2021届安徽省定远县育才学校2018级高三上学期第一次月考理科综合物理试卷及答案

2021届安徽省定远县育才学校2018级高三上学期第一次月考
理科综合物理试卷
★祝考试顺利★
(含答案)
一、选择题（本答题共10题,每小题4分,满分40分。

1-7为单选,8-10为多选。

）
1.如图,物体A、B用细绳连接后跨过滑轮,A放在在倾角为30°的光滑斜面上,B悬挂着。

已知质量m
A
= 3m
B
,不计滑轮摩擦,那么下列说法中正确的是
A. 细绳对物体B的拉力大小为
B
m g
B. 物体A的加速度
sin30
A B
B
m g m g
a
m
-
=
C. 现将斜面倾角由30°增大到50°,绳子的拉力减小
D. 物体A和物体B互换位置后,滑轮受到绳子的作用力保持不变
2.甲、乙两物体在水平面上运动的s-t图象如图所示,那么在t1到t2这段时间内,下列说法中正确的是
A. 乙车一直在甲车的前方
B. 在t2时刻甲车正好追上乙车
C. 甲、乙两车的平均速度相同
D. 甲车一直做匀加速直线运动,乙车先减速后加速
3.一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
3
,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、B均受到摩擦力作用且受到的摩擦力等大反向
B. 物体A所受摩擦力大小为1
mg
2
,物体B不受摩擦力作用
C. 弹簧处于拉伸状态,A、B两物体所受摩擦力大小均为1
mg
2
,方向均沿斜面向下
D. 剪断弹簧瞬间,物体A一定加速下滑
4.一个物体以初速度v0沿光滑斜面向上运动,其速度v随时间t变化的规律如图所示,在连续两段时间m和n内对应面积均为S,则经过b时刻的速度大小为
A. ()
m n S
mn
-
B.
()
22
mn m n S
m n
+
+
C.
()
()
22
m n S
m n mn
+
+
D.
()
22
m n S
mn
+
5.甲、乙两人用绳aO和bO通过装在P楼和Q楼楼顶的定滑轮,将质量为m的物块由O点沿Oa直线缓慢地向上提升,如图所示∠aOb为锐角．则在物块由O点沿Oa直线缓慢上升过程中,以下判断正确的是
A. aO绳和bO绳中的弹力逐渐减小
B. aO绳和bO绳中的弹力逐渐增大
C. aO绳中的弹力一直增大,bO绳中的弹力先减小后增大
D. aO绳中的弹力先减小后增大,bO绳中的弹力一直增大
6.如图甲所示,水平传送带沿顺时针方向以恒定速率v0匀速转动,传送带的右侧上方固定一挡板。

在t=0时刻,将一滑块轻轻放在传送带的左端.当滑块运动到挡板所在的位置时与挡板发生碰撞,巳知碰撞时间极短,不计碰撞过程的能量损失。

某同学画出了滑块从t=0时刻到与挡板第二次碰撞前的v-t图象.如图乙所示,其中可能正确的是
A. B. C. D.
7.如图所示,一物体从竖直立于地面的轻弹簧上方某一高度自由落下．A点为弹簧自然状态时端点位置,当物体到达B点时,物体速度恰好为零,然后被弹回．下列说法中正确的是
A. 物体从A点下降到B点的过程中,速率不断变小
B. 物体在B点时,所受合力为零
C. 物体在A点时处于超重状态
D. 物体在B点时处于超重状态
8.如图所示,表面粗糙质量M=2kg的木板,t=0时在水平恒力F的作用下从静止开始沿水平面向右做匀加速直线运动,加速度a=2.5m/s2．t=0.5s时,将一个质量m=1kg的小铁块（可视为质点）无初速地放在木板最右端,铁块从木板上掉下时速度是木板速度的一半.已知铁块和木
板之间的动摩擦因数μ
1=0.25,木板和地面之间的动摩擦因数μ
2
=0.25,g＝10m/s2．则
A. 水平恒力F的大小为10N
B. 铁块放上木板后,木板的加速度为2m/s2
C. 铁块在木板上运动的时间为1s
D. 木板的长度为1.625m
9.如图所示,粗糙的水平地面上有三块材料完全相同的木块 A. B.C,质量均为m,B、C之间用轻质细绳连接。

