山西省晋中平遥二中2020届高三9月质检物理试题

高三年级九月质检物理试题

一、单项选择题（本题包含8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）

1.如图所示，某人静躺在椅子上，椅子的靠背与水平面之间有固定倾斜角θ。若此人所受重力为G，则椅子各部分对他的作用力的合力大小为

A. G B. Gsinθ C. Gcosθ D. Gtanθ

【答案】A

【解析】

试题分析：人受多个力处于平衡状态，人受力可以看成两部分，一部分是重力，另一部分是椅子各部分对他的作用力的合力，根据平衡条件得椅子各部分对他的作用力的合力与重力等值，反向，即大小是G，故选项A正确。

考点：力的合成

【名师点睛】人受多个力处于平衡状态，合力为零．人受力可以看成两部分，一部分是重力，另一部分是椅子各部分对他的作用力的合力．根据平衡条件求解。

2.关于速度、速度改变量、加速度，下列说法正确的是(　　)

A. 物体运动的速度改变量很大，它的加速度一定很大

B. 某时刻物体的速度为零，其加速度一定为零

C. 速度很大的物体，其加速度可以很小，可以为零

D. 加速度很大时，运动物体的速度一定很大

【答案】C

【解析】

【详解】A. 根据可知，物体运动的速度改变量很大，它的加速度不一定很大，选项A错误；

B. 某时刻物体的速度为零，其加速度不一定为零，例如自由落体运动刚开始时，选项B错误；

C. 速度很大的物体，其加速度可以很小，可以为零，例如高速飞行的子弹，选项C正确；

D. 加速度很大时，运动物体的速度不一定很大，例如火箭刚启动时，选项D错误。

3.汽车以的速度做匀速直线运动，发现前方有障碍物立即刹车，刹车的加速度大小为，则汽车刹车后第2s内的位移和刹车后5s内的位移为(   )

A. 30 m，40 m B. 30 m， m

C. m，40 m D. m， m

【答案】C

【解析】

汽车减速到0需要的时间为：，知2s末汽车未停止，则第2s内的位移，汽车运动4s就停止运动，则刹车后5s内的位移与4s内的位移相等，即：，故选C。

【点睛】根据匀变速直线运动的速度时间公式求出汽车刹车到停止所需的时间，判断汽车是否停止，从而根据位移公式求出汽车的位移。

4.一质点做匀加速直线运动时速度变化时发生位移，紧接着速度变化同样的时发生位移，则该质点的加速度为（   ）

A.  B.

C.  D.

【答案】B

【解析】

【详解】发生△v所用的时间为：

根据△x＝at2得：

解得：

A. ,与结论不相符，选项A错误；

B. ，与结论相符，选项B正确 ；

C. ，与结论不相符，选项C错误；

D. ，与结论不相符，选项D错误；

5.如图所示,位于水平桌面上的物块A质量为2m,由跨过定滑轮的轻绳与质量为m的物块B相连,从滑轮到A和到B的两段绳都是水平的,已知B与A之间的动摩擦因数是μ,A与桌面之间的动摩擦因数是2μ,滑轮的质量、滑轮轴上的摩擦都不计.若用一水平向右的力F拉A使它做匀速运动,则F的大小为 (    )

A. 6μmg B. 4μmg C. 5μmg D. 8μmg

【答案】D

【解析】

【详解】对B物块，设跨过定滑轮的轻绳拉力为T，木块B与A间的滑动摩擦力

f=μmg ①

根据共点力平衡条件

T=f ②

对木块A受力分析，A受拉力F，B对A向左的摩擦力f，地面对P物体向左的摩擦力f′，根据共点力平衡条件，有

F=f+f′+T ③

地面对P物体向左的摩擦力

f′=2μ（3m）g ④

由①～④式可以解得

F=8μmg

A. 6μmg，与结论不相符，选项A错误；

B. 4μmg，与结论不相符，选项B错误；

C. 5μmg，与结论不相符，选项C错误；

D. 8μmg，与结论相符，选项D正确；

6.如下图所示，质量为m的物块，在力F作用下静止于倾角为α的斜面上，力F大小相等且F<mgsin α，则物块所受摩擦力最大的是(　　)

A.

B.

C.

