广东省中山市杨仙逸中学高三物理上学期第一次月考试卷

2015-2016学年广东省中山市杨仙逸中学高三（上）第一次月考物理
试卷
一、选择题：本题共8小题，每小题6分．在每小题给出的四个选项中，第1～5题只有一项符合题目要求，第6～8题有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．
1．一石块从楼房阳台边缘向下做自由落体运动到达地面，把它在空中运动的时间分为相等的三段，如果它在第一段时间内的位移是1.2m，那么它在第三段时间内的位移是( ) A．1.2m B．3.6m C．6.0m D．10.8m
2．一个质点做方向不变的直线运动，加速度的方向始终与速度方向相同，但加速度大小逐渐减小直至为零，则在此过程中( )
A．速度逐渐减小，当加速度减小到零时，速度达到最小值
B．速度逐渐增大，当加速度减小到零时，速度达到最大值
C．位移逐渐增大，当加速度减小到零时，位移将不变
D．位移逐渐减小，当加速度减小到零时，位移达到最小值
3．第29届奥运会已于今年8月8日在北京举行，跳水比赛是我国的传统优势项目．某运动员正在进行10m跳台跳水比赛，若只研究运动员的下落过程，下列说法错误的是( ) A．前一半时间内位移大，后一半时间内位移小
B．前一半位移用的时间长，后一半位移用的时间短
C．为了研究运动员的技术动作，可将正在比赛的运动员视为质点
D．运动员在下落过程中，感觉水面在匀速上升
4．如图所示，2008北京奥运会上中国选手曹磊毫无悬念地以总成绩282kg轻取金牌．赛前曹磊在一次训练中举起125kg的杠铃时，两臂成120°，此时曹磊沿手臂向上撑的力F及曹磊对地面的压力N的大小分别是（假设她的体重为75kg，g取10m/s2）( )
A．F=1250N N=2000N B．F=1250N N=3250N
C．F=325N N=2000N D．F=722N N=2194N
5．把一个重为G的物体，用一水平推力F=kt（k为常量，t为时间）压在竖直的足够高的平整墙面上，如图所示，从t=0开始物体所受的摩擦力f随时间t的变化关系是图中的哪一个( )
A．B．C．
D．
6．某质点做直线运动规律如图所示，下列说法中正确的是( )
A．质点在第2s末运动方向发生变化
B．质点在第2s内和第3s内加速度大小相等而方向相反
C．质点在第3s内速度越来越小
D．在前7s内质点的位移为正值
7．如图所示，当人向后退一步后，人与重物重新保持静止，下述说法中正确的是( )
A．地面对人的摩擦力减小 B．地面对人的摩擦力增大
C．人对地面的压力增大D．人对地面的压力减小
8．如图所示，在一根粗糙的水平直杆上套有两个质量均为m的铁环，两铁环上系着两根等长细线，共同拴住质量为M的小球，两铁环与小球组成的系统处于静止状态．现想办法使得两铁环间距离增大稍许而同时仍能保持系统平衡，则水平直杆对铁环的支持力F N和摩擦力F f的可能变化是( )
A．F N不变B．F N增大C．F f增大D．F f不变
二、非选择题：包括必考题和选考题两部分．第9题～第12题为必考题，每个试题考生都必须作答．第13题～第14题为选考题，考生根据要求作答．（一）必考题
9．某同学在做研究弹簧的形变与外力的关系实验时，将一轻弹簧竖直悬挂让其自然下垂，测出其自然长度；然后在其下部施加外力F，测出弹簧的总长度L，改变外力F的大小，测出几组数据，作出外力F与弹簧总长度L的关系图线如图所示．（实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的）由图可知该弹簧的自然长度为__________cm；该弹簧的劲度系数为__________N/m．
