山西省山西大学某中学届高三教案物理上学期模块诊断学习的试题含解析

2021-2021学年高三第一学期9月月考

物理试题

一、单项选择题（共6小题，每题4分，共24分,

每题只有一个正确答案，答对得4分，错选或不选得0

分）

4月都静止在同一水平面上，它们的质量分别为

偏、爆，与水平面间的动摩擦因数分别为〃A、“B，用

水平拉力分拉物体AB,所得加速度a与拉力月关系

图线如图中A8所示,那么［）

a

/力

//"A.〃A=〃B，圆>加3.〃A>〃B，Hl\<Hh

i万/F

zz?\=zz?jD.〃AViik

【答案】B

【解析】

此题考查了用图象处理动力学问题.斜率表示物体

质量的倒数，所以A的质量小于B的质量，A的重力小

于B的重力，由于横坐标截距为物体受到的摩擦力大

小，那么A、B受到的摩擦力相等，那么UA>UB,所以

B正确.

2.如下图是物体做直线运动的v-t图象，由图可

知，该物体

D.0〜2s和0~4s内的平均速度大小相等

【答案】BC

【解析】

A项，在VT图像中，x轴上方的，速度方向为正方向,

x轴下方的，速度方向为负方向.在第卜内和第3s内的速

度均在'轴上方，所以运动方向相同，故A项错误.

B项，在vr图像中，加速度大小为曲线切线斜率的

绝对值，在第3s内和第4s内的切线斜率相同，所以加速度

相同，故B项正确.

C项，在v-1图像中，正方向的面积减去负方向的面

积的值即为位移，在第Is内和第4s内的面积大小相等，所

以位移大小相等，故C项正确.

D项，平均速度为位移与时间的比值，在v-t图像中,

正方向的面积减去负方向的面积的值即为位移，。-2s和

。-4s内的面积相等，位移大小相等，但时间不相等，所以

平均速度大小不相等，故D项错误.

应选BC.

力的物体，静止时弹簧伸长量为现用该弹簧

沿斜面方向拉住质量为2勿的物体，系统静止时弹簧伸

长量为斜面倾角为30°,如下图。那么物体所受摩

擦力()

B.大小为mg,方向沿斜面向下

C.大小为mg,方向沿斜面向上

D.大小为mg/2,方向沿斜面向上

【答案】B

【解析】

【详解】有题意可知:竖直悬挂时：导mg；

拉质量为2m的物体时，设物体所受摩擦力大小为

f9根据平衡可知：kL=2mgsin300+f

错

故此题答案是：A

x=#,只要求出运行的时间，就可求出汽车的加速

度.通过汽车在整个过程中通过的位移为20m,可以知

道在一半时间内的位移是5m,在一半时间内超声波恰

好追上汽车,可以求出超声波追上汽车的时间，从而知

道整个过程的总时间.

5.如下图，两根直木棍和切相互平行，斜靠在

竖直墙壁上固定不动，第一次使水泥圆筒从木棍的上部

以一定初速度滑下，恰能做匀速运动，假设保持两木棍

倾角不变，将两者间的距离稍增大后固定不动，第二次

仍将水泥圆筒放在两木棍的上部，使其以同样初速度下

滑，那么与第一次相比（）

A.每根木棍对圆筒的支持力变大，摩擦力

不变

B.每根木棍对圆筒的支持力变小，摩擦力变小

【答案】D

【解析】

f少也增大,而重力沿斜面向下的分力不变,所以圆

筒减速下滑，故ABC错；D对；

故此题答案是：D

6.如下图，物体ABC放在光滑水平面上用细线ab

连接，力F作用在A上，使三物体在水平面上运动，假

设在B上放一小物体D,D随B一起运动，且原来的拉

力F保持不变,那么加上物体I)后两绳中拉力的变化是:

()

~a尸b—

F<A——B——c

【答案】AD

【解析】

以整体为研究对象，质量增大加速度减小，以C

为研究对象，绳子b提供加速度，所以绳子b的拉力减

小，再以A为研究对象F-Fa二ma,可知绳子a的拉力增

大，A对；

二、多项选择题供6小题，每题6分，共36分,

全部答对得6分，漏选的得3分，错选或不选得0分)

7.•如下图，竖直光滑杆上套有一个小球和两根弹

簧，两弹簧的一端各与小球相连，另一端分别用销钉M、

N固定于杆上，小球处于静止状态，设拔去销钉M瞬间,

小球加速度的大小为12m/s2,假设不拔去销钉M而拔去

销钉N瞬间，小球的加速度可能是〔取g=10m/s2)(〕

Q22,竖直向上

JL

22,竖直向下

【答案】AC

【解析】

【详解】设小球的质量为叫向上为正方向，刚开始

受力平衡,那么有：

FN+FM-G=0

根据题意拔去销钉M瞬间有:FN-G=±12m

所以FN-2m或者22m

那么FM72m或12m

去销钉N瞬间,小球受M弹簧和重力G的作用,

加速度为a=^=2m/s2或者—22mH,故AC对；BD错;

m

故此题选AC

【点睛】小球加速度的大小为12m/s2可能向上也

可能向下,拔去销钉M瞬间，上面一个弹簧对小球的作

用力为0,小球只受到下面弹簧的作用力,根据牛顿第

二定律算出上面弹簧对小球的作用力,如拔去销钉N那

么下面一根弹簧作用力为0,再根据牛顿第二定律即可

求解，要注意方向.

