山东省日照五莲县2020届高三10月模块诊断性测试物理

物理试题

本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共6页，满分100分，考试时间90分钟。答卷前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、座号、准考证号填写在答题卡上规定的位置。考试结束后，将答题卡交回。

第Ⅰ卷（选择题   共 40 分）

一、本题包括12小题，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1～8小题只有一项符合题目要求（每小题3分，共24分）。第9～12小题有多项符合题目要求（每小题4分，共16分，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，选错或不答的得0分。）

1．在教室里的黑板上粘挂一些小磁铁，小磁铁被吸在黑板上可以用于“贴”挂图、通知或试题答案，下列说法中正确的是

A．磁铁受到三个力的作用

B．磁铁与黑板间在水平方向存在两对作用力与反作用力

C．磁铁受到的磁力大于受到的弹力才能被吸在黑板上

D．磁铁受到的支持力与黑板受到的压力是一对平衡力

2．一个小石子从离地某一高度处由静止自由落下，某摄影爱好者恰好拍到了它下落的一段轨迹AB。该爱好者用直尺量出轨迹的长度，如图所示，已知曝光时间为s，则小石子出发点离A点的距离约为

A．6.5 m　　　　B．10 m     C．20 m      D．45 m

3．有两个大小相等的共点力F1和F2，当它们的夹角为90°时合力的大小为F，则当它们的夹角为60°时，合力的大小为

A．2F       B．       C．      D．

4．斜面ABC固定在水平面上，AB面光滑，BC面粗糙，AB长度是BC长度的两倍。三个相同木块a、b、c通过轻质光滑定滑轮用细线相连，细线平行于斜面，如图所示。用手按住c，使其静止在BC上；现撤去c所受手的作用力，则下列关于木块c的说法正确的是

A．沿BC面下滑

B．沿BC面上滑

C．仍静止，所受摩擦力为零

D．仍静止，所受摩擦力不为零

5．某人拍得一张照片，上面有一个倾角为α的斜面，斜面上有一辆无动力小车，小车上悬挂一个小球，如图所示，悬挂小球的悬线与垂直斜面的方向夹角为β，下面判断正确的是

A．如果β＝α，小车一定处于静止状态

B．如果β＝α，斜面一定是光滑的

C．如果β＞α，小车一定是沿斜面减速向下运动

D．无论小车做何种运动，悬线都不可能停留在图中虚线的右侧

6．如图所示为杂技“顶杆”表演，一人站在地上，肩上扛一质量为M的竖直竹竿，当竿上一质量为m的人以加速度a加速下滑时，杆对地面上的人的压力大小为

A．（M+ m）g－ma       B．（M+ m）g +ma

C．（M+ m）g            D．（M－m）g

7．如图所示，将一块均匀木板条轻轻平放在两轮上，两个轮子的半径均为R=0.20 m、间距为d =1.6 m，由电动机驱动以角速度=8.0 rad/s匀速同向转动，两轮的转动轴在同一水平面上，相互平行，开始时木板条的重心恰好在右轮的正上方。已知木板条的长度L＞2d，木板条与轮子间的动摩擦因数μ=0.16，则木板条运动到重心恰好到达左轮正上方所需的时间是

A．1 s         B．0.785 s        C．1.5 s     D．条件不足，无法判断

8．如图所示，在倾角为30°的足够长的光滑斜面上有一质量为m的物体，它受到沿斜面方向的力F的作用。力F可按图(a)(b)(c)(d)所示的四种方式随时间变化(图中纵坐标是F与mg的比值，力沿斜面向上为正)。已知此物体在t＝0时速度为零，若用v1、v2、v3、v4分别表示上述四种受力情况下物体在3 s末的速率，则这四个速率中最大的是

A．v1     B．v2     C．v3      D．v4

9．如图中每一个图都有两条图线，分别表示一种直线运动的加速度和速度随时间变化的图像，其中可能正确的是

10．一辆汽车正在做匀加速直线运动，计时之初，速度为6 m/s，运动28 m后速度增加到8 m/s。则下列说法正确的是

A．这段运动所用时间是4 s

B．这段运动的加速度是3.5 m/s2

C．自开始计时起，2 s末的速度是7 m/s

D．从开始计时起，经过14 m处的速度是 m/s

11．下列图像能正确反映物体在直线上运动，经2s又回到初始位置的是

12．长木板上表面的一端放有一个木块，木块与木板接触面上装有摩擦力传感器，如图甲所示，木板由水平位置缓慢向上转动（即木板与地面的夹角α变大），另一端不动，摩擦力传感器记录了木块受到的摩擦力Ff随角度α的变化图像如图乙所示。下列判断正确的是

