【物理】江西省上高县第二中学2019-2020学年高一上学期第三次月考试题 （解析版）

【物理】江西省上高县第二中学2019-2020学年高一上学期第三次月考试题 （解析版）

江西省上高县第二中学2019-2020学年高一上学期 第三次月考试题 一、选择题 ‎1.如图所示是某同学从学校到购物中心的手机导航部分截屏，该导航提供了三条可行线路及相关数据，行驶过程中导航曾提示：“前方有测速，限速40公里”，下列说法正确的是（ ）‎ A. 三条线路的位移不相等 B. “限速40公里”指的是限制汽车的平均速度 C. 图中显示“14分钟，5公里”分别指时间和路程 D. 研究汽车在地图上的实时位置时，汽车不可视为质点 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A.三条线路起点和终点相同，故三条线路方案的位移相等，故A错误；‎ B.“限速40公里”指的是限制汽车的瞬时速度，故B错误；‎ C.图中显示14 分钟和 5公里分别指的是时间间隔和路程，故C正确；‎ D.在研究汽车在地图上的实时位置时，汽车大小可以忽略，故汽车可以看成质点，故D错误．‎ ‎2.如图所示，人沿水平方向拉牛，但没有拉动，下列说法正确的是 A. 绳拉牛的力与牛拉绳的力是一对平衡力 B. 绳拉牛的力小于牛拉绳的力 C. 绳拉牛的力与地面对牛的摩擦力是一对平衡力 D. 绳拉牛的力与地面对牛的摩擦力是一对作用力和反作用力 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．绳拉牛的力与牛拉绳的力是一对作用力和反作用力，A错误；‎ B．绳拉牛的力与牛拉绳的力是一对作用力和反作用力，大小相等，B错误；‎ C．绳拉牛的力与地面对牛的摩擦力大小相等，方向相反，作用在同一个物体上，是一对平衡力，C正确；‎ D．绳拉牛的力与地面对牛的摩擦力是一对平衡力，D错误；‎ 故选C。‎ ‎3.如图所示，是我国的极地考察破冰船——“雪龙号”．为满足破冰航行的要求，其船体结构经过特殊设计，船体下部与竖直方向成特殊角度．则船体对冰块的弹力示意图正确的是(　　)‎ A. B. C. D ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ 船体对冰块的弹力垂直于接触面，指向受力物体，故C正确，ABD错误．故选C．‎ ‎4.如图所示，一轻质弹簧两端分别与竖直墙壁和物块连接，弹簧、地面水平。A、B两点离墙壁的距离分别为,物块在A、B两点均能恰好静止，物块与地面的最大静摩擦力为,则弹簧的劲度系数为 A. B. C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ 设弹簧原长为l，劲度系数k，在A、B两点对物体受力分析分别有,‎ 联立解得：，故选A。‎ ‎5.“西电东送”为我国经济社会发展起到了重大的推动作用。如图是部分输电线路。由于热胀冷缩，铁塔之间的输电线夏季比冬季要更下垂一些，对输电线和输电塔的受力分析正确的是 A. 夏季每根输电线对输电塔的拉力较冬季时大 B. 夏季与冬季输电塔对地面的压力一样大 C. 夏季与冬季每根输电线对输电塔的拉力一样大 D. 冬季输电塔对地面的压力较大 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】如下左图，夏季输电线下垂大，角度变小，输电线重力不变，所以夏季时每根输电线对输电塔的拉力较冬季时小，AC错误；‎ 如下右图，由于输电线重力不变，两边输电线对铁塔的合力大小就等于输电线的重力，大小不变，所以夏季与冬季输电塔对地面的压力大小一样大，B正确，D错误；‎ 故选B。‎ ‎6.一个物体从某一高度做自由落体运动．已知它在第1 s内的位移恰为它在最后1 s内位移的三分之一．则它开始下落时距地面的高度为（g＝10 m/s2）‎ A. 15 m B. 20 m C. 11.25 m D. 31.25 m ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】物体在第1 s内的位移：，则物体在最后1‎ ‎ s内的位移为15 m，对最后1 s可得：，可解得：t总＝2 s，则物体下落时距地面的高度为：，故B正确 ‎7.