山西省山西大學附屬中學2020屆高三物理上學期9月模塊診斷試題（含解析） (2)

1、2020學年高三第一學期9月月考 物理試題一、單選題（共6小題，每小題4分，共24分，每小題只有一個正確答案，答對得4分，錯選或不選得0分）1.物體A、B都靜止在同一水平面上，它們的質(zhì)量分別為mA、mB，與水平面間的動摩擦因數(shù)分別為A、B，用水平拉力F拉物體A、B，所得加速度a與拉力F關(guān)系圖線如圖中A、B所示，則（ ）A. AB，mAmB B. AB，mAmBC. 可能有mAmB D. AB，mAmB【答案】B【解析】本題考查了用圖象處理動力學問題斜率表示物體質(zhì)量的倒數(shù)，所以A的質(zhì)量小于B的質(zhì)量，A的重力小于B的重力，由于橫坐標截距為物體受到的摩擦力大小，則A、B受到的摩擦力相等，那么AB，所

2、以B正確2.如圖所示是物體做直線運動的v-t圖象，由圖可知，該物體A. 第1s內(nèi)和第3s內(nèi)的運動方向相反B. 第3s內(nèi)和第4s內(nèi)的加速度相同C. 第1s內(nèi)和第4s內(nèi)的位移大小不相等D. 02s和04s內(nèi)的平均速度大小相等【答案】BC【解析】A項，在圖像中，軸上方的，速度方向為正方向，軸下方的，速度方向為負方向在第內(nèi)和第內(nèi)的速度均在軸上方，所以運動方向相同，故A項錯誤B項，在圖像中，加速度大小為曲線切線斜率的絕對值，在第內(nèi)和第內(nèi)的切線斜率相同，所以加速度相同，故B項正確C項，在圖像中，正方向的面積減去負方向的面積的值即為位移，在第內(nèi)和第內(nèi)的面積大小相等，所以位移大小相等，故C項正確D項，平均速度

3、為位移與時間的比值，在圖像中，正方向的面積減去負方向的面積的值即為位移，和內(nèi)的面積相等，位移大小相等，但時間不相等，所以平均速度大小不相等，故D項錯誤故選BC3.用輕彈簧豎直懸掛質(zhì)量為m的物體，靜止時彈簧伸長量為L/2 。現(xiàn)用該彈簧沿斜面方向拉住質(zhì)量為2 m的物體，系統(tǒng)靜止時彈簧伸長量為L 。斜面傾角為30，如圖所示。則物體所受摩擦力( )A. 等干零B. 大小為mg，方向沿斜面向下C. 大小為mg，方向沿斜面向上D. 大小為mg/2，方向沿斜面向上【答案】B【解析】【詳解】有題意可知：豎直懸掛時： ；拉質(zhì)量為2m的物體時，設(shè)物體所受摩擦力大小為f，根據(jù)平衡可知：解得： ，方向沿斜面向下，故B

4、對；ACD錯；故選B4.測速儀安裝有超聲波發(fā)射和接收裝置,如圖所示,B為測速儀,A為汽車,兩者相距335 m,某時刻B發(fā)出超聲波,同時A由靜止開始做勻加速直線運動.當B接收到反射回來的超聲波信號時,AB相距355 m,已知聲速340 m/s,則汽車的加速度大小為 ( )A. 10 m/s2 B. 20 m/s2 C. 5 m/s2 D. 無法確定【答案】A【解析】【詳解】設(shè)汽車運動的加速度為a,時間為t,則 超聲波來回的時間也為t,超聲波做勻速直線運動,所以單程的時間為.汽車做初速度為零的勻加速運動，所以在單程時間內(nèi),汽車開過的位移為5m則超聲波追上汽車時,經(jīng)過的位移.所以 .將時間代入，解得

5、： ，故A對；BCD錯故本題答案是：A【點睛】超聲波運行的時間與汽車運行的時間相等.根據(jù),只要求出運行的時間,就可求出汽車的加速度.通過汽車在整個過程中通過的位移為20m.可以知道在一半時間內(nèi)的位移是5m,在一半時間內(nèi)超聲波恰好追上汽車,可以求出超聲波追上汽車的時間,從而知道整個過程的總時間.5.如圖所示，兩根直木棍AB和CD相互平行，斜靠在豎直墻壁上固定不動，第一次使水泥圓筒從木棍的上部以一定初速度滑下，恰能做勻速運動，若保持兩木棍傾角不變，將兩者間的距離稍增大后固定不動，第二次仍將水泥圓筒放在兩木棍的上部，使其以同樣初速度下滑，則與第一次相比（ ）A. 每根木棍對圓筒的支持力變大，摩擦力不

