安徽省滁州市定远县育才学校2020届高三物理上学期第一次月考试题（含解析）

1 安徽省滁州市定远县育才学校安徽省滁州市定远县育才学校 20202020 届高三物理上学期第一次月考试届高三物理上学期第一次月考试 题 含解析 题 含解析 一 选择题一 选择题 共共 1010 小题 每小题小题 每小题 4 4 分 共分 共 4040 分 分 1 71 7 小题为单选题 小题为单选题 8 108 10 小题为多选题 小题为多选题 1 水平面上某物体从 t 0 时刻起以 4m s 的速度做匀速直线运动 运动 3s 后又立即以大小为 2m s2的加速度做匀减速直线运动 停止后物体不再运动 则下列判断正确的是 a 该物体从 t 0 时刻算起 6s 内运动的位移大小为 15m b 该物体在整个运动过程中的平均速度大小为 2m s c 该物体减速后最后 1s 内的仅移大小为 lm d 该物体减速后第 1s 末的速度大小为 3m s 答案 c 解析 详解 物体速度减为零的时间为 0 0 2 v ts a a 项 物体在 3s 2s 5s 末停止运动 所以物体在 6s 内的位移等于前 5s 的位移 总位移为 故 a 错误 2 0 10 00 1 16 2 xv tv tatm b 项 物体的平均速度为 故 b 错误 10 16 3 2 32 x mm v ss tt c 项 根据运动的可逆性可知 物体减速最后 1s 的位移等于以 2m s2加速 1s 的位移 大小 为 故 c 正确 22 1 11 2 11 22 xatmm d 项 该物体减速后第 is 末的速度大小为 故 d 错误 0 42 1 2 mm vvat ss 故选 c 2 某运动员做跳伞训练 他从悬停在空中的直升机上由静止跳下 跳离飞机一段时间后打开 降落伞做减速下落 他打开降落伞后的速度图线如图甲所示 降落伞用 8 根对称的绳悬挂运 动员 每根绳与中轴线的夹角均为 如图乙 已知人的质量为m 不计人所受的阻力 打 开伞后伞所受阻力f与速度v成正比 重力加速度g 则每根悬绳能够承受的拉力至少为 2 a mg 8cosb mg 8sinc mgv2 8v1cosd mgv1 8v2cos 答案 c 解析 详解 设降落伞的质量为 匀速下降时有 m1 kvmm g 打开降落伞的瞬时对整体有 2 kvmm gmm a 打开降落伞的瞬时对运劝员有 8 costmgma 联立解得 故 c 正确 2 1 8cos mgv t v 3 如图所示 两个质量分别为m m的小圆环 a b 用细线连着 套在一个竖直固定的大圆 3 环上 大圆环的圆心为o 系统平衡时 细线所对的圆心角为 90 大圆环和小圆环之间的 摩擦力及线的质量忽略不计 重力加速度大小用g表示 下列判断正确的是 a 小圆环 a b 受到大圆环的支持力之比是 1 3 b 小圆环 a 受到大圆环的支持力与竖直方向的夹角为 15 c 细线与水平方向的夹角为 30 d 细线的拉力大小为mg 3 2 答案 a 3 解析 详解 对 a 和 b 进行受力分析 根据平行四边形定则做出重力和支持力的合力的大小等于 绳子的拉力的大小 设支持力与竖直方向的夹角分别为和 如图所示 根据正弦定理可以得到 由于 0 3 sin45sin mgt 0 sin45sin mgt tt 90 整理可以得到 0 30 0 60 6 2 ttmg 再次利用正弦定理 0 3 sin 1804530sin45 a nmg 0 sin 1804560sin45 b nmg 整理可以得到 故选项 a 正确 bd 错误 3 1 a b n n c 由图根据几何知识可以知道 细线与水平方向的夹角为故选项 c 错误 4 如图所示 质量为 m 的滑块 a 放置在光滑水平地面上 左侧面是圆心为 o 半径为 r 的光 滑四分之一圆弧面 当用一水平恒力 f 作用在滑块 a 上时 一质量为 m 的小球 b 可视为质点 在圆弧面上与 a 保持相对静止 此时小球 b 距轨道末端 q 的竖直高度为 h 重力加速度 3 r 为 g 则 f 的大小为 4 a b c d 5 3 mg 5 2 mg 5 3 mm g 5 2 mm g 答案 d 