山东省潍坊第一中学2021届高三上学期第一次(10月)月考物理试题Word版含答案.docx

一、选择题（本大题共10小题，每小题4分，共40分，每小题至少有一个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。答案请填涂在答题卡上)
1. 应用物理学问分析生活中的常见现象，可以使物理学习更加好玩和深化。例如平伸手掌托起物体，由静止开头竖直向上运动，直至将物体抛出。忽视空气阻力，对此现象分析正确的是
A．手托物体向上运动的过程中，物体始终处于超重状态
B．手托物体向上运动的过程中，物体始终处于失重状态
C．在物体离开手的瞬间，物体的加速度大于重力加速度
D．在物体离开手的瞬间，手的加速度大于重力加速度
2．质点做直线运动的位移x与时间t的关系为x＝5t＋t2(各物理量均接受国际制单位)，则该质点
A．第1 s内的位移是6 m B．前2 s内的平均速度是6 m/s
C. 任意相邻的1 s 内位移差都是1 m D. 任意1 s内的速度增量都是1 m/s
3．甲、乙两物体从同一点开头做直线运动，其v－t图象如图所示，下列推断正确的是
A．在ta时刻两物体速度大小相等，方向相反
B．在ta时刻两物体加速度大小相等，方向相反
C．在ta时刻之前，乙物体在甲物体前，并且两物体间距离越来越大
D．在ta时刻之后，甲物体在乙物体前，并且两物体间距离越来越大
4. 如图所示，在粗糙水平地面上放着一个截面为四分之一圆弧的柱状物体A，A的左端紧靠竖直墙，A与竖直墙之间放一光滑圆球B，整个装置处于静止状态。把A向右移动少许后，它们仍处于静止状态，则
A．地面对A的摩擦力增大　　
B．A与B之间的作用力减小
C．B对墙的压力增大　 　
D．A对地面的压力减小
5. 物体A、B经无摩擦的定滑轮用细线连在一起，A物体受水平向右的力F的作用，此时B匀速下降，A水平向左运动，可知
A．物体A做匀速运动
B．A做加速运动
C．物体A所受摩擦力渐渐增大
D．物体A所受摩擦力不变
6. 如图所示，三角形传送带以1 m/s的速度逆时针匀速转动，两边的传送带长都是2 m，且与水平方向的夹角均为37°。现有两个小物块A、B从传送带顶端都以1 m/s的初速度沿传送带下滑，两物块与传送带间的动摩擦因数都是0.5，g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，
cos 37°＝0.8。下列推断正确的是
A．物块A先到达传送带底端
B．物块A、B同时到达传送带底端
C．传送带对物块A、B的摩擦力都沿传送带向上
D．物块A下滑过程中相对传送带的路程小于物块B下滑过程中相对传送带的路程
7. 如图所示，A、B 两物块的质量分别为 2 m 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。 最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为 g。现对 B 施加一水平拉力 F，则
A ．当 F < 2 μmg 时，A、B 都相对地面静止
B． 当 F = μmg 时，A 的加速度为μg
C．当 F > 3 μmg 时，A 相对 B 滑动
D．无论 F 为何值，A 的加速度不会超过μg
8. 如图所示，在质量为M=2.0kg的电动机飞轮上，固定着一个质量为m=0.5kg的重物，重物到轴的距离为R=0.25m，重力加速度g=10m/s2。当电动机飞轮以某一角速度匀速转动时，电动机恰好不从地面上跳起，则电动机对地面的最大压力为
A．30N B．40N C．50N D．60N
9. 同步卫星A距地面高度为h ，近地卫星B距地面高度忽视不计，地球半径为R，地面上赤道处物体C相对于地面静止。A、B、C三者向心加速度、线速度的大小关系，下面说法正确的是
A．，，     B．，，
C．，，     D．，
10. 将一软木板挂在竖直墙壁上，作为镖靶。在离墙壁确定距离的同一处，将A、B两只飞镖水平掷出，不计空气阻力，两只飞镖插在靶上的状态如图所示（侧视图）．则下列说法中正确的是
A．B镖到达靶时的速度方向与A镖到达靶时的速度方向相同
B．A镖掷出时的初速度比B镖掷出时的初速度小
C．B镖的运动时间比A镖的运动时间长
D．A镖的质量确定比B镖的质量大
第Ⅱ 卷（60分。第II卷请答在答题纸上）
二、试验题(本题共3小题，共18分。不要求写出演算过程)
11. （4分）如图甲所示，一轻质弹簧竖直悬挂于某一深度为h＝30.0 cm且开口向下的小筒中(没有外力作用时弹簧的下端位于筒内，测力计的挂钩可以同弹簧的下端接触)，若本试验的长度测量工具只能测量露出筒外弹簧的长度l，现要测出弹簧的原长l0和弹簧的劲度系数，某同学通过转变l而测出对应的弹力F，作出F－l图象如图乙所示，则弹簧的劲度系数为k＝________ N/m，弹簧的原长l0＝_________cm。
y
x
O
a
b
c
d
e
12．（6分）在“测定匀加速直线运动加速度”的试验中，打点计时器接在50HZ的低压交变电源上。某同学在打出的纸带上每5点取一个计数点，共取了A、B、C、D、E、F六个计数点（每相邻两个计数点间的四个点未画出）．从每一个计数点处将纸带剪开分成五段（分别为a、b、c、d、e段），将这五段纸带由短到长紧靠但不重叠地粘在xoy坐标系中，如图所示，由此可以得到一条表示v-t关系的图线，从而求出加速度的大小．
A
B
C
D
E
F