现用一水平恒力F作用在C上,三者开始一起做匀加速运动,运动过程中把一块橡皮泥粘在某一块上面,系统仍加速运动,且始终没有相对滑动。

则在粘上橡皮泥并达到稳定后,下列说法正确的是
A. 若粘在C木块上面,绳的拉力增大,A B间摩擦力减小
B. 若粘在A木块上面,绳的拉力减小,A B间摩擦力不变
C. 若粘在B木块上面,绳的拉力增大,A B间摩擦力减小
D. 若粘在C木块上面,绳的拉力和A B间摩擦力都减小
10.如图所示,传送带与水平面夹角为37°,白色皮带以10 m/s的恒定速率沿顺时针方向转动．今在传送带上端A处无初速度地轻放上一个质量为1kg的小煤块（可视为质点）,它与传送带间的动摩擦因数为0.50,已知传送带A到B的长度为16m．取sin370=0.6,cos370=0.8,g=10m/s2．则在小煤块从A运动到B的过程中
A. 小煤块从A运动到B的时间为2s
B. 煤块对皮带做的总功为0
C. 小煤块在白色皮带上留下黑色印记的长度为6m
D. 因煤块和皮带之间的摩擦而产生的内能为24J
二、实验题（本大题共2题,满分16分。

）
11.如图是某同学用来探究“小车的加速度与外力关系”的实验装置,轨道上的B点固定一光电门,将连接小车的细线跨过滑轮系住小钩码,平衡摩擦力后在A点释放小车,测出小车上挡光片通过光电门的时间为Δt。

(1)若挡光片的宽度为d,挡光片前端距光电门的距离为L,则小车的加速度a＝________。

(2)在该实验中,下列操作中正确的是________。

A．要用天平称量小车质量
B．每次改变钩码,都不需要测量其质量(或重力)
C．调节滑轮的高度,使细线与轨道平行
D．每次小车从A点出发允许有不同的初速度
(3)由于挡光片有一定的宽度,则实验中测出的小车加速度值比真实值________。

(填“偏大”“相等”或“偏小”)。

12.在“探究求合力的方法”实验中,现有木板、白纸、图钉、橡皮筋、细绳套和一把弹簧秤.
(1)为完成实验,某同学另找来一根弹簧,先测量其劲度系数,得到的实验数据如下表：
作出F-X图___,根据图线求得该弹簧的劲度系数为k=_________N/m.
(2)某次实验中,弹簧秤的指针位置如图所示,其读数为_________N
三、解答题（本大题共3题,满分44分。

）
13.（12分）水平地而上有一足球距门柱x=l0m,某同学将该足球以水平速度v1 =6m/s踢出,足球在地面上做匀减速直线运动.加速度大小a1=1m/s2,足球撞到门柱后反向弹回,弹回瞬间速度大小是碰撞前瞬间速度大小的.该同学将足球踢出后立即由静止开始以的加速度追赶足球,他能达到的最大速度v2 =3m/s,该同学至少经过多长时间才能追上足球?
θ=︒的斜面固定在水平面上,斜面顶端固定一个不14.（14分）如图所示,长L=2．9m,倾角37
计摩擦的轻滑轮。

质量为m的木块A和质量为M的铁块B用一根轻绳相连,M=3m。

开始时,木块A锁定在斜面底端,铁块B通过滑轮悬挂在离地h=1．6m的空中,木块A和铁块B均可视为质点。

若木块A与斜面的动摩擦因数μ=0．5,重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。

将木块A解除锁定后,试求：
(1)落地前铁块B加速度的大小。

(2)木块A沿斜面上滑的最大速度。

(3)若M=km(k为正整数),要使木块A 能到达斜面顶端,k至少多大?
15.（18分）如图所示为某游乐场激流勇退模型,A、B为一倾角为300的轨道,轨道的末端B 与水平水面平滑连接,一质量为m=50Kg的人坐在质量为M=50Kg,长2m船的正中央,从船头距
轨道末端高h=4m处的A点释放,已知人与船间的摩擦因数
1
3 5
μ=,船与斜面间的摩擦因数
23
μ=,船在斜面上运动时水对船沿斜面向下的冲击力恒为F1=500N,船全部在水平水面运动时水对船的阻力为F2=5003N,现假设船有很多节组成,每节经过B点时可顺利地转为水平方向,且整个船在转向过程中速度大小不变,某游客忘了系上安全带,试求
（1）人刚到水平面时的速度大小；
（2）通过计算分析该游客是从船头还是从船尾滑离船。

