黑龙江省大庆第一中学2020届高三上学期第一次月考物理试题

大庆一中高三上学期第一次月考

物理试卷

一、选择题（每题4分，共56分。第1-9题为单选，第10-14题为多选。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）

1.下列说法正确的是（   ）

A. 用脚踢出去的足球，在向前飞行的过程中，始终受到向前的力来维持它向前运动

B. 静摩擦力和滑动摩擦力一定都做负功

C. 力是物体对物体的作用

D. 甲用力把乙推倒，说明甲对乙的作用力在先，乙对甲的作用力在后

【答案】C

【解析】

【详解】A.用脚踢出去的足球，在向前飞行的过程中，不受向前的力，是靠惯性运动的，故A

不符合题意；

B. 静摩擦力和滑动摩擦力可以做正功，也可以做负功，还可以不做功，故B不符合题意；

C. 力是物体对物体的作用，故C符合题意；

D. 力是物体间的相互作用，作用力与反作用力是同时产生的，所以甲用力把乙推倒，甲对乙的作用力与乙对甲的作用力同时产生的，故D不符合题意。

2.某位同学为了研究超重和失重现象，将重为50N的物体带到电梯中，并将它放在水平放置的传感器上，电梯由启动到停止的过程中，测得重物的压力随时间变化的图象如图所示。设在t1=2s和t2=8s时电梯的速度分别为v1和v2。下列判断正确的是（   ）

A. 电梯在上升，v2>v1

B. 电梯在上升，v1>v2

C. 电梯在下降，v1>v2

D. 电梯在下降，v2>v1

【答案】A

【解析】

【详解】CD.由图知0-4s物体超重，说明电梯开始做匀加速上升，4s末速度达到最大值，在4-14s电梯以最大速度做匀速上升运动，在14-18s物体失重，说明电梯做匀减速上升，18s末电梯静止，故CD不符合题意；

AB. 0-4s，电梯开始做匀加速上升，4s末速度达到最大值，2s时的速度小于4s末速度，4-8s电梯以最大速度做匀速上升运动，4s末速度等于8s末速度度是最大速度，即v2>v1，故A符合题意，B不符合题意。

3.在离地高h处,沿竖直方向同时向上和向下抛出两个小球,小球的初速度大小均为，不计空气阻力，两球落地的时间差为（    ）

A.  B.  C.  D.

【答案】B

【解析】

【详解】由于不计空气阻力,两球运动过程中机械能都守恒,设落地时速度为v′，则由机械能守恒定律得：

则得：v′= ，所以落地时两球的速度大小相等。

对于竖直上抛的小球，将其运动看成一种匀减速直线运动，取竖直向上为正方向，加速度为−g，则运动时间为：t1=

对于竖直下抛的小球,运动时间为：t2=

故两球落地的时间差为：△t=t1−t2=

A. 与上述计算结论    △t =不相符，故A不符合题意；

B. 与上述计算结论△t =不相符，故B符合题意；

C. 与上述计算结论△t =不相符，故C不符合题意；   

D. 与上述计算结论    △t =不相符，故D不符合题意。

4.某船在静水中的速度v1=5m/s，要渡过宽30m的河，河水的流速v2=4m/s，下列说法正确的是（   ）

A. 该船渡河所用时间至少是7.5s

B. 该船的航程至少等于30m

C. 若河水的流速增大，则渡河的最短时间变长

D. 该船以最短时间渡河时的位移大小为30m

【答案】B

【解析】

【详解】A.当船的静水中的速度垂直河岸时渡河时间最短：

故A不符合题意；

B.因v1＞v2，由平行四边形法则求合速度可以垂直河岸，渡河最短航程为30m，故B符合题意；

C.水的流速增大，由运动的独立性知垂直河岸的速度不变，渡河时间不变，故C不符合题意；

D.般以最短时间渡河时沿河岸的位移：

x=v2tmin=4×6m=24m

合位移：

故D错误。

5.在同一平台上的O点抛出的三个物体，做平抛运动的轨迹均在纸面内，如图所示，则三个物体做平抛运动的初速度vA、vB、vC的关系及落地时间tA、tB、tC的关系分别是 (　　)

A. vA>vB>vC，tA>tB>tC[

B. vA＝vB＝vC，tA＝tB＝tC

C. vA<vB<vC，tA>tB>tC

D. vA<vB<vC，tA<tB<tC

【答案】C

【解析】

【详解】试题分析：三个物体都做平抛运动，由h=gt2可知，物体下降的高度决定物体运动的时间，所以tA＞tB＞tC．物体水平方向做匀速直线运动，则有：x=v0t，得：取一个相同的高度，此时物体的下降的时间相同，水平位移大的物体的初速度较大，则：vA＜vB＜vC，故选C。

