陕西省西北农林科大附中高三物理上学期第一次月考试卷（含解析）.doc

陕西省西北农林科大附中2015-2016学年高三（上）第一次月考物理试卷一、单项选择题（共6小题，每小题6分，共36分）1物体a、b从同一位置沿同一直线运动的vt图象如图所示，下列说法正确的是（）at=2s时，a、b速度方向均发生改变bt=4s时，a、b相距20mc前4s，a、b均做匀变速直线运动d前4s，a与b的加速度始终相同2如图所示，一质量均匀的实心圆球被直径ab所在的平面一分为二，先后以ab沿水平和竖直两种不同方向放置在光滑支架上，处于静止状态，两半球间的作用力分别为f和f，已知支架间的距离为ab的一半，则为（）abcd3如图所示，物体从光滑斜面的顶端由静止下滑，经时间t速度为v1，此时施加平行于斜面向上的恒力f，又经时间t物体回到出发点，速度为v2，已知下滑过程中物体始终未脱离斜面，则v2：v1的值为（）a1：1b2：1c3：1d4：14如图，轰炸机沿水平方向匀速飞行，到达山坡底端正上方时释放一颗炸弹，并垂直击中山坡上的目标a已知a点高度为h，山坡倾角为，由此可算出（）a轰炸机的飞行高度b轰炸机的飞行速度c炸弹的飞行时间d炸弹投出时的动能5如图所示，甲、乙两同学从河中o点出发，分别沿直线游到a点和b点后，立即沿原路线返回到o点，oa、ob分别与水流方向平行和垂直，且oa=ob若水流速度不变，两人在靜水中游速相等，则他们所用时间t甲、t乙的大小关系为（）at甲t乙bt甲=t乙ct甲t乙d无法确定6如图a所示，质量为m的半球体静止在倾角为的平板上，当从0缓慢增大到90的过程中，半球体所受摩擦力ff与的关系如图b所示，已知半球体始终没有脱离平板，半球体与平板间的动摩擦因数为，最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，重力加速度为g，则（）aoq段图象可能是直线bq段图象可能是直线cq=dp=二、多项选择题（共4小题，每小题6分，共24分全部选对的得6分，选不全的得3分，有选错或不选的得0分）7如图所示，完全相同的磁铁a、b分别位于铁质车厢竖直面和水平面上，a、b与车厢间的动摩擦因数均为，小车静止时，a恰好不下滑，现使小车加速运动，为保证a、b无滑动，则（）a速度可能向左，加速度可小于gb加速度一定向右，不能超过（1+）gc加速度一定向左，不能超过gd加速度一定向左，不能超过（1+）g8如图所示，重为12n的物块g1在三根细绳悬吊下处于静止状态，细绳bp在水平方向，细绳ap偏离竖直方向37角，且连在重为50n的物块g2上，物块g2静止于倾角为37的斜面上 （sin37=0.6，cos37=0.8），取g=10m/s2则下列说法正确的是（）a绳pb对物块g2的拉力9nb绳pa对p点的拉力20nc斜面对物块g2的摩擦力37.2nd斜面对物块g2的支持力34.6n9如图所示，劲度系数为k的轻质弹簧下端固定在倾角为的粗糙斜面底端的挡板c上，另一端自然伸长到a点质量为m的物块从斜面上b点由静止开始滑下，与弹簧发生相互作用，最终停在斜面上某点下列说法正确的是（）a物块第一次滑到a点时速度最大b物块速度最大时弹簧的压缩量小于c物块压缩弹簧后被反弹过程做加速度逐渐减小的加速运动d物块最终停在斜面上时物块受到的摩擦力小于mgsin10一质点（m=2kg）正自东向西在光滑水平面上做匀速直线运动，速度大小为4m/s，从某时刻起受到一个沿东西方向的力作用，如图，是该力随时间周期性的变化图象（从该时刻开始计时，规定向东方向为正方向）下列说法正确的是（）a2s末物块的速度大小为4m/sb从该时刻起，质点做往复运动c8s末质点的速度大小为12m/sd8s末质点的速度大小为4m/s三、填空题（每空3分，共18分）11某同学在做“研究匀变速直线运动”的实验中，因操作不当，先松开小车再接通50hz交变电源，导致纸带上只记录了相邻的三个点，如图所示，则（1）打下a点时小车的瞬时速度cm/s（2）小车的加速度大小是m/s2（3）通过作图象的方法可以剔除偶然误差较大的数据，提高实验的准确程度于是该同学重新实验，先接通电源再松开小车，通过正确的方法得到了一条较为理想的纸带，设纸带上的起始点为o点，之后各点到o点的距离为l，作lt2图象，得到图象的斜率为k，则小车的加速度a=12为了探究加速度与力、质量的关系，物理兴趣小组成员独立设计了如图甲所示的实验探究方案，并进行了实验操作（1）在长木板的左端