2021定远县育才学校高三8月月考物理试题含答案

2021届高三上学期8月月考

物理试题

本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分，考试时间100分钟。请在答题卷上作答。

第I卷  （选择题    共40分）

一、选择题(共10小题,每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合题目要求，第8-10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全对的得2分，有选错的得0分。)

1.伽利略为了研究自由落体运动的规律，将落体实验转化为著名的“斜面实验”，利用斜面实验主要是考虑到实验时便于（　　）

A.测量小球运动的时间 B.测量小球运动的路程

C.测量小球运动的速度 D.直接得到落体的运动规律

2.甲、乙两辆汽车同时同地出发，沿同方向做直线运动，两车速度的平方随的变化图像如图所示，下列说法正确的是（　　）

A.汽车甲停止前，甲、乙两车相距最远时，甲车的位移为

B.汽车甲的加速度大小为

C.汽车甲、乙在时相遇

D.汽车甲、乙在处的速度大小为

3.用质量为的吸铁石，将一张质量为的白纸压在竖直固定的磁性黑板上。某同学沿着黑板面，用水平向右的恒力轻拉吸铁石，吸铁石和白纸均未移动，如图所示。则下列说法中不正确的是（          ）

A.吸铁石受到的摩擦力大小为

B.吸铁石受到的摩擦力大小为

C.白纸受到两个摩擦力的作用

D.白纸受到黑板的摩擦力大小为

4.在生产劳动中常遇到这样的场景，四块相同木板整齐叠放在水平地面上，工人使用、、或其中一种方式使四块木板一起水平缓慢运动，如图所示。已知地面与木板间动摩擦因数大于木板与木板间动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列判断正确的是（　　）

A.若工人沿方向拖木板1，可能使四块木板一起运动

B.若工人沿方向推木板1，只要力足够大，可能使四块木板一起运动

C.若能使四块木板一起缓慢运动，可能小于

D.若能使四块木板一起缓慢运动，一定大于

5.如图所示，质量分别为m1=1kg、m2=2kg的滑块A和滑块B叠放在光滑水平地面上，A和B之间的动摩擦因数μ=0.5，拉力F作用在滑块A上，拉力F从0开始逐渐增大到

7N的过程中，下列说法正确的是（　　）

A.当F＞5N时，A、B发生了相对滑动

B.始终保持相对静止

C.从一开始就发生了相对滑动

D.开始相对静止，后来发生相对滑动

6.    如图所示,水平面上 O 点的左侧光滑,O 点的右侧粗糙。有 8 个质量均为 m 的完全相同的小滑块(可视为质点),用轻质的细杆相连,相邻小滑块间的距离为 L,滑块 1 恰好位 于 O 点左侧,滑块 2、3……依次沿直线水平向左排开。现将水平恒力 F 作用于滑块 1上。经观察发现,在第 3 个小滑块完全进入粗糙地带后到第 4 个小滑块进入粗糙地带前这一过程中,小滑块做匀速直线运动,已知重力加速度为 g,则下列判断中正确的是 (      )

A.粗糙地带与滑块间的动摩擦因数为

B.滑块匀速运动时,各段轻杆上的弹力大小相等

C.第 2 个小滑块完全进入粗糙地带到第 3 个小滑块进入粗糙地带前这一过程中,8 个小滑块的加速度大小为

D.第 1 个小滑块完全进入粗糙地带到第 2 个小滑块进入粗糙地带前这一过程中,5 和 6两个小滑块之间的轻杆上的弹力大小为

7.“低头族”在社会安全中面临越来越多的潜在风险，若司机也属于低头一族，出事概率则会剧增。若高速公路（可视为平直公路）同一车道上两小车的车速均为108km/h，车距为105m，前车由于车辆问题而紧急刹车，而后方车辆的司机由于低头看手机，4s后抬头才看到前车刹车，经过0.4s的应时间后也紧急刹车，假设两车刹车时的加速度大小均为6m/s2，则下列说法正确的是（       ）

A.两车不会相撞，两车间的最小距离为12m

B.两车会相撞，相撞时前车车速为6m/s

C.两车会相撞，相撞时后车车速为18m/s

D.条件不足，不能判断两车是否相撞

8.如图，两个质量都为m的球A、B用轻绳连接，A球套在水平细杆上（球孔比杆的直径略大），对B球施加水平风力作用，结果A球与B球一起向右做匀速运动，此时细绳与竖直方向的夹角为θ．已知重力加速度为g，则（　　）

A.对B球的水平风力大小等于mgsinθ

B.轻绳的拉力等于mgcosθ

C.杆对A球的支持力等于2mg

D.杆与A球间的动摩擦因数等于tanθ

9.如图所示，在以速度v逆时针匀速转动的、与水平方向倾角为θ的足够长的传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小木块，小木块与传送带之间的动摩擦因数为μ，则下列图象中能够客观反映出小木块的速度随时间变化关系的是 (         )