10．如图是用电火花打点计时器打出的纸带，电火花打点计时器要求使用__________（填“交流”或“直流”）电源，电源电压是__________V，打点时间间隔是__________S．图中A、B、C、D、E、F是按时间顺序打出的记数点，（每两个记数点间还有4个点未画出），已经用刻度尺量出AB=1.0cm、BC=1.5cm、CD=2.0cm、DE=2.5cm、EF=3.0cm，那么，运动物体的加速度是__________m/s2；在打C点时物体的运动速度是__________m/s．
11．（16分）一辆小汽车正沿一条平直公路匀速行驶，速度为20m/s，因故紧急刹车，从紧急刹车到停止运动的过程中，最后1s通过的位移是2m，求：
（1）小汽车刹车的加速度；
（2）小汽车刹车后经过多长时间停止运动．
12．（16分）如图所示，将一质量为m=2kg的物块放在倾角为θ=37°的斜面上，在物块上加一平行于斜面向上拉力F使物体处在静止状态，已知物体与斜面间的动摩擦因数为μ=0.5，假设物体与斜面间的滑动摩擦力等于最大静摩擦力，求F大小范围．（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8；g=10m/s2）
（二）选考题[物理--选修3-5]
13．下列有关光的说法正确的是．( )
A．光电效应表明在一定条件下，光子可以转化为电子
B．大量光子易表现出波动性，少量光子易表现出粒子性
C．光有时是波，有时是粒子
D．康普顿效应表明光子和电子、质子等实物粒子一样也具有能量和动量
14．如图所示，木块A、B的质量均为2kg，置于光滑水平面上，B与一轻质弹簧的一端相连，弹簧的另一端固定在竖直挡板上，当A以4m/s的速度向B撞击时（撞击时间极短），由于有橡皮泥而粘在一起运动．
（1）求A撞击B后A和B的共同速度；
（2）求弹簧被压缩到最短时，弹簧具有的弹性势能．
2015-2016学年广东省中山市杨仙逸中学高三（上）第一次月考物理试卷
一、选择题：本题共8小题，每小题6分．在每小题给出的四个选项中，第1～5题只有一项符合题目要求，第6～8题有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．
1．一石块从楼房阳台边缘向下做自由落体运动到达地面，把它在空中运动的时间分为相等的三段，如果它在第一段时间内的位移是1.2m，那么它在第三段时间内的位移是( ) A．1.2m B．3.6m C．6.0m D．10.8m
【考点】自由落体运动．
【专题】自由落体运动专题．
【分析】自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动，从静止开始相等时间间隔内的位移之比为：1：3：5：…
【解答】解：根据自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动，从静止开始相等时间间隔内的位移之比为：1：3：5得：
它在第三段时间内的位移为：s3=5×s1=5×1.2m=6m
故选C
【点评】解决本题要知道初速度为0的匀加速直线运动，从静止开始相等时间间隔内的位移之比为：1：3：5：…
2．一个质点做方向不变的直线运动，加速度的方向始终与速度方向相同，但加速度大小逐渐减小直至为零，则在此过程中( )
A．速度逐渐减小，当加速度减小到零时，速度达到最小值
B．速度逐渐增大，当加速度减小到零时，速度达到最大值
C．位移逐渐增大，当加速度减小到零时，位移将不变
D．位移逐渐减小，当加速度减小到零时，位移达到最小值
【考点】加速度．
【专题】直线运动规律专题．
【分析】知道加速度是描述速度变化快慢的物理量，
判断物体速度增加还是减小是看物体的速度方向与加速度方向关系．
判读位移大小的变化是看初位置与某位置的距离．
【解答】解：A、一个质点做方向不变的直线运动，加速度的方向始终与速度方向相同，但加速度大小逐渐减小直至为零，在此过程中，由于加速度的方向始终与速度方向相同，所以速度逐渐增大，当加速度减小到零时，物体将做匀速直线运动，速度不变，而此时速度达到最大值．故A错误，B正确；