考点：平抛运动

6.如图所示，套在竖直细杆上的轻环A由跨过定滑轮的不可伸长的轻绳与重物B相连，施加外力让A沿杆以速度v匀速上升，从图中M位置上升至与定滑轮的连线处于水平N位置，已知AO与竖直杆成θ角，则（　　）

A. 刚开始时B的速度为

B. A匀速上升时，重物B也匀速下降

C. 重物B下降过程，绳对B的拉力大于B的重力

D. A运动到位置N时，B的速度最大

【答案】C

【解析】

【详解】A.对于A，它的速度如图中标出的v，这个速度看成是A的合速度，其分速度分别是，其中就是B的速率（同一根绳子，大小相同），故刚开始上升时B的速度，故A不符合题意；

B.由于A匀速上升，在增大，所以在减小，故B不符合题意；

C .B做减速运动，处于超重状态，绳对B的拉力大于B的重力，故C符合题意；

D.当运动至定滑轮的连线处于水平位置时，所以， 故D不符合题意。

7. 2012年6月，我国成功发射神州九号飞船，它与天宫一号实现空中对接，从而建立我国第一个空间实验室。假如神舟九号与天宫一号对接前所处的轨道如图甲所示，图乙是它们在轨道上即将对接时的模拟图。当它们处于图甲所示的轨道运行时，下列说法正确的是 （ ）

A. 神舟九号的加速度比天宫一号的大

B. 神舟九号的运行速度比天宫一号的小

C. 神舟九号的运行周期比天宫一号的长

D. “神舟九号”从图示轨道运动到与“天宫一号”对接过程中，机械能守恒

【答案】A

【解析】

试题分析：根据万有引力提供圆周运动的向心力有：；由于，因为神舟九号的轨道半径比天宫一号小，故加速度大，故A正确；由于，因为神舟九号的轨道半径比天宫一号小，故速度大，故B错误；由于，因为神舟九号的轨道半径比天宫一号小，故周期比天宫一号小，故C错误；“神舟九号”从图示轨道运动到与“天宫一号”对接过程中，需要加速做离心运动，机械能增大，故D错误；故选A。

考点：万有引力定律应用

【名师点睛】解决本题的关键熟练掌握在卫星圆周运动中地球对卫星的万有引力提供卫星圆周运动的向心力求解。

8.甲乙两辆汽车同时从同一地点由静止出发沿同一直线运动，它们的速度-时间图像如图示．下列说法正确的是（　　）

A. 乙车在0-b时间内始终作匀减速运动

B. 乙车在a-b时间内加速度方向不变

C. 两辆汽车在a时刻相距最远

D. 甲车在c时刻被乙车追上

【答案】B

【解析】

分析：此题应先分析甲乙物体实际运动情况，后利用图象的物理意义解决问题．

解答：解：甲一直沿正方向做匀加速直线运动，乙O-a先沿反方向做匀加速直线运动，a-b沿反方向做匀减速直线运动，b-d沿正方向做匀加速直线运动，c时刻甲乙速度相同，由面积法可知相距最远，故A、C、D错，

故选B．

点评：本题主要考查了V-t图象的物理意义及应用

9.如图所示，竖直墙壁上固定有一个光滑的半圆形支架（AB为直径），支架上套着一个小球，轻绳的一端悬于P点，另一端与小球相连．已知半圆形支架的半径为R，轻绳长度为L，且R＜L＜2R．现将轻绳的上端点P沿墙壁缓慢下移至A点，此过程中轻绳对小球的拉力F1及支架对小球的支持力F2的大小变化情况为（　　）

A. F1保持不变，F2先增大后减小

B. F1先减小后增大，F2保持不变

C. F1先增大后减小，F2先减小后增大

D. F1和F2均增大

【答案】D

【解析】

【详解】设小球所在位置为为Q，对小球受力分析如图所示

小球受重力G、绳对小球的拉力F1及支架对小球的支持力F2，三力平衡，三个力构成的矢量三角形与相似，可有

重力为恒力，P点下移的过程，OP间距离减小，比例式比值增大，PQ间距离为绳长，OQ间距离为圆形支架的半径，均保持不变，所以F1和F2均增大。

A.A项与上述分析结论不相符，故A不符合题意；

B.B项与上述分析结论不相符，故B不符合题意；

C.C项与上述分析结论不相符，故C不符合题意；

D.D项与上述分析结论相符，故D符合题意。

10.质量为m的物体放在粗糙的水平面上，受到水平力F的作用，下列叙述中正确的是(       )

