天津市武清区杨村第一中学 2020届高三上学期学期第一次月考物理试卷

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天津市武清区杨村第一中学 2020届高三上学期学期第一次月考物理试卷

‎2020届高三年级第一学期第一次月考物理试卷 一、单项选择题 ‎1.a、b、c三个物体在同一条直线上运动,它们的位移—时间图像如图所示,图像c是一条抛物线,坐标原点是抛物线的顶点,下列说法中正确的是( )‎ A. a、b两物体都做匀速直线运动,两个物体的速度相同 B. a、b两物体都做匀变速直线运动,两个物体的加速度大小相等,方向相反 C. 物体c一定做变速曲线运动 D. 在0~5 s内,当t=5 s时,a、b两个物体相距最远 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 试题分析:位移图象中倾斜的直线表示物体做匀速直线运动,图象的斜率大小等于速度大小,斜率的正负表示速度方向.分析在0~5s内a、b两物体之间距离的变化.图象c是一条抛物线表示匀加速直线运动.‎ 位移图象中倾斜的直线表示物体做匀速直线运动,则知a、b两物体都做匀速直线运动.由图看出斜率看出,a、b两图线的斜率大小相等、正负相反,说明两物体的速度大小相等、方向相反,速度不同,AB错误;对于匀加速直线运动位移公式,可见,x-t图象是抛物线,所以物体c一定做匀加速直线运动,C错误;t=0时刻a、b从同一位置出发开始运动,a物体沿正方向运动,b物体沿负方向运动,则当t=5s时,a、b两个物体相距最远,D正确.‎ ‎2.蹦床运动要求运动员在一张绷紧的弹性网上蹦起、腾空并做空中运动。为了测量运动员跃起的高度,训练时可在弹性网上安装压力传感器,利用传感器记录弹性网所受的压力F,并作出F—t图像如图所示。设运动员在空中运动时可视为质点,则运动员跃起的最大高度是 A. ‎1.8‎ m B. ‎‎3.6 m C. ‎‎5.0 m D. ‎‎7.2 m ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】由图可知运动员在空中竖直上抛运动时间为:t=4.3s-2.3s=2s;根据对称性可知,下落的时间为:t1=0.5t=1s;运动员做竖直上抛运动,所以跃起最大高度为:h=gt12=×10×‎12m=‎5m。故ABD错误,C正确。故选C。‎ ‎3.如图所示,水平面上的P、Q两物块的接触面水平,二者叠在一起在作用于Q上的水平恒定拉力F的作用下向右做匀速运动,某时刻撤去力F后,二者仍能不发生相对滑动。关于撤去F前后Q的受力个数的说法正确的是 A. 撤去F前6个,撤去F后瞬间5个 B. 撤去F前5个,撤去F后瞬间5个 C. 撤去F前5个,撤去F后瞬间4个 D. 撤去F前4个,撤去F后瞬间4个 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 撤去F前,物体Q受到:重力、地面的支持力、P对Q的压力、地面对Q的摩擦力和力F共5个力的作用;撤去F后的瞬间,两物体做减速运动,此时Q受力: 重力、地面的支持力、P对Q的压力、地面对Q的摩擦力和P对Q的摩擦力,共5个力作用;故选B.‎ ‎4. 如图所示,一定质量的物体通过轻绳悬挂,结点为O.人沿水平方向拉着OB绳,物体和人均处于静止状态.若人的拉力方向不变,缓慢向左移动一小段距离,下列说法正确的是( )‎ A. OA绳中的拉力先减小后增大 B. OB绳中的拉力不变 C. 人对地面的压力逐渐减小 D. 地面给人的摩擦力逐渐增大 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 解:将重物的重力进行分解,当人的拉力方向不变,缓慢向左移动一小段距离,‎ 则OA与竖直方向夹角变大,‎ OA的拉力由图中1位置变到2位置,可见OA绳子拉力变大,OB绳拉力逐渐变大;‎ OA拉力变大,则绳子拉力水平方向分力变大,根据平衡条件知地面给人的摩擦力逐渐增大;‎ 人对地面的压力始终等于人的重力,保持不变;‎ 故选:D.‎ ‎【点评】本题考查了动态平衡问题,用图解法比较直观,还可以用函数法.‎ ‎5.一个质量为‎0.3 kg的物体沿水平面做直线运动,如图所示,图线a表示物体受水平拉力时的v-t图象,图线b表示撤去水平拉力后物体继续运动的v-t图象,下列说法中正确的是(  )‎ A. 