安徽省合肥九中2020届高三上学期月考物理试题

安徽省合肥九中2020届高三上学期月考物理试题

合肥九中2019～2020学年第一学期高三第二次月考 物理试题卷 一、单项选择题（每题4分，共6题，共24分）‎ ‎1.汽车在水平面上刹车,其位移与时间的关系是x=24t-6t2,则它在前3s内的平均速度为( ）‎ A. 6 m/s B. 8 m/s C. 10 m/s D. 12 m/s ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】由位移与时间的关系可知，‎ v0=24m/s；a=-12m/s2‎ 则由v=v0+at可知，汽车在2s末即静止，故3s内位移等于2s内的位移，故3s内汽车的位移 则汽车的平均速度 A．6m/s与分析不符，故A错误；‎ B．8m/s与分析相符，故B正确；‎ C．10m/s与分析不符，故C错误；‎ D．12m/s与分析不符，故D错误。‎ ‎2.某同学欲估算飞机着陆时的速度，他假设飞机在平直跑道上做匀减速运动，飞机在跑道上滑行的距离为s，从着陆到停下来所用的时间为t，实际上，飞机的速度越大，所受的阻力越大，则飞机着陆时的速度应是（ ）‎ A. ‎ B. ‎ C. ‎ D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】由题意知，当飞机的速度减小时，所受的阻力减小，因而它的加速度会逐渐变小。画出相应的v t图象大致如图所示。‎ 根据图象的意义可知，实线与坐标轴包围的“面积”表示的位移为x，虚线(匀减速运动)下方的“面积”表示的位移为t，应有t>x，所以v>，所以选项C正确。‎ ‎【点睛】本题通过速度时间图线，结合图线与时间轴围成的面积表示位移，结合平均速度推论分析比较方便．‎ ‎3.近年我国多地都出现了雾霾天气，严重影响了人们的健康和交通；设有一辆汽车在能见度较低的雾霾天气里以54km/h的速度匀速行驶，司机突然看到正前方有一辆静止的故障车，该司机刹车的反应时间为0.6s，刹车后汽车匀减速前进，刹车过程中加速度大小为5m/s2，最后停在故障车前1.5m处，避免了一场事故．以下说法正确的是(　　)‎ A. 司机发现故障车后，汽车经过3s停下 B. 从司机发现故障车到停下来的过程，汽车的平均速度为7.5m/s C. 司机发现故障车时，汽车与故障车的距离为33m D. 从司机发现故障车到停下来的过程，汽车的平均速度为11m/s ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．卡车匀速行驶的速度 ‎，‎ 卡车减速到零的时间 ‎．‎ 则司机发现故障车后，汽车经过时间 ‎，故A错误；‎ BD．在反应时间内的位移 ‎．‎ 匀减速直线运动的位移 ‎，‎ 司机发现故障车到停下来的过程，汽车的平均速度 故BD错误。‎ C．司机发现故障车时，汽车与故障车的距离 ‎，‎ 故C正确；‎ ‎【点睛】解决本题的关键掌握匀变速直线运动运动学公式，并能灵活运用．知道在反应时间内做匀速直线运动。‎ ‎4.甲、乙两车在同一条直道上行驶，它们运动的位移x随时间t变化的关系如图所示，已知乙车做匀变速直线运动，其图线与t轴相切于10 s处，则下列说法正确的是 A. 甲车的初速度为零 B. 乙车的初位置在x0＝60 m处 C. 乙车的加速度大小为1.6 m/s2‎ D. 5 s时两车相遇，此时甲车速度较大 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】位移时间图象的斜率等于速度，则知甲车的速度不变，做匀速直线运动，初速度不为零。故A错误。甲的速度为 v甲==4m/s，乙车做匀变速直线运动，其图线与t轴相切于10s处，则在t=10s时，乙的速度为零，反过来看成乙车做初速度为0的匀加速直线运动，则x=at2，根据图象可知，s0=a•102，20=a•52，解得：乙车的加速度大小 a=1.6m/s2，s0=80m，故B错误、C正确；5s时两车相遇，此时乙的速度为 v乙 ‎=at=1.6×5=8m/s，乙车的速度较大，故D错误。