2020届黑龙江省哈尔滨市呼兰区第一中学高三9月月考物理试题(解析版)

黑龙江省哈尔滨市呼兰区第一中学高三9月月考物理试题（解析版）
一、选择题
1.如图所示，用水平力F 把一个物体紧压在竖直墙壁上，物体保持静止，下列说法中正确的是(
)
A. 水平力F 与墙壁对物体的压力是一对作用力与反作用力
B. 物体的重力与墙壁对物体的静摩擦力是一对作用力与反作用力
C. 水平力F 与物体对墙壁的压力是一对作用力与反作用力
D. 物体对墙壁的压力与墙壁对物体的压力是一对作用力与反作用力
【答案】D
【解析】
【详解】A.物体在水平方向受到作用力F 跟墙壁对物体的
压力两个力，它们是一对平衡力，不是一对作用力和反作用力，故A 错误.
B.物体竖直方向受到重力和墙壁对物体的静摩擦力两个作用，物体处于静止状态，则这两个力是一对平衡力，故B 错误.
C.作用力F 跟物体对墙壁的压力没有直接关系，不构成相互作用力；故C 错误.
D.物体对墙壁的压力与墙壁对物体的压力是物体与墙壁之间的相互作用力，是一对作用力和反作用力，不是平衡力，故D 正确.
2.在平直公路上行驶的a 车和b 车，其位移—时间图象分别为图中直线①和曲线②，由图可知( )
A. b 车运动方向始终不变
B. 在t 1时刻a 车的速度等于b 车的速度
C. t 1到t 2时间内a 车的平均速度小于b 车的平均速度
D. t 1到t 2时间内某时刻两车的速度相同
【答案】D
【解析】
b 图线切线斜率先为正值，后为负值，则知b 的运动方向先正后负，运动方向发生了变化，A 错误；在1t 时刻，a 图象切线的斜率小于b 图像的斜率，即a 的速度小于b 的速度，而在2t 时刻a 图像的斜率大于b 图像的斜率，即a 的速度大于b 的速度，所以在1t 到2t 时间内某一时刻两车的速度相同，B 错误D 正确；1t 到2t 时间内，两车的位移相同，时间相同，则平均速度相同，C 错误．
【点睛】关键掌握位移图象的基本性质：横坐标代表时刻，而纵坐标代表物体所在的位置，纵坐标不变即物体保持静止状态；位移时间图像是用来描述物体位移随时间变化规律的图像，不是物体的运动轨迹，斜率等于物体运动的速度，斜率的正负表示速度的方向．
3.如图所示，在竖直向上的恒力F 作用下，a 、b 两物体一起沿粗糙竖直墙面匀速向上运动，则关于它们受力情况的说法中，正确的是( )
A. a 一定受到4个力
B. b 可能受到4个力
C. a 与墙壁之间一定有弹力和摩擦力
D. a 与b 之间没有有摩擦力
【答案】A
【解析】
【详解】AC.对物体a 、b 整体受力分析，受重力、恒力F ，由于水平方向墙壁对a 没有支持力，否则整体不会平衡，墙壁对a 没有支持力，也就没有摩擦力；所以物体a 受重力、恒力F 、物体b 对其的压力和静摩擦力，共受4个力；故A 项正确，C 项错误.
BD.对物体b 受力分析，b 受重力、斜面的支持力和摩擦力的作用而处于平衡，故b 受3个力；故B 项错误，D 项错误.
4.一只小船在静水中的速度为4m/s ，它要渡过一条宽为40m 的河，河水流速为3m/s 。

下列说法中正确的是
A. 小船过河的位移不可能为40 m
B. 小船过河的最短时间为10 s
C. 若河水流速改变，船过河的最短时间将改变
D. 小船在河中实际速度可能为8m/s
【答案】B
【解析】
【详解】A、根据平行四边形定则，由于船在静水中的速度大于水流速，则合速度可能垂直于河岸，即船可能垂直到达对岸，则最短航程为40m，A错误；
BC、当静水速与河岸垂直时，过河的时间最短，渡河的最短时间与水流速度无关，最短渡河时间为
40
s10s
4
c
d
t
v
===，B正确，C错误；
D、若船的速度方向与河水流速方向相同时，船的实际速度最大，大小为7m/s，不可能为8m/s，D错误。

