湖南省长沙市六中2020届高三上学期第一次月考物理试题

物理

一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分，其中1-8题为单项选择题，9-12题为多项选择题。

1.一质点沿直线Ox方向做变速运动，它离开O点的距离随时间变化的关系为x=5+2t3（m），它的速度随时间t变化的关系为v=6t2（m/s）．该质点在t=0到t=2s间的平均速度和t=2s到t=3s间的平均速度大小分别为

A. 8 m/s，38 m/s B. 12 m/s，39 m/s

C. 12 m/s，195 m/s D. 8 m/s，12 m/s

【答案】A

【解析】

【分析】

将t=0s、t=2s、t=3s代入距离随时间变化的关系式x=5+2t3（m），可求出三个时刻质点离O点的距离，求得位移，再求解平均速度．

【详解】根据质点离开O点的距离随时间变化的关系为x=5+2t3（m）得：t=0时，x0=5m；t=2s时，x2=21m；t=3s时，x3=59m；则质点在t=0到t=2s时间内的位移为：△x1=x2-x1=16m，；则质点在t=2s到t=3s时间内的位移为：△x3=x3-x2=38m，；故选A。

2.从同一地点同时开始沿同一直线运动的两个物体Ⅰ、Ⅱ的速度－时间图象如图所示．在0～t2时间内，下列说法中正确的是（  ）

A. Ⅰ物体所受的合外力不断增大，Ⅱ物体所受的合外力不断减小

B. 在第一次相遇之前，t1时刻两物体相距最远

C. t2时刻两物体相遇

D. Ⅰ、Ⅱ两个物体的平均速度大小都是

【答案】B

【解析】

【详解】试题分析：速度时间图像的斜率表示加速度，从图中可知I曲线的斜率都在减小，所以I加速度都在减小，根据牛顿第二定律可得I合力都在减小，II斜率恒定，做匀减速直线运动，合力恒定，A错误；速度图象与坐标轴围成的面积表示位移，由图可知在时刻两物体面积差最大，相距最远，故B正确；时刻，物体I的位移比物体II的位移大，两者又是从同一地点同时开始运动的，所以时刻两物体没有相遇，故C错误；

物体的位移就等于图中两图象与时间轴所围的面积，平均速度就等于位移与时间的比值，由图知物体I的位移比物体II的位移大，且II物体做匀减速运动，其平均速度为，I的平均速度大于，D错误。

考点：考查了速度时间图像

【名师点睛】在速度时间图像中，需要掌握三点，一、速度的正负表示运动方向，看运动方向是否发生变化，只要考虑速度的正负是否发生变化，二、图像的斜率表示物体运动的加速度，三、图像与坐标轴围成的面积表示位移，在坐标轴上方表示正方向位移，在坐标轴下方表示负方向位移

3.一物体由静止开始沿直线运动，其加速度随时间变化规律如图所示．取物体开始运动的方向为正方向，则下列关于物体运动的v－t图象正确的是(　　)

A.  B.

C.  D.

【答案】C

【解析】

【详解】在0～1s内，物体从静止开始正向匀加速运动，速度图象是一条直线，1s末速度，在1s～2 s内，，物体将仍沿正方向运动，但要减速，2s末时速度，2s～3s内重复0～1s内运动情况，3s～4s内重复1s～2s内运动情况，综上正确的图象为C，ABD错误．

4.如图所示，一小球用轻绳悬于O点，用力F拉住小球，使悬线保持偏离竖直方向75°角，且小球始终处于平衡状态．为了使F有最小值，F与竖直方向的夹角θ应该是(  )

A. 90° B. 45° C. 15° D. 0°

【答案】C

【解析】

【详解】球受三个力处于平衡，重力的大小和方向都不变，绳子拉力方向不变，因为绳子拉力和外力F的合力等于重力，通过作图法知，当F的方向与绳子方向垂直时，由于垂线段最短，所以F最小，则θ=15°．

