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  • 2021-05-25 发布

湖南省衡阳县四中2020届高三上学期10月月考物理试题

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衡阳县四中2019-2020学年度高三10月份月考试卷 物理试卷 ‎ 一、选择题 ‎1. 一质量为m的物块恰好静止在倾角为θ的斜面上.现对物块施加一个竖直向下的恒力F,如图所示.则物块( )‎ A. 沿斜面加速下滑 B. 仍处于静止状态 C. 受到的摩擦力不变 D. 受到的合外力增大 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 试题分析:质量为m的物块恰好静止在倾角为θ的斜面上,对其受力分析,可求出动摩擦因数,加力F后,根据共点力平衡条件,可以得到压力与最大静摩擦力同时变大,物体依然平衡.‎ 解:由于质量为m的物块恰好静止在倾角为θ的斜面上,说明斜面对物块的摩擦力等于最大静摩擦力,‎ 对物体受力分析,如图 根据共点力平衡条件,有 f=mgsinθ N=mgcosθ f=μN 解得 μ=tanθ 对物块施加一个竖直向下的恒力F,再次对物体受力分析,如图 根据共点力平衡条件,有 与斜面垂直方向依然平衡:N=(mg+F)cosθ 因而最大静摩擦力为:f=μN=μ(mg+F)cosθ=(mg+F)sinθ,‎ 故在斜面平行方向的合力为零,故合力仍然为零,物块仍处于静止状态,A正确,B、D错误,摩擦力由mgsinθ增大到(F+mg)sinθ,C错误;‎ 故选A.‎ ‎【点评】本题要善用等效的思想,可以设想将力F撤去,而换成用一个重力的大小等于F的物体叠放在原来的物块上!‎ ‎2.甲、乙两物体从同一点出发且在同一条直线上运动,它们的位移一时间(x-t)图象如图所示,由图象可以看出在0〜4 s内( ) ‎ A. 甲、乙两物体始终同向运动 B. 4s时甲、乙两物体间的距离最大 C. 甲的平均速度等于乙的平均速度 D. 甲、乙两物体之间的最大距离为4 m ‎【答案】C ‎【解析】‎ 试题分析:A、由于位移--时间图象的斜率表示该时刻的速度,可以从图中看出乙物体的速度(斜率)始终为正值,即速度始终为正方向,甲物体前两秒内速度为正方向,2秒末到4秒末速度为负方向,故A错误;‎ B、4s秒末两物体的位置坐标相同,说明两物体相遇,故B错误;‎ C、由图知:4s内甲的位移大小为s甲=△x=2m-0=2m,乙的位移大小为s乙=△x=2m-0=2m,可见,位移相等,所用时间也相等,则由平均速度公式得知,平均速度相等.故C正确;‎ D、从位移--时间图象来看,两个物体两秒末纵坐标读数之差最大,即两物体相距最远,可知2s末两物体相距最远,最大距离为△s=4m-1m=3m.故D错误。‎ 故选:C。‎ 考点:匀变速直线运动位移与时间图像 ‎【名师点睛】解答本题关键要理解位移-时间图象上交点和斜率的物理意义,知道位移时间图象仅描述直线运动。位移-时间图象表示物体的位置随时间的变化,图象上的任意一点表示该时刻的位置,图象的斜率表示该时刻的速度,斜率的正负表示速度的方向。‎ ‎3.如图所示,两竖直木桩ab、cd固定,一不可伸长的轻绳两端固定在a、c两点,绳长为L,一质量为m的物体A通过轻质光滑挂钩挂在轻绳中间,静止时挂钩两侧轻绳所成夹角为120°。若把轻绳换成自然长度为L的橡皮筋,挂上物体A后仍处于静止状态,橡皮筋处于弹性限度内,若重力加速度大小为g,上述两种情况,下列说法正确的是 ( )‎ A. 轻绳的弹力大于mg B. 轻绳的弹力小于mg C. 橡皮筋的弹力大于mg D. 橡皮筋的弹力小于mg ‎【答案】D ‎【解析】‎ 试题分析:设两杆间的距离为S,细绳的总长度为L,静止时轻绳两端夹角为,由于重物的拉力的方向竖直向下,所以三个力之间的夹角都是,根据矢量的合成可知,三个力的大小是相等的.故轻绳的弹力大小为mg,故A、B错误;若把轻绳换成自然长度为L的橡皮筋,橡皮筋受到拉力后长度增大,杆之间的距离不变,所以重物静止后两根绳子之间的夹角一定小于 ‎,两个分力之间的夹角减小,而合力不变,所以两个分力减小,即橡皮筋的拉力小于,故C错误,D正确。‎ 考点:共点力平衡的条件及其应用、物体的弹性和弹力 ‎【名师点睛】本题要抓住挂钩与动滑轮相似,两侧绳子的拉力关于竖直方向对称,能运用几何知识求解夹角α,再运用平衡条件解题。