甘肃省白银市会宁县第一中学2020届高三上学期第一次月考物理试题

会宁一中2020届高三级第一次月考理科综合能力物理测试题

二、选择题：

1.将一光滑轻杆固定在地面上，杆与地面间夹角为θ，一光滑轻环套在杆上。一个大小和质量都不计的滑轮用轻绳OP悬挂在天花板上，用另一轻绳通过滑轮系在轻环上，用手拉住轻绳另一端并使OP恰好在竖直方向，如图所示。现水平向右拉绳，当轻环重新静止不动时，OP绳与天花板之间的夹角为(　　)

A. 90° B. 45°

C. θ D. 45°＋

【答案】D

【解析】

【详解】对轻环Q进行受力分析如图甲，只有绳子的拉力垂直于杆时，绳子的拉力沿杆的方向没有分力，轻环重新静止不动，由几何关系可知， PQ绳与竖直方向之间的夹角是θ。对滑轮进行受力分析如图乙，由于滑轮的质量不计，则OP对滑轮的拉力与滑轮两边细绳拉力的合力等大反向，由于滑轮两边细绳拉力大小相等，故OP沿两绳夹角的角平分线，OP与水平天花板之间的夹角β为两绳间夹角的一半，即，故ABC错误，D正确。

故选：D

【点睛】先对Q进行受力分析，得出PQ与竖直方向之间的夹角，然后以滑轮为研究的对象，即可求出OP与竖直方向之间的夹角，再结合几何关系求出OP与天花板之间的夹角．．

2.如图所示，有5 000个质量均为m的小球，将它们用长度相等的轻绳依次连接，再将其左端用细绳固定在天花板上，右端施加一水平力使全部小球静止．若连接天花板的细绳与水平方向的夹角为45°．则第2 016个小球与第2 017个小球之间的轻绳与水平方向的夹角α的正切值等于（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】D

【解析】

【详解】以5000个小球组成的整体为研究对象，分析受力情况，如图1所示，根据平衡条件得：

再以2017个到5000个小球组成的整体为研究对象，分析受力情况，如图2所示，则有：

A.与分析不符，不符合题意；

B.与分析不符，不符合题意；

C.与分析不符，不符合题意；

D.与分析相符，符合题意；

3.如图所示，开口向下的“┍┑”形框架，两侧竖直杆光滑固定，上面水平横杆中点固定一定滑，两侧杆上套着的两滑块用轻绳绕过定滑轮相连，并处于静止状态，此时连接滑块A的绳与水平方向夹角为θ，连接滑块B的绳与水平方向的夹角为2θ，A、B两滑块的质量之比为(      ).

A. 1：2cosθ B. 2：sinθ C. 2：cosθ D. 1：2sinθ

【答案】A

【解析】

【详解】设绳的拉力为F，对两个滑块分别受力分析，如图所示，

根据力平衡可知：

因此：

A. 1:2cosθ与分析相符，符合题意；

B. 2:sinθ与分析不符，不符合题意；

C. 2:cosθ与分析不符，不符合题意；

D. 1:2sinθ与分析不符，不符合题意；

4.在如图所示装置中，两物体质量分别为m1、m2，绳子一端固定在a点，另一端连接物体m2并跨过定滑轮b，物体m1通过动滑轮挂在绳子上，悬点a、b间的距离远大于滑轮的直径，不计一切摩擦，整个装置处于静止状态．由图可知（     ）

A. α不一定等于β

B. m1一定大于m2

C. m1一定小于2m2

D. m1可能大于2m2

【答案】C

【解析】

【详解】A.对分析可知，受拉力及本身的重力平衡，故绳子的拉力等于；对于滑轮分析，由于滑轮跨在绳子上，故两端绳子的拉力相等，它们的合力一定在角平分线上；由于它们的合力与的重力大小相等，方向相反，故合力竖直向上，故两边的绳子与竖直方向的夹角和相等；故选项A不符合题意；

BCD.由以上可知，两端绳子拉力等于，而它们的合力等于，根据平衡条件可知：

可得：，即一定小于，故选项C符合题意；B、D不符合题意。

5.如图所示，AOB为水平架空的光滑杆，其夹角∠AOB=60°，在杆上套两个质量均为m小球，二小球由可伸缩的弹性绳连接，在绳的中点C，施以沿∠AOB角平分线方向向右的水平拉力F，两小球平衡时绳对小球弹力大小为T，则T与F大小的关系是（    ）

