江西省上高县第二中学2020-2021学年高一上学期第三次月考物理试题

江西省上高县第二中学2020-2021学年高一上学期第三次月
考物理试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．如图所示是某同学从学校到购物中心的手机导航部分截屏，该导航提供了三条可行线路及相关数据，行驶过程中导航曾提示：“前方有测速，限速40公里”，下列说法正确的是（）
A．三条线路的位移不相等
B．“限速40公里”指的是限制汽车的平均速度
C．图中显示“14分钟，5公里”分别指时间和路程
D．研究汽车在地图上的实时位置时，汽车不可视为质点
2．如图所示，人沿水平方向拉牛，但没有拉动，下列说法正确的是
A．绳拉牛的力与牛拉绳的力是一对平衡力
B．绳拉牛的力小于牛拉绳的力
C．绳拉牛的力与地面对牛的摩擦力是一对平衡力
D．绳拉牛的力与地面对牛的摩擦力是一对作用力和反作用力
3．如图所示，是我国的极地考察破冰船——“雪龙号”．为满足破冰航行的要求，其船体结构经过特殊设计，船体下部与竖直方向成特殊角度．则船体对冰块的弹力示意图正确的是( )
A ．
B ．
C ．
D ．
4．如图所示，一轻质弹簧两端分别与竖直墙壁和物块连接，弹簧、地面水平。

A 、B 两点离墙壁的距离分别为12,x x ,物块在A 、B 两点均能恰好静止，物块与地面的最大静摩擦力为1F ,则弹簧的劲度系数为
A ．1212F x x -
B ．1212F x x +
C ．121F x x +
D ．121
F x x - 5．“西电东送”为我国经济社会发展起到了重大的推动作用。

如图是部分输电线路。

由于热胀冷缩，铁塔之间的输电线夏季比冬季要更下垂一些，对输电线和输电塔的受力分析正确的是
A ．夏季每根输电线对输电塔的拉力较冬季时大
B ．夏季与冬季输电塔对地面的压力一样大
C ．夏季与冬季每根输电线对输电塔的拉力一样大
D ．冬季输电塔对地面的压力较大
6．一个物体从某一高度做自由落体运动，已知它在第1s 内的位移恰为它在最后1s 内位移的三分之一，则高度为（10m/s 2）（ ）
A ．15m
B ．20m
C ．11.25m
D ．
31.25m
7．在水平的足够长的固定木板上，一小物块以某一初速度开始滑动，经一段时间t 后停止，现将该木板改置成倾角为45°的斜面，让小物块以相同的初速度沿木板上滑，若小物块与木板之间的动摩擦因数为μ，则小物块上滑到最高位置所需时间与t 之比为
A ．
1μ
+ B C D
二、多选题 8．为检测某新能源动力车的刹车性能，现在平直公路上做刹车实验，如图所示是动力车在刹车过程中位移和时间的比值x t
与t 之间的关系图像，下列说法正确的是
A ．动力车的初速度为20 m/s
B ．刹车过程动力车的加速度大小为2.5 m/s 2
C ．刹车过程持续的时间为8 s
D ．从开始刹车时计时，经过8 s ，动力车的位移为40 m
9．如图所示，一质量为m 的物体静止在倾角为θ的斜面上。

为了证明物体对斜面的压力等于mg cos θ，必须用到下列哪些知识
A ．力的合成与分解
B ．共点力的平衡
C ．牛顿第二定律
D ．牛顿第三定律
10．如图1所示，m A ＝4.0 kg ，m B ＝2.0kg ，A 和 B 紧靠着放在光滑水平面上，从 t ＝0 时刻起，对 B 施加向右的水平恒力 F 2＝4.0 N ，同时对 A 施加向右的水平变力 F 1，F 1 变化规律如图 2 所示。

下列相关说法中不正确的是
A ．当 t ＝0 时，A 、
B 物体加速度分别为225m /s ,2m /s A B a a ==
B ．A 物体做加速度减小的加速运动，B 物体做匀加速运动
C ．t ＝12s 时刻 A 、B 将分离，分离时加速度均为 a ＝2m/s 2
D ．A 、B 分离前后，A 物体加速度变化规律不相同
11．在遥控直升机下面用轻绳悬挂质量为m 的摄像机可以拍摄学生在操场上的跑操情况．开始时遥控直升机悬停在C 点正上方．若遥控直升机从C 点正上方运动到D 点正上方经历的时间为t ,已知C 、D 之间距离为L ,直升机的质量为M ,直升机的运动视作水平方向的匀加速直线运动．在拍摄过程中悬挂摄像机的轻绳与竖直方向的夹角始终为β,重力加速度为g ,假设空气对摄像机的作用力始终水平,则( )
A ．轻绳的拉力T =cos mg β
B ．遥控直升机加速度a =g tan β
C ．摄像机所受的合外力为F 合=Ma =2
2ML t D ．这段时间内空气对摄像机作用力的大小为 F=m (g tan β-2
2L t ) 12．如图所示是滑梯斜面体(倾角为θ放在粗糙水平面上)简化图，一质量为m 的小孩从滑梯上A 点开始无初速度下滑，在AB 段匀加速下滑，在BC 段匀减速下滑，滑到C 点恰好静止，整个过程中滑梯保持静止状态。