‎ ‎4.将两个质量均为m的小球a、b用细线相连后,再用细线悬挂于O点,如图所示.用力F拉小球b,使两个小球都处于静止状态,且细线Oa与竖直方向的夹角保持θ=30°,则F达到最小值时Oa绳上的拉力为 A. mg B. mg C. mg D. mg ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】以两个小球组成整体为研究对象,分析受力,作出F在三个方向时整体的受力图,根据平衡条件得知:F与T的合力与重力mg总是大小相等、方向相反,由力的合成图可知,当F与绳子oa垂直时,F有最小值,即图中2位置,F的最小值为:‎ ‎ 根据平衡条件得:F=2mgsin30°=mg,T=2mgcos30°=mg;‎ A. mg,与结论相符,选项A正确; ‎ B. mg,与结论不相符,选项B错误; ‎ C. mg,与结论不相符,选项C错误; ‎ D. mg,与结论不相符,选项D错误。‎ ‎5.如图所示,两个小球用长为1 m的细线连接,用手拿着球,球竖直悬挂,且A、B两球均静止。现由静止释放球,测得两球落地的时间差为0.2 s,不计空气阻力,重力加速度,则球释放时离地面的高度为 A. 1.25 m B. 1.80 m C. 3.60 m D. 6.25m ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】设释放时A球离地高度为h,则,求得,。‎ A. 1.25 m与上述计算结果不相符,故A错误;‎ B. 1.80 m与上述计算结果相符,故B正确;‎ C. 3.60 m与上述计算结果不相符,故C错误;‎ D. 6.25m与上述计算结果不相符,故D错误。‎ ‎6.如图所示,质量为m的钢球静止于两光滑木板之间。已知两木板的夹角木板与水平方向的夹角,则钢球对板的压力大小分别是 A. ‎ B. ‎ C. ‎ D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】对钢球受力分析,作出受力分析图所示:‎ 根据共点力平衡条件可知,‎ Fbcos45°+mgcos45°=Fa Fbsin45°=mgsin45°。‎ 解得:‎ 故D正确,ABC错误.‎ ‎7.甲、乙、丙三辆汽车以相同的速度经过某一路标,以后甲车一直做匀速直线运动,乙车先加速后减速,丙车先减速后加速,它们经过下一路标时的速度又相同,则( )‎ A. 甲车先通过下一路标 B. 乙车先通过下一路标 C. 丙车先通过下一路标 D. 三车同时到达 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】由于丙先减速后加速,它在整个运动过程中的平均速度比甲小,所以在相等位移内它的时间比甲多。乙先加速后减速,所以它在整个运动过程中的平均速度比甲大,经过相同的位移,它的时间肯定比匀速运动的甲少;由此可知,乙将最先到达下一个路标,丙最后一个到达下一个路标。‎ A.甲车先通过下一路标,与分析不符,故A错误。‎ B.乙车先通过下一路标,与分析相符,故B正确。‎ C.丙车先通过下一路标,与分析不符,故C错误。‎ D.三车同时到达,与分析不符,故D错误。‎ ‎8.如图所示,国产某品牌汽车装备了具有“全力自动刹车”功能的城市安全系统,系统以50Hz的频率监视前方的交通状况.当车速v≤10m/s且与前方静止的障碍物之间的距离接近安全距离时,如果司机未采取制动措施,系统就会立即启动“全力自动刹车”,加速度大小约为4m/s2,使汽车避免与障碍物相撞.则“全力自动刹车”系统设置的安全距离约为 A. 40m B. 25m C. 12.5m D. 2m ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】由题意知,车速v≤10m/s,系统立即启动“全力自动刹车”的加速度大小约为4m/s2,最后末速度减为0,由推导公式v2=2ax可得:x≤=12.5m,所以系统设置的安全距离约12.5m,故C正确,ABD错误。故选C。‎ ‎【点睛】解答此题的关键是知道末速度为0隐含条件,找到题干告诉的已知量初速度和加速度,利用匀变速直线运动公式可解.‎ ‎9.