吉林省白山市第十九中学2020届高三9月月考物理试题 17页

高三第一次月考物理试题 一、选择题 ‎1. 关于伽利略对自由落体运动的研究，下列说法中正确的是 A. 伽利略认为在同一地点，重的物体和轻的物体下落快慢不同 B. 伽利略猜想运动速度与下落时间成正比，并直接用实验进行了验证 C. 伽利略通过数学推演并用小球在斜面上的运动验证了位移与时间的平方成正比 D. 伽利略通过直接测定小球瞬时速度来验证该小球是否做匀变速运动 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎2.如图所示，A、B两个楔形物体叠放在一起，B靠在竖直墙壁上。在水平力F的作用下，A、B静止不动，则下列说法正确的是 A. 若A受三个力，B可能受三个力 B. 若A受三个力，B一定受四个力 C. 若A受四个力，B可能受四个 D. A、B之间一定存在摩擦力 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】先对AB整体进行受力分析，受到四个力作用：力F、AB的重力G、墙壁的支持力N、墙壁的摩擦力f.‎ D.对A分析，可以肯定受到的三个力：A的重力GA、力F、B对A的支持力N1.‎ 可能受到B摩擦力沿虚线方向.故D项错误.‎ ABC.对B分析，可以肯定受到的四个力：B的重力GB、墙壁的支持力N、墙壁的摩擦力f、A对B的压力N1'.‎ 可能受到A摩擦力沿虚线方向.故A项错误，C项错误，B项正确.‎ ‎3.如图所示，在光滑水平面上，一个斜面体被两个固定在地面上的小桩a和b挡住，然后在斜面上放一物体P，下列说法正确的是 A. 若物体加速下滑，则b受挤压 B. 若物体减速下滑，则b受挤压 C. 若物体匀速下滑，则a受挤压 D. 若物体静止在斜面上，则a受挤压 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】将物体和斜面看做一个整体系统进行分析： A、若物体加速下滑，设加速度大小为a，在水平方向的加速度为，且，对系统应用牛顿第二定律，水平方应有，方向向左，即a应受到挤压，故A错误； B、若减速下滑，则加速度方向沿斜面向上，在水平方向的分加速度为，方向向右，再对系统应用牛顿第二定律，水平方向应有，即小桩b应对斜面产生向右的挤压力，则b受到挤压，故B正确； C、若物体匀速下滑，则系统所示合力为零，即a、b均不受挤压，故C错误； D、若物体静止，则系统所受合力为零，即a、b均不受挤压，故D错误。‎ ‎4.超市中小张沿水平方向推着质量为m的购物车乘匀速上升的自动扶梯上楼，如图所示。假设小张、购物车均与自动扶梯保持相对静止，自动扶梯的倾角为30º，小张的质量为M，小张与扶梯间的摩擦因数为μ，小车与扶梯间的摩擦忽略不计。则 A. 小张对扶梯的压力大小为Mgcos30°，方向垂直于斜面向下 B. 小张对扶梯的摩擦力大小为（M+m）g sin30°，方向沿斜面向下 C. 扶梯对小张的摩擦力大小为μ（M+m）gcos30°，方向沿斜面向上 D. 小张对车的推力和车对小张的推力大小相等，这是因为人和车均处于平衡状态 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A.对车受力分析，受到重力，水平向右的推力，和垂直于斜面向上的支持力，根据共点力平衡可知：‎ mgsin30°=Fcos30°，‎ 解得：F=mgtan30°；故A错误.‎ BC.对小张和购物车整体受力分析，受到重力，支持力和水平向右的推力及沿斜面向下的摩擦力，在平行扶梯方向有：‎ f=(M+m)gsin30°，‎ 方向沿斜面向上，所以小张对扶梯的摩擦力大小为(M+m)gsin 30°，方向沿斜面向下；故B正确，C错误.‎ D.小张对车的推力和车对小张的推力是一对作用力与反作用力的关系，大小相等，与人和车均处于平衡状态无关；故D错误.‎ ‎5.