湖南省衡阳县第四中学2020届高三366班8月月考物理试题
衡阳县第四中学2019年下学期8月月考物理试卷
一、选择题
1.如图所示为一质点运动的图象，下列说法正确的是( )
A. 该图象表示质点做曲线运动
B. 10 s末质点离出发点最远
C. 前10 s，质点的加速度方向与速度方向可能相反
D. 0-20 s质点的加速度先减小后增大
【答案】D
【解析】
【详解】A. 速度时间图象只能表示直线运动的规律，该速度图象表示质点做变速直线运动，故A项与题意不相符；
B. 质点一直沿正方向，20s末质点离出发点最远，故B项与题意不相符；
C. 前10 s，质点做加速运动，受到的合力方向与速度方向一定相同，故C项与题意不相符；
D. 根据速度图象的斜率表示加速度，知质点的加速度先减小后增大，由牛顿第二定律知，质点所受的合力是减小后增大，故D项与题意相符。
2.物体由静止开始做匀加速直线运动，加速8 s后，立即做匀减速直线运动，再经过4 s停下．关于该物体的运动情况，下列说法正确的是( )
A. 加速、减速过程中的加速度大小之比为2∶1
B. 加速、减速过程中的平均速度大小之比为2∶1
C. 加速、减速过程中的位移大小之比为2∶1
D. 加速、减速过程中速度的变化率大小之比为2∶1
【答案】C
【解析】
【详解】AD．设匀加速直线运动的末速度大小为v，则加速阶段的加速度大小a1＝，减速阶段的加速度大小a2＝，可知a1∶a2＝t2∶t1＝1∶2，则速度变化率大小之比为1∶2，故A、D错误；
B．根据匀变速直线运动的平均速度推论知，匀加速和匀减速阶段的平均速度大小均为 ，即平均速度大小之比为1∶1，故B错误；
C．根据x＝t得，加速阶段和减速阶段的位移大小之比为2∶1，故C正确．
3.汽车以20 m/s的速度在平直公路上行驶，急刹车时的加速度大小为5 m/s2，则自驾驶员急踩刹车开始，经过2 s与5 s汽车的位移之比为( )
A. 5∶4 B. 4∶5 C. 3∶4 D. 4∶3
【答案】C
【解析】
由汽车初速度为20m/s，加速度为5m/s2，v=at可知汽车经过4s速度减小到零，2s内通过的位移为，5s内通过的位移为，C对
4.将一小球从足够高的塔顶以某初速度竖直向上抛出,经时间小球的速度大小为,忽略空气阻力,重力加速度 。则下列说法正确的是( )
A. 初速度大小一定为 ，末小球在抛出点上方处
B. 初速度大小一定为，末小球在拋出点下方处
C. 初速度大小可能为，末小球在抛出点上方处
D. 初速度大小可能为，末小球在抛出点下方处
【答案】C
【解析】
【详解】取竖直向上为正方向，初速度为，若2s末的速度方向向上，由速度公式得
2s末的位移为
若2s末的速度方向向下，由速度公式得
2s末的位移为
A. 初速度大小一定为 ，末小球在抛出点上方处与分析不相符，故A项与题意不相符；
B. 初速度大小一定为，末小球在拋出点下方处与分析不相符，故B项与题意不相符；
C. 初速度大小可能为，末小球在抛出点上方处与分析相符，故C项与题意相符；
D. 初速度大小可能为，末小球在抛出点下方处与分析不相符，故D项与题意不相符。
5.物块A置于倾角为30°的斜面上，用轻弹簧、细绳跨过定滑轮与物块B相连，弹簧轴线与斜面平行，A、B均处于静止状态，如图,，A、B重力分别为10 N和4 N，不计滑轮与细绳间的摩擦，则 ( )
A. 弹簧对A的拉力大小为6 N
B. 弹簧对A的拉力大小为10 N
C. 斜面对A摩擦力大小为1 N
D. 斜面对A的摩擦力大小为6 N
【答案】C
【解析】
试题分析：由平衡知识可知，弹簧对A的拉力大小等于B对细绳的拉力，大小为4N，选项AB错误；斜面对A的摩擦力大小为：f=mAgsin30°-T=10×0.5N-4N=1N，选项C正确，D错误；故选C.