【点睛】解决本题的关键知道合运动与合运动具有等时性，各分运动具有独立性，互不干扰，注意时间最短与位移最短求解方法区别，及理解水流速度与船在静水的速度大小，决定了最短位移的求解。

5.如图所示，小球a的质量为2m,小球b质量的m，分别与轻弹簧A、B和轻绳相连接并处于平衡状态。

轻弹簧A与竖直方向夹角为53°，则下列说法中正确的是( )
A. 轻弹簧A、B的弹力之比为4∶1
B. 轻弹簧A、B的弹力之比为2∶1
C. 轻绳剪断瞬间a、b的加速度分别为2g和0
D. 轻绳剪断瞬间a、b的加速度分别为3g和0
【答案】C
【解析】
【详解】AB.对小球b受力分析，受重力和拉力，受力平衡，弹簧B的弹力：
F B=mg；
对小球a、b整体受力分析，如图所示：
根据平衡条件，弹簧A 的拉力：
cos53(2)A F m m g ︒=+，
解得：5A F mg =，故:5:1A B F F =；故A 项错误，B 项错误.
CD.剪断细绳的瞬间，弹簧B 的弹力不能突变，则b 球的受力不变，故其加速度为0；
根据平衡时
sin 534A T F mg =︒=；
而剪断细绳时，a 球的受力少了绳的拉力，故a 球的合力为4mg ，方向水平向右；根据牛顿第二定律可知a 球的瞬时加速度为422mg a g m
=
=，方向水平向右；故C 项正确，D 项错误.
6.如图所示，用细线将一个质量为m 的小球悬挂在车顶，车厢底板上放一个质量为M 的木块，车厢底板与木块间的动摩擦因数为μ。

当小车沿水平面直线运动时，小球细线偏离竖直方向角度为θ，木块和车厢保持相对静止，重力加速度为g ，下列说法中正确的是( )
A. 汽车可能向左匀减速运动
B. 汽车的加速度大小为g cos θ
C. 细线对小球的拉力大小为mg tan θ
D. 木块受到的摩擦力大小为μMg
【答案】A
【解析】
对小球受力分析可知，小球所受的合外力向右，则加速度向右，汽车可能向左匀减速运动，阻值A 正确；对小球：mgtanθ=ma，则汽车的加速度大小为a=gtanθ，选项B 错误；细线对小球的拉力大小为T=mg/cosθ，
选项C错误；木块受到的摩擦力为静摩擦力，大小为f= Ma=Mgtanθ，选项D错误；故选A.
7.三个质点a、b、c的v-t图像如图所示，则下列说法中正确的是( )
A. 在t0时刻，a、b、c的瞬时速度相等
B. 在0～t0时间内，a做加速度增大的加速运动
C. 在0～t0时间内，c的运动方向有发生改变
D. 在0～t0时间内，a、b、c的平均速度大小相等
【答案】AB
【解析】
【详解】A.速度—时间图象的纵坐标值为瞬时速度，根据图象可知在t0时刻三质点的图象相交，即瞬时速度相同；故A项正确.
B.图象的斜率越大，加速度越大，则知在0-t0时间内，a做加速度增大的加速运动，故B正确.
C.在0~t0时间内，c的速度一直为正，说明其运动方向没有发生改变，故C错误.
D.由图象与时间轴围成的面积表示位移，可知在0~t0时间内，a、b、c的位移不等，由
x
v
t
得平均速度
大小不等，故D错误.
8.如图所示，轻质不可伸长的细绳，绕过光滑定滑轮C，与质量为m的物体A连接，A放在倾角为θ的光滑固定斜面上，绳的另一端和套在固定竖直杆上的物体B连接．现BC连线恰沿水平方向，从当前位置开始B以速度v0匀速下滑。

设绳子的张力为T，在此后的运动过程中，下列说法正确的是
A. 物体A也做匀速运动
B. 物体A做加速运动
C. T可能小于mg sinθ
D. T大于mg sinθ
【答案】BD
【解析】
【详解】由题意可知，将B 的实际运动，分解成两个分运动，如图所示
由平行四边形定则，可知：sin B v v α=绳
因B 以速度0v 匀速下滑，又α在增大，所以绳子速度在增大，则A 处于加速运动，
根据受力分析，结合牛顿第二定律，则有：sin T mg θ>。