水平横梁的一端A插在墙壁内,另一端装有一小滑轮B,一轻绳的一端固定在墙上,另一端跨过滑轮后挂着一质量为m=10 kg的物体,并与横梁夹角为30°,如图所示,g=10m/s2,则滑轮受到的作用力为 A. 50N B. N C. 100N D. N ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】由题意可得,对绳B点受力分析:滑轮受到绳子的作用力应为图中两段绳中拉力F1和F2的合力,因同一根绳张力处处相等,都等于物体的重量,即 F1=F2=G=mg=100 N 用平行四边形定则作图,由于拉力F1和F2的夹角为120°,则有合力 F=100 N 所以滑轮受绳的作用力为100 N.方向与水平方向成30°角斜向下。‎ A.50N与计算结果不符,故A错误。‎ B. N与计算结果不符,故B错误。‎ C.100N与计算结果相符,故C正确。‎ D. N与计算结果不符,故D错误。‎ ‎10.A、B两质点在同平面内同时向同一方向做直线运动,它们的位置一时间图象如图所示,其中①是顶点过原点的抛物线的一部分,②是过点(0,3)的一条直线,两图象相交于坐标为(3,9)的P点,则下列说法不正确的是 A. 质点A做初速度为零加速度为2m/s2的匀加速直线运动 B. 质点B以2m/s的速度做匀速直线运动 C. 在前3s内,质点A比B向前多前进了9m D. 在3s前某时刻质点A、B速度相等 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A、质点A的运动方程为,则初速度为零,加速度,故A正确;‎ B、乙直线的斜率表示速度,故质点B做匀速直线运动,质点B的速度为,故B正确;‎ C、在前3s内,质点B的位移为6m,质点A的位移为9m,质点A比B向前多前进了3m,故C错误;‎ D、时,质点A的速度为,故D正确;‎ 不正确的故选C。‎ ‎【点睛】关键是直线的斜率表示速度,质点B做匀速直线运动,质点A的运动方程为,质点A做初速度为零加速度为2m/s2的匀加速直线运动。‎ 二、实验题 ‎11.某同学用如图所示的实验装置验证“力的平行四边形定则”.弹簧测力计A挂于固定点P,下端用细线挂一重物M,弹簧测力计B的一端用细线系于O点,手持另一端向左拉,使结点O静止在某位置,分别读出弹簧测力计A和B的示数,并在贴于竖直木板的白纸记录O点的位置和拉线的方向.‎ ‎(1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为N,图中A的示数为 N.‎ ‎(2)下列不必要的实验要求是 (请填写选项前对应的字母)‎ A.应测量重物M所受的重力 B.弹簧测力计应在使用前校零 C.拉线方向应与木板平面平行 D.改变拉力,进行多次实验,每次都要使O点静止在同一位置 ‎【答案】【答题空1】3.8;‎ ‎【答题空2】ABC ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)由图中可以读出示数为3.60N ‎ ‎(2)A、实验通过作出三个力的图示,来验证“力的平行四边形定则”,因此重物的重力必须要知道。故A正确;‎ B、弹簧测力计是测出力的大小,所以要准确必须在测之前校零。故B正确;‎ C、拉线方向必须与木板平面平行,这样才确保力的大小准确性。故C正确;‎ D、当结点O位置确定时,弹簧测力计A的示数也确定,由于重物的重力已确定,两力大小与方向均一定,因此弹簧测力计B的大小与方向也一定,所以不需要改变拉力多次实验。故D错误。‎ ‎12.某同学设计了一个如图所示的装置测定滑块与木板间的动摩擦因数,其中A为滑块,B和C 是质量可调的砝码,不计绳和滑轮的质量及它们之间的摩擦,装置水平放置。实验中该同学在砝码总质量(m+m′=m0)保持不变的条件下,改变m和m′的大小,测出不同m下系统的加速度,然后通过实验数据的分析就可求出滑块与木板间的动摩擦因数.‎ ‎(1)该同学手中有电磁打点计时器、纸带、质量已知且可随意组合的砝码若干、滑块、一端带有定滑轮的长木板、细线,为了完成本实验,得到所要测量的物理量,还应有( ).‎ A.秒表     B.毫米刻度尺    C.天平    D.低压交流电源 ‎(2)实验中,该同学得到一条较为理想的纸带,如图所示,从清晰的O点开始,每隔4个点取一计数点(中间4个点没画出),分别记为A、B、C、D、E、F,各计数点到O点的距离为OA=1.61 cm,OB=4.02 cm,OC=7.26 cm,OD=11.30 cm,OE=16.14 cm,OF=21.80 cm,打点计时器打点频率为50 Hz,则由此纸带可得到打E点时滑块的速度v=______m/s,此次实验滑块的加速度a=_____m/s2.