【物理】江西省山江湖协作体2019-2020学年高一上学期第三次月考试题（自招班） （解析版） 16页

江西省山江湖协作体2019-2020学年高一上学期第三次月考 物理试卷（自招班）‎ 一、选择题：（本题包括10小题，每小题4分，共40分，1-7单项选择，8-10多项选择）‎ ‎1.以18 m/s 的速度行驶的汽车，制动后做匀减速运动，在3 s内前进36 m，则汽车在5 s内的位移为( )‎ A. 50 m B. 45 m C. 40.5 m D. 40 m ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】设初速度的方向为正方向．由位移公式，由 ,可得 解得a＝−4m/s2，加速度方向与速度反向．刹车的总时间为，由位移公式，有汽车在5 s内的位移为，选项C正确；‎ ‎2.如图所示，倾角为的粗糙斜劈放在粗糙水平面上，物体a放在斜劈上，轻质细线一端固定在物体a上，另一端绕过光滑的滑轮固定在c点，滑轮2下悬挂物体b，系统处于静止状态若将固定点c向左移动少许，而a与斜劈始终静止，则 A. 斜劈对物体a的摩擦力减小 B. 斜劈对地面的压力减小 C. 细线对物体a的拉力增大 D. 地面对斜劈的摩擦力减小 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A、对滑轮和物体b受力分析，受重力和两个拉力，如图所示： 根据平衡条件，有： ‎ 解得： 将固定点c向左移动少许，则θ减小，故拉力T减小； 对物体a受力分析，受重力、支持力、拉力和静摩擦力，拉力减小，但由于不知道拉力与重力的下滑分力的大小关系，故无法判断静摩擦力的方向，故不能判断静摩擦力的变化情况，故AC错误； B、对斜面体、物体a、物体b整体受力分析，受重力、支持力、细线的拉力和地面的静摩擦力，如图所示： 根据平衡条件，有：，N与角度θ无关，恒定不变；根据牛顿第三定律，压力也不变；‎ 静摩擦力为：，将固定点c向左移动少许，则θ减小，故摩擦力减小，故B错误，D正确。‎ ‎3.如图所示，水平面上的小车向左运动，系在车后缘的轻绳绕过定滑轮，拉着质量为m的物体上升．若小车以v1的速度匀速直线运动，当车后的绳与水平方向的夹角为θ时，物体的速度为v2，绳对物体的拉力为T，则下列关系式正确的是（ ）‎ ‎ ‎ A. v2=v1 B. C. T=mg D. T＞mg ‎【答案】D ‎【解析】‎ 试题分析：小车的运动可分解为沿绳方向和垂直于绳的方向两个运动，其中沿绳方向的运动与物体上升的运动速度相等，从而即可求解．‎ 小车的运动可分解为沿绳方向和垂直于绳的方向两个运动，由题意中夹角为θ，由几何关系可得，因不变，而当θ逐渐变小，故逐渐变大，物体有向上的加速度，当加速上升时，处于超重状态，，故D正确．‎ ‎4.一辆货车运载若干相同的、光滑圆柱形空油桶，质量均为m。如图所示，底层油桶平整排列、相互紧贴。上层只有一只桶油C，自由摆放在油桶A、B之间，且与汽车一起处于静止状态。重力加速度为g。若汽车向左加速运动时（C始终与汽车相对静止），则 A. A对C的支持力增大 B. B对C的支持力减小 C. 当加速度时，B对C的支持力为 D. 当加速度时，C对A、B的压力均为 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】对C受力分析，由牛顿第二定律：‎ 解得 AB．则当汽车向左加速时，则a变大，则FA减小，FB增加，选项AB错误；‎ C．当加速度时，由可得，B对C的支持力为 选项C正确；‎ D．当加速度时，C对B的压力为，C对A的压力为0，选项D错误。‎ ‎5.一只小船渡河，水流速度各处相同且恒定不变，方向平行于岸边.小船相对于水分别做匀加速、匀减速、匀速直线运动，运动轨迹如图所示.船相对于水的初速度大小均相同，方向垂直于岸边，且船在渡河过程中船头方向始终不变.