【物理】内蒙古乌兰察布集宁一中2019-2020学年高二下学期第三次月考试题（解析版）

【物理】内蒙古乌兰察布集宁一中2019-2020学年高二下学期第三次月考试题（解析版）

集宁一中2019-2020学年第二学期第三次月考 高二年级物理试题 本试卷满分为110分 第Ⅰ卷（选择题共48分）‎ 一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中。第1~7题只有一项符合题目要求，第8~12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）‎ ‎1.以下说法正确的是(　　)‎ A. 只有很小的物体才能视为质点，很大的物体不能视为质点 B. 若以河岸为参考系，在顺水漂流的船上行走的人可能是静止的 C. 做直线运动的物体，其位移大小跟这段时间内通过的路程一定相等 D. 一节课40分钟，40分钟指的是下课的时刻 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】只要在所研究的问题中物体的大小和形状可以忽略，物体即可以看作质点；与物体的实际大小无关，A错误；若以河岸为参考系，若人在船上以与船大小相等的速度，反向运动，则人可能相对河岸是静止的，B正确；做直线运动的物体，若有往返现象，则位移大小与路程不相等，C错误；一节课40分钟对应的是一段过程；故40分钟为时间，D错误．‎ ‎【点睛】只有物体的大小和形状可以忽略时，物体才可以看作质点；只有做单向直线运动时，物体的位移大小才等于路程；时间对应一段过程；而时刻对应一个瞬间．‎ ‎2.如图所示，一小车从A点由静止开始做匀加速直线运动，若到达B点时速度为v，到达C点时速度为，则等于（　　）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】作出运动示意图，由得 故 故选C。‎ ‎3.如图所示，物体a、b和c叠放在水平桌面上，水平力分别作用于物体b、c上，a、b和c仍保持静止．则物体b受力的个数为（ ）‎ A. 3 B. ‎4 ‎C. 5 D. 6‎ ‎【答案】C ‎【解析】对a分析，a受竖直方向上的重力和支持力作用，如果在水平方向上受摩擦力，则合力不为零，不能保持静止，故不受摩擦力作用，所以ab之间没有摩擦力，将ab看做一个整体，整体受到向左的作用，若要保持静止，必须受到向右的静摩擦力，故bc之间有摩擦力，b受到重力，c的支持力，a的压力，拉力，c给的摩擦力，5个力作用，综上分析，C正确。故选C。‎ ‎4.在斜面上等高处，静止着两个相同的质量为的物块和.两物块之间连接着一个劲度系数为的轻质弹簧，斜面的倾角为，两物块和斜面间的动摩擦因数均为，重力加速度为，则弹簧的最大伸长量是（ ）‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】物块静止在斜面上，在斜面所在平面内受三个力作用，一个是重力沿斜面向下的分力，摩擦力 ‎，方向不确定，‎ 水平方向的弹簧弹力，则物块所受静摩擦力大小等于与的合力，当静摩擦力最大时有 ‎，‎ 可得 ‎，‎ 故D正确.‎ ‎5.一质量为m=‎2.0 kg的木箱静止在粗糙的水平地面上,木箱与地面间的动摩擦因数μ=0.2,现对木箱施加一沿水平方向的大小随时间变化的拉力F,使木箱由静止开始运动,测得0～2s内其加速度a随时间t变化的关系图象如图所示．