8.如下图，轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在

竖直杆以N上的a、6两点，悬挂衣服的衣架钩是光滑

的，挂于绳上处于静止状态。如果只人为改变一个条件,

当衣架静止时，以下说法正确的选项是

MN

b'

b

b，绳子拉力不变

N向右移一些，绳子拉力变大

C.绳的两端高度差越小，绳子拉力越小

D.假设换挂质量更大的衣服，那么衣架悬挂点右移

【答案】AB

【解析】

如下图，两个绳子是对称的，与竖直方向夹角是相

等的.假设绳子的长度为X,那么XCOML,绳子一端在上

下移动的时候，绳子的长度不变，两杆之间的距离不变,

那么。角度不变；两个绳子的合力向上，大小等于衣

服的重力，由于夹角不变，所以绳子的拉力不变，AC

错误；当杆向右移动后，根据XC0S8L,即L变大，绳长

不变，所以。角度减小，绳子与竖直方向的夹角变大,

绳子的拉力变大，B正确；绳长和两杆距离不变的情况

下，6不变，所以挂的衣服质量变化，不会影响悬挂

点的移动，D错误.

【点睛】此题在判断绳子拉力的变化关

键是把握一个合力的不变，然后分析绳子夹角的变化情

况M，而夹角的变化情况又与两杆距离有关，写出了距离

与夹角关系，题目就会变的容易.

9.a、6两车在两条平行的直车道上同方向行驶，

它们的。一方图象如下图.在％=0时刻，两车间距离为

d；%=5s的时刻它们第一次相遇.关于两车之间的关

系，以下说法正确的选项是（）

r/(m・s")

b

10

A.方=15s时两车第二次相遇

0510152025th

B.d=25m

C.在5s〜15s时间内，先是a车在前，而后是b

车在前

D.在10s〜15s时间内，两车间距离逐渐变小

【答案】AD

【解析】

【详解】ACD、在v-1图像中，图像所包围的面积

代表运动走过的位移，根据图像可知

0~5s,b车在前，a车在5s时追上b车，并将其超过，ab

之间的距离逐渐增大，在t*时，二者相距*0氏b速

度大于与ab之间的距离开始逐渐减小，当氏时，b车追

回;距离再次与a相遇.故AD对；C错

B、图像所包围的面积代表运动的位移，所以

；d=i(10-5)x10=25m，所以d=18.75m,故B错；

故此题选AD

【点睛】由图象可以知道a做匀减速运动,b做匀

加速运动，相遇说明在同一时刻两车在同一位置.根据

图象与坐标轴围成的面积表示运动的位移,分析ab两

车各个时刻的位置情况即可求解.

I的速度匀速运动，物体以V2的速度从B点滑上传

送带，A、B之间的传送带长度为L,物体与传送带之间

的动摩擦因素为R,那么以下判断正确的选项是

可时,物体一定从左端离开传送带

2＞真高时，物体一定从左端离开传送带

1

2

【答案】BD

【解析】

试题分析：物体在运动中受滑动摩擦力、重力和支

持力，合力等于摩擦力，根据牛顿第二定律：Umg=nia

得@=以8,物体速度减为零滑行的距离为：＞¥，如果

La

x>L,物体就会从左侧测滑出，A错误、B正确；如果

x<L,物体速度向左减为零后，会继续向右加速，假设

同时满足V2〈V”物体会一直加速从右侧滑出，滑出时

速度等于V2,如果V2》V1,物体先加速向右，速度增大

到等于0后，与传送带一起以巧匀速前进，C错误；D

正确。

考点：此题考查传送带问题。

11.某物体以30m/s的初速度竖直上抛,不计空气

阻力，g取lOin/sz,5s内物体的()

B.位移大小为25m,方向向下

C.速度改变量的大小为10m/s

D.平均速度大小为13m/s,方向向上

【答案】A

【解析】

试题分析：物体竖直上抛后，只受重力，加速度等

于重力加速度，可以把物体的运动看成一种匀减速直线

运动，由位移公式求出5s内位移，由平均速度公式求

出平均速度，由二at求出速度的改变量.路程等于

各段位移大小之和

解：物体做竖直上抛运动，看成一种匀减速直线运

动.