如图所示，质量均为mA、B两小球，A球的悬线长度为定值L，悬线上端固定在O点，B球被固定在O点正下方L处。A、B球间的排斥力与A、B距离x的关系为：F=，当A球在偏离B球x处静止时，A受到绳的拉力为F。现保持其他条件不变，用改变A球质量的方法，使A球在距B为x处静止，则A受到绳的拉力为（ ）‎ A. F B. 2 F C. 4 F D. 8 F ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A球受三个力作用：重力mg，绳的拉力F，B对A的电场力F电，且三力平衡，如图所示：‎ 当A、B间距离为x时，根据力的三角形与几何三角形相似有：=；同理当A、B 间距离为时有：=；解得:===，所以m´=8m；另有：=，使A球在距B为x处静止，则A受到绳的拉力F´=8F，故A、B、C错误，D正确。‎ ‎6.如图所示，质量为M的小车放在光滑的水平面上。小车上用细线悬吊一质量为m的小球，M＞m．现用一力F1水平向右拉小球，使小球和车一起以加速度a向右运动时，细线与竖直方向成α角，细线的拉力为F；若用一力F2水平向左拉小车，使小球和车一起以加速度向左运动时，细线与竖直方向也成α角，细线的拉力为。则 ‎ A. ， B. ，‎ C. ， D. ，‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】先对左图中情况下的整体受力分析，受重力、支持力和拉力 根据牛顿第二定律，有 F1=(M+m)a ①‎ 再对左图中情况下的小球受力分析，如图 根据牛顿第二定律，有 F1-Fsinα=ma ②‎ Fcosα-mg=0 ③‎ 由以上三式可解得,.‎ 再对右图中小球受力分析，如图:‎ 由几何关系得：‎ F合=mgtanα 再由牛顿第二定律，得到a′=gtanα 由于M＞m，故a′＞a，.‎ A，与计算结果不相符；故A项错误.‎ B.，与计算结果相符；故B项正确.‎ C.，与计算结果不相符；故C项错误.‎ D.，与计算结果不相符；故D项错误.‎ ‎7.物理学在研究实际问题时，常常进行科学抽象，即抓住研究问题的主要特征，不考虑与当前研究问题无关或影响较小的因素，建立理想化模型。下列选项是物理学中的理想化模型的有 A. 加速度 B. 自由落体运动 C. 质点 D. 力的合成 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】物理模型，是人们为了研究物理问题的方便和探讨物理事物的本身而对研究对象所作的一种简化描述，是以观察和实验为基础，采用理想化的办法所创造的，能再现事物本质和内在特性的一种简化模型．‎ 物理学模型种类较多，有：‎ ‎①物理对象模型，如：质点、点电荷、弹簧振子、光滑斜面、纯电阻等；‎ ‎②物理过程模型，如：自由落体运动、匀变速直线运动、简谐运动、等温过程等；‎ ‎③理想化实验模型，如：伽利略的理想斜面实验；‎ A.加速度与理想模型概念不相符；故A项错误.‎ B.自由落体运动与理想模型概念相符；故B项正确.‎ C.质点与理想模型概念相符；故C项正确.‎ D.力的合成与理想模型概念不相符；故D项错误.‎ ‎8. 如图所示，为一质点运动的位移—时间图象，曲线为一段圆弧，则下列说法中正确的是 A. 质点可能做圆周运动 B. 质点一定做直线运动 C. t1时刻质点离开出发点一定最远 D. 质点运动的速率选减小后增大 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】根据斜率等于速度可知，质点的速度先沿正方向，后沿负方向，质点一定做直线运动．故A错误，B正确；在t1时刻质点的位移为零，表示质点在t1时刻回到出发点．故C错误；由斜率看出，质点的速度先减小后增大．故D正确。‎ ‎9.如图所示，质量为m子弹以速度v0水平击穿放在光滑水平地面上的木块。木块长L，质量为M，木块对子弹的阻力恒定不变，子弹穿过木块后木块获得速度为v．