A. B.

C. D.

10.固定挡板P位于倾角为的光滑斜面底端，轻弹簧下端连着挡板，自由状态时上端在斜面的O点，质量为m1、m2（）的两物块分别从斜面上O点上方的A、B两点由静止释放，最终弹簧的最大压缩量相等，位置都是在C点，则（　　）

A.在斜面上A点位置比B点位置高

B.m1最大速度的位置比物块m2最大速度的位置低

C.在C点位置m1的加速度大于m2的加速度

D.在O点位置m1的动能小于m2的动能

第II卷  （非选择题    共60分）

二、实验题：本大题共2小题,共16分。把正确答案填在题中横线上或按要求作答。

11.疫情期间“停课不停学”，小明同学在家自主开展实验探究。用手机拍摄物体自由下落的视频，得到分帧图片，利用图片中小球的位置来测量当地的重力加速度，实验装置如题图1所示。

(1)家中有乒乓球、小塑料球和小钢球，其中最适合用作实验中下落物体的是_____。

(2)下列主要操作步骤的正确顺序是_____。（填写各步骤前的序号）

①把刻度尺竖直固定在墙上

②捏住小球，从刻度尺旁静止释放

③手机固定在三角架上，调整好手机镜头的位置

④打开手机摄像功能，开始摄像

(3)停止摄像，从视频中截取三帧图片，图片中的小球和刻度如题图2所示。已知所截取的图片相邻两帧之间的时间间隔为，刻度尺的分度值是，由此测得重力加速度为_____。

(4)在某次实验中，小明释放小球时手稍有晃动，视频显示小球下落时偏离了竖直方向。从该视频中截取图片，_____（选填“仍能”或“不能”）用(3)问中的方法测出重力加速度。

12.（1）下列游标卡尺和螺旋测微器的读数分别为__________cm、_________mm。

（2）在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，某同学使用了如图所示的装置，打点计时器的打点频率为50Hz。

① 该同学要探究小车的加速度a和质量M的关系，应该保持拉力不变；得到多组数据后他应描给的图象是_________填（a-M还是a-）。

②该同学通过数据的处理作出了a-F图象，如图所示，则图中的直线不过原点的原因是_                                     ；此图中直线发生弯曲的原因是___                                  ___。

三、计算题（本题共4小题，共44分。把解答写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤）

13.（10分）如图所示，倾角=37°的固定斜面上有一物块，物块的质量为m，物块与斜面之间的动摩擦因数，为了防止物块沿斜面下滑，给物块施加一个推力。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，sin37°=0.6，cos37°=0.8。

(1)求推力方向沿平行斜面向上与水平向右时所需推力的最小值之比；

(2)改变推力方向，求能维持物块不下滑的推力的最小值。

14. （9分）某人在一超市购物，通过下坡通道时，不小心将购物车松开，购物车由静止开始沿通道下滑，经过0.5s的反应时间后，该人开始匀加速追购物车，且人的最大速度为6m/s，则再经过2s，该人追上购物车。已知通道可看作斜面，倾角为，购物车与通道之间的摩擦力等于购物车对通道压力的，则人在加速过程中的加速度大小约为多少？（整个运动过程中空气阻力忽略不计，重力加速度g取10m/s2，，）

15. （11分）如图所示，有一长为、质量为、两端开口的圆筒，圆筒的中点处有一质量为的活塞，活塞与圆筒内壁紧密接触。将圆筒竖直静置于地面上方某一高度，发现活塞无滑动，然后将圆筒静止释放，经过圆筒与地面接触，圆筒与地面相碰后速度瞬间减为0，且不会倾倒，最终活塞刚好落地。不计空气阻力，求：

（1）圆筒释放前，活塞受到的摩擦力大小和方向；

（2）圆筒落地后，活塞下滑过程中的加速度大小；

（3）圆筒落地后，活塞下滑过程中受到的摩擦力大小。

16. （14分）如图所示，斜面体ABC放在粗糙的水平地面上，滑块在斜面底端以初速度v0=9.6 m/s沿斜面上滑。斜面倾角θ=37°，滑块与斜面间的动摩擦因数μ=0.45.整个过程斜面体保持静止不动，已知滑块的质量m=1kg，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10 m/s2，试求：

