，B的加速度最大
D．从释放A到C刚离开地面的过程中，A、B两小球组成的系统机械能守恒
9．如图所示为竖直平面内的直角坐标系。一质量为m的质点，在恒力F和重力的作用下，从坐标原点O由静止开头沿直线ON斜向下运动，直线ON与y轴负方向成θ角(θ<90°)。不计空气阻力，则以下说法正确的是（ ）
A．当F=mgtanθ时，拉力F最小
B．当F=mgsinθ时，拉力F最小
C．当F=mgsinθ时，质点的机械能守恒
D．当F=mgtanθ时，质点的机械能确定增大
10．2021年我国将实施16次宇航放射，方案将“神舟十号”、“嫦娥三号”等20颗航天器送入太空，若已知地球和月球的半径之比为a，“神舟十号”绕地球表面四周运行的周期与“嫦娥三号”绕月球表面四周运行的周期之比为b，则(　　)
A．“神舟十号”绕地球表面运行角速度与“嫦娥三号”绕月球表面运行角速度之比为
B．地球和月球的质量之比为
C．地球表面的重力加速度与月球表面的重力加速度之比为
D．地球和月球的第一宇宙速度之比为
11．质量为M的物块以速度V运动，与质量为m的静止物块发生正撞，碰撞后两者的动量正好相等，两者质量之比M/m可能为 （ ）
A.2 B.3 C.4 D. 5
12.如图所示，水平光滑地面上停放着一辆质量为M 的小车，其左侧有半径为R 的四分之一光滑圆弧轨道AB，轨道最低点B 与水平轨道BC相切，整个轨道处于同一竖直平面内．将质量为m 的物块(可视为质点)从A 点无初速释放，物块沿轨道滑行至轨道末端C处恰好没有滑出．设重力加速度为g，空气阻力可忽视不计．关于物块从A 位置运动至 C位置的过程中，下列说法正确的是(　 　)
A．小车和物块构成的系统动量不守恒
B．摩擦力对物块和轨道BC所做的功的代数和为零
C．物块运动过程中的最大速度为
D．小车运动过程中的最大速度为
二、填空题（每题4分共16分）
13．近年，我国的高铁进展格外迅猛．为了保证行车平安，车辆转弯的技术要求是相当高的．假如在转弯处铺成如图所示内、外等高的轨道，则车辆经过弯道时，火车的　_________　（选填“外轮”、“内轮”）对轨道有侧向挤压，简洁导致翻车事故．为此，铺设轨道时应当把　_________　（选填“外轨”、“内轨”）适当降低确定的高度．假如两轨道间距为L，内外轨高度差为h，弯道半径为R，则火车对内外轨轨道均无侧向挤压时火车的行驶速度为_________　
14．质量为m=60 kg的人站在质量为M=100 kg的小车上，一起以v=3 m/s的速度在光滑水平地面上做匀速直线运动.若人相对车以u=4 m/s的速率水平向后跳出，则车的速率变为_______m/s
15．假如一种手持喷水枪的枪口截面积为0.6cm2，喷出水的速度为20m/s(水的密度为1×103kg/m3)。当它工作时，估量水枪的功率为____________W，假如喷出的水垂直冲击到煤层速度变为零，则对煤层的压强为__________Pa。
16．如图所示，长度为L=6m、倾角θ＝30°的斜面AB，在斜面
顶端B向左水平抛出小球1、同时在底端A正上方某高度处水
平向右抛出小球2，小球2垂直撞在斜面上的位置P，小球1也
同时落在P点，则两球平抛下落的高度为________ m,下落的时间为_______s。（v1、v2为未知量）
三、试验探究题（本题10分）
17．“探究功与物体速度变化的关系”的试验如图甲所示，当小车在一条橡皮筋的作用下弹出时，橡皮筋对小车做的功记为W。当用2条、3条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次……试验时，使每次试验中橡皮筋伸长的长度都保持全都。每次试验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出。
（1）除了图中已有的试验器材外，还需要导线、开关、________(填测量工具)和________电源(填“沟通”或“直流”)。
（2）某同学在做利用橡皮筋探究功与速度变化关系的试验时，拖着纸带的小车在橡皮筋的作用下由静止运动到木板底端，在此过程中打点计时器在纸带上打下的相邻点间的距离变化状况是(　　)
A．始终是均匀的　　　　 B．先减小后增大
C．先增大后减小 D．先增大后均匀不变
（3）若木板水平放置，小车在两条橡皮筋作用下运动，当小车速度最大时，关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置，下列说法中正确的是(　　)
A．橡皮筋处于原长状态 B．橡皮筋仍处于伸长状态
C．小车在两个铁钉的连线处 D．小车已过两个铁钉的连线
18.在验证机械能守恒定律的试验中,有位同学按以下步骤进行试验操作:
A.用天平称出重锤和夹子的质量
B.固定好打点计时器,将连着重锤的纸带穿过限位孔,用手提住且让手尽量靠近打点计时器
C.松开纸带,接通电源,开头打点.并如此重复多次,以得到几条打点纸带
D.取下纸带,选择点迹清楚的纸带,登记起始点O,在距离O点较近处选择几个连续计数点(或计时点),并计算出各点的速度值
E.测出各点到O点的距离,即得到重锤下落高度
F.计算出mghn和mn2,看两者是否相等
在以上步骤中,不必要的步骤是 ;有错误或不妥的步骤是 (填写代表字母);