(结果均保留两位有效数字)‎ ‎(3)在实验数据处理中,该同学以m为横轴,以系统的加速度a为纵轴,绘制了如图所示的实验图线,结合本实验可知滑块与木板间的动摩擦因数μ=_______.(g取10 m/s2)。‎ ‎【答案】 (1). BD (2). 0.53 (3). 0.81 (4). 0.3‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1].A.打点计时器通过打点即可知道时间,故不需要秒表,故A错误。‎ B.实验需要测量两点之间的距离,故需要毫米刻度尺和,故B正确。‎ C.本实验中可以不测滑块的质量,而且砝码的质量已知,故天平可以不选,故C错误。‎ D.电磁打点计时器要用到低压交流电源,故D正确。‎ ‎(2)[2].每隔4个点取一计数点,相邻计数点之间的时间间隔为0.1s,故用平均速度等于中间时刻的瞬时速度可得:‎ ‎[3].由△x=at2可得:‎ ‎(3).对ABC系统应用牛顿第二定律可得:‎ 所以a-t图象中,纵轴的截距为-μg,故-μg=-3,‎ 解得:‎ μ=0.30‎ 三、计算题 ‎13.某同学为了测定木块与斜面间的动摩擦因数,他用测速仪研究木块在斜面上的运动情况,装置如图甲所示.他使木块以初速度v0=4 m/s的速度沿倾角θ=30°的斜面上滑紧接着下滑至出发点,并同时开始记录数据,结果电脑只绘出了木块从开始上滑至最高点的v-t图线如图乙所示.g取10 m/s2.求:‎ ‎(1)上滑过程中的加速度的大小a1;‎ ‎(2)木块与斜面间的动摩擦因数μ;‎ ‎(3)木块回到出发点时的速度大小v.‎ ‎【答案】(1)8 m/s2(2)0.35(3)2 m/s ‎【解析】‎ 试题分析:(1)由题图乙可知,木块经0.5s滑至最高点 上滑过程中加速度的大小:(2分)‎ ‎(2)由牛顿第二定律F=ma得 上滑过程中:(2分)‎ 代入数据得(1分)‎ ‎(3)下滑的距离等于上滑的距离==m=1m (2分)‎ 由牛顿第二定律F=ma得 下滑过程中:(3分)‎ 下滑至出发点的速度大小V=‎ 联立解得 V=2m/s 考点:牛顿运动定律 ‎14.如图所示,质量分别为1kg和2kg的木块A和B,用一个劲度系数为k=200N/m轻质弹簧连接,最初系统静止,现在用力缓慢拉A直到B刚好离开地面.(g=9.8m/s2)‎ ‎(1)最初静止时弹簧的形变量;‎ ‎(2)B刚要离开地面时弹簧的形变量;‎ ‎(3)整个过程中A上升高度.‎ ‎【答案】(1)4.9cm (2)9.8cm (3)14.7cm ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)A压在弹簧上使弹簧被压缩,设弹簧压缩量为x1,‎ 对A由二力平衡可得:‎ 解得:‎ ‎(2)B刚要离开地面时,地面的支持力为零,则弹簧处于伸长状态,设伸长量为x2‎ 由B的二力平衡可得:‎ 解得:‎ ‎(3)A物体拴在弹簧上,则A物体的位移即为弹簧的长度变化 弹簧从压缩状态x1变为原长再变为伸长x2,则 ‎15. 如图所示,在高速公路某处安装固定雷达测速仪,可以抓拍超速车辆及测量运动车辆的加速度。若汽车距测速仪355 m时测速仪发出超声波,同时汽车由于紧急情况而急刹车,当测速仪接收到反射回来的超声波信号时,汽车恰好停止,此时汽车距测速仪335 m,已知声速为340 m/s。‎ ‎(1)求汽车刹车过程中加速度;‎ ‎(2)若该路段汽车正常行驶速度要求为60~110 km/h,则该汽车刚刹车时的行驶速度是否超速?‎ ‎【答案】(1)a=10m/s2(2)未超速 ‎【解析】‎ 试题分析:(1)根据题意,超声波和汽车运动过程的示意图如图所示,设超声波往返的时间为2t,汽车在2t时间内,刹车的位移为:.‎ 当超声波与汽车A相遇后,汽车A继续前进时间为t,位移为:.‎ 则超声波在2t时间内的路程为:.‎ 由声速为340m/s,解得t=1s.‎ 代入数据解得a=10m/s2.‎ ‎(2)由汽车A刹车过程的位移:,解得刹车前的速度为:‎ ‎.‎ 车速在规定范围内,符合规定范围.‎ 考点:考查了匀变速直线运动规律的应用 ‎【名师点睛】解决本题的关键理清运动过程,抓住超声波从B发出到A与被A反射到被B接收所需的时间相等,运用匀变速直线运动的规律进行求解 ‎ ‎