安徽省亳州市第二中学2020届高三上学期第三次月考物理试题

安徽省亳州市第二中学2020届高三上学期第三次月考物理试题

‎2019—2020亳州二中高三上学期第三次月考物理试卷 一.单项选择题 ‎1.某物体在四个共点力作用下处于平衡状态，若F4的方向沿逆时针方向转过60°角，但其大小保持不变，其余三个力的大小和方向均保持不变，此时物体受到的合力的大小为(　　)‎ A. 0 B. F4 C. F4 D. 2F4‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】物体在四个共点力作用下处于平衡状态，即物体所受合外力为0，把F 4 的方向沿逆时针转过60°角而大小保持不变，其余三个力的合力为-F 4 ，则-F 4旋转后的F4成1200.，根据平行四边形定则：总合力为F4，故B正确．‎ ‎2.用三根轻绳将质量为的物块悬挂在空中，如图所示，已知和与竖直方向的夹角分别为和，则绳和绳中的拉力分别为（ ）‎ A. ， B. ，‎ C. ， D. ，‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】设拉力为，拉力为，则有水平方向：‎ ‎；‎ 竖直方向：‎ ‎，‎ 由上两式可得 ‎，‎ A. ，，选项A不符合题意；‎ B. ，，选项B符合题意；‎ C. ，，选项C不符合题意；‎ D. ，，选项D不符合题意；‎ ‎3.明朝谢肇淛的《五杂组》中记载：“明姑苏虎丘寺庙倾侧，议欲正之，非万缗不可．一游僧见之,曰：无烦也，我能正之．”游僧每天将木楔从塔身倾斜一侧的砖缝间敲进去，经月余扶正了塔身．假设所用的木楔为等腰三角形，木楔的顶角为θ，现在木楔背上加一力F，方向如图所示，木楔两侧产生推力N，则：‎ A. 若F一定，θ大时N大 B 若F一定，θ小时N大 C. 若θ一定，F大时N大 D. 若θ一定，F小时N大 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ 选木楔为研究对象，木楔受到的力有：水平向左的F、和两侧给它的与木楔的斜面垂直的弹力，由于木楔处于平衡状态，所以侧给它的与木楔的斜面垂直的弹力与F沿两侧分解的分力是相等的，力F的分解如图：‎ 则：，所以：，由公式可知，当F一定，θ小时FN大；当θ一定，F大时FN大．故A、D错误，B、C正确．故选BC．‎ ‎【点睛】对力进行分解时，一定要分清力的实际作用效果的方向如何，再根据平行四边形定则或三角形定则进行分解即可．‎ ‎4.如图所示，倾角为θ的斜面体C置于水平面上，B置于斜面上，通过轻绳跨过光滑的定滑轮与A相连接，连接B的一段轻绳与斜面平行，A、B、C都处于静止状态.则 A. 水平面对C的支持力等于B、C的总重力 B. C对B一定有摩擦力 C. 水平面对C一定有摩擦力 D. 水平面对C一定没有摩擦力 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A、以BC组成的整体为研究对象，分析受力，画出受力分析图如图所示 由图得到水平面对C的支持力大小为：，故A错误；‎ B、当B重力沿斜面向下的分力等于绳子的拉力时，B不受摩擦力，当B的重力沿斜面向下的分力不等于绳子的拉力时，B受摩擦力，故B错误；‎ CD、对BC整体分析，根据平衡条件得，水平面对C的摩擦力，方向水平向左，故C正确，D错误；‎ 故选C．‎ ‎【点睛】对于B物体，当B的重力沿斜面向下的分力等于绳子的拉力时，B不受摩擦力；以BC组成的整体为研究对象，分析受力，画出力图，根据平衡条件分析地面对C的支持力和摩擦力大小和方向．‎ ‎5.在里约奥运会男子跳高决赛的比赛中，中国选手薛长锐获得第六名，这一成绩创造了中国奥运该项目的历史．则 A. 薛长锐在最高点处于平衡状态 B. 薛长锐起跳以后在上升过程处于失重状态 C. 薛长锐起跳时地面对他的支持力等于他所受的重力 D. 薛长锐下降过程处于超重状态 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A、B、D、无论是上升过程还是下落过程，还是最高点，运动员的加速度始终向下，所以他处于失重状态，故A、D错误，B正确；C、起跳时运动员的加速度的方向向上，地面对他的支持力大于他受到的重力．故C错误；故选B．