2022届安徽省定远县育才学校高三上学期9月质量检测物理试题（word版含答案）

育才学校2021-2022学年度上学期9月质量检测

物理试题

一、选择题（1-8单选题，9-12多选题，共48分）

1．如图所示，粗糙的水平地面上有一质量为M倾角为 的斜面体P，在P上有一质量为m的滑块Q，且P静止Q匀加速直线向下运动，则（　　）

A．P对Q的支持力大小为

B．P对Q的摩擦力大小为

C．地面对P的支持力大小为

D．地面对P的摩擦力方向水平向右

2．一辆小汽车在长为20m的平直桥面上提速，如图为小汽车在该段桥面上车速的平方（v2）与位移（x）的关系图，如小汽车视为质点，则小汽车通过该段桥面的加速度大小和时间分别为（　　）

A．10m/s2，1s B．10m/s2，4s C．5m/s2，2s D．5m/s2，

3．一物块以一定的初速度从光滑斜面底端a点上滑，最高可滑至b点，后又滑回a点，c是的中点，如图所示。已知物块从a上滑至b所用的时间为t，下列说法正确的是（　　）

A．物块从a运动到c所用的时间与从c运动到b所用的时间之比为

B．物块上滑过程的加速度与下滑过程的加速度等大反向

C．物块下滑时从b运动至c所用时间为

D．物块上滑通过c点的速度等于整个上滑过程中的平均速度

4．如图甲所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率运行，初速度大小为的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带。若从小物块滑上传送带开始计时，小物块在传送带上运动的图像（以地面为参考系）如图乙所示。已知，则下列说法错误的是（　　）

A．时刻，小物块离A处的距离达到最大

B．时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大

C．0~时间内，小物块受到的摩擦力方向始终向右

D．0~时间内，小物块始终受到大小不变的摩擦力作用

5．高速公路的ETC通道长度是指从识别区起点到自动栏杆的水平距离。如图所示，某汽车以18km/h的速度匀速进入识别区，ETC天线用了0.3s的时间识别车载电子标签，识别完成后发出“滴”的一声，司机发现自动栏杆没有抬起，于是采取制动刹车，汽车刚好没有撞杆。已知该ETC通道的长度为9m，车载电子标签到汽车前车牌的水平距离约为1m，刹车加速度大小为5m/s2，由此可知司机的反应时间约为（　　）

A．0.6s B．0.8s C．1.0s D．1.2s

6．如图所示，将一盒未开封的香皂置于桌面上的一张纸板上，用水平向右的拉力将纸板迅速抽出，香皂盒的移动很小，几乎观察不到，这就是大家熟悉的惯性演示实验（示意图如图所示），若香皂盒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。若本实验中，m1=100g，m2=5g，μ=0.2，香皂盒与纸板左端的距离d=0.1m，若香皂盒移动的距离超过l=0.002m，人眼就能感知，忽略香皂盒的体积因素影响，g取10m/s2，为确保香皂盒移动不被人感知，纸板所需的拉力至少是（　　）

A．1.42N B．2.24N C．22.4N D．1420N

7．如图甲所示，小物块A静止在足够长的木板B左端，若A与B间动摩擦因数为，木板B与地面间的动摩擦因数为，假设各接触面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。某时刻起A受到的水平向右的外力作用，测得A与B间摩擦力f随外力F的变化关系如图乙所示，重力加速度取，则下列判断正确的是（　　）

A．A，B两物体的质量分别为和

B．当时，A，B发生相对滑动

C．当时，A的加速度为4m/s2

D．B物体运动过程中的最大加速度为

8．如图所示，小车沿水平面做直线运动，小车内粗糙底面上有一物块被一拉伸弹簧拉着，小车向右做加速运动。若 小车向右的加速度增大，物块始终相对小车静止，则物块所受摩擦力 F1 和车右壁受弹簧的拉力 F2 的大小变化可能是（ ）