⑴请你在xoy坐标系中用最简洁的方法作出能表示v-t关系的图线(作答在xoy坐标系图上)，并指出哪个轴相当于v轴？答： ；
⑵从第一个计数点开头计时，为求出0.15s时刻的瞬时速度，需要测出哪一段纸带的长度？答： ；
⑶若测得a段纸带的长度为2.0cm，e段纸带的长度为10.0cm，则可求出加速度的大小为 m/s2．
13．（6分）某同学将力传感器固定在小车上，然后把绳的一端固定在传感器拉钩上，用来测量绳对小车的拉力，探究在小车及传感器总质量不变时加速度跟它们所受拉力的关系，依据所测数据在坐标系中作出了如图所示的a－F图象．
(1)图线不过坐标原点的缘由是______________；
(2)本试验中是否仍需要砂和桶的总质量远小于小车和传感器的总质量________(填“是”或“否”)；
(3)由图象求出小车和传感器的总质量为________ kg.（保留1位有效数字）
三、计算题(本题共4小题，共44分．要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)
14．(8分)由于大路修理只允许单车道通行。时，甲车在前，乙车在后，相距，速度均为，从今时开头两车按图示规律运动，求：
（1）在甲车坐标系中画出乙车的图像；
（2）请由图象计算推断两车是否会相撞？

15．(10分)如图所示，一平直的浅色传送带以速度v＝2 m/s匀速运行，传送带把A点处的煤块（可视为质点）运送到B点处，A、B两点之间相距L＝10 m，从A点把煤块轻轻地放到传送带上，经过时间t＝6 s送到B点，g取10m/s2，求：
⑴煤块与传送带间的动摩擦因数；
⑵假如提高传送带的运动速率，煤块能较快地传送到B点，说明并计算煤块从A到B有最短时间传送带的运动速率至少应多大？假如把求得的速率再提高一倍，则煤块传送时间为多少？

16．(10分)如图所示，倾角为37°的斜面长l＝1.9 m，在斜面底端正上方的O点将一小球以速度v0＝3 m/s的速度水平抛出，与此同时静止释放顶端的滑块，经过一段时间后小球恰好能够以垂直斜面的方向击中滑块．(小球和滑块均可视为质点，重力加速度g取10m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)，求：
(1)抛出点O离斜面底端的高度；
(2)滑块与斜面间的动摩擦因数μ.。

17. (14分)如右图所示，一块质量为M=2kg､长为L=1m的匀质木板放在很长的光滑水平桌面上，板的左端有一质量为m=0.5kg的物块，物块上连接一根很长的细绳，细绳跨过位于桌面边缘的定滑轮，某人以速度v=1m/s向下拉绳，物块最多只能到达板的中点，而且此时板的右端尚未到达桌边定滑轮处。g取10m/s2，求：
(1)物块与板间的动摩擦因数μ1；
(2)若板与桌面间有摩擦，为使物块能到板的右端，板与桌面的动摩擦因数μ2的范围。

三、计算题：14. (8分)解：（1）如图所示（4分）；
（2）由图像知，6s时两车共速，在此之前，乙车速度始终比甲大，假如6s时两车不相撞，就不会相撞。由图像面积可以算出
（1分），（1分）
，故两车不会相撞（2分）
15. (10分)解：⑴煤块放到传送带上后，先加速，当速度达到传送带的运行速度时，将以此速度匀速运动，设煤块加速度为a，则 ＋v＝L……………2分
代入数值得：a＝1 m/s2……………1分
由牛顿其次定律得：a＝μg………1分
得：μ＝0.1………1分
⑵若传送带运行速度足够大，煤块始终加速到B处，则时间最短，设为tmin，
则at＝L……………2分
代入数值得tmin＝2 s……………1分
此时煤块速度v＝atmin＝2 m/s……………1分
传送带运行速率应不小于此速率
若把速率再提高一倍，煤块传送仍需2 s. ……………1分
16. (10分)解： (1)设小球击中滑块时的速度为v，竖直速度为vy，
由几何关系得：＝tan37°…………1分
设小球下落的时间为t，竖直位移为y，水平位移为x，由运动学规律得：
vy＝gt…………1分
y＝gt2…………1分
x＝v0t…………1分
设抛出点到斜面最低点的距离为h，由几何关系得：h＝y＋xtan 37°…………1分
由以上各式得：h＝1.7 m. …………1分
(2)在时间t内，滑块的位移为s，由几何关系得：
s＝l － …………1分
设滑块的加速度为a，由运动学公式得：s＝at2…………1分
对滑块，由牛顿其次定律得：mgsin37°－μmgcos37°＝ma…………1分
由以上各式得：μ＝0.125. …………1分
17. (14分)解：(1) 若人以恒定速度v=1m/s向下匀速拉绳，木板先向右做匀加速运动，物块达板的中点后，物块和木板一起以1m/s匀速。
设M加速时间为t1，则m向右位移为x1=vt1  …………1分
木板向右的位移为x2=1…………1分
由题意得x1-x2=…………1分
由以上三式可得t1=1s …………1分
M加速度：…………1分
由牛顿其次定律得：μ1mg=Ma…………1分
解得：μ1=0.4…………1分
(2) 假如板与桌面有摩擦，由于M与桌面摩擦因数越大，m越易从右端滑下，所以当m滑到M右端两者刚好共速时摩擦因数最小，设为μ0，且物块在板上滑行的时间为t2。
对木板由牛顿其次定律得：，…………1分
而v=a1t2…………1分
解得：…………1分
又设物块从板的左端运动到右端的时间为t3则…………1分
得：…………1分
解得：…………1分
所以为了使物块能到达板的右端，板与桌面间的摩擦因数μ2≥0.04…………1分