2

-2

A、物体上升的最大高度为:-v_0备^45m,上升

2g

的时间为…年3s.

从最高点开始2s内下落的高度为：

2

h2=-1g(t-tl)-^xiox2m=20m,所以5s内物体通过的路

程为：S=hi+h2=65m.故A正确.

B、取竖直向上为正方向，那么物体的加速度为a二

-g,5s内物体的位移为：x=vot-3gt之二30X5-

^X10X52(m)=25m,方向竖直向上.故B正确.

C、速度改变量为：Z\v=at=-gt=-10X5m/s二-

50m/s,大小为50m/s,方向竖直向下，故C错误.

D、平均速度为：v=^=fm/s=5m/s,方向竖直向上.故

D错误

应选:AB

【点评】对于竖直上抛运动，通常有两种处理方法,

一种是分段法，一种是整体法，两种方法可以交叉运用

0,垂直于杆方向施加竖直向上的力F,且F的大小

始终与小球的速度成正比，即F=ku(图中未标出).小

球与杆间的动摩擦因数为R,小球运动过程中未从杆

上脱落，球上小孔直径略大于直杆直径，且F°>umg.

以下说法正确的选项是：

^=0^小球先做加速度减小的加速运

动,后做加速度增大的减速运动直到静止

B.小球先做加速度增大的加速运动,后做加速度减

小的加速运动，直到最后做匀速运动

Fo

m

D.小球最大速度为(Fo+umg)/uk

【答案】BCD

【解析】

【详解】小球在F。作用下向右做加速运动，随着速

度的增加，向上的力F越来越大，导致杆对小球的弹力

越来越小，摩擦力越来越小，加速度越来越大，当F=mg时,

弹力减小到零，摩擦力减小到零，此时加速度到达最大

值,最大加速度a』,C正确;

m

接下来，F>mg杆对小球的弹力向下，随速度的增加,

F越来越大，杆对小球的弹力越来越大，摩擦力越来越

大，加速度越来越小，当摩擦力增大到与拉力F。相等时,

小球匀速运动，因此小球的加速度先增大后减小，最后

匀速运动，B正确，A错误；

最大速度时，F°=MF-mg),而F=kv可求得最大速度

故D对；

应选BCD

【点睛】此题关键是根据牛顿二定律表示出加速

度，分析加速度的变化情况，难度适中.对小球受力分

析，根据牛顿第二定律表示出加速度，分析加速度的变

化情况，进而分析运动情况。

三、实验题

13.物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之

间的动摩擦因数.实验装置如图，一外表粗糙的木板固

定在水平桌面上，一端装有定滑轮；木板上有一滑块，

其一端与电磁打点计时器的纸带相连，另一端通过跨过

定滑轮的细线与托盘连接.打点计时器使用的交流电源

的频率为50Hz.开始实验时，在托盘中放入适量祛码,

滑块开始做匀加速运动，在纸带上打出一系列小点

⑴上图给出

的是实验中获取的一条纸带的一局部：0、1、2、3、4、

5、6、7是计数点，每相邻两计数点间还有4个打点（图

中未标出），计数点间的距离如下图.根据图中数据计

算的加速度a二—〔保存三位有效数字）.

（2）答复以下两个问题:

①为测量动摩擦因数，以下物理量中还应测量的

有填入所选物理量前的字母）

A.木板的长度1

B.木板的质量®

C.滑块的质量叱

D.托盘和祛码的总质量m3

E.滑块运动的时间t

②测量①中所选定的物理量时需要的实验器材是

（3〕滑块与木板间的动摩擦因数u=〔用被测

物理量的字母表示，重力加速度为g).与真实值相比,

测量的动摩擦因数—〔填“偏大〃或“偏小〃).

2范围内(2).CD(3).天平(4).偏大

【解析】

m每相邻两计数点间还有4个打点，说明相邻

的计数点时间间隔：T=O」s,

4.PI“力辛什士(x6+X5+x4)-(x3+x2+Xl)2

根据逐差法有：a------帝------0,96m/s；

(2)要测量动摩擦因数，由f="z可知要求需要

知道摩擦力和压力的大小，压力就是滑块的重力，所以

需要知道滑块的质量，摩擦力要根据铁块的运动来求

得，滑块做的是匀加速运动，拉滑块运动的是托盘和祛

码，所以也要知道托盘和祛码的质量，故AB错误，CD

正确.