假设小孩在AB 段和BC 段滑动时的动摩擦因数分别为μ1和μ2，AB 与BC 长度相等，则下判断中正确的是
A ．小孩在A
B 段滑动时地面对滑梯摩擦力大小为mg (sin θ-μ1cos θ)cos θ,方向向左
B ．动摩擦因数μ1＋μ2＝2tan θ
C ．小孩从滑梯上A 点滑到C 点过程中先失重后超重
D ．整个过程中地面对滑梯的支持力始终等于小孩和滑梯的总重力
三、实验题
13．如图所示是一种较精确测重力加速度g 值的实验装置：将下端装有弹射装置的真空玻璃直管竖直放置，玻璃管足够长，小球竖直向上被弹出，在O 点与弹簧分离，上升到最高点后返回．某同学在O 点正上方选取一点P ，利用刻度尺测得OP 间的距离为H ，用光电门测得从O 点出发至返回O 点的时间间隔为T 1，小球两次经过P 点的时间间隔为T 2，则重力加速度大小为_______，为了让实验能顺利完成，如果O 点距离管底部的距离为L 0，则玻璃管的最小长度为________。

14．某同学利用图甲所示的实验装置，探究物块在水平桌面上的运动规律．物块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离停在桌面上（尚未到达滑轮处）．从纸带上便于测量的点开始（其中第“1”点先打下），每5个点取1个计数点，相邻计数点间的距离如图乙所示．打点计时器电源的频率为50Hz ．
①通过分析纸带数据，可判断物块在两相邻计数点_________和________之间某时刻开始减速．
②计数点9对应的速度大小为________m/s ．（保留2位有效数字）
③物块减速运动过程中加速度的大小为a =_________ m/s 2．（保留2位有效数字） ④物块在加速阶段，如果以x t
(x 表示位移，t 表示时间)为纵坐标、以t 为横坐标作图象，得到图象的斜率为k ，则加速度大小为_______（用字母符号表示）．
四、解答题
15．如图所示，光滑金属球的重量G =40N,它的左侧紧靠竖直的墙壁，右侧置于倾角37θ︒=的斜面体上．已知斜面体处于水平地面上保持静止状态，
sin370.6,37cos 0.8︒︒==． 求: .
(1)作出金属球的受力示意图;
(2)金属球对斜面的压力大小;
(3)水平地面对斜面体的摩擦力的大小和方向．
16．随着机动车数量的增加，交通安全问题日益凸显，分析交通违法事例，将警示我们遵守交通法规，珍惜生命．如图所示为某型号车紧急制动时（假设做匀减速直线运动）的v2-x图象（v为货车的速度，x为制动距离），其中图线1为满载时符合安全要求的制动图象，图线2为严重超载时的制动图象．某路段限速72km/h，是根据该型号货车满载时安全制动时间和制动距离确定的，现有一辆该型号的货车严重超载并以54km/h的速度行驶．通过计算求解：
（1）求满载时制动加速度a1、严重超载时制动加速度a2大小；
（2）驾驶员紧急制动时，该型号严重超载的货车制动时间和制动距离是否符合安全要求；
（3）若驾驶员从发现险情到采取紧急制动措施的反应时间为1s，则该型号货车满载时以72km/h速度正常行驶的跟车距离至少应为多远?
17．如图所示，水平传送带AB长2m，以v=1m/s的速度匀速运动．质量均为4kg的小物体P、Q与绕过定滑轮的轻绳相连，t=0时刻P在传送带A端以初速度v0=4m/s向右运动，已知P与传送带间动摩擦因数为0.5，P在传送带上运动过程它与定滑轮间的绳始终水平．不计定滑轮质量和摩擦，绳不可伸长且有足够长度，最大静摩擦力视为等于滑动摩擦力，取g=10m/s2．求：
（1）t =0时刻小物体P 的加速度大小和方向；
（2）小物体P 滑离传送带时的速度．
18．如图所示，倾角为37︒的斜面体固定在水平面上，斜面上,A B 两个位置之间的距离为2 m ，第一次用沿斜面向上、大小为6N F =的力把质量为0.5kg 的物体由静止从A 处拉到B 处，所用时间为1s;第二次用水平向右、大小为10N F '=的力作用在物体上，物体仍由A 处从静止沿斜面向上运动，一段时间后撤去外力，物体运动到B 处时速度刚
好减为零。