A. T=F B. T＞F C. T＜F D. 无法确定

【答案】A

【解析】

【详解】当弹性绳拉力的方向与杆垂直时，环达到稳定状态，对弹性绳的中点受力分析，运用正交分解得在水平方向上有：

解得：

A.与分析相符，符合题意；

B.与分析不符，不符合题意；

C.与分析不符，不符合题意；

D.无法确定与分析不符，不符合题意。

6.如图所示，质量均为m的a、b两木块叠放在水平面上，a受到斜向上与水平面成θ角的力F作用，b受到斜向下与水平面成θ角的力F作用，两力在同一竖直平面内，此时两木块保持静止，则(     )   

A. b对a的支持力一定小于mg

B. 水平面对b的支持力可能大于2mg

C. a、b之间一定存在静摩擦力

D. b与水平面之间可能存在静摩擦力

【答案】AC

【解析】

【详解】AC. 受重力、支持力、拉力以及对的静摩擦力，根据平衡条件可知，在水平方向上有：

竖直方向上有：

解得：，故选项A、C符合题意；

BD.对整体分析，在水平方向上，的分力大小相等，方向相反，则地面对无摩擦力，在竖直方向上，的分力大小相等，方向相反，则地面的支持力为，故选项B、D不符合题意。

7.某物体以30m/s的初速度竖直上抛，不计空气阻力，g取10m/s2。5s内物体的

A. 路程为65m

B. 位移大小25m，方向向上

C. 速度改变量的大小为10m/s

D. 平均速度大小为13m/s，方向向上

【答案】AB

【解析】

【详解】初速度30m/s，只需要3s即可上升到最高点，位移为h1=302/20m=45m，再自由落体2s时间，下降高度为h2=0.5×10×22m=20m，故路程为65m，A对；此时离地面高25m，位移方向竖直向上，B对；规定向下为正，此时速度为v=10×2m/s=20m/s，速度该变量为，C错；平均速度为25m/5s=5m/s，D错。

8.一质点位于x=-2 m处，t=0时刻沿x轴正方向做直线运动，运动的v-t图象如图所示。下列说法正确的是(      )

A. t=4 s时，质点在x=l m处

B. 第3s内和第4s内，质点加速度的方向相反

C. 第3s内和第4s内，质点的位移大小相等，方向相反

D. 0～2 s内和0～4 s内，质点的平均速度相同

【答案】AC

【解析】

【详解】A.0−4s内质点的位移等于0−2s的位移，为；时质点位于处，则时，质点在处，故选项A符合题意；

B.图线的斜率表示加速度，直线的斜率一定，则知第3s内和第4s内，质点加速度相同，其方向相同，故选项B不符合题意；

CD.根据图象与坐标轴围成的面积表示位移，在时间轴上方的位移为正，下方的面积表示位移为负，第3 s内和第4 s内，质点的位移大小相等，方向相反；0∼2s内和0∼4s内，质点的位移相同，但所用时间不同，则平均速度不同，故选项C符合题意，D不符合题意。

三、非选择题：

9.(1)某同学要进行探究匀变速直线运动实验，请在下面列出的实验器材中，选出本实验中不需要的器材填在横线上(填编号)：________________.

①打点计时器　②天平　③低压交流电源　④低压直流电源　⑤细绳和纸带　⑥钩码和小车　⑦秒表⑧一端有滑轮的长木板　⑨刻度尺

(2)把纸带的下端固定在重物上，上端用手提着，纸带穿过打点计时器，接通电源后将纸带释放，重物便拉着纸带下落，纸带被打出一系列点，其中有一段如下图，纸带的哪端与重物相连？________.(填左端或右端)

(3)若电源的频率为50 Hz，实验者在处理实验数据时，将每隔3个计时点取一个计数点，则每两个计数点间的时间间隔应为________ s；如果在测定匀变速直线运动的加速度时，实验者如不知道工作电压的频率变为小于50 Hz，这样计算出的加速度值与真实值相比是________．(填“偏大”、“偏小”或“不变”)

(4)A、B、C、D、E为纸带上所选的计数点，相邻计数点间时间间隔为0.1 s，则vB＝________m/s，a＝________m/s2.

【答案】    (1). (1)②④⑦；    (2). (2)左端；    (3). (3)0.08，    (4). 偏大；    (5). (4)0.26，    (6). 0.4

【解析】

【详解】(1)[1]在本实验中不需要测量小车或砝码的质量因此不需要天平，电磁打点计时器使用的是低压交流电源，因此低压直流电源本实验中不需要，同时打点计时器记录了小车运动时间，因此不需要秒表，故不需要的器材为②④⑦；

(2)[2]重物拉着纸带在相等时间内的位移越来越大，可知纸带的左端与重物相连；

(3)[3]电源的频率为50Hz，则每隔0.02s打一个点,每隔3个计时点取一个计数点，则每两个计数点间的时间间隔为0.08s；

[4]根据知工作电压的频率小于50Hz，则测得的周期偏大，测得加速度比真实值偏大；

(4)[5]点的速度等于段的平均速度，则；

[6]因为连续相等时间间隔内位移之差，则加速度；

10.李明同学在做“验证力的平行四边形定则”实验时，利用坐标纸记下了橡皮筋的结点位置O点以及两个弹簧测力计拉力的大小，如图甲所示．

(1)试在图甲中作出无实验误差情况下F1和F2的合力图示，并用F表示此力______．

(2)有关此实验，下列叙述正确的是________．

A．两弹簧测力计的拉力可以同时比橡皮筋的拉力大

B．橡皮筋的拉力是合力，两弹簧测力计的拉力是分力

C．两次拉橡皮筋时，需将橡皮筋结点拉到同一位置O.这样做的目的是保证两次弹簧测力计拉力的效果相同

D．若只增大某一个弹簧测力计的拉力的大小而要保证橡皮筋结点位置不变，只需要调整另一个弹簧测力计的拉力的大小即可

(3)图乙是李明和张华两位同学在做以上实验时得到的结果，其中哪一个实验比较符合实验事实？(力F′ 是用一个弹簧测力计拉时的图示)______________

【答案】    (1).     (2). AC    (3). 张华的实验比较符合实验事实

【解析】

【详解】(1)[1]用平行四边形定则作图，即以、为两邻边作平行四边形，对角线就表示合力F.(标上箭头表明方向)

(2)[2]A.两弹簧测力计的拉力的合力与橡皮筋的拉力大小相等，两弹簧测力计的拉力可以同时比橡皮筋的拉力大，故选项A符合题意；

B.两弹簧测力计的拉力与橡皮条的拉力的合力为零，它们之间不是合力与分力的关系，故选项B不符合题意；

C.两次拉橡皮筋时，为了使两次达到效果相同，橡皮筋结点必须拉到同一位置，故选项C符合题意；

D.结点位置不变，合力不变，当一只弹簧测力计的拉力大小改变时，另一弹簧测力计的拉力的大小和方向必须都改变，故选项D不符合题意；

(3)[3]作图法得到的必为平行四边形的对角线，单个弹簧测力计的拉力与橡皮筋共线，故张华的实验比较符合实验事实。

11.如图所示，直线MN表示一条平直公路，甲、乙两辆汽车原来停在A、B两处，A、B间的距离为85 m，现在甲车开始向右做匀加速直线运动，加速度a1＝2.5 m/s2，甲车运动6 s时，乙车立即开始向右做匀加速直线运动，加速度a2＝5 m/s2，求两辆汽车相遇处距A处的距离．

【答案】125m或245m

【解析】

【详解】甲车运动6 s的位移为：

尚未追上乙车，设此后经过时间与乙车相遇，则有：

将上式代入数据并展开整理得：

解得：，

、都有意义，时，甲车追上乙车；时，乙车追上甲车，两车再次相遇

第一次相遇地点距的距离：

第二次相遇地点距的距离：

12.如图所示，一质量为M的长木板静止在水平面上，有一质量为m的小滑块以一定的水平速度冲上木板，已知滑块和木板之间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求

（1）若滑块在木板上滑动时，木板能保持静止不动，木板和地面之间的动摩擦因数须满足什么条件？

（2）若长木板的质量M=0．2kg，长木板与水平面间的动摩擦因数μ=0．1。滑块的质量也为0．2kg。滑块以v0=1．2m/s的速度滑上长板的左端，小滑块与长木板间的动摩擦因数μ0=0．4。滑块最终没有滑离长木板，求滑块在开始滑上长木板到最后静止下来的过程中，滑块滑行的距离是多少？（g=10m/s2）

【答案】（1）；（2）

【解析】

试题分析：（1）滑块对长木板的摩擦力水平向右：

地面对长木板的摩擦力水平向左，最大静摩擦力

若使木板能保持静止不动，需满足

解得：

（2）滑块滑上木板，向右减速，木板向右加速，直到二者有共同速度，此后在以共同的加速度向右减速。

根据牛顿第二定律，对滑块，有：，滑块减速的加速度

对木板，有：，木板加速的加速度

由可知：从开始运动到二者同速所用时间，共同速度

二者相对静止前，滑块位移

二者有共同速度后，若能一起减速，根据牛顿第二定律，有

解得：，故二者同速后一起向右减速，直到静止。

由，可得二者一起减速的位移

故滑块的总位移

考点：牛顿第二定律的应用（滑块—木板模型）

13.如p-V图所示，1、2、3三个点代表某容器中一定量理想气体的三个不同状态，对应的温度分别是T1、T2、T3。用N1、N2、N3分别表示这三个状态下气体分子在单位时间内撞击容器壁上单位面积的次数，则N1______N2，T1______T3，T3，N2______N3。（填“大于”“小于”或“等于”）

【答案】    (1). 大于    (2). 等于    (3). 大于

【解析】

【详解】（1）1、2等体积，2、3等压强

由pV=nRT得：=，V1=V2，故=，可得：T1=2T2，即T1>T2，由于气体分子的密度相同，温度高，碰撞次数多，故N1>N2；

由于p1V1= p3V3；故T1=T3；

则T3>T2，又p2=p3，2状态气体分子的密度大，分子运动缓慢，单个分子平均作用力小，3状态气体分子的密度小，分子运动剧烈，单个分子平均作用力大。故3状态碰撞容器壁分子较少，即N2>N3；

14.一定质量的气体，在压强不变的情况下，由27°C上升到127°C的过程中增加的体积是27°C时体积的多少倍?

【答案】三分之一

【解析】

【详解】压强P不变，初状态：

，

末状态：

，

根据盖吕萨克定律可得：

解得： 

所以，即增加的体积是27°C时体积的三分之一

15.在双缝干涉实验中，用绿色激光照射在双缝上，在缝后的屏幕上显示出干涉图样.若要增大干涉图样中两相邻亮条纹的间距，可选用的方法是（    ）

A. 改用红色激光

B. 改用蓝色激光

C. 减小双缝间距

D. 将屏幕向远离双缝的位置移动

E. 将光源向远离双缝的位置移动

【答案】ACD

【解析】

【详解】A. 根据干涉图样中两相邻亮条纹间距Δx＝λ可知，改用红色激光，波长变大，则条纹的间距变大，选项A正确；

B. 根据干涉图样中两相邻亮条纹的间距Δx＝λ可知，改用蓝色激光，则波长变短，则条纹的间距变小，选项B错误；

C. 根据干涉图样中两相邻亮条纹的间距Δx＝λ可知，减小双缝间距d，则条纹的间距变大，选项C正确；

D. 根据干涉图样中两相邻亮条纹的间距Δx＝λ可知，将屏幕向远离双缝的位置移动，即l变大，则条纹的间距变大，选项D正确；

E. 根据干涉图样中两相邻亮条纹的间距Δx＝λ可知，将光源向远离双缝的位置移动对条纹间距无影响，选项E错误.

16.一直桶状容器的高为21，底面是边长为l的正方形；容器内装满某种透明液体，过容器中心轴DD′、垂直于左右两侧面的剖面图如图所示．容器右侧内壁涂有反光材料，其他内壁涂有吸光材料．在剖面的左下角处有一点光源，已知由液体上表面的D点射出的两束光线相互垂直，求该液体的折射率．

【答案】1.55

【解析】

【详解】设从光源发出直射到D点的光线的入射角为i1，折射角为r1，在剖面内做光源相对于反光壁的镜像对称点C，连接CD，交反光壁于E点，由光源射向E点的光线，反射后沿ED射向D点；光线在D点的入射角为i2，折射角为r2，如图所示；

设液体的折射率为n，由折射定律：①

②

依题意：③

联立①②③解得：④

由几何关系：⑤

⑥

联立④⑤⑥解得：n=1.55