A．F1 先变小后变大，F2 不变

B．F1 不变，F2 一直变大

C．F1 先变大后变小，F2 不变

D．F1 变大，F2 先变小后不变

9．如图所示，倾角为α的光滑斜劈放在粗糙水平面上，物体a放斜面上，轻质细线一端固定在物体a上，另一端绕过光滑的滑轮挂在c点滑轮2下悬挂物体b，细线与竖直墙壁之间的夹角为θ，系统处于静止状态，点c可以沿墙壁向上或向右移动少许，则说法正确的是（　　）

A．点c向上移动，物体a的位置升高，θ不变

B．点c向上移动，物体a的位置不变，θ不变

C．点c向右移动，物体a的位置升高，θ变大

D．点c向右移动，物体a的位置升高，θ不变

10．a、b两车在平直公路上沿同一方向行驶，运动的图象如图所示，在时刻，b车在a车前方处，在时间内，a车的位移为s，则（　　）

A．若a、b在时刻相遇，则

B．若a、b在时刻相遇，则下次相遇时刻为

C．若a、b在时刻相遇，则

D．若a、b在时刻相遇，则下次相遇时刻为

11．如图甲乙两车在平直公路上行驶，将汽车视为质点，乙车在甲车前方水平距离为处，甲车的初速度为，乙车的初速度为，时刻乙车做加速度为的匀减速运动，看见乙车减速同时甲车也开始做加速度为的匀减速运动，后停止减速，下列说法中正确的是　　

A．时甲车第一次和乙车并排行驶

B．时甲车速度和乙车速度大小相等

C．乙车停止运动前，两车共有两次并排行驶过程

D．第一次并排行驶后，两车间水平最大距离为

12．如图，置于水平地面上相同材料的质量分别为m和M的两物体间用细绳相连，在M上施加一水平恒力F，使两物体做匀加速运动，对两物体间绳上的张力，正确的说法是（     ）

A．地面光滑时，绳子拉力的大小为

B．地面不光滑时，绳子拉力的大小为

C．地面不光滑时，绳子拉力大于

D．地面光滑时，绳子拉力小于

二、实验题（2题，15分）

13．某兴趣小组设计了一个可同时测量物体质量和当地重力加速度的实验，其装置如图（a）所示，已知滑块的质量为M，当地重力加速度记为。请完成下列填空：

A．闭合气泵开关，多次调节导轨，使滑块经过两光电门的时间几乎相等，则导轨水平；

B．将待测物体固定在滑块的凹槽内，并将细线的一端拴接在滑块上，另一端跨过定滑轮挂一个质量为的钩码；

C．调整定滑轮使细线与气垫导轨的轨道平行；

D．打开光电门、释放滑块，记录滑块通过光电门的时间、，读出两光电门之间的距离L，用游标卡尺测出遮光条的宽度为d，示数如图（b）所示，则_________，并由此计算出滑块的加速度_______（用、、L、d表示）；

E.依次添加钩码，重复上述过程多次，记录相关实验数据并计算出滑块相应的加速度；

F.以钩码质量的倒数（）为横轴，加速度的倒数（）为纵轴，建立直角坐标系，利用以上数据画出如图（c）所示的图线，若该直线斜率为k，纵截距为b，则待测物体质量_________，当地重力加速度__________（用k、b、M表示）。

14．某实验小组欲以如图所示实验装置“探究加速度与物体受力和质量的关系”。图中A为小车，B为装有砝码的小盘，C为一端带有定滑轮的长木板，小车通过纸带与电磁打点计时器（未画出）相连，小车的质量为m1，小盘（及砝码）的质量为m2，重力加速度g取10 m/s2

(1)下列说法正确的是___________。

A．实验时先放开小车，再启动计时器

B．每次改变小车质量时，应重新补偿阻力

C．本实验中应满足m2远小于m1的条件

D．在用图像探究小车加速度与质量的关系时，应作a-m1图像

(2)实验中，得到一条打点的纸带，如图所示，已知相邻计数点间的时间间隔为T，且间距x1、x2、x3、x4、x5、x6已量出，则打点计时器打下F点时小车的瞬时速度的计算式为vF=___________，小车加速度的计算式a=___________。

