安徽省黄山市屯溪第一中学2021届高三物理10月月考试题（Word版附答案）
屯溪一中2021届高三第二次月考物理试卷
考试时间：100分钟
一、单选题：本题共8小题，每题3分，共24分。每小题给出的四个选项中只有一个是符合要求的，选错或不选均不得分。
1．1919年，卢瑟福用镭放射出的粒子轰击氮原子核，从氮核中打出了一种新的粒子，其核反应方程为，则新粒子X为（ ）
A． B． C． D．
2．如图所示，放在水平地面上的光滑绝缘圆筒内有两个带正电小球A、B，A位于筒底靠在左侧壁处，B在右侧筒壁上受到A的斥力作用处于静止。若A的电量保持不变，B由于漏电而下降少许重新平衡，下列说法中正确的是 （ ）
A．小球A对筒底的压力变小 B．小球B对筒壁的压力变大
C．小球A、B间的库仑力变小 D．小球A、B间的电势能减小
3．甲、乙两物体从同一位置沿同一直线运动的x-t图像（甲的图线为直线，乙的图线为抛物线）如图所示。关于两物体的运动，下列说法正确的是（ ）
A．甲做直线运动，乙做曲线运动
B．0~t1时间内，乙的速度方向与加速度方向相反；t1~t2时间内，乙的速度方向与加速度方向相同
C．0~t2时间内，乙的速度先增大后减小，t2时刻，甲、乙两物体相遇
D．0~t2时间内，t1时刻甲、乙相距最远，两物体一直沿x轴正方向运动
4．如图所示，质量为m的小球在细线A和轻弹簧B的共同作用下保持静止，其中细线A水平，左端固定于竖直墙壁，轻弹簧B上端固定于天花板，轴线与竖直方向的夹角为60°，已知轻弹簧B的劲度系数为k，重力加速度为g，则（ ）
A．细线A中拉力的大小为mg B．轻弹簧B中拉力的大小为mg
C．轻弹簧B的伸长量为 D．突然剪断弹簧B的瞬间，小球的加速度a大小为
5．2019年央视春晚加入了非常多的科技元素，在舞台表演中还出现了无人机。现通过传感器将某台无人机上升向前追踪拍摄的飞行过程转化为竖直向上的速度及水平方向速度与飞行时间的关系图象如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A．无人机在t1时刻处于失重状态
B．无人机在0～t2这段时间内沿直线飞行
C．无人机在t2时刻上升至最高点
D．无人机在t2～t3时间内做匀变速运动
6．如图，质量为2m的物块A静置于水平台面上，质量为M、半径为R的半球体C静置于水平地面上，质量为m的光滑小球B（可视为质点）放在半球体C上，P为三根经绳PA、PB、PO的结点。系统在图示位置处于静止状态，P点位于C正上方距离其球心高h处（），OP竖直，PA水平，PB长为，已知A与台面的动摩擦因数为μ，重力加速度大小为g，则正确的是（ ）
A．绳OP的拉力大小为mg B．A受到的摩擦力大小为
C．B对C的压力大小为 D．绳PB对B的拉力大小为
7．如图所示，小船以大小为v(船在静水中的速度)、方向与上游河岸成θ的速度从O处过河，经过一段时间，正好到达正对岸的O＇处。现要使小船在更短的时间内过河并且也正好到达正对岸O＇处，在水流速度不变的情况下，可采取的方法是（ ）
A．θ角不变且v增大 B．θ角减小且v增大
C．θ角增大且v减小 D．θ角增大且v增大
8．如图甲所示，水平面上固定一个粗糙的“U”形金属框架，金属杆ab横跨其上并与之接触良好，整个装置处于竖直向上的磁场中，磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示，在金属杆ab保持静止的时间段内（ ）
A．金属杆ab中感应电流方向一定从b到a
B．回路中产生的感应电动势一定增加
C．金属杆ab所受摩擦力的方向一定水平向右
D．金属杆ab所受安培力一定变大
二、多选题：本题共4小题，每题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，选错或者不选得0分。
9．如图所示为篮球趣味游戏，游戏者从离地H=1.5m处将篮球水平抛出，球可以直接从右侧离地h=0.5 m的孔进入篮内，也可与地面碰撞反弹一次后从孔进入篮内。设球与地面碰撞前后水平方向分速度不变，竖直方向分速度大小相等、方向相反，球拋出点离篮左侧的水平距离为L=5m，不计空气阻力，篮孔的直径比球的直径略大，重力加速度g取10m/s2，则球要从孔进入篮内，抛出的初速度大小可能为（ ）
