江西省宜春巿上高二中2020届高三上学期第一次月考物理试题

江西省宜春巿上高二中2020届高三上学期第一次月考物理试题

‎2020届上高二中高三第一次月考物理试题 一、选择题 ‎1.在物理学的重大发现中，科学家总结出了许多物理学方法，如：理想实验法、控制变量法、极限思想法、类比法、科学假说法和建立理想模型法等，以下关于物理学研究方法的叙述正确的是（ ）‎ A. 根据速度的定义式，当Δt非常小时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义运用了微元法 B. 引入平均速度、重心、合力与分力的槪念运用了等效替代法 C. 在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程等分成很多小段，每一小段近似看做匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里运用了极限思想法 D. 用比值法定义了速度、加速度、位移这三个物理量 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．根据速度定义式，当△t非常非常小时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思想方法，故A项错误；‎ B．等效替代法是一种常用的方法，它是指用一种情况来等效替换另一种情况，平均速度、重心、合力与分力的槪念运用了等效替代法，故B项正确；‎ C．在推导匀变速运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法，故C错误；‎ D．位移是初位置到末位置的有向线段，不是比值定义法定义的，故D项错误。‎ ‎2.折线ABCD和曲线OE分别为甲、乙物体沿同一直线运动的位移和时间图象如图所示。t =2s时,图像相交于C点,下列说法正确的是( )‎ A. 两个物体同时、同地、同向出发 B. 2~ 4s内,甲做减速运动,乙做加速运动 C. 2s末,甲、乙速度相等 D. 第3s内,甲、乙运动方向相反 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A.由图可以看出，t=0时甲乙速度都不为零，即同时出发，但是t=0时，甲在A点，乙在x=0处，故甲乙不是同地出发，故A项错误；‎ B.2～4s内，甲的斜率不变，则速度不变，即甲做匀速运动，乙的斜率越来越大，即乙做加速运动，故B项错误；‎ C.2s末甲斜率为负，则代表速度沿负向，乙斜率为正，则代表速度沿正向，故C项错误；‎ D.斜率表示速度，第3s内，甲斜率为负，则代表速度沿负向，乙斜率为正则代表速度沿正向，即甲、乙运动方向相反，故D项正确。‎ ‎3.如图所示，倾角为的固定斜面上放置一长方体木箱，木箱中有垂直于箱底的光滑直杆，木箱和直杆的总质量为，一质量为m的铁环从直杆的上端由静止开始下滑，在铁环下滑的过程中木箱始终保持静止，则在铁环到达箱底之前( ) ‎ A. 木箱对斜面的压力大小为 B. 木箱对斜面的压力大小为 C. 斜面对木箱的摩擦力大小为 D. 斜面对木箱摩擦力大小为 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】AB.对m受力分析，沿光滑杆方向，根据牛顿第二定律可知：‎ ‎ ‎ 解得：‎ 对箱和铁环组成的系统，根据牛顿第二定律可知：‎ 解得：‎ 由牛顿第三定律可知，对斜面的压力为：‎ 故A项错误，B项正确；‎ CD.沿斜面方向有：‎ 故CD项错误。‎ ‎4.一质点以一定的初速度从A点开始向相距8m的B点作直线运动，运动过程中其速度的二次方v2与位移x之间的关系图线如图所示，下列说法中不正确的是( )‎ A. 质点做匀加速直线运动 B. 