解析 详解 连接 ob 设 ob 连续与竖直方向的夹角为 由几何关系得 2 cos 3 rh r 2 5 sin1 cos 3 则 5 tan 2 此时小球受到的合外力 5 tan 2 fmgmg 由牛顿第二定律可得 5 2 f ag m 以整体为研究对象 由牛顿第二定律可得 故 d 正确 abc 5 2 fmm amm g 错误 故选 d 5 如图所示 在一座寺庙门口吊着一口大钟 在大钟旁边并排吊着撞锤 吊撞锤的轻绳长为 l 与吊撞锤的点等高且水平相距处有一固定的光滑定滑轮 一和尚将轻绳一端绕过 2 3 3 l 5 定滑轮连在撞锤上 然后缓慢往下拉绳子另一端 使得撞锤提升竖直高度时突然松手 使 2 l 撞锤自然的摆动下去撞击大钟 发出声音 重力加速度取g 则 a 在撞锤上升过程中 和尚对绳子的拉力大小不变 b 松手前瞬间 撞锤上方左右两边绳子的拉力之比为 3 3 c 撞锤撞击大钟前瞬间的速度大小等于 2gl d 突然松手时 撞锤的加速度大小等于 3 2 g 答案 d 解析 试题分析 在摆锤上升过程中撞钟受力如图所示 因缓慢拉绳 撞钟受力平衡 由平行四边 形定则作图知两绳拉力都发生变化 故选项 a 错误 松手前瞬间 由几何知识知 两绳恰垂 直 且由力的平行四边形法则得 撞锤上方左右两边绳子的拉力之比为 故选项 b 错误 松手后 撞钟摆下 只有重力做功 由机械能守恒可知 得 故选项 c 错误 当突然 松手时 撞钟受重力和右侧悬绳拉力作用 将重力分解为沿悬绳和垂直于悬绳的力 由圆周 运动知识知沿悬绳方向合力为零 则撞钟受合力为重力沿垂直于右侧悬绳的分力 即 f合 6 mgcos30 所以撞钟加速度为 a gcos30 故选项 d 正确 故选 d 考点 物体的平衡 机械能守恒定律 牛顿第二定律 6 如图甲所示 一个质量 m 1kg 的物体以初速度 v0 12m s 从斜面底端冲上一足够长斜面 经 t1 1 2s 开始沿斜面返回 t2时刻回到斜面底端 物体运动的 v t 图象如图乙所示 斜面倾 角 37 sin37 06 cos37 0 8 重力加速度 g 10m s2 则可确定 a 物块上滑时的加速度大小 5m s2 b 物块与斜面间的动摩擦因数为 0 4 c 物块沿斜面向上滑行的最大距离为 7 2m d 物块回到斜面底端的时刻为 2 4s 答案 c 解析 分析 根据图象可以得出加速上升和减速上升的加速度的大小 根据牛顿第二定律计算物体的质量 和动摩擦因数的大小 根据速度公式计算减速运动的时间 根据位移公式计算下滑的时间 详解 a v t 图象的斜率表示加速度的大小 根据图象可以知道 上升时的加速度为 故 a 错 2 1 10 am s b 物块在上升时根据牛顿第二定律可知 1 sincosmgmgma 解得 故 b 错 0 5 c 在 v t 图像中面积的大小等于位移 所以物块沿斜面向上滑行的最大距离为 故 c 对 1 12 1 27 2 2 sm 7 d 物块沿斜面下滑的加速度为 2 2 sincos2 aggm s 根据位移公式 2 2 1 2 sa t 解得 故返回到斜面底端的时刻不等于为 2 4s 故 d 错 7 21 2tss 故选 c 7 如图所示 质量均为 m 的 n n 3 个相同匀质圆柱体依次搁置在倾角为 30 的光滑斜面 上 斜面底端有一竖直光滑挡板挡住使圆柱体均处于静止状态 则下列说法中正确的是 a 挡板对圆柱体 1 的弹力大小为 3mg b 圆柱体 1 对斜面的压力大小为 33 6 n mg c 圆柱体 2 对圆柱体 1 的压力大小为2 n mg d 若将挡板绕下端点缓慢逆时针转动 60 则转动过程中斜面对每个圆柱体的支持力均减 小 答案 b 解析 a 将 n 个圆柱体作为整体分析 如图所示 其中为挡板对圆柱 1 的弹力 n 为斜面对所有圆柱体的支持力的恒力 由平衡条件可得 n f 8 a 错误 3 tan30 3 n fnmgnmg 2 3 cos303 nmg nnmg b 对 2 至 n 每个圆柱分析可知斜面对它们的支持力 斜面对圆柱 1 的 2 3 1 2 n nnmg 支持力 b 正确 12 3 3 6 n n nnnmg c 