A． B． C． D．
10．如图所示为赛车场的一个水平“U”形弯道，转弯处为圆心在O点的半圆，内外半径分别为r和2r．一辆质量为m的赛车通过AB线经弯道到达线，有如图所示的①、②、③三条路线,其中路线③是以为圆心的半圆,，赛车沿圆弧路线行驶时，路面对轮胎的最大径向静摩擦力为．选择路线，赛车以不打滑的最大速率通过弯道(所选路线内赛车速率不变，发动机功率足够大),则( )
A．选择路线①,赛车经过的路程最短
B．选择路线②,赛车的速率最小
C．选择路线③,赛车所用时间最短
D．①、②、③三条路线的圆弧上,赛车的向心加速度大小相等
11．如图所示，物块A、B静止叠放在水平地面上，B受到大小从零开始逐渐增大的水平拉力作用。A、B间的摩擦力f1、B与地面间的摩擦力f2随水平拉力F变化的情况如图所示、已知物块A的质量 m=3kg，取g=10m/s2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则
A．两物块间的动摩擦因数为0.2
B．当0
12N时，A的加速度随F的增大而增大
12．如图所示，质量相同的A、B两物体放在光滑绝缘的水平面上，所在空间有水平向左的匀强电场，场强大小为E，其中A带正电，电荷量大小为q，B始终不带电。一根轻弹簧一端固定在墙面上，另一端与B物体连接，在电场力作用下，物体A紧靠着物体B，一起压缩弹簧，处于静止状态。现在A物体上施加一水平向右的恒定外力F。弹簧始终处于弹性限度范围内，下列判断正确的是（ ）
A．若F = qE，则弹簧恢复到原长时A、B两物体分离
B．若F = qE，则弹簧还未恢复到原长时A、B两物体分离
C．若F > qE，则弹簧还未恢复到原长时A、B两物体分离
D．若F < qE，则A、B两物体不能分离，且弹簧一定达不到原长位置
三、实验题：13题6分，14题8分。
13．测定物体的质量有多种方法。某同学利用下面方法间接测量物体质量M，装置如图甲所示：一根轻绳跨过轻质定滑轮与两个相同的重物PQ相连，重物P、Q的质量均为m=500g，在重物Q的下面通过轻质挂钩悬挂待测物块Z，重物P的下端与穿过打点计时器的纸带相连，已知当地重力加速度为g=9.8m/s2。
(1)某次实验中，先接通频率为50Hz的交流电源，再由静止释放系统，得到如图乙所示的纸带，其中两相邻计数点间还有4个点未画出，则系统运动的加速度a=___________m/s2(保留两位有效数字)；
(2)忽略各类阻力，求出物块Z质量的理论值为M理论=___________kg(保留两位有效数字)；
(3)实际情况下，由于存在空气阻力及摩擦阻力，则物块Z的实际质量M实际_______M理论(选填“>”或“<”或“=”)。
14．某实验小组设计如图甲所示实验装置“探究加速度与力的关系”。已知小车的质量M，砝码盘的质量m0，打点计时器使用的交流电频率f =50Hz。
(1)探究方案的实验步骤
A．按图甲安装好实验装置；
B．调节长木板的倾甬，轻推小车后，使小车能沿长木板向下做匀速运动；
C．取下细绳和砝码盘，记录砝码盘中砝码的质量m；
D．将小车紧靠打点计时器，接通电源后放开小车，得到一条打点清晰的纸带，由纸带求得小车的加速度a；
E．重新挂上细绳和砝码盘，改变砝码盘中砝码的质量m，重复多次步骤B～D，得到多组m、a。
(2)记录数据及数据分析
①实验中打出的其中一条纸带如图乙所示，由该纸带可求得小车的加速度a=____m/s2（保留2位有效数字）
②实验小组认为小车受到的合外力F=mg，根据记录数据和纸带，将计算得到合外力和加速度填入设计的表中（表略）；
③建立a—F坐标系，利用②中得到的表中数据描点得到如图丙所示的图线。根据图线，结论“小车加速度a与外力F成正比”是________（选填“成立”或“不成立”）的；已知图线延长线与横轴的交点A的坐标是（-0.08，0），由此可知，砝码盘的质量m0=_______kg。(知数据测量是准确的，重力加速度g取l0m/s2)