‎ ‎【点睛】本题主要考查了对超重失重现象的理解，人处于超重或失重状态时，人的重力并没变，只是对支持物的压力或悬挂物的拉力变了．‎ ‎6.如图所示，两个质量均为m的物体分别挂在支架上的B点(如图甲所示)和跨过滑轮的轻绳BC上(如图乙所示)，图甲中轻杆AB可绕A点转动，图乙中水平轻杆一端A插在墙壁内，已知θ＝30°，则图甲中轻杆AB受到绳子的作用力F1和图乙中滑轮受到绳子的作用力F2分别为(　　)‎ A. F1＝mg、‎ B. 、‎ C. 、F2＝mg D. 、F2＝mg ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】甲图中，结点受BC绳子的拉力、重力和AB杆子的支持力，‎ 根据平衡条件，有： ‎ 乙图中，绳子对滑轮的作用力应是两股绳的合力，如图所示 故F2=mg 故D正确．‎ ‎7.如图所示，A、B两小球分别连在轻绳两端，B 球另一端用弹簧固定在倾角为30°的光滑斜面上．A、B两小球的质量分别为mA、mB，重力加速度为g，若不计弹簧质量，在绳被剪断瞬间，A、B两球的加速度大小分别为(　　)‎ A. 都等于 B. 和0‎ C. 和 D. 和 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】根据题意得：剪断绳子前弹簧的弹力为：，绳中的力为：；‎ 剪断绳后，绳子上的力瞬间消失，弹簧上的弹力瞬间保持不变．‎ 则A的加速度大小为：，代入解之得：；‎ B的加速度大小为：，代入解之得：．‎ A. 都等于．与结论不符，故A错误； ‎ B. 和0．与结论不符，故B错误；‎ C. 和．与结论不符，故C错误； ‎ D. 和．与结论相符，故D正确．‎ ‎8.如图所示是一个简易起吊设施的示意图，AC是质量不计的撑杆，A端与竖直墙用铰链连接，一滑轮固定在A点正上方，C端吊一重物．现施加一拉力F缓慢将重物P向上拉，在AC杆达到竖直前(　　)‎ A. BC绳中的拉力FT越来越大 B. BC绳中的拉力FT越来越小 C. AC杆中的支撑力FN越来越大 D. AC杆中的支撑力FN越来越小 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．作出C点的受力示意图，如图所示，由图可知力的矢量三角形与几何三角形ABC相似．根据相似三角形的性质得 ‎＝＝，‎ 解得BC绳中的拉力为 FT＝G，‎ 由于重物P向上运动时，AB不变，BC变小，故FT减小，选项A错误，B正确；‎ CD．AC杆中的支撑力为 FN＝G，‎ 由于重物P向上运动时，AB、AC不变，FN不变，选项CD错误．‎ 二.不定项选择题 ‎9.如图所示，一个半球形的碗固定在桌面上，碗口水平，O点为其球心，碗的内表面及碗口是光滑的．一根细线跨在碗口上，线的两端分别系有质量分别为m1和m2的小球A、B．当它们处于平衡状态时，碗内的细线与水平方向的夹角为60°，小球B位于水平地面上，设此时半球形的碗对A的弹力为F，小球B对地面的压力大小为FN，细线的拉力大小为T，则下列说法中正确的是(　 　)‎ A. T＝m1g/2 B. F＝m1g/3‎ C. FN＝(m2－m1)g D. FN＝m2g－m1g/3‎ ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】对m1球受力分析，由几何关系可知，F与T相等， 根据共点力平衡条件可得：‎ 解得： ‎ 对球受力分析，即重力，拉力，支持力，由平衡条件可得：‎ ‎ ‎ 将代入解得：‎ ‎．‎ 故BD正确．‎ ‎10.质量为1 500 kg的汽车在动摩擦因素为0.2平直的公路上运动，v－t图象如图所示．由此下列选项中正确的是(　　)‎ A. 前25 s内汽车的平均速度是18m/s B. 前10 s内汽车的牵引力为6000N C. 10～15 s内汽车所受的阻力为零 D. 15～25 s内汽车所合力为750N ‎【答案】AB ‎【解析】‎ ‎【详解】A项：v-t图象中图线与时间轴所围面积表示位移，由图可知，前25s内的位移为：，由平均速度公式，故A正确；‎ B项：由图线可知，前10s的加速度为：，由牛顿第二定律可得：，解得：，故B正确；‎ C项：10～15 s内汽车做匀速直线运动，所受阻力与牵引力相等，故C错误；‎ D项：由图线可知，15～25 s内加速度为：，由牛顿第二定律可得：，故D错误．