9.质量为1kg 的质点在x -y 平面上做曲线运动，在x 方向的速度图象和y 方向的位移图象如图所示.下列说法正确的是(
)
A. 质点的初速度为5m/s
B. 质点所受的合外力为3N
C. 2s 末质点速度大小为6m/s
D. 质点2s 末的位移为10m 【答案】BD 【解析】 【详解】A.x 轴方向初速度为v 0x =0，y 轴方向初速度v 0y =4m/s ，质点的初速度220004m/s x y v v v =+=；故A 错误.
B.x 轴方向的加速度226m/s 3m/s 2x v a t ∆===∆，y 方向的0y a =，则合加速度为222003m/s x y a a a =+=，质点的合力F 合=ma =3N ；故B 正确.
C. 2s 末质点x 轴方向的速度是6m/s ，y 轴方向的速度是4m/s ，根据速度的合成可知2s 末质点速度大小为220213m/s x y v v v =+=；故C 错误.
D.2s 末质点在x 方向的位移为126m 6m 2
x =⨯⨯=，y 方向的位移为8m y =；故2s 末的位移为2210m s x y =+=；故D 项正确.
10.如图所示，A 、B 两点在同一条竖直线上，B 、C 两点在同一条水平线上。

现将甲、乙、丙三小球分别从A 、B 、C 三点水平抛出，若三小球同时落在水平面上的D 点，则以下关于三小球运动的说法中正确的是( )
A. 三小球在空中的运动时间一定是t 乙＝t 丙>t 甲
B. 三小球抛出时的初速度大小一定是v 甲＞v 乙＞v 丙
C. 甲小球先从A 点抛出，丙小球最后从C 点抛出
D. 从A 、B 、C 三点水平抛出的小球甲、乙、丙落地时的速度方向与水平方向之间夹角一定满足θ丙＞θ乙＞θ甲
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.三个小球都做平抛运动，在竖直方向上做自由落体运动，由
212h gt =
得2h t g
=t 乙=t 丙＞t 甲；故A 正确. B.因为甲、乙的水平位移相等，且大于丙的水平位移，根据x =v 0t 和t 乙=t 丙＞t 甲，得v 甲＞v 乙＞v 丙．故B 正确.
C.三个小球同时落在水平面上的D 点，因此甲小球先从A 点抛出，乙丙两球同时抛出，故C 错误.
D.小球落地时的速度方向与水平方向之间夹角的正切为
00tan y v gt v v θ=
=， 因
t 乙=t 丙＞t 甲，v 甲＞v 乙＞v 丙，所以得θ丙＞θ乙＞θ甲；故D 正确.
二、填空题 11.研究性学习小组的同学欲探究小车质量不变时其加速度与力的关系，该小组在实验室设计了一套如图甲所示的装置，图中A 为小车，B 为打点计时器，C 为力传感器(测绳子的拉力)，P 为小桶(内有砂子)，M 是一端带有定滑轮的水平放置的足够长的木板．不计绳子与滑轮间的摩擦．
(1)要顺利完成该实验，除图中实验仪器和低压交流电源(含导线)外，还需要的实验仪器是________(填“刻度尺”、“天平”或“秒表”)．
(2)平衡摩擦力后再按上述方案做实验，是否要求小桶和砂子的总质量远小于小车的质量？ _____(填“是”或“否”)．
(3)已知交流电源的频率为50Hz ，某次实验得到的纸带如图乙所示，图中相邻计数点之间还有4个点未画出，由该纸带可求得小车的加速度a ＝_____m/s 2.(结果保留2位有效数字)
【答案】 (1). 刻度尺 (2). 否 (3). 0.60
【解析】
【详解】(1)[1]根据实验所要进行的测量可知，本实验中除实验仪器和低压交流电源（含导线）外，还需要毫米刻度尺.
(2)[2]根据上述方案做实验，通过弹簧测力计可测量出拉小车的力，因此不需要沙桶和沙的总质量远小于车的质量；
(3)[3]由于每相邻的两个记数点间还有四个点没有画出，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 =aT 2,结合四段位移选用逐差法可以求出加速度的大小，得：243212()()0.60m/s 4s s s s a T
+-+=
≈. 三、计算题
12.一个与水平方向夹37°角的力F 作用在一个质量m =2kg 的物体上，如图所示，物体在水平面上从A 点由静止拉动4m ，后撤去F ，再运动0.4s 后停在B 点停下，物体与地面间动摩擦因数μ=0.5，求：
（1）F 力撤去后物体的加速度为多少？F 撤去瞬间速度为多少？
（2）F 力作用时物体的加速度为多少？
（3）F 的大小为多少？(g =10m/s 2，sin37°=0.6)
【答案】(1)5m/s 2,2m/s (2)0.5m/s 2
(3)10N
【解析】
【详解】(1)撤去F 后，根据牛顿运动定律 f =μmg =ma
解得a =μg =5.0m/s 2
设撤去F 时物体的速度为v ，
因为0=v -at
所以v =0.4×5m/s =2m/s；
(2)有F 作用时，根据位移速度公式得： 22v a x '= 解得：224m/s 0.5m/s 24
a '==⨯ (3)根据牛顿运动定律
F cos θ-f ′=ma ′
N ′+F sin θ-mg =0 又因为f ′=μN ′
解得：F =10N ；
13.如图所示，在光滑的水平地面上有一个长为L 、质量为M ＝4kg 的木板A ，在木板的右端有一个质量为m ＝2kg 的小物体B ，物体A 、B 之间的动摩擦因数为μ＝0.2，当对A 施加水平向右的力F 时(设A 、B 之间的最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力的大小)，取重力加速度g ＝10m/s 2。