C、由于质点做方向不变的直线运动，所以位移位移逐渐增大，当加速度减小到零时，速度不为零，所以位移继续增大．故C错误，D错误．
故选：B．
【点评】要清楚物理量的物理意义，要掌握某一个量的变化是通过哪些因素来确定的．
3．第29届奥运会已于今年8月8日在北京举行，跳水比赛是我国的传统优势项目．某运动员正在进行10m跳台跳水比赛，若只研究运动员的下落过程，下列说法错误的是( ) A．前一半时间内位移大，后一半时间内位移小
B．前一半位移用的时间长，后一半位移用的时间短
C．为了研究运动员的技术动作，可将正在比赛的运动员视为质点
D．运动员在下落过程中，感觉水面在匀速上升
【考点】位移与路程；质点的认识．
【专题】直线运动规律专题．
【分析】物体能不能看成质点看物体的形状大小在所研究的问题中能不能忽略；运动员在下落的过程做匀加速直线运动，根据匀变速直线运动的规律进行判断即可．
【解答】解：A、运动员下落的过程中，速度越来越大，后一半时间内的位移比前一半时间内
位移大，根据h=gt2，
前一半时间内的位移是整个位移，所以前一半时间内的位移与后一半时间内的位移比为1：
3．故A错误
B、运动员的速度越来越快，前一半位移内所用的时间长，后一半位移内所用的时间短．故B 正确，
C、研究运动员的技术动作，形状大小不能忽略，故运动员不能看成质点．故C错误．
D、运动员在下落的过程做匀加速直线运动，以自己为参考系，水面做匀加速上升．故D错误．本题选错误的，故选ACD．
【点评】解决本题的关键掌握物体能看成质点的条件，以及知道跳水运动员在下落的过程中速度越来越大．
4．如图所示，2008北京奥运会上中国选手曹磊毫无悬念地以总成绩282kg轻取金牌．赛前曹磊在一次训练中举起125kg的杠铃时，两臂成120°，此时曹磊沿手臂向上撑的力F及曹磊对地面的压力N的大小分别是（假设她的体重为75kg，g取10m/s2）( )
A．F=1250N N=2000N B．F=1250N N=3250N
C．F=325N N=2000N D．F=722N N=2194N
【考点】力的合成．
【专题】受力分析方法专题．
【分析】对杠铃进行受力分析，受重力、两个推力处于平衡，根据共点力平衡求出推力F的大小．对杠铃和人整体分析，通过平衡求出地面的支持力，从而得出人对地面的压力．
【解答】解：对杠铃进行受力分析，受重力、两个推力处于平衡，因为两个推力大小相等，互成120°，根据平行四边形定则知，推力F=G．
对整体分析，整体受总重力和支持力，N=G总=2000N，所以人对地面的压力为2000N．故A正确，B、C、D错误．
故选A．
【点评】解决本题的关键能够正确地进行受力分析，运用共点力平衡进行求解，以及掌握整体法和隔离法的运用．
5．把一个重为G的物体，用一水平推力F=kt（k为常量，t为时间）压在竖直的足够高的平整墙面上，如图所示，从t=0开始物体所受的摩擦力f随时间t的变化关系是图中的哪一个( )
A．B．C．
D．
【考点】摩擦力的判断与计算．
【专题】摩擦力专题．
【分析】由题意可知，随着时间的推移，压力不断增大，导致物体从滑动到静止．则物体所受的摩擦力先是滑动摩擦力后是静摩擦力．而滑动摩擦力的大小与推物体的压力大小成正比，而静摩擦力的大小与重力大小相等．
【解答】解：如图所示，从t=0开始水平推力F=Kt，即压力不断增大，则物体受到滑动摩擦力作用，所以滑动摩擦力的大小与压力正比．因此滑动摩擦力不断增大．当物体的最大静摩擦力大于重力时，物体处于静止状态，即使推力增大，也不会影响物体的静摩擦力大小．此时静摩擦力的大小等于重力．因此B正确；ACD均错误；
故选：B．
【点评】考查滑动摩擦力与压力成正比，而静摩擦力却与引起相对运动趋势的外力有关．同时随着推力的增大，导致物体的最大静摩擦力也增大．