四、计算题（本题共34分）
19．（6分）跳伞运动员从跳伞塔上跳下，当降落伞打开后，伞和运动员所受的空气阻力大小跟下落速度的平方成正比，即f = kv2，已知比例系数k = 20 Ns2/m2，运动员和伞的总质量m = 72kg．设跳伞塔足够高，且运动员跳离塔后即打开伞，取g = 10 m/s2．
（1）求下落速度达到v = 3 m/s时，跳伞运动员的加速度大小；
（2）求跳伞运动员最终下落的速度；
（3）若跳伞塔高 h = 200 m，跳伞运动员在着地前已经做匀速运动，求从开头跳下到即将触地的过程中，伞和运动员损失的机械能．（本问结果保留3位有效数字
20．（7分）用天文望远镜长期观测，人们在宇宙中发觉了很多双星系统，通过对它们的争辩，使我们对宇宙中物质存在的形式和分布有了较深刻的生疏，双星系统是由两个星体构成，其中每个星体的线度都小于两星体间的距离，一般双星系统距离其它星体很远，可以当做孤立系统处理，现依据对某一双星系统的光度学测量确定，该双星系统中每个星体的质量都是M，两者相距L，它们正围绕两者连线的中点做圆周运动。万有引力常量为G。
（1）计算该双星系统的运动周期T计算。
（2）若试验上观测到的运动周期为T观测，且T观测：T计算=1： (N>1)，为了解释T观测与T计算的不同，目前有一种流行的理论认为，在宇宙中可能存在一种望远镜观测不到的暗物质，作为一种简化模型，我们假定在这两个星体连线为直径的球体内均匀分布着暗物质，而不考虑其它暗物质的影响，试依据这一模型和上述观测结果确定该星系间这种暗物质的密度。
21．（10分）2022年11月，“歼15”舰载机在“辽宁号”航空母舰上着舰成功。图1为利用阻拦系统让舰载机在飞行甲板上快速停止的原理示意图。飞机着舰并成功钩住阻拦索后，飞机的动力系统马上关闭，阻拦系统通过阻拦索对飞机施加一作用力，使飞机在甲板上短距离滑行后停止。若航母保持静止，在某次降落中，以飞机着舰为计时起点，飞机的速度随时间变化关系如图2所示。飞机在t1=0.4s时恰好钩住阻拦索中间位置，此时速度v1=70m/s；在t2=2.4s时飞机速度v2=10m/s。飞机从t1到t2的运动可看成匀减速直线运动。设飞机受到除阻拦索以外的阻力f大小不变，f=5.0×104N，“歼15”舰载机的质量m=2.0×104kg。
（1）若飞机在t1时刻未钩住阻拦索，仍马上关闭动力系统，仅在阻力f的作用下减速，求飞机连续滑行的距离（假设甲板足够长）；
（2）在t1至t2间的某个时刻，阻拦索夹角α=120°，求此时阻拦索中的弹力T；
图2
70
10
0
0.4
2.4
t/s
v/(m•s-1)
（3）飞机钩住阻拦索后在甲板上滑行的距离比无阻拦索时少s=898m，求从t2时刻至飞机停止,阻拦索对飞机做的功W。
飞机
阻拦索
定滑轮
图1
α