若木块或子弹的质量发生变化，但子弹仍穿过，则 A. M不变、m变小，则木块获得的速度一定变大 B. M不变、m变小，则木块获得的速度可能变小 C. m不变、M变小，则木块获得的速度一定变大 D. m不变、M变小，则木块获得的速度可能变大 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】在同一个坐标系中画出子弹和木块的v-t图象。 （1）当子弹的质量m变化时，由于子弹所受的阻力恒定，则子弹的加速度将随着质量减小的而变大，而木块的加速度恒定。两者的速度图象如图所示。设木块的长度为L，则当子弹穿出时，子弹的位移比木块的大L，则由速度图象可知，子弹的速度曲线与木块的速度曲线所围成的梯形面积在数值上应等于L．由图象可知，当子弹质量小时，穿出木块的时间t2大于质量大时穿出木块的时间t1．则木块获得的速度也将变大。故A正确，B错误。 （2）当子弹的质量m不变，子弹的加速度恒定，木块的加速度将随着质量的减小而增大，当子弹穿出时，子弹的位移比木块的大L，则由速度图象可知，子弹的速度曲线与木块的速度曲线所围成的梯形面积在数值上应等于L．当木块质量小时，穿出木块的时间t2′大于质量大时穿出木块的时间t1′．则木块获得的位移也将变大。那么子弹对木块的作用力做的功也在增大，所以木块获得的速度一定变大，故C正确，D错误。故选AC。‎ ‎10.关于伽利略对自由落体运动的研究，下列说法中正确的是 A. 伽利略认为在同一地点，重的物体和轻的物体下落快慢相同 B. 伽利略猜想运动速度与下落时间成正比，并直接用实验进行了验证 C. 伽利略通过数学推演并用小球在斜面上的运动验证了位移与时间的平方成正比 D. 伽利略通过直接测定小球瞬时速度来验证该小球是否做匀变速运动 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】A.亚里士多德认为在同一地点重的物体和轻的物体下落快慢不同，伽利略首先通过逻辑推理证明，重的物体和轻的物体下落快慢相同；故A项正确.‎ B.伽利略猜想自由落体 运动速度与下落时间成正比，并未直接进行验证，而是在斜面实验的基础上的理想化推理，故B项错误.‎ C.伽利略通过数学推演并用小球在斜面上的运动测量出位移x和时间t，验证了位移与时间的平方成正比，满足；故C项正确.‎ D.伽利略受当时条件限制无法直接测定小球的瞬时速度；故D项错误.‎ 二、实验题 ‎11.（1）某同学分别用毫米刻度尺、10分度游标卡尺、50分度游标卡尺、螺旋测微器测量同一物体宽度，分别得到如下数据，其中读数肯定错误的是__________。（填入选项前的字母）‎ A．10.0mm B．9.9mm C．10.05mm D．9.990mm ‎（2）右图是用来探究 “互成角度的两个力的合成”的实验装置图，本实验采用的科学方法是_________。‎ A．理想实验法 B．等效替代法 C．控制变量法 D．极限法 ‎【答案】 (1). （1）C (2). （2）B ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）用毫米刻度尺要求估读，故应保留一位小数，故A测量结果正确；10分度的游标卡尺精度为0.1mm，故B测量结果正确；50分度的游标卡尺精度为0.02mm，即尾数只能为偶数，故C所测量结果错误；螺旋测微器精度为0.01mm，读数还要在估读一位，故D测量结果正确；本题选错误的，故选C.‎ ‎（2）探究 “互成角度的两个力的合成”的实验采用的科学方法是等效替代法；故选B.‎ ‎12.某同学在做“测定木板与木块间动摩擦因数”的实验时，设计了两种实验方案。‎ 方案一：木板固定，用弹簧测力计拉动木块，如图a所示．‎ 方案二：用弹簧测力计钩住木块，用力拉动木板，如图b所示.‎ 除了实验必须的弹簧测力计、木块、木板、细线外，该同学还准备了若干重力均为2.00N的砝码．