2022届山东省枣庄市第三中学高三（上）第一次月考物理试题含解析

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山东省枣庄市第三中学2021-2022学年高三年级第一次质量检测物理试题2021.10第一卷（40分）一、选择题（1-8题为单选题，每题3分；9-12题为多选题，每题4分，选不全得2分）1. 关于匀变速直线运动的公式，有下面几种说法，正确的是：A. 由公式a =（vt − v0）/t可知，做匀变速直线运动的物体，其加速度a的大小与物体运动的速度改变量(vt − v0)成正比，与速度改变量所对应的时间t成反比B. 由公式a =（vt2 - v02）/2x可知，做匀变速直线运动的物体，其加速度a的大小与物体运动的速度平方的改变量(vt2 - v02)成正比，与物体运动的位移x成反比C. 由公式x = at2/2可知，做初速度为零的匀变速直线运动的物体，其位移x的大小与物体运动的时间t的平方成正比.D. 由公式vt = vo + at可知，做匀变速直线运动的物体，若加速度a ＞ 0，则物体做加速运动，若加速度a ＜ 0 ，则物体做减速运动【答案】C【解析】【详解】物体做匀变速直线运动，加速度保持不变，根据a＝，其为加速度的定义式，不能说加速度a的大小与物体运动的速度改变量（vt-v0）成正比，与速度改变量所对应的时间t成反比，故选项A错误；物体做匀变速直线运动，加速度保持不变，不能说加速度a的大小与物体运动的速度平方的改变量（vt2-v02）成正比，与物体运动的位移s成反比，选项B错误；因为匀变速直线运动的加速度保持不变，故根据s=at2/2可知，做初速度为零的匀变速直线运动的物体，其位移s的大小与物体运动的时间t的平方成正比，选项C正确；物体做加速运动还是减速运动根据物体运动的速度方向与加速度方向是否相同决定，同向为加速反向为减速，由公式vt=v0+at可知，做匀变速直线运动的物体，取初速度方向为正方向，则若加速度a＞0，则物体做加速运动，若加速度a＜0，则物体做减速运动；困本题中没有注明速度方向为正，仅根据加速度的方向判断加速还是减速是错误的，选项D错误．故选C．【点睛】物理公式不同于数学公式，不满足物理情景的公式转换，仅满足数学关系式时并不能满足物理关系，所以在公式判断转换上要根据公式包含的物理情景一起分析．2. 如图所示，两个小球a，b的质量均为m，用细线相连并悬挂于O点，现用一轻质弹簧给小球a施加一个拉力F，使整个装置处于静止状态，且Oa与竖直方向夹角为30°，已知弹簧的劲度系数为k，重力加速度为g，则弹簧的最短伸长量为（　　）A. B. C. D. 【答案】B【解析】【分析】【详解】以两个小球组成的整体为研究对象，受到总的重力2mg、弹簧弹力和细线的拉力；根据平衡条件得知，F与T的合力与重力2mg总是大小相等、方向相反，力的合成情况如图所示由力的合成图可知，当F与绳子Oa垂直时，F有最小值，即图中2位置，F的最小值为Fmin=2mgsinθ=mg则弹簧最短伸长量为故B正确，ACD错误。故选B。3. 如图所示，一列长为L的火车沿平直轨道匀加速地驶过长为L的水平桥，车头过桥头A时速度是v1，车头过桥尾B时速度是v2，则车尾通过桥尾时的速度为（　　）A. v2 B. 2v2﹣v1C. D. 【答案】D【解析】【分析】车头从桥头到桥尾运动的位移是L，根据位移﹣速度公式求出加速度，车头从桥头到车尾通过桥尾，火车运动的位移是2L，再根据位移﹣速度公式即可求解．【详解】火车车头从桥头到桥尾运动的过程中有：2aL＝…①火车车头从桥头到车尾通过桥尾的过程中有：2a•2L＝…②由①②得：v＝．故选D．4. 如图所示，两块相互垂直的光滑挡板OP，OQ，OP竖直放置，小球a，b固定在轻弹簧的两端．水平力F作用于b时，a，b紧靠挡板处于静止状态．现保证b球不动，使挡板OP向右缓慢平移一小段距离，则（ ）A. 弹簧变长B. 弹簧变短C. 力F变大D. b对地面的压力变大【答案】A【解析】【详解】设弹簧与竖直方向的夹角为α，现保证b球不动，使挡板OP向右缓慢平移一小段距离，则α减小，以a球为研究对象，分析受力情况；根据平衡条件得：F弹=，α减小，cosα增大，则F弹减小，弹簧变长，故A正确，B错误；挡板对a的弹力N=mgtanα，α减小，N减小．