（若人到船头或船尾恰与船共速,视为人未滑离船）
2021届安徽省定远县育才学校2018级高三上学期第一次月考
理科综合物理参考答案
1.D 【解析】AB 、设细绳拉力为T,对A ： sin A A m g g T m a θ-=
对B ： B B T m g m a -=
联立解得： sin A B A B
m g m g a m m θ-=+, 倾角为30°时,加速度为g/8,T=9m B g/8,.
所以,细绳的拉力不等于B 的重力,A 错误,B 错误；
C 、斜面倾角增大,加速度将增大,根据B B T m g m a -=,细绳拉力将增大,C 错误；
D 、物体A 和物体B 互换位置后,设细绳拉力为F,对A ： A A m g F m a -='
对B ： sin B B F m g m a θ='-, ()1sin 98
A B B A B m m g m g f m m θ+=
=+,滑轮受到绳子的作用力保持不变,D 正确。

故选：D 。

2.C 【解析】A 、在t 1到t 2这段时间内,乙的位置坐标比甲的小,说明乙车一直在甲车的后方.
故A 错误.
B 、在t 2时刻乙车正好追上甲车.故B 错误.
C 、在t 1到t 2这段时间内,两车的初、末位置相同,通过的位移相同,则平均速度相同,所以C
选项是正确的.
D 、图线的斜率表示速度,则知甲车一直做匀速直线运动,乙车先减速后加速.故D 错误. 所以C 选项是正确的
3.C 【解析】对A 分析：重力下滑分力为1mg 2,
静摩擦力0cos30f F mg F mg μ≤︒<=弹，,因此弹簧弹力方向沿斜面向上,摩擦力方向沿斜面向下,如图甲所示,则
1sin302
fA F F mg mg =-︒=弹。

对B 分析：细线对B 的拉力sin602sin30C B F m g mg F m g =︒=>+︒弹。

所以B 所受摩擦力沿斜面向下,如图乙所示,
1·sin302fB B F F F m g mg =--︒=
弹,故AB 错误C 正确；剪断弹簧,A 受摩擦力向上,且满足012
f m F m
g >,故A 仍处于静止状态,D 错误．
4.C 【解析】设物体的加速度大小为a ,m 时间内的初速度大小为v 1,末速度(即b 时刻的速度)
大小为v 2,
根据2012x v t at =+得： 2112S v m am =-①, 2212
S v n an =-②, 21v v am -＝③,①②③联立得()
()222m n S v m n mn +=+,C 正确．
5.C 【解析】以物块为研究对象,分析受力情况：重力G 、bo 的拉力F 和绳子ao 的拉力T,由平衡条件得知,F 和T 的合力与G 大小相等、方向相反,
当将物体点向上缓慢移动,ao 绳方向不变则T 方向不变,bO 绳绕O 点逆时针转动,作出三个转动过程三个位置力的合成图如图所示：
由3到2到1的过程,由图可以看出ao 绳拉力T 一直变大,bo 绳弹力F 先减小后变大,故C 正确。

故选：C 。

6.A 【解析】滑块先在传送带上做初速度为零的匀加速直线运动,然后与挡板碰撞,碰撞后向左做匀减速直线运动直到速度为零,然后向右做匀加速直线运动,再与挡板碰撞；或滑块先向右加速,然后匀速再与挡板碰撞,反向后做减速运动,再向右加速；分析清楚滑块的运动情况,然后分析图示图示答题．
传送带沿顺时针匀速率转动,滑块轻放在传送带上,滑块先向右做初速度为零的匀加速直线运动,如果传送带足够长,滑块加速到与传送带相同的速度,然后与传送带一起做匀速直线运动,
与挡板碰撞后滑块以初速度向左做匀减速直线运动,当速度减为零后再向右做初速度为零的匀加速直线运动,当速度为时与挡板发生第二次碰撞,滑块在传送带上做变速运动时加速度大小相等,由图示可知,图A 所示图象符合实际,故A 正确．
7.D 【解析】在A 下降到B 的过程中,开始重力大于弹簧的弹力,加速度方向向下,物体做加速运动,弹力在增大,则加速度在减小,当重力等于弹力时,速度达到最大,在以后运动的过程中,弹力大于重力,根据牛顿第二定律知,加速度方向向上,加速度方向与速度方向相反,物体做减速运动,运动的过程中弹力增大,加速度增大,到达最低点,速度为零．知加速度先减小后增大,速度先增大后减小．物体在A 点时加速度向下,处于失重状态；物体在B 点时,加速度向上,合力不为零,处于超重状态；故D 正确,ABC 错误；故选D.
8.AC 【解析】A. 开始时木板在水平方向受到拉力与摩擦力,加速度为 2.5m /s 2,由牛顿第二定律可得：F =Ma +μ2Mg =2×2.5+0.25×2×10=10N ,故A 正确；
B. 铁块放上木板后,木板在水平方向受到拉力、地面的摩擦力以及铁块对木板的摩擦力,由牛顿第二定律可得：
Ma ′=F −μ2(M +m )g −μ1mg
代入数据解得：a ′=0.75m /s 2,故B 错误；
C. 小铁块(可视为质点)无初速地放在木板最右端时木板的速度：v =at =2.5×0.5=1.25m /s 铁块的加速度为：a ″=μ1g =0.1×10=1m /s 2
设铁块在木板上运动的时间为t 2,铁块从木板上掉下时速度是木板速度的一半,则：
222a t v a t ='+''
代入数据得：t 2=1s,故C 正确； D. 这段时间内铁块相对于木板滑动的距离为： 222221122
L vt a t a t =+-''' 代入数据得：L =1.125m ,故D 错误。