垫上木块的目的是；（2）实验中用砝码（包括小盘）的重力g=mg的大小作为小车（质量为m）所受拉力f的大小，能够实现这一设想的前提条件是；（3）图乙为小车质量m一定时，根据实验数据描绘的小车加速度a与盘和砝码的总质量m之间的实验关系图象设图中直线斜率为k，在纵轴上的截距为b，若牛顿第二定律成立，则小车的质量m为四、计算题（本题共2小题，共22分解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）13如图所示，静止在光滑水平面上的斜面体，质量为m，倾角为，其斜面上有一静止的滑块，质量为m，两者之间的动摩擦因数为，滑块受到的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力，重力加速度为g现给斜面体施加水平向右的力使斜面体加速运动，求：（1）若要使滑块与斜面体一起加速运动，图中水平向右的力f的最大值；（2）若要使滑块做自由落体运动，图中水平向右的力f的最小值14如图所示一倾角为30光滑的斜面，下端与一段很短的光滑弧面相切，弧面另一端与水平传送带相切，水平传送带以5m/s顺时针转动；今有质量为1kg的物体（可视为质点）从斜面上高度为h=0.8m处滑下；物体在弧面运动时不损失机械能，而且每次在弧面上运动时间极短可以忽略已知传送带足够长，它与物体之间的滑动摩擦因数为0.5取g=10m/s2求：（1）水平传送带至少多长，物体才不会从左端滑出（2）物体第一次从滑上传送带，到离开传送带所用的时间2015-2016学年陕西省西北农林科大附中高三（上）第一次月考物理试卷参考答案与试题解析一、单项选择题（共6小题，每小题6分，共36分）1物体a、b从同一位置沿同一直线运动的vt图象如图所示，下列说法正确的是（）at=2s时，a、b速度方向均发生改变bt=4s时，a、b相距20mc前4s，a、b均做匀变速直线运动d前4s，a与b的加速度始终相同【考点】匀变速直线运动的图像；匀变速直线运动的速度与时间的关系【专题】运动学中的图像专题【分析】速度时间图线速度的正负值表示速度的方向，图线的斜率表示加速度，图线与时间轴围成的面积表示位移【解答】解：a、由图象可知，前4s，a的速度都为正，b的速度都为负，所以t=2s时，a、b速度方向均没有发生改变故a错误b、图线与时间轴围成的面积表示位移，则t=4s时，a、b相距故b正确d、图象的斜率表示加速度，由图可知，前4s，ab的加速度方向都发生了变化，不是匀变速直线运动，故c错误d、图象的斜率表示加速度，由图可知，前4s，a与b的加速度方向始终相反，故d错误故选：b【点评】解决本题的关键知道速度时间图线的物理意义，知道图线与时间轴围成的面积表示位移，知道速度的正负表示运动的方向2如图所示，一质量均匀的实心圆球被直径ab所在的平面一分为二，先后以ab沿水平和竖直两种不同方向放置在光滑支架上，处于静止状态，两半球间的作用力分别为f和f，已知支架间的距离为ab的一半，则为（）abcd【考点】共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力【专题】共点力作用下物体平衡专题【分析】对左图，上面球收重力和支持力而平衡，根据平衡条件得到支持力；对右图，隔离半个球分析，受重力、左侧球的支持力和右角的支持力，根据平衡条件列式求解【解答】解：设两半球的总质量为m，当球以ab沿水平方向放置，可知；当球以ab沿竖直方向放置，以两半球为整体，隔离右半球受力分析如图所示，可得，根据支架间的距离为ab的一半，可得=30，则，a正确故选：a【点评】本题关键是根据隔离法和整体法灵活选择研究对象，受力分析后根据平衡条件列式求解，基础题目3如图所示，物体从光滑斜面的顶端由静止下滑，经时间t速度为v1，此时施加平行于斜面向上的恒力f，又经时间t物体回到出发点，速度为v2，已知下滑过程中物体始终未脱离斜面，则v2：v1的值为（）a1：1b2：1c3：1d4：1【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系【专题】牛顿运动定律综合专题【分析】该题要依据速度时间图象来解题，两段时间内的位移相同，都是做匀变速直线运动，依据vt图象的面积表示位移可得速度关系【解答】解：物体运动vt图象如图：由vt图象的面积表示位移，其前后两段时间位移相等，可得：，t1+t2=t，解得：v2：v1=2：1故acd