A．90°，与结论不相符，选项A错误；

B．45°，与结论不相符，选项B错误；

C．15°，与结论相符，选项C正确；

D．0°，与结论不相符，选项D错误；

5.在08北京奥运会中，牙买加选手博尔特是一公认的世界飞人，在“鸟巢”400m环形赛道上，博尔特在男子100m决赛和男子200m决赛中分别以9.69s和19.30s的成绩破两项世界纪录，获得两枚金牌。关于他在这两次决赛中的运动情况，下列说法正确的是

A. 200m决赛中的位移是100m决赛的两倍

B. 200m决赛中的平均速度约为10.36m/s

C. 100m决赛中的平均速度约为10.32m/s

D. 100m决赛中的平均速度约为20.64m/s

【答案】C

【解析】

【详解】试题分析：正确解答本题的关键是：理解应用平均速度的公式求物体的平均速度；理解位移和路程的区别；明确在体育比赛中100比赛是直道，200米是弯道．

解：A、200米比赛为弯道，路程大小是200米（位移不是200m），100米比赛为直道，位移大小为100米，故A错误；

B、由于200米比赛为弯道，无法求出其位移大小，故平均速度无法求，故B错误；

CD、100米比赛的位移大小为100米，因此其平均速度为：==10.32m/s，故C正确D错误；

【点评】体育运动与物理中的运动学规律有很多的结合点，在平时训练中要加强应用物理知识解决实际问题的能力．

6.竖直向上飞行的子弹，达到最高点后又返回原处，设整个运动过程中，子弹受到的阻力与速率成正比，则整个运动过程中，加速度的变化是

A 始终变小

B. 始终变大

C. 先变大后变小

D. 先变小后变大

【答案】A

【解析】

【详解】据题意，对飞行的子弹受力分析，当子弹竖直向上运动时速度减小，受到竖直向下的重力G和阻力f，其加速度为：，即加速度在减小；当子弹竖直下落时速度增加，受到竖直向下的重力G和竖直向上的阻力f，其加速度为：，即加速度在减小，故选项A正确。

7.石块A自塔顶自由落下高度为m时，石块B自离塔顶n处（在塔的下方）自由下落，两石块同时落地，则塔高为（　　）

A. m+n B.  C.  D.

【答案】B

【解析】

【详解】设塔高为h，石块B下落时间为t，对B有，解得：， 石块A下落的时间为，A、B下落时间相同，可得 ，故B正确，A、C、D错误；

故选B。

【点睛】根据自由落体运动位移时间公式求出A、B运动的时间，而A、B运动时间相等，从而求出塔高。

8.如图为两个质点A、B在同一直线上运动的s-t图像．由图可知

A. 在t2时刻两个质点的速度相同 B. 在t2时刻两个质点位置相同

C. 在t2时刻两个质点相遇 D. 在0-t2时间内质点B和质点A位移的大小相等

【答案】D

【解析】

【详解】A. 在t2时刻两图线的斜率大小相等，正负相反，故表示在t2时刻两个质点的速度方向相反，则速度不同，故A错误；

BC. 由图线看出t2时刻A位于位移为s1处，B位于原点处，二者位置不同，不相遇，故BC错误。

D. 在0-t1时间内，A的位移为s1，B的位移为-s1，两质点的位移大小相等，方向相反。故D正确。

9.某物体以30m/s的初速度竖直上抛，不计空气阻力，g取10m/s2。5s内物体的

A. 路程为65m

B. 位移大小为25m，方向向上

C. 速度改变量的大小为10m/s

D. 平均速度大小为13m/s，方向向上

【答案】AB

【解析】

【详解】初速度30m/s，只需要3s即可上升到最高点，位移为h1=302/20m=45m，再自由落体2s时间，下降高度为h2=0.5×10×22m=20m，故路程为65m，A对；此时离地面高25m，位移方向竖直向上，B对；规定向下为正，此时速度为v=10×2m/s=20m/s，速度该变量为，C错；平均速度为25m/5s=5m/s，D错。

