2021邹城兖矿一中高三9月份月考物理试题含答案

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兖矿一中高二月考              物理试题            2020.9一、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题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分；选对但不全的得2分；有选错或不答的得0分。)1．某物体沿直线运动的v－t图象如下图所示，由图可以看出物体①沿直线做往复运动②沿直线向一个方向运动③加速度大小不变④做匀变速直线运动以上说法正确的是(　　)                                 A．①③        B．②④         C．仅②       D．③④答案　A解析　由速度－时间图象可知，速度有正有负，速度为正表示物体向正方向运动，速度为负表示物体向负方向运动，所以①正确，②错误；速度－时间图象的斜率表示物体的加速度，由题图可知图象斜率的大小不变，所以加速度大小不变，③正确；由题图可知，加速度的方向是变化的，所以此运动不是匀变速运动，所以④错误．故A正确，B、C、D错误．2．汽车遇紧急情况刹车，经1.5 s停止，刹车距离为9 m．若汽车刹车后做匀减速直线运动，则汽车停止前最后1 s的位移是(　　)A．4.5 m  B．4 m  C．3 m  D．2 m答案　B3.如右图所示，Ⅰ、Ⅱ分别是甲、乙两球从同一地点沿同一直线运动的v－t图线，根据图线可以判断(　　)A．甲、乙两球做的是初速度方向相反的匀变速直线运动，加速度大小相同，方向相同B．两球在t＝8 s时相距最远C．两球在t＝2 s时有相同的速度D．两球在t＝8 s时相遇答案　D解析　甲球的加速度a1＝＝ m/s2＝－10 m/s2，乙球的加速度a2＝＝ m/s2＝ m/s2，则甲、乙两球的加速度大小不相等、方向也不相同，故选项A错误．Ⅰ图线与t轴围成的总面积在8 s内为零，即位移为零，说明甲球在8 s时回到出发点；同理，乙球前2 s内静止，后6 s内的位移为零，说明乙球在8 s时也回到出发点；两球从同一地点出发，8 s时两球恰好相遇，故选项B错误，D正确．t＝2 s时，甲球的速度为20 m/s，乙球的速度为－20 m/s，则甲、乙两球在t＝2 s时，速度大小相等、方向相反，故选项C错误．4.如右图所示，物体A、B叠放在水平粗糙桌面上，用水平力F拉物体B，使A随B一起向右做匀加速直线运动，则与物体B发生作用与反作用的力有(　　)A．三对  B．四对  C．五对  D．六对答案　D5．一个质量为2 kg的物体，放在光滑水平面上，在水平面内4个共点力作用下处于平衡状态．现同时撤去大小分别为8 N和12 N的两个力，其余的力保持不变，关于此后该物体运动的说法正确的是(　　)A．一定做匀变速直线运动，加速度大小可能是5 m/s2B．一定做匀变速运动，加速度大小可能等于重力加速度的大小C．可能做匀减速直线运动，加速度大小是1.5 m/s2D．可能做匀速圆周运动，向心加速度大小是6 m/s2答案　B解析　由平衡条件得知，余下力的合力与撤去的两个力的合力大小相等、方向相反，则撤去大小分别为8 N和12 N的两个力后，物体的合力大小范围为4 N≤F合≤20 N，物体的加速度大小范围为：2 m/s2≤a≤10 m/s2；若物体原来做匀速直线运动，撤去的两个力的合力方向与速度方向不在同一直线上时，物体做匀变速曲线运动，加速度大小可能是5 m/s2，故A错误；若物体原来做匀速直线运动，撤去的两个力的合力方向与速度方向相同时，物体做匀减速直线运动，但加速度不可能为1.5 m/s2，故C错误；撤去两个力后，一定做匀变速运动，加速度大小可能等于重力加速度的大小，故B正确；撤去两个力后，物体受到的合力恒定，不可能做匀速圆周运动，故D错误．