6、變B. 每根木棍對圓筒的支持力變小，摩擦力變小C. 圓筒仍能勻速下滑D. 圓筒將沿木棍減速下滑【答案】D【解析】【詳解】A、B水泥圓筒從木棍的上部勻速滑下過程中,受到重力、兩棍的支持力和摩擦力,根據(jù)平衡條件得知,摩擦力與重力在斜面方向的分力大小相等.將兩棍間的距離稍增大后,兩棍支持力的合力不變,而兩支持力夾角增大,則每根木棍對圓筒的支持力變大.則圓筒的滑動摩擦力也增大,而重力沿斜面向下的分力不變,所以圓筒減速下滑，故ABC錯；D對；故本題答案是：D6. 如圖所示，物體A B C放在光滑水平面上用細線a b連接，力F作用在A上，使三物體在水平面上運動，若在B上放一小物體D，D隨B一起運動，且原來

7、的拉力F保持不變，那么加上物體D后兩繩中拉力的變化是：（ ）A. Ta增大 B. Tb增大C. Ta變小 D. Tb變小【答案】AD【解析】以整體為研究對象，質(zhì)量增大加速度減小，以C為研究對象，繩子b提供加速度，所以繩子b的拉力減小，再以A為研究對象F-Fa=ma，可知繩子a的拉力增大，A對；二、多選題（共6小題，每小題6分，共36分，全部答對得6分，漏選的得3分，錯選或不選得0分）7.如圖所示，豎直光滑桿上套有一個小球和兩根彈簧，兩彈簧的一端各與小球相連，另一端分別用銷釘M、N固定于桿上，小球處于靜止狀態(tài)，設(shè)拔去銷釘M瞬間，小球加速度的大小為12m/s2，若不拔去銷釘M而拔去銷釘N瞬間，小球

8、的加速度可能是（取g=10m/s2）（）A. 22m/s2，豎直向下 B. 22m/s2，豎直向上C. 2m/s2，豎直向上 D. 2m/s2，豎直向下【答案】AC【解析】【詳解】設(shè)小球的質(zhì)量為m,向上為正方向,剛開始受力平衡,則有: 根據(jù)題意拔去銷釘M瞬間有:所以 或者則 或去銷釘N瞬間,小球受M彈簧和重力G的作用,加速度為 或者，故AC對；BD錯；故本題選AC【點睛】小球加速度的大小為12m/s2可能向上也可能向下,拔去銷釘M瞬間,上面一個彈簧對小球的作用力為0,小球只受到下面彈簧的作用力,根據(jù)牛頓第二定律算出上面彈簧對小球的作用力,如拔去銷釘N則下面一根彈簧作用力為0,再根據(jù)牛頓第二定律

9、即可求解,要注意方向.8.如圖所示，輕質(zhì)不可伸長的晾衣繩兩端分別固定在豎直桿M、N上的a、b兩點，懸掛衣服的衣架鉤是光滑的，掛于繩上處于靜止狀態(tài)。如果只人為改變一個條件，當衣架靜止時，下列說法正確的是A. 繩的右端上移到，繩子拉力不變B. 將桿N向右移一些，繩子拉力變大C. 繩的兩端高度差越小，繩子拉力越小D. 若換掛質(zhì)量更大的衣服，則衣架懸掛點右移【答案】AB【解析】如圖所示，兩個繩子是對稱的，與豎直方向夾角是相等的假設(shè)繩子的長度為X，則，繩子一端在上下移動的時候，繩子的長度不變，兩桿之間的距離不變，則角度不變；兩個繩子的合力向上，大小等于衣服的重力，由于夾角不變，所以繩子的拉力不變，AC錯

