湖南省怀化中方县一中2020届高三8月月考物理试题

 2019年高三8月份物理月考试卷一、选择题 1.如图所示，自行车的车轮半径为R，车轮沿直线无滑动地滚动，当气门芯由轮子的正上方第一次运动到轮子正下方时，气门芯位移的大小为A.  B. C.  D. 【答案】D【解析】【详解】当气门芯由轮子的正上方第一次运动到轮子正下方时轮子向前运动半个周长，气门芯在水平方向上移动的距离为，在竖直方向上移动的距离为，由勾股定理可知，气门芯位移的大小为，故D正确，ABC错误。故选D．2.如图所示，甲、乙两车同时由静止从A点出发，沿直线AC运动．甲以加速度a3做初速度为零的匀加速运动，到达C点时的速度为v．乙以加速度a1做初速度为零的匀加速运动，到达B点后做加速度为a2的匀加速运动，到达C点时的速度亦为v．若a1≠a2≠a3，则(    )A. 甲、乙不可能同时由A达到C B. 甲一定先由A达到CC. 乙一定先由A达到C D. 若a1＞a3，则甲一定先由A达到C【答案】A【解析】根据速度时间图线得，若a1＞a3，如图，因为末速度相等，位移相等，即图线与时间轴所围成的面积相等，则t乙＜t甲．      
若a3＞a1，如上图，因为末速度相等，位移相等，即图线与时间轴所围成的面积相等，则t乙＞t甲．通过图线作不出位移相等，速度由相等，时间相等的图线，所以甲乙不能同时到达．故A正确，BCD错误．故选A．点睛：解决本题的关键掌握速度时间图线的特点，知道图线的斜率表示加速度，图线与时间轴所围成的面积表示位移．3.某公司为了测试摩托车的性能，让两驾驶员分别驾驶摩托车在一平直路面上行驶，利用速度传感器测出摩托车A、B的速度随时间变化的规律并描绘在计算机中，如图所示，发现两摩托车在t =25s时同时到达目的地．则下列叙述正确的是(  )A. 摩托车B的加速度为摩托车A的4倍B. 两辆摩托车从同一地点出发，且摩托车B晚出发10sC. 在0～25s时间内，两辆摩托车间的最远距离为180mD. 在0～25s时间内，两辆摩托车间的最远距离为400m【答案】D【解析】试题分析：速度-时间图象的斜率表示该时刻的加速度大小，图线与时间轴包围的面积表示对应时间内的位移大小，据此分析即可．速度时间图像的斜率表示加速度大小，故，，，A错误；图像与坐标轴围成的面积表示位移，故，，因为两者在25s相遇，而发生的位移不同，故两者不是从同一地点出发的，B错误；在t=25 s时两车达到相同的速度，在此之前摩托车A速度一直大于摩托车B速度，两辆摩托车距离一直在缩小，所以在t=0时刻，两辆摩托车距离最远，故，D正确．4.如图所示，小车内一根轻质弹簧沿竖直方向和一条与竖直方向成α角的细绳拴接一小球．当小车和小球相对静止，一起在水平面上运动时，下列说法正确的是A. 细绳一定对小球有拉力的作用B. 轻弹簧一定对小球有弹力的作用C. 细绳不一定对小球有拉力的作用，但轻弹簧对小球一定有弹力D. 细绳不一定对小球有拉力的作用，轻弹簧对小球也不一定有弹力【答案】D【解析】【详解】小球做匀速直线运动，则水平方向和竖直方向受力都是平衡的，可知细线对小球一定没有拉力作用，弹簧对小球有向上的支持力作用，若小车向右做匀加速运动，且加速度时，细线对小球的拉力在竖直方向上的分力与重力二力平衡，此时，弹簧的弹力为0，所以细绳不一定对小球有拉力的作用，轻弹簧对小球也不一定有弹力，故D正确，ABC错误．故选D．5.将一根轻质弹簧上端固定，下端悬挂一个质量为m物体，物体静止时，弹簧长度为Ll；当弹簧下端固定在水平地面上，将质量为m的物体压在其上端，物体静止时，弹簧长度为L2．已知重力加速度为g，则该弹簧的劲度系数是A.  B.  C.  D. 【答案】A【解析】【详解】设弹簧原长为l0，由胡克定律得 F=kx，式中x为形变量，弹簧下端悬挂一质量为m的物体时，则有：mg=k（L1-l0），质量为mg的物块放在弹簧的上端时：mg=k（l0-L2），联立方程组可以解得：k=，故A正确，BCD错误．故选A．【点睛】本题考查胡克定律的计算，在利用胡克定律 F=kx计算时，一定要注意式中x为弹簧的形变量，不是弹簧的长度，这是同学常出差的一个地方．