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(θ＜90°)，重力速度为g，则( )

A. 物体B受到的摩擦力为mAgcosθ

B. 物体B受到的摩擦力可能为零

C. 物体B对地面的压力可能为零

D. 物体B对地面的压力为mBg－mAgsinθ

【答案】AD

【解析】

试题分析：对B进行受力分析，在水平方向受到拉力与摩擦力的作用，则摩擦力的大小为拉力在水平方向的分量的大小相等，即mAgcosθ，选项A正确；因为B受到向右的拉力作用，故它受到的摩擦力不可能为零，选项B错误；则它对地面的压力也不可能为零，选项C错误；物体B在竖直方向上进行受力分析，可得物体B对地面的压力为mBg－mAgsinθ，选项D正确。

考点：受力分析。

11.如图所示，在F的作用下，质量为m的物体做匀速运动，已知物体与地面间的动摩擦因数为μ，则物体与地面间的摩擦力大小为(　)

A. 0 B. μmg C. F D. μmg－F

【答案】BC

【解析】

【详解】物体做匀速运动，受力平衡，则有：

N=mg，f=F

而根据滑动摩擦力公式得：

f=μN=μmg

A. 0与分析不符，故A错误。

B. μmg与分析相符，故B正确。

C. F与分析相符，故C正确。

D. μmg－F与分析不符，故D错误。

12.做直线运动的甲、乙两物体的位移一时间图像如图所示，则（   ）

A. 当乙开始运动时，两物体相距20m

B. 在0～10s这段时间内，物体间的距离逐渐变大

C. 在10s~25s这段时间内，物体间的距离逐渐变小

D. 两物体在10s时相距最远，在25s时相遇

【答案】BCD

【解析】

【详解】AB. 在0～10s这段时间内，乙处于静止在原点，甲从距原点20m的位置开始沿正方向做匀速直线运动，两者距离逐渐增大，所以当乙开始运动时，两物体两者距离大于20m。故A错误B正确。

C. 在10s～25s这段时间内，甲乙都沿正方向运动，乙在甲的后方，但乙的速度大于甲的速度，所以物体间的距离逐渐变小。故C正确。

D. 乙开始运动后两者距离减小，则两物体在10s时相距最远。在25s时两物体位移相同，到达同一位置，两者相遇。故D正确。

二、实验题（每空3分，共30分）

13.研究小车匀变速直线运动的实验装置如图甲所示，其中斜面倾角θ可调．打点计时器的工作频率为50 Hz.纸带上计数点的间距如图乙所示，其中每相邻两点之间还有4个记录点未画出．

（1）部分实验步骤如下：

A．测量完毕，关闭电源，取出纸带．

B．接通电源，待打点计时器工作稳定后放开小车．

C．将小车停靠在打点计时器附近，小车尾部与纸带相连．

D．把打点计时器固定平板上，让纸带穿过限位孔．

上述实验步骤的正确顺序是：________（用字母填写）．

（2）图乙中标出的相邻两计数点的时间间隔T＝________s.

（3）计数点5对应的瞬时速度大小的计算式为v5＝________．

（4）为了充分利用记录数据，减小误差，小车加速度大小的计算式应为a＝____________．

【答案】    (1). DCBA    (2). 0.1    (3).     (4).

【解析】

【详解】(1)[1]按常规实验步骤，先安装再操作后整理，再根据打点计时器的使用方法可知正确步骤为DCBA.

(2)[2]因为：

T打＝s＝002 s

因为相邻两计数点间有4个记录点未画出，故计数点的时间间隔T＝5T打＝0.1 s.

(3)[3]由：

得.

(4)[4]为了充分利用数据，应采用逐差法：

a＝.