10、誤；當桿向右移動后，根據(jù)，即L變大，繩長不變，所以角度減小，繩子與豎直方向的夾角變大，繩子的拉力變大，B正確；繩長和兩桿距離不變的情況下，不變，所以掛的衣服質(zhì)量變化，不會影響懸掛點的移動，D錯誤【點睛】本題在判斷繩子拉力的變化關(guān)鍵是把握一個合力的不變，然后分析繩子夾角的變化情況，而夾角的變化情況又與兩桿距離有關(guān)，寫出了距離與夾角關(guān)系，題目就會變的容易9.a、b兩車在兩條平行的直車道上同方向行駛，它們的vt圖象如圖所示在t0時刻，兩車間距離為d；t5 s的時刻它們第一次相遇關(guān)于兩車之間的關(guān)系，下列說法正確的是()A. t15 s時兩車第二次相遇B. d=25mC. 在5 s15 s時間內(nèi)，先是a

11、車在前，而后是b車在前D. 在10 s15 s時間內(nèi)，兩車間距離逐漸變小【答案】AD【解析】【詳解】ACD、在v-t圖像中，圖像所包圍的面積代表運動走過的位移，根據(jù)圖像可知，車在前，車在時追上車，并將其超過，ab之間的距離逐漸增大，在時，二者相距，速度大于，ab之間的距離開始逐漸減小，當時，車追回距離再次與相遇故AD對；C錯B、圖像所包圍的面積代表運動的位移，所以 ，所以,故B錯；故本題選AD【點睛】由圖象可以知道a做勻減速運動,b做勻加速運動,相遇說明在同一時刻兩車在同一位置.根據(jù)圖象與坐標軸圍成的面積表示運動的位移,分析ab兩車各個時刻的位置情況即可求解.10.如圖傳送帶以v1的速度勻速運

12、動，物體以v2的速度從B點滑上傳送帶，已知A、B之間的傳送帶長度為L，物體與傳送帶之間的動摩擦因素為，則以下判斷正確的是A. 當v2v1時，物體一定從左端離開傳送帶B. 當v2時，物體一定從左端離開傳送帶C. 物體從右端B點離開傳送帶時的速度一定等于v1D. 物體從右端B點離開傳送帶時的速度一定不會大于v2【答案】BD【解析】試題分析：物體在運動中受滑動摩擦力、重力和支持力，合力等于摩擦力，根據(jù)牛頓第二定律：mg=ma得a=g，物體速度減為零滑行的距離為：，如果xL，物體就會從左側(cè)測滑出，A錯誤、B正確；如果xL，物體速度向左減為零后，會繼續(xù)向右加速，若同時滿足v2v1，物體會一直加速從右側(cè)滑

13、出，滑出時速度等于v2，如果v2v1,物體先加速向右，速度增大到等于v1后，與傳送帶一起以v1勻速前進，C錯誤；D正確?？键c：本題考查傳送帶問題。11.某物體以30 ms的初速度豎直上拋,不計空氣阻力，g取10 ms2,5 s內(nèi)物體的 ( )A. 路程為65 mB. 位移大小為25 m，方向向下C. 速度改變量的大小為10 msD. 平均速度大小為13 ms，方向向上【答案】A【解析】試題分析：物體豎直上拋后，只受重力，加速度等于重力加速度，可以把物體的運動看成一種勻減速直線運動，由位移公式求出5s內(nèi)位移，由平均速度公式求出平均速度，由v=at求出速度的改變量路程等于各段位移大小之和解：物體做

14、豎直上拋運動，看成一種勻減速直線運動A、物體上升的最大高度為：h1=45m，上升的時間為：t1=3s從最高點開始2s內(nèi)下落的高度為：h2=m=20m，所以5s內(nèi)物體通過的路程為：S=h1+h2=65m故A正確B、取豎直向上為正方向，則物體的加速度為a=g，5s內(nèi)物體的位移為：x=v0tgt2=3051052（m）=25m，方向豎直向上故B正確C、速度改變量為：v=at=gt=105m/s=50m/s，大小為50m/s，方向豎直向下，故C錯誤D、平均速度為：=m/s=5m/s，方向豎直向上故D錯誤故選：AB【點評】對于豎直上拋運動，通常有兩種處理方法，一種是分段法，一種是整體法，兩種方法可以交叉