D.

【答案】D

【解析】

沿斜面分析四种情况下的受力，分别可得四种条件下的静摩擦力为：mgsinα－F、mgsinα－Fcosα、mgsinα、(mg＋F)sinα，可见第四种情况摩擦力最大，所以选D.

7.如图所示,轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆M、N上的a、b两点, 悬挂衣服的衣架挂钩是光滑的,挂于绳上处于静止状态。如果只人为改变一个条件, 当衣架静止时,下列说法正确的是(　 　)。

A. 绳的右端上移到b',绳子拉力变小

B. 将杆N向右移一些,绳子拉力变大

C. 绳的两端高度差越小,绳子拉力越小

D. 若换挂质量更大的衣服,则衣架悬挂点右移

【答案】B

【解析】

【详解】如图所示，两个绳子是对称的，与竖直方向夹角是相等的。

假设绳子的长度为X，则Xcosθ=L，绳子一端在上下移动的时候，绳子的长度不变，两杆之间的距离不变，则θ角度不变；
AC.两个绳子的合力向上，大小等于衣服的重力，由于夹角不变，所以绳子的拉力不变；故A C错误；

B.当杆向右移动后，根据Xcosθ=L，即L变大，绳长不变，所以θ角度减小，由2Tsinθ=G可知，绳子的拉力变大，故B正确；

D.绳长和两杆距离不变的情况下，θ不变，所以挂的衣服质量变化，不会影响悬挂点的移动，故D错误。

8.某压榨机的结构示意图如图所示，其中B为固定铰链，若在A铰链处作用一垂直于墙壁的力F，则由于力F的作用，使滑块C压紧物体D，设C与D光滑接触，杆的重力及滑块C的重力不计，图中a＝0.5 m，b＝0.05 m，则物体D所受压力的大小与力F的比值为(　　)

A. 4

B. 5

C. 10

D. 1

【答案】B

【解析】

设力F与水平方向的夹角为θ，将力F按作用效果沿AB和AC两个方向进行分解，

作出力的分解图如图甲所示

则有：2F1cosθ=F

解得：

再将F2按作用效果分解为FN和FN′，作出力的分解图如图乙所示

则有：FN=F2sinθ

解得：

根据几何知识得可知

得到：，故B正确。

点晴：本题运用分解的方法研究力平衡问题，难点是要进行两次分解．分解时，首先要根据力的作用效果确定两个分力的方向，作力的分解图要认真规范。

二、多项选择题（本题包含4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中，至少有两个选项正确。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分）

9.如图所示，两个相似的斜面体A、B在竖直向上的力F的作用下静止靠在竖直粗糙墙壁上.关于斜面体A和B的受力情况，下列说法正确的是(　　)

A. A一定受到四个力

B. B可能受到四个力

C. B与墙壁之间一定有弹力和摩擦力

D. A与B之间一定有摩擦力

【答案】AD

【解析】

试题分析：解：先对AB整体受力分析，由平衡条件知，在水平方向，不受外力，故墙面无弹力，也没有摩擦力，竖直方向：，如图所示：

隔离B物体，必受重力、A对B的支持力和摩擦力作用，受三个力；隔离A物体，受受重力、B对A的压力和摩擦力、外力F四个力作用；故选项AD正确，选项BC错误。

考点：共点力作用下物体平衡

【名师点睛】关键利用整体法并结合共点力平衡条件得到B物体与墙间不存在弹力，然后再分别隔离A.B受力分析，应用平衡条件分析受力个数。

10.一个质点，在x轴上做直线运动.在t＝0时刻质点处于静止状态，它的坐标x和时间平方t2的关系图象如图所示，则该质点(   　)

A. 质点运动方向与x轴正方向相反

B. 质点做匀减速直线运动

C. 质点运动加速度为3m/s2

D. 质点运动加速度大小为6m/s2

【答案】AD

【解析】

【详解】A.由图结合数学知识可得

x=6-3t2

根据数学知识得，速度与时间的关系为

v=-6t

可知质点运动方向与x轴正方向相反，故A正确。

BCD.对照匀变速直线运动的位移时间公式 x=v0t+at2，知质点的加速度为 a=-6m/s2保持不变，初速度为零，质点做匀加速直线运动，加速度大小为6m/s2，故BC错误，D正确。