隔离对 2 到 n 共 n 1 个圆柱体受力分析 如图所示 得圆柱体 1 对 2 的弹力为 c 错误 1 2 n mg d 缓慢转动挡板时 斜面对圆柱体 2 3 4 n 的支持力不变 d 错误 综上所述本题答案是 b 8 如图所示 斜面体置于粗糙水平地面上 斜面体上方水平固定一根光滑直杆 直杆上套有 一个滑块 滑块连接一根细线 细线的另一端连接一个置于斜面上的光滑小球 最初斜面与 小球都保持静止 现对滑块施加水平向右的外力使其缓慢向右滑动至a点 如果整个过程斜 面保持静止 小球未滑离斜面 滑块滑动到a点时细线恰好平行于斜面 则下列说法正确的 是 a 斜面对小球的支持力逐渐减小 b 细线对小球的拉力逐渐减小 c 滑块受到水平向右的外力逐渐增大 d 水平地面对斜面体的支持力逐渐减小 答案 bc 9 解析 详解 ab 对小球受力分析可知 沿斜面方向 在垂直斜面方向 cossintmg 其中是细线与斜面的夹角 为斜面的倾角 现对滑块施加水 sincos n ftmg 平向右的外力使其缓慢向右滑动至 a 点 变小 则细线对小球的拉力变小 斜面对小球 t 的支持力变大 故选项 b 正确 a 错误 n f c 对滑块受力分析可知 在水平方向则有 由于变小 则 sincos cos sin costansin cos mg ftmg 有滑块受到水平向右的外力逐渐增大 故选项 c 正确 d 对斜面和小球为对象受力分析可知 在竖直方向则有 sin n mgmgft 由于变小 所以水平地面对斜面体的支持力逐渐增大 故选项 d 错误 9 一个可以看做质点的物块以恒定大小的初速度滑上木板 木板的倾角可在 0 90 之间任 意凋整设物块沿木板向上能达到的最大位移为x 木板倾角不同时对应的最大位移x与木板 倾角 的关系如图所示 g取 10m s2 则下列说法正确的是 a 小铁块与木板间的动摩擦因数为 3 3 b 小铁块初速度的大小是 5m s c 沿倾角为 30 和 90 上滑时 物块运动到最大位移的时间不同 d 当 0 时 x m 5 3 4 答案 abd 解析 详解 ab 当 竖直上抛运动 x 1 25m 根据运动学方程得 解 90a 2 0 02vgx 10 得 当 x 1 25m 根据速度位移关系 有 0 5 vm s 30a 2 0 02vax 而解得 ab 正确 2 2 0 10 2 v am s x cossinagg 3 3 c 因为 30 和 90 对应的加速度均为 根据 运动到最高点时间 2 10 am s 0 0vat 相同 c 错误 d 当角度等于 0 时 根据 求得x m d 正确 2 10 3 3 agm s 2 0 02vax 5 3 4 10 如图所示 2019 个质量均为 m 的小球通过完全相同的轻质弹簧 在弹性限度内 相连 在 水平拉力 f 的作用下 一起沿光滑水平面以加速度 a 向右做匀加速运动 设 1 和 2 之间弹簧 的弹力为 f1 2 2 和 3 间弹簧的弹力为 f2 3 2018 和 2019 间弹簧的弹力为 f2018 2019 则下 列结论正确的是 a f1 2 f2 3 f2018 2019 1 2 3 2018 b 从左到右每根弹簧长度之化为 1 2 3 2018 c 如果突然撤去拉力 f 撤去 f 瞬间 第 2019 个小球的加速度为 f m n 其余每个球的加速 度依然为 a d 如果 1 和 2 两个球间的弹簧从第 1 个球处脱落 那么脱落瞬间第 1 个小球的加速度为 0 第 2 个小球的加速度为 2a 其余小球加速度依然为 a 答案 ad 解析 详解 a 以整体为研究对象 根据牛顿第二定律可得 f 2019ma 解得 以 2019 f a m 后面的第 1 2 3 2018 个小球为研究对象 根据牛顿第二定律可得可知 f1 2 f f2 1 2019 3 f f2018 2019 f 则 f1 2 f2 3 f2018 2019 1 2 3 2018 故 a 正确 2 2019 2018 2019 11 b 因为每根弹簧的劲度系数相等 根据胡克定律可知 从左到右每根弹簧伸长量之比为 1 2 3 2018 但是总长度之比不等于 