质点做匀加速运动，其加速度大小为2m/s2‎ C. 质点运动的初速度大小为4m/s D. 质点从A点运动到B点所用的时间为2s ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A.根据可知，质点的加速度不变，所以质点做匀加速直线运动，故A 项正确；‎ BC.根据可知，代入数据（-1，0）和（8，36）解得：‎ 故B项正确，C项错误；‎ D.根据位移时间公式可知可知，‎ 解得：‎ 故D项正确。‎ ‎5.如图所示，两块固定且相互垂直的光滑挡板POQ，OP竖直放置，OQ水平，小球a、b固定在轻弹簧的两端，现有一个水平向左的推力，作用于b上，使a、b紧靠挡板处于静止状态．现用力F推动小球b，使之缓缓到达b′位置，则(　　)‎ A. 推力F变大 B. b对OQ的压力变大 C. 弹簧长度变短 D. 弹簧长度变长 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 隔离a分析受力，设此时ab间作用力与水平方向上的夹角为θ，如图所示：‎ ‎ 由力的平衡条件可得：，将小球稍微向左水平移动一小段距离，当a、b重新处于静止状态时，由几何关系可知，θ增大，则sinθ、增大，mg不变时 减小，N减小，根据胡克定律可知弹簧的形变量变小，所以弹簧长度变长，故D正确，C错误；对ab的整体受力分析如下图所示： 由共点力的平衡条件可知，a、b重新处于静止状态前后，OQ面板对b的支持力始终和a、b的重力相等保持不变，推力在减小，故AB错误。所以D正确，ABC错误。‎ ‎6.一质点做匀加速直线运动，速度变化△v=2m/s时发生位移x=1m；紧接着速度变化同样的△v时发生位移x=m，则该质点的加速度为( )‎ A. B. C. D. m/s ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】设匀加速的加速度a，物体的速度分别为v1、v2和v3，据运动学公式可知 且 v2-v1=v3-v2=△v 解得：‎ 代入数据有：‎ A.与分析不符，故A项错误；‎ B.与分析不符，故B项错误；‎ C.与分析相符，故C项正确；‎ D.m/s与分不符，故D项错误。‎ ‎7.如图所示，生产车间有两个相互垂直且等高的水平传送带甲和乙,甲的速率为 v0，乙的速率为2 v0，两者方向互相垂直。小工件（看作质点）离开甲前与甲的速度相同,并平稳地传到乙上,工件与甲、乙之间的动摩擦因数相同，乙的宽度足够大。工件与乙有相对运动的过程中，下列说法正确的是 ‎ ‎ A. 摩擦力的大小逐渐减小 B. 摩擦力的大小逐渐增加 C. 摩擦力的方向是变化的 D. 摩擦力的方向始终不变 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】当乙的速度为2v0时，工件相对乙的速度与y轴方向的夹角为α，；工件受到的摩擦力与二者相对速度的方向相反，如图所示．‎ ‎ 工件在x轴、y轴方向的加速度的大小分别为ax、ay，根据牛顿运动定律ax=μgsinα，ay=μgcosα；经过极短的时间△t，x轴、y轴方向的相对速度大小分别为vx=v0-ax△t，‎ vy=2v0-ay△t；解得   ，；表明经过极短的时间△t，工件相对乙的速度与y轴方向的夹角仍为α，所以摩擦力方向保持不变；故工件在乙上滑行的过程中所受摩擦力的大小始终为f=μmg，方向不变；故选项ABC错误，D正确。‎ ‎8.如图，AOB为夹角固定的V形槽，开始时槽板OB位于竖直平面内，光滑小球静置槽中．槽板 OA 受到的压力为 NA，槽板 OB 受到的压力为 NB．