(1)滑块回到出发点时的速度大小；

(2)定量画出斜面体与水平地面之间的摩擦力Ff随时间t变化的图像，写明计算过程。

参考答案与解析

1.A

【解析】伽利略最初假设自由落体运动的速度是随着时间均匀增大，但是他所在的那个时代还无法直接测定物体的瞬时速度，所以不能直接得到速度随时间的变化规律；伽利略通过数学运算得到结论：如果物体的初速度为零，而且速度随时间的变化是均匀的，那么它通过的位移与所用的时间的二次方成正比，这样，只要测出物体通过通过不同位移所用的时间，就可以检验这个物体的速度是否随时间均匀变化。但是物体下落很快，当时只能靠滴水计时，这样的计时工具还不能测量自由落体运动所用的较短的时间；伽利略采用了一个巧妙的方法，用来“冲淡”重力。他让铜球沿阻力很小的斜面滚下，二小球在斜面上运动的加速度要比它竖直下落的加速度小得多，所以时间长，所以容易测量；A.与分析相符，故A正确；B.与分析不符，故B错误；C.与分析不符，故C错误；D.与分析不符，故D错误。

2.D

【解析】B．由图可知，随的变化关系成一次函数变化，故甲、乙两车均做匀变速直线运动，所以对于甲车在时有

代入数据解得

即甲车的加速度大小为，对于乙9m时的速度为，，根据

乙的加速度大小为，B错误；

A．根据图像可知，甲从处做匀减速运动，初速度，汽车甲停止前，甲、乙两车相距最远时速度相等

即

解得

则此时甲的速度

根据位移速度公式

解得甲的位移为

A错误；

C．根据图像可知，甲从处做匀减速运动，初速度，由B项分析可知加速度大小为，则甲到静止运动的时间为

所以甲的位移

同理可得乙的位移

当时，甲车已停下，即内的位移为

当时，乙车的位移

当时，，两车并未相遇，C错误；

D．由图知在时甲、乙两车的速度大小相等，对乙分析，根据速度和位移关系可知

代入数据得

D正确。故选D。

3.A

【解析】AB. 在竖直面上吸铁石受到重力、拉力和白纸的摩擦力，三个力合力为零，因此吸铁石受到的摩擦力大小为，故A错误符合题意，B正确不符合题意；

CD. 白纸两面受到两个摩擦力作用，以吸铁石和白纸整体为对象可得白纸受到黑板的摩擦力大小为，故CD正确不符合题意。

4.C

【解析】AB．设每块木板的质量为，木板间的动摩擦因数为，木板与地面间的动摩擦因数为，

当使用或方式时，以木板4为研究对象，3给4的最大摩擦力为

地面给4的最大静摩擦力

由于，所以，故4不会运动，错误；

．把四块木板当成整体，当只有作用时，有

当只有作用时，设与水平方向的夹角为，根据平衡条件有

解得

所以若能使四块木板一起缓慢运动，可能小于，也可能大于，错误正确。

故选。

5.B

【解析】隔离对B分析，求出A、B发生相对滑动时的临界加速度，再对整体分析，运用牛顿第二定律求出刚好发生相对滑动时的拉力，从而判断出AB运动状态的关系。

隔离对B分析，当A、B间静摩擦力达到最大值时，A、B刚要发生相对滑动，则：

再对整体：F=（mA+mB）a=3×2.5N=7.5N．知当拉力达到7.5N时，A、B才发生相对滑动。所以拉力F从0开始逐渐增大到7N的过程中，A、B始终保持相对静止。故ACD错误，B正确。故应选B。

6.D

【解析】A.将匀速运动的8个小滑块作为一个整体，有

，

解得

，

故A项错误；

B.当滑块匀速运动时，处在光滑地带上的滑块间的轻杆上的弹力都为零，处在粗糙地带上的滑块间的轻杆上的弹力不为零，且各不相同，故B项错误；

C.对8个滑块，有

，

代入，解得

，

故C项错误；

D.对8个滑块，有

，

解得

再以6、7、8三个小滑块作为整体，由牛顿第二定律有

，

故D项正确;

7.C

【解析】两车的初速度，结合运动学公式知两车从刹车到速度为0的位移

则后车从开始到刹车到速度为0的位移

所以两车会相撞，相撞时前车已经停止，距后车减速到速度为0的位置相距

根据减速到速度为零的运动可以视为初速度为零的加速运动处理，则相撞时后车的速度

解得

故C正确，ABD错误。故选C。

8.CD

【解析】对球B受力分析，受重力mBg、水平恒F力和拉力T，如图

根据平衡条件得：

水平恒力，绳对B球的拉力，所以A、B错误；把环和球当作一个整体，对其受力分析，受重力（mA+mB）g、支持力N、恒力F和向左的摩擦力f，如上图，根据共点力平衡条件可得：杆对A环的支持力大小，所以C正确；因为A球与B球一起向右做匀速运动，所以 f=F，则A环与水平细杆间的动摩擦因数为所以D正确。