已知重力加速度g=‎10 m/s2,下列关于木箱所受拉力F的大小和运动速度v随时间t变化的图象正确的是（ ）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】由a-t图像可知，a=4-2t(m/s2)，由牛顿第二定律可知：F=ma+μmg=2(4-2t)+0.2×20=-4t+12(N)，可知图像A正确，B错误；由v=at可知，a-t图像的“面积”等于速度的变化，则，当t=2s时v=‎4m/s；则选项CD错误；故选A.‎ ‎6.如图所示，有材料相同的P、Q两物块通过轻绳相连，并在拉力F作用下沿斜面向上运动，轻绳与拉力F的方向均平行于斜面．当拉力F一定时，Q受到绳的拉力（　　）‎ A. 与斜面倾角θ有关 B. 与动摩擦因数有关 C. 与系统运动状态有关 D. 仅与两物块质量有关 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】设Q物体绳上的拉力大小F2，物体与斜面的动摩擦因数为μ，对QP整体分析：根据牛顿第二定律有 F-（mP+mQ）g（sinθ-μcosθ）=（mP+mQ）a 对Q隔离分析有 F2-mQg（sinθ-μcosθ）=mQa 联立以上解得 故D正确，ABC错误。故选D。‎ ‎7.如图所示，表面光滑的斜面体固定在匀速上升的升降机上，质量相等的A、B两物体用一轻质弹簧连接着，B的上端用一平行斜面的细线拴接在斜面上的固定装置上，斜面的倾角为30°，当升降机突然处于完全失重状态，则A、B两物体的瞬时加速度大小和方向说法正确的是（　　）‎ A. ，方向沿斜面向下；，方向沿斜面向下 B. ，‎ C. ；，方向沿斜面向下 D. ，方向垂直斜面向右下方；方向竖直向下 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】当升降机处于完全失重状态时，物体和斜面之间的作用力变为0，弹簧弹力不发生变化，故A物体只受重力和弹簧弹力，两者合力与原来的支持力大小相等方向相反，故其加速度为 方向垂直斜面斜向右下方；‎ B物体受到重力弹簧弹力和细线拉力作用，完全失重的瞬间，细线拉力变为和弹簧向下拉力相等，两者合力为0，故B物体的加速度为 方向竖直向下；‎ 由以上分析可知A、B、C错误，D正确；‎ 故选D。‎ ‎8.如图所示，A、B两物块的质量分别为‎2m和m，静止叠放在水平地面上．A、B间的动摩擦因数为μ，B与地面间的动摩擦因数为．最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g．现对A施加一水平拉力F，则（ ）‎ A. 当F＜2μmg时，A、B都相对地面静止 B. 当F＝时，A的加速度为 C. 当F＞3μmg时，A相对B滑动 D. 无论F为何值，B的加速度不会超过 ‎【答案】BCD ‎【解析】‎ ‎【详解】试题分析：根据题意可知，B与地面间的最大静摩擦力为：fBm＝，因此要使B能够相对地面滑动，A对B所施加的摩擦力至少为：fAB＝fBm＝，A、B间的最大静摩擦力为：fABm＝2μmg，因此，根据牛顿第二定律可知当满足：＝，且≤fAB＜2μmg，即≤F＜3μmg时，A、B将一起向右加速滑动，故选项A错误；当F≥3μmg时，A、B将以不同的加速度向右滑动，根据牛顿第二定律有：F－2μmg＝2maA，2μmg－＝maB，解得：aA＝－μg，aB＝，故选项C、D正确；当F＝时，对A和B整体受力分析有， ，解得aA＝aB＝，故选项B正确．‎ 考点：本题主要考查了牛顿第二定律的应用，以及处理连接体的方法问题，属于中档题．‎ ‎9.如图所示，在水平地面上放着一个左侧截面为半圆的光滑柱状物体A，在物体A与竖直墙面之间放着一个光滑斜面体B，斜面体B未接触地面，整个装置在水平力F作用下处于静止状态，现推动物体A缓慢向左移动一小段距离，在此过程中,下列说法正确的是（　　）‎ A. 水平力F大小不变 B. 地面对物体A的支持力不变 C. 斜面体B对物体A的压力逐渐增大 D. 墙面对斜面体B的支持力逐渐减小 ‎【答案】AB ‎【解析】‎ ‎【详解】以B为对象，由平衡条件可知，墙对B的作用力 ‎ ①‎ 物体A对斜面体的支持力 ‎ ②‎ 现推动物体A缓慢向左移动一小段距离，角度θ保持不变，所以F1、F2保持不变 A．以整体为研究对象，水平力F大小等于墙对B的作用力F1保持不变，故A正确；‎ B．以整体为研究对象，地面对物体A的支持力等于A、B重力之和保持不变，故B正确；‎ C．根据牛顿第三定律，可知斜面体B对物体A的压力等于物体A对斜面体的支持力F2不变，故C错误；‎ D．墙面对斜面体B的支持力F1保持不变，故D错误；故选AB。‎ ‎10.如图所示，倾角为θ=30°的斜面体c置于水平地面上，滑块b置于光滑斜面上，通过细绳跨过定滑轮与物体a连接，连接b的一段细绳与斜面平行，连接a的一段细绳竖直，a下端连接在竖直固定在地面的轻弹簧上，整个系统保持静止.已知物块a、b、c的质量分别为m、‎4m、M，重力加速度为g，不计滑轮的质量和摩擦.下列说法中正确的是 A. 弹簧弹力大小为mg B. 地面对c的摩擦力为零 C. 剪断轻绳的瞬间，c对地面的压力为 D. 剪断轻绳的瞬间，a的加速度大小为‎2g ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】A.以b为对象，沿斜面方向得 以a为对象 解得：‎ 故A正确；‎ B. 对bc组成的系统受力分析可知，重力G，支持力F，细线的拉力，地面的摩擦力f，故B错误；‎ C. 剪断轻绳的瞬间， b沿加速下滑，处于失重状态，所以c对地面的压力小于，故C错误；‎ D. 剪断轻绳的瞬间，弹簧的弹力不变，根据牛顿第二定律得：a的加速度大小 故D正确．‎ ‎11.如图所示，足够长的传送带与水平面夹角为θ，在传送带上某位置轻轻放置一小木块，小木块与传送带间动摩擦因素为μ，小木块速度随时间变化关系如图所示，若θ、g、v0、t0已知，则下列说法中正确的是 A. 传送带一定逆时针转动 B. ‎ C. 传送带的速度大于v0 D. 后一段时间内滑块加速度为 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】A.若传送带顺时针转动，当滑块下滑时若有，所以滑块将一直匀加速到底端；当滑块上滑时若有，则滑块先匀加速运动，在速度相等后将匀速运动，两种均不符合运动图象；故传送带是逆时针转动，故A正确；‎ B.滑块在内，滑动摩擦力向下做匀加速下滑，根据牛顿第二定律有：‎ 由图可知 联立解得：‎ 故B错误；‎ C.只有当滑块的速度等于传送带的速度时，滑块所受的摩擦力变成斜向上，传送带的速度才为，故C错误；‎ D.共速后的加速度 代入值得 故D正确．‎ ‎12.如图所示，在倾角＝30°的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块A、B，它们的质量均为m，弹簧的劲度系数为k，C为一固定挡板，系统处于静止状态。现开始用一沿斜面向上的力F拉物块A使之以加速度a向上做匀加速运动，当物块B刚要离开C时力F的大小恰为2mg。则（　　）‎ A. 物块B刚要离开C时的加速度为0‎ B. 加速度a＝g C. 无法计算出加速度a D. 从F开始作用到B刚要离开C，A的位移为 ‎【答案】ABD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．物块B刚要离开C时，B和挡板之间没有力的作用，即弹簧的拉力正好等于B的重力沿斜面向下的分力，所以此时B的合力为零，加速度为零，故A正确；‎ BC．