在 V 形槽沿顺时针方向缓慢旋转至 OB 水平的过程中（ ）‎ A. NA逐渐减小，NB逐渐增大 B. NA先增大后减小，NB逐渐增大 C. NA逐渐减小，NB先增大后减小 D. NA先增大后减小，NB先增大后减小 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 对球受力分析，重力、AO板支持力，BO板支持力，三力平衡，根据共点力平衡条件，三个力可以构成首位相连的矢量三角形，如图所示： 将V形槽沿顺时针方向缓慢旋转至OB水平的过程中，两个支持力的方向顺时针转动90°，等效成重力方向顺时针转动90°，故角θ不变，角α不断变小（锐角），角β不断变大（先锐角后钝角）；根据正弦定理，有：解得：FAO＝mg，FBO＝mg，角θ不变，角α不断变小（鋭角），故FAO不断减小；角θ不变，角β不断变大（先锐角后钝角），故FBO先变大后变小，根据牛顿第三定律可知，NA不断减小，NB 先变大后变小，故C正确。故选C。‎ ‎9.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50m处 B. 运动过程中，乙车落后甲车的最大距离为75m C. 乙车启动10s后正好追上甲车 D. 乙车超过甲车后，两车还会再相遇 ‎【答案】AB ‎【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正确；‎ B.当两车速度相等时相遇最远，最大距离为：‎ 故B项正确；‎ 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项错误；‎ 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项错误。‎ ‎10.如图所示，长度为0.55m的圆筒竖直放在水平地面上，在圆筒正上方距其上端1.25m处有一小球(可视为质点).在由静止释放小球的同时，将圆筒竖直向上抛出，结果在圆筒落地前的瞬间，小球在圆筒内运动而没有落地，则圆筒上抛的速度大小可能为(空气阻力不计，取g ‎＝10m/s2)(　　)‎ A. 2.3 m/s B. 2.6 m/s C. 2.9 m/s D. 3.2 m/s ‎【答案】BC ‎【解析】‎ 小球落地的时间为 ；若此时圆筒刚好落地，则圆筒抛出的速度；若圆筒落地时，小球刚进入圆筒，则，此时圆筒抛出的速度为，则圆筒上抛的速度范围是2.5m/s~3m/s，故选BC.‎ ‎11.将一个半球体置于水平地面上，半球的中央有一光滑小孔，上端有一光滑的小滑轮，柔软光滑的轻绳绕过滑轮，两端分别系有质量为、的物体（两物体均可看成质点，悬于空中）时，整个装置处于静止状态，如图所示。已知此时与半球的球心O的连线与水平线成角（sin=0.6，cos=0.8），与半球面的动摩擦因数为0.5，并假设所受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则在整个装置处于静止的前提下，下列说法正确的是（ ）‎ A. 无论的比值如何，地面对半球体的摩擦力都为零 B. 当时，半球体对的摩擦力为零，但对地面的摩擦力不为零 C. 当时，对半球体的摩擦力的方向垂直于图中的虚线向下 D. 当≤2时，半球体对的摩擦力的方向垂直于图中的虚线向上 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】A.对半球体m1、m2整体受力分析，只受重力和支持力这一对平衡力，相对地面并无运动趋势，故不受摩擦力，故A项正确；‎ B.若半球体对m1的摩擦力为零，对m1受力分析，如图 将重力正交分解，根据共点力平衡条件得到，x方向 y方向 据题意 解得：‎ 对地面的摩擦力也为零，故B项错误；‎ C.当＜时，有，即拉力大于重力的下滑分量，m1有上滑趋势，m1摩擦力沿切线向下，对半球体的摩擦力的方向垂直于图中的虚线向上，故C项错误；‎ D.当时，有 即拉力小于重力下滑分量，m1有下滑趋势，摩擦力沿切线向上，当达到最大静摩擦力时 解得：‎ 因而当 半球体对m1的摩擦力的方向垂直于图中的虚线向上，故D正确。