6．某质点做直线运动规律如图所示，下列说法中正确的是( )
A．质点在第2s末运动方向发生变化
B．质点在第2s内和第3s内加速度大小相等而方向相反
C．质点在第3s内速度越来越小
D．在前7s内质点的位移为正值
【考点】匀变速直线运动的图像．
【专题】运动学中的图像专题．
【分析】由图象可知质点速度随时间的变化情况，由图象的斜率可知加速度的大小及方向；由图线与时间轴所围成的面积可求得物体通过的位移．
【解答】解：A、前2s内物体沿正向运动，2s末时速度反向，故第2s末时运动方向发生变化，故A正确；
B、物体在第2s内做正向减速运动，加速度沿运动的反方向，第3s内做反向的匀加速运动，加速度也沿负方向运动，故加速度的方向均沿负方向，故B错误；
C、质点在第3s内速度沿负方向，但速度的大小增加，故C错误；
D、物体在前2s内做正向运动，第3s与第4s内做反向运动，由图可知，4s末时物体恰好回到出发点静止，此后2s内物体沿正向运动，第7s时物体反向，由图象可知，7s内的总位移为正；故D正确；
故选AD．
【点评】在理解图象时应明确v﹣t图象中只有两个方向，正方向和负方向，且负值只表示速度的方向，不表示大小．
7．如图所示，当人向后退一步后，人与重物重新保持静止，下述说法中正确的是( )
A．地面对人的摩擦力减小 B．地面对人的摩擦力增大
C．人对地面的压力增大D．人对地面的压力减小
【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用．
【专题】共点力作用下物体平衡专题．
【分析】对人受力分析：重力、绳子的拉力、支持力与地面给的静摩擦力，四力处于平衡状态．当人后退后重新处于平衡，则绳子与竖直方向夹角变大，由力的分解结合平衡条件可确定摩擦力、支持力的变化情况．
【解答】解：对人受力分析，重力G、绳子的拉力T、支持力F与地面给的静摩擦力f，四力处于平衡状态．当绳子与竖直方向夹角θ变大时，则对绳子的拉力T进行力的分解得：
Tsinθ=f Tcosθ+F=G
由题意可知，绳子的拉力大小T等于物体的重力，所以随着夹角θ变大，得静摩擦力增大，支持力变大，导致人对地的压力增大．
故选：BC
【点评】这是物体受力平衡的动态分析，方法是正确的受力分析，再由力的分解或合成来寻找力之间的关系．学生受力分析时容易出错，认为人受到三个力，重力、拉力与静摩擦力，却漏了支持力，学生误以为绳子竖直方向的分力就是支持力．
8．如图所示，在一根粗糙的水平直杆上套有两个质量均为m的铁环，两铁环上系着两根等长细线，共同拴住质量为M的小球，两铁环与小球组成的系统处于静止状态．现想办法使得两铁环间距离增大稍许而同时仍能保持系统平衡，则水平直杆对铁环的支持力F N和摩擦力F f的可能变化是( )
A．F N不变B．F N增大C．F f增大D．F f不变
【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用．
【专题】共点力作用下物体平衡专题．
【分析】以两个铁环和小球组成的系统为研究对象，分析受力情况，判断横梁对铁环的支持力N的变化情况．隔离任一小环研究，分析受力情况，判断摩擦力f的变化情况
【解答】解：以两个铁环和小球组成的系统为研究对象，竖直方向受到重力和水平横梁对铁环的支持力F N和摩擦力f，力图如图1所示．根据平衡条件得：2N=（M+2m）g，
得到N=g，可见，水平横梁对铁环的支持力N不变．
以左侧环为研究对象，力图如图2所示．
竖直方向：N=Fsinα+mg ①
水平方向：Fcosα=f ②
由①分析可知N，mg不变，α减小，则F增大．
由②分析cosα增大，F增大，则f增大．
故选：AC
【点评】本题是力平衡中动态变化分析的问题，灵活选择对象，分析受力，作出力图是关键．