由此可以确定（ 　）‎ A. 沿AD轨迹运动时，船相对于水做匀加速直线运动 B. 沿三条不同路径渡河的时间相同 C. 沿AC轨迹渡河所用的时间最短 D. 沿AC轨迹到达对岸的速度最小 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A、当沿AD轨迹运动时轨迹向下弯曲，则加速度方向与船在静水中的速度方向相反，因此船相对于水做匀减速直线运动，故A错误；‎ B、船相对于水的初速度大小均相同，方向垂直于岸边，因运动的性质不同，则渡河时间也不同，故B错误；‎ C、根据曲线运动条件可知，AC轨迹说明船在静水中加速运动，而AB则对应是船在静水中匀速运动，对于AD则船在静水中减速运动，由于AC轨迹船在静水中加速运动，因此所用时间最短，故C正确；‎ D、沿AC轨迹船是匀加速运动，则船到达对岸的速度最大；故D错误.‎ 故选C.‎ ‎6.我国首批隐形战斗机歼-20已形成初步战斗力。某次演习时，在某一高度水平匀速飞行的战斗机离目标水平距离L 时投弹（投弹瞬间炸弹相对战斗机的速度为零），可以准确命中目标。若战斗机水平飞行高度变为原来的倍，飞行速度变为原来的倍，要仍能命中目标，则战斗机投弹时离目标的水平距离为（不考虑空气阻力）（　　）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】炸弹被投下后做平抛运动，在水平方向上的分运动为匀速直线运动，在竖直方向上的分运动为自由落体，所以在竖直方向上：h=gt2，解得：t=；在水平方向上：L=v0t=v0；当轰炸机飞行的高度为原来的倍，飞行速度为原来的倍，飞机投弹时距离目标的水平距离：L′=v0=v0=L。‎ A. ，与结论不相符，选项A错误；‎ B. ，与结论相符，选项B正确；‎ C. ，与结论不相符，选项C错误；‎ D. ，与结论不相符，选项D错误；‎ ‎7.用一根长1m的轻质细绳将一副质量为1kg的画框对称悬挂在墙壁上，已知绳能承受的最大张力为，为使绳不断裂，画框上两个挂钉的间距最大为（取）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】一个大小方向确定的力分解为两个等大的力时，合力在分力的角平分线上，且两分力的夹角越大，分力越大，因而当绳子拉力达到F=10N的时候，绳子间的张角最大，为120°，此时两个挂钉间的距离最大；画框受到重力和绳子的拉力，三个力为共点力，受力如图．‎ 绳子与竖直方向的夹角为：θ=60°，绳子长为：L0=1m，则有：mg=2Fcosθ，两个挂钉的间距离：L＝，解得：L=m ‎8.下学期期末考试）做匀变速直线运动的物体，其平均速度随时间t的变化规律如图所示，则可知该物体 A. 初速度大小为1 m/s B. 加速度大小为1 m/s2‎ C. 在2 s末的速度大小为3 m/s2‎ D. 在前2 s内的位移大小为6 m ‎【答案】AD ‎【解析】‎ 物体做匀变速直线运动，位移时间公式为，化简为，结合图像可知初速度大小为1m/s，加速度大小为，根据速度公式可知在 ‎2s末的速度大小为5m/s，根据位移时间公式可知在前2s内的位移大小为6m，故AD正确，BC错误；‎ ‎9.如图所示，作用于O点的三个力平衡，其中一个力大小为F1，沿–y轴方向，大小未知的力F2与+x轴方向夹角为θ，则下列关于第三个力F3的说法正确的是(　　)‎ A. 力F3可能在第二象限内与+y轴方向成任意角度 B. 力F3不可能在第三象限内 C. 力F3的最小值等于 D. 