11.如图所示，在粗糙水平地面上放着一个截面为半圆的柱状物体A，A与竖直墙之间放一光滑半圆球B，整个装置处于静止状态。已知A、B两物体的质量分别为mA和mB，则下列说法正确的是(　　)

A. A物体对地面的压力大小为mAg

B. A物体对地面的压力大小为(mA＋mB)g

C. B物体对A物体的压力大于mBg

D. 地面对A物体没有摩擦力

【答案】BC

【解析】

试题分析：由于B是光滑的，故B与墙壁没有摩擦力，将A、B整体研究发现，它们在竖直方向只有重力与支持力，故支持力的大小等于二者重力的大小，即A对地面的压力也等于二个物体重力的大小，A不对，B正确；

再对B进行受力分析，可知它受到重力、A对B的支持力与墙壁对B的水平向右的作用力，这三个力相平衡，由共点力的平衡知识可知，墙壁对B的支持力与重力的合力等于A对B的支持力，故B对A的压力大于B的重力，C是正确的；A由于受到B的压力方向是斜向下的，故A有向右的运动趋势，它受到向左的摩擦力的作用，D不对。

考点：共点力作用下的平衡。

12.如图所示，质量为m＝1 kg物块停放在光滑的水平面上。现对物块施加一个水平向右的外力F，使它在水平面上做直线运动。已知外力F随时间t(单位为s)的变化关系为F＝(6－2t)N，则

A. 在t＝3 s时，物块的速度为零

B. 物块向右运动的最大速度为9 m/s

C. 在0～6 s内，物块的平均速度等于4.5 m/s

D. 物块向右运动的最大位移大于27 m

【答案】BD

【解析】

【详解】A、水平面光滑，物体所受的合力等于F，在0−3s内，物块的受力一直向右，一直向右做加速运动，可知3s时物块的速度不为零，故A错误；

B、根据牛顿第二定律得：，a−t图线如图所示，a−t图线与时间轴围成的面积表示速度的变化量，可知最大速度变化量为，可知物体向右运动的最大速度为9m/s，故B正确；

CD、物体的速度时间图线如图所示，由图线与时间轴围成的面积表示位移，所以在0~6s内位移，则平均速度，故D正确，C错误；

故选BD。

【点睛】根据牛顿第二定律得出加速度与时间的表达式，结合a-t图线围成的面积表示速度变化量得出最大速度的大小，根据速度时间图线，结合图线围成的面积表示位移，根据平均速度的定义式求出平均速度的大小。

三、填空及实验探究题（13、14小题每空3分，15小题每空2分，共22分。请按题目要求作答，并将答案填写在答题纸上对应位置。）

13.在下列测量长度的仪器中能够精确到0.01 mm的是________

A.毫米刻度尺      B.10分度游标卡尺        C.20分度游标卡尺

D.50分度游标卡尺        E.螺旋测微器

【答案】E

【解析】

【详解】[1].毫米尺度的精确度是1mm，故A错误；

10分度游标卡尺精确度是0.1mm，故B错误；

20分度游标卡尺精确度0.05mm，故C错误；

50分度游标卡尺精确度是0.02mm，故D错误；

螺旋测微器精确度是0.01mm，故E正确。

14.某同学用频闪照相法研究小球自由落体运动，选择一张清晰的频闪照片，剪掉前面小球重叠部分进行研究.已知小球在释放位置时，球心与刻度尺的零刻度线对齐.

(1)根据图中的数据，请你读出小球运动到照片中第5个相点时，下落的高度为_____ m；

(2)若所用照相机的曝光频率为f，照片上1、3相点距离和1、5相点距离分别为s1、s2，则相点2所对应小球的速度v＝________，小球自由下落的加速度a＝________.

【答案】    (1). 0.2119(0.2118～0.2120)    (2).     (3).

