广东省惠州市实验中学2020届高三上学期9月月考理综物理试题
惠州市实验中学2019-2020学年上学期
高三年级9月月考试卷(理科综合·物理)
1.如图所示，一只气球在风中处于静止状态，风对气球的作用力水平向右．细绳与竖直方向的夹角为α，绳的拉力为T，则风对气球作用力的大小为
A. B. C. Tsinα D. Tcosα
【答案】C
【解析】
【详解】对气球受力分析，由水平方向平衡条件可得：，故C正确。
2.2018年10月23日，港珠澳跨海大桥正式通车。为保持以往船行习惯，在航道处建造了单面索（所有钢索均处在同一竖直面内）斜拉桥，其索塔与钢索如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 增加钢索的数量可减小索塔受到的向下的压力
B. 为了减小钢索承受拉力，可以适当降低索塔的高度
C. 索塔两侧钢索对称且拉力大小相同时，钢索对索塔的合力竖直向下
D. 为了使索塔受到钢索的合力竖直向下，索塔两侧的钢索必须对称分布
【答案】C
【解析】
【详解】A、以桥身为研究对象，钢索对桥身的拉力的合力与桥身的重力等大反向，则钢索对索塔的向下的压力数值上等于桥身的重力，增加钢索的数量钢索对索塔的向下的压力数值不变，故A错误；
B、由图甲可知，当索塔高度降低后，变大， 变小，故T变大，故B错误
C、由B的分析可知，当钢索对称分布时，，钢索对索塔的合力竖直向下，故C正确
D、受力分析如图乙，由正弦定理可知，只要 ，钢索AC、AB的拉力FAC、FAB进行合成，合力竖直向下，钢索不一定要对称分布，故D错误；综上分析：答案为C
3.根据高中所学知识可知，做自由落体运动的小球，将落在正下方位置。但实际上，赤道上方200m处无初速下落的小球将落在正下方位置偏东约6cm处，这一现象可解释为，除重力外，由于地球自转，下落过程小球还受到一个水平向东的“力”，该“力”与竖直方向的速度大小成正比，现将小球从赤道地面竖直上抛，考虑对称性，上升过程该“力”水平向西，则小球
A. 到最高点时，水平方向的加速度和速度均为零
B. 到最高点时，水平方向的加速度和速度均不为零
C. 落地点在抛出点东侧
D. 落地点在抛出点西侧
【答案】D
【解析】
AB、上升过程水平方向向西加速，在最高点竖直方向上速度为零，水平方向上有向西的水平速度，且有竖直向下的加速度，故AB错；
CD、下降过程向西减速，按照对称性落至地面时水平速度为0，整个过程都在向西运动，所以落点在抛出点的西侧，故C错，D正确；
故选D
点睛：本题的运动可以分解为竖直方向上的匀变速和水平方向上的变加速运动，利用运动的合成与分解来求解。
4.如图所示，弹簧左端固定，右端自由伸长到O点并系住质量为m的物体，现将弹簧压缩到A点，然后释放，物体可以一直运动到B点．如果物体受到的阻力恒定，则( )
A. 物体从A到O先加速后减速
B. 物体从A到O做加速运动，从O到B做减速运动
C. 物体运动到O点时，所受合力为零
D. 物体从A到O的过程中，加速度逐渐减小
【答案】A
【解析】
【分析】
对物体受力分析，竖直方向受重力和支持力，二力平衡，水平方向受弹簧弹力和摩擦力，刚从A点释放时，弹力大于摩擦力，物体加速向右运动，随着物体向右运动，弹簧压缩量减小，弹力减小，到达O点之前某一位置C，弹力减小到等于摩擦力，由C至O弹力小于摩擦力，物体开始减速，O至B过程受向左的拉力和摩擦力，加速度向右物体一直做减速运动．