(3)某同学补偿阻力后，在保持小车质量不变的情况下，通过多次改变砝码重力，作出小车加速度a与砝码重力F的关系图像如图所示。若牛顿第二定律成立，则小车的质量为___________ kg，小盘的质量为___________ kg。

(4)实际上，在砝码的重力越来越大时，小车的加速度不能无限制地增大，将趋近于某一极限值，此极限值为___________ m/s2

三、解答题（4小题，共37分）

15．北京冬奥会即将到来，高级雪道上驰骋着适应雪道、提升技术的运动员。将雪场中的高级雪道简化为如图ABC的模型：AB为倾角的山坡雪道，BC为水平雪道，AB与BC平滑相连。为适应赛道，一位质量（含装备）的运动员，时从A点处由静止在滑雪杆的助力下开始滑行，4.0s时到达山坡雪道上的P点，P点与坡底B点的距离为20m，然后停止助力，自由滑到B点后进入水平雪道，在B、C间滑行270m后停下。已知雪板与两部分雪道间的动摩擦因数均为0.1，运动员在AB、BC间沿直线运动且通过B点前后的速率不变，忽略空气阻力，取，，。

(1)求运动员到达P点时速度的大小。

(2)若运动员助力滑下阶段做匀加速直线运动，且助力方向平行雪坡向下，求滑雪者助力的大小。

16．如图所示，两个质量均为m=1kg的物体A、B并排放置在倾角为θ= 30°的固定斜面上，且物体A与斜面间的动摩擦因数为。现用沿斜面向上、大小为20N的恒力F作用在物体A上，使二者一起沿着斜面运动，8s 后撤去力F，已知物体B与A之间的相互作用力与恒力F之比为7： 16，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2，求

（1）物体B与斜面间的动摩擦因数；

（2）撤去力F瞬间，物体A的加速度大小；

（3）撤去力F后，上滑过程中A、B间的最大距离。

17．如图所示，已知mA=mC=1kg，C由磁性材料制成，铁质斜面倾角=60°，C与斜面间的动摩擦因数=，轻绳O′C与斜面平行，O′P与水平方向成30°角。细线、小滑轮P的质量，细线与滑轮间的摩擦均可忽略，整个装置处于静止状态，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求∶

（1）物体B的质量mB；

（2）细绳OP的拉力大小和方向；

（3）C与斜面的吸引力至少多大？

18．如图所示，水平地面上有一个薄木板，在木板最右端叠放一个可视为质点的小滑块。小滑块质量m=1kg，与木板间动摩擦因数μ1=0.3，木板长l=0.5m，质量M= 2kg，木板和小滑块与水平地面间的动摩擦因数均为μ2=0.1。现对木板施加方向水平向右的拉力，拉力大小F= 14N。重力加速度大小g取10m/s2。求∶

（1）小滑块经多长时间从木板上掉下；

（2）小滑块停止运动时，小滑块与木板的距离。

参考答案

1．D

AB．Q受重力支持力摩擦力，所以P对Q的支持力大小为

Q匀加速直线向下运动，所以P对Q的摩擦力小于，故AB错误；

C．对于P、Q整体来说，有向下的加速度，所以整体处于失重状态，则地面对P的支持力小于，故C错误；

D．如果Q匀速下滑，斜面P对Q的作用力竖直向上，而题中Q加速下滑，P对Q的支持力大小为，P对Q的摩擦力小于，所以斜面对Q的作用力在竖直向上的方向和支持力之间，即斜向右上方，所以Q对斜面P的作用力斜向左下方，斜面P相对地面由向左的运动趋势，则地面对P的摩擦力方向水平向右，故D正确。故选D。

2．C

根据

解得

根据图像得

解得

小车的运动时间为

解得故选C。

3．C

A．根据逆向思维，从b到a是初速度为零的匀加速直线运动，连续相等的位移内时间之比为，所以物块从a运动到c所用的时间与从c运动到b所用的时间之比为

故A错误；

B．斜面光滑，小球运动过程只受重力和支持力，小球的加速度方向始终相同，均为

a=gsinθ

方向向下，故B错误；

C．由b到a过程是初速度为零的匀加速直线运动，则可知

又因

解得

故C正确。

D．物块上滑过程做匀减速直线运动，整个过程的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，在前一半时间内的平均速度大于后一半时间内的平均速度，因此前一半时间内的位移大于后一半时间内的位移，因此中间时刻物块位于ab中点c上面的某点d，由于物块做减速运动，c点的速度大于d点的速度，因此c点的速度大于整个上滑过程的平均速度，故D错误。故选C。