6.如图甲所示，A、B两个物体叠放在水平面上，B的上下表面均水平，A物体与一拉力传感器相连接，连拉力传感器和物体A的细绳保持水平．从t＝0时刻起，用一水平向右的力F＝kt(k为常数)作用在B的物体上，力传感器的示数随时间变化的图线如图乙所示，已知k、t1、t2，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力．据此可求(   )A. A、B之间的最大静摩擦力B. 水平面与B之间的滑动摩擦力C. A、B之间的动摩擦因数μABD. B与水平面间的动摩擦因数μ【答案】AB【解析】【详解】A.0﹣t1内，A不受水平拉力，说明水平面对B的静摩擦力没有达到最大值，t1﹣t2内力传感器的示数逐渐增大，说明水平面对B的静摩擦力达到最大值，故B受地面的最大静摩擦力为；B对A有向右有静摩擦力，t2时刻后力传感器的示数不变，说明B相对A向右运动，A受到滑动摩擦力，则t2时刻A、B之间的静摩擦力达到最大值，且为，故AB正确；C.由于A对B的压力不能求出，所以不能求出A、B之间的动摩擦因数，故C错误；D.B对水平面的压力求不出来，因此不能求出B与水平面间的动摩擦因数，故D错误．7.如图所示，A、B两小球分别用轻质细绳L1和轻弹簧系在天花板上，A、B两小球之间用一轻质细绳L2连接，细绳L1、弹簧与竖直方向的夹角均为θ，细绳L2水平拉直，现将细绳L2剪断，则细绳L2剪断瞬间，下列说法正确的是(　　)A. 细绳L1上的拉力与弹簧弹力之比为1∶1B. 细绳L1上的拉力与弹簧弹力之比为cos2θ∶1C. A与B的加速度之比为1∶1D. A与B的加速度之比为1∶cos θ【答案】B【解析】【详解】对A球，剪断细线的瞬间，细绳拉力突变，合力垂直于AO连线斜向下，细绳拉力大小加速度大小；对B球，剪断细线的瞬间，弹簧弹力不变，合力水平向右，弹簧弹力大小加速度大小所以，A.A项与上述计算结果不相符，故A错误；B.B项与上述计算结果相符，故B正确；C.C项与上述计算结果不相符，故C错误；D.D项与上述计算结果不相符，故D错误．8.如图所示，在光滑平面上有一静止小车，小车上静止地放置着一小物块，物块和小车间的动摩擦因数为μ＝0.3．用水平恒力F拉动小车，设物块的加速度为a1，小车的加速度为a2．当水平恒力F取不同值时，a1与a2的值可能为(重力加速度g取10 m/s2)(　　)A. a1＝2 m/s2，a2＝3 m/s2B. a1＝3 m/s2，a2＝6m/s2C. a1＝5 m/s2，a2＝3 m/s2D. a1＝3 m/s2，a2＝2 m/s2【答案】B【解析】【详解】物块水平方向上合力最大值是最大静摩擦力，根据牛顿第二定律，所以物块的最大加速度为①当物块的加速度物块与小车的加速度相同②当物块的加速度时，小车的加速度A.A项与上述计算结论不相符，故A错误；B.B项与上述计算结论相符，故B正确；C.C项与上述计算结论不相符，故C错误；D.D项与上述计算结论不相符，故D错误．9.一横截面为直角三角形的木块按如图所示方式放置，质量均为m的A、B两物体用轻质弹簧相连放在倾角为30°的直角边上，物体C放在倾角为60°的直角边上，B与C之间用跨过定滑轮的轻质细线连接，A、C的质量比为，整个装置处于静止状态．已知物体A、B与斜面间的动摩擦因数相同(μ＜1)且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，弹簧弹力大小为mg，C与斜面间无摩擦，则(　　)A. 物体A所受摩擦力大小为mg，物体B不受摩擦力作用B. 弹簧处于拉伸状态，A、B两物体所受摩擦力大小均为mg，方向均沿斜面向下C. 剪断弹簧瞬间，物体A保持静止D. 剪断弹簧瞬间，物体B的加速度可能为【答案】BCD【解析】【详解】AB. 由题意知C的质量为，沿斜面的重力分量为，对AB整体沿斜面方向：解得：对A分析在沿斜面方向：解得A受静摩擦力，方向向下，所以弹簧处于拉伸状态，A、B两物体所受摩擦力大小均为，方向均沿斜面向下，故B正确，A错误；C.