故选：AC 。

9.CD 【解析】因无相对滑动,所以,无论橡皮泥粘到哪块上,根据牛顿第二定律都有：F-3μmg -μ△mg=（3m+△m）a,a 都将减小．若粘在C 木块上面,a 减小,对A 有：f A =ma,可知A 的摩擦
力减小,以AB 为整体,有T-2μmg=2ma ,得：T=2μmg+2ma ,则T 减小,故A 错误,D 正确．若粘在A 木块上面,以C 为研究对象,受F 、摩擦力μmg、绳子拉力T,F-μmg -T=ma,则得：T=F-μmg -ma,a 减小,F 、μmg 不变,所以,T 增大．再以B 物体分析可知,B 受拉力和A 对B 的摩擦力作用,因T 增大,而加速度减小,由牛顿第二定律可知,A 受到的摩擦力增大,故B 错误；若粘在B 木
块上面,a 减小,以A 为研究对象,m 不变,由f A =ma 知,A 所受摩擦力减小．对C 分析：F-μmg -
T=ma,得 T=F-μmg -ma,a 减小,F 、μmg 不变,则T 增大,故C 正确；故选CD ．
10.ABD 【解析】小煤块放上传送带先做匀加速直线运动,然后做匀速直线运动,根据运动学公式结合牛顿第二定律求出小煤块从A 运动到B 的时间；分别求出在煤块匀加速直线运动阶段传送带的位移和煤块的位移,两者位移之差即为划痕的长度；因煤块和皮带之间的摩擦而产生的内能等于滑动摩擦力与相对位移大小的乘积．
物体放上传送带,滑动摩擦力的方向先沿斜面向下．根据牛顿第二定律得：
21sin37cos37sin37cos3710/mg mg a g g m s m
μμ︒+︒==︒+︒=,则速度从零加速到传送带的速度所需的时间为1110110v t s s a =
==,经过的位移为： 211111101522x a t m m ==⨯⨯=．由于sin37cos37mg mg μ︒>︒,可知物体与传送带不能保持相对静止,继续做匀加速运动．速度相等后,物体所受的滑动摩擦力沿斜面向上．根据牛顿第二定律得
22sin37cos37sin37cos372/mg mg a g g m s m μμ︒-︒==︒-︒=,根据2222112
vt a t L x +=-,即22211021652
t t +⨯⨯=-,解得21t s =,则122t t t s =+=,故A 正确；煤块对皮带做的总功即是滑动摩擦力对传送带所做的功为12cos cos 0W mg v t mg v t μθμθ=-⋅+⋅=皮皮,B 正确；第一秒内传送带的速度大于煤块的速度,煤块相对于传送带先后运动,相对位移：
11110155x vt x m ∆=-=⨯-=,第二秒内煤块的速度大于传送带的速度,煤块相对于传送带向前运动,相对位移()()2121651011x L x vt m ∆=--=--⨯=,物块相对于传送带的位移
12514x x x m ∆=-=-=．而小煤块在白色皮带上留下黑色印记的长度为5m,C 错误；产生的内
能12cos 0.510.810624Q f x x mg x J μθ=∆+∆=⋅∆=⨯⨯⨯⨯=（
）,D 正确； 11. 2
22d L t
∆ BC 偏大
【解析】 (1)小车通过光电门的瞬时速度(挡光片通过光电门的平均速度)： d v t
=
∆ 小车从A 点释放到通过光电门的过程： 2202v aL -=,联立解得： 2
22d a L t =∆ (2)A ：研究小车的加速度与外力关系,保持小车质量一定即可,不需要知道小车质量。