错误，b正确故选：b【点评】该题用图象法解题，比用运动学公式来解要方便一些，关于vt图象的面积表示位移这类应用比较多见，应多留意4如图，轰炸机沿水平方向匀速飞行，到达山坡底端正上方时释放一颗炸弹，并垂直击中山坡上的目标a已知a点高度为h，山坡倾角为，由此可算出（）a轰炸机的飞行高度b轰炸机的飞行速度c炸弹的飞行时间d炸弹投出时的动能【考点】平抛运动【专题】平抛运动专题【分析】轰炸机沿水平方向匀速飞行，释放的炸弹做平抛运动因为平抛运动速度与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的2倍，速度方向的夹角得知位移与水平方向夹角的正切值，再通过水平位移求出竖直位移，从而得知轰炸机的飞行高度，炸弹的飞行时间，以及炸弹的初速度【解答】解：a、b、c由图可得炸弹的水平位移为 x=设轰炸机的飞行高度为h，炸弹的飞行时间为t，初速度为v0据题：炸弹垂直击中山坡上的目标a，则根据速度的分解有：tan=又 =联立以上三式得：h=h+，可知可以求出轰炸机的飞行高度h炸弹的飞行时间 t=，也可以求出t轰炸机的飞行速度等于炸弹平抛运动的初速度，为 v0=，可知也可以求出故a、b、c正确d、由于炸弹的质量未知，则无法求出炸弹投出时的动能故d错误故选：abc【点评】解决本题的关键掌握平抛运动水平方向和竖直方向上的运动规律，知道平抛运动的一些推论，并能灵活运用5如图所示，甲、乙两同学从河中o点出发，分别沿直线游到a点和b点后，立即沿原路线返回到o点，oa、ob分别与水流方向平行和垂直，且oa=ob若水流速度不变，两人在靜水中游速相等，则他们所用时间t甲、t乙的大小关系为（）at甲t乙bt甲=t乙ct甲t乙d无法确定【考点】运动的合成和分解【专题】计算题【分析】甲、乙两同学实际的速度是静水中的游速与水流速度的合速度，设游速为v，水速为v0根据速度合成可知：甲游到a点的速度为v+v0，游回的速度为vv0；乙来回的速度都为明确了各自的合速度后，再用匀速直线运动规律求出时间进行比较【解答】 解：设游速为v，水速为v0，oa=ob=l，则甲整个过程所用时间： =，乙为了沿ob运动，速度合成如图：则乙整个过程所用时间： =，t甲t乙，选c正确，选项a、b、d错误故选：c【点评】本题考查运动的合成（主要是速度的合成）和匀速运动规律，运用速度合成的矢量平行四边形法则求出各自的合速度是关键6如图a所示，质量为m的半球体静止在倾角为的平板上，当从0缓慢增大到90的过程中，半球体所受摩擦力ff与的关系如图b所示，已知半球体始终没有脱离平板，半球体与平板间的动摩擦因数为，最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，重力加速度为g，则（）aoq段图象可能是直线bq段图象可能是直线cq=dp=【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用【专题】共点力作用下物体平衡专题【分析】半球体受重力、支持力和摩擦力，开始时不滑动，是静摩擦力，根据平衡条件列式求解静摩擦力表达式分析；滑动后是滑动摩擦力，根据滑动摩擦定律列式分析【解答】解：c、半圆体在平板上恰好开始滑动的临界条件是：mgsin=mgcos，故有：=tan，解得：=，即q=，故c错误；ab、在0之间时，ff是静摩擦力，大小为mgsin；在之间时，ff是滑动摩擦力，大小为mgcos；综合以上分析得其ff与关系如图中实线所示，故a、b错误；d、当=时，ff=mgsin，即p=，故d正确故选：d【点评】本题关键是受力分析后要能够区分是滑动摩擦力还是静摩擦力，然后结合平衡条件和滑动摩擦定律列式分析，基础题目二、多项选择题（共4小题，每小题6分，共24分全部选对的得6分，选不全的得3分，有选错或不选的得0分）7如图所示，完全相同的磁铁a、b分别位于铁质车厢竖直面和水平面上，a、b与车厢间的动摩擦因数均为，小车静止时，a恰好不下滑，现使小车加速运动，为保证a、b无滑动，则（）a速度可能向左，加速度可小于gb加速度一定向右，不能超过（1+）gc加速度一定向左，不能超过gd加速度一定向左，不能超过（1+）g【考点】牛顿第二定律【专题】牛顿运动定律综合专题【分析】小车静止时，恰好不下滑，则重力等于最大静摩擦力，当小车加速时，根据弹力和吸引力的关系得出加速度的方向，对b分析，抓住b的最大静摩擦力求出加速度的最大值【解答】解：小车静止时，a恰好不下滑，所以对a有：mg=f引，当小车加速运动时，为了保证a不下滑，则fnf引，则fnf引=ma，加速时加速度一定向左，故b错误对b有（mg+f引）=mam，解得am=（1+）g，故a、d正确，c错误故选：ad【点评】本题考查了牛顿第二定律的临界问题，关键抓住a、b的最大静摩擦力进行求解，掌握整体法和隔离法的运用8如图所示，重为12n的物块g1在三根细绳悬吊下处于静止状态，细绳bp在水平方向，细绳ap偏离竖直方向37角，且连在重为50n的物块g2上，物块g2静止于倾角为37的斜面上 （sin37=0.6，cos37=0.8），取g=10m/s2则下列说法正确的是（）a绳pb对物块g2的拉力9nb绳pa对p点的拉力20nc斜面对物块g2的摩擦力37.2nd斜面对物块g2的支持力34.6n【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用【专题】共点力作用下物体平衡专题【分析】以结点p为研究对象，分析受力情况，根据平衡条件求解pa、pb绳上的拉力大小以木块g2为研究对象，分析受力情况，作出力图，根据平衡条件求出木块所受斜面的摩擦力和弹力【解答】解：ab、分析p点受力，如图甲所示，由平衡条件可得：facos37=g1，fasin37=fb，解得fb=9n，fa=15n，选项a正确、b错误；cd、再分析物块g2的受力情况，如图乙所示由物体的平衡条件可得ff=g2sin37+fbcos37，fn+fbsin37=g2cos37，fb=fb，由以上三式解得ff=37.2n，fn=34.6n选项c、d正确故选：acd【点评】本题是力平衡问题，首先要明确研究对象，其次分析受力情况，作出力图，再根据平衡条件进行求解9如图所示，劲度系数为k的轻质弹簧下端固定在倾角为的粗糙斜面底端的挡板c上，另一端自然伸长到a点质量为m的物块从斜面上b点由静止开始滑下，与弹簧发生相互作用，最终停在斜面上某点下列说法正确的是（）a物块第一次滑到a点时速度最大b物块速度最大时弹簧的压缩量小于c物块压缩弹簧后被反弹过程做加速度逐渐减小的加速运动d物块最终停在斜面上时物块受到的摩擦力小于mgsin【考点】牛顿第二定律；力的合成与分解的运用【专题】牛顿运动定律综合专题【分析】当物块的加速度为零时，速度最大，结合共点力平衡求出最大速度时弹簧的压缩量，根据物块的受力分析物块的运动规律，结合平衡分析摩擦力与mgsin的关系【解答】解：a、当物块受力平衡时，速度最大，由kx+mgcos=mgsin，解得x=，故a错误，b正确；c、物块压缩弹簧后被反弹过程先做加速度逐渐减小的加速运动，后做加速度增大的减速运动，故c错误；d、由于初态物块能够由静止下滑，可得最大静摩擦力小于重力分力，故最终停止运动时弹簧存在弹力，根据平衡知，物块受到的摩擦力小于mgsin，故d正确故选：bd【点评】解决本题的关键会根据物块的受力分析物块的运动规律，知道加速度的方向与合力的方向相同，当加速度的方向与速度方向相同，物体做加速运动，当加速度的方向与速度方向相反，物体做减速运动10一质点（m=2kg）正自东向西在光滑水平面上做匀速直线运动，速度大小为4m/s，从某时刻起受到一个沿东西方向的力作用，如图，是该力随时间周期性的变化图象（从该时刻开始计时，规定向东方向为正方向）下列说法正确的是（）a2s末物块的速度大小为4m/sb从该时刻起，质点做往复运动c8s末质点的速度大小为12m/sd8s末质点的速度大小为4m/s【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的图像【专题】牛顿运动定律综合专题【分析】根据牛顿第二定律求出各段时间内的加速度，结合速度的变化量，求出各个时刻的速度大小【解答】解：a、由牛顿第二运动定律可得在02s内，物体的加速度，物体速度变化量为v1=a1t1=42m/s=8m/s，故在t=2s的速度为v2=4m/s+8m/s=4m/s，故a正确；b、在2s4s内，物体的加速度，物体速度变化量为v2=a2t2=22m/s=4m/s，物体在t=4s的速度为v4=4m/s4m/s=0，在t=4s后继续向右匀加速直线运动，故b错误；c、在4s6s内，物体的加速度，物体速度变化量为v3=a3t3=42m/s=8m/s，在6s8s内，物体的加速度，物体速度变化量为v4=a4t4=22m/s=4m/s，故在t=8s末的速度为v8=v3+v4=4