15、運用12.如圖,穿在水平直桿上質(zhì)量為m的小球開始時靜止.現(xiàn)對小球沿桿方向施加恒力F0,垂直于桿方向施加豎直向上的力F,且F的大小始終與小球的速度成正比,即F=k(圖中未標出).已知小球與桿間的動摩擦因數(shù)為,已知小球運動過程中未從桿上脫落，球上小孔直徑略大于直桿直徑，且F0mg.下列說法正確的是：A. 小球先做加速度減小的加速運動,后做加速度增大的減速運動直到靜止B. 小球先做加速度增大的加速運動,后做加速度減小的加速運動，直到最后做勻速運動C. 小球的最大加速度為D. 小球最大速度為（F0+mg）/k【答案】BCD【解析】【詳解】小球在作用下向右做加速運動，隨著速度的增加，向上的力F越來越大，

16、導致桿對小球的彈力越來越小，摩擦力越來越小，加速度越來越大，當 時，彈力減小到零，摩擦力減小到零，此時加速度達到最大值，最大加速度 ，C正確；接下來， 桿對小球的彈力向下，隨速度的增加，F(xiàn)越來越大，桿對小球的彈力越來越大，摩擦力越來越大，加速度越來越小，當摩擦力增大到與拉力相等時，小球勻速運動，因此小球的加速度先增大后減小，最后勻速運動，B正確，A錯誤；最大速度時， ，而 可求得最大速度 ，故D對；故選BCD【點睛】本題關(guān)鍵是根據(jù)牛頓二定律表示出加速度，分析加速度的變化情況，難度適中對小球受力分析，根據(jù)牛頓第二定律表示出加速度，分析加速度的變化情況，進而分析運動情況。三、實驗題13.物理小組在

17、一次探究活動中測量滑塊與木板之間的動摩擦因數(shù)實驗裝置如圖，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端裝有定滑輪；木板上有一滑塊，其一端與電磁打點計時器的紙帶相連，另一端通過跨過定滑輪的細線與托盤連接打點計時器使用的交流電源的頻率為50Hz開始實驗時，在托盤中放入適量砝碼，滑塊開始做勻加速運動，在紙帶上打出一系列小點（1）上圖給出的是實驗中獲取的一條紙帶的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7是計數(shù)點，每相鄰兩計數(shù)點間還有4個打點（圖中未標出），計數(shù)點間的距離如圖所示根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計算的加速度a=_ （保留三位有效數(shù)字）（2）回答下列兩個問題：為測量動摩擦因數(shù)，下列物理量中還應測量的有（填入所選物理量

18、前的字母）A木板的長度lB木板的質(zhì)量m1C滑塊的質(zhì)量m2D托盤和砝碼的總質(zhì)量m3E滑塊運動的時間t測量中所選定的物理量時需要的實驗器材是_（3）滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)=_ （用被測物理量的字母表示，重力加速度為g）與真實值相比，測量的動摩擦因數(shù)_ （填“偏大”或“偏小”）【答案】 (1). 0.4950.497m/s2 范圍內(nèi) (2). CD (3). 天平 (4). 偏大【解析】（1）每相鄰兩計數(shù)點間還有4個打點，說明相鄰的計數(shù)點時間間隔：，根據(jù)逐差法有：；（2）要測量動摩擦因數(shù)，由可知要求，需要知道摩擦力和壓力的大小，壓力就是滑塊的重力，所以需要知道滑塊的質(zhì)量，摩擦力要根據(jù)鐵塊的運動來求

19、得，滑塊做的是勻加速運動，拉滑塊運動的是托盤和砝碼，所以也要知道托盤和砝碼的質(zhì)量，故AB錯誤，CD正確（3）由（2）可知，動摩擦因數(shù)的表達式為：，由牛頓第二定律列方程的過程中，考慮了木塊和木板之間的摩擦，但沒有考慮打點計時器給紙帶的阻力、細線和滑輪間、以及空氣等阻力，因此導致摩擦因數(shù)的測量值偏大。點睛：解決實驗問題首先要掌握該實驗原理，了解實驗的操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項，同時要熟練應用所學基本規(guī)律解決實驗問題。14.圖1為驗證牛頓第二定律的實驗裝置示意圖。圖中打點計時器的電源為50Hz的交流電源，打點的時間間隔用t表示。在小車質(zhì)量未知的情況下，某同學設(shè)計了一種方法用來研究“在外力一定的條