‎ 故应选AB．‎ ‎11.如图所示，A、B质量均为m，叠放在轻质弹簧上（弹簧上端与B不连接，弹簧下端固定于地面上）保持静止，现对A施加一竖直向下、大小为F（F＞2mg）的力，将弹簧再压缩一段距离（弹簧始终处于弹性限度内）而处于静止状态，若突然撤去力F，设两物体向上运动过程中A、B间的相互作用力大小为FN，重力加速度为g，则关于FN的说法正确的是(　 　)‎ A. 刚撤去外力F时，FN=(mg+F)/2‎ B. 弹簧弹力等于F时，FN=F/2‎ C. 弹簧恢复原长时，FN=0‎ D. 两物体A、B的速度最大时，FN=mg ‎【答案】BCD ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 刚撤去外力F时，先根据整体法求解出加速度，然后运用隔离法求解内力．当两物体速度最大时，合力为零．当弹簧恢复原长时，整体的加速度为g，再由牛顿第二定律求FN．‎ ‎【详解】A项：在突然撤去F的瞬间，AB整体的合力向上，大小为F，根据牛顿第二定律，有：F=2ma，解得：，对物体A受力分析，受重力和支持力，根据牛顿第二定律，有：FN-mg=ma；联立解得：，故A错误；‎ B项：弹簧弹力等于F时，根据牛顿第二定律得：对整体有：F-2mg=2ma，对A有：FN-mg=ma，联立解得：，故B正确；‎ C项：当弹簧恢复原长时，根据牛顿第二定律得：对整体有：2mg=2ma，对A有：mg-FN=ma，联立解得 FN=0，故C正确；‎ D项：当物体的合力为零时，速度最大，对A，由平衡条件得FN=mg，故D正确．‎ ‎【点睛】本题主要考查了牛顿第二定律的应用，关键要灵活选择研究对象，整体法和隔离法相结合运用，解答比较简便．‎ ‎12.如图甲所示，足够长的木板B静置于光滑水平面上，其上表面放置小滑块A。木板B在水平拉力F作用下，其加速度a随拉力F变化的关系图象如图乙所示，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g＝10m/s2，则 A. 木板B的质量为1 kg B. 小滑块A的质量为3 kg C. AB间动摩擦因素为0.2‎ D. AB间动摩擦因素为0.1‎ ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 当拉力较小时，m和M保持相对静止一起做匀加速直线运动，当拉力达到一定值时，m和M发生相对滑动，结合牛顿第二定律，运用整体和隔离法分析．‎ ‎【详解】A、B项：当F等于3N时，加速度为：a=1m/s2，对整体分析，由牛顿第二定律有：F=（M+m）a，代入数据解得：M+m=3kg，当F大于3N时，对B，由牛顿第二定律得： ，由图示图象可知，图线的斜率：，木板B的质量：M=1kg，滑块A的质量为：m=2kg，故A正确，B错误；‎ C、D项：由图可知，当F=3N时，a=1m/s2，对木板由牛顿第二定律得：，‎ 即，解得：，故C错误，D正确．‎ 故应选AD．‎ ‎【点睛】本题考查牛顿第二定律与图象综合，知道滑块和木板在不同拉力作用下的运动规律是解决本题的关键，掌握处理图象问题的一般方法，通常通过图线的斜率和截距入手分析．‎ 三．实验题 ‎13.在探究求合力的方法时，先将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上两根带有绳套的细绳实验时，需要两次拉伸橡皮条，一次是通过两细绳用两个弹簧秤互成角度的拉橡皮条，另一次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条．实验中两次拉伸橡皮条，以下注意事项正确的是（ ）（填字母代号）．‎ A. 将橡皮条拉伸相同长度即可 B. 弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行 C. 将弹簧秤都拉伸到相同刻度 D. 将橡皮条和绳的结点拉到相同位置 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．本实验的目的是为了验证力的平行四边形定则，即研究合力与分力的关系．根据合力与分力是等效的，本实验橡皮条两次沿相同方向拉伸的长度要相同．故A错误；‎ B．