9.CD

【解析】重力的分力与摩擦力均沿着斜面向下，且都是恒力，所以物体先沿斜面匀加速直线运动，

由牛顿第二定律得：

当小木块的速度与传送带速度相等时：

当μ＜tanθ时，知道木块继续沿传送带加速向下，但是此时摩擦力的方向沿斜面向上，再由牛顿第二定律求出此时的加速度：

，知a1＞a2；

当时，物块匀速下匀速下滑.综上所述，应选CD。

10.AC

【解析】A．根据能量守恒可知，当弹簧被压缩到最短时，物块初始位置的重力势能全部转化为弹性势能；两物块的压缩弹簧的最大压缩量相等，故弹性势能相等，则两物块初始位置的重力势能相等，因为，故在斜面上A点位置比B点位置高，A正确；

B．当弹簧弹力等于重力沿斜面方向的分力时，物块的速度达到最大，因为，故达到最大速度时，质量为的物块的压缩量小，故离最低点C的位置远，即m1最大速度的位置比物块m2最大速度的位置高，故B错误；

C．在C点位置两物块受到弹簧的弹力大小相等，方向沿斜面向上，此时加速度大小为

质量小的加速度大，故在C点位置m1的加速度大于m2的加速度，C正确；

D．逆向考虑，从C点到O点，弹性势能转化为动能和重力势能，上升高度一样，由于，故m1的重力势能小于m2的重力势能，根据能量守恒判断可知，在O点位置m1的动能大于m2的动能，D错误。故选AC。

11.小钢球    ①③④②    9.61（9.5~9.7）    仍能   

【解析】 (1)要测量当地重力加速度需要尽量减小空气阻力的影响，所以密度大体积小的小钢球最适合；

(2)要完成实验首先应该将刻度尺竖直固定在墙上，安装好三脚架，调整好手机摄像头的位置；因为下落时间很短，所以一定要先打开摄像头开始摄像，然后在将小球从刻度尺旁静止释放，故顺序为①③④②；

(3)由三张图片读出小球所在位置的刻度分别为2.50cm，26.50cm，77.20cm；小球做自由落体运动，根据可得

(4)因为就算小球偏离了竖直方向，但是小球在竖直方向上的运动依然是自由落体运动，对实验结果无影响，故仍能用前面的方法测量出重力加速度。

12.1.050cm    0.900mm    a-    平衡摩擦力时木板右端垫得过高    沙和沙桶的质量没有远小于车的质量   

【解析】 (1)[1][2] 游标卡尺读数为

螺旋测微器的读数

(2) ①[3] 为了更直观地反映物体的加速度a与物体质量M的关系，为了直观判断二者间的关系，应作出直线图形。探究加速度与质量的关系时，为了直观判断二者间的关系，应作出a-图像。

(3) ②[4]图中当F=0时，a≠0．也就是说当绳子上没有拉力时，小车的加速度不为0，说明小车的摩擦力小于重力的分力，所以原因是平衡摩擦力时木板右端垫得过高．

[5]从图象上可以看出：F从0开始增加，砂和砂桶的质量远小于车的质量，慢慢的砂和砂桶的重力在增加，那么在后面砂和砂桶的质量就没有远小于车的质量，则绳子的拉力不能用沙和沙桶的重力代替，图象发生弯曲，所以原因是砂和砂桶的质量没有远小于车的质量．

13.(1)；(2)

【解析】 (1)推力沿斜面向上物块恰好不下滑，受力分析有

推力水平向右物块恰好不下滑受力分析，沿斜面方向

垂直于斜面方向

又因为

解得

(2)设推力方向与斜面的夹角为，物块恰好不下滑，受力分析沿斜面方向

垂直于斜面方向

又因为

解得

由于最大值为l，所以

14.3.13m/s2

【解析】对小车受力分析知

联立以上式子，加速度

则

设人的加速度为a′，加速到6m/s时间为t′，则，

即

解得

15.（1）；竖直向上（2）；（3）

【解析】 (1)对活塞进行受力分析可知

解得

方向：竖直向上。

(2)圆筒刚落地时活塞的速度

圆柱落地后活塞距地高度

根据

解得加速度大小

(2)根据牛顿第二定律

解得摩擦力大小

16.(1)4.8 m/s；(2)

【解析】 (1)滑块上滑过程中，由牛顿第二定律：

得

设上滑位移大小为L，由

得

L=4.8m

滑块下滑过程中，由牛顿第二定律：

得

下滑位移大小也为L，由

得

v=4.8m/s

(2)滑块沿斜面上滑过程中用时

对斜面与滑块构成的系统受力分析可得

Ff1=ma1cos θ=7.68 N

滑块沿斜面下滑过程用时

对斜面与滑块构成的系统受力分析可得

Ff2=ma2cos θ=1.92 N

Ff随时间变化如图所示。