22．（11分）如图所示，半径为R的光滑圆形轨道固定在竖直面内.小球A、B质量分别为m、βm(β为待定系数).A球从左边与圆心等高处由静止开头沿轨道下滑,与静止于轨道最低点的B球相撞,碰撞后A、B球能达到的最大高度均为R,碰撞中无机械能损失.重力加速度为g.试求:
(1)待定系数β;
(2)第一次碰撞刚结束时小球A、B各自的速度和B球对轨道的压力;
(3)小球A、B在轨道最低处其次次碰撞刚结束时各自的速度,并争辩小球A、B在轨道最低处第n次碰撞刚结束时各自的速度.

参考答案

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
B
D
A
C
A
A
D
B
BC
ACD
AB
AD

13．外轮，内轨， 14．4.5 15．240， 16．1.8m、0.6s
17．(1) 毫米刻度尺 沟通 (2) D (3) B
18．A BCDF
19．（1）由牛顿其次定律 及

（2）跳伞员最终应做匀速运动，故有
解得
（3）损失的机械能

20．（1）双星绕它们的连线中点做圆周运动，由万有引力供应向心力，依据万有引力和牛顿其次定律得：，而。解得：。
（2）由于，这个差异是以双星连线为直径的球体内均匀分布着的暗物质引起的，设这种暗物质质量为M′，位于两星连线中点处的质点对双星的影响相同，这时双星做圆周运动的向心力由双星的万有引力和M′对双星的万有引力供应，所以有：，又
解得暗物质的质量为：
而暗物质的体积为：
所以暗物质的密度为：
21．（1）飞机仅在阻力f的作用下做匀减速直线运动，
由动能定理得：-fx=0-
解得：x=980m；
（2）由v-t图象可知，飞机加速度：
a=
加速度大小为30m/s2
对飞机，由牛顿其次定律得：

解得：T=5.5×105N；
（3）由图象面积可知，从t1时刻至t2时刻，飞机的位移为s1=80m，
从t2时刻至飞机停止，飞机的位移为s2=2m，
从t2时刻至飞机停止，由动能定理得：

解得：W=－9×105J．

22．(1)由mgR=+得β=3
(2)设A、B碰撞后的速度分别为v1、v2,则
mv12=
βmv22=
设向右为正、向左为负,得
v1=-,方向向左
v2=,方向向右
设轨道对B球的支持力为N,B球对轨道的压力为N′,方向竖直向上为正、向下为负，
则N-βmg=βm
N′=-N=-4.5 mg,方向竖直向下
(3)设A、B球其次次碰撞刚结束时的速度分别为V1、V2,则

解得V1=- ,V2=0
(另一组解:V1=-v1,V2=-v2不合题意,舍去)
由此可得:
当n为奇数时,小球A、B在第n次碰撞刚结束时的速度分别与其第一次碰撞刚结束时相同;当n为偶数时,小球A、B在第n次碰撞刚结束时的速度分别与其其次次碰撞刚结束时相同.