1 2 3 2018 故 b 错误 c 突然撤去 f 瞬间 因弹簧的弹力不能突变 可知除第 2019 个球所受合力突然变为 f 加速度为 其他球的合力未变 所以其他球的加速度依然为 a 故 c 错误 2018 2019 2018 2019 f m d 如果 1 和 2 两个球间的弹簧从第 1 个球处脱落 那么脱落瞬间第 1 个小球受到的合力为 零 则加速度为 0 第 2 个小球受到的合力变为 则加速度为 其余小 2 2019 f2 2 2019 f a m 球受到的合力不变 加速度依然为 a 故 d 正确 二 实验题二 实验题 共共 2 2 小题小题 共共 1414 分分 11 小明用如图甲的实验装置验证 力的平行四边形定则 实验步骤如下 将弹簧的一端固定于铁架台上的c处 在竖直放置的木板上贴一张坐标纸 在弹簧末端挂 上一个重力已知的钩码 在坐标纸上记下此时弹簧末端的位置o 取下钩码 将两绳套系在弹簧末端 用两个弹簧测力计共同将弹簧末端拉到同一位置o 记录此时细绳套oa ob的方向及两个弹簧测力计相应的读数 选好标度 在坐标纸上画出两只弹簧测力计的拉力fa和fb的图示 并根据平行四边形定 则求出合力f合 按同一标度 在坐标纸上画出挂一个钩码时弹簧所受的拉力f的图示 比较f合和f的大小和方向 得出结论 回答下列问题 1 步骤 中弹簧测力计a的示数如图乙 该读数为 n 12 2 图丙中已画出fb和f的图示 小方格的边长表示 1 0 n fa的方向如图中虚线所示 请在图中画出fa的图示 并根据平形四边形定则画出fa和fb的合力f合 3 本次实验中 若保持弹簧测力计a的读数不变 增大oa与oc的夹角 为将弹簧末端拉 到同一位置o 可采用的办法是 a 增大弹簧测力计b的读数 减小ob与oc之间的夹角 b 增大弹簧测力计b的读数 增大ob与oc之间的夹角 c 减小弹簧测力计b的读数 减小ob与oc之间的夹角 d 减小弹簧测力计b的读数 增大ob与oc之间的夹角 答案 1 4 00 2 cd 解析 详解 1 步骤 中弹簧测力计a的读数为 4 00n 2 画出的图像如图 13 3 若保持弹簧测力计a的读数不变 逐渐增大oa与oc的夹角 甲 乙两个弹簧秤弹力 的合力不变 如图所示 则可知采用的方法是 减小弹簧测力计b的读数 减小ob与oc之 间的夹角 或者减小弹簧测力计b的读数 增大ob与oc之间的夹角 故选 cd 12 用如图所示的装置可以完成 探究加速度与力 质量的关系 的实验 用总质量为 m 的 托盘和砝码所形成的重物通过滑轮牵引小车 使它在长木板上运动 打点计时器在纸带上记 录小车的运动情况 打点计时器使用的电源是 选填选项前的字母 a 直流电源 b 交流电源 实验中 需要平衡摩擦力和其他阻力 正确操作方法是 选填选项前的字母 a 把长木板右端垫高 b 改变小车的质量 在 选填选项前的字母 且计时器打点的情况下 轻推一下小车 若小车拖着纸带做 14 匀速运动 表明已经消除了摩擦力和其他阻力的影响 a 不悬挂重物 b 悬挂重物 实验中 为了保证悬挂重物的重力近似等于使小车做匀加速运动的拉力 悬挂重物的总质 量 m 与小车 m 之间应满足的条件是 a m m b m m 安装好实验装置 正确进行实验操作 物体做匀加速直线运动 从打出的纸带中选出符合 要求的纸带 如图所示 其中一段纸带图中未画出 图中 o 点为打出的起始点 且速度为零 选取在纸带上连续打出的点 a b c d e f g 作为计数点 其中测出 d e f 点距起始 点 o 的距离分别为 s1 s2 s3如图所示 已知打点计时器打点周期为 t 物体运动到 e 点时 的瞬时速度表达式为 ve 物体运动的加速度表达式 a 该同学在实验中 得到了如图的 f 图象 发生这种现象的原因 该同学在分析了原因后 决定改进实验原理 在实验中 他每次改变拉力时 就将小车中 的砝码取出 加到托盘中 把托盘和托盘中的砝码总重力视为合力 f 对应的加速度从纸 带中计算得出 多次测量后 绘出 f 图象 你认为这种方法能否避免图 8 中出现的问题吗 请分析原因 答案 1 b 2 a 3 a 4 a 5 6 31 2 ss v t 或 7 