考点：物体的平衡.
6.用三根轻绳将质量为m的物块悬挂在空中,如图所示。已知ac和bc与竖直方向的夹角分别为30°和60°,则ac绳和bc绳中的拉力分别为( )
A. mg/2、mg/2 B. mg/2、mg/2
C. mg/4、mg/2 D. mg/2、mg/4
【答案】A
【解析】
【详解】对结点C受力分析，受到三根绳子拉力，将Fa和Fb合成为F，
根据三力平衡得出：F=Fc=mg
已知ac和bc与竖直方向的夹角分别为30°和60°，所以α=30°
根据三角函数关系得出：
故A正确。
【点睛】该题的关键在于能够对结点c进行受力分析，利用平衡状态条件解决问题，力的计算离不开几何关系和三角函数。
7.将一只皮球竖直向上抛出，皮球运动时受到空气阻力的大小与速度的大小成正比．下列描绘皮球在上升过程中加速度大小a与时间t关系的图象，可能正确的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】皮球竖直向上抛出，受到重力和向下的空气阻力，根据牛顿第二定律，有：，根据题意，空气阻力的大小与速度的大小成正比，有：，联立解得： ；由于速度不断减小，故加速度不断减小，到最高点速度为零，阻力为零，加速度为g，不为零，故BD均错误；根据，有，由于加速度减小，则也减小，也减小，即a-t图象的斜率不断减小，故A错误，C正确．
8.如图所示，一水平传送带以2.0m/s的速度顺时针传动．水平部分长为2.0m，其右端与一倾角为θ=37°的光滑斜面平滑相连，斜面长为0.4m， 一个可视为质点的物块无初速度地放在传送带最左端．已知物块与传送带间动摩擦因数μ=0.2 ，sin37°=0.6，g取 10m/s2．则
A. 物块在传送带一直做匀加速直线运动
B. 物块到达传送带右端的速度大小为1.5m/s
C. 物块沿斜面上滑能上升的最大高度为0.2m
D. 物块返间皮带时恰好到达最左端
【答案】C
【解析】
【详解】物块在传送带上先做匀加速直线运动，有：、，解得：，所以在到达传送带右端前，物块已以2m/s的速度匀速运动，物块在传送带上先做匀加速直线运动后做匀速运动，故AB项错误；物块以初速度ν0滑上斜面后，做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律可得，，当物块速度减为零时，上升高度最大，此时沿斜面上滑的距离为；上升的最大高度，故C项正确；物体从斜面返回时，到传送带右端的速度大小为2m/s，设物块返回皮带时滑动的距离为x3，向左滑行时的加速度，所以物块向左运动的最大距离，物体不会到达传送带的左端，故D项错误。
9.某变速箱中有甲、乙、丙三个齿轮，如图所示，其半径分别为r1、r2、r3，若甲轮的角速度为ω，则丙轮的角速度为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
靠近齿轮接触，两轮边缘上各点线速度大小相等，可知甲、丙两轮边缘上各点线速度大小相等．由v=rω得：ω1r1=ω3r3，则丙齿轮的角速度为，故选A.