‎ ‎12.如图所示，两根等长且不可伸长的细线结于O点，A端固定在水平杆上，B端系在轻质圆环（不计重力）上，圆环套在竖直光滑杆上，C端挂一重物，重物质量为m。开始时用手握住轻圆环，使其紧靠D端，当重物静止时如图所示。现释放圆环，圆环在竖直光滑杆上自由滑动，当重物再次静止时OA绳拉力为FA，OB绳拉力为FB，则下列可能正确的是（ ）‎ A. FAmg ，FA＞mg；则A错误；故选BCD.‎ ‎【点睛】此题关键是知道与小环连接的细绳是水平的，可根据OA与水平杆的夹角关系来讨论两条细绳的拉力关系.‎ 二、实验题 ‎13.某研究小组做"验证力的平行四边形定则”的实验，器材有：方木板一块，白纸，量程为5 N的弹簧测力计两个，橡皮条（带两个较长的细绳套），刻度尺，图钉（若干个）。‎ ‎（1）具体操作前，同学们提出了如下关于实验操作的建议，其中正确的是______。‎ A．橡皮条应和两绳套夹角的角平分线在一条直线上 B．重复实验再次进行验证时，结点O的位置可以与前一次不同 C．使用测力计时，施力方向应沿测力计轴线；读数时视线应正对测力计刻度 D．用两个测力计互成角度拉橡皮条时的拉力必须都小于只用一个测力计时的拉力 ‎（2）该小组的同学用同一套器材做了四次实验，白纸上留下的标注信息有结点位置O，力的标度、分力和合力的大小及表示力的作用线的点，如下图所示。其中对于提高实验精度最有利的是_____。‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎ (3)该小组同学仔细分析试验，怀疑是严重的橡皮筋被多次拉伸后弹性发生了变化，影响实验结果。该小组讨论后找来钩码，改用如图所示的实验装置来实验，三条细绳结于O点分别与两弹簧测力计和钩码相接。实验步骤如下：‎ A．弹簧测力计A挂于固定在竖直木板上的P点 ‎ B．结点O下的细线挂钩码C ‎ C．手持弹簧测力计B缓慢向左拉，使结点O静止在某位置 D．记下钩码质量、结点O的位置、读出并记录弹簧测力计A和B的示数 ‎①步骤D中漏记录了______。‎ ‎②在实验过程中，下列哪些情况会对实验结果产生误差的是_____。‎ A．改变弹簧测力计B拉力进行多次实验时，结点O的位置发生变化 B．木板不竖直 C．A弹簧测力计外壳的重力 D．B弹簧测力计的拉力方向没有保持水平 ‎【答案】 (1). BC (2). B (3). 三条细线（拉力）的方向 (4). B ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）F1、F2间的夹角大小适当即可，不一定要橡皮条和两绳套夹角的角平分线在一条直线上，故A错误；合力与分力为等效替代的关系，效果是相同的，所以在同一次实验时，需要让两个力拉橡皮条和一个力拉橡皮条产生的作用效果相同，则结点O的位置要相同，而在重复实验再次进行验证时，结点O的位置可以与前一次不同，故B正确；使用测力计时，施力方向应沿测力计轴线，可以减小摩擦力；读数时，视线应整队测力计刻度，可减小偶然误差，故C正确；用两个测力计互成角度拉橡皮条时的拉力不一定要小于只用一个测力计拉橡皮条的拉力，故D错误。‎ ‎（2）为了便于确定拉力的方向，拉橡皮条的细绳要稍微长一些，同时在纸上描点时，所描的点不要太靠近O点，A图中所描的点太靠近O点，故A错误；B图中所描的点到结点O的距离适中，力的大小适中，而且两个力的角度的大小也适中，所选标度较小，精确度较高，故B正确；C图中力的读数太小，且作图时代表力的大小的线段长度要适当，故C错误；D图中两个分力之间的夹角太大，误差较大，故D错误。