附加17题：⑶若板与桌面的动摩擦因数为(2)问中的最小值，如右下图为初状态，若在绳的末端挂一重物A且用手托住，使三者处于静止状态。现将A松手后，为保证m能到达板的右端，问：重物A的质量取值范围（结果保留两位有效数字）。
解：⑶当m的加速度大于M的加速度时，m确定能滑到M右端，且A的质量越大，m越易从右端滑下。
对M由牛顿其次定律得：
μ1mg-μ0（M+m）g=Ma1
得：a1=0.5m/s2
对m和mA由牛顿其次定律得：
mAg-μ1mg= （m+mA）a2
当a2>a1时，解得：
故为保证m能到达板的右端，需重物A的质量大于0.24kg。
附加18题：宇宙中存在一些离其它恒星较远的、由质量相等的三颗星组成的三星系统，通常可忽视其它星体对它们的引力作用。已观测到稳定的三星系统存在两种基本的构成形式：一种是三颗星位于同始终线上，两颗星围绕中心星在同一半径为 R 的圆轨道上运行；另一种形式是三颗星位于等边三角形的三个项点上，并沿外接于等边三角形的圆形轨道运行。设三颗星质量相等,每个星体的质量均为m。（已知万有引力常量G）
（1）试求第一种状况下，星体运动的线速度和周期
（2) 假设其次种状况下星体之间的距离为R，求星体运动的线速度和周期
解：（1）第一种形式下，星体A受星体B和星体C两个万有引力的合力充当向心力，则：

解得，线速度，
周期
（2）其次种情形下，星体之间的距离为R，那么圆周运动的半径
星体A受的合力
故有
联立解得，

试验：小明通过试验验证力的平行四边形定则.
(1 ) 试验记录纸如题 1 图所示，O 点为橡皮筋被拉伸后伸长到的位置，两弹簧测力计共同作用时，拉力F1和F2 的方向分别过P1 和P2 点；一个弹簧测力计拉橡皮筋时，拉力F3 的方向过P3 点。三个力的大小分别为：F1= 3 . 30 N、F2= 3. 85 N 和 F3= 4 . 25 N. 请依据图中给出的标度作图求出 F1 和 F2 的合力大小为_____________________.
(2 ) 认真分析试验,小明怀疑试验中的橡皮筋被多次拉伸后弹性发生了变化,影响试验结果. 他用弹簧测力计先后两次将橡皮筋拉伸到相同长度, 发觉读数不相同,于是进一步探究了拉伸过程对橡皮筋弹性的影响.
试验装置如题 2 图所示,将一张白纸固定在竖直放置的木板上,橡皮筋的上端固定于O 点,下端 N 挂一重物. 用与白纸平行的水平力缓慢地移动 N,在白纸上记录下N 的轨迹. 重复上述过程,再次记录下 N 的轨迹.
两次试验记录的轨迹如题3图所示. 过 O 点作一条直线与轨迹交于 a、 b 两点, 则试验中橡皮筋分别被拉伸到 a 和 b 时所受拉力 Fa、Fb 的大小关系为_______________. 
(3 ) 依据(2 ) 中的试验,可以得出的试验结果有哪些? ( 填写选项前的字母) __________ 
( A) 橡皮筋的长度与受到的拉力成正比
( B) 两次受到的拉力相同时,橡皮筋第 2 次的长度较长
( C) 两次被拉伸到相同长度时,橡皮筋第 2 次受到的拉力较大
( D) 两次受到的拉力相同时,拉力越大,橡皮筋两次的长度之差越大
(4 ) 依据小明的上述试验探究,请对验证力的平行四边形定则试验提出两点留意事项.
答案：(1)用力的图示法依据平行四边形定则作出合力并量出其大小．F合=4.6N------4.9  N都对； (2) Fa＝Fb； (3) B D；（ 4）橡皮筋拉伸不易过长，选用新橡皮筋。