点睛：本题关键是明确同缘传动边缘点线速度相等，然后结合线速度与角速度关系公式v=rω列式分析
10.很多国家发射地球同步卫星时,先将卫星发射至近地圆形轨道1运行,然后在点点火,使其沿椭圆轨道2运行,最后在点再次点火,将卫星送入同步圆形轨道3运行.已知轨道1、2相切于点,轨道2、3相切于点.若只考虑地球对卫星的引力作用,则卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时,下列说法正确的是( )
A. 若卫星在1、2、3轨道上正常运行时的周期分别为、、,则有
B. 卫星沿轨道2由点运行到点时引力做负功,卫星与地球组成的系统机械能守恒
C. 根据公式可知,卫星在轨道3上的运行速度大于在轨道1上的运行速度
D. 根据可知,卫星在轨道2上任意位置的速度都小于在轨道1上的运行速度
【答案】B
【解析】
【详解】A. 根据卫星运动的半长轴的大小关系可知，轨道3的半长轴最大，故其周期最大，故A项与题意不相符；
B. 卫星在轨道2上从Q到P点，只受地球引力作用，满足机械能守恒定律，引力对卫星做负功，卫星的动能减小，势能增加，机械能守恒，故B项与题意相符；
C. 根据圆周运动的向心力由万有引力提供知
卫星轨道半径越大，角速度越小，故不能直接根据v=rω判定线速度与半径的关系，故C项与题意不相符；
D. 卫星在轨道上1上做圆周运动万有引力提供圆周运动向心力，而在轨道2上经过Q点时，卫星要做离心运动，故其运动速度将大于在轨道1上经过Q点的速度，故D项与题意不相符。
11.如图所示，两物体与水平面间的动摩擦因数相同，它们的质量相等，在甲图用力F1推物体，在乙图用力F2拉物体，两种情况下，力与水平方向所成夹角相等，物体都做匀速运动，经过相同的位移，则F1和F2大小关系、F1对物体功W1和F2对物体做功W2关系满足
A. F1= F2 B. F1< F2 C. W1
W2
【答案】D
【解析】
【详解】对甲图中物体受力分析，受推力、重力、支持力和摩擦力，如图1根据平衡条件，有x方向：；y方向：；其中：；解得；
对乙图物体受力分析，受拉力、重力、支持力和摩擦力，如图2根据平衡条件，有x方向：；y方向：；解得；比较两式，得到；由于位移相同，力与水平方向夹角相等，根据恒力做功的表达式，得到，，故，故选D。
12.物体以初速度水平抛出,若不计空气阻力,则当其竖直分位移与水平分位移相等时,以下说法中正确的是( )
A. 竖直分速度等于水平分速度 B. 瞬时速度大小为
C. 运动的时间为 D. 运动的位移为
【答案】BCD
【解析】
【详解】因为平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，那么两个分运动既具有独立性,又具有同时性,由位移相等可知:,解得，又由于,所以，，故选BCD.
13.如图所示，两物块A、B套在水平粗糙的CD杆上，并用不可伸长的轻绳连接，整个装置能绕过CD中点的轴OO'转动，已知两物块质量相等，杆CD对物块A、B的最大静摩擦力大小相等，开始时绳子处于自然长度（绳子恰好伸直但无弹力），物块A到OO'轴的距离为物块B到OO'轴距离的两倍，现让该装置从静止开始转动，使转速逐渐增大，从绳子处于自然长度到两物块A、B即将滑动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. B受到的静摩擦力一直增大
B. B受到的静摩擦力是先增大后减小
C. A受到的静摩擦力是先增大后减小
D. A受到的合外力一直在增大
【答案】D
【解析】
【详解】设A的转动半径为2R，则B的转动半径R，A、B的角速度相同，开始时绳中无拉力，则：、，当角速度逐渐增大时，两物体所受摩擦力增大，A物体先达到最大静摩擦力，当A物体与杆间摩擦力达到最大时，有：；此后角速度继续增大，A物体靠绳子的拉力和最大静摩擦力提供向心力，则，解得：