作图时，我们是在白纸中作图，做出的是水平力的图示，若拉力倾斜，则作出图的方向与实际力的方向有有较大差别，故应使各力尽量与木板面平行，即弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行，故B正确；‎ CD．在白纸上标下第一次橡皮条和绳的结点的位置，第二次将橡皮条和绳的结点拉到相同位置，表明两次效果相同，即两个拉力和一个拉力等效，而弹簧称不必拉到相同刻度．故C错误，D正确．‎ ‎14.探究“弹力和弹簧伸长的关系”．甲同学利用图（a）所示的装置，将弹簧的上端与刻度尺的零刻度对齐，读出不挂钩码时弹簧下端指针所指刻度尺的刻度值，然后在弹簧下端挂上钩码，并逐个增加钩码，依次读出指针所指刻度尺的刻度值，所读数据列表如下：（弹簧始终未超过弹性限度，重力加速度g取9.8 m/s2）‎ ‎（1）实验中挂30 g钩码时刻度尺读数如图，请你将这个测量值填入记录表中．‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ 钩码质量m/g ‎0‎ ‎30‎ ‎60‎ ‎9-‎ ‎120‎ ‎150‎ 刻度尺读数x/cm ‎6.00‎ ‎______‎ ‎834‎ ‎9.48‎ ‎10.64‎ ‎11.79‎ ‎（2）作出的图线（ ）与坐标系纵轴有一截距，其表示的物理意义是________；该弹簧的劲度系数k＝______N/m（保留三位有效数字）．‎ ‎【答案】 (1). 7.15 (2). (3). 弹簧的原长 (4). 25.3‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）[1]．由图，刻度尺的最小分度为1mm，由图可知，读数为：7.15cm； （2）[2][3]．以横轴表示弹簧的弹力，纵横轴表示弹簧的伸长量，描点作图．让尽量多的点落在直线上或分居直线两侧．如图所示；‎ ‎ 图线与坐标系纵轴有一截距，其表示的物理意义是弹簧原长；图象的斜率表示弹簧的劲度系数 ‎ ‎15.在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，图1是某同学安装完毕的实验装置：‎ ‎（1）为简化实验，认为小车受到的合力等于沙和桶的重量．测量前必须对图1的装置进行的调节是___________．（写出一条即可）‎ ‎（2）为探究小车加速度与力的关系，应保持________不变（选填“小车的质量”或“沙和桶的总质量”）‎ ‎（3）图2是在正确调节、操作后获得的一条纸带，0、1、2、3、4、5、6为计数点，相邻两计数点间还有4个点没有标出．已知打点计时器使用交流电的率为50Hz，根据纸带的数据，可求得小车加速度的值为______m/s2．（结果保留两位有效数字）‎ ‎【答案】 (1). 调整滑轮的高度，使拉小车的细线与斜面平行或平衡摩擦力 (2). 小车的质量 (3). 2.0‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）木板水平放置，该实验前没有平衡摩擦力，应该加垫块以平衡摩擦力；调节定滑轮的高度使拉小车的细线与斜面平行； （2）根据F=ma 可知，根据控制变量法可知，为探究小车加速度与力的关系，应保持小车的质量不变； （3）因T=0.1s，根据△x=aT2可知 四．计算题 ‎16.底面粗糙、质量为M=3kg的劈放在粗糙水平面上，劈的斜面光滑且与水平面成30°角．现用一端固定的轻绳系一质量为m=1kg的小球，小球放在斜面上，小球静止时轻绳与竖直方向的夹角也为30°，如图所示．求：‎ ‎（1）当劈静止时，绳子的拉力大小为多少？‎ ‎（2）地面对劈的支持力大小与摩擦力大小为多少？‎ ‎【答案】(1) (2) 支持力大小为：，摩擦力大小为：N ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)小球受力分析如图所示．‎ ‎ ‎ 根据平衡条件得知，T与N的合力 F=mg，‎ 得 N ‎(2)小球和斜面整体受力分析如图所示.‎ ‎ ‎ 由于系统静止，合力为零．则有 ‎，‎ 解得 N，‎ ‎17.如图所示，木块的质量m＝2 kg，与地面间的动摩擦因数μ＝0.2，木块在拉力F＝10 N作用下，在水平地面上从静止开始向右运动，运动5.2 m后撤去外力F.