A．木块与木板间的动摩擦因数μ=

B．木块与木板间的动摩擦因数μ=  

C．木板与地面的夹角为θ2 时，木块做自由落体运动

D．木板由θ1转到θ2的过程中，木块的速度变化越来越快

第Ⅱ卷（非选择题   共 60分）

二、本题包括2小题，共15分。根据题目要求将答案填写在答题卡上指定的位置。

13．（6分）某同学做“验证力的平行四边形定则”实验，实验步骤如下：

①用图钉把白纸固定在水平放置的木板上，将橡皮条的一端固定在板上一点，两个细绳套系在橡皮条的另一端；

②用两个弹簧测力计分别拉住两个细绳套，互成角度地施加拉力，使橡皮条伸长，结点到达纸面上某一位置；

③用铅笔描下结点位置，记为O，记录两个力的方向和两弹簧测力计的示数F1和F2；

④只用一个弹簧测力计，通过细绳套把橡皮条拉到步骤②中的长度，记录力的方向和测力计的示数F3；

⑤画出拉力F1、F2、F3的图示如图，然后按平行四边形定则画出合力F；

⑥通过比较F与F3的大小和方向，即可得出实验结论。

回答下列问题：

（1）纠正步骤④中的错误                             ；

（2）下列关于实验操作的建议，正确的是         (填写选项前的字母)

A．记录力的方向时，用铅笔沿着细绳套的方向画直线即可

B．若F与F3的大小和方向不相同，则需要重新实验，直到相同为止

C．控制两个测力计的示数F1和F2，均不能大于一个测力计的示数F3

D．使用测力计时，施力方向应沿测力计轴线，读数时视线应正对测力计刻度

（3）纠正了上述步骤中的问题后，重新完成实验。根据标注的信息，请在答题卡上规定区域做出F1、F2的合力F。

14．（9分）某物理兴趣小组的同学想利用实验室的速度传感器测量物理书与桌面以及书与木块之间的动摩擦因数。如图所示，将木块置于书右端，某时刻通过弹射装置使书获得水平向右的初速度v1。固定在木块和书上的速度传感器与物体同步运动，速度随时间变化规律显示在与之相连的电脑屏幕上。（速度传感器质量忽略不计，t0、v1和v2均能从速度传感器上读出，重力加速度为g）

完成下列填空：

（1）要测出动摩擦因数，还需要测量哪些物理量？（用字母表示，并说明含义）      ；

（2）根据所测得的物理量和题中已知量写出：书与桌面间的动摩擦因数 =　 　，书与木块之间的动摩擦因数=　 　   ；

（3）在本实验的测量可能存在哪些误差，写出一条即可。                 。

三、本题包括4小题，共45分。要求写出必要的文字说明、主要公式和重要的演算步骤，只写出最后答案的，不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

15．（8分）如图所示，用三根轻绳将质量均为m的A、B两小球以及水平天花板上的固定点O两两连接，然后用一水平方向的力F作用于A球上，此时三根轻绳均处于伸直状态，且OB绳恰好处于竖直方向，两球均处于静止状态，三根轻绳长度之比为OA∶AB∶OB＝3∶4∶5。试计算OA绳拉力及F的大小。

16．（12分）2011年7月2日中午，2岁女孩妞妞从杭州滨江长河路白金海岸小区10楼不慎坠下。刚好在楼下的吴菊萍看到后，毅然张开双臂，接住了这个她并不认识的陌生女孩。近年来高空坠人不断发生，值得关注。据报道，一儿童玩耍时不慎从45 m高的阳台上无初速度掉下，在他刚掉下时恰被楼下一社区管理人员发现，该人员迅速由静止冲向儿童下落处的正下方楼底，准备接住儿童。已知管理人员到儿童下落处的正下方楼底的距离为18 m，为确保能稳妥安全接住儿童，必须保证接住儿童时没有水平方向的冲击(也就是无水平速度)。不计空气阻力，将儿童和管理人员都看做质点，设管理人员奔跑过程中只做匀速或匀变速运动，g取10 m/s2。