，角速度增大，拉力增大，B物体受拉力和摩擦力的合力充当向心力，则：，解得：，角速度增大，B物体所受的摩擦力减小到零后反向；若B物体所受摩擦力达到最大值后，再增大角速度，则两物体同时相对杆滑动；所以该装置从静止开始转动，使转速逐渐增大，从绳子处于自然长度到两物块A、B即将滑动的过程中，B所受的摩擦力先增大后减小，又增大，方向先指向圆心，然后背离圆心，A物体的静摩擦力一直增大达到最大静摩擦力后不变，故ABC错误；由于角速度不断增加，根据，向心力增加，合力提供向心力，故合力一直在增大，故D正确。
14.汽车发动机的额定功率为60kW，汽车总质量为5000kg．汽车在水平面上行驶时，阻力恒为车重的五分之一（g取10m/s2）．当汽车以额定功率启动后在水平面上直线行驶的过程中，对汽车运动情况描述正确的有（ ）
A. 先做匀加速运动再做变加速运动最后做匀速运动
B. 先做变加速直线运动再做匀速直线运动
C. 汽车受到的阻力为1000N
D. 汽车最大速度大小是6m/s
【答案】BD
【解析】
A、B项：根据P=Fv知，功率减小，则牵引力减小，开始牵引力等于阻力，根据牛顿第二定律知，物体产生加速度，加速度的方向与速度方向相反，汽车做减速运动，速度减小，则牵引力增大，则牵引力与阻力的合力减小，知汽车做加速度减小的加速运动，当牵引力再次等于阻力时，汽车做匀速运动．故A错误，B正确；
C项：汽车受到的阻力：，故C错误；
D项：额定功率为60kW时，当牵引力等于阻力时，开始做匀速直线运动，，故D正确。
二、填空题
15.某实验小组研究小车匀变速直线运动，他们使用50Hz
交流电源为电磁打点计时器供电。实验时得到一条纸带。某位同学在纸带上便于测量的地方选取第一个计数点，并在这个点下标明A，在第6个点下标明B，在第11个点下标明C，在第16个点下标明D，在第21个点下标明E．但测量时发现B点已模糊不清，于是只测得AC长为14.56cm、CD长为11.15cm、DE长为13.73cm，根据以上测得的数据，计算C点时小车的瞬时速度大小为______m/s，小车运动的加速度大小为______m/s2，AB的距离应为______cm．（计算结果均保留三位有效数字）
【答案】0.986，2.58，B指向A，5.99
【解析】
【详解】有题可知相邻的计数点间的时间间隔为：，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上C点时小车的瞬时速度大小，
设A到B之间的距离为，设B到C之间的距离为，设C到D之间的距离为，设D到E之间的距离为，根据匀变速直线运动的推论公式可以求出加速度的大小，得：，，为了更加准确的求解加速度，我们对两个加速度取平均值得：
相等的相邻的时间间隔的位移差恒定，故：；
且；解得：，。
考点：测定匀变速直线运动的加速度
【点睛】要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用。
三、计算题
16.如图，置于圆形水平转台边缘的小物块随转台加速转动，当转速达到某一数值时，物块恰好滑离转台开始做平抛运动。现测得转台半径R=0.5m,离水平地面的高度H=0.8m，物块平抛落地过程水平位移的大小s
=0.4m。设物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度g=10m/s2求：
(1)物块做平抛运动的初速度大小v0；
(2)物块与转台间的动摩擦因数μ。
【答案】(1)1m/s (2)0.2
【解析】
【详解】(1)物块做平抛运动，在竖直方向上有
在水平方向上有
联立解得：
代入数据得 v0＝1 m/s
(2)物块离开转台时，最大静摩擦力提供向心力，有
联立解得：
代入数据得μ＝0.2