A. 如果物体做匀加速直线运动，则力F一定做正功

B. 如果物体做匀加速直线运动，则力F可能做负功

C. 如果物体做匀减速直线运动，则力F可能做正功

D. 如果物体做匀减速直线运动，则力F可能做负功

【答案】ACD

【解析】

判断一个力对物体做正功还是负功，看F与s之间的夹角。因只受一个拉力；故物体做加速时，F与s的夹角一定小于90°，一定做正功，故A正确；B错误；物体做减速运动时，F与s的夹角可以成任意角度，即F可能与s同向，也可能与s反向，故可能做正功或负功，故CD正确；故选ACD。

11.有a、b、c、d四颗地球卫星，a还未发射，在地球赤道上随地球表面一起转动，b处于地面附近近地轨道上正常运动，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星，各卫星排列位置如图，则有（  ）　　

A. a的向心加速度等于重力加速度g

B. 线速度关系va＞vb＞vc＞vd

C. d的运动周期有可能是20小时

D. c在4个小时内转过的圆心角是

【答案】D

【解析】

同步卫星的周期必须与地球自转周期相同，角速度相同，则知a与c的角速度相同，根据a=ω2r知，c的向心加速度大，解得：，卫星的轨道半径越大，向心加速度越小，则同步卫星的向心加速度小于b的向心加速度，而b的向心加速度约为g，故知a的向心加速度小于重力加速度g，故A错误；根据万有引力提供向心力：，解得：，卫星的半径越大，速度越小，所以有：，同步卫星的周期必须与地球自转周期相同，角速度相同，则知a与c的角速度相同，根据，可知，故B错误；由开普勒第三定律：可知，卫星的半径越大，周期越大，所以d的运动周期大于c的周期24h，故C错误；c是地球同步卫星，周期是24h，则c在4h内转过的圆心角是，故D正确。所以D正确，ABC错误。

12.放置于固定斜面上的物块，在平行于斜面向上的拉力F作用下，沿斜面向上做直线运动。拉力F和物块速度v随时间t变化的图象如图，则（   ）

A. 第1 s内物块受到的合外力为5.5 N

B. 物块的质量为1 kg

C. 斜面倾斜角一定是30°

D. 如果3s撤去拉力F，物块瞬时加速度5m/s2

【答案】BD

【解析】

【详解】:ABC.由图可得，0～1s内物体的加速度为

由牛顿第二定律可得：

1s后匀速有：

联立，并将，代入解得：m=1.0kg，，因条件不足，故倾角无法解出，故AC不符合题意；

D. 如果3s撤去拉力F，合力

由牛顿第二定律可得：

故D符合题意；

13.如图所示，在竖直平面有一个光滑的圆弧轨道MN，其下端（即N端）与表面粗糙的水平传送带左端相切，轨道N端与传送带左端的距离可忽略不计。当传送带不动时，将一质量为m的小物块（可视为质点）从光滑轨道上的P位置由静止释放，小物块以速度v1滑上传送带，从它到达传送带左端开始计时，经过时间t1，小物块落到水平地面的Q点；若传送带以恒定速率v2沿顺时针方向运行，仍将小物块从光滑轨道上的P位置由静止释放，同样从小物块到达传送带左端开始计时，经过时间t2，小物块落至水平地面。关于此时物块的运动，下列说法中正确的是（ ）

A. 小物块的落地点可能仍在Q点

B. 小物块的落地点可能在Q点右侧

C. 若v2＜v1，不可能有t2＜t1

D. 若v2＜v1，仍可能有t2＝t1

【答案】ABD

【解析】

试题分析：当传送带不动时，小物块在传送带上做匀减速运动，传送带以恒定速率v2沿顺时针方向运行，当v1＞v2，小物块在传送带上可能一直做匀减速运动，也有可能先做匀减速后做匀速运动，所以t1≥t2．

小物块滑出传送带时的速度大于等于v2，根据平抛运动规律知道小物块的落地点可能仍在Q点，可能在Q点右侧．传送带以恒定速率v2沿顺时针方向运行，当v1=v2，小物块在传送带上做匀速直线运动，所以t2＜t1．根据平抛运动规律知道小物块的落地点在在Q点右侧．传送带以恒定速率v2沿顺时针方向运行，当v1＜v2，小物块在传送带上可能一直做匀加速运动，也有可能先做匀加速后做匀速运动，所以t1＞t2 根据平抛运动规律知道小物块的落地点在在Q点右侧，故ABD正确，C错误，故选ABD。