水平拉力的大小为0.1 N,方向与摩擦力方向相反 B. 水平拉力对物体做功的数值为1.2 J C. 撤去拉力后物体还能滑行‎7.5 m D. 物体与水平面间的动摩擦因数为0.1‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A.根据速度图象的斜率等于加速度,得物体的加速度大小为:内:‎ ‎,‎ 内:‎ ‎,‎ 根据牛顿第二定律得:内:摩擦力大小为 ‎ ,‎ 内:‎ ‎ ‎ 方向与摩擦力方向相同,故A错误 B. 内,物体的位移为 ‎,‎ 水平拉力对物体做功为 ‎.‎ 故B正确.‎ C.设撤去拉力后物体还能滑行距离为s,则由动能定理得 得 ‎,‎ 故C错误;‎ D.由得,,故D错误.‎ 二、不定项项选择题 ‎6.质点做直线运动的位移x与时间t的关系为x=6+5t-t2(各物理量均采用国际单位制),则该质点(   )‎ A. 第1 s内的位移是‎10 m B. 前2 s内的平均速度是‎3 m/s C. 运动的加速度为‎1 m/s2‎ D. 任意1 s内的速度增量都是-‎2 m/s ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】第1 s内的位移x1=(6+5×1-1) m-‎6 m=‎4 m,故A错误。前2 s内的位移x2=(6+5×2-4)m-‎6 m=‎6 m,则前2 s内的平均速度m/s=‎3 m/s,故B正确。根据x=v0t+at2=6+5t-t2得,加速度a=-‎2 m/s2,任意1 s内速度的增量Δv=at=-2×‎1 m/s=-‎2 m/s,故C错误,D正确。故选BD.‎ ‎7.一物块沿斜面由H高处由静止滑下,斜面与水平传送带相连处为光滑圆弧,物体滑离传送带后做平抛运动,当传送带静止时,物体恰落在水平地面上的A点,下列说法正确的是( )‎ A. 当传送带逆时针转动时,物体落点一定在A点的左侧 B. 当传送带逆时针转动时,物体落点一定落在A点 C. 当传送带顺时针转动时,物体落点可能落在A点 D. 当传送带顺时针转动时,物体落点一定在A点的右侧 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】AB.当水平传送带静止时,物块受到水平向左的滑动摩擦力做匀减速直线运动.若传送带逆时针转动,物块通过传送带时,受到的滑动摩擦力仍水平向左,大小不变,则加速度不变,可以知道物块仍落在A点,故A错误,B正确; CD.设物块滑上传送带时速度为 ,传送带的速度为v.当时,物块滑上传送带可能一直做匀减速运动,加速度与传送带静止时相同,当滑到传送带右端时,速度与传送带静止时相同,则物块仍落在A点.物块也可能先做匀减速运动,后来与传送带一起做匀速运动,滑到传送带右端时,速度大于传送带静止时速度,则物块落在A点右侧.当时,物块滑上传送带时两者相对静止,一起做匀速运动,则物块落在A点右侧.当时,物块滑上传送带可能一直做匀加速运动,也可能先做匀加速运动,后与传送带一起匀速运动,滑到传送带右端时,速度大于传送带静止时速度,则物块落在A点右侧.故C正确;D错误 ‎8.如图所示,倾角为α的斜面固定在水平地面上,斜面上有两个质量均为m的小球A、B,它们用劲度系数为k的轻质弹簧相连接,现对A施加一个水平向右大小为 的恒力,使A、B在斜面上都保持静止,如果斜面和两个小球的摩擦均忽略不计,此时弹簧的长度为L,则下列说法正确的是(  )‎ A. 斜面的倾角为α=30°‎ B. 弹簧的原长为 C. 撤掉恒力F的瞬间小球A的加速度为g D. 撤掉恒力F的瞬间小球B的加速度为g ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】AB.对小球B进行受力分析,由平衡条件可得:‎ ‎ ,‎ 解得 所以弹簧的原长为 ‎,‎ 对小球A进行受力分析,由平衡条件可得:‎ 解得 故A正确,B错误。‎ C.撤掉恒力F的瞬间,对A进行受力分析,可得 ‎ ,‎ 小球A此时的加速度 ‎ ,‎ 故C正确。‎ D.撤掉恒力F的瞬间,弹簧弹力不变,B球所受合力不变,故B球的加速度为零,故D错误 三、填空题 ‎9.某物理兴趣小组做“验证力的平行四边形定则”实验 ‎(1)图甲是实验装置,将橡皮条一端固定在长木板上,另一端与两根细绳相连,两细绳的另一端分别有一个绳套,实验时,先用两个弹簧测力计平行于木板拉绳套,将橡皮条与细绳的结点拉到O点,其中拉OC细绳的弹簧测力计指针位置如图甲所示,其读数为_____ N; ‎ ‎(2)关于实验中的一些操作,下列说法正确的是______.