已知力F与水平方向的夹角θ＝37°(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g取10 m/s2)．求：‎ ‎(1)撤去外力前，木块受到的摩擦力大小；‎ ‎(2)撤去外力后，木块还能滑行的距离为多少？‎ ‎【答案】(1) f=2.8N (2) 6.76m ‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ ‎(1) 木块受力分析，由滑动摩擦力进行求解；‎ ‎(2) 由牛顿第二定律求出撤去外力前木块的加速度从而求出运动5.2m时的速度，再由牛顿第二定律求出撤去外力后木块的加速度，再由速度位移公式求出木块还能滑距离．‎ ‎【详解】(1)对木块受力分析且由平衡条件可得：‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 由以上两式代入数据解得：；‎ ‎(2)由牛顿第二定律可知，木块的加速度为：‎ ‎ ‎ 运动5.2 m时的速度为： ‎ 撤去外力后木块的加速度为： ‎ 由公式可得：．‎ ‎18.在一段平直道路的路口，一辆货车和一辆电动自行车都停在停止线处．绿灯亮起后两车同时启动，已知货车起动后先匀加速，达到最大速度25m/s后保持匀速直线运动；电动自行车起动后先匀加速，，达到最大速度20m/s后保持匀速直线运动，则：‎ ‎（1）两车什么时候相距最远，最远的距离为多少？‎ ‎（2）两车经过多长时间再次相遇?‎ ‎【答案】(1) 30m (2) ‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 追及相遇问题中注意理解速度相等是两车相距最近或最远的临界条件，画好两车的运动示意图，找到相同的物理量进行求解．‎ ‎【详解】(1) 两车速度相等时即，解得： ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 所以；‎ ‎(2) 设货车加速的时间为，加速过程中的位移为，则有：‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 货车开始做匀速直线运动到追上电动车的时间为，位移为，则有：‎ ‎ ‎ 设电动车加速的时间为，加速过程中的位移为，则有：‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 电动车开始做匀速直线运动到被货车追上的时间为，位移为，则有： ‎ 两车运动的总位移相等，所用的总时间相等 ‎ ‎ ‎ ‎ 联立解得：．‎ ‎19.如图所示，水平轨道AB段为粗糙水平面，BC段为一水平传送带，两段相切于B点．一质量为m＝1kg的物块(可视为质点)静止于A点，AB距离为x＝2m．已知物块与AB段和BC段的动摩擦因数均为μ＝0.5，g取10m/s2，sin37°=0.6.‎ ‎ ‎ ‎(1)若给物块施加一水平拉力F＝11N，使物块从静止开始沿轨道向右运动，到达B点时撤去拉力，物块在传送带静止情况下刚好运动到C点，求传送带的长度；‎ ‎(2)在(1)问中，若将传送带绕B点逆时针旋转37°后固定(AB段和BC段仍平滑连接)，要使物块仍能到达C端，则在AB段对物块施加拉力F′应至少多大；‎ ‎(3)若物块以初速度v0从A点开始向右运动，并仍滑上(2)问中倾斜的传送带，且传送带以4m/s速度向上运动，要使物块仍能到达C点，求物块初速度v0至少多大．‎ ‎【答案】(1)L=24m；(2)17N；(3) ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）物块在AB段：由牛顿第二定律：F-μmg=ma1      a1=6m/s2 则到达B点时速度为vB，由2a1x=vB2得 ‎ 滑上传送带μmg=ma2  刚好到达C点，有vB2＝2a2L得 传送带长度L=2.4m （2）将传送带倾斜，滑上传送带 由mgsin37°+μmgcos37°=ma3 得 a3=10m/s2 物体仍能刚好到达c 端，则：vB2＝2a3L 在AB段：vB2＝2a1x F-μmg=ma1 联立解得：F=17N （3）由于μ

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