【物理】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试卷（解析版）

【物理】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试卷（解析版）

天津市武清区杨村第一中学2020届高三上学期 第一次月考试卷 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】（1）Nʹ＝150 N （2）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．‎