m/s，故c错误，d正确故选：ad【点评】本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的基本运用，关键理清物体的运动规律，结合牛顿第二定律和运动学公式综合求解三、填空题（每空3分，共18分）11某同学在做“研究匀变速直线运动”的实验中，因操作不当，先松开小车再接通50hz交变电源，导致纸带上只记录了相邻的三个点，如图所示，则（1）打下a点时小车的瞬时速度22.5cm/s（2）小车的加速度大小是0.5m/s2（3）通过作图象的方法可以剔除偶然误差较大的数据，提高实验的准确程度于是该同学重新实验，先接通电源再松开小车，通过正确的方法得到了一条较为理想的纸带，设纸带上的起始点为o点，之后各点到o点的距离为l，作lt2图象，得到图象的斜率为k，则小车的加速度a=2k【考点】探究小车速度随时间变化的规律【专题】实验题；直线运动规律专题【分析】根据匀变速直线运动的推论公式x=at2可以求出加速度的大小，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上c点时小车的瞬时速度大小；再根据运动学公式，结合lt2图象的斜率，即可求解【解答】解：（1）因为，且，解得va=22.5cm/s；（2）根据加速度公式，则有；（3）根据可知图象的斜率，即a=2k故答案为：（1）22.5； （2）0.5； （3）2k【点评】要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用，并掌握求解瞬时速度与加速度的方法12为了探究加速度与力、质量的关系，物理兴趣小组成员独立设计了如图甲所示的实验探究方案，并进行了实验操作（1）在长木板的左端垫上木块的目的是平衡摩擦力；（2）实验中用砝码（包括小盘）的重力g=mg的大小作为小车（质量为m）所受拉力f的大小，能够实现这一设想的前提条件是mm；（3）图乙为小车质量m一定时，根据实验数据描绘的小车加速度a与盘和砝码的总质量m之间的实验关系图象设图中直线斜率为k，在纵轴上的截距为b，若牛顿第二定律成立，则小车的质量m为【考点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系【专题】实验题；牛顿运动定律综合专题【分析】（1、2）解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项，了解平衡摩擦力的方法；（3）根据牛顿第二定律写出与小车上砝码质量m的表达式，然后结合斜率与截距概念求解即可【解答】解：（1）实验中有摩擦力影响，需要先平衡摩擦力，让长木板的左端适当垫高（2）以m和m系统为研究对象，mg=（m+m）a，以小车为研究对象f拉=ma联立方程得：，由此可知当mm时，即当钩码的总重力要远小于小车的重力，绳子的拉力近似等于钩码的总重力（3）对小车，根据牛顿第二定律得：f=（m+m）a，变形得所以m图线的斜率表示，则k=，图象的截距为所以m=故答案为：（1）平衡摩擦力；（2）mm；（3）【点评】遇到涉及图象的问题时，要先根据物理规律写出关于纵轴与横轴的函数表达式，再根据斜率和截距的概念求解即可四、计算题（本题共2小题，共22分解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）13如图所示，静止在光滑水平面上的斜面体，质量为m，倾角为，其斜面上有一静止的滑块，质量为m，两者之间的动摩擦因数为，滑块受到的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力，重力加速度为g现给斜面体施加水平向右的力使斜面体加速运动，求：（1）若要使滑块与斜面体一起加速运动，图中水平向右的力f的最大值；（2）若要使滑块做自由落体运动，图中水平向右的力f的最小值【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系【专题】牛顿运动定律综合专题【分析】对物体受力分析，物体恰好上上滑时，推力最小，受推力、重力、支持力和摩擦力，根据平衡条件列式求解推力的最小值；物体恰好不上滑时，推力最大，受重力、支持力、推力和摩擦力，再次根据平衡条件列式求解推力的最大值；最后联立得到推力的范围【解答】解：（1）滑块与斜面体刚好不相对滑动的临界条件是静摩擦力达到最大值fm，滑块受力如图所示设