故选C。‎ ‎【点睛】对于位移时间图象，关键要抓住图象的斜率等于速度，位移为△x=x2-x1，来分析图象的物理意义；另外末速度为零的匀减速运动可以研究它的逆过程比较方便。‎ ‎5.如图，小球C置于光滑的半球形凹槽B内，B放在长木板A上，整个装置处于静止状态，在缓慢减小木板的倾角过程中，下列说法正确的是（ ）‎ A. A受到的压力逐渐减小 B. A受到的摩擦力逐渐减小 C. C对B的压力逐渐变大 D. C受到二个力的作用 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 先对BC研究：分析BC整体的受力，由平衡条件分析A对B的支持力和摩擦力变化，即可知道B对A的压力和摩擦力如何变化；C球只受两个力，对B的压力不变．‎ ‎【详解】A、对BC整体：分析受力情况：重力mg、斜面A的支持力N和摩擦力f，由平衡条件得知：N=mgcosθ，f=mgsinθ，减小θ，N增大，f减小，由牛顿第三定律得知：B对A的压力也增大；故A错误，B正确.‎ C、D、由于半球形凹槽光滑，小球只受两个力：重力和支持力，由平衡条件得到，支持力与重力大小相等，保持不变，则C对B的压力也保持不变；故C错误，D正确.‎ 故选BD.‎ ‎【点睛】本题是三个物体的平衡问题，关键要灵活选择研究的对象，采用整体法和隔离法结合研究.‎ ‎6.如图所示，质量为m的球放在倾角为α的光滑斜面上，在斜面上有一光滑且不计厚度的木板挡住球，使之处于静止状态．今使挡板与斜面的夹角β缓慢增大，在此过程中，斜面对球的支持力N1和挡板对球的压力N2的变化情况为(　　)‎ A. N1、N2都是先减小后增加 B. N1一直减小，N2先增加后减小 C. N1先减小后增加，N2一直减小 D. N1一直减小，N2先减小后增加 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】法一　图解法：对球受力分析，如图甲所示．球始终处于平衡状态，故三个力的合力始终为零，三力构成矢量三角形．挡板逆时针转动时，N2方向也逆时针转动，作出图甲所示的动态矢量三角形．由图甲可见，N1随β的增大一直减小，N2先减小后增大．‎ 法二　正弦定理法：对球受力分析，如图乙所示．球受重力mg、斜面支持力N1、挡板压力N2.由正弦定理得 ‎＝＝‎ 解得 N1＝mg，N2＝mg 故随着β的增大，N1一直减小，N2先减小后增大，β＝90°时，N2达到最小值，为mgsin α.‎ A. N1、N2都是先减小后增加，与结论不相符，选项Ａ错误；‎ B N1一直减小，N2先增加后减小，与结论不相符，选项Ｂ错误；‎ C. N1先减小后增加，N2一直减小，与结论不相符，选项Ｃ错误；‎ D. N1一直减小，N2先减小后增加，与结论相符，选项Ｄ正确；‎ 二、多选题（每题4分，共6题，共24分）‎ ‎7.北京时间2017年3月26日世界女子冰壶锦标赛决赛在北京首都体育馆举行．加拿大以8比3战胜了俄罗斯队，时隔九年再次夺冠，比赛中一冰壶以速度v垂直进入三个相等宽度的矩形区域做匀减速直线运动，且在刚要离开第三个矩形区域时速度恰好为零，则冰壶依次进入每个矩形区域时的速度之比和穿过每个矩形区域所用的时间之比分别是(　　)‎ A v1∶v2∶v3＝3∶2∶1‎ B. v1∶v2∶v3＝‎ C. t1∶t2∶t3＝‎ D t1∶t2∶t3＝‎ ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．因为冰壶做匀减速直线运动，且末速度为零，故可以视为反向的匀加速直线运动来研究，初速度为零的匀加速直线运动在各位移等分点的速度之比为，则冰壶匀减速进入每个矩形区域时的速度之比为，选项A错误，B正确．‎ CD．通过连续相等位移所用的时间之比为，故冰壶匀减速通过三段连续相等位移所用的时间之比为，选项C错误，D正确；‎ ‎8.