6.如右图所示，小明站在体重计上，当他静止时体重计的指针指在45 kg刻度处．若他快速蹲下，则在他下蹲的整个过程中，体重计的指针(　　)A．一直指在大于45 kg刻度处B．一直指在小于45 kg刻度处C．先指在大于45 kg刻度处，后指在小于45 kg刻度处D．先指在小于45 kg刻度处，后指在大于45 kg刻度处答案　D解析　小明先加速下降，有方向向下的加速度，此时他对体重计的压力小于重力，处于失重状态，后减速下降，有方向向上的加速度，此时他对体重计的压力大于重力，处于超重状态，因此视重先变小后变大，则读出的质量先小于45 kg，后大于45 kg，只有选项D正确．7.用一轻绳将小球P系于光滑竖直墙壁上的O点，在墙壁和球P之间夹有一矩形物块Q，如右图所示.P、Q均处于静止状态，则下列说法正确的是(　　)A.若绳子变短，Q受到的静摩擦力将增大B.小球P受4个力的作用C.物块Q受到3个力的作用D.若绳子变短，绳子的拉力将变小答案　B解析　Q受到的静摩擦力竖直向上，与其重力平衡，与绳子长度无关，所以若绳子变短，Q受到的静摩擦力不变，故A错误；P受到重力、Q的支持力、Q的静摩擦力、绳子的拉力，共4个力作用，故B正确；Q受到重力、墙壁的弹力、P的压力和静摩擦力，共4个力作用，故C错误；设绳子与竖直方向的夹角为α，P的重力为G，绳子的拉力大小为FT，则由平衡条件得：Ff＝GQ，GP＋Ff′＝FTcos α，Ff＝Ff′则GP＋GQ＝FTcos α，GP与GQ不变，若绳子变短，α变大，cos α变小，则FT变大，故D错误.8.如下图所示，物体B叠放在物体A上，A、B的质量均为m，且上、下表面均与斜面平行，它们以共同速度沿倾角为θ的固定斜面C匀速下滑，重力加速度为g，则(　　)A.A、B间没有静摩擦力B.A受到B的静摩擦力方向沿斜面向上C.A受到斜面的滑动摩擦力大小为mgsin θD.A与斜面间的动摩擦因数μ＝tan θ答案　D解析　对物体B受力分析可知，B一定受重力、支持力，将重力分解可知重力有沿斜面向下的分力，B能匀速下滑，受力一定平衡，故A对B应有沿斜面向上的静摩擦力；根据力的相互作用规律可知，A受到B的静摩擦力应沿斜面向下，故A、B错误；对A、B整体受力分析，并将整体重力分解，可知沿斜面方向上，重力的分力与摩擦力等大反向，故A受的滑动摩擦力沿斜面向上，大小为2mgsin θ，C错误；对A、B整体受力分析，受重力、支持力和滑动摩擦力，由于匀速下滑，故重力沿斜面方向的分力与滑动摩擦力平衡，故2mgsin θ＝μ·2mgcos θ，解得μ＝tan θ，D正确.9． A、B两小车在同一直线上运动，它们运动的位移x随时间t变化的图象如下图所示，已知A车的x－t图线为抛物线的一部分，第7 s末图线处于最高点，B车的图线为直线，则下列说法正确的是(　　)A．A车的初速度为7 m/sB．A车的加速度大小为2 m/s2C．A车减速过程运动的位移大小为49 mD．10 s末两车相遇时，B车的速度较大答案　BC解析　A车做匀变速直线运动，设A车的初速度为v0，加速度大小为a，由题图可知t＝7 s时，速度为零，由运动学公式可得v7＝v0－7a＝0，根据图象和运动学公式可知t＝10 s时的位移为x10＝40 m－0＝40 m，x10＝v0t－at2＝10v0－50a，联立解得a＝2 m/s2，v0＝14 m/s，故选项A错误，B正确；A车减速过程运动的位移大小为x7＝t＝×7 m＝49 m，故选项C正确；位移－时间图象的斜率表示速度，10 s末两车相遇时B车的速度大小为vB＝||＝4 m/s，A车的速度为vA＝v0－at＝－6 m/s，则10 s末两车相遇时，A车的速度较大，故选项D错误．