已知sin 370.6,cos370.8︒︒
==，不计物体大小，重力加速度210m /s g =。

求:
（1）物体与斜面间的动摩擦因数;
（2）物体第二次从A 运动到B 的过程，水平力F'的作用时间。

(结果可保留根式)
参考答案
1．C
【解析】
【分析】
（1）明确位移和路程的定义，明确位移为起点到终点的有向线段，而路程是指实际轨迹的长度；
（2）理解平均速度和瞬时速度的定义，知道限速限制的是瞬时速度;
（3）明确时间和时刻的定义，知道时间间隔对应一个过程，而时刻对应一个瞬间；
（4）当物体的大小和形状在所研究的问题中可以忽略时可以看作质点．
【详解】
A.三条线路起点和终点相同，故三条线路方案的位移相等，故A错误；
B.“限速40公里”指的是限制汽车的瞬时速度，故B错误；
C.图中显示14 分钟和5公里分别指的是时间间隔和路程，故C正确；
D.在研究汽车在地图上的实时位置时，汽车大小可以忽略，故汽车可以看成质点，故D错误．
【点睛】
本题考查位移与路程、质点、瞬时速度和平均速度等，对于物理学中相近知识点要注意准确理解，掌握它们的区别和联系．
2．C
【详解】
A．绳拉牛的力与牛拉绳的力是一对作用力和反作用力，A错误；
B．绳拉牛的力与牛拉绳的力是一对作用力和反作用力，大小相等，B错误；
C．绳拉牛的力与地面对牛的摩擦力大小相等，方向相反，作用在同一个物体上，是一对平衡力，C正确；
D．绳拉牛的力与地面对牛的摩擦力是一对平衡力，D错误；
故选C。

3．C
【解析】
船体对冰块的弹力垂直于接触面，指向受力物体，故C正确，ABD错误．故选C．
4．A
【分析】
根据题中“物块在A 、B 两点均能恰好静止”，可知本题考查物体的平衡状态，根据平衡状态的特点，运用受力分析、共点力平衡，列出平衡方程进行求解。

【详解】
设弹簧原长为l ，劲度系数k ，在A 、B 两点对物体受力分析分别有：
11()k l x F -=
21()k x l F -=
联立解得：
121
2F k x x =
- 故选A 。

5．B
【详解】 如下左图，夏季输电线下垂大，角度变小，输电线重力不变，所以夏季时每根输电线对输电塔的拉力较冬季时小，AC 错误；
如下右图，由于输电线重力不变，两边输电线对铁塔的合力大小就等于输电线的重力，大小不变，所以夏季与冬季输电塔对地面的压力大小一样大，B 正确，D 错误；
故选B 。

6．B
【详解】
物体在第1s 内的位移
h =12
gt 2=5m 物体在最后1s 内的位移为15m ，由自由落体运动的位移公式可知
212gt 总－12g （t 总－1）2=
15m
解得
t 总=2s
则物体下落时距地面的高度为
H =
2
12gt 总
=20m 故选B 。

7．A 【解析】 【详解】
木板水平时，物块的合力是滑动摩擦力，以初速度方向为正方向，根据牛顿第二定律得出：小物块的加速度为：1a g μ=-，设滑行初速度为0v ，则滑行时间为00v v
t g g
μμ=-=-； 木板改置成倾角为45︒的斜面后，对物块进行受力分析如图所示：
小滑块的合力(4545)F mgsin mgcos μ=-︒+︒合 小物块上滑的加速度(
2145452
mgsin mg m cos a μμ+︒+︒=-
=-
， 滑行时间
02
v t a -'==-，
因此
121a t t a μ
'==+，故选项A 正确，BCD 错误． 8．AD 【详解】
AB ．由图可得 2.520x
t t
=-+（m/s ），根据匀变速直线运动的位移时间公式 x =v 0t +12
at 2
，得01
2
x at v t =
+ ，对比可得，v 0=20m/s ，a =-5m/s 2．即刚刹车时动力车的速度大小为20m/s ，刹车过程动力车的加速度大小为
5m/s 2．故A 正确，B 错误．
C ．刹车过程持续的时间为
0020
s 4s 5
v t a --=
==-， 故C 错误．
D ．整个刹车过程动力车经过的位移为
020
4m 40m 22
v x t =
=⨯=， 故D 正确． 9．ABD 【分析】
根据“物体静止在倾角为θ的斜面上”可知，本题考查平衡状态，根据物体处于平衡状态的特点，运用共点力的平衡、力的合成与分解、牛顿第三定律，进行分析推断。