‎ A.实验时,应将木板竖直放置 B.测量同一组数据F1、F2和合力F的过程中,橡皮条与细绳结点的位置不能变化 C.橡皮条弹性要好,拉结点到达某一位置O时,拉力要适当大些 D.拉橡皮条的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要近些 ‎(3)在做“验证力的平行四边形定则”的实验中,用M、N两个弹簧测力计拉橡皮条使其结点位于O处,此时ɑ+β=90º,如图丙所示,然后保持弹簧测力计N的方向不变,当ɑ角由图中所示的值减小时,要使结点仍在O处,则两弹簧测力计的读数中______.‎ A.M读数增大,N的读数减小 B.M的读数减小,N的读数减小 C.M的读数先增大后减小,N的读数一直减小 D.M的读数一直减小,N的读数先增大后减小 ‎【答案】 (1). 2.60 (2). BC (3). A ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1].弹簧秤的最小刻度为0.1N,由图可知,弹簧秤的读数为2.60N, ‎ ‎(2)[2].A.本实验没有必要非得在竖直面上做,所以木板没必要竖直放置,故A错误 B.由于本实验利用”等效替代“法,所以每次都要使结点到同一位置,故B正确 C.为使弹簧秤的读数减小误差,拉力要适当大些,故C正确 D.为了在记录拉力方向时减小误差,拉橡皮条的细绳要长些,细绳方向的两点要适当远些,‎ 故D错误;‎ ‎(3)[3].要保证结点不动,应保证合力不变,则由平行四边形定则可知,合力不变,则M的拉力应增大,N的读数减小,故A正确,BCD错误 ‎10.为了探究质量一定时加速度与力的关系,一同学设计了如图甲所示的实验装置.其中带滑轮的小车的质量为M,砂和砂桶的质量为m.(滑轮质量不计)‎ ‎(1)下列实验步骤中时,实验时一定要进行的操作是________.‎ A.用天平测出砂和砂桶的质量 B.将带滑轮的长木板右端垫高,以平衡摩擦力 C.小车靠近打点计时器,先接通电源,再释放小车,打出一条纸带,同时记录弹簧测力计的示数 D.为减小误差,实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M ‎(2)该同学在实验中得到如图乙所示的一条纸带(两相邻计数点间还有四个点),测得:x1=‎1.40 cm,x2=‎1.90 cm,x3=‎2.38 cm,x4=‎2.88 cm,x5=‎3.39 cm,x6=‎3.87 cm.小车加速度的大小是________ m/s2.已知打点计时器采用的是频率为50 Hz的交流电(结果保留两位有效数字).‎ ‎(3)以弹簧测力计的示数F为横坐标,加速度a为纵坐标,作出的a-F图象是一条直线,如图丙所示,计算求得图线的斜率为k,测得图线与横轴的夹角为θ,则小车的质量为________.‎ A. B. C.k D. ‎ ‎【答案】 (1). BC (2). 0.50 (3). D ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1]. AD.本题拉力可以由弹簧测力计测出,不需要用天平测出砂和砂桶的质量,也就不需要使小桶(包括砂)的质量远小于车的总质量,故AD错误 B.该题是弹簧测力计测出拉力,从而表示小车受到的合外力,将带滑轮的长木板右端垫高,以平衡摩擦力,故B正确 C.打点计时器运用时,都是先接通电源,待打点稳定后再释放纸带,该实验探究加速度与力和质量的关系,要记录弹簧测力计的示数,故C正确 ‎(2)[2].利用逐差法可知 ‎(3)[3]AB.因为两个坐标所用的标度比例不同,故实验中不能用量角度处理图形数据,,故 AB错误。‎ CD.弹簧测力计的示数 ‎,‎ 即 在图线的斜率为k,则 ‎,‎ 故小车质量为 ‎,‎ 故C错误,D正确。‎ 四、计算题 ‎11.如图,是游乐场的一项娱乐设备。一环形座舱套装在竖直柱子上,由升降机送上几十米的高处,然后让屋舱自由落下,落到一定位置时,制动系统启动,到地面时刚好停下。已知座舱开始下落的高度为H=‎75m,当落到离地面h=‎30m的位置时开始制动,座舱均匀减速。在一次娱乐中,某同学把质量m=‎6kg的书包放在自己的腿上。g取‎10m/s2,不计座舱与柱子间的摩擦力及空气阻力。