(3)由(2)可知，动摩擦因数的表达式为：

小？:2,由牛顿第二定律列方程的过程中，考虑了

m2g

木块和木板之间的摩擦，但没有考虑打点计时器给纸带

的阻力、细线和滑轮间、以及空气等阻力，因此导致摩

擦因数的测量值偏大。

点睛：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考前须知，同时要熟练

应用所学根本规律解决实验问题。

14.图1为验证牛顿第二定律的实验装置示意图。

图中打点计时器的电源为50Hz的交流电源，打点的时

间间隔用At表示。在小车质量未知的情况下，某同学

设计了一种方法用来研究“在外力一定的条件下，物体

的加速度与其质量间的关系〃。

电谏

:点计时器

0

也心也一婆二11）完成以下实验步骤中的

4II

小吊出I

11图1

填空：

①平衡小车所受的阻力：小吊盘中不放物块，调整

木板右端的高度，用手轻拨小车，直到打点计时器打出

-系列的点。

②按住小车，在小吊盘中放入适当质量的物块，在

小车中放入祛码。

③翻开打点计时器电源，释放小车，获得带有点迹

的纸带，在纸带上标出小车中祛码的质量m

④按住小车，改变小车中祛码的质量，重复步骤③。

⑤在每条纸带上清晰的局部，每5个间隔标注一个

计数点。测量相邻计数点的间距s“S2,…。求出与不

同m相对应的加速度a

⑥以祛码的质量ni为横坐标，：为纵坐标，在坐标

纸上做出:』关系图线。假设加速度与小车和祛码的总

质量成反比，那么:与m处应成关系〔填“线

性〃或“非线性〃〕。

〔2〕完成以下填空:

（i）本实验中，为了保证在改变小车中祛码的质

量时，小车所受的拉力近似不变，小吊盘和盘中物块的

质量之和应满足的条件是O

Ui）设纸带上三个相邻计数点的间距为S1、S2、

S3,a可用Si、s：3和△t表示为a二o

K2

（山）图3为所得实验图线的示意图。设图中直线

的斜率为k,在纵轴上的截距为b,假设牛顿定律成立,

那么小车受到的拉力为，小车的质量为

【答案】(1).等间距(2).线性(3).远小于祛

E

国3

码和小车的总质量⑷."丝=土3(5).F=；(6).

2(5△旷50(Atr卜k

【解析】

【详解】①平衡摩擦力的标准为小车可以匀速运动,

打点计时器打出的纸带点迹间隔均匀，即打点计时器打

出一系列等间距的点。

⑥由F=(M+m)a得：—所以:与H1应成线性关系，

(i〕为了保证在改变小车中祛码的质量时，小车

所受的拉力近似不变，小吊盘和盘中物块的质量之和应

满足的条件是：远小于祛码和小车的总质量

(ii)利用aaT知：a=~沁==

2(5At)250AL

(iii)设小车的质量为M,祛码的质量为m,受到

的拉力大小为F,根据牛顿第二定律可得：F=(M+m)a,解

ZR1mM

倚：a-F+F

结合图像可知：斜率代表k4即F]；截距代表b],

解得：M

故此题答案是：等间距线性远小于硅码和小车的总

mS3-SjS3-S]1b

质Sa=---------=--------F=-M=-

久里2(5At)250(At)2kk

【点睛】①平衡摩擦力的标准为小车可以匀速运动,

打点时间相同,那么可根据打点间隔是否相等,来确定

是否平衡；

⑥根据牛顿第二定律求出:与m的表达式即可判断是否

成线性关系.

实验问题要掌握实验原理、考前须知和误差来源;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(共32分)

15.如图，一物块在水平拉力厂的作用下沿水平桌

面做匀速直线运动。假设保持方的大小不变，而方向与

水平面成60°角，物块也恰好做匀速直线运动，求物

块与桌面间的动摩擦因数〔计算结果保存两位小数〕

【答案】冷

【解析】

【详解】F水平时:F=gmg

当保持F的大小不变，而方向与水平面成60°角时，物

块也恰好做匀速直线运动那么

Fcos600=|i(mg-Fsin60<>)

联立计算得出：

故此题答案是：尸9

【点睛】拉力水平时，二力平衡,拉力倾斜时,物体

匀速运动,依然是平衡状态,分别根据共点力的平衡条

件列式,联立即可求解.

16.一些同学乘坐汽车(可视为质点〕外出旅游，

假设汽车从静止出发一直在一段平直轨道上匀加速行

驶,一同学提议说：“我们能否用身边的器材测出汽车

离出发点的距离?”许多同学参与了测量工作,测量过

程如下:他们看到窗外每隔100m就有一路标,把某一根

路标作为第一根路标，用手表记录时间,他们观测到从

第一根路标运动到第四根路标的时间间隔与从第四根

路标运动到第八根路标的时间间隔相同,请你根据他们

的测量情况,求汽车运动到第一根路标时离出发地的距

离？

【解析】

【详解】设相邻两根路标距离为L,火车加速度为

a,时间间隔为t,那么

根据△s=aT?可知4L-3L=at?

利用中点时刻的速度等于平均速度可知: