江西省宜春市上高县第二中学2020届高三上学期月考物理试题

2020届高三年级第二次月考物理试卷

一.选择题：(本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1-8题只有一个选项符合题目要求，第9-12题有多个选项符合题目要求。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.如图所示，小船以大小为 v1、方向与上游河岸成 θ 的速度(在静水中的速度)从 A 处过河，经过 t 时间正好到达正对岸的 B 处。现要使小船在更长的时间内过河并且也正好到达正对岸 B 处，在水流速度不变的情况下，可采取下列方法中的哪一种(    )

A. 只要增大 v1 大小，不必改变 θ 角

B. 只要增大 θ 角，不必改变 v1 大小

C. 在增大 v1 的同时，也必须适当增大 θ 角

D. 在减小 v1 的同时，也必须适当减小 θ 角

【答案】D

【解析】

【详解】若只增大υ1大小，不改变θ角，则船在水流方向的分速度增大，因此船不可能垂直达到对岸，故A错误；若只增大θ角，不改变υ1大小，同理可知，水流方向的分速度在减小，而垂直河岸的分速度在增大，船不可能垂直到达对岸，故B错误；若在增大υ1的同时，也必须适当增大θ角，这样才能保证水流方向的分速度不变，而垂直河岸的分速度在增大，则船还能垂直达到对岸，且时间更短，故C错误；若减小υ1的同时适当减小θ角，则水流方向的分速度可以不变，能垂直到达对岸，而垂直河岸的分速度减小，则船垂直达到对岸的时间更长，故D正确。故选D。

【点睛】考查运动的合成与分解，掌握平行四边形定则的应用，注意要使小船在更长的时间内过河并且也正好到达正对岸处，必须满足船在水流方向的分速度不变，且垂直河岸的分速度要减小．

2.如图所示，a、b两个小球穿在一根光滑的固定杆上，并且通过一条细绳跨过定滑轮连接．已知b球质量为m，杆与水平面成θ角，不计所有摩擦，重力加速度为g.当两球静止时，Oa段绳与杆的夹角也为θ，Ob段绳沿竖直方向，则下列说法正确的是(　　)

A. a可能受到2个力的作用

B. b可能受到3个力的作用

C. 绳子对a的拉力等于mg

D. a的重力为mgtan θ

【答案】C

【解析】

【分析】

分别对ab两球分析，运用合成法，用T表示出ab两球的重力，同一根绳子上的拉力相等，即绳子ab两球的拉力是相等的，根据正弦定理列式求解。

【详解】对a球受力分析可知，a受到重力，绳子的拉力以及杆对a球的弹力，三个力的合力为零，故A错误；对b球受力分析可知，b受到重力，绳子的拉力，两个力合力为零，杆子对b球没有弹力，否则b不能平衡，故B错误；由于b受到重力和绳子拉力处于平衡状态，则绳子拉力T=mg，同一根绳子上的拉力相等，故绳子对a的拉力等于mg，故C正确；分别对AB两球分析，运用合成法，如图所示：

根据正弦定理列式得：，解得：，故D错误。所以C正确，ABD错误。

【点睛】本题考查了隔离法对两个物体的受力分析，关键是抓住同一根绳子上的拉力处处相等结合几何关系将两个小球的重力联系起来。

3.如图 1 所示，mA＝4.0 kg，mB＝2.0kg，A 和 B 紧靠着放在光滑水平面上，从 t＝0 时刻起，对 B 施加向右的水平恒力 F2＝4.0 N，同时对 A 施加向右的水平变力 F1，F1 变化规律如图 2 所示。下列相关说法中正确的是(    )

A. 当 t＝0 时，A、B 物体加速度分别为  5，  2

B. A 物体做加速度减小的加速运动，B 物体做匀加速运动

C. t＝12s 时刻 A、B 将分离，分离时加速度均为 a  2

D. A、B 分离前后，A 物体加速度变化快慢相同

【答案】C

【解析】

【详解】若AB之间没有力的作用，则aB＝＝2m/s2，当t=0时，F1=20N，而mA=4.0kg，所以F1单独作用在A上的加速度大于AB之间没有力的作用时的加速度，此时AB一起运动，加速度为：，故A错误；由A的分析可知：随着F1的减小，刚开始时AB在两个力的作用下做加速度越来越小的加速运动，故B错误；当F1单独在A上的加速度等于F2单独作用在B上的加速度时，AB之间恰好没有力的作用，此后F1继续减小，A的加速度继续减小，AB分离，根据牛顿第二定律得：F1=mAaB=8N，根据图象可知，此时t=12s，所以t=12 s时刻A、B将分离，分离时加速度均为a=2m/s2，故C正确；AB分离前，A受到F1和B对A的弹力作用，分离后A只受F1作用，A物体加速度变化规律不相同，故D错误。故选C。

4.在室内自行车比赛中，运动员以速度 v 在倾角为 θ 的赛道上做匀速圆周运动．已知运动员的质量为 m，做圆周运动的半径为 R，重力加速度为g，则下列说法正确的是(    )

A. 将运动员和自行车看做一个整体，整体受重力、支持力、摩擦力和向心力的作用

B. 运动员受到的合力大小为，做圆周运动的向心力大小也是.

C. 运动员运动过程中线速度不变，向心加速度也不变

D. 如果运动员减速，运动员将做离心运动

【答案】B

【解析】

【详解】向心力是效果力，将运动员和自行车看做一个整体，整体受重力、支持力、摩擦力和空气的阻力的作用。故A错误；运动员做匀速圆周运动，受到的合外力提供向心力，所以运动员受到的合力大小为m，做圆周运动的向心力大小也是m．故B正确；运动员运动过程中线速度大小不变，向心加速度大小也不变，选项C错误；如果运动员做减速运动，则需要的向心力：Fn=m，可知需要的向心力随v的减小而减小，运动员受到的合外力不变而需要的向心力减小，所以运动员将做向心运动。故D错误。故选B。

5.如图所示，用一根长杆和两个定滑轮的组合装置来提升重物 M，长杆的一端放在地面上通过铰链连接形成转轴，其端点恰好处于左侧滑轮正下方 0 点处，在杆的中点 C 处拴一细绳，通过两个滑轮后挂上重物 M，C 点与 o 点距离为 L，现在杆的另一端用力，使其逆时针匀速转动，由竖直位置以角速度 ω 缓缓转至水平（转过了 90°角）．下列有关此过程的说法中正确的是（    ）

A. 重物 M 做匀速直线运动

B. 重物 M 做匀变速直线运动

C. 整个过程中重物一直处于失重状态

D. 重物 M 的速度先增大后减小，最大速度为L

【答案】D

【解析】

【详解】设C点线速度方向与绳子沿线的夹角为θ（锐角），由题知C点的线速度为vC=ωL，该线速度在绳子方向上的分速度就为v绳=ωLcosθ．θ的变化规律是开始最大（90°）然后逐渐变小，所以，v绳=ωLcosθ逐渐变大，直至绳子和杆垂直，θ变为零度，绳子的速度变为最大，为ωL；然后，θ又逐渐增大，v绳=ωLcosθ逐渐变小，绳子的速度变慢。所以知重物M的速度先增大后减小，最大速度为ωL．故AB错误，D正确。重物M先向上加速，后向上减速，加速度先向上，后向下，重物M先超重后失重，故C错误。故选D。

【点睛】解决本题的关键掌握运动的合成与分解，把C点的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子的方向，在沿绳子方向的分速度等于重物的速度．

6.如图所示，一轻质弹簧两端分别与竖直墙壁和物块连接，弹簧、地面水平。A、B两点离墙壁的距离分别为,物块在A、B两点均能恰好静止，物块与地面的最大静摩擦力为,则弹簧的劲度系数为（    ）

A.  B.

C.  D.

【答案】C

【解析】

对物体分别在A点和B点进行受力分析可得，物体在A点和B点所受弹簧弹力与静摩擦力在水平方向上大小相等方向相反，且两点处的静摩擦力的方向不同，在A点处有 ，B点处有 ，则 ，故C正确。

综上所述本题答案是：C

7.某同学欲估算飞机着陆时的速度，他假设飞机在平直跑道上做匀减速运动，飞机在跑道上滑行的距离为s，从着陆到停下来所用的时间为t，实际上，飞机的速度越大，所受的阻力越大，则飞机着陆时的速度应是（  ）

A.

B.

C.

D.

【答案】C

【解析】

【详解】由题意知，当飞机的速度减小时，所受的阻力减小，因而它的加速度会逐渐变小。画出相应的v ­t图象大致如图所示。

根据图象的意义可知，实线与坐标轴包围的“面积”表示的位移为x，虚线(匀减速运动)下方的“面积”表示的位移为t，应有t>x，所以v>，所以选项C正确。

【点睛】本题通过速度时间图线，结合图线与时间轴围成的面积表示位移，结合平均速度推论分析比较方便．

8.取一根长2m左右的细线，5个铁垫圈和一个金属盘，在线端系上第一个垫圈，隔12 cm再系一个，以后垫圈之间的距离分别是36 cm、60 cm、84 cm，如图所示。站在椅子上，向上提起线的上端，让线自由垂下，且第一个垫圈紧靠放在地上的金属盘，松手后开始计时，若不计空气阻力，则第2、3、4、5个垫圈（    ）

A. 落到盘上的声音时间间隔越来越大

B. 落到盘上的声音时间间隔相等

C. 依次落到盘上的速率关系为

D. 依次落到盘上时间关系为

【答案】B

【解析】

【详解】AB、 5个铁垫圈同时做自由落体运动，下降的位移之比为，可以看成一个铁垫圈自由下落，经过位移之比为，因为初速度为零的匀加速直线运动在相等时间内的位移之比为，知各垫圈落到盘中的时间间隔相等，故选项A错误，B正确；

CD、因为各垫圈落到盘中的时间间隔相等，则各垫圈依次落到盘中的时间比为，则速度之比为，故选项C、D错误。

9.如图(a)所示，在电梯箱内轻绳AO、BO、CO连接吊着质量为m的物体，轻绳AO、BO、CO对轻质结点O的拉力分别为F1、F2、F3.现电梯箱竖直向下运动，其速度v随时间t的变化规律如图(b)所示，重力加速度为g，则(　　)

A. 在0～t1时间内，F1与F2的合力等于F3

B. 在0～t1时间内，F1与F2的合力大于mg

C. 在t1～t2时间内，F1与F2的合力小于F3

D. 在t1～t2时间内，F1与F2的合力大于mg

【答案】D

【解析】

【详解】试题分析：结点质量为零，结点所受的合力为零，根据加速度的方向判断超失重，从而判断出拉力和重力的大小关系．

AC、对于轻质结点O，质量为0，则合力为零，可知F1、F2、F3三个力的合力为零，AC错误．

B、在0～t1时间内，电梯厢向下做匀加速运动，加速度方向向下，物体处于失重状态，故B错误．

D、在t1～t2时间内，加速度方向向上，则物块的合力向上，物体处于超重状态，则OC绳的拉力大于mg，D正确．

【点评】解决本题的关键掌握判断超失重的方法，当加速度的方向向上，物体处于超重，当加速度的方向向下，物体处于失重．

10.如图所示，质量为M的斜面体A放在粗糙水平面上，用轻绳拴住质量为m的小球B置于斜面上，轻绳与斜面平行且另一端固定在竖直墙面上，不计小球与斜面间的摩擦，斜面体与墙不接触，整个系统处于静止状态．则(　　)

A. 水平面对斜面体没有摩擦力作用

B. 水平面对斜面体有向右的摩擦力作用

C. 斜面体对水平面的压力等于(M＋m)g

D. 斜面体对水平面的压力小于(M＋m)g

【答案】BD

【解析】

【详解】以斜面体和小球整体为研究对象受力分析，

水平方向：f=Tcosθ，方向水平向右，竖直方向：N=（m+M）g-Tsinθ，可见N＜（M+m）g，根据牛顿第三定律：斜面体对水平面的压力N′=N＜（M+m）g，故BD正确，AC错误；故选BD。

11.如图所示，一演员表演飞刀绝技，由O点先后抛出完全相同的3把飞刀，分别依次垂直打在竖直木板M、N、P三点上．假设不考虑飞刀的转动，并可将其视为质点，已知O、M、N、P四点距离水平地面高度分别为h、4h、3h、2h，以下说法正确的是(　　)

A. 3把飞刀在击中板时动能相同

B. 到达M、N、P三点的飞行时间之比为1∶

C. 到达M、N、P三点的初速度的竖直分量之比为∶∶1

D. 设到达M、N、P三点，抛出飞刀的初速度与水平方向夹角分别为，，，则有

【答案】CD

【解析】

【详解】将飞刀的运动逆过来看成是一种平抛运动，三把刀在击中板时的速度大小即为平抛运动的初速度大小，运动时间为：，初速度为：，由图看出，三把刀飞行的高度不同，运动时间不同，水平位移大小相等，由平抛运动的初速度大小不等，即打在木板上的速度大小不等，故三把刀在击中板时动能不同。故A错误。竖直方向上逆过来看做自由落体运动，运动时间为 ，则得三次飞行时间之比为．故B错误。三次初速度的竖直分量等于平抛运动下落的速度竖直分量，由vy=gt=，则得它们之比为．故C正确。设任一飞刀抛出的初速度与水平方向夹角分别为θ，则，则得，θ1＞θ2＞θ3．故D正确。故选CD.

【点睛】本题的解题技巧是运用逆向思维方法，将飞刀的运动等效看成沿反方向的平抛运动，问题就变得熟悉而简单.

12.如图甲所示，木块A和长木板B叠放在水平地面上，假定木板与地面之间、木板和木板之间的最大静摩擦力都和滑动摩擦力相等，用一水平力F作用于B，A、B的加速度与F的关系如图乙所示，重力加速度g取10m/s2，则下列说法中正确的是（     ）

A. A的质量为0.5kg

B. B质量为1.5kg

C. B与地面间动摩擦因数为0.2

D. A、B间的动摩擦因数为0.4

【答案】ACD

【解析】

【详解】由图知，当F=3N时，AB一起开始运动，则有

当F较小时，木块和木板一起做匀加速直线运动时，共同加速度

由数学知识知，a﹣F图象的斜率

联立解得：B与地面间的动摩擦因数

当拉力达到一定程度，木块和木板之间发生相对滑动，对木块A，所受的摩擦力恒定，加速度恒定，即

由图知，aA=4m/s2，则解得

对B，加速度

由图得：

得 mB=1.0kg

据

解得：mA=0.5kg

故B错误， ACD正确．

二. 实验题(8＋6＝14分，每空2分共14分)

13.某同学用如图所示的装置测定重力加速度：

(1)电火花计时器的工作电压为______，频率为______．

(2)打出的纸带如图所示，实验时纸带的________端(选填“甲”或“乙”)应和重物相连接．

(3)纸带上1至9各点为计时点，由纸带所示数据可算出实验时的加速度为________m/s2.（取3位有效数字）

【答案】    (1). 交流220V    (2). 50Hz    (3). 乙    (4). 9.40

【解析】

【详解】(1)[1]电火花计时器的工作电压为交流220V；[2]频率为50Hz；

(2)[3]纸带开始运动时速度比较小，点与点之间的距离比较小，所以实验时纸带的乙端与端应和重物相连接；

(3)[4]根据逐差法求得加速度：

14.某实验小组做“探究加速度和力、质量的关系”实验。

(1)用如图甲所示装置做实验，图中带滑轮的长木板放置于水平桌面上，拉力传感器可直接显示所受拉力的大小。做实验时，下列操作必要且正确的是_______。

A将长木板右端适当垫高，小车未挂砂桶时，在木板上静止释放，轻推小车后，恰能匀速下滑

B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，同时记录传感器的示数

C为了减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量

D用天平测出砂和砂桶的质量

(2)实验时，该小组同学平衡了摩擦力后，在小车质量 M 保持不变的情况下，不断往砂桶里加砂，直到砂和砂桶的质量最终达到 M。测出每次加砂后拉力传感器的示数 F 和小车的加速度 a，作的图象。下列图线中正确的表示该小组的图象是________。

(3)该小组通过分析求出图线线性部分的斜率 K 与小车质量 M 关系式为：___________.

【答案】    (1). AB    (2). A    (3).

【解析】

【详解】(1)[1]A.实验前要平衡摩擦力，将长木板右端适当垫高，小车未挂砂桶时，在木板上静止释放，轻推小车后，恰能匀速下滑，故选项A符合题意；

B.为充分利用纸带，实验时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，同时记录传感器的示数，故选项B符合题意；

C.小车所受拉力可以由拉力传感器测出，实验不需要要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量，故选项C不符合题意；

D.拉力可以由拉力传感器测出，不需要用天平测出砂和砂桶的质量，故选项D不符合题意；

(2)[2]力传感器测出拉力大小，砂与砂桶的质量大小对实验没有影响，平衡了摩擦力后，在小车质量保持不变的情况下，小车的加速度与拉力成正比；

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.与分析不符，不符合题意；

(3)[3]由图示实验装置可知，小车受到的合力为，由牛顿第二定律得：

图线的斜率为：

三、计算题(本大题共4小题，共38分。要求写出必要的文字说明、公式和演算步骤。只写出最后答案的不得分：有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)

15.猎狗能以最大速度v1＝10 m/s持续地奔跑，野兔只能以最大速度v2＝8 m/s的速度持续奔跑．一只野兔在离洞窟s1＝200 m处的草地上玩耍，猎狗发现后以最大速度朝野兔追来．野兔发现猎狗时与猎狗相距s2＝60 m，野兔立即跑向洞窟．设猎狗、野兔、洞窟总在同一直线上，则野兔的加速度至少要多大才能保证安全回到洞窟？

【答案】

【解析】

【详解】若野兔一直加速，临界情况到达洞窟时猎狗恰好追上野兔。

则猎狗的运动时间：

根据平均速度公式，对野兔有：

解得：

所以兔子先加速后匀速。

设加速的时间为

则有：

解得：

所以兔子的加速度为：

16.如图所示，倾角 ，质量M=34kg的斜面体，始终停在粗糙水平地面上。质量=14kg，=2kg的物体A和B，通过跨过定滑轮的细线连接。若物体A以a=2.5m/s2的加速度沿斜面下滑，求此过程中地面对斜面体的摩擦力和支持力各是多大？

【答案】，

【解析】

【详解】对整体受力分析，如图所示；

水平方向，根据牛顿第二定律可得：

在竖直方向，根据牛顿第二定律可得：

解得地面对斜面体的支持力：

17. 滑雪者从A点由静止沿斜面滑下，经一平台水平飞离B点，地面上紧靠着平台有一个水平台阶，空间几何尺度如图所示、斜面、平台与滑雪板之间的动摩擦因数为μ，假设滑雪者由斜面底端进入平台前后速度大小不变。求：

(1)滑雪者离开B点时的速度大小；

(2)滑雪者从B点开始做平抛运动的水平距离s。

【答案】（1）（2）

【解析】

【详解】试题分析：（1）设滑雪者质量为m，斜面与水平面夹角为θ，滑雪者滑行过程中克服摩擦力做功

①

由动能定理②

离开B点时的速度③

（2）设滑雪者离开B点后落在台阶上

可解得④

此时必须满足⑤

当时，滑雪者直接落到地面上 ⑥

可解得⑦

18.如图所示，将小砝码置于桌面上的薄纸板上，用水平向右的拉力将纸板迅速抽出，砝码的移动很小，几乎观察不到，这就是大家熟悉的惯性演示实验。若砝码和纸板的质量分别为m1和m2，各接触面间的动摩擦因数均为μ。重力加速度为g。

（1）当纸板相对砝码运动时，求纸板所受摩擦力大小；

（2）要使纸板相对砝码运动，求所需拉力的大小；

（3）本实验中，m1=0.5kg，m2=0.1kg，μ=0.2，砝码与纸板左端的距离d="0.1" m，取g=10m/s2。若砝码移动的距离超过l ="0.002" m，人眼就能感知，为确保实验成功，纸板所需的拉力至少多大?

【答案】（1）（2）（3）224N.

【解析】

试题分析：（1）砝码和桌面对纸板的摩擦力分别为：f1=μm1g，f2=μ（m1+m2）g

纸板所受摩擦力的大小：f=f1+f2=μ（2m1+m2）g

（2）设砝码的加速度为a1，纸板的加速度为a2，则有：f1=m1a1，F-f1-f2=m2a2

发生相对运动需要a2＞a1

代入数据解得：F＞2μ（m1+m2）g

（3）为确保实验成功，即砝码移动的距离不超过l=0．002m，纸板抽出时砝码运动的最大距离为

x1=a1t12，

纸板运动距离d+x1=a2t22

纸板抽出后砝码运动的距离x2=a3t22，

L=x1+x2

由题意知a1=a3，a1t1=a3t2代入数据联立得F=22．4N

考点：牛顿第二定律的综合应用

【名师点睛】这是2013年江苏高考题，考查了连接体的运动，解题时应用隔离法分别受力分析，找出两个物体之间的位移关联关系，列运动方程，难度较大。