‎ ‎(1)求座舱制动过程中书包对该同学腿部的压力多大 ‎(2)若环形座与同学们的总质量M=4×‎103kg,求制动过程中机器输出的平均功率 ‎【答案】Nʹ=150 N P=1.5×l06 W ‎【解析】‎ ‎(1)设座舱开始制动时的速度为v,制动过程中的加速度大小为a,书包受到腿的支持力为N ‎,由运动公式可得:v2=‎2g(H-h)‎ v2=2ah 根据牛顿第二定律,对书包:N-mg=ma 解得N=150N 根据牛顿第三定律有该同学腿部受到的压力为150N.‎ ‎(2)设制动过程中座舱所受的制动力为F,经历的时间为t,由运动公式:h=vt-at2;‎ 根据牛顿第二定律,对座舱:F-Mg=Ma 座舱克服制动力做功:W=Fh 机械输出的平均功率: ‎ 联立带入数据可得:P=1.5×106W ‎12.如图甲所示,一足够长的质量M=‎0.4kg的长木板静止在水平面上,长木板与水平面间的动摩擦因数μ=0.1,一质量m=‎0.4kg的小滑块以v0=‎1.8m/s的速度从长木板的右端滑上长木板,小滑块刚滑上长木板0.2s内的速度图象如图乙所示,小滑块可看成质点,重力加速度g取‎10m/s2,求:‎ ‎(1)小滑块刚滑上长木板时长木板的加速度大小a1‎ ‎(2)从小滑块滑上长木板到最后静止下来的过程中,小滑块运动的总位移x ‎【答案】(1) ‎2m/s2 (2) ‎‎0.54m ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 小滑块刚滑上长木板时做匀减速运动,结合图象的斜率求出其加速度a2,根据牛顿第二定律求得小滑块受到的滑动摩擦力,再对长木板,由牛顿第二定律求加速度a1;‎ 根据速度时间公式,求出两者速度到达相等时经历的时间以及共同速度,二者速度相等后一起做匀减速直线运动,由牛顿第二定律求得加速度,再由位移公式求出位移,然后求和即可得到小滑块运动的总距离。‎ ‎【详解】解:(1)小滑块刚滑上长木板时加速度大小为 ‎ 小滑块对长木板的滑动摩擦力 ‎ 地面对长木板的最大静摩擦力 ‎ 因为,所以小滑块刚滑上长木板后,长木板向左匀加速,小滑块向左匀减速,据牛顿第二定律:‎ 以木板为研究对象,有:‎ 代入数据得: ‎ ‎(2)设经过时间t小滑块与长木板速度相等时,有: ‎ 代入数据得: ‎ 共同速度 ‎ 这段时间内,小滑块运动的距离为: ‎ 此后小滑块与木板一起做匀减速运动 据牛顿第二定律: ‎ 加速度的大小为: ‎ 共同运动距离为: ‎ 所以小滑块滑行的总位移为:‎ ‎13.如图所示,在光滑水平地面上有一固定的挡板,挡板上固定一个轻弹簧。现有一质量,长的小车(其中为小车的中点,部分粗糙,部分光滑),一质量为的小物块(可视为质点),放在车的最左端,车和小物块一起以的速度在水平面上向右匀速运动,车撞到挡板后瞬间速度变为零,但未与挡板粘连。已知车部分的长度大于弹簧的自然长度,弹簧始终处于弹性限度内,小物块与车 部分之间的动摩擦因数为0.3,重力加速度。求:‎ ‎(1)小物块和弹簧相互作用的过程中,弹簧具有的最大弹性势能;‎ ‎(2)小物块和弹簧相互作用的过程中,弹簧对小物块的冲量;‎ ‎(3)小物块最终停在小车上的位置距端多远。‎ ‎【答案】(1)(2)弹簧对小物块的冲量大小为,方向水平向左。‎ ‎(3)‎ ‎【解析】‎ ‎(1)对小物块,有ma=-μmg                     根据运动学公式v2−v02=‎2a         由能量关系mv2=Ep, 解得EP=2J. (2)设小物块离开弹簧时的速度为v1,有 mv12=Ep. 对小物块,根据动量定理  I=-mv1-mv 由⑤⑥式并代入数据得I=-4kgm/s. 弹簧对小物块的冲量大小为4kgm/s,方向水平向左.      (3)小物块滑过O点和小车相互作用,由动量守恒mv1=(m+M)v2. 由能量关系μmgx=mv12−(m+M)v22   小物块最终停在小车上距A的距离xA=−x                      解得xA=‎1.5m.‎ 点睛:本题综合考查了动量定理、动量守恒定律以及能量守恒定律,关键是研究清楚物理过程,并能选择合适的研究过程选取物理规律列出方程;此题综合性较强,对学生的能力要求较高,关于这方面的问题,需加强训练.‎
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