‎ ‎（3）①步骤D中漏记录了三条细线（拉力）方向；②改变弹簧测力计B拉力进行多次实验时，结点O的位置发生变化，那么合力即测力计A的示数也会发生变化，对实验没有影响，故A错；在木板上做图时，所有力的方向都在平面内，木板若不是竖直，而重力是竖直方向，那么就没有办法画出钩码重力的分力，对实验造成误差，故B对；弹簧测力计外壳的重力并没有作用在弹簧上，不会造成误差，故C错；在木板上做图时，所有力的方向都在平面内，如果B弹簧测力计的拉力方向没有保持水平，但只要在木板平面内对作图就没有影响，不会造成误差，故D错。实验会造成误差的只有B。‎ ‎14.某同学利用如图甲所示的实验装置，探究物体在水平桌面上的运动规律，物块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离停在桌面上（尚未到达滑轮处），从纸带上便于测量的点开始，每5个点取1个计数点，相邻计数点间的距离如图乙所示。打点计时器电源的频率为。‎ ‎①通过分析纸带数据，可判断物块在相邻计数点 和 之间某时刻开始减速。‎ ‎②计数点5对应的速度大小为 m/s，计数点6对应的速度大小为 m/s．（保留三位有效数字）。‎ ‎③物块减速运动过程中加速度的大小为 。‎ ‎【答案】 (1). 6 (2). 7 (3). 1.00 (4). 2.00‎ ‎【解析】‎ ‎】①根据匀加速直线运动的推论，相邻相等时间内位移之差是常数，‎ 可知开始位移之差为2cm，所以6和7之间某时刻开始减速。‎ ‎②计数点5对应的速度大小为，‎ 计数点6对应的速度大小为。‎ ‎③物块减速运动过程中加速度的大小为 ‎，‎ 由于纸带与打点计时器之间有摩擦阻力,则计算结果比动摩擦因数的真实值偏大 三、计算题 ‎15.水平面上固定着半径 R=60 cm的薄圆筒，筒中放置着两个圆柱，小圆柱半径 r1=10 cm、重力为 G1 =30 N，大圆柱半径 r2 =30 cm。圆筒和圆柱的中心轴均水平，且圆 筒的中心O与大、小圆柱的切点Q的连线恰好竖直，如图所示。不计一切摩擦，求 ‎（1）筒对小圆柱的支持力 N1 和大、小圆柱之间的压力 F；‎ ‎（2）大圆柱所受重力 G2 。‎ ‎【答案】（1） ，（2）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）分析小圆柱的受力，如图，平移F、N1、G1，三力首尾相连构成的封闭矢量三角形与△OQO2相似，有 ‎① 其中OO2=50cm，OQ=30cm 解得②‎ 又③ ‎ 解得④‎ ‎（2）分析大圆柱的受力，如图，平移F′、N2、G2，三力首尾相连构成的封闭矢量三角形与△OQO1相似，有 ‎ ⑤‎ 解得 ‎【点睛】三力平衡的基本解题方法：①力的合成、分解法：即分析物体的受力，把某两个力进行合成，将三力转化为二力，构成一对平衡力，二是把重力按实际效果进行分解，将三力转化为四力，构成两对平衡力。②相似三角形法：利用矢量三角形与几何三角形相似的关系，建立方程求解力的方法。应用这种方法，往往能收到简捷的效果。‎ ‎16.2016年2月27日江苏有一面包车上掉下一小孩，接着小孩追赶一段距离后无法追上而停止下来．小孩静止时，面包车正以速度m/s保持匀速直线运动且与小孩的距离m，此时，小孩身后m处有一轿车发现状况后以初速度m/s立即做匀减速直线运动，到达小孩处速度恰好为零，再经s，轿车司机把小孩接上车后立即从静止开始以加速度m/s2做匀加速直线运动追赶前方匀速运动的面包车，若轿车的行驶速度不能超过54km/h．求：‎ ‎（1）轿车在减速过程的加速度大小；‎ ‎（2）轿车司机接上小孩后至少需经多长时间才能追上面包车。‎ ‎【答案】（1）m/s2‎ ‎（2）29s ‎【解析】‎ ‎（1）据运动学知识，有．‎ 轿车减速过程的加速度大小．‎ ‎（2）轿车匀减速直线运动的时间．‎ 轿车加速过程中速度达到时，，．‎ 得，．‎ 此时两车相距的距离为：，‎ 即．‎ 此后轿车以的速度匀速追赶面包车．‎ 计算得出．‎ 故轿车接上小孩后追上面包车所需时间至少为．