(1)管理人员至少用多大的平均速度跑到楼底？

(2)若管理人员在奔跑过程中做匀加速或匀减速运动的加速度大小相等，且最大速度不超过9 m/s，求管理人员奔跑时加速度的大小需满足什么条件？

17．（11分）用原长为l0的橡皮筋将一小球悬挂在小车的架子上，开始时系统处于平衡状态（如图甲所示）。现使小车从静止开始向左加速，加速度大小为a（稳定时如图乙）。当小球与小车保持相对静止时（橡皮筋仍在弹性限度内），小球的高度变化了多少？（重力加速度为g）

18．（14分）总质量为M的两物块A、B静止叠放在水平面上，用轻绳通过轻质滑轮将A、B连接，A与B及水平面间的动摩擦因数均为，对滑轮轴施加一个水平力，如图所示，求：

（1）若A、B恰好能以相同加速度向右运动，假设滑动摩擦力等于最大静摩擦力。求A、B两物块的质量之比；

（2）若 = 4 kg、=2kg，=0.4，要使A能在水平面上运动，水平力应满足什么条件？若=28N，A、B的加速度各多大？取。

物理参考答案

一、本题包括12小题，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1～8小题只有一项符合题目要求（每小题3分，共24分）。第9～12小题有多项符合题目要求（每小题4分，共16分），全部选对的得4分，选对但不全的得2分，选错或不答的得0分。

1.B  2.C  3.B  4.C  5.C  6.A  7.C  8.C  9.AD  10.ACD  11.AC  12.AD

二、本题包括2小题，共15分。

13．（1）结点拉到步骤③中的O点（2分）

（2）D （2分）

（3）如图（2分）

14．（1）木块的质量m和书的质量M（2分）

（2）（3分）     （2分）

（3）书可能不沿直线运动，各处动摩擦因数可能不同，质量测量有误差，传感器有质量等（回答合理即得分）（2分）

三、本题包括4小题，共45分。

15．解析：由于B球静止，OB绳处于竖直状态，故TAB＝0（2分）

由轻绳长度关系可知∠OAB＝90°（2分）

对A球受力分析如图所示

可得TOA＝＝mg（2分）

F＝mgtan53°＝mg（2分）

16．解析：(1)儿童下落过程，由运动学公式得：h＝①（1分）

管理人员奔跑的时间t≤t0②（1分）

对管理人员奔跑过程，由运动学公式得s＝③（1分）

由①②③联立并代入数据得≥6 m/s（1分）

(2)假设管理人员先匀加速接着匀减速奔跑到楼底，奔跑过程中的最大速度为v0，由运动学公式得＝（1分）

得v0＝＝12 m/s＞vmax＝9 m/s（1分）

所以管理人员的运动应是先匀加速，再匀速，最后匀减速奔跑到楼底。设匀加速、匀速、匀减速过程的时间分别为t1、t2、t3，位移分别为s1、s2、s3，由运动学公式得：

s1＝（1分）      s3＝（1分）    

s2＝vmaxt2 （1分）         vmax＝at1＝at3（1分）

t1＋t2＋t3≤t0，s1＋s2＋s3＝s（1分）

由以上各式联立并代入数据得a≥9 m/s2（1分）

17．解：设平衡时橡皮筋的伸长量为x0

由平衡条件得 kx0 =mg    ①（2分）

向左加速时，若橡皮筋的伸长量为x，此时橡皮筋与竖直方向的夹角为

受力分析，小球竖直方向kxcos=mg      ②（2分）

水平方向kxsin=ma         ③（2分）

联立得      ④（1分）

     ⑤（1分）

由① ②可得 xcos= x0    ⑥（1分）

设小球的高度变化，则⑦（1分）

代入⑤⑥，可得⑧（1分）

18．解析：（1）设物块B的质量为，A、B的加速度为，对整体由牛顿第二定律得

    ①（2分）

对物块A，有   ②（2分）

联立解得     ③（1分）

所以    ④（1分）

（2）依题意可知，即，A、B有不同的加速度，设加速度分别为、，并假定此时B受到的滑动摩擦力向左，A、B受力如图，由隔离法及牛顿第二定律可得                            ⑤（2分）

解得    ⑥（1分）

其中，因此 N  ⑦（1分）

此时B的加速度 ，假定成立    ⑧（1分）

即水平力必须大于32N，物块A才能在水平面上运动

若=28N，则A静止不动，加速度

对B有   ⑨（2分）

代入数据解得    ⑩（1分）