因为AB均受静摩擦力，则有：剪断弹簧瞬间，A在沿斜面方向：有物体A仍然处于静止状态，故C正确；D. 剪断弹簧瞬间，假设物体B的加速度为，解得：物体B的加速度可能为．故D正确．10.如图所示，在水平桌面上叠放着质量相等的A、B两块木板，在木板A上放着质量为m的物块C，木板与物块均处于静止状态．各接触面粗糙，设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，现用水平恒力F向右拉木板A，下列说法正确的是(　　)A. A、C间的摩擦力可能等于0B. A、B、C有可能一起向右做匀速直线运动C. A、B间的摩擦力大小可能等于FD. 不管F多大，木板B一定会保持静止【答案】ABC【解析】【详解】若A、B之间的最大静摩擦力大于B、地之间的最大静摩擦力，而F等于B、地之间的滑动摩擦力，则A、B、C一起向右做匀速直线运动；A、C间的摩擦力等于0；. A、B间的摩擦力大小等于F．A.A项与上述分析结论相符，故A正确；B.B项与上述分析结论相符，故B正确；C.C项与上述分析结论相符，故C正确；D.D项与上述分析结论不相符，故D错误．11.如图所示，A、B两物体质量均为m，叠放在轻质弹簧上(弹簧下端固定于地面上)．对A施加一竖直向下、大小为F(F＞2mg)的力，将弹簧再压缩一段距离(弹簧始终处于弹性限度内)而处于平衡状态．现突然撤去力F，设两物体向上运动过程中A、B间的相互作用力大小为FN．不计空气阻力，关于FN的说法正确的是(重力加速度为g)(　　)A. 刚撤去力F时，FN＝ B. 弹簧弹力大小为F时，FN＝C. A、B的速度最大时，FN＝mg D. 弹簧恢复原长时，FN＝0【答案】BCD【解析】【详解】A.在突然撤去F的瞬间，AB整体的合力向上，大小为F，根据牛顿第二定律，有：F=2ma解得：对物体A受力分析，受重力和支持力，根据牛顿第二定律，有：FN-mg=ma联立解得：，故A错误；B.弹簧弹力等于F时，根据牛顿第二定律得：对整体有：F-2mg=2ma对A有：FN-mg=ma联立解得：，故B正确；D.当物体的合力为零时，速度最大，对A，由平衡条件得FN=mg，故C正确．C.当弹簧恢复原长时，根据牛顿第二定律得：对整体有：2mg=2ma对A有：mg-FN=ma联立解得 FN=0，故D正确；12.如图，柔软轻绳ON的一端O固定，其中间某点M拴一重物，用手拉住绳的另一端N．初始时，OM竖直且MN被拉直，OM与MN之间的夹角为α（）．现将重物向右上方缓慢拉起，并保持夹角α不变．在OM由竖直被拉到水平的过程中(　　)A. MN上的张力逐渐增大B. MN上的张力先增大后减小C. OM上的张力逐渐增大D. OM上的张力先增大后减小【答案】AD【解析】【详解】以重物为研究对象，受重力mg，OM绳上拉力F1，MN上拉力F2，由题意知，三个力合力始终为零，矢量三角形如图所示，在F2转至水平的过程中，MN上的张力F1逐渐增大，OM上的张力F2先增大后减小，所以A、D正确；B、C错误．二、实验题13.某物理学习小组用如图甲所示装置来研究橡皮筋的劲度系数(遵循胡克定律且实验中弹力始终未超过弹性限度)，将一张白纸固定在竖直放置的木板上，原长为L0的橡皮筋的上端固定在O点，下端挂一重物．用与白纸平行的水平力(由拉力传感器显示其大小)作用于N点，静止时记录下N点的位置a，请回答：(1)若拉力传感器显示拉力大小为F，用刻度尺测量橡皮筋ON的长为L及N点与O点的水平距离为x，则橡皮筋的劲度系数为__________________(用所测物理量表示)．(2)若换用另一个原长相同的橡皮筋，重复上述过程，记录静止时N点的位置b，发现O、a、b三点刚好在同一直线上，其位置如图乙所示，则下列说法中正确的是__________．A．第二次拉力传感器显示的拉力示数较大B．两次拉力传感器显示的拉力示数相同C．第二次所用的橡皮筋的劲度系数小D．第二次所用的橡皮筋的劲度系数大【答案】    (1).      (2). BC【解析】【详解】(1)设橡皮筋与竖直方向夹角为θ，重物重力为G，结点N在竖直拉力(重物重力G)、橡皮筋拉力T和水平拉力F作用下处于平衡状态，满足图示关系，则sin θ＝，而sin θ＝，T＝k(L－L0)，联立得k＝．(2)由受力图知F＝Gtan θ，两次中G、θ均相同，所以两次拉力传感器显示的拉力示数相同，A错，B对；同理，两次橡皮筋的拉力也相同，而橡皮筋的原长相同，第二次的伸长量大，由胡克定律知第二次所用的橡皮筋的劲度系数小，C对，D错；故选BC．14.某组同学计划用如图甲所示的实验装置，探究加速度a与合外力F及小车质量M之间的定量关系．(1)为了平衡小车在运动过程中受到的阻力，必须使木板倾斜恰当的角度θ，若小车和木板之间的动摩擦因数为μ，则tanθ______μ（选填“>”、“<”或“=”）．(2)实验得到如图乙所示纸带．O点为小车运动起始时刻所打的点，选取时间间隔为0.1s的相邻计数点A、B、C、D、E、F、G，小车的加速度大小为_________m/s2（结果保留2位有效数字）．(3)在处理实验数据时，用m表示砝码和托盘的总质量，用M表示小车的质量，用g表示当地的重力加速度．若用m、M和g表述小车的加速度，则测量值为_________，理论值为_________．【答案】    (1). =    (2). 0.99（0.98—1.0）    (3).      (4). 【解析】（1）为了平衡小车在运动过程中受到的阻力，必须使木板倾斜恰当的角度θ，若小车不受拉力作用下能沿斜面匀速下滑，由平衡知： 得： （2）利用 得; 由于误差存在，所以加速度在（0.98—1.00）都算正确；（3）在处理实验数据时，用m表示砝码和托盘的总质量，用M表示小车的质量，用g表示当地的重力加速度，由牛顿第二定律得：，即这是实验的理论值，但在测量时认为绳子对车的拉力等于钩码和托盘的总重力，所以测量值为 综上所述本题答案是：  (1). =    (2). 0.99（0.98—1.0）    (3).      (4). 三、计算题15.如图所示，水平地面O点的正上方的装置M每隔相等的时间由静止释放一小球，当某小球离开M的同时，O点右侧一长为L=1.2m的平板车开始以a=6.0m/s2的恒定加速度从静止开始向左运动，该小球恰好落在平板车的左端，已知平板车上表面距离M的竖直高度为h=0.45m．忽略空气的阻力，重力加速度g取10m/s2．（1）求小车左端离O点的水平距离；（2）若至少有2个小球落在平板车上，则释放小球的时间间隔△t应满足什么条件？【答案】（1）0.27m（2） 【解析】解：（1）设小球自由下落至平板车上表面处历时t0，在该时间段内由运动学方程对小球有：h=①对平板车有：s=②由①②式并代入数据可得：s=0.27m．（2）从释放第一个小球至第2个小球下落到平板车上表面高度处历时△t+t0，设平板车在该时间段内的位移为s1，由运动学方程有：s1=③至少有2个小球落在平板车上须满足：s1≤s+L ④由①～④式并代入数据可得：△t≤0.4s． 答：（1）小车左端离O点的水平距离为0.27m；（2）若至少有2个小球落在平板车上，则释放小球的时间间隔△t应满足△t≤0.4s．【点评】本题主要考查了运动学基本公式的直接应用，知道小球和小车运动时间是相同的，再抓住位移关系求解，难度适中．16.如图所示，A、B两物块的质量分别为2m和m，静止叠放在水平地面上．A、B间的动摩擦因数为μ，B与地面间的动摩擦因数为μ．设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g．现对A施加一水平恒力F，分别求A与B的加速度：【答案】①当时，AB静止不动，加速度都为0；②当<F＜3μmg时，；③当F≥3μmg时，aA＝－μg，aB＝；【解析】【详解】根据题意可知，B与地面间的最大静摩擦力为：fBm＝ A、B间的最大静摩擦力为：fABm＝2μmg 因此要使B能够相对地面滑动，A对B所施加的摩擦力至少为：fAB＝fBm＝所以，当时，AB静止不动，加速度都为0当A、B将一起向右加速滑动，根据牛顿第二定律可知当满足：＝因为<fAB＜2μmg所以<F＜3μmg根据牛顿第二定律可知AB的加速度当F≥3μmg时，A、B将以不同的加速度向右滑动，根据牛顿第二定律有：F－2μmg＝2maA2μmg－＝maB解得：aA＝－μg，aB＝综上所述有：①当时，AB静止不动，加速度都为0②当<F＜3μmg时，③当F≥3μmg时，aA＝－μg，aB＝17.