（1）A 、B 刚要发生相对滑动时，B 的加速度为多少？
（2）A 、B 刚要发生相对滑动时，F 为多少？
（3）若F =20 N ，则A 、B 的加速度分别为多大？
【答案】(1)2m/s 2 (2)12N (3)4m/s 2,2m/s 2
【解析】 【详解】(1) A 、B 刚要发生相对滑动时,B 受到A 的摩擦力为最大静摩擦力，由牛顿第二定律知：
B mg ma μ=
解得：22m/s B a g μ==
(2) A 、B 刚要发生相对滑动时，两物体的加速度相同，而AB 间为滑动摩擦力.
对A 受力分析，由牛顿第二定律得： B F mg Ma μ-=
解得：12N B F mg Ma μ=+=
(3) F =20N>12N,故A 、B 间发生相对滑动，对B 分析，可得
B
mg ma μ'= 解得：22m/s B
a '= 对A 由牛顿第二定律有：
A F mg Ma μ'-=
解得：24m/s A a '=
14.如图甲所示,A 车原来临时停在一水平路面上,B 车在后面匀速向A 车靠近,A 车司机发现后启动A 车,以A 车司机发现B 车为计时起点(t =0),A 、B 两车的v -t 图像如图乙所示。

已知B 车在第1s 内与A 车的距离缩短了x 1=8m.
(1)求B 车运动的速度v B 和A 车的加速度a 的大小.
(2)若A 、B 两车不会相撞,则A 车司机发现B 车时(t =0)两车的
距离x 0应满足什么条件?
【答案】(1)8m/s ，2m/s 2 (2)024m x >
【解析】
【详解】(1)在t 1=1s 时A 车刚启动，两车缩短的距离为：
11B x v t =，
代入数据解得B 车的速度为：v B =8m/s ；
速度图象的斜率表示加速度，则A 车的加速度为：
225108m/s 2m/s
4B v v a t t t -∆====∆- (2)两车的速度达到相等时，两车的距离达到最小，对应于v -t 图象的t 2=5s ，此时两车已发生的相对位移为梯形的面积为：
158()(15)m 24m 22
B v s t t =+=⨯+=， 因此，A 、B 两车不会相撞，距离s 0应满足条件为：s 0＞24m ．
15.如图，有一水平传送带以V 0的速度匀速运动，现将一物体轻放在传送带的左端A ，已知物体与传送带间的动摩擦因数为0.5，传送带左、右端A 、B 间的距离为10m ，当物体运动到B 点时以V 0的速度离开传送带落到水平地面的D 点，落地时的速度方向与水平地面的夹角为45°，大小为22m/s 。

(g 取10 m/s 2 )求：
（1）物块离开传送带的速度V 0；
（2）物块由A 到D 所需时间；
（3）物块在传送带上留下的痕迹长度。

【答案】（1）2m/s （2）10.2s （3）10m
【解析】
【详解】（1）物块离开传送带的速度等于落地的水平速度，则00cos 45=2/v v m s =
（2）物块在传送带上的运动时间10101011222
l
t s s v ===⨯； 从B 到D 的时间：0
2sin 450.2y v v t s g g
===； 则物块由A 到D 所需时间1210.2t t t s =+=
（3）物块在传送带上留下的痕迹长度0011102
v l v t t m ∆=-
=。