二、非选择题：包括必考题和选考题两部分．第9题～第12题为必考题，每个试题考生都必须作答．第13题～第14题为选考题，考生根据要求作答．（一）必考题
9．某同学在做研究弹簧的形变与外力的关系实验时，将一轻弹簧竖直悬挂让其自然下垂，测出其自然长度；然后在其下部施加外力F，测出弹簧的总长度L，改变外力F的大小，测出几组数据，作出外力F与弹簧总长度L的关系图线如图所示．（实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的）由图可知该弹簧的自然长度为10cm；该弹簧的劲度系数为50N/m．
【考点】探究弹力和弹簧伸长的关系．
【专题】实验题；弹力的存在及方向的判定专题．
【分析】该题考察了应用弹力与弹簧长度关系的图象分析问题，由图线和坐标轴交点的横坐标表示弹簧的原长可知弹簧的原长．再由胡克定律可求出弹簧的劲度系数．
【解答】解：当外力F大小为零时，弹簧的长度即为原长，
由图线和坐标轴交点的横坐标表示弹簧的原长，
可知弹簧的原长为：L0=10cm；
当拉力为10.0N时，弹簧的形变量为：x=30﹣10=20cm=0.2m
图线的斜率是其劲度系数，
由胡克定律F=kx得：
k==N/m=50N/m，
故答案为：10，50．
【点评】该题要求要会从图象中正确地找出弹簧的原长及在各外力作用下弹簧的长，并会求出弹簧的形变量，在应用胡克定律时，要首先转化单位，要知道图线与坐标轴的交点的横坐标是弹簧的原长．知道图线的斜率即为弹簧的劲度系数．
10．如图是用电火花打点计时器打出的纸带，电火花打点计时器要求使用交流（填“交流”或“直流”）电源，电源电压是220V，打点时间间隔是0.02S．图中A、B、C、D、E、F是按时间顺序打出的记数点，（每两个记数点间还有4个点未画出），已经用刻度尺量出AB=1.0cm、BC=1.5cm、CD=2.0cm、DE=2.5cm、EF=3.0cm，那么，运动物体的加速度是0.5m/s2；在打C点时物体的运动速度是0.175m/s．
【考点】测定匀变速直线运动的加速度．
【专题】实验题．
【分析】正确解答本题需要掌握：了解打点计时器的原理和具体使用，尤其是在具体实验中的操作细节要明确，要知道打点计时器的打点频率和周期的含义和关系；
纸带实验中，若纸带匀变速直线运动，根据中间时刻速度等于一段过程中的平均速度可求出某点的瞬时速度，根据运动学公式△x=at2求得加速度．
【解答】解：如图是用电火花打点计时器打出的纸带，电火花打点计时器要求使用交流电源，电源电压是220V，打点时间间隔是0.02S．
由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s，
根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，
得：a==0.5m/s2；
根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，
得：v C==0.175m/s
故答案为：交流，220，0.02；0.5；0.175
【点评】要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用．
11．（16分）一辆小汽车正沿一条平直公路匀速行驶，速度为20m/s，因故紧急刹车，从紧急刹车到停止运动的过程中，最后1s通过的位移是2m，求：
（1）小汽车刹车的加速度；
（2）小汽车刹车后经过多长时间停止运动．
【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系；匀变速直线运动的速度与时间的关系．
【专题】直线运动规律专题．
【分析】（1）研究最后1s内的情况：运用速度时间公式和位移时间公式列式，可求出小汽车刹车的加速度大小．
（2）根据速度时间公式v=v0+at，算出刹车时间，