【解析】

【详解】(1)[1].由图可知，下落高度h=21.19cm=0.2119m (0.2118m～0.2120m) ．

(2)[2].根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度知，相点2的瞬时速度

．

[3].根据

s2−2s1＝a(2T)2

得，

．

15.某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系．

(1)将弹簧悬挂在铁架台上，将刻度尺固定在弹簧一侧．弹簧轴线和刻度尺都应在________方向(填“水平”或“竖直”)．

(2)弹簧自然悬挂，待弹簧静止时，长度记为L0；弹簧下端挂上砝码盘时，长度记为Lx；在砝码盘中每次增加10 g砝码，弹簧长度依次记为L1至L6，数据如下表．

表中有一个数值记录不规范，代表符号为________．

(3)下图是该同学根据表中数据作图，纵轴是砝码的质量，横轴是弹簧长度与________的差值(填“L0”或“Lx”)．

(4)由图可知弹簧的劲度系数为________N/m；通过图和表可知砝码盘的质量为________g．(结果保留两位有效数字，重力加速度取9.8 m/s2)

【答案】    (1). 竖直    (2). L3    (3). Lx    (4). 4.9    (5). 10

【解析】

【详解】(1)[1].将弹簧悬挂在铁架台上，将刻度尺固定在弹簧一侧．弹簧轴线和刻度尺都应在竖直方向．

(2)[2].用毫米刻度尺测量长度是要估读到分度值的下一位，故L3的数值记录不规范；

(3)[3].在砝码盘中每次增加10g砝码，所以弹簧的形变量应该是弹簧长度与LX的差值．
(4)[4]. 根据胡克定律公式△F=k△x，有

[5].通过图和表可知：L0=25.35cm，Lx=27.35cm
所以砝码盘的质量为：

四、计算题（本题包含3小题，共30分。解答下列各题时，应写出必要的文字说明、表达式和重要步骤。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。请将解答过程书写在答卷纸相应位置。）

16.从20m高的楼房的阳台上以20m/s的初速度竖直向上抛出一小球，不计空气阻力，求小球运动到离抛出点15m处所经历的时间。 (g=10m/s2)

【答案】1s, 3s,(2+)s

【解析】

【详解】取竖直向上方向为正方向，当石块运动到抛出点上方离抛出点15m时，位移为x=15m，由x=v0t-gt2代入得：

15=20t-×10t2

解得：

t1=1s，t2=3s

当石块运动到抛出点下方离抛出点15m时，位移为x=-15m，由x=v0t-gt2代入得：

-15=20t-×10t2

解得：

t1=（2+）s，t2=（2-）s（舍去）

17.重为G的木块与水平地面间的动摩擦因数为μ，一人欲用最小的作用力F使木块沿水平地面匀速运动，问此最小作用力的大小和方向应如何？

【答案】，方向：与水平方向成arctanμ角斜向上

【解析】

解：对物体受力分析,受重力、拉力、支持力和摩擦力,将支持力和摩擦力合成,因为,故不论FN如何改变,Ff与FN的合力F1的方向都不会发生改变,设与竖直方向的夹角为,如下图所示:

平面对物体的作用力F1与竖直方向的夹角一定为,因为,
又因为F1、Fn和G三力平衡,应构成一个封闭三角形,当改变Fn 与水平方向夹角时, Fn和F1的大小都会发生改变,且Fn与F1方向垂直时Fn的值最小;
故拉力的最小值为: ,与水平方向成角斜向上.

18.如图所示，质量为m的长方体物块放在水平放置的钢板C上，物块与钢板间的动摩擦因数为μ，由于光滑固定导槽A、B的控制，该物块只能沿水平导槽运动。现使钢板以速度v1向右匀速运动，同时用水平力拉动物块使其以速度v2(v2的方向与v1的方向垂直，沿y轴正方向)沿槽匀速运动。

（1）求物块所受摩擦力的大小和方向；

（2）欲使物块所受水平拉力最小，求该水平拉力的大小和方向。

【答案】（1）μmg；方向与y轴负向夹角为

 （2）μmg，方向沿y轴正向；

【解析】

【详解】(1)工件有相对于钢板水平向左的速度v1和沿导槽的速度v2，故工件相对于钢板的速度如图所示，滑动摩擦力方向与相对运动方向相反，则摩擦力大小为f=μmg，方向 ，则摩擦力的方向与y轴负向夹角为

(2)拉力F的方向沿y轴正方向时F有最小值，其值为

F=fcosθ=μmgcosθ

因此F的大小为