(3)方案评估。若认为小车受到的合外力等于砝码盘和砝码的总重力，即F=(m0+m)g，实验中随着F的增大，不再满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量要求，实验图象应为____。（填正确答案标号）
A． B． C．D．
四、解答题：15题10分，16题12分，17题14分，18题10分。
15．城市高层建筑越来越多，高空坠物事件时有发生，我国《民法通则》及《侵权责任法》中都有规定，建筑物上的搁置物发生脱落造成他人损害的，其所有人或管理人应承担民事责任，能够证明自己没有过错的除外．假设某高楼距地面H＝47 m高的阳台上有一花盆因受扰动而掉落，掉落过程可看做自由落体运动．有一辆长L1＝8 m、高h＝2 m的货车，在楼下以v0＝10 m/s的速度匀速直行，要经过阳台的正下方，花盆自由下落时货车车头距花盆的水平距离为L2＝24 m（花盆可视为质点，重力加速度g＝10 m/s2）．
(1)若司机没有发现花盆掉落，货车保持v0＝10 m/s的速度匀速直行，通过计算说明货车是否会被花盆砸到？
(2)若货车车头距花盆的水平距离为L3＝19 m时，司机才发现花盆正在掉落途中，经Δt＝0.5 s反应时间后采取加速（可视为匀加速）的方式来避险，则货车至少以多大的加速度才能安全通过？
16．如图所示，矩形拉杆箱上放着平底箱包，在与水平方向成α＝37°的拉力F作用下，一起沿水平面从静止开始加速运动．已知箱包的质量m＝1.0kg，拉杆箱的质量M＝9.0 kg，箱底与水平面间的夹角θ＝37°，不计所有接触面间的摩擦，取g＝10m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8。
(1)若F＝25N，求拉杆箱的加速度大小a；
(2)在(1)的情况下，求拉杆箱运动x＝4.0 m时的速度大小v；
(3)要使箱包不从拉杆箱上滑出，求拉力的最大值Fm。
17．如图所示，一段长度为的水平静止传送带，右侧为与它等高的台面，长度为，右边是半径的光滑半圆轨道，物块以的初速度从传送带A点向右运动，物块与传送带及水平面之间的动摩擦因数均为，物体的质量为，则（取）
（1）物块达到圆轨道最低点对轨道的压力大小；
（2）通过计算判断，物块能否到达圆轨道的最高点；
（3）若传送带可以顺时针转动，要使物块恰好到达最高点，请计算传送带的速度大小。
18．如图所示，一斜面体固定在水平地面上，倾角为θ=300、高度为h=1.5m．一薄木板B置于斜面顶端，恰好能保持静止，木板下端连接有一根自然长度为l0=0.2m的轻弹簧，木质总质量为m=1kg，总长度为L=2.0m．一质量为M=3kg的小物块A从斜面体左侧某位置水平抛出，该位置离地高度H=1.7m，物块A经过一段时间后从斜面顶端沿平行于斜面方向落到木板上并开始向下滑行，已知A、B之间的动摩擦因数为．木板下滑到斜面底端碰到挡板时立刻停下，物块A最后恰好能脱离弹簧，且弹簧被压缩时一直处于弹性限度内，最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力，取重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力．求：
（1）物块A落到木板上的速度大小v； （2）弹簧被压缩到最短时的弹性势能
参考答案
1．B
【解析】
【分析】
本题考查原子结构和原子核的基本知识，同时也考查学生对物理学史的认知，可以根据核反应方程中电荷数守恒和质量数守恒求解，也可以直接从卢瑟福发现质子的核反应方程式进行求解。
【详解】
卢瑟福用粒子轰击氮核发现了质子，其核反应方程为
新粒子是，故ACD错误，B正确。
故选B。
2．B
【解析】
【分析】
【详解】
A．以整体为研究对象可知，圆筒底部对A球的支持力大小等于A、B两球的重力，由牛顿第三定律可知A对筒底的压力也等于A、B两球的重力，小球A对筒底的压力不变，故A错误；
B．隔离B球受力如图所示
根据受力平衡有
