精品解析：天津市南开中学2023-2024学年高三上学期第一次月考物理试题（解析版）

南开中学2024届高三第一次月检测物理学科试卷考试时间：60分钟I卷（共24分）本试卷分第I卷（选择题）和第II卷两部分，共100分。考试结束后，将答题卡、答题纸与作文纸一并交回。一、单项选择题（共25分，每题5分）1.如图所示，一司机驾车从A地到B地，先用地图计算出A、B两地的直线距离为9km。他从A地到B地用时20min，汽车上的里程表指示的里程数值增加了15km，那么该司机从A到B的过程中（）A.经过的路程为9kmB.发生的位移为15kmC.平均速度大小为18km/hD.平均速率为45km/h【答案】D【解析】【详解】A．汽车上的里程表指示的里程数值是汽车行驶的总路程，从A地到B地，里程数值增加了15km，可知汽车经过的路程为15km，故A错误；B．A、B两地的直线距离为9km，可知从A地到B地汽车发生的位移为9km，故B错误；C．由速度的定义可知，平均速度大小为x9kmv=27km/ht20min故C错误；D．由平均速率的定义可知，平均速率为s15kmv=45km/ht20min故D正确。故选D。2.ETC是高速公路上不停车电子收费系统的简称。汽车在进入ETC通道感应识别区前需要减速至5m/s，第1页/共14页学科网（北京）股份有限公司然后匀速通过感应识别区。甲、乙两辆以15m/s的速度行驶的汽车在进入ETC通道感应识别区前都恰好减速至5m/s，减速过程的v-t图像如图所示，则（）A.t1时刻甲车的速度大于乙车的速度B.0~t1时间内甲、乙两车的平均速度相同C.0~t1时间内甲、乙两车的速度变化量相同D.t1时刻甲、乙两车速度方向不同【答案】C【解析】【详解】A．t1时刻是两条线的交点，在v-t图像中交点表示速度相等，A错误；B．在v-t图像中图线与坐标轴围成的面积表示位移，0~t1时间内相同时间甲的位移大，因此甲的平均速度大，B错误；C．0~t1时间内甲、乙两车的末速度相同，因此两车速度变化量相同，C正确；D．t1时刻甲、乙两车速度相等，且都大于零，因此速度方向相同，D错误。故选C。3.如图所示，吸附在竖直玻璃上质量为m的擦窗工具，在竖直平面内受重力、拉力和摩擦力（图中未画出摩擦力）的共同作用做匀速直线运动。若拉力大小与重力大小相等，方向水平向右，重力加速度为g，则擦窗工具所受摩擦力（ ）A.大小等于mgB.大小等于2mgC.方向竖直向上D.方向水平向左【答案】B【解析】【详解】对擦窗工具进行正视图的受力分析如图所示第2页/共14页学科网（北京）股份有限公司水平方向上拉力F与擦窗工具所受摩擦力水平分量f滑等大反向，竖直方向上重力mg与擦窗工具所摩擦力竖直分量f静等大反向，所以擦窗工具所受摩擦力方向如图中f所示，大小为22ff滑f静2mg故选B。4.如图所示，质量为m的物块在倾角为的斜面上加速下滑，物块与斜面间的动摩擦因数为。下列说法正确的是（ ）A.斜面对物块的支持力大小为mgsinB.斜面对物块的摩擦力大小为mgcosC.斜面对物块作用力的合力大小为mgD.物块所受的合力大小为mgsin【答案】B【解析】【详解】A．对物块受力分析可知，沿垂直斜面方向根据平衡条件，可得支持力为FNmgcos故A错误；B．斜面对物块的摩擦力大小为FfFNmgcos故B正确；CD．因物块沿斜面加速下滑，根据牛顿第二定律得F合mgsinmgcosma可知第3页/共14页学科网（北京）股份有限公司mgsinmgcos则斜面对物块的作用力为222222FFNFfmgcosmgcosmgcosmgsinmg故CD错误。故选B。5.图甲为挂在架子上的双层晾衣篮。上、下篮子完全相同且保持水平，每个篮子由两个质地均匀的圆形钢圈穿进网布构成，两篮通过四根等长的轻绳与钢圈的四等分点相连，上篮钢圈用另外四根等长轻绳系在挂钩上。