未始终满足 8 能 因 3221 2 ssss a t 321 2 2sss a t mm 为根据 每次改变拉力时就将小车中的砝码取出 加到托盘中 这样就能保证总 f a mm 质量 m m 不变 画出的a f图像就是正比例函数 15 解析 详解 打点计时器使用的电源是交流电源 故选 b 实验中 需要平衡摩擦力和其他阻力 平衡摩擦力的方法是 把木板右端垫高 让小车滑 下 当小车匀速运动时 就意味着摩擦力抵消了 故选 a 在不悬挂重物且计时器打点的情况下 轻推一下小车 若小车拖着纸带做匀速运动 表明 已经消除了摩擦力和其他阻力的影响 故选 a 实验中 为了保证悬挂重物的重力近似等于使小车做匀加速运动的拉力 悬挂重物的总质 量m与小车m之间应满足的条件是 m m 故选 a 根据匀变速直线运动中间时刻的速度等于该过程中的平均速度 则物体运动到e点时的瞬 时速度表达式为 根据可知 物体运动的加速度表达式 31 2 e ss v t 2 xat 3221 2 ssss a t 小车受到的拉力 当 m m 时 即重物的总重力远小于小 1 mgmg fmam m mm m 车的重力 绳子的拉力近似等于重物的总重力 小车的加速度 a 与拉力 f 成正比 如果重物 的总质量太大 小车受到的拉力明显小于重物的重力 加速度与重物的重力 小车受到的合 力 不成正比 a f 图象发生弯曲 不再是直线 故该同学在实验中 得到了如图的 a f 图 象 发生这种现象的原因未始终满足 m m 能 因为根据 每次改变拉力时就将小车中的砝码取出 加到托盘中 这样 f a mm 就能保证总质量 m m 不变 画出的a f图像就是正比例函数 三 解答题三 解答题 共共 3 3 小题小题 共共 4646 分分 13 如图所示 平板车长为l 6m 质量为m 10kg 上表面距离水平地面高为h 1 25m 在水 平面上向右做直线运动 a b是其左右两个端点 某时刻小车速度为v0 7 2m s 在此时刻 对平板车施加一个方向水平向左的恒力f 50n 与此同时 将一个质量m 1kg 的小球轻放在 平板车上的p点 小球可视为质点 放在p点时相对于地面的速度为零 经过一 3 l pb 16 段时间 小球脱离平板车落到地面 车与地面的动摩擦因数为 0 2 其他摩擦均不计 取 g 10m s2 求 1 小球从离开平板车开始至落到地面所用的时间 2 小球从轻放到平板车开始至离开平板车所用的时间 3 从小球轻放上平板车到落地瞬间 平板车的位移大小 答案 1 0 5s 2 3s 3 5 175m 方向向左 解析 1 小球从离开平板车开始至落到地面所用的时间 2 小球放到平板车后相对地面静止 小车的加速度为 小车向右运动的距离为 小于 4m 所以小球不会从车的左端掉下 小车向右运动的时间为 小车向左运动的加速度为 小车向左运动的距离为 小车向左运动的时间为 故小球从轻放到平板车开始至离开平板车所用的时间 t t1 t2 3s 3 小球刚离开平板车瞬间 小车的速度方向向左 大小为 17 小球离开车子后 车的加速度为 车子向左运动的距离为 从小球轻放上平板车到落地瞬间 平板车的位移大小 x x1 x2 x3 5 175m 小球离开平板车后做自由落体运动 运动时间由竖直分运动判断 小球放到平板车后水平方 向不受外力 所以小球静止不动 小车受到水平向左的拉力后向右匀减速 当速度为零时可 判断此时位移大小 由此可知小球没有从左端掉下来 随后小车向左做匀加速直线运动 利 用位移间的等量关系可求得小球掉落的时刻 14 传送带以恒定速率 v 4m s 顺时针运行 传送带与水平面的夹角 37 现将质量 m 1 kg 的小物块轻放在其底端 小物品可看成质点 平台上的人通过一根轻绳用恒力 f 10 n 拉小物块 经过一段时间物块被拉到离地高为 h 1 8m 的平台上 如图所示 已知 物块与传送带之间的动摩擦因数 0 5 设最大静摩擦力等于滑动摩擦力 g 取 10m s2 已知 sin37 0 6 cos37 0 8 求 1 物块在传送带上运动的时间 2 若在物块与传送带速度相等的瞬间撤去恒力 f 则物块还需多少时间才能脱离传送带 答案 1 1s 2