【详解】物体从A点到O点过程，弹力逐渐减为零，刚开始弹簧的弹力大于摩擦力，合力向右，加速度也向右，速度也向右，物体加速，后来弹力小于摩擦力，合力向左，速度向右，物体减速。即物体先加速后减速，故A正确； 物体从A到O先加速后减速，从O到B的过程中物体一直受到向左的弹力与向左的阻力，所以物体一直做减速运动。故B错误；物体运动到O点时，弹簧的弹力为零，而滑动摩擦力不为零，则物体所受合力不为零。故C错误。物体从A点至O点先做加速度不断减小的加速运动，后做加速度不断增大的减速运动，故D错误； 故选A。
【点睛】本题关键分阶段结合运动情况对物体受力分析，求出合力后确定加速度的变化情况，从而最终确定物体的运动情况．
5.如图所示，质量为M的小车放在光滑的水平面上，小车上用细线悬吊一个质量为m的小球，M>m，用一力F水平向右拉小球，使小球和车一起以加速度a向右运动时，细线与竖直方向成θ角，细线的拉力为F1.若用一力F′水平向左拉小车，使小球和其一起以加速度a′向左运动时，细线与竖直方向也成θ，细线的拉力为F1′.则( )
A. a′＝a，F1′＝F1
B. a′>a，F1′＝F1
C. a′
a，F1′>F1
【答案】B
【解析】
根据受力分析得，用一力F水平向右拉小球时。一力水平向左拉小车时所以选B.
6.甲、乙两车在同一平直公路上同向运动，甲做匀加速直线运动，乙做匀速直线运动．甲、乙两车的位置x随时间t的变化如图所示．下列说法正确的是( )
A. 在t1时刻两车速度相等
B. 从0到t1时间内，两车走过的路程相等
C. 从t1到t2时间内，两车走过的路程相等
D. 在t1到t2时间内的某时刻，两车速度相等
【答案】CD
【解析】
【详解】A．位移一时间图像的斜率表示物体运动的速度，由图可知，在时刻两图像的斜率不相等，即时两车的速度不相等，选项A错误；
B．在时刻，乙车位置坐标为，车在乙车的前方，时刻两车位置坐标相同，为，故从到时间内，甲车走过的路程小于乙车走过的路程，选项B错误；
C．时刻两车位置坐标相同，为故从到时间内，两车走过的路程相等，选项C正确；
D．由图可知，在到时间内某时刻，两图像的斜率相等，即两车的速度相等，选项D正确.
7.如图所示，轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆M、N上的a、b两点，悬挂衣服的衣架钩是光滑的，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. 绳右端上移到b′，绳子拉力变小`
B. 将杆N向右移一些，绳子拉力变大
C. 绳的两端高度差越小，绳子拉力越大
D. 若换挂质量更大的衣服，则衣服架悬挂点右移
【答案】B
【解析】
【详解】如图所示，两个绳子是对称的，与竖直方向夹角是相等的。
假设绳子的长度为X，则Xcosθ=L，绳子一端在上下移动的时候，绳子的长度不变，两杆之间的距离不变，则θ角度不变；两个绳子的合力向上，大小等于衣服的重力，由于夹角不变，所以绳子的拉力不变；A C错误；当杆向右移动后，根据Xcosθ=L，即L变大，绳长不变，所以θ角度减小，绳子与竖直方向的夹角变大，绳子的拉力变大，B正确；绳长和两杆距离不变的情况下，θ不变，所以挂的衣服质量变化，不会影响悬挂点的移动，D错误。故选B。
【点睛】本题在判断绳子拉力的变化关键是把握一个合力的不变，然后分析绳子夹角的变化情况，而夹角的变化情况又与两杆距离有关，写出了距离与夹角关系，题目就会变的容易.