在水平的足够长的固定木板上，一小物块以某一初速度开始滑动，经一段时间后停止，现将该木板改置成倾角为45°的斜面，让小物块以相同的初速度沿木板上滑，若小物块与木板之间的动摩擦因数为则小物块上滑到最高位置所需时间与之比为 A. B. C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】木板水平时，物块的合力是滑动摩擦力，以初速度方向为正方向，根据牛顿第二定律得出：小物块的加速度为：，设滑行初速度为，则滑行时间为； 木板改置成倾角为的斜面后，对物块进行受力分析如图所示： 小滑块的合力 小物块上滑的加速度， 滑行时间，因此，故选项A正确，BCD错误．‎ ‎8.为检测某新能源动力车的刹车性能，现在平直公路上做刹车实验，如图所示是动力车在刹车过程中位移和时间的比值与t之间的关系图像，下列说法正确的是　‎ A. 动力车的初速度为20 m/s B. 刹车过程动力车的加速度大小为2.5 m/s2‎ C. 刹车过程持续的时间为8 s D. 从开始刹车时计时，经过8 s，动力车的位移为40 m ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．由图可得（m/s），根据匀变速直线运动的位移时间公式 x=v0t+at2，得 ，对比可得，v0=20m/s，a=-5m/s2．即刚刹车时动力车的速度大小为20m/s，刹车过程动力车的加速度大小为5m/s2．故A正确，B错误．‎ C．刹车过程持续的时间为，故C错误．‎ D．整个刹车过程动力车经过的位移为，故D正确．‎ ‎9.如图所示，一质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上。为了证明物体对斜面的压力等于mgcosθ，必须用到下列哪些知识 A. 力的合成与分解 B. 共点力的平衡 C. 牛顿第二定律 D. 牛顿第三定律 ‎【答案】ABD ‎【解析】‎ ‎【详解】如图，对物体受力分析，‎ 根据共点力平衡，正交分解得：‎ 根据牛顿第三定律知，物体对斜面的压力等于斜面对物体的支持力，即：‎ 故选ABD ‎10.如图1所示，mA＝4.0 kg，mB＝2.0kg，A 和 B 紧靠着放在光滑水平面上，从 t＝0 时刻起，对 B 施加向右的水平恒力 F2＝4.0 N，同时对 A 施加向右的水平变力 F1，F1 变化规律如图 2 所示。下列相关说法中不正确的是 A. 当 t＝0 时，A、B 物体加速度分别为 B. A 物体做加速度减小的加速运动，B 物体做匀加速运动 C. t＝12s 时刻 A、B 将分离，分离时加速度均为 a＝2m/s2‎ D. A、B分离前后，A物体加速度变化规律不相同 ‎【答案】AB ‎【解析】‎ ‎【详解】A．若AB之间没有力的作用，则：；当时，，而，，所以 单独作用在A上的加速度大于AB之间没有力的作用时的加速度，此时AB一起运动，加速度为：，A错误；‎ B．由A得分析可知：随着的减小，刚开始时AB在两个力的作用下做加速度越来越小的加速运动，故B错误；‎ C．当单独在A上的加速度等于单独作用在B上的加速度时，AB之间恰好没有力的作用，此后继续减小，A的加速度继续减小，AB分离，根据牛顿第二定律得：‎ ‎，根据图像可知，此时t=12s，所以t=12s时刻A、B将分离，分离时加速度均为：，C正确；‎ D．A、B分离前，A受到和B对A的弹力作用，分离后A只受作用，A物体加速度变化规律不相同，D正确；‎ 故选AB。‎ ‎11.在遥控直升机下面用轻绳悬挂质量为m的摄像机可以拍摄学生在操场上的跑操情况．开始时遥控直升机悬停在C点正上方．若遥控直升机从C点正上方运动到D点正上方经历的时间为t,已知C、D之间距离为L,直升机的质量为M,直升机的运动视作水平方向的匀加速直线运动．在拍摄过程中悬挂摄像机的轻绳与竖直方向的夹角始终为β,重力加速度为g,假设空气对摄像机的作用力始终水平,则( )‎ A. 轻绳的拉力T=‎ B. 遥控直升机加速度a=gtan C. 摄像机所受的合外力为=Ma=‎ D. 这段时间内空气对摄像机作用力的大小为 F=m(gtan-)‎ ‎【答案】AD ‎【解析】‎ 摄像机的受力情况如图所示，根据牛顿第二定律得：‎ 竖直方向有：F1cosβ=mg ① 水平方向有：F1sinβ-F=ma ② 由①得：轻绳的拉力  ③‎ 遥控直升机加速度 a=gtanβ-g  ④，故A正确，B错误．‎ 直升机做初速度为零的匀加速运动，由L=at2，得 ⑤ 所以摄影机所受的合外力为 F合=ma= ．故C错误．‎ 由②③得：空气对摄像机作用力的大小为 F=F1sinβ-ma=•sinβ-m•=m（gtanβ-）．故D正确．故选AD.‎ 点睛：本题涉及两个物体，采用隔离法研究．分析物体的受力情况，运用正交分解法列方程是关键．