考点：机械能守恒定律；平抛运动

【名师点睛】解决本题的关键掌握机械能守恒定律，以及会根据物块的受力判断物块的运动规律，当物块的速度大于传送带的速度，则在传送带上先做匀减速运动，当速度等于传送带速度时，做匀速直线运动

14.如图所示，在匀速转动的水平盘上，沿半径方向放着用细线相连的质量都为m的两个物体A和B，它们分居圆心两侧，与圆心距离分别为RA＝r，RB＝2r，与盘间 的动摩擦因数μ相同，当圆盘转速加快到两物体刚好还未发生滑动时，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是

A. 此时绳子张力为T＝2μmg

B. 此时圆盘的速度为ω ＝

C. 此时A所受摩擦力方向沿半径指向圆外

D. 此时烧断绳子，A仍相对盘静止，B将做离心运动

【答案】BC

【解析】

【详解】ABC.两物块A和B随着圆盘转动时，合外力提供向心力，则F=mω2r，B的半径比A的半径大，所以B所需向心力大，绳子拉力相等，所以当圆盘转速加快到两物体刚好还未发生滑动时，B的静摩擦力方向指向圆心，A的最大静摩擦力方向指向圆外，有相对圆盘沿半径指向圆内的运动趋势，根据牛顿第二定律得：

T−μmg=mω2r

T+μmg=mω2⋅2r

解得：T=3μmg，ω=，故A错误，B正确，C正确；

D.烧断绳子瞬间A物体所需的向心力为2μmg，此时烧断绳子，A的最大静摩擦力不足以提供向心力，则A做离心运动，故D错误。

故选：BC

二、实验题（每空2分，共16分）

15.如图为“用DIS（位移传感器、数据采集器、计算机）研究加速度和力的关系”的实验装置。

（1）在该实验中必须采用控制变量法，应保持___________不变，用钩码所受的重力作为___________，用DIS测小车的加速度。

（2）改变所挂钩码数量，多次重复测量。在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-F关系图线（如图所示）。

①分析此图线的OA段可得出的实验结论是___________。

②此图线的AB段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是（      ）

A.小车与轨道之间存在摩擦       B.导轨保持了水平状态

C.所挂钩码的总质量太大         D.所用小车的质量太大

【答案】    (1). 小车的质量    (2). 小车所受的合外力    (3). 质量不变的情况下，加速度与合外力成正比    (4). C

【解析】

试题分析：（1)在该实验中必须采用控制变量法，应保持小车的总质量不变，用钩码所受的重力大小作为小车所受合外力；（2)①在小车质量不变的条件下，加速度大小与所受的合外力大小成正比；②设小车的质量为M，钩码的质量为m，由实验原理得：mg=Ma，得，而实际上，可见AB段明显偏离直线是由于没有满足M＞＞m造成的．故C正确．

考点：验证牛顿第二定律。

16.在做“研究平抛物体的运动”的实验时，通过描点法画出小球平抛运动轨迹，并求出平抛运动初速度。实验装置如图甲所示。

(1)安装实验装置的过程中，斜槽末端的切线必须是水平的，这样做的目的是_______

A．保证小球飞出时，初速度大小相同     B．保证小球运动的轨迹是同一条抛物线

C．保证小球落地时每次速度都相同       D．保证小球飞出时，初速度水平

(2)关于这个实验，以下说法不正确的是_______

A．每次小球要从同一位置由静止释放       

B．小球释放的初始位置越高越好

C．实验前要用重垂线检查坐标纸上的竖线是否竖直

D．小球的平抛运动要靠近但不接触木板

(3)在实验中，为减少空气阻力对小球的影响，所以选择小球时，应选择下列的_______

A．塑料球                  B．实心小木球

C．实心小铁球             D．以上三种球都可以

(4)如图乙所示，某同学在描绘平抛运动轨迹时，忘记记下斜槽末端位置。图中A点为小球运动一段时间后的位置，他便以A点为坐标原点，建立了水平方向和竖直方向的坐标轴，则根据图象可知小球平抛运动的初速度大小为_______m/s，以及抛出点的坐标______________。（g取10m/s2）

【答案】    (1). （1）D；    (2). （2）B；    (3). （3）C；    (4). （4）2；    (5). （-20，-5）

【解析】

【详解】（1）安装实验装置的过程中，斜槽末端的切线必须是水平的，这样做的目的是保证小球飞出时，初速度水平，故选D.