4．D

A．在0~时间内小物块向左减速，在~时间内小物块向右加速，则时刻，离A处的距离达到最大，故A正确，不符合题意；

B．时刻前小物块相对传送带向左运动，之后相对静止，则知时刻小物块相对传送带滑动的距离达到最大，故B正确，不符合题意；

C．0~时间内，小物块相对传送带向左运动，受到的摩擦力方向始终向右，且大小不变，故C正确，不符合题意；

D．由题图乙知，在~时间内小物块做匀速直线运动，此时受力平衡，小物块不受摩擦力作用，故D错误，符合题意。故选D。

5．B

汽车的速度

设司机的反应时间为t0，汽车前内做匀速直线运动，其位移为

随后汽车做匀减速直线运动，根据速度-位移公式，可得匀减速位移为

所以该ETC通道的长度为

联立解得

故选B。

6．A

香皂盒的加速度

纸板的加速度

对香皂盒

对纸板

纸板抽出后香皂盒运动的距离

a3=a1

由题意知

a1t1=a3t2l=x1+x2

解得F=1.42N

故选A。

7．C

A．设A、B两物体的质量分别为m1、m2，根据A与B间摩擦力f随外力F的变化关系可得A与B间滑动摩擦力为6N，B与地面的摩擦力为3N，则有

联立解得

m1=1kg   m2=0.5kg

故A错误；

B． A、B发生相对滑动时，对A有

对B有

联立可得

即

故B错误；

C．由B分析可知，当t＝3s时，A、B相对静止，一起做匀加速运动，则有

代入数据可得

a1=4m/s2

故C正确；

D．B物体运动过程中的最大加速度为

代入数据可得

a2=6m/s2

故D错误；故选C。

8．A

小车向右的加速度增大时，物块始终相对小车静止，弹簧的长度不变，压缩量不变，根据胡克定律可知，车右壁受弹簧的弹力F2的大小不变。当物块初态所受摩擦力F1向左时，对物块，由牛顿第二定律得：F2-F1=ma，a增大，F1变小。随着加速度的增大，当物块相对小车有向左趋势时，所受的静摩擦力向右，则有 F2+F1=ma，a增大，F1变大，所以F1先变小后变大。当物块初态不受摩擦力，或所受摩擦力F1向右时，根据以上分析可知，摩擦力F1变大。

A. F1 先变小后变大，F2 不变，与分析结果相符，故A正确。

B. F1 不变，F2 一直变大，与分析结果不符，故B错误。

C. F1 先变大后变小，F2 不变，与分析结果不符，故C错误。

D. F1 变大，F2 先变小后不变，与分析结果不符，故D错误。

9．BD

AB．点c向上移动，因为斜面和悬点的水平距离不变，所以细线与竖直方向的夹角不变，如图

因为细线拉力不变，所以物体a的位置不变，A错误，B正确；

CD．点c向右移动，则滑轮1到悬点间的水平距离变大，即滑轮1到悬点间的细线的水平投影变大，假设物体a的位置不变，则细线与竖直方向的夹角变大，设细线拉力为T，对物体b有

所以细线拉力将变大，物体a的位置升高，θ不变，C错误，D正确。故选BD。

10．BC

在图象中，图线与横轴所围成的面积代表位移，由已知条件，在时间内，a车的位移为s，则有

A．若a、b在时刻相遇，如图

由位移关系可得

故A错误；

B．若a、b在时刻相遇，如图

由对称性可知，则下次相遇时刻为，故B正确；

C．若a、b在时刻相遇，在时间内，b车的位移为

则有

故C正确；

D．若a、b在时刻相遇，在时刻以后，因b车的速度大于a车的速度，所以它们之间不会再相遇，故D错误。故选BC。

11．BD

A．内甲的位移

乙的位移

此时

两车没有并排行驶，错误；

B．甲减速的时间是，末甲的速度

末乙的速度

可知二者末的速度相等，B正确；

C．甲第一次追上乙时设时间为，则

代入数据可得

，或

可知末二者第二次并排，此时乙的速度大于甲的速度，所以乙再次在前行驶；末二者的速度第二次相等，然后乙继续减速而甲做匀速直线运动，所以它们还会有第三次并排行驶的时刻，C错误；