14.某同学获得一竖直上抛小球的频闪照片图，已知频闪仪每隔0.05 s闪光一次，图中所标数据为实际距离。（当地重力加速度取9.8 m/s2，小球质量＝0.2 kg，结果保留三位有效数字）

（1）由频闪照片上的数据计算时刻小球的速度＝____________m/s；

（2）小球上升的加速度大小约为＝__________ m/s2；

（3）对（2）的数据进行分析，可得到的结论是

_____________________________________________________________。

【答案】（1）3.98  2分   （2）10.0  2分   (3)上升过程中受到空气力作用。

【解析】

试题分析：t4的速度等于t3—t5段的平均速度，即：；根据可知：小球的加速度，由于加速度大于小球的重力加速度，一定是由于空气阻力造成的结果。

考点：测匀变速直线运动的加速度

15.某同学用如图所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”．弹簧测力计A挂于固定点P，下端用细线挂一重物M.弹簧测力计B的一端用细线系于O点，手持另一端向左拉，使结点O静止在某位置．分别读出弹簧测力计A和B的示数，并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和各拉线的方向．

(1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为N，图中A的示数为________N.

(2)下列不必要的实验要求是______．(请填写选项前对应的字母)

A．应测量重物M所受的重力

B．弹簧测力计应在使用前校零

C．拉线方向应与木板平面平行

D．改变拉力，进行多次实验，每次都要使O点静止在同一位置

(3)该同学做“验证力的平行四边形定则”的实验采取的研究方法是______．

A．控制变量法  B．等效替代法

C．小量放大法  D．建立理想模型法

【答案】    (1). 3.6    (2). D    (3). B

【解析】

【详解】(1).弹簧测力计读数，每1N被分成5格，则1格就等于0.2N,图中指针落在3N和4N的第3格处，所以弹簧A的读数为3.6N.

(2).A.实验通过作出三个力的图示来验证“力的平行四边形定则”，因此物体的重力需要知道，A正确.

B.需测出弹簧测力计的力的大小，要准确就必须在试用前校零.B正确.

C.拉线的方向必须木板平面平行，这样才能确保力的大小准确.C正确.

D.当结点O的位置确定时，弹簧测力计A的示数也确定，由于重物的重力也确定，两力大小与方向均确定，因此弹簧测力计B的大小与方向也一定，所以改变拉力多次实验时不需要使结点每次都静止在O点，D错误.故选：D.

(3)由实验原理可知该同学验证“力的平行四边形定则”的实验中采取了等效替代法，即合力与两分力的关系是等效的，A、C、D错误，故选：B.

三、计算题：本题共 3小题，共计22分．解答时请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．

16.一物块以一定的初速度沿斜面向上滑出，利用DIS实验系统，在计算机屏幕上得到其速度大小随时间的变化关系图像如图所示。求：（g= 10m/s2）

(1)物块上滑和下滑的加速度大小a1、a2；

(2)物块向上滑行的最大距离s；

(3)斜面的倾角θ及物块与斜面间的动摩擦因数μ。

【答案】(1)8m/s2、2m/s2(2)1m(3)0.346

【解析】

【详解】(1)由图示图象可知，加速度大小：

(2)由v−t图象的面积法，上滑的位移：

(3)由牛顿第二定律得：

解得：

、

17.市区内各路口处画有停车线，当信号灯黄灯开启时司机应开始刹车，红灯开启时车不能越停车线，否则违犯交通规则。设黄灯开启3秒红灯才开启。一汽车以36km/h的速度向路口驶来，司机看到黄灯开起立即操纵汽车减速装置，经0.5s汽车才开始减速（即反应时间）设刹车加速度大小为5m/s2，则黄灯刚亮时汽车距停车线多远开始操纵减速才不会违反交通规则？汽车停在停车线时，红灯亮了吗？

【答案】15m，汽车停在停车线时，红灯未亮

【解析】

【详解】汽车做匀速直线运动的位移

x1=v0t=10×0.5m=5m

汽车匀减速直线运动的位移

则

x=x1+x2=15m

总时间

汽车停在停车线时，红灯未亮