‎ 点睛：对于追及问题解题关键的思路：①两个关系：时间关系和位移关系；②一个条件：两者速度相等，是能否追上的关键，再运用运动学基本公式解题．‎ ‎17.如图所示，把一质量为m小球A夹在固定的竖直挡板与三角劈B的斜面之间，三角劈的质量为M，其倾角为α＝45º，劈的底部与水平地面间的动摩擦因数为μ，三角劈的斜面与竖直挡板是光滑的。‎ ‎（1）问欲使三角劈静止不动，求小球的质量m与劈的质量M所满足的关系？(设劈的最大静摩擦力等于滑动摩擦力)‎ ‎（2）如果把这个质量为m的小球A用细线拴住放在三角劈B的斜面上，其倾角为α＝45º，三角劈的斜面和水平面都是光滑的，斜面足够长，如图所示。现用水平力F 推三角劈使三角劈缓慢地向左 移动，小球沿斜面缓慢升高．当线拉力最小时，水平力为F，则小球的质量m等于多少？‎ ‎【答案】(1) (2) ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）对球和三角劈分别进行受力分析，如图甲、乙所示．由于三角劈静止，故其受地面的静摩擦力．由平衡条件有：对球有：mg＝FNcos45°①‎ FNA＝FNsin45°②‎ 对三角劈有　FNB＝Mg＋FN′sin45°③‎ F＝FN′cos45°④‎ F≤μFNB，⑤‎ ‎∵FN＝FN′⑥‎ 由①～⑥式解得：m≤M ‎（2）对整体有F＝Tcosβ　①‎ 对小球mgsinα＝Tcos(β－α)　②‎ ‎∴ ‎ 当β＝α＝450时，T具有最小值，这时，Tmin＝mgsinα　③‎ ‎③代入①　F＝mgsinαcosα＝mgsin2α＝mg 所以m＝2F/g ‎【点睛】当一个题目中有多个物体时，一定要灵活选取研究对象，分别作出受力分析，即可由共点力的平衡条件得出正确的表达式．‎ ‎18.图a为自动感应门，门框上沿中央安装有传感器，当人或物体与传感器的水平距离小于或等于某个设定值（可称为水平感应距离）时，中间两扇门分别向左右平移，当人或物体与传 感器的距离大于设定值时，门将自动关闭。图b为感应门的俯视图，A为传感器位置，虚线圆是传感器的感应范围，已知每扇门的宽度为d，最大移动速度为，若门开启时先匀加速运动而后立即以大小相等的加速度匀减速运动，每扇门完全开启时的速度刚好为零，移动的最大距离为d，不计门及门框的厚度。‎ ‎(1)求门开启时做加速和减速运动的加速度大小；‎ ‎(2)若人以的速度沿图中虚线S走向感应门，要求人到达门框时左右门同时各自移动的距离，那么设定的传感器水平感应距离应为多少？‎ ‎(3)若以(2)的感应距离设计感应门，欲搬运宽为的物体（厚度不计），并使物体中间沿虚线s垂直地匀速通过该门（如图c），物体的移动速度不能超过多少？‎ ‎【答案】(1) (2)l=d (3) ‎ ‎【解析】‎ 试题分析：（1）作出每扇门开启过程中的速度图象，根据图象求出加速度；（2）人只要在门打开的时间内到达门框处即可安全通过，由此求出设定的传感器水平感应距离；（3）为满足宽为的物体通过门，根据题意分析门所做的运动，根据运动公式求解。‎ ‎（1）依题意每扇门开启过程中的速度图象如图所示：‎ 设门全部开启所用的时间为，由图可得 由速度时间关系得：‎ 联立解得：‎ ‎（2）要使单扇门打开，需要的时间为 人只要在t时间内到达门框处即可安全通过，所以人到门的距离为 联立解得：‎ ‎（3）依题意宽为的物体移到门框过程中，每扇门至少要移动的距离，每扇门的运动各经历两个阶段：开始以加速度a运动的距离，速度达到，所用时间为，而后又做匀减速运动，设减速时间为，门又动了的距离 由匀变速运动公式，得：‎ 解得：和（不合题意舍去）‎ 要使每扇门打开所用的时间为 故物体移动的速度不能超过 ‎【点睛】抓住本题的关键，就是会根据题意作出每扇门的速度时间图象，并且知道速度时间图象的考点，即斜率表示加速度，与时间轴围成的面积表示位移，最后根据题目意思分析门框的运动状态，得出门框的运动性质，由此进行列式求解。‎ ‎ ‎