力F3与F2夹角越小，则F3与F2的合力越小 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】A、三力平衡时，三个力中任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线；当、的合力在第四象限时，在第二象限，可能在第二象限的任意方向上，故A正确；‎ B、三力平衡时，三个力中任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线；当、的合力在第一象限时，力在第三象限，故B错误；‎ CD、三力平衡时，三个力中任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线；故力和合力始终和大小相等，保持不变；‎ 通过作图可以知道，当、的合力F与F2垂直时合力最小，等于，即力的最小值为．故C正确，D错误；‎ ‎10.质量为m的小球由轻绳a和b分别系于一轻质木架上的A点和C点，如图所示，当轻杆绕轴BC以角速度ω匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，绳a在竖直方向，绳b在水平方向，当小球运动到图示位置时，绳b被烧断的同时杆子停止转动，则( 　) ‎ A. 小球仍在水平面内做匀速圆周运动 B. 在绳被烧断瞬间，a绳中张力突然增大 C. 若角速度ω较小，小球在平行于平面ABC的竖直平面内摆动 D. 若角速度ω较大，小球可在垂直于平面ABC的竖直平面内做圆周运动 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．b绳未断时， a绳拉力为小球重力 mg，Lb为 b的长度，小球速度为：‎ ‎，b绳断时，由于惯性，球具有水平向外的速度受竖直向下的重力和竖直向上的 a绳的拉力而在竖直面内做圆周运动，故A错误；‎ B．由牛顿运动定律有：，可知当 b绳断时，绳a的拉力大于小球重力，B正确；‎ C．当 较小时，球在最低点速度较小，可能会存在：，不能摆到与 A点等高处，而在竖直面内来回摆动，水平方向没有力提供向心力，故不能在平行于平面ABC的竖直平面内摆动，故C错误.‎ D．当 较大时，球在最低点速度较大,如果：，可在竖直面内做完整的圆周运动，故 D正确．‎ 二、实验题：（本题包括6空，每空2分，共12分）‎ ‎11.为了探究质量一定时加速度与力的关系，一同学设计了如图甲所示的实验装置．其中带滑轮的小车的质量为M，砂和砂桶的质量为m.(滑轮质量不计)‎ ‎（1）下列实验步骤中时，实验时一定要进行的操作是________．‎ A．用天平测出砂和砂桶的质量 B．将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力 C．小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录弹簧测力计的示数 D．为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M ‎（2）该同学在实验中得到如图乙所示的一条纸带(两相邻计数点间还有四个点)，测得：x1＝1.40cm，x2＝1.90cm，x3＝2.38cm，x4＝2.88cm，x5＝3.39cm，x6＝3.87cm.小车加速度的大小是________ m/s2.已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电(结果保留两位有效数字)．若实际频率小于50Hz则测出的加速度_______________(填偏大，偏小，准确) ‎ ‎【答案】 (1). BC (2). 0.50 偏大 ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）A．因为有弹簧测力计测出力的大小，则不需要用天平测出砂和砂桶的质量，选项A错误；‎ B．将长木板右端垫高，以平衡摩擦力，选项B正确；‎ C．小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录弹簧测力计的示数，选项C正确；‎ D．