10.如下图所示，斜面体B放置于水平地面上，其两侧放有物体A、C，物体C通过轻绳连接于天花板上，轻绳平行于斜面且处于拉直状态，A、B、C均静止，下列说法正确的是(　　)A.A、B间的接触面一定是粗糙的B.地面对B一定有摩擦力C.B、C间的接触面可能是光滑的D.B一共受到6个力的作用答案　AC解析　以A为研究对象，若A、B间的接触面光滑，则A受到竖直向下的重力和垂直斜面的支持力，重力和支持力不可能平衡，所以A一定受到B对A沿斜面向上的静摩擦力，A正确；以A、B、C整体为研究对象，整体受到重力和地面的支持力，可能受到斜向左上的轻绳的拉力，若轻绳拉力为0，则地面对B没有静摩擦力，B错误；以C为研究对象，C受到重力和B对C的支持力，可能受到斜向左上的轻绳的拉力，若重力、支持力、绳的拉力这三个力平衡，则B、C之间没有静摩擦力，B、C间的接触面可能是光滑的，C正确；以B为研究对象，若轻绳拉力不为0且B、C之间有静摩擦力，则此时B受到A对B的压力和静摩擦力、C对B的压力和静摩擦力、地面对B的支持力和静摩擦力、B的重力共7个力的作用，D错误.11．如下图甲所示，质量为m＝1 kg的物体置于倾角为37°的固定且足够长的斜面上，t＝0时刻对物体施加沿斜面向上的拉力F，使物体开始沿斜面上滑，作用一段时间t后撤去拉力F，物体速度的平方与位移之间的关系图象如图乙所示．已知g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.下列说法正确的是(　　)A．物体与斜面之间的动摩擦因数为μ＝0.25B．撤去拉力的时刻为t＝0.5 sC．拉力F的大小为24.5 ND．物体沿斜面上滑过程中发生的位移为4 m答案　AB解析　由速度位移的关系式v2＝2ax与题图乙对比得：物体的最大速度vm＝8 m/s，撤去F前的加速度大小a1＝16 m/s2，撤去F后的加速度大小a2＝8 m/s2，撤去F前发生的位移x1＝2 m．撤去F前由牛顿第二定律得：F－mgsin 37°－μmgcos 37°＝ma1，撤去F后由牛顿第二定律得：mgsin 37°＋μmgcos 37°＝ma2，联立解得：F＝24 N，μ＝0.25，故A正确，C错误；力F作用时物体做匀加速运动，由速度公式得：vm＝a1t，解得：t＝0.5 s，故B正确；设撤去F后发生的位移为x2，vm2＝2a2x2，解得：x2＝4 m，则物体沿斜面上滑过程中发生的位移x＝x1＋x2＝6 m，故D错误．12．如下图所示，在水平面上有一传送带以速率v1沿顺时针方向运动，传送带速度保持不变，传送带左右两端各有一个与传送带等高的光滑水平面和传送带相连(紧靠但不接触)，现有一物块在右端水平面上以速度v2向左运动，则物块速度随时间变化的图象可能的是(　　)

答案　ABD解析　如果传送带足够长，从而使得物块不能向左滑出传送带，则物块先减速向左滑行，直到速度减为零，然后物块会在摩擦力的作用下向右加速运动．如果v1＜v2，物块向左的速度减至零后会在滑动摩擦力的作用下向右加速，当速度增大到与传送带速度相同时，物块还在传送带上，之后不受摩擦力，物块与传送带一起向右匀速运动，故B正确．如果v1＞v2，物块在传送带上向右运动时会一直加速，当速度大小增大到等于v2时，物块恰好离开传送带；如果v1＝v2，物块在传送带上时同样会先向左减速运动后向右加速运动，当速度大小增大到等于v1时，物块恰好离开传送带，A正确．若v2足够大，物块向左滑上传送带后始终做减速运动，直到离开传送带后继续以较小的速度在平台上向左滑行，D正确． 第Ⅱ卷(非选择题  共52分)二、实验题（本题共2小题，共16分。根据题目的要求在答题纸上相应的位置填写各题的答案。）13．在研究匀变速直线运动实验中，在打点计时器打下的纸带上，选取一段如下图所示，实验员告知同学们交流电的频率为50 Hz，图中每两点中间还有四点没有画出；用刻度尺量得A到B、C、D、E各点的距离依次为：1.23 cm、3.71 cm、7.44 cm和12.42 cm，则打C点时物体的瞬时速度大小为________ m/s；该匀变速直线运动的加速度的大小为________ m/s2.(以上结果均保留三位有效数字)若实际上交流电的频率为51 Hz，则上面计算出的加速度值比实际值________．(填“大”“小”或“相等”)答案　0.311　1.25　小解析　打C点时物体的速度等于物体在BD间的平均速度：vC＝ m/s≈0.311 m/s利用逐差法求加速度：AB间的距离s1＝1.23 cm，BC间的距离s2＝3.71 cm－1.23 cm＝2.48 cm，CD间的距离s3＝7.44 cm－3.71 cm＝3.73 cmDE间的距离s4＝12.42 cm－7.44 cm＝4.98 cm.利用逐差法求加速度可得：a＝＝×0.01 m/s2＝1.25 m/s2求加速度的公式为a＝＝Δsf2，由题意知道：f测<f实，所以，a测<a实，即计算出的加速度比实际值小.14.某同学在做“研究两个互成角度力的合成规律”实验时，将橡皮筋改为劲度系数为400 N/m的轻质弹簧AA′，将弹簧的一端A′固定在竖直墙面上．不可伸长的细线OA、OB、OC分别固定在弹簧的A端和弹簧秤甲、乙的挂钩上，其中O为OA、OB、OC三段细线的结点，如图7a所示(俯视图)．在实验过程中，保持弹簧AA′伸长0.01 m不变．图7(1)若OA、OC间夹角为90°，弹簧秤乙的读数如图b所示，其读数是________ N.(2)在(1)问中若保持OA与OB的夹角不变，逐渐增大OA与OC的夹角，则弹簧秤甲的读数大小将________，弹簧秤乙的读数大小将________．答案　(1)3.00　(2)一直变小　先变小后变大解析　(1)根据弹簧秤的读数方法可知，乙的读数为3.00 N；(2)若保持OA与OB的夹角不变，逐渐增大OA与OC的夹角，如图所示： 由图可知弹簧秤甲的读数将一直变小，而弹簧秤乙的读数将先变小后变大．三、计算题（本题共3小题，共36分。解答应写出必要的文字说明、方程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．如图8a所示，在光滑的水平轨道上停放相距x0＝10 m的甲、乙两车，其中乙车是风力驱动车．用弹射装置使甲车获得v0＝40 m/s的瞬时速度向乙车运动的同时，乙车的风洞开始工作，将风吹向固定在甲车上的挡风板，从而使乙车获得了速度，测绘装置得到了甲、乙两车的v－t图象如图b所示，设两车始终未相撞．图8(1)若甲车的质量与其加速度的乘积等于乙车的质量与其加速度的乘积，求甲、乙两车的质量比；(2)求两车相距最近时的距离．答案　(1)　(2)4 m解析　(1)由题图b可知：甲车加速度的大小a甲＝ m/s2乙车加速度的大小a乙＝ m/s2因甲车的质量与其加速度的乘积等于乙车的质量与其加速度的乘积，即：m甲a甲＝m乙a乙解得＝.(2)在t1时刻，甲、乙两车的速度相等，均为v＝10 m/s，此时两车相距最近对乙车有：v＝a乙t1对甲车有：v＝a甲(0.4 s－t1)可解得t1＝0.3 s车的位移等于v－t图线与时间轴所围的面积，有：x甲＝ m＝7.5 m，x乙＝ m＝1.5 m两车相距最近时的距离为xmin＝x0＋x乙－x甲＝4 m.16.