对整体研究：水平方向：F=N，则作用力F将减小，竖直方向：地面对b的支持力FN=（ma+mb）g，不变，根据牛顿第三定律可知，b对地面的压力不变，故CD错误．故选A.5. 如图所示，物块1、2间用刚性轻质杆连接，物块3、4间用轻质弹簧相连，物块1、3质量为m，2、4质量为M，两个系统均置于水平放置的光滑木板上，并处于静止状态。现将两木板沿水平方向突然抽出，设抽出后的瞬间，物块1、2、3、4的加速度大小分别为a1、a2、a3、a4.重力加速度大小为g，则有( )A. a1＝a2＝a3＝a4＝0B a1＝a2＝a3＝a4＝gC. a1＝a2＝g，a3＝0，a4＝gD. a1＝g，a2＝g，a3＝0，a4＝g【答案】C【解析】【详解】在抽出木板的瞬间，物块1、2与刚性轻杆接触处的形变立即消失，受到的合力均等于各自重力，所以由牛顿第二定律知a1＝a2＝g；而物块3、4间的轻弹簧的形变还来不及改变，此时弹簧对3向上的弹力大小和对物块4向下的弹力大小仍为mg，因此物块3满足mg＝F弹则a3＝0由牛顿第二定律得物块4满足a4＝＝g综上所述，ABD错误，C正确。故选C。6. 如图所示，一架在2000m高空以200m/s的速度水平匀速飞行的轰炸机，要想用两枚炸弹分别炸山脚和山顶的目标A和B，已知山高720m，山脚与山顶的水平距离为1000m，若不计空气阻力，g取10m/s2，则投弹的时间间隔应为 (　　)A. 4s B. 5s C. 9s D. 16s【答案】C【解析】【详解】试题分析：第一颗炸弹飞行时间，飞机扔第一颗炸弹时离山脚的水平距离经，第二炸弹飞行时间，行的水平距离，则投弹的时间间隔为，C正确7. 如图所示，是某人站在压力板传感器上，做下蹲--起立的动作时记录的压力随时间变化的图线，纵坐标为力（单位为N），横坐标为时间（单位为s）．由图线可知，该人的体重约为650N，除此之外，还可以得到的信息是A. 该人做了两次下蹲--起立的动作B. 该人做了一次下蹲--起立的动作C. 下蹲过程中人处于失重状态D. 下蹲过程中先处于超重状态后处于失重状态【答案】B【解析】【分析】失重状态：当物体对接触面的压力小于物体的真实重力时，就说物体处于失重状态，此时有向下的加速度；超重状态：当物体对接触面的压力大于物体的真实重力时，就说物体处于超重状态，此时有向上的加速度．人下蹲过程分别有失重和超重两个过程，先是加速下降失重，到达一个最大速度后再减速下降超重，起立也是如此．【详解】人下蹲动作分别有失重和超重两个过程，先是加速下降失重，到达一个最大速度后再减速下降超重对应先失重再超重，起立对应先超重再失重，对应图象可知，该同学做了一次下蹲-起立的动作，A错误，B正确；下蹲过程既有失重又有超重，且先失重后超重，CD均错误；故选B．【点睛】本题考查物理知识与生活的联系，注意细致分析物理过程，仔细观察速度的变化情况，与超失重的概念联系起来加以识别8. 如图，倾角为45°的斜面体A放在水平地面上，A与地面间的动摩擦因数为0.75，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，光滑半球体B静止在竖直墙和斜面体之间，已知A、B所受重力都为G，若在B的球心处施加一竖直向下的力F，要保持斜面体静止不动，F的最大值是（　　）A. G B. 1.5G C. 2G D. 2.5G【答案】C【解析】【详解】对斜面体和半球体整体受力分析如图甲所示，施加力F之后，可知斜面体对地面的正压力为2G＋F，最大静摩擦力为fm＝μ(2G＋F)对半球体受力分析如图乙所示，未施加力F时有，竖直墙壁的弹力大小F1＝Gtan45°施加力F之后，竖直墙壁弹力大小变为F1′＝(G＋F)tan45°要使斜面体静止不动，水平方向上受力平衡，即(G＋F)tan45°≤μ(2G＋F)解得F≤2G故选C。9. 如图甲所示，一维坐标系中有一质量为m=2kg的物块静止于x轴上的某位置（图中未画出），从t=0时刻开始，物块在外力作用下沿x轴做匀变速直线运动，其位置坐标与速率平方关系的图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　）A. 物块运动的加速度大小为1m/s2B. 前2s时间内物块的位移大小为2mC. t=4s时物块位于x=2m处D. 2~4s时间内物块的位移大小为3m【答案】CD【解析】【详解】A． 