要注意直升机和摄像机是两个不同的研究对象，加速度相同，但质量不同．‎ ‎12.如图所示是滑梯斜面体(倾角为θ放在粗糙水平面上)简化图，一质量为m的小孩从滑梯上A点开始无初速度下滑，在AB段匀加速下滑，在BC段匀减速下滑，滑到C点恰好静止，整个过程中滑梯保持静止状态。假设小孩在AB段和BC段滑动时的动摩擦因数分别为μ1和μ2，AB与BC长度相等，则下判断中正确的是 ‎ A. 小孩在AB段滑动时地面对滑梯摩擦力大小为mg(sinθ-μ1cosθ)cosθ,方向向左 B. 动摩擦因数μ1＋μ2＝2tanθ C. 小孩从滑梯上A点滑到C点过程中先失重后超重 D. 整个过程中地面对滑梯的支持力始终等于小孩和滑梯的总重力 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】A．小孩在AB段做匀加速直线运动，将加速度a1分解为水平和竖直两个方向，由于有水平向右的分加速度，即说明有向右的力，则说明小孩对斜面有向左的力，根据牛顿第三定律知，地面对斜面的摩擦力方向向右，A错误；‎ B．设AB的长度为L，AB间的高度为h，则有：，小孩在B点的速度为v．小孩从A到B过程中，由动能定理得：，小孩从B到C过程中，由动能定理得：，联立并代入数据得：，B正确；‎ C、D．小孩在AB段有竖直向下的分加速度，则由牛顿第二定律分析知小孩处于失重状态，地面对滑梯的支持力FN小于小朋友和滑梯的总重力；同理，小孩在BC段做匀减速直线运动时，有竖直向上的分加速度，小孩处于超重状态，地面对滑梯的支持力大于孩和滑梯的总重力， C正确，D错误；‎ 故选BC。‎ 二、实验题 ‎13.如图所示是一种较精确测重力加速度g值的实验装置：将下端装有弹射装置的真空玻璃直管竖直放置，玻璃管足够长，小球竖直向上被弹出，在O点与弹簧分离，上升到最高点后返回．某同学在O点正上方选取一点P，利用刻度尺测得OP间的距离为H，用光电门测得从O点出发至返回O点的时间间隔为T1，小球两次经过P点的时间间隔为T2，则重力加速度大小为_______，为了让实验能顺利完成，如果O点距离管底部的距离为L0，则玻璃管的最小长度为________。‎ ‎【答案】 (1). (2). L0＋‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）小球从O点上升到最大高度过程中有：‎ 小球从P点上升的最大高度为：‎ 依据题意：‎ 联立上式解得：‎ ‎（2）真空管至少的长度：‎ 联立上式解得：‎ ‎14.某同学利用图甲所示的实验装置，探究物块在水平桌面上的运动规律．物块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离停在桌面上（尚未到达滑轮处）．从纸带上便于测量的点开始（其中第“1”点先打下），每5个点取1个计数点，相邻计数点间的距离如图乙所示．打点计时器电源的频率为50Hz．‎ ‎①通过分析纸带数据，可判断物块在两相邻计数点________和_______之间某时刻开始减速．‎ ‎②计数点9对应的速度大小为________m/s．（保留2位有效数字）‎ ‎③物块减速运动过程中加速度的大小为a=_________ m/s2．（保留2位有效数字）‎ ‎④物块在加速阶段，如果以(x表示位移，t表示时间)为纵坐标、以t为横坐标作图象，得到图象斜率为k，则加速度大小为_______（用字母符号表示）．‎ ‎【答案】 (1). 6 . 7 (2). 0.76 (3). 2.0 (4). 2k ‎【解析】‎ ‎【详解】① [1] 从纸带上的数据分析得知：在计数点1到6之间，两点之间的位移差接近2cm，做匀加速直线运动，计数点7到11之间，两点之间的位移差接近2cm，做匀减速直线运动，所以物块在相邻计数点6和7之间某时刻开始减速；‎ ‎[2] 根据[1]分析，填7；‎ ‎② [3] 根据纸带有：‎ ‎③ [4] 由纸带可知，计数点7往后做减速运动，根据逐差法得：‎ 所以物块减速运动过程中加速度的大小为2.0m/s2‎ ‎④ [5] 物块在加速阶段根据纸带数据可知，在计数点1到6之间，两点之间的位移差接近2cm，做匀加速直线运动；由公式：‎ 变换可得：‎ 在图像中，由于斜率为：‎ 可得：‎ 三、计算题 ‎15.如图所示，光滑金属球的重量G =40N,它的左侧紧靠竖直的墙壁，右侧置于倾角的斜面体上．已知斜面体处于水平地面上保持静止状态，． 求: .‎ ‎(1)作出金属球的受力示意图;‎ ‎(2)金属球对斜面的压力大小;‎ ‎(3)水平地面对斜面体的摩擦力的大小和方向．