甲、乙两车在一平直公路上从同一地点沿同一方向做直线运动，它们的v-t图像如图所示。下列判断正确的是(　　) ‎ A. 乙车启动时,甲车在其前方100 m处 B. 运动过程中,乙车落后甲车的最大距离为75 m C. 乙车启动10 s后正好追上甲车 D. 乙车超过甲车后,两车不会再相遇 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．根据速度图线与时间轴包围的面积表示位移，可知乙在t=10s时启动，此时甲的位移为 即甲车在乙前方50m处，故A错误；‎ B．当两车的速度相等时相遇最远，最大距离为 故B正确；‎ C．由于两车从同一地点沿同一方向沿直线运动，当位移相等时两车才相遇，由图可知，乙车启动10s后位移小于甲的位移，还没有追上甲，故C错误；‎ D．乙车超过甲车后，由于乙的速度大，所以不可能再相遇，故D正确。‎ ‎9.如图，一光滑的轻滑轮用细绳OO'悬挂于O点；另一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块a，另一端系一位于水平粗糙桌面上的物块b。外力F向右上方拉b，整个系统处于静止状态。若F方向不变，大小在一定范围内变化，物块b仍始终保持静止，则 A. 绳OO'的张力也在一定范围内变化 B. 物块b所受到的支持力也在一定范围内变化 C. 连接a和b的绳的张力也在一定范围内变化 D. 物块b与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】物块b仍始终保持静止，可知物块a 也始终保持静止，滑轮两侧绳子的夹角也不变，可知连接a和b的绳的张力等于物块a的重力，所以连接a和b的绳的张力保持不变，夹角不变，所以．绳OO'的张力也不变，故A、C错误；对b进行受力分析可知，当若F方向不变，大小在一定范围内变化时，而重力mg和绳子的拉力FT保持不变，所以．物块b所受到的支持力也在一定范围内变化，物块b与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化，故B、D正确 ‎10.如图所示，A球被固定在竖直支架上，A球正上方的点O悬有一轻绳拉住B球，两球之间连有轻弹簧，平衡时绳长为L，张力为T1，弹簧弹力为F1.若将弹簧换成原长相同的劲度系数更小的轻弹簧，再次平衡时绳中的张力为T2，弹簧弹力为F2，则( 　　)‎ A. T1＞T2 B. T1＝T2 C. F1＜F2 D. F1＞F2‎ ‎【答案】BD ‎【解析】‎ 试题分析：以B球研究对象，B球受到重力G、弹簧的弹力F和绳子的张力T，如图所示．‎ B球平衡时，F与T的合力与重力G大小相等、方向相反，即．根据与 相似得：，换成劲度系数小的弹簧，形变量增大，AB减小，则T不变；F减小；‎ 故选BD。‎ 考点：力的动态分析。‎ ‎【名师点睛】有关力的动态平衡问题的处理方法，可以分三种方法，即解析法、图解法、三角形相似法。相似三角形法适用于物体所受的三个力中，一个力大小、方向不变，其它二个力的方向均发生变化，且三个力中没有二力保持垂直关系，但可以找到力构成的矢量三角形相似的几何三角形的问题，本题就具备这个特点。‎ ‎11.如图所示，轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆、上的、两点，悬挂衣服的衣架挂钩是光滑的，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，下列说法正确的是（ ）‎ A. 绳的右端上移到，绳子拉力不变 B. 将杆向右移一些，绳子拉力变大 C. 绳的两端高度差越小，绳子拉力越小 D. 若换挂质量更大的衣服则衣架悬挂点右移 ‎【答案】AB ‎【解析】‎ ‎【详解】设两段绳子间的夹角为，由平衡条件可知，‎ ‎，‎ 所以 ‎，‎ 设绳子总长为，两杆间距离为，由几何关系 ‎，‎ 得 ‎，‎ A．绳子右端上移，、都不变，不变，绳子张力也不变，A正确；‎ B．杆向右移动一些，变大，变大，变小，变大，B正确；‎ C．