质量为m＝0.8 kg的砝码悬挂在轻绳PA和PB的结点上并处于静止状态.PA与竖直方向的夹角为37°，PB沿水平方向.质量为M＝10 kg的木块与PB相连，静止于倾角为37°的斜面上，如图12所示.(取g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)求：图12(1)轻绳PB拉力的大小；(2)木块所受斜面的摩擦力和弹力大小.答案　(1)6 N　(2)64.8 N　76.4 N解析　(1)分析结点P的受力情况，如图甲所示：正交分解，FAcos 37°＝mg，FAsin 37°＝FB，联立解得FB＝6 N.(2)分析木块的受力情况，如图乙所示：正交分解，沿斜面方向上，Ff＝Mgsin 37°＋FB′cos 37°，垂直于斜面方向上，FN＋FB′sin 37°＝Mgcos 37°，其中FB′＝FB，联立解得Ff＝64.8 N，FN＝76.4 N.17.如图13，质量为5.4 kg且倾角为α＝37°的粗糙斜劈放置在水平面上，其与水平面间的动摩擦因数μ1＝0.4，质量为5 kg的物体a放在斜面上且与斜面间的动摩擦因数μ2＝0.5.一根平行于斜面的不可伸长的轻质细线一端固定在物体a上，另一端绕过两个光滑小滑轮固定在c处，滑轮2下吊有一物体b且β＝74°，物体a受到斜劈的摩擦力大小为Ff，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10 N/kg，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.求：保证系统静止时，b的质量范围.图13答案　1.6 kg≤mb≤8 kg解析　a刚要下滑时b的质量最小，a受到沿斜面向上的静摩擦力作用，magsin α＝μ2magcos α＋FT研究b的受力情况，2FTcos ＝mb1g，联立解得mb1＝1.6 kga刚好上滑时，a受到沿斜面向下的静摩擦力作用，magsin α＋μ2magcos α＝FT′研究b的受力情况，2FT′cos ＝mb2g，联立解得mb2＝8 kg.当a沿斜面有上滑趋势，且斜劈相对于地面刚好滑动时，研究a和斜劈组成的整体，FT″cos 53°＝μ1(Mg＋mag＋FT″sin 53°)2FT″cos ＝mb3g，联立解得mb3≈23.77 kg综上可知，保证系统静止时，b的质量范围为1.6 kg≤mb≤8 kg.18．如图8所示，一质量为m的小物块，以v0＝15 m/s的速度向右沿水平面运动12.5 m后，冲上倾斜角为37°的斜面，若小物块与水平面及斜面间的动摩擦因数均为0.5，斜面足够长，小物块经过水平面与斜面的连接处时无能量损失．求：(g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)图8(1)小物块在斜面上能达到的最大高度；(2)小物块在斜面上运动的时间．答案　(1)3 m　(2)3.24 s解析　(1)小物块在水平面上运动时：－μmg＝ma1可得a1＝－μg＝－5 m/s2由v－v02＝2a1x解得：v1＝10 m/s小物块在斜面上向上运动时：－(mgsin θ＋μmgcos θ)＝ma2可得a2＝－gsin θ－μgcos θ＝－10 m/s2由0－v＝2a2s解得：s＝5 m小物块在斜面上能达到的最大高度：h＝ssin θ＝3 m(2)小物块在斜面上向上运动的时间：t1＝＝1 s小物块在最高点时：mgsin θ>μmgcos θ所以小物块会匀加速下滑，下滑过程中：mgsin θ－μmgcos θ＝ma3可得a3＝gsin θ－μgcos θ＝2 m/s2沿斜面向下匀加速运动时：s＝a3t解得：t2＝ s故小物块在斜面上运动的时间：t＝t1＋t2＝(1＋) s≈3.24 s.