晾衣篮的有关尺寸如图乙所示，则图甲中上、下各一根绳中的张力大小之比为（ ）A.1：1B.2：1C.5：2D.5：4【答案】C【解析】【详解】设一个篮子的质量为m，连接下篮的绳子的拉力为T2，对下篮，根据平衡条件得4T2mg解得mgT24设连接上篮的绳子的拉力为T1，绳子与竖直方向夹角为，对两个篮整体由平衡条件得4T1cos2mg根据几何关系得24sin0.640联立解得5Tmg18第4页/共14页学科网（北京）股份有限公司则T15T22故C正确，ABD错误。故选C。二、多项选择题（共15分，每小题5分，漏选3分）6.飞行员驾驶飞机沿水平直线匀速飞行，投弹轰炸一地面目标，他想看看投弹是否准确，下列说法中正确的（ ）A.不计空气阻力时，飞行员应竖直向下观察，方可看见目标爆炸情况B.不计空气阻力时，飞行员应向后下方观察，方可看见目标爆炸情况C.空气阻力不能忽略时，飞行员应向前下方观察，方可看见目标爆炸情况D.空气阻力不能忽略时，飞行员应向后下方观察，方可看见目标爆炸情况【答案】AD【解析】【详解】AＢ．不计空气阻力时，炸弹水平方向做运动直线运动，炸弹水平分速度与飞机飞行速度相等，二者相同时间内水平方向飞行的距离相等，炸弹击中目标爆炸时飞机在目标正上方，故不计空气阻力时，飞行员应竖直向下观察，方可看见目标爆炸情况，Ａ正确，Ｂ错误；CＤ．空气阻力不能忽略时，炸弹水平方向做减速运动，故炸弹击中目标爆炸时飞机水平方向飞行的距离大于炸弹，故空气阻力不能忽略时，飞行员应向后下方观察，方可看见目标爆炸情况，C错误，D正确。故选AD。7.如图所示，小球在竖直放置的光滑固定圆形管道内做圆周运动，内侧壁半径为R，小球半径很小，则下列说法正确的是（ ）A.小球通过最高点时的最小速度vmingRB.小球通过最高点时的最小速度vmin0C.小球在水平线ab以下的管道中运动时，内侧管壁对小球一定无作用力D.小球在水平线ab以上的管道中运动时，外侧管壁对小球一定有作用力第5页/共14页学科网（北京）股份有限公司【答案】BC【解析】【详解】AB．在最高点，由于外管或内管都可以对小球产生弹力作用，当小球的速度等于0时，内管对小球产生弹力，大小为mg，故最小速度为0，故A错误，B正确；C．小球在水平线ab以下管道运动时，由于沿半径方向的合力提供小球做圆周运动的向心力，所以外侧管壁对小球一定有作用力，而内侧管壁对小球一定无作用力，故C正确；D．小球在水平线ab以上管道运动时，由于沿半径方向的合力提供小球做圆周运动的向心力，可能外侧壁对小球有作用力，也可能内侧壁对小球有作用力，故D错误。故选BC。8.如图所示，倾角为θ的足够长传送带以恒定的速率v0沿逆时针方向运行。t=0时，将质量m=1kg的小物块（可视为质点）轻放在传送带上，物块速度随时间变化的图象如图所示。设沿传送带向下为正方向，取重力加速度g=10m/s2。则（ ）A.1～2s内，物块的加速度为1m/s2B.小物块受到的摩擦力的方向始终沿传送带向下C.传送带的倾角θ=37°D.小物块与传送带之间的动摩擦因数μ=0.5【答案】CD【解析】【分析】【详解】A．速度-时间图像的斜率表示加速度，则1～2s内，物块的加速度1210am/s22m/s221故A错误；B．开始时，物块相对于传送带向上滑动，受到的摩擦力方向沿传送带向下，当速度与传送带速度相等后，所受的滑动摩擦力沿传送带向上，故B错误；CD．开始匀加速运动的加速度第6页/共14页学科网（北京）股份有限公司10am/s210m/s211根据牛顿第二定律得a1gsingcos速度相等后，加速度a2gsingcos联立两式解得37，0.5故CD正确。故选CD。II卷（共60分）二、填空题（共12分）9.在天宫课堂中、我国航天员演示了利用牛顿第二定律测量物体质量的实验。受此启发。某同学利用气垫导轨、力传感器、无线加速度传感器、轻弹簧和待测物体等器材设计了测量物体质量的实验，如图甲所示。