绳子两端高度差变化，不影响和，所以不变，C错误；‎ D．衣服质量增加，绳子上的拉力增加，由于不会变化，悬挂点不会右移，D错误。‎ ‎12.如图所示，A、B、C三个物体质量相等，它们与传送带间的动摩擦因数相同．三个物体随传送带一起匀速运动，运动方向如图中箭头所示．则下列说法正确的是 ‎ A. A物体受到的摩擦力不为零，方向向右 B. 三个物体只有A物体受到的摩擦力为零 C. B、C受到的摩擦力大小相等，方向相同 D. B、C受到的摩擦力大小相等，方向相反 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ 三个物体匀速运动,受力平衡。A不受摩擦力，BC所受摩擦力等于重力沿斜面方向的分力，大小相等，方向相同，沿斜面向上。答案选BC。‎ 三、实验题（每空2分，共16分）‎ ‎13.如图所示，为测量匀加速直线运动的加速度，将宽度均为b的挡光片A、B固定在小车上，测得两者间距为d．‎ ‎（1）当小车向左匀加速直线运动时，测得A、B两挡光片先后经过光电门的时间分别为△t1和△t2，则A挡光片经光电门时的瞬时速度vA=_____，小车的加速度a=_____．‎ ‎（2）本实验中为减小实验误差，可采用的方法有_____．‎ A．增大两挡光片宽度b B．减小两挡光片宽度b C．增大两挡光片间距d D．减小两挡光片间距d．‎ ‎【答案】 (1). （1）； (2). (3). （2）BC ‎【解析】‎ 试题分析：（1）A挡光片经光电门时的瞬时速度可认为近似等于时间内的平均速度：；B通过光电门的速度：‎ 根据运动学公式 得小车的加速度为：．‎ ‎（2）b越小，所测的平均速度越接近瞬时速度，d越大初速度与末速度差距越大，速度平方差越大，相对误差越小．故为减小实验误差，可采取的方法是减小两挡光片宽度b或增大两挡光片间距d，故BC正确．故选BC．‎ 考点：测量匀加速直线运动的加速度。‎ ‎14.某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。‎ ‎(1)如果没有操作失误，图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是________。‎ ‎(2)本实验采用的科学方法是________。‎ A．理想实验法　　B．等效替代法 C．控制变量法 D．建立物理模型法 ‎(3)实验时，主要的步骤是:‎ A．在桌上放一块方木板，在方木板上铺一张白纸，用图钉把白纸钉在方木板上；‎ B．用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A 点，在橡皮条的另一端拴上两条细绳，细绳的另一端系着绳套；‎ C．用两个弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O，记录下O点的位置，读出两个弹簧测力计的示数；‎ D．按选好的标度，用铅笔和刻度尺作出两只弹簧测力计的拉力F1和F2的图示，并用平行四边形定则求出合力F；‎ E．只用一只弹簧测力计，通过细绳套拉橡皮条使其伸长，读出弹簧测力计的示数，记下细绳的方向，按同一标度作出这个力F′的图示；‎ F．比较F′和F的大小和方向，看它们是否相同，得出结论。‎ 上述步骤中：①有重要遗漏的步骤的序号是________和________；‎ ‎②遗漏的内容分别是______________________ 和_____________________________。‎ ‎【答案】 (1). F′ (2). B (3). C (4). E (5). C中应加上“记下两条细绳的方向” (6). E中应说明“把橡皮条的结点拉到同一位置O”‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）实验中F是由平行四边形得出的，而F′是通过实验方法得出的，其方向一定与橡皮筋的方向相同，由于实验过程不可 避免的存在误差，因此理论值和实验值存在一定的偏差，故答案为．