球B由于漏电而下降少许重新平衡，角变大，因此筒壁给球B的支持力增大，根据作用力与反作用力可知B球对筒壁的压力变大，故B正确；
C．小球A、B间的库仑力为
角变大，变小，库仑力变大，故C错误；
D．两球之间的距离减小，电场力做负功，系统电势能增大，即小球A、B间的电势能增大，故D错误。
故选B。
3．B
【解析】
【分析】
【详解】
A．甲、乙两物体从同一位置沿同一直线运动，甲的x-t图像为直线，甲做匀速直线运动；乙的x-t图像为抛物线，乙做匀变速直线运动，故A错误；
B．由图知，0~t1时间内，乙做负方向的匀减速运动，速度方向与加速度方向相反；t1~t2时间内，乙做正方向的匀加速运动，乙的速度方向与加速度方向相同，故B正确；
C．由图知，0~t2时间内，乙的速度先减小后增大；t2时刻，甲、乙位置相同，甲、乙两物体相遇，故C错误；
D．当甲、乙的速度相同时，两者相距最远，由图知0~t2时间内，t1时刻甲、乙相距不是最远；由图知，甲一直沿x轴负方向运动，乙先沿x轴负方向运动后沿x轴正方向运动，故D错误。
故选B。
4．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．对小球受力分析，如图所示．
由平衡条件得
tan60°=
解得细线A中拉力的大小
FA=mg
故A错误；
BC．由三角函数关系得
cos60°=
解得
FB=2mg
由胡克定律得
FB=k△x
可得
△x=
故B错误、C正确；
D．突然剪断弹簧B的瞬间，细绳A的拉力突变为零，此时小球的加速度a大小为g，选项D错误。
故选C。
5．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．依据图象可知，无人机在t1时刻，在竖直方向上匀加速直线运动，而水平方向则是匀减速直线运动，无人机有竖直向上的加速度，处于超重状态，不是失重状态，故A错误；
B.由图象可知，无人机在0～t2这段时间，竖直方向向上匀加速直线运动，而水平方向匀减速直线运动，那么合加速度与合初速度不共线，所以无人机做曲线运动，即无人机沿曲线上升，故B错误；
C.无人机在竖直方向，先向上匀加速直线，后向上匀减速直线运动，因此在t2时刻没有上升至最高点，故C错误；
D.无人机在t2～t3时间内，水平方向做匀速直线运动，而竖直向上方向做匀减速直线运动，因此合运动做匀变速运动，故D正确。
故选D。
6．C
【解析】
【分析】
【详解】
对小球B受力分析如图，由相似三角形得
解得
，
A．绳OP的拉力大小为
故A错误；
B．A受到的摩擦力大小为等于PB绳沿水平方向的分力即为
C．由上分析可知，B对C的压力大小为，故C正确；
D．由上分析可知，绳PB对B的拉力大小为，故D错误。
故选C。
7．D
【解析】
【分析】
【详解】
由题意可知，航线恰好垂直于河岸，要使小船在更短的时间内过河并且也正好到达正对岸处，则合速度增大，方向始终垂直河岸。小船在静水中的速度增大，与上游河岸的夹角θ增大，如图所示
故D正确，ABC错误。
故选D。
8．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．由图乙可知，磁感应强度增大，穿过回路的磁通量增大，由楞次定律可知，金属杆ab中感应电流方向一定从a到b，故A错误；
B．由图乙可知，磁感应强度的变化率即图线斜率减小，由法拉第电磁感应定律可知，回路中产生的感应电动势减小，故B错误；
C．由于金属杆ab中感应电流方向一定从a到b，由左手定则可知，金属杆ab受到的安培力方向水平向左，由平衡可知，金属杆ab受到的摩擦力方向水平向右，故C正确；
D．由于回路中产生的感应电动势减小，则感应电流减小，磁感应强度增大，由公式可知，金属杆ab所受安培力不一定增大，故D错误。
故选C。
9．BC
【解析】
【分析】
【详解】
由题意可知，篮球进篮孔有两种情形：
第一种直接进入：由平抛运动知识可知：
由以上两式解得
第二种情形，篮球在地面反弹后再进入篮孔：
由平抛运动知识可知
篮球在从抛出到进入篮孔的总时间为
由以上两式代入数据解得
故选BC。