因为有弹簧测力计测出拉力的大小，则在实验中不需要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M，选项D错误。‎ ‎（2）根据位移差公式△x=aT2求出小车的加速度大小为 代入数据可得 a=0.50m/s2‎ 若实际频率小于50Hz，则打点周期大于0.02s，计算时还用0.02s计算则测出的加速度偏大.‎ ‎12.在“验证力的平行四边形定则”的实验中，某同学进行实验的主要步骤是：‎ a．如图甲所示，将橡皮筋的一端固定在木板上的A点，另一端拴上两根绳套，每根绳套分别连着一个弹簧测力计。‎ b．沿着两个方向拉弹簧测力计，将橡皮筋的活动端拉到某一位置，将此位置标记为O点，读取此时弹簧测力计的示数，分别记录两个拉力F1、F2的大小．用笔在两绳的拉力方向上分别标记a、b两点，并分别将其与O点连接，表示两力的方向。‎ c．再用一个弹簧测力计将橡皮筋的活动端仍拉至O点，记录其拉力F的大小并用上述方法记录其方向。‎ ‎（1）用一个弹簧测力计将橡皮筋的活动端仍拉至O点，这样做的目的是_______。‎ ‎（2）图乙是在白纸上根据实验数据作出的力的图示，其中_______是F1和F2合力的实际测量值（填F或F´）。‎ ‎（3）实验中的一次测量如图丙所示，两个测力计M、N的拉力方向互相垂直，即α+β=90°，若保持测力计M的读数不变，当角α 由图中所示的值逐渐减小时，要使橡皮筋的活动端仍在O点，可采用的办法是_______。‎ A．增大N的读数，减小β角 B．减小N的读数，减小β角 C．减小N的读数，增大β角 D．增大N的读数，增大β角 ‎【答案】 (1). 与F1、F2共同作用的效果相同 (2). F (3). B ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）用一个弹簧测力计将橡皮筋活动端仍拉至O点，这样做的目的是与F1、F2共同作用的效果相同。‎ ‎（2）图乙是在白纸上根据实验数据作出的力的图示，其中F是F1和F2合力的实际测量值；F＇是合力的理论值。‎ ‎（3）由题意可知：保持O点位置不动，即合力大小方向不变，弹簧测力计M的读数不变，因此根据要求作出力的平行四边形定则，画出受力分析图如下： 所以由图可知α角逐渐变小时，N的示数减小，同时β角减小，故ACD错误，B正确。‎ 三、计算题（第13题8分，14题每题12分，15，16题各14分，共48分）‎ ‎13.已知一根长为4.8m的细绳将A、B两个小球相连，在足够高处先后相隔0.8s将A、B由同一位置静止释放，不计空气阻力，g取10 m/s2。求：‎ ‎(1)在A释放后经过多长时间连接A、B的细绳将被拉直？‎ ‎(2)在细绳将要拉直时A和B的速度分别为多大？‎ ‎【答案】(1) 0.2s (2)10m/s；2m/s ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）设B释放后t秒细绳被拉直，‎ 由运动学公式得:‎ 由以上三式得:‎ t=0.2s ‎（2）在细绳将要拉直时A和B速度分别为 ‎14.如图所示，质量为24kg的木板B放在水平地面上，质量为22kg的木箱A放在木板B上一根轻绳一端拴在木箱上，另一端拴在地面的木桩上，轻绳绷紧时与水平面的夹角，已知木箱A与木板B之间的动摩擦因数，木板B与地面之间的动摩擦因数，现用水平力F将木板B从木箱A下面匀速抽出，g取10 m/s2。试求：‎ ‎(1)绳上张力T的大小；‎ ‎(2)水平力F的大小；‎ ‎(3)若剪断轻绳，要把B从A下面抽出来，水平力F至少应为多大？