故A 项
错误。

B ：有拉力传感器测量拉力,改变钩码个数即可,不需测钩码质量。

故B 项正确。

C ：调节滑轮的高度,使细线与轨道平行,这样运动过程中拉力的方向始终不变。

故C 项正确。

D ：每次小车从A 点出发时的初速都必须是零。

故D 项错误。

(3) 小车做加速运动,由于挡光片有一定的宽度,挡光片通过光电门的平均速度大于挡光片前端到达光电门的瞬时速度。

又2202v aL -=故实验中测出的小车加速度值比真实值偏大。

12.
55 2.10
【解析】（1）先描点,用光滑的直线连接,
（2）根据图线求得该弹簧的劲度系数为()23.50 1.00/54/6.42 1.8010
F k N m N m x -∆-===∆-⨯ （3）弹簧秤的分度值是0.1N,要估读到分度值的下一为,指针位置2.1N,其读数为2.10N ； 13.
【解析】设足球运动到门柱时的速度为,
由运动学公式可得,解得：
足球从踢出到撞门柱前的运动时间为
足球撞在门柱后反弹速度大小
足球从反弹到减速为0的时间
该同学加速时间
该同学加速运动的位移
匀速运动的位移 足球从反弹到速度减为0的位移
因,所以此时该同学还未追上足球 该同学要追上足球,还需要的时间
所以该同学追上足球的总时间
14.（1）5m/s 2． （2）4m/s ． （3）10．
【解析】（1）设铁块落地之前加速度大小为1a ,绳子拉力为1T ,则
对B ： 1133mg T ma -=
对A ： 113737T mgsin mgcos ma μ-︒-︒= 联立并代入数据得： 215m/s a =
（2）铁块落地瞬间,木块沿斜面上滑的速度最大,设为1v
由2112v a h = 代入数据得： 14m/s v =
（3）若M km = ,设铁块落地之前加速度大小为2a ,绳子拉力为2T ,则：
对B 22kmg T kma -=
对A ： 223737T mgsin mgcos ma μ-︒-︒=
解得： 211
k a g k -=+ 设铁块落地后,木块沿斜面减速上滑的加速度为3a ：
33737mgsin mgcos ma μ-︒-︒=
解得： 3a g =- （负号表示与运动方向相反）
木块恰冲到斜面顶端时末速度为0,设铁块落地瞬间木块的速度为2v ,则：
2222v a h =
2232v a L h
-=-（） 联立解得： 9.7k =由题意知,k 至少取10；
综上所述本题答案是：（1）5m/s 2． （2）4m/s ． （3）10．
15.（1）12m/s （2）人从船头滑离船；
【解析】当将人与船当做一个整体时：
()()()20sin30cos30F M m g M m g M m a μ++-+=+ ①
解得a 0=8.5m/s 2
将人隔离时人能获得的最大加速度为： 11sin30cos30mg mg ma μ-=,②
解得a 1=8m/s 2
因a 1<a 0故两者相对滑动,对船受力分析可知：
()12sin30cos30F Mg M m g Ma μ+-+=③
解得：a 2=9m/s 2
故人刚滑到水平面时：设船长为2L,则2112sin30h v a L ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭
④ v 1=12m/s
（2）船头刚到水面上时的速度： 2222sin30
h v a =⑤ 解得：v 2=12m/s
人在斜面的船上相对运动的时间为： 111 1.5v t s a =
= ⑥ 船头刚滑到平面经历的时间： 22243v t s a =
= ⑦ 船转换的时间为： 222216
L t s v =
= ⑧ 由于2221t t t += ⑨
故当人与船刚好完全进入水平面时两者相对滑动的距离为L,故人在斜面上运动时刚好不被抛出船；当人与船均在水面上运动时,对人有：
13mg ma μ-= ⑩ 23/a s =-
对船： 124
mg F Ma μ-=
解得： 24/a s =- (11)
由此过程中船再向前滑行的距离为： 22
412v a s = 1s = （12） 人继续滑行的距离为： 21322v a s =
2s = (13)
因为21s 22s L m ->= 故人从船头滑离船.
2021届安徽省定远县育才学校2018级高三上学期第一次月考理科综合物理试卷。