‎ ‎（2）在“验证力的平行四边形定则”的实验中，采用了“等效替代”法，B正确；‎ ‎（3）本实验为了验证力的平行四边形定则，采用的方法是作力的图示法，作出合力和理论值和实际值，然后进行比较，得出结果。所以，实验时，除记录弹簧秤的示数外，还要记下两条细绳的方向，以便确定两个拉力的方向，这样才能作出拉力的图示．步骤C中未记下两条细绳的方向；步骤E中未说明把橡皮条的结点拉到位置O．‎ 考点：“验证力的平行四边形定则”的实验 四、解答题（共3题，每题12分，共36分）‎ ‎15.甲、乙两辆车在同一直轨道上向右匀速行驶，甲车的速度为v1＝16 m/s，乙车的速度为v2＝12 m/s，乙车在甲车的前面．当两车相距L＝6 m时，两车同时开始刹车，从此时开始计时，甲车以a1＝2 m/s2的加速度刹车，6 s后立即改做匀速运动，乙车刹车的加速度为a2＝1 m/s2.求：‎ ‎（1）从两车刹车开始计时，甲车第一次追上乙车的时间；‎ ‎（2）两车相遇的次数；‎ ‎（3）两车速度相等的时间．‎ ‎【答案】（1）2s（2）3（3）8s ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）设从两车刹车开始计时，甲车第一次追上乙车的时间为t1；‎ v1t1-a1t12=v2t1-a2t12+6‎ 解得：‎ t1=2s ‎（2）当t2＝6 s时，甲车速度为 v1′＝v1－a1t2＝4 m/s 乙车的速度为 v2′＝v2－a2t2＝6 m/s 甲车的速度小于乙车的速度，但乙车做减速运动，设再经Δt甲追上乙，有 v1′Δt＝v2′Δt－a2Δt2‎ 解得 Δt＝4 s 此时乙仍在做减速运动，此解成立 综合以上分析知，甲、乙两车共相遇3次．‎ ‎（3）第一次速度相等的时间为t3，有 v1-a1t3＝v2-a2t3‎ 解得 t3＝4 s 甲车匀速运动的速度为4 m/s，‎ 第二次速度相等的时间为t4，有 v1′＝v2-a2t4‎ 解得 t4＝8 s ‎16.如图所示，细线OA、OB的O端与质量为m的小球拴接在一起，A、B两端固定于竖直墙面上，其中细线OA与竖直方向成45°角，细线OB 与竖直方向成60°角，现在对小球施加一个与水平方向成 角的拉力F，要使小球保持静止状态，且细线OA、 OB均处于伸直状态，则拉力F的大小应满足什么条件？已知重力加速度为g，小球可视为质点。‎ ‎【答案】‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】当OB绳刚好伸直即OB绳的拉力为零时 解得：‎ 当AO绳的拉力为零时 联立解得：‎ 所以细线OA、 OB均处于伸直状态，则拉力F的大小应满足 ‎17.一质量为m的烟花弹获得动能E 后，从地面竖直升空，当烟花弹上升的速度为零时，弹中火药爆炸将烟花弹炸为质量相等的两部分，两部分获得的动能之和也为E，且均沿竖直方向运动。爆炸时间极短，重力加速度大小为g，不计空气阻力和火药的质量，求 ‎（1）烟花弹从地面开始上升到弹中火药爆炸所经过的时间；‎ ‎（2）爆炸后烟花弹向上运动的部分距地面的最大高度 ‎【答案】（1） ；（2）‎ ‎【解析】‎ 本题主要考查机械能、匀变速直线运动规律、动量守恒定律、能量守恒定律及其相关的知识点，意在考查考生灵活运用相关知识解决实际问题的的能力。‎ ‎（1）设烟花弹上升的初速度为，由题给条件有 ‎ ①‎ 设烟花弹从地面开始上升到火药爆炸所用的时间为，由运动学公式有 ‎ ②‎ 联立①②式得 ‎ ③‎ ‎（2）设爆炸时烟花弹距地面的高度为，由机械能守恒定律有 ‎ ④‎ 火药爆炸后，烟花弹上、下两部分均沿竖直方向运动，设炸后瞬间其速度分别为和。由题给条件和动量守恒定律有 ‎ ⑤‎ ‎ ⑥‎ 由⑥式知，烟花弹两部分的速度方向相反，向上运动部分做竖直上抛运动。设爆炸后烟花弹上部分继续上升的高度为，由机械能守恒定律有 ‎ ⑦‎ 联立④⑤⑥⑦式得，烟花弹上部分距地面的最大高度为 ‎ ⑧‎