（2）每次小球要从同一位置由静止释放，以保证到达底端速度相同，选项A错误；小球释放的初始位置高度要适当，不一定越高越好，选项B错误；实验前要用重垂线检查坐标纸上的竖线是否竖直，选项C正确；小球的平抛运动要靠近但不接触木板，选项D正确；此题选择不正确的选项，故选B.

（3）在实验中，为减少空气阻力对小球的影响，所以选择小球时，应选择质量大体积小的，故选C.

（4）根据△y=gT2得：，
则小球平抛运动的初速度为：．
B点的竖直分速度为：

根据vyB=gt知：．
则抛出点与B点的竖直位移为：yB＝gt2＝×10×0.04＝0.2m＝20cm，
水平位移为：xB=v0t=2×0.2m=0.4m=40cm．
则抛出点的位置坐标为：x=20-40=-20cm，y=15-20=-5cm．

三、计算题（要求有必要的解题步骤和文字说明，共38分）

17.如图所示一足够长的斜面倾角为370，斜面BC与水平面AB圆滑连接质量m=2kg的物体静止于水平面上的M点，M点距B点之间的距离L=9m，物体与水平面和斜面间的动摩擦因素均为μ=0.5现使物体受到一水平向右的恒力F=14N作用，运动至B点时撤去该力(sin370=0.6，cos370=0.8，取g=10m/s2)则：

（1）物体在恒力作用下运动时的加速度是多大？

（2）物体到达B点时的速度是多大？

（3）物体沿斜面向上滑行的最远距离是多少？

【答案】(1) (2) (3)

【解析】

【详解】（1）在水平面上，根据牛顿第二定律可知：F-μmg=ma，
解得：

（2）有M到B，根据速度位移公式可知：vB2＝2aL
解得：vB＝m/s=6m/s
（3）在斜面上，根据牛顿第二定律可知：mgsinθ+μmgcosθ=ma′
代入数据解得：a′=10m/s2
根据速度位移公式可知：0 vB2＝2a′x
解得：x＝m＝1.8m

18.小明站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为m的小球，甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动。当球某次运动到最低点时，绳突然断掉，球飞行水平距离d后落地，如图所示。已知握绳的手离地面高度为d，手与球之间的绳长为d，重力加速度为g。忽略手的运动半径和空气阻力。

（1）求绳断开时球的速度大小v1

（2）问绳能承受的最大拉力多大？

（3）改变绳长，使球重复上述运动，若绳仍在球运动到最低点时断掉，要使球抛出水平距离最大，绳长应为多少？最大水平距离为多少？

【答案】(1) (2) (3)

【解析】

【详解】（1）设绳断后球做平抛运动的时间为t1，

竖直方向上：

水平方向上：

d=v1t1

解得：

（2）设绳能承受的最大拉力为Fm，球做圆周运动的半径为：

R=，

解得：Fm=。

（3）设绳长为l，绳断时球的速度为v2．有：

解得：v2=

绳断后球做平抛运动，竖直位移为d-l，水平位移为x，时间为t2。

竖直方向有：

水平方向有：

x=v2t2

得

x=v2t2=。

根据数学关系有当l=时，x有极大值为：xm=。

19.一木板B置于光滑水平面上，小物块A静置于木板左端，若给小物块一个瞬间水平向右的初速度v0=3m/s，小物块经历时间t=0.5s恰好不滑离木板，已知小物块的质量m=1kg，木板质量M=2kg，重力加速度g=10m/s2。

(1)求小物块与木板间的动摩擦因数；

(2)若水平面是粗糙的，木板与水平面间的动摩擦因数是物块与木板间的动摩擦因数的四分之一，

现对小物块施加一个水平向右的恒定外力F,使小物块由静止开始运动，若使小物块能滑离木板，求外力F的范围；

(3)在（2）中，若F=7N,求小木块滑离木板时的速度大小。

【答案】(1) μ=0.4 (2) F>4.5N (3)

【解析】

【详解】（1）设小物块与木板间的动摩擦因数为μ

小物块做匀减速运动

f=μmg=ma1

解得a1=μg

木板做匀加速运动

μmg=Ma2

恰好不滑离，即此时二者共速：

v0—a1t=a2t

解得：μ=0.4

(2)小物块：

F-μmg=ma3

长木板：

解得a4=0.5m/s2

小木块能滑离的条件：a3>a4

解得：F>4.5N

（3）a3=3m/s2

0.5s恰好不滑离木板，木板的长度：

L=

小物块经时间t0离木板

L=

解得

v=a3t0=m/s