17.汽车发动机的额定功率为40KW，质量为2000kg，当汽车在水平路面上行驶时受到阻力为车重的0.1倍()，求：
（1）汽车在路面上能达到的最大速度？
（2）若汽车以额定功率启动，当汽车速度为时的加速度？
【答案】①汽车在路面上能达到的最大速度为10m/s；
②若以恒定功率启动，当汽车速度为10m/s时的加速度是1m/s2．
【解析】
试题分析：当牵引力等于阻力时，汽车的速度最大，根据P=fvm求出汽车的最大速度；根据P=Fv求出汽车的牵引力，结合牛顿第二定律求出汽车的加速度。
汽车有最大速度时，F=f，根据P=Fv，
可得最大速度为：
②当速度v=10m/s时，则
根据牛顿第二定律得：
联立以上并代入数据可得：a=1m/s2
点睛：本题主要考查了机车的启动问题，知道两种启动方式在整个过程中的运动规律，结合牛顿第二定理、动能定理、运动学公式综合求解。
18.滑雪者为什么能在软绵绵的雪地中高速奔驰呢？其原因是白雪内有很多小孔，小孔内充满空气。当滑雪板压在雪地时会把雪内的空气逼出来，在滑雪板与雪地间形成一个暂时的“气垫”，从而大大减小雪地对滑雪板的摩擦。然而当滑雪板对雪地速度较小时，与雪地接触时间超过某一值就会陷下去，使得它们间的摩擦力增大。假设滑雪者的速度超过4 m/s时，滑雪板与雪地间的动摩擦因数就会由μ1＝0.25变为μ2＝0.125。一滑雪者从倾角为θ＝37°的坡顶A由静止开始自由下滑，滑至坡底B(B处为一光滑小圆弧)后又滑上一段水平雪地，最后停在C处，如图所示。不计空气阻力，坡长为l＝26 m，g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8。求：
(1)滑雪者从静止开始到动摩擦因数发生变化经历的时间；
(2)滑雪者到达B处的速度；
(3)滑雪者在水平雪地上运动的最大距离。
【答案】1s 99.2m
【解析】
【分析】
由牛顿第二定律分别求出动摩擦因数恒变化前后加速度，再由运动学知识可求解速度、位移和时间。
【详解】(1)由牛顿第二定律得滑雪者在斜坡的加速度：a1==4m/s2
解得滑雪者从静止开始到动摩擦因数发生变化所经历时间：t==1s
(2)由静止到动摩擦因素发生变化的位移：x1=a1t2=2m
动摩擦因数变化后，由牛顿第二定律得加速度：a2==5m/s2
由vB2-v2=2a2(L-x1)
解得滑雪者到达B处时的速度：vB=16m/s
(3)设滑雪者速度由vB=16m/s减速到v1=4m/s期间运动的位移为x3，则由动能定理有：
；解得x3=96m
速度由v1=4m/s减速到零期间运动的位移为x4，则由动能定理有：
；解得 x4=3.2m
所以滑雪者在水平雪地上运动的最大距离为x=x3+x4=96+ 3.2=99.2m
19.在学校组织的趣味运动会上,某科技小组为大家提供了一个寓学于乐的游戏.如图所示,将一质量为0.1的钢球放在点,用弹射装置将其弹出,使其沿着光滑的半圆形轨道和运动, 段为一段长为的粗糙平面, 为接球槽.圆弧和的半径分别为,,小球与段的动摩擦因数为,点离接球槽的高度为,水平距离为,接球槽足够大, 取10 .求:
(1).要使钢球恰好不脱离圆弧轨道,钢球在点速度多大?在位置对半圆轨道的压力多大?
(2).要使钢球最终能落入槽中,弹射速度至少多大?
【答案】(1) 6N(2)
【解析】
【详解】(1)要使钢球恰好不脱离圆弧轨道，对最高点有
可得
钢球从到的过程有
在点有
联立可得
根据牛顿第三定律可得,钢球在位置对半圆轨道的压力大小为6
(2)设要使钢球能落入槽中, 点速度至少为 ,从到由平抛运动规律得
水平方向
竖直方向
可得
假设钢球在点的速度恰为以时,钢球可运动到点,且速度为，从到由动能定理有
可得
故当钢球在点的速度恰为时,钢球不可能到达点,更不可能平抛入槽要使钢球最终能落入槽中,需要更大的弹射速度,才能使钢球既满足不脱离圆弧轨道,又能落入槽中
从到由动能定理有
联立可得