物块B刚要离开C时，弹簧的弹力：‎ 对A分析，受到弹簧沿斜面向下的拉力，和重力沿斜面向下的分力以及F的作用，根据牛顿第二定律可得：‎ 解得：‎ 故B正确，C错误；‎ D．未施加F之前，弹簧处于压缩状态，对A分析有：‎ 当物块B刚要离开C时弹簧处于拉伸状态，对B分析有：‎ 故A上升的位移为：‎ 故D正确。‎ 故选ABD。‎ 第Ⅱ卷（非选择题共62分）‎ 二、填空题(每空3分，共15分)‎ ‎13.如图所示，在光滑的水平地面上有一个长为L，质量为‎4kg的木板A，在木板的左端有一个质量为‎2kg的小物体B，A、B之间的动摩擦因数为µ=0.2。‎ ‎（1）当对B施加水平向右的力F=5N作用时，求：A的加速度_______m/s2，B的加速度__________m/s2。‎ ‎（2）当对B施加水平向右的力F=10N作用时，求：A的加速度_______m/s2，B的加速度__________m/s2。‎ ‎【答案】 (1). (2). 1 3‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）[1][2] 当对B施加水平向右的力F=5N作用时，假设小物体B与木板A一起向右加速运动，设加速度为a，则由牛顿第二定律有：‎ 代入数据求得：‎ 此时，设A、B之间静摩擦力为，隔离A由牛顿第二定律有：‎ A、B之间最大静摩擦力为：‎ 显然 ，故假设成立，则A、B一起以向右加速运动；‎ ‎（2）[3][4]当对B施加水平向右的力F=10N作用时，同理可判断出此时B将在A上面加速向右运动，由牛顿第二定律得：‎ 代入数据求得：‎ 隔离A由牛顿第二定律得：‎ 代入数据求得：‎ ‎14.一个贮气筒内装有‎30L ‎、1atm的空气。现在想使筒内气体压强增为5atm，则应向筒内打入_____L、1atm的空气。（设此过程中空气为理想气体且温度保持不变）‎ ‎【答案】120‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】［1］气筒内的气体为研究对象，气体的初状态参量 V1=‎‎30L p1=1atm 气体末状态参量 V2=？‎ p2=5atm 由玻意耳定律得 p1V1=p2V2‎ 代入数据解得 V2=‎‎6L 以充入筒内的气体为研究对象，气体初状态参量 V3=？‎ p3=1atm 气体末状态参量 V4=V1-V2=‎‎24L p4=5atm 由玻意耳定律得 p3V3=p4V4‎ 代入数据解得 V3=‎‎120L 三、计算题（共47分，写出必要的文字说明和计算步骤）‎ ‎15.如图所示一足够长的斜面倾角为370，斜面BC与水平面AB圆滑连接质量m=‎2kg的物体静止于水平面上的M点，M点距B点之间的距离L=‎9m，物体与水平面和斜面间的动摩擦因素均为μ=0.5现使物体受到一水平向右的恒力F=14N作用，运动至B点时撤去该力(sin370=0.6，cos370=0.8，取g=‎10m/s2)则：‎ ‎（1）物体在恒力作用下运动时的加速度是多大？‎ ‎（2）物体到达B点时的速度是多大？‎ ‎（3）物体沿斜面向上滑行的最远距离是多少？‎ ‎【答案】(1) (2) (3) ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）在水平面上，根据牛顿第二定律可知：F-μmg=ma， 解得： ‎ ‎（2）有M到B，根据速度位移公式可知：vB2＝2aL 解得：vB＝m/s=‎6m/s （3）在斜面上，根据牛顿第二定律可知：mgsinθ+μmgcosθ=ma′ 代入数据解得：a′=‎10m/s2 根据速度位移公式可知：0 vB2＝‎2a′x 解得：x＝m＝‎‎1.8m ‎16.