【详解】
如图，对物体受力分析，
根据共点力平衡，正交分解得：
f sin m
g F θ=
cos N F mg θ=
根据牛顿第三定律知，物体对斜面的压力等于斜面对物体的支持力，即：
cos N F F mg θ==压
故选ABD 。

10．AB 【详解】
A ．若A
B 之间没有力的作用，则：
22
2m/s B B
F a m =
= 当0t =时，120N F =，而4A m kg =，
21
5m/s A B
F a m =
= 所以1F 单独作用在A 上的加速度大于AB 之间没有力的作用时的加速度，此时AB 一起运动，加速度为：
212
4m/s F a m m =
=+合
A 错误；
B ．由A 得分析可知：随着1F 的减小，刚开始时AB 在两个力的作用下做加速度越来越小的加速运动，故B 错误；
C ．当1F 单独在A 上的加速度等于2F 单独作用在B 上的加速度时，AB 之间恰好没有力的作用，此后1F 继续减小，A 的加速度继续减小，AB 分离，根据牛顿第二定律得：
18N A B F m a ==
根据图像可知，此时t=12s ，所以t=12s 时刻A 、B 将分离，分离时加速度均为：
22
2m/s B B
F a m =
= C 正确；
D ．A 、B 分离前，A 受到1F 和B 对A 的弹力作用，分离后A 只受1F 作用，A 物体加速度变化规律不相同，D 正确； 故选AB 。

【点睛】
本题考查牛顿第二定律的应用，注意临界条件，当AB 之间刚好没有作用力且加速度相同时开始分离。

11．AD 【解析】
摄像机的受力情况如图所示，根据牛顿第二定律得：
竖直方向有：F 1cosβ=mg ① 水平方向有：F 1sinβ-F=ma ② 由①得：轻绳的拉力1mg
F cos β
=
③ 遥控直升机加速度 a=gtanβ-1
F
F cos β
g ④，故A 正确，B 错误．
直升机做初速度为零的匀加速运动，由L=
12at 2
，得22L a t
= ⑤ 所以摄影机所受的合外力为 F 合=ma=2
2
mL
t ．故C 错误． 由②③得：空气对摄像机作用力的大小为 F=F 1sinβ-ma=
mg cos β•sinβ-m•22L
t
=m （gtanβ-2
2L
t ）．故D 正确．故选AD. 点睛：本题涉及两个物体，采用隔离法研究．分析物体的受力情况，运用正交分解法列方程是关键．要注意直升机和摄像机是两个不同的研究对象，加速度相同，但质量不同． 12．BC 【详解】
A ．小孩在A
B 段做匀加速直线运动，将加速度a 1分解为水平和竖直两个方向，由于有水平向右的分加速度，即说明有向右的力，则说明小孩对斜面有向左的力，根据牛顿第三定律知，地面对斜面的摩擦力方向向右，A 错误； B ．设AB 的长度为L ，AB 间的高度为h ，则有：
sin h L θ=
小孩在B 点的速度为v ．小孩从A 到B 过程中，由动能定理得：
211
cos 2
mgh mgL mv μθ-=
小孩从B 到C 过程中，由动能定理得：
221
2
mgh mgLcos mv μθ-=-
联立并代入数据得：
122tan μμθ+=
B 正确；
C 、
D ．小孩在AB 段有竖直向下的分加速度，则由牛顿第二定律分析知小孩处于失重状态，地面对滑梯的支持力F N 小于小朋友和滑梯的总重力；同理，小孩在BC 段做匀减速直线运动时，有竖直向上的分加速度，小孩处于超重状态，地面对滑梯的支持力大于孩和滑梯的总重力， C 正确，D 错误； 故选BC 。

13．22128H T T - L 0＋2122
12
T H T T - 【分析】
根据“小球竖直向上被弹出”可知，本题考查做竖直上抛运动的规律，根据匀变速直线运动的相关公式即可进行求解。