8.如图所示，两根轻绳一端系于结点O，另一端分别系于固定圆环上的A、B两点，O为圆心。O点下面悬挂一物体M，绳OA水平，拉力大小为F1，绳OB与绳OA成α＝120°，拉力大小为F2。将两绳同时缓慢顺时针转过75°，并保持两绳之间的夹角α始终不变，物体始终保持静止状态。则在旋转过程中，下列说法正确的是
A. F1逐渐增大 B. F1先增大后减小
C. F2逐渐减小 D. F2先减小后增大
【答案】BC
【解析】
试题分析：物体始终保持静止，合力为零，所以mg、F1、F2构成封闭的矢量三角形如图所示，
由于重力不变，以及F1和F2夹角α=120°不变，即β=60°，矢量三角形动态图如右图所示，当θ=β=60°，F1为圆的直径最大，所以F1先增大后减小，F2一直减小．故BC正确．故选BC.
考点：共点力的平衡
【名师点睛】本题以共点力的平衡为命题背景，考查了学生的推理能力和分析综合能力，解题的关键是画出力的矢量三角形，结合几何关系迹共点力的平衡条件来分析力的变化，此题难度适中，是一道考查学生能力的好题.
9.某同学研究在固定斜面上运动物体的平均速度、瞬时速度和加速度之间的关系．使用的器材有：斜面、滑块、长度不同的矩形挡光片、光电计时器．
实验步骤如下：
①如图(a)，将光电门固定在斜面下端附近，将一挡光片安装在滑块上，记下挡光片前端相对于斜面的位置，令滑块从斜面上方由静止开始下滑；
②当滑块上的挡光片经过光电门时，用光电计时器测得光线被挡光片遮住的时间Δt；
③用Δs表示挡光片沿运动方向的长度[如图(b)所示]，表示滑块在挡光片遮住光线的Δt时间内的平均速度大小，求出；
④将另一挡光片换到滑块上，使滑块上的挡光片前端与①中的位置相同，令滑块由静止开始下滑，重复步骤②、③；
⑤多次重复步骤④；
⑥利用实验中得到的数据作出v－Δt图，如图(c)所示．
完成下列填空：
(1)用a表示滑块下滑的加速度大小，用vA表示挡光片前端到达光电门时滑块的瞬时速度大小，则与vA、a和Δt的关系式为 ＝________.
(2)由图(c)可求得vA＝______ cm/s，a＝______ cm/s2.(结果保留3位有效数字)
【答案】 (1). (2). (3).
【解析】
【详解】（1）设挡光片末端到达光电门的速度为v，则由速度时间关系可知：，且 联立解得：；
（2）由图（c）结合几何关系可求得 ，，即 。
【点睛】此题主要考查学生对匀变速直线运动的基本规律的运用能力；解题时要搞清实验的原理，能通过运动公式找到图象的函数关系，结合图象的截距和斜率求解未知量。
10.某同学用图所示的装置测量木块与木板之间的动摩擦因数．跨过光滑定滑轮的细线两端分别与木块和弹簧秤相连，滑轮和木块间的细线保持水平，在木块上方放置砝码．缓慢向左拉动水平放置的木板，当木块和砝码相对桌面静止且木板仍在继续滑动时，弹簧秤的示数即为木块受到的滑动摩擦力的大小．某次实验所得数据在下表中给出，其中f4的值可从图中弹簧秤的示数读出．
回答下列问题：
(1)f4＝________N；
(2)在图的坐标纸上补齐未画出的数据点并绘出f－m图线 ____________________________；
(3)f与m、木块质量M、木板与木块之间的动摩擦因数μ及重力加速度大小g之间的关系式为f＝________，f－m图线(直线)的斜率的表达式为k＝________；
(4)取g＝9.80 m/s2，由绘出的f－m图线求得μ＝________.(保留2位有效数字)
【答案】 (1). 2.75； (2). (3). ； (4). ； (5). 0.40；
【解析】
【详解】（1）由图可以看出，弹簧秤的指针在2.70和2.80之间，读数为2.75N；
（2）图中确定m=0.05kg和m=0.20kg时的点，通过描点后，画图如图所示；
（3）f与m、木块质量M、木板与木块之间的动摩擦因数μ及重力加速度大小g之间的关系式为f=μ（M+m）g；k的表达式为k=μg；