‎ ‎【答案】(1) (2) (3)，摩擦力的方向水平向左 ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)如图 ‎(2)金属球静止，则它受到的三力平衡(如图所示)．由平衡条件可得斜面对金属球的弹力为 ‎ (3)因为从上一问求得斜面体对金属球的弹力为 由斜面体平衡，可知地面对斜面体的摩擦力大小为 摩擦力的方向水平向左 ‎16.随着机动车数量增加，交通安全问题日益凸显，分析交通违法事例，将警示我们遵守交通法规，珍惜生命．如图所示为某型号车紧急制动时（假设做匀减速直线运动）的v2-x图象（v为货车的速度，x为制动距离），其中图线1为满载时符合安全要求的制动图象，图线2为严重超载时的制动图象．某路段限速72km/h，是根据该型号货车满载时安全制动时间和制动距离确定的，现有一辆该型号的货车严重超载并以54km/h的速度行驶．通过计算求解：‎ ‎（1）求满载时制动加速度a1、严重超载时制动加速度a2大小；‎ ‎（2）驾驶员紧急制动时，该型号严重超载的货车制动时间和制动距离是否符合安全要求；‎ ‎（3）若驾驶员从发现险情到采取紧急制动措施的反应时间为1s，则该型号货车满载时以72km/h速度正常行驶的跟车距离至少应为多远?‎ ‎【答案】（1）满载时制动加速度大小为5m/s2、严重超载时制动加速度大小为2．5m/s2；‎ ‎（2）均不符合安全要求；（3）60m．‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）由匀变速直线运动的速度位移公式：‎ 由图示图象可得：满载时，加速度为 严重超载时加速度为 所以满载时制动加速度大小5m/s2、严重超载时制动加速度大小为2．5m/s2‎ ‎（2）设限速为vm，该型号货车超载时初速为v0，‎ 由匀变速运动是速度公式得：‎ 位移 而以安全要求行驶：‎ 位移 该型号严重超载的货车制动时间和制动距离均不符合安全要求；‎ ‎（3）该型号货车满载时以72km/h=20m/s速度正常行驶时，‎ 匀速位移 匀减速位移 从发现险情到车停下来行驶的距离：x总=x +x2==60m，‎ 即：跟车距离至少为60m．‎ ‎17.如图所示，水平传送带AB长2m，以v=1m/s的速度匀速运动．质量均为4kg的小物体P、Q与绕过定滑轮的轻绳相连，t=0时刻P在传送带A端以初速度v0=4m/s向右运动，已知P与传送带间动摩擦因数为0.5，P在传送带上运动过程它与定滑轮间的绳始终水平．不计定滑轮质量和摩擦，绳不可伸长且有足够长度，最大静摩擦力视为等于滑动摩擦力，取g=10m/s2．求：‎ ‎　　‎ ‎（1）t=0时刻小物体P的加速度大小和方向；‎ ‎（2）小物体P滑离传送带时的速度．‎ ‎【答案】（1）7．5m/s2 ，方向向左（2）m/s ‎【解析】‎ ‎【详解】试题分析：（1）由于v0>v， 所以P向右减速运动，‎ 对P： T+μmg=ma1①‎ 对Q： mg- T=ma1②‎ a1=7．5m/s2 ③‎ 方向向左 ‎（2）设经过时间t1速度与传送带速度相同，则 ‎④‎ 位移⑤‎ 由于最大静摩擦力，所以此后P将继续向右减速 加速度:m/s2⑥‎ 当其速度减为0时，位移⑦‎ 可知P在速度未减为0时没有到达B端，此后P将反向向左加速从A端离开传送带 由：⑧‎ 得:m/s ⑨‎ ‎18.如图所示，倾角为的斜面体固定在水平面上，斜面上两个位置之间的距离为2 m，第一次用沿斜面向上、大小为的力把质量为0.5kg的物体由静止从处拉到处，所用时间为1s;第二次用水平向右、大小为 的力作用在物体上，物体仍由A处从静止沿斜面向上运动，一段时间后撤去外力，物体运动到B处时速度刚好减为零．已知，不计物体大小，重力加速度．求:‎ ‎（1）物体与斜面间的动摩擦因数;‎ ‎（2）物体第二次从运动到的过程，水平力F'的作用时间．(结果可保留根式)‎ ‎【答案】（1）0.25（2） ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）设间的距离为，当拉力沿着斜面向上时，加速度为，加速运动的时间为 根据运动学公式 沿斜面向上运动的加速度 根据牛顿第二定律 ‎（2）物体先加速运动，撤去外力后，减速运动，当运动到B位置速度恰减为零时作用时间最短．设加速运动时加速度大小为，加速运动的时间为沿着斜面方向 垂直斜面方向 联立解得 ‎ 设减速运动时加速度大小为，根据牛顿第二定律 解得 ‎ 匀加速阶段的末速度即为匀减速阶段的初速度，设这一速度为 解得 ‎ 作用时间