D．当二者的速度第一次相等时

代入数据可得

此时二者之间的距离

△

由B的分析可知，末二者的速度再次相等，内甲的位移

乙的位移

此时甲乙之间的距离

△

可知在第一次并排行驶后，两车之间间水平最大距离为，D正确。故选BD。

12．AB

AD．光滑时，对整体分析，根据牛第二定律得加速度

对m受力分析由牛顿第二定律得

T=ma

联立解得

故A正确，D错误；

BC．地面不光滑时，对整体，根据牛顿第二定律得加速度

对m受力分析由牛顿第二定律得

解得，B正确，C错误。故选AB。

13．0.520               

[1]由图可知，游标尺的0刻度前为，第4刻度与上边对齐，读数为：，所以总读数为：

[2]根据

可得

所以

[3][4]滑块的质量为M，待测物体的质量为，滑块受到拉力为F，由牛顿第二定律有

对钩码

联立得

所以图象的斜率为，故

纵轴截距为

所以

14．C            2.0    0.06    10   

解：(1)[1]A．实验时应先启动计时器，再放开小车，A项错误；

B．每次改变小车质量时，不用重新补偿阻力，B项错误；

C．实验要求应满足m2远小于m1，C正确；

D．应作a-图像，D错误。

故选C。

(2)[2]中间时刻的瞬时速度等于整段位移的平均速度，故

vF=EG=

 [3]由逐差法

a=

(3)[4]由题图a-F图线可知

a=＋0.3

即图线的斜率

k=

可求解得

m1≈2.0 kg

[5]当F=0时，a0=0.3 m/s2，此时

a0==

所以

m0=0.06 kg。

(4)[6]当砝码重力越来越大时

a=

即m无限大时，a趋向于g。

15．(1)；(2)

(1)在PB段加速度的大小为a1，根据牛顿第二定律

解得

设滑雪者到达P点时速度的大小为vp，到达B点时速度的大小为vB

滑雪者在水平雪道加速度的大小为a2，根据牛顿第二定律

解得

(2)滑雪者助力滑下的加速度大小为a3，根据牛顿第二定律

解得

16．（1）；（2）；（3）

(1)如图所示，对AB整体受力分析，如图甲；对B受力分析，如图乙

，

由

得

解得

(2)经过8s物体A、B同时达到最大速度

撤去力F瞬间，设物体A、B间弹力突变为零，则物体A瞬时加速度大小为

物体A、B间弹力突变为零，B的瞬时加速度大小分别为

由于，则假设成立，随后两物体都做匀减速运动。

(3)由（2）分析可得，物体A经过时间

先减速为零，此时位移

因为

此后物体A保持静止，物体B运动

到最高点时，A、B间有最大距离

17．（1）；（2），方向与水平方向夹角为斜向上；（3）

（1）对点O′进行受力分析

其中

因为整个装置处于静止状态，所以

解得

（2）细绳OP的拉力大小与的拉力和的拉力的合力相等，根据题意的拉力和的拉力方向的夹角为，则

代入数据解得

方向与水平方向夹角为斜向上。

（3）对C进行受力分析

则

代入数据解得

18．(1)1s；(2)34.5m

(1)对小滑块，根据牛顿第二定律可得

则

由位移公式得

对木板，根据牛顿第二定律可得

则

木板的位移

且

联立可得

(2)小滑块离开木板时，小滑块的速度为

木板的速度为

小滑块停止运动时，运动时间为

移动的距离为

小滑块离开木板后，木板的加速度

木板移动的距离为

小滑块与木板的距离