如图所示，倾斜的传送带顺时针匀速转动，一物块从传送带上端A滑上传送带，已知滑上时速率为v1，传送带的速率为v2，不计空气阻力，动摩擦因数μ，AB距离为L，传送带倾角为θ．求物块离开传送带的速率v和位置：【答案】（1）当时，物块从下端离开传送带；；（2）当时，物块从下端离开传送带．离开时的速度v=v1（3）当时，①当时，物块从下端离开传送带；②时，物块从上端离开传送带（ⅰ）若时，（ⅱ）若时，【解析】【详解】（1）当时，重力沿斜面的分力大于滑动摩擦力，物块一直沿斜面向下做匀加速直线运动，物块从下端离开传送带．由牛顿第二定律得：解得由速度位移公式得： 解得物块离开传送带的速率（2）当时，重力沿斜面的分力等于滑动摩擦力，物块一直沿斜面向下做匀速直线运动，物块从下端离开传送带．离开时的速度v=v1（3）当时，重力沿斜面分力小于滑动摩擦力，先沿斜面向下做匀减速运动，其加速度为-a， 若物块的速度为0时，物块的位移由速度位移公式得：若物块的速度为0时，物块的位移大于L，则从下端离开传送带，否则从上端离开传送带．①当时，物块从下端离开传送带由速度位移公式得： 解得物块离开传送带的速率②时，物块从上端离开传送带（ⅰ）若时物块先沿传送带向下做减速运动，到速度为0后，反向沿传送带向上做加速运动，因为直到与传送带速度相等，再沿传送带做匀速运动，所以从上端时的速度（ⅱ）若时物块先沿传送带向下做减速运动，到速度为0后，反向沿传送带向上做加速运动，因为将一直做匀加速运动，根据对称性，所以从上端时的速度18.如图，两个滑块A和B的质量分别为mA＝1 kg和mB＝5 kg，放在静止于水平地面上的木板的两端，两者与木板间的动摩擦因数均为μ1＝0.5；木板的质量为m＝4 kg，与地面间的动摩擦因数为μ2＝0.1。某时刻A、B两滑块开始相向滑动，初速度大小均为v0＝3 m/s，A、B相遇时，A与木板恰好相对静止。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小g＝10 m/s2，求：（1）B与木板相对静止时，木板的速度；（2）A、B开始运动时，两者之间的距离。【答案】（1）1m/s；（2）1.9m。【解析】【详解】（1）滑块A和B在木板上滑动时，木板也在地面上滑动，设A、B和木板所受摩擦力大小分别为f1、f2和f3，A和B相对于地面的加速度大小分别是aA和aB，木板相对于地面的加速度大小为a1，在物块B与木板达到共同速度前有   ①   ②   ③由牛顿第二定律得   ④   ⑤   ⑥设在t1时刻，B与木板达到共同速度，设大小为v1。由运动学公式有   ⑦   ⑧联立①②③④⑤⑥⑦⑧式，代入已知数据，可得B与木板相对静止时，木板的速度   ⑨（2）在t1时间间隔内，B相对于地面移动的距离为   ⑩设在B与木板达到共同速度v1后，木板的加速度大小为a2，对于B与木板组成的体系，由牛顿第二定律有   ⑪由①②④⑤式知，aA=aB；再由⑦⑧可知，B与木板达到共同速度时，A的速度大小也为v1，但运动方向与木板相反；由题意知，A和B相遇时，A与木板的速度相同，设其大小为v2，设A的速度大小从v1变到v2所用时间为t2，则由运动学公式，对木板有   ⑫对A有   ⑬在t2时间间隔内，B（以及木板）相对地面移动的距离为   ⑭在(t1+t2)时间间隔内，A相对地面移动的距离为    ⑮A和B相遇时，A与木板的速度也恰好相同，因此A和B开始运动时，两者之间的距离为   ⑯联立以上各式，代入数据，A、B开始运动时，两者之间的距离   ⑰答：（1）B与木板相对静止时，木板的速度为1m/s；（2）A、B开始运动时，两者之间的距离为1.9m。