‎ ‎（1）上述两种方案中，你认为更合理的方案是______，理由是____________。‎ ‎（2）该同学在木块上加放砝码，改变木块对木板的压力，记录了5组实验数据，如下表所示：‎ 请根据上述数据在图c坐标纸上做出摩擦力f和砝码对木块的压力F的关系图象___________（以F为横坐标）。‎ ‎（3）由图象可知，木块的重力为___________N.木块与木板间的动摩擦因数为_____________.‎ ‎【答案】 (1). 方案二 (2). 若用方案一必须保证木块在木板上做匀速运动一般很难做到，采用方案二只要拉木板向左运动就行 (3). 计算正压力时没有加上木块的重力 (4). 6.00 (5). 0.25‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1]方案二更合理。‎ ‎[2]理由是：若用方案一必须保证木块在木板上做匀速运动一般很难做到，采用方案二只要拉木板向左运动就行.‎ ‎(2)[3]采用描点法画出的图象如下：‎ ‎(3)[4][5]由图象可以看出，在砝码对木块压力为0时，木块对木板最初的摩擦力为1.50N，而且木块与木板间的动摩擦力随着压力的增大而增大，即木块与木板间的动摩擦力大小受压力大小的影响。当砝码对木块的压力F=0时，摩擦力f≠0，所以图象不过原点的原因是：压力N中漏掉了木块的重力.‎ 由题意可知，图象的斜率 在砝码对木块压力为0时，木板对木块也有摩擦力为1.50N.即 f=μF=μG=1.5N 所以木块重力G=6.00N.‎ ‎13.在探究加速度与力、质量的关系实验中，采用如图a所示的实验装置，把附有滑轮的长木板平放在水平的实验桌上。小车及车中砝码的质量用M表示，盘及盘中砝码的质量用m表示，小车所受拉力用F表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带由打点计时器打上的点计算出。‎ ‎ ‎ ‎（1）如图b为甲同学根据测量数据作出的a－F图线，图线不过原点的原因是_____，若使图线过原点应对实验装置采取的改进方法是________。‎ ‎（2）乙、丙同学用同一装置做实验，画出了各自得到的a－F图线如图c所示，两个同学做实验时取值不同的物理量是_______。‎ ‎（3）在处理数据时，总是把托盘和砝码的重力当作小车所受合力。而实际上小车所受合力比托盘和砝码的重力要________一些（选填“大”或“小”）。因此，为使实验结论的可信度更高一些，应使托盘和砝码的总质量尽可能________一些（选填“大”或“小”）。‎ ‎【答案】 (1). （1）没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够； (2). 将木板右端垫起适当高度； (3). （2）小车及车上的砝码的总质量不同 (4). （3）小 (5). 小 ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）由图象可知：图线不通过坐标原点，F不为零时，加速度仍为零，知没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足，改进方法是将木板右端适当垫高； （2）因可知a-F图线的斜率表示质量的倒数，可知两同学做实验时小车及车上的砝码的总质量不同； （3）以整体为研究对象有mg=（m+M）a；解得；以M为研究对象有绳子的拉力，显然要有F=mg必有m+M=M，故有M＞＞m，即只有M＞＞m时才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力，所以应使托盘和砝码的总质量尽可能小一些．‎ 三、计算题 ‎14.一辆汽车在平直公路上做匀变速直线运动，公路边每隔15m有一棵树，如图所示，汽车通过AB两相邻的树用了3s，通过BC两相邻的树用了2s，求汽车运动的加速度和通过树B 时的速度为多少?