由x=x0+，结合图像可知物块做匀加速直线运动，加速度a=0.5m/s2，初位置x0=−2m，故A错误； B. 由x=at2得t=2s时物块的位移x=1m，故B错误；C． 由x=x0+at2得t=4s时物块的位置为x=2m，故C正确；D．由x=at2得t=2s时物块的位移x=1m，t=4s时物块的位移x=4m，2~4s时间内物块的位移大小为3m，故D正确。故选CD。10. 如图所示，轻质光滑滑轮两侧用轻绳连着两个物体A与B，物体B放在水平地面上，A、B均静止，已知A和B的质量分别为mA、mB，绳与水平方向的夹角为θ（θx2＋x3，故当足球停止运动时，前锋队员仍没有追上足球，设前锋队员又运动了t3时间才追上足球，如图，则有x1－(x2＋x3)=vmt3代入数据解得t3=0.5 s。故前锋队员追上足球所用的总时间t=t1＋t3=6.5s16. 如图所示，固定斜面体的斜面AD部分粗糙，DB部分光滑，一个物块从斜面底端A点以大小为9m/s的初速度沿斜面上滑，最高到达E点，经过D点的速度大小为6m/s，且。已知斜面的倾角为37°，重力加速度，，，求（结果可用分式或带根号）：（1）物块在AD段与斜面间的动摩擦因数；（2）物块又返回到A点的速度大小。【答案】（1）；（2）【解析】【分析】【详解】（1）物块从A运动到D过程的加速度大小为，由牛顿第二定律可得物块从D运动到E过程的加速度大小为，由牛顿第二定律可得根据位移公式可得，，联立解得，（2）由动能定理可得解得17. 如图甲所示，一本词典放置在水平桌面上，词典的总厚度，总质量，将一张白纸（质量和厚度均可忽略）夹在词典最深处，白纸距词典上表面的高度为，如图乙所示，白纸上下表面与书页间，词典与桌面间的动摩擦因数均为，各接触面间的最大静摩擦力可视为等于滑动摩擦力，白纸受到的压力大小等于压在白纸上方那部分词典的重力，且词典的质量随高度均匀分布。用大小合适的水平拉力向外拉白纸，可带动词典在桌面上运动，重力加速度，求：（1）词典在桌面上运动时桌面对词典的摩擦力和白纸与词典间的最大摩擦力；（2）词典在桌面上运动的最大加速度。【答案】（1）5.4N，7.2N；（2）【解析】【分析】【详解】（1）词典在桌面上运动时桌面对词典的摩擦力代入数据解得白纸上方词典的质量白纸与词典间最大摩擦力代入数据解得（2）词典运动的最大加速度a满足代入数据解得最大加速度18. 一长木板在水平地面上运动，在t=0时刻将一相对于地面静止的物块轻放到木板上，以后木板运动的速度－时间图像如图所示，已知物块与木板的质量相等，物块与木板间及木板与地面间均有摩擦，物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且物块始终在木板上．取重力加速度的大小g=10ｍ/s2.求：（1）物块与木板间、木板与地面间的动摩擦因数；（2）从t=0时刻到物块与木板均停止运动时，物块相对于木板的位移的大小。【答案】（1）0.20 ， 0.30 （2）s=1.125m【解析】【详解】试题分析：（1）设物块与木板间、木板与地面间的动摩擦因数分别为μ1和μ2，木板与物块的质量均为m．v-t的斜率等于物体的加速度，则得：在0-0．5s时间内，木板的加速度大小为．对木板：地面给它的滑动摩擦力方向与速度相反，物块对它的滑动摩擦力也与速度相反，则由牛顿第二定律得μ1mg+μ2•2mg=ma1，①对物块：0-0．5s内，物块初速度为零的做匀加速直线运动，加速度大小为 a2=μ1gt=0．5s时速度为v=1m/s，则 v=a2t ②由①②解得μ1=0．20，μ2=0．30（2）0．5s后两个物体都做匀减速运动，假设两者相对静止，一起做匀减速运动，加速度大小为a=μ2g由于物块的最大静摩擦力μ1mg＜μ2mg，所以物块与木板不能相对静止．根据牛顿第二定律可知，物块匀减速运动的加速度大小等于a2=μ1g=2m/s2．0．5s后物块对木板的滑动摩擦力方向与速度方向相同，则木板的加速度大小为故整个过程中木板的位移大小为物块的位移大小为所以物块相对于木板的位移的大小为s=x1-x2=1．125m考点：牛顿第二定律的应用【名师点睛】本题首先要掌握v-t图象的物理意义，由斜率求出物体的加速度，其次要根据牛顿第二定律判断速度相等后两物体的运动情况，再由运动学公式求解相对位移．