【详解】
（1）[1] 小球从O 点上升到最大高度过程中有：
2
111()22T h g =
小球从P 点上升的最大高度为：
2221()22
T h g =
依据题意：
12h h H -=
联立上式解得：
22
128H
g T T =
-
（2）[2] 真空管至少的长度：
01L L h =+
联立上式解得：
21022
12T H
L L T T =+-
14．6 7 0.76 2.0 2k 【详解】
① [1] 从纸带上的数据分析得知：在计数点1到6之间，两点之间的位移差接近2cm ，做匀加速直线运动，计数点7到11之间，两点之间的位移差接近2cm ，做匀减速直线运动，所以物块在相邻计数点6和7之间某时刻开始减速； [2] 根据[1]分析，填7； ② [3] 根据纸带有：
2
9(8.61 6.60)10m/s 0.76m/s 20.1
v -+⨯==⨯
③ [4] 由纸带可知，计数点7往后做减速运动，根据逐差法得：
222
2
(4.60 6.60)(8.6110.60)10m/s 2.0m/s
40.1a -+-+=
⨯=-⨯ 所以物块减速运动过程中加速度的大小为2.0m/s 2
④ [5] 物块在加速阶段根据纸带数据可知，在计数点1到6之间，两点之间的位移差接近2cm ，做匀加速直线运动；由公式：
201
2
x v t at =+
变换可得：
012
x v at t =+ 在
~x
t t
图像中，由于斜率为： 12
k a =
可得：
2a k =
15．(1)
(2)250N N = (3)30N f =，摩擦力的方向水
平向左 【分析】
由题意可知考查物体受力平衡问题，对物体受力分析，根据三角形关系求解． 【详解】 (1)如图
(2)金属球静止，则它受到的三力平衡(如图所示)．由平衡条件可得斜面对金属球的弹力为
250N cos37G
N =
=︒
(3)因为从上一问求得斜面体对金属球的弹力为
250N cos37G
N ︒
=
=
由斜面体平衡，可知地面对斜面体的摩擦力大小为
2sin 3730N f N =︒=
摩擦力的方向水平向左 【点睛】
对物体受力分析，解直角三角形即可，求水平地面对斜面体的摩擦力时可取球和斜面整体为研究对象，水平方向合力为零，摩擦力在数值上等于墙对球的作用力，方向与墙对球的作用
力方向相反．
16．（1）满载时制动加速度大小为5m/s2、严重超载时制动加速度大小为2．5m/s2；（2）均不符合安全要求；（3）60m．
【详解】
（1）由匀变速直线运动的速度位移公式：
由图示图象可得：满载时，加速度为
严重超载时加速度为
所以满载时制动加速度大小为5m/s2、严重超载时制动加速度大小为2．5m/s2
（2）设限速为v m，该型号货车超载时初速为v0，
由匀变速运动是速度公式得：
位移
而以安全要求行驶：
位移
该型号严重超载的货车制动时间和制动距离均不符合安全要求；
（3）该型号货车满载时以72km/h=20m/s速度正常行驶时，
匀速位移
匀减速位移
从发现险情到车停下来行驶的距离：x总=x +x2==60m，
即：跟车距离至少为60m．
17．（1）7．5m/s2 ，方向向左（2m/s
【详解】
试题分析：（1）由于v0>v，所以P向右减速运动，
对P：T+μmg=ma1①
对Q ： mg- T=ma 1② a 1=7．5m/s 2 ③ 方向向左
（2）设经过时间t 1速度与传送带速度相同，则
④
位移
⑤
由于最大静摩擦力
，所以此后P 将继续向右减速
加速度:22() 2.5mg mg m m a a μ-=+⇒=m/s 2⑥
当其速度减为0时，位移⑦
可知P 在速度未减为0时没有到达B 端，此后P 将反向向左加速从A 端离开传送带 由：
⑧
得
:A v =m/s ⑨ 18．（1）0.25（2）
【详解】
（1）设,A B 间的距离为L ，当拉力沿着斜面向上时，加速度为0a ，加速运动的时间为0t 根据运动学公式
20012
L a t =
沿斜面向上运动的加速度
2020
24m /s L
a t =
= 根据牛顿第二定律
0sin cos F mg mg ma θμθ--=
sin 0.25cos F mg ma mg θμθ
--=
=
（2）物体先加速运动，撤去外力后，减速运动，当运动到B 位置速度恰减为零时作用时间
最短。

设加速运动时加速度大小为1a ，加速运动的时间为1t 沿着斜面方向
N 1cos sin F mg F ma θθμ'--=
垂直斜面方向
N sin cos 0F mg F θθ'+-=
联立解得2
15m /s a =
设减速运动时加速度大小为2a ，根据牛顿第二定律
2sin cos mg mg ma θμθ+=
解得2
28m /s a =
匀加速阶段的末速度即为匀减速阶段的初速度，设这一速度为
22
12
22v v L a a +=
解得/s v = 作用时间
11v t t a ==
=。