【解答】解：（1）设汽车在最后1秒内的初速度大小为v1，刹车的加速度大小为a，则有：
解之得：a=4m/s2，v1=4m/s
（2）设开始刹车到车停下来的过程，用时为t，则：
v0﹣at=0
得 t==s=5s
答：
（1）小汽车刹车的加速度为4m/s2；
（2）小汽车刹车后经过5s时间停止运动．
【点评】解决本题的关键掌握速度时间公式和位移时间公式，并能正确运用．也可采用逆向思维，将小汽车的运动看成沿相反方向的匀加速运动，由位移时间公式求解加速度．
12．（16分）如图所示，将一质量为m=2kg的物块放在倾角为θ=37°的斜面上，在物块上加一平行于斜面向上拉力F使物体处在静止状态，已知物体与斜面间的动摩擦因数为μ=0.5，假设物体与斜面间的滑动摩擦力等于最大静摩擦力，求F大小范围．（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8；g=10m/s2）
【考点】牛顿第二定律；物体的弹性和弹力．
【专题】计算题；定量思想；临界法；共点力作用下物体平衡专题．
【分析】研究物块恰好不向上滑动和恰好不向下滑动的两个临界情况，受力分析后，根据共点力平衡条件列式求解即可．
【解答】解：当物块恰好要沿斜面向下滑动时，F有最小值，设为F min
对物块沿斜面方向做受力分析，由平衡条件有：
F min+μmgcos37°=mgsin37°
解得：F min=4N
当物块恰好要沿斜面向上运动时，F有最大值，设为F max
由平衡条件有：
F max=μmgcos37°+mgsin37°
解得：F max=20N
答：F的大小范围为4N≤F≤20N．
【点评】本题关键找到临界状态，然后明确物体的受力情况，最后根据共点力平衡条件列式求解．
（二）选考题[物理--选修3-5]
13．下列有关光的说法正确的是．( )
A．光电效应表明在一定条件下，光子可以转化为电子
B．大量光子易表现出波动性，少量光子易表现出粒子性
C．光有时是波，有时是粒子
D．康普顿效应表明光子和电子、质子等实物粒子一样也具有能量和动量
【考点】光电效应；光的波粒二象性．
【分析】惠更斯的“波动说”，而爱因斯坦的“光子说”．说明光既具有波动性又具有粒子性，光电效应现象是产生光电子，康普顿效应说明，粒子具有能量和动量．
【解答】解：A、光电效应现象中能产生光电子，但不是光子转化为电子，故A错误．
B、光的波动性是大量光子表现出来的现象，粒子性是少数粒子具有的性质，故B正确．
C、光既具有波动性又具有粒子性，故具有波粒二象性；故C错误；
D、康普顿效应表明实物粒子也具有能量和动量，但光子不是实物粒子；故D错误；
故选：B．
【点评】本题考查光子的波粒二象性；要注意多读教材，加强基础知识积累就能顺利解决此类题目，注意光子不是实物粒子．
14．如图所示，木块A、B的质量均为2kg，置于光滑水平面上，B与一轻质弹簧的一端相连，弹簧的另一端固定在竖直挡板上，当A以4m/s的速度向B撞击时（撞击时间极短），由于有橡皮泥而粘在一起运动．
（1）求A撞击B后A和B的共同速度；
（2）求弹簧被压缩到最短时，弹簧具有的弹性势能．
【考点】动量守恒定律；弹性势能．
【专题】动量定理应用专题．
【分析】（1）A撞击B过程系统动量守恒，由动量守恒定律可以求出共同速度．
（2）对系统，由能量守恒定律可以求出弹簧的弹性势能．
【解答】解：（1）A撞击B过程中系统动量守恒，以向右为正方向，
由动量守恒定律得：mv A=（m+m）v，解得：v=2m/s；
（2）弹簧压缩最短时，A、B的速度为零，A、B压缩弹簧过程，
由能量守恒定律得：E P=（m+m）v2，解得：E P=8J；
答：（1）A撞击B后A和B的共同速度为2m/s；
（2）弹簧被压缩到最短时，弹簧具有的弹性势能为8J．
【点评】本题考查了求速度与弹性势能，分析清楚物体运动过程是正确解题的关键，应用动量守恒定律与能量守恒定律可以解题．。