【点睛】
解决本题关键理解篮球进入篮孔的两种情形：第一种直接进入，第二种情形，篮球在地面反弹后再进入篮孔，注意第二种情形篮球篮球在从抛出到进入篮孔的总时间，可利用平抛运动的对称性进行求解。
10．ACD
【解析】
试题分析：选择路线①，经历的路程s1=2r+πr，选择路线②，经历的路程s2=2πr+2r，选择路线③，经历的路程s3=2πr，可知选择路线①，赛车经过的路程最短，故A正确．根据得，，选择路线①，轨道半径最小，则速率最小，故B错误．根据知，通过①、②、③三条路线的最大速率之比为，根据，由三段路程可知，选择路线③，赛车所用时间最短，故C正确．根据知，因为最大速率之比为，半径之比为1：2：2，则三条路线上，赛车的向心加速度大小相等．故D正确．故选ACD．
考点：圆周运动；牛顿第二定律
11．AB
【解析】
【详解】
A．由图中可知，A、B之间的滑动摩擦力为6N，故摩擦因数为
A正确；
B．有图中可知，当012N时，A、B之间的摩擦力为滑动摩擦力，故当F>12N时，A、B发生相对滑动，C错误；
D．当F>12N时，A受到的滑动摩擦力不变，故其加速度不在变化，D错误；
故选AB。
12．AC
【解析】
【分析】
【详解】
AB．若F = qE，A物体所受合力为0，在弹簧处于压缩状态时，B物体由于弹簧的作用向右加速运动，而A物体将被迫受到B物体的作用力以相同的加速度一起向右加速运动，A、B两物体未能分离，当弹簧恢复到原长后，B物体在弹簧的作用下做减速运动，A物体做匀速直线运动，则B物体的速度小于A物体的速度，A、B两物体将分离，故A正确，B错误；
C．若F > qE，A物体将受到水平向右恒力FA = F − qE的作用，弹簧在恢复到原长之前，对B物体的弹力逐渐减小，则B物体的加速度逐渐减小，当A、B两物体刚要分离时，A、B两物体接触面的作用力刚好为0，此时弹簧对B物体的作用力所产生的加速度与恒力FA对A物体产生的加速度相等（aB = aA ¹ 0），此时弹簧还未恢复到原长，故C正确；
D．若F < qE，A物体将受到水平向左恒力FA = qE − F的作用，如果FA比较小，那么A、B两物体还是可以分离的，并且在超过弹簧原长处分离，故D错误。
故选AC。
13．1.6 0.20 >
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]相邻两个计数点之间的时间间隔为T=0.02×5s=0.1s，根据逐差法可知加速度大小为
。
(2)[2]由
得
即物块Z质量的理论值为0.20kg
(3)[3]由
得
故实际质量大于理论值，所以应选填大于
14．0.88 不成立 0.008 A
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]在匀变速直线运动中连续相等时间内的位移差为常数，即△x=aT2，则
（2）[2][3]因图线不过原点，故由此可知结论“小车加速度a与外力F成正比”是不成立的；由图象可知，当外力为零时，物体有加速度，这说明在计算小车所受的合外力时未计入砝码盘的重力，根据数学函数关系可知该图线延长线与横轴的交点表示的物理量是砝码盘的重力大小，因A的坐标是（-0.08，0），则砝码盘的重力大小为0.08N，质量为0.008kg；
（3）[4]当物体小车匀速下滑时有
当取下细绳和砝码盘后，由于重力沿斜面向下的分力mgsinθ和摩擦力f不变，因此其合外力为（m+m0）g，由此可知该实验中不需要砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量。故此在实验中随着F的增大，即使不再满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量要求，a-F仍为正比关系，故选A。
15．（1）会 （2）1 m/s2
【解析】
【详解】
(1)花盆下落到车顶的过程：
解得：
此过程车前进距离：
因为24 m
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