主要步骤如下：①将力传感器固定在气垫导轨左端支架上，加速度传感器固定在滑块上；②接通气源。放上滑块。调平气垫导轨；③将弹簧左端连接力传感器，右端连接滑块。弹簧处于原长时滑块左端位于O点。A点到O点的距离为5.00cm，拉动滑块使其左端处于A点，由静止释放并开始计时；④计算机采集获取数据，得到滑块所受弹力F、加速度a随时间t变化的图像，部分图像如图乙所示。第7页/共14页学科网（北京）股份有限公司回答以下问题（结果均保留两位有效数字）：（1）弹簧的劲度系数为_____N/m。（2）该同学从图乙中提取某些时刻F与a的数据，画出a—F图像如图丙中I所示，由此可得滑块与加速度传感器的总质量为________kg。（3）该同学在滑块上增加待测物体，重复上述实验步骤，在图丙中画出新的a—F图像Ⅱ，则待测物体的质量为________kg。【答案】①.12②.0.20③.0.13【解析】【详解】（1）[1]由题知，弹簧处于原长时滑块左端位于O点，A点到O点的距离为5.00cm。拉动滑块使其左端处于A点，由静止释放并开始计时。结合图乙的F—t图有Δx=5.00cm，F=0.610N根据胡克定律Fkx计算出k≈12N/m（2）[2]根据牛顿第二定律有F=ma则a—F图像的斜率为滑块与加速度传感器的总质量的倒数，根据图丙中I，则有130kg-15kg-1m0.6则滑块与加速度传感器的总质量为m=0.20kg第8页/共14页学科网（北京）股份有限公司（3）[3]滑块上增加待测物体，同理，根据图丙中II，则有11.50kg-13kg-1m0.5则滑块、待测物体与加速度传感器的总质量为m′≈0.33kg则待测物体的质量为Δm=m′-m=0.13kg10.在“探究平抛运动的特点”实验中（1）用图1装置进行探究，下列说法正确的是________。A.只能探究平抛运动水平分运动的特点B.需改变小锤击打的力度，多次重复实验C.能同时探究平抛运动水平、竖直分运动的特点（2）用图2装置进行实验，下列说法正确的是________。A.斜槽轨道M必须光滑且其末端水平B.上下调节挡板N时必须每次等间距移动C.小钢球从斜槽M上同一位置静止滚下（3）用图3装置进行实验，竖直挡板上附有复写纸和白纸，可以记下钢球撞击挡板时的点迹。实验时竖直挡板初始位置紧靠斜槽末端，钢球从斜槽上P点静止滚下，撞击挡板留下点迹0，将挡板依次水平向右移动x，重复实验，挡板上留下点迹1、2、3、4。以点迹0为坐标原点，竖直向下建立坐标轴y，各点迹坐标值分别为y1、y2、y3、y4。测得钢球直径为d，则钢球平抛初速度v0为________。dgdgdgdgA.(x)B.(x)C.(3x)D.(4x)22y12y2y122y422y4【答案】①.B②.C③.D【解析】【详解】（1）[1]AC．用如图1所示的实验装置，只能探究平抛运动竖直分运动的特点，不能研究水平分第9页/共14页学科网（北京）股份有限公司运动的特点，故AC错误；B．在实验过程中，需要改变小锤击打的力度，多次重复实验，最后得出结论，故B正确。故选B。（2）[2]AC．为了保证小球做平抛运动，需要斜槽末端水平，为了保证小球抛出时速度相等，每一次小球需要静止从同一位置释放，斜槽不需要光滑，故A错误，C正确；B．上下调节挡板N时不必每次等间距移动，故B错误。故选C。（3）[3]A．竖直方向，根据1ygt212水平方向dxvt20联立可得dgv0(x)22y1故A错误；B．竖直方向，根据2yy22y1gt水平方向xv0t联立可得gv0xy22y1故B错误；CD．竖直方向根据1ygt242水平方向d4xvt20联立可得第10页/共14页学科网（北京）股份有限公司dgv0(4x)22y4故D正确，C错误。故选D。【点睛】三、计算题（第11题14分，第12题16分，第13题18分，共48分）11.如图所示，一轻质弹簧测力计的一端固定于墙面，另一端与物体A水平连接。物体A的质