（4）由图象可以得出斜率为k==3.95，所以。
【点睛】本题考查了动摩擦因数的测量，在计算的过程中，描点法绘图，并从中得出斜率是关键，可以从中计算出摩擦因数；在数据处理时注意图象法的准确应用。
11.A车在直线公路上以20m/s的速度匀速行驶，因大雾天气能见度低，当司机发现正前方有一辆静止的B车时，两车距离仅有76m，A车司机立即刹车（不计反应时间）而做匀减速直线运动，加速度大小为2m/s2（两车均视为质点），求：
（1）通过计算判断A能否会撞上B车？若能，求A车从刹车开始到撞上B车时间（假设B车一直静止）；
（2）为了避免碰撞，A车在刹车同时，如果向B车发出信号，B车收到信号经△t=2s的反应时间才开始匀加速向前行驶，问：B车加速度a2至少多大才能避免事故。（这段公路很窄，无法靠边让道）
【答案】（1）（2）
【解析】
试题分析：：（1）设A车从刹车到停止所用的时间为t0、位移x
由速度时间公式：解得：（1分）
由速度位移关系有：（1分）
代入数据解得：x=100m＞76m 所以A要撞上B车 （1分）
设撞上B车的时间为t1由代入数据得：（2分）
解得：，（因为大于10s故舍去）
故时间为（1分）
（2）假设A车恰能追上B车，设B车运动时间为t，则A车运动时间为t+2，此时两车速度相等，
即：解得：（2分）
由位移关系：可知（2分）
化简后得：（1分）
由以上得：，解得：（1分）
即：要使AB不相撞，为避免事故B车的最小加速度。 （1分）
考点：追击相遇问题
【名师点睛】对于追及问题，除分别两个物体的运动情况外，关键是寻找它们之间的关系，比如时间关系、位移关系、速度关系等等，根据速度位移公式求出A车刹车的位移，与76m比较即可判断是否碰撞，若碰撞，根据位移时间公式求出时间；两车速度相等时，不相撞，则以后就不会相撞，求出速度相等时的时间，根据位移关系列式即可求解。
12.如图所示，有一条沿顺时针方向匀速转动的传送带，恒定速度v＝4 m/s，传送带与水平面的夹角θ＝37°，现将质量m＝1 kg的物块轻放在其底端(小物块可视作质点)，与此同时，给物块沿传送带方向向上的恒力F＝8 N，经过一段时间，物块运动到了离地面高为h＝2.4 m的平台上。已知物块与传送带之间的动摩擦因数μ＝0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力(g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)。求：
(1)物块从传送带底端运动到平台上所用的时间；
(2)若在物块与传送带达到相同速度时，立即撤去恒力F，计算物块还需经过多少时间离开传送带以及离开时的速度。
【答案】(1)1.33s（2）0.85s，2.31ｍ/s
【解析】
【分析】
(1) 物块在恒力作用下沿传送带运动时，起始阶段物块速度小于传送带速度，物块受的摩擦力沿传送带向上，据牛顿第二定律求出物块的加速度；物块速度等于传送带速度后，摩擦力突变，分析物块接下来的运动情况，求出两段运动对应的时间。
(2)若速度相等时，撤去拉力，对物体受力分析，据牛顿第二定律求出物块的加速度，再据运动学公式求出物块还需经过多少时间离开传送带以及离开时的速度。
【详解】(1)对物块受力分析可知，物块先是在恒力作用下沿传送带方向向上做初速度为零的匀加速运动，直至速度达到传送带的速度，由牛顿第二定律：
解得：
物块加速过程所用时间
物块加速过程运动的距离
物块达到与传送带同速后，对物块受力分析可知，物块受的摩擦力的方向改变，因为F＝8 N，而重力沿传送带向下的分力和最大静摩擦力之和为10 N，物块不能相对传送带向上加速，物块将沿传送带匀速上升
传送带长度
物块在传送带上匀速的时间
物块从传送带底端运动到平台上所用的时间
(2)若达到同速后撤去恒力F，对物块受力分析，
因为
物块将减速上行，
得
设物块还需离开传送带，离开时的速度为，则