在两端封闭、粗细均匀的U形细玻璃管内有一股水银柱，水银柱的两端各封闭有一段空气．当U形管两端竖直朝上时，左、右两边空气柱的长度分别为l1=‎18.0 cm和l2=‎12.0 cm，左边气体的压强为12.0 cmHg．现将U形管缓慢平放在水平桌面上，没有气体从管的一边通过水银逸入另一边．求U形管平放时两边空气柱的长度．在整个过程中，气体温度不变．‎ ‎【答案】‎‎7.5 cm ‎【解析】‎ ‎【详解】解析：设U形管两端竖直朝上时，左、右两边气体的压强分别为p1和p2．U形管水平放置时，两边气体压强相等，设为p，此时原左、右两边气体长度分别变为l1′和l2′．由力的平衡条件有 ‎①‎ 式中为水银密度，g为重力加速度大小．‎ 由玻意耳定律有 p‎1l1=pl1′②‎ p‎2l2=pl2′③‎ l1′–l1=l2–l2′④‎ 由①②③④式和题给条件得 l1′=‎22.5 cm⑤‎ l2′=‎7.5 cm⑥‎ ‎17.如图所示，绷紧的传送带与水平面的夹角，皮带在电动机的带动下，始终保持的速率运动．现把一质量为的工件（可视为质点）轻轻放在皮带的底端，经时间，工件被传送到的高处，取，求：‎ ‎（1）工件与皮带间的动摩擦因数；‎ ‎（2）工件相对传送带运动的位移．‎ ‎【答案】（1）；（2）‎ ‎【解析】‎ 试题分析：（1）由题意得，皮带长为：L＝＝‎3 m．工件速度达到之前，从静止开始做匀加速运动 设匀加速运动时间为，位移为，有：x1＝vt1＝t1‎ 设工件最终获得了与传送带相同的速度，则达到之后工件将做匀速运动，‎ 有：‎ 解得：，故假设工件最终获得与传送带相同的速度是正确的．‎ 加速运动阶段的加速度为：a＝＝2．‎5 m/s2‎ 在加速运动阶段，根据牛顿第二定律，有：，解得：．‎ ‎（2）在时间内，传送带运动的位移为：‎ 工件运动的位移为：x1＝vt1＝t1＝0．‎‎8 m 所以工件相对传送带运动的位移为：．‎ 考点：动能定理的应用、功能关系 ‎【名师点睛】解决本题的关键理清工件在传送带上的运动规律，结合牛顿第二定律和运动学公式综合求解．‎ ‎18.如图所示，水平光滑地面上停放着一辆小车，左侧靠在竖直墙壁上，小车的四分之一圆弧轨道AB是光滑的，在最低点B与水平轨道BC相切，BC的长度是圆弧半径的10倍，整个轨道处于同一竖直平面内．可视为质点的物块从A点正上方某处无初速下落，恰好落人小车圆弧轨道滑动，然后沿水平轨道滑行至轨道末端C处恰好没有滑出．已知物块到达圆弧轨道最低点B时对轨道的压力是物块重力的9倍，小车的质量是物块的3倍，不考虑空气阻力和物块落人圆弧轨道时的能量损失．求 ‎（1）物块开始下落的位置距水平轨道BC的竖直高度是圆弧半径的几倍；‎ ‎（2）物块与水平轨道BC间动摩擦因数μ．‎ ‎【答案】（1）物块开始下落的位置距水平轨道BC的竖直高度是圆弧半径的4倍．‎ ‎（2）μ= 0.3‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】①设物块的质量为m，其开始下落处的位置距BC的竖直高度为h，到达B点时的速度为v，小车圆弧轨道半径为R．则由机械能守恒定律得 ‎，‎ 物块运动到B点时根据牛顿第二定律得 解得h=4R，即物块开始下落的位置距水平轨道BC的竖直高度是圆弧半径的4倍．‎ ‎②设物块与BC间的滑动摩擦力的大小为F，物块滑到C点时与小车的共同速度为v′，‎ 物块在小车上由B运动到C的过程中小车对地面的位移大小为S，‎ 依题意，小车质量为‎3m，BC长度为10R，由滑动摩擦定律有，‎ 由动量守恒定律有 ‎ ‎ ‎ 对物块、小车分别应用动能定理得 解得μ=0.3‎