20、件下，物體的加速度與其質(zhì)量間的關(guān)系”。（1）完成下列實驗步驟中的填空：平衡小車所受的阻力：小吊盤中不放物塊，調(diào)整木板右端的高度，用手輕撥小車，直到打點計時器打出一系列_的點。按住小車，在小吊盤中放入適當質(zhì)量的物塊，在小車中放入砝碼。打開打點計時器電源，釋放小車，獲得帶有點跡的紙帶，在紙帶上標出小車中砝碼的質(zhì)量m按住小車，改變小車中砝碼的質(zhì)量，重復步驟。在每條紙帶上清晰的部分，每5個間隔標注一個計數(shù)點。測量相鄰計數(shù)點的間距s1，s2，。求出與不同m相對應的加速度a以砝碼的質(zhì)量m為橫坐標，為縱坐標，在坐標紙上做出關(guān)系圖線。若加速度與小車和砝碼的總質(zhì)量成反比，則與m處應成_關(guān)系（填“線性”或“非線性

21、”）。（2）完成下列填空：（）本實驗中，為了保證在改變小車中砝碼的質(zhì)量時，小車所受的拉力近似不變，小吊盤和盤中物塊的質(zhì)量之和應滿足的條件是_。（）設(shè)紙帶上三個相鄰計數(shù)點的間距為s1、s2、s3 ，a可用s1、s3和t表示為a=_。（）圖3為所得實驗圖線的示意圖。設(shè)圖中直線的斜率為k，在縱軸上的截距為b，若牛頓定律成立，則小車受到的拉力為_，小車的質(zhì)量為_【答案】 (1). 等間距 (2). 線性 (3). 遠小于砝碼和小車的總質(zhì)量 (4). (5). (6). 【解析】【詳解】平衡摩擦力的標準為小車可以勻速運動,打點計時器打出的紙帶點跡間隔均勻,即打點計時器打出一系列等間距的點。由 得：，所以

22、與m應成線性關(guān)系,（）為了保證在改變小車中砝碼的質(zhì)量時，小車所受的拉力近似不變，小吊盤和盤中物塊的質(zhì)量之和應滿足的條件是：遠小于砝碼和小車的總質(zhì)量（）利用 知：（）設(shè)小車的質(zhì)量為M，砝碼的質(zhì)量為m，受到的拉力大小為F，根據(jù)牛頓第二定律可得：，解得：結(jié)合圖像可知：斜率代表 即 ；截距代表 ,解得：故本題答案是： 等間距 線性 遠小于砝碼和小車的總質(zhì)量 【點睛】平衡摩擦力的標準為小車可以勻速運動,打點時間相同,則可根據(jù)打點間隔是否相等,來確定是否平衡;根據(jù)牛頓第二定律求出與m的表達式即可判斷是否成線性關(guān)系.實驗問題要掌握實驗原理、注意事項和誤差來源;遇到涉及圖象的問題時,要先根據(jù)物理規(guī)律寫出關(guān)于縱

23、軸與橫軸的函數(shù)表達式,再根據(jù)斜率和截距的概念求解即可.四、計算題（共32分）15.如圖，一物塊在水平拉力F的作用下沿水平桌面做勻速直線運動。若保持F的大小不變，而方向與水平面成60角，物塊也恰好做勻速直線運動，求物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)（計算結(jié)果保留兩位小數(shù)）【答案】【解析】【詳解】F水平時: 當保持F的大小不變,而方向與水平面成60角時, 物塊也恰好做勻速直線運動則 聯(lián)立計算得出:故本題答案是：【點睛】拉力水平時,二力平衡,拉力傾斜時,物體勻速運動,依然是平衡狀態(tài),分別根據(jù)共點力的平衡條件列式,聯(lián)立即可求解.16.一些同學乘坐汽車（可視為質(zhì)點）外出旅游,若汽車從靜止出發(fā)一直在一段平直軌道上勻加速行駛,一同學提議說:“我們能否用身邊的器材測出汽車離出發(fā)點的距離?”許多同學參與了測量工作,測量過程如下:他們看到窗外每隔100 m就有一路標,把某一根路標作為第一根路標，用手表記錄時間,他們觀測到從第一根路標運動到第四根路標的時間間隔與從第四根路標運動到第