‎ ‎【答案】‎ ‎【解析】‎ 汽车经过树A时速度为vA，加速度为a。‎ 对AB段运动，由有：（2分）‎ 同理，对AC段运动，有：（2分）‎ 两式联立解得：，（2分）‎ 再由得：（2分）‎ ‎15.如图所示，将一根长为2d的不可伸长的细绳两端固定在相距为d的AB两等高点，绳上挂一小滑轮P，P下面有一质量为m的物体处于静止状态。现用水平力F拉住滑轮使AP处于竖直方向。若不计绳与滑轮摩擦及空气阻力，也不计绳与滑轮的质量。求水平力F的大小。‎ ‎【答案】‎ ‎【解析】‎ 设AP间离为h则由几何关系得（2分）‎ 得（1分）‎ 对滑轮受力分析，有（2分）‎ ‎（2分）‎ 解得：（2分）‎ ‎16.如图所示，质量M=1kg的木板静置于倾角为37°的足够上的固定斜面上的固定斜面上的某个位置，质量m=1kg的可视为质点的小物块以初速度v0=5m/s从木板的下端冲上木板，同时在木板上端施加一个沿斜面向上的外力F=14N，使木板从静止开始运动，当小物块与木板共速时，撤去该外力，最终小物块从木板的下端滑出．已知小物块与木板之间的动摩擦因素为0．25，木板与斜面之间的动摩擦因数为0．5，g=10m/s2，sin37°=0．6,cos37°=0．8。‎ ‎（1）物块和木板共速前，物块和木板的加速度各为多少；‎ ‎（2）木板的长度至少为多少；‎ ‎（3）物块在木板上运动的总时间是多少。‎ ‎【答案】（1）a1=8m/s2,方向沿斜面向下, a2=2m/s2,方向沿斜面向上 （2）（3）‎ ‎【解析】‎ 试题分析：（1）物块与木板共速前，对物块分析：‎ 得：a1=8m/s2,方向沿斜面向下，减速上滑 对木板分析：‎ 得：a2=2m/s2,方向沿斜面向上，加速上滑 ‎（2）共速时：‎ 得：，‎ 共速前的相对位移：‎ 撤掉F后：物块相对于木板上滑，加速度仍未a1=8m/s2，减速上滑 而木板：‎ 则：，方向沿斜面向下，减速上滑 由于：‎ 木板停止后，物块在木板上滑动时，木板就不再运动 过，木板停止，过，物块减速到0‎ 此过程，相对位移：‎ 木板至少长度 ‎（3）物块在木板上下滑，木板不动 物块加速度 得：‎ 在木板上的总时间：‎ 考点：考查牛顿第二定律、匀变速直线运动．‎ ‎【名师点睛】动力学的解题思路：已知受力研究运动；已知运动研究受力情况。‎ ‎17.某电视台娱乐节目在游乐园举行家庭搬运砖块比赛活动．比赛规则是：如图甲所示向滑动行驶的小车上搬放砖块，且每次只能将一块砖无初速度(相对地面)地放到车上，车停止时立即停止搬放，以车上砖块多少决定胜负．已知每块砖的质量m＝0.8 kg，小车的上表面光滑且足够长，比赛过程中车始终受到恒定牵引力F＝20 N的作用，未放砖块时车以v0＝3 m/s的速度匀速前进．获得冠军的家庭上场比赛时每隔T＝0.8 s搬放一块砖，从放上第一块砖开始计时，图中仅画出了0～0.8 s内车运动的v－t图象，如图乙所示，g取10 m/s2.求：‎ ‎(1)小车的质量及车与地面间的动摩擦因数；‎ ‎(2)车停止时，车上放有多少块砖．‎ ‎【答案】(1)；(2)n=5‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）小车的上表面光滑，砖块相对地面始终保持静止状态，放上砖块后小车开始做匀减速运动，设小车与地面间的动摩擦因数为，未放砖块时 放上第一块砖后，对小车有 ‎ 即 ‎ 由v—t图象可知，‎ 放上第一块砖后小车的加速度为 解得μ=0.25；M=8kg ‎ ‎（2）同理，放上第二块砖后，对小车有 ‎ 代入数据解得 ‎0. 8s内速度改变量 放上第三块砖后小车的加速度为 ‎0. 8s内速度改变量 则放上第n块砖后小车的加速度an=-n×0.25m/s2=0.25nm/s2(n=1，2，3……) ‎ ‎0. 8s内速度改变量∆vn=0.2nm/s(n=1，2，3……) ‎ 所以 而，‎ 联立解得n=5. ‎ 即当小车停止时，车上有5块砖.‎ ‎ ‎