‎ ‎【答案】(1) 220N (2) 4128N (3) 414N ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）对物体A受力分析及建立直角坐标系，如图所示：‎ A静止，由于受力平衡，故在x轴上：‎ ‎①‎ 在y轴上：‎ ‎②‎ 又由于 ‎③‎ 故由①②③得：‎ T=220N ‎ ‎（2）对物体B受力分析及建立直角坐标系，如图所示：‎ 由于B静止，受力平衡，故在x轴上：‎ ‎④‎ 在y轴上：‎ ‎⑤‎ 又由于 ‎⑥‎ 故由④⑤⑥得：‎ F=412.8N ‎ ‎（3）木箱A恰好发生相对滑动的临界条件为：‎ ‎ ‎ 对B，根据牛顿第二定律，有：‎ ‎ ‎ 解得：‎ F=414N ‎15.如图,一根细直棒长度为5m，用手提着其上端，在其下端的路面上方有一个长度为5m的、内径比直棒略大的空心竖直管子。如果该空心管子安放在平直公路上方，汽车从正下方通过时刚好碰不到管子。已知细直棒的下端与空心管的上端相距10m,现放手让直棒做自由落体运动（不计空气阻力，g取10m/s2）。‎ ‎(1)求直棒通过该空心管所用的时间（直棒通过管后继续进入公路下的直径略大于细棒的深坑）‎ ‎(2)当棒开始下落时，汽车以20m/s的速度在距离管子36m处向管子驶来，汽车会不会碰到直棒，如不会请说明为什么；如会，在不改变车行驶方向的情况下，司机该如何处理（计算时不考虑车的大小）‎ ‎【答案】（1）s（2）会碰到， 加速；减速 ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）直棒的下端到达管子的上端的时间为：‎ 直棒的上端到达管子的下端的时间为：‎ 则直棒通过该空心管所用的时间：‎ t=t2-t1=(2-)s ‎（2）若汽车匀速运动，则到达管子处的时间为 则汽车肯定要碰到管子；要使汽车不碰到管子，则汽车在2s内位移小于36m，则 解得 a= -2m/s2，‎ 即汽车减速运动的加速度a>2m/s2；‎ 管子下端到达地面的时间为：‎ 则要使汽车不碰到管子，则汽车在s内的位移大于36m，则 解得 a´=0.9m/s2，‎ 即汽车加速运动的加速度a´>0.9m/s2；‎ ‎16.图为仓库中常用的皮带传输装置示意图，它由两台皮带传送机组成，一台水平传送，A、B两端相距3m，另一台倾斜，传送带与地面的夹角θ=37°，C、D两端相距4.45m，B、C相距很近。水平传送以5m/s的速度沿顺时针方向转动，现将质量为10kg的一袋大米无初速度地放在A端，它随传送带到达B端后，速度大小不变地传到倾斜送带的C点，米袋与两传送带间的动摩擦因数均为0.5，g取10，sin37°=0.6，cos37°=0.8 ，试求：‎ ‎（1）米袋沿传送带从A运动到B的时间；‎ ‎（2）若CD部分传送带不运转，求米袋沿传送带在CD上所能上升的最大距离； ‎ ‎（3）若倾斜部分CD以4m/s的速率顺时针方向转动，求米袋从C运动到D所用的时间。‎ ‎【答案】（1）1.1s；（2）1.25m；（3）2.1s ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）米袋无初速放在传送带AB上，相对滑动时的加速度 由，可得加速的时间： ‎ 在传送带AB上加速的位移：‎ 故米袋在AB传送带上先匀加速直线运动后做匀速直线运动。‎ 匀速运动的时间 ‎ 所以米袋沿传送带从A运动到B的时间： ‎ ‎（2）CD部分传送带不运转，米袋沿CD上滑过程中，根据牛顿第二定律 解得加速度，由 解得米袋沿传送带在CD上所能上升的最大距离 ‎（3）若CD以v2=4m/s的速率顺时针方向转动，当米袋沿斜面上升速度时，加速度，当米袋速度达到时上滑的位移为 所用时间 当米袋速度时，滑动摩擦力方向改变，且，米袋将减速上滑，其加速度大小 由解得 此时米袋速度v=v2-a´t2´=0，可见米袋恰好可以运行到D点，所以米袋从C运动到D所用的时间为：。‎ 即（1）米袋沿传送带从A运动到B的时间为1.1s；若CD部分传送带不运转，米袋沿传送带在CD上所能上升的最大距离1.25m；（3）若倾斜部分CD以4m/s的速率顺时针方向转动，米袋从C运动到D所用的时间为2.1s。‎ ‎ ‎