2021届四川省绵阳市南山中学高三(上)9月理综物理试题

2021届四川省绵阳市南山中学高三（上）9月理综物理试题学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题

1．下列说法中正确的是（）

A．速度是表示物体运动快慢的物理量，它既有大小又有方向，是矢量

B．当研究一列火车全部通过桥所需的时间时，因为火车上各点的运动相同，所以可以把火车视为质点

C．下午2点上课，2点45分下课，上课的时刻是45分钟

D．质点运动位移的大小可能大于路程

2．如图所示，水平地面上堆放着原木，关于原木P在支撑点M、N处受力的方向，下列说法正确的是( )

A．M处受到的支持力竖直向上

B．N处受到的支持力竖直向上

C．M处受到的静摩擦力沿MN方向

D．N处受到的静摩擦力沿水平方向

3．如图所示，轻绳OA一端固定在天花板上，另一端系一光滑的圆环，一根系着物体的轻绳穿过圆环后，另一端固定在墙上B点，且OB处于水平．现将A点缓慢沿天花板水平向右移动，且OB段的轻绳始终保持水平，则OA、OB段轻绳所受拉力的大小F TA、F TB的变化情况是()

A．F T A增大，F TB不变B．F TA、F TB均不变

C．F TA不变，F TB增大D．F TA、F TB均减小

4．a、b、c三个物体在同一条直线上运动，它们的位移—时间图象如图所示，物体c 的位移—时间图线是一条抛物线，坐标原点是抛物线的顶点，g取2

10m/s，下列说法正确的是（）

A ．0~5s 内，a 物体的位移大小是b 物体的3倍

B ．a 、b 两物体都做匀速直线运动，两物体的速度相同

C ．在0~5s 内，当5s t =时，a 、b 两个物体相距最远

D ．物体c 一定做曲线运动

5．如图所示，滑轮A 可沿倾角为θ的足够长光滑轨道下滑，滑轮下用轻绳挂着一个重为G 的物体B ，下滑时，物体B 相对于A 静止，则下滑过程中 （ ）

A ．

B 的加速度为gsinθ B ．绳的拉力为

cos G

θ

C ．绳的方向保持竖直

D ．绳的拉力为G

二、多选题

6．如图所示，水平传送带以速度0v 顺时针匀速转动，质量相同的两煤块A 、B 分别无初速度地轻轻放在传送带的左端，物块A 与传送带之间的动摩擦因数为1μ，恰好运动到传送带的右端速度达到0v ，煤块B 与传送带之间的动摩擦因数为2μ，运动到传送带的中间时速度达到0v ，下列说法正确的是（ ）

A ．122μμ=

B ．212μμ=

C ．煤块A 在传送带上运动时间为B 在传送带上时间的两倍

D ．输送煤块A 在传送带上划出的痕迹为煤块B 痕迹的两倍

7．如图所示，不计质量的光滑小滑轮用细绳悬挂于墙上O 点，跨过滑轮的细绳连接物

块A、B，A、B都处于静止状态，现将物块B移至C点后，A、B仍保持静止，下列说法中正确的是（）

A．B与水平面间的摩擦力减小

B．地面对B的弹力增大

C．悬于墙上的绳所受拉力不变

D．A、B静止时，图中α、β、θ三角始终相等

8．如图甲所示，平行于光滑斜面的轻弹簧劲度系数为k，一端固定在倾角为θ的斜面底端，另一端与物块A连接，两物块A、B质量均为m，初始时物块均静止。现用平行于斜面向上的拉力F拉动物块B，使B做加速度为a的匀加速运动，两物块在开始一段时间内的v-t图像如图乙所示（t1时刻A、B的图线相切，t2时刻对应A图线的最高点），重力加速度为g，则下列说法正确的是（）

A．t1时刻，弹簧形变量为

sin

mg ma

k

θ+

B．t2时刻，弹簧形变量为2sin mg

k

θ

C．t1时刻，A、B

D．从开始到t2时刻，拉力F先逐渐增大后不变

9．某时刻，一列横波上A、B两质点的振动图像如图所示，该波由A传向B，两质点沿波的传播方向上的距离Δx＝6.0 m（已知波长大于4.0 m）。则正确的选项有（）

A．t＝0时刻，质点A经平衡位置向y轴正方向振动，质点B处于波谷

B．再经过0.7 s，质点A通过的路程为0.35m

C．波速可能为60 m/s

D．波速不可能为12 m/s

E.0.1s时质点B在平衡位置y轴负方向振动

三、实验题

10．某同学利用如图（a）装置做“探究弹簧弹力大小与其长度的关系”的实验．

（1）在安装刻度尺时，必须使刻度尺保持______状态．

（2）他通过实验得到如图（b）所示的弹力大小F与弹簧长度x的关系图线，由此图线可得该弹簧的原长x0=____cm，劲度系数k= _____N/m．

11．在探究质量一定时加速度与力的关系的实验时，甲、乙两同学设计了如图所示的实验装置。其中M为带滑轮的小车的质量，m为砂和砂桶的质量。（滑轮质量不计）

(1)实验时，一定要进行的操作是________。

A．用天平测出砂和砂桶的质量

B．将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力

C．小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录弹簧测力计的示数

D．改变砂和砂桶的质量，打出几条纸带

E．为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M

(2)在实验中得到如图所示的一条纸带（两计数点间还有四个点没有画出），已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为_________m/s2（结果保留两位有效数字）。

(3)甲同学以弹簧测力计的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出的a-F图像是图线1为一条直线，图线与横坐标的夹角为θ，求得图线的斜率为k，则小车的质量为______。

A．2tanθB．

1

tanθ

C．

2

k

D．k

(4)乙同学以弹簧测力计的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出的a-F图像是图线2，造成该结果的原因可能为___________。

四、解答题

12．如图，倾角为37°的斜面固定在水平地面上，斜面上放一个质量为1kg的滑块。（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求∶

(1)当对滑块施加一个平行于斜面向上的F1=2N的推力时（图1），滑块刚好可以沿斜面向下做匀速直线运动，求滑块与斜面间的动摩擦因数。

(2)如果改变推力，对滑块施加一个水平向右的推力F2（图2），为保证滑块沿斜面匀速上滑，求F2的大小。

13．如图甲所示，置于光滑水平地面上的薄长木板B，质量为M＝4 kg，长度为L＝0.25 m。另有一小滑块A置于木板的左端，质量为m＝2 kg。二者均相对地面静止。假如A 与B之间的动摩擦因数为μ＝0.1，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。若A受到如图乙所示的水平外力F作用，求：

(1)假设AB间没有相对滑动，最大拉力F0为多少？

(2)在0~2 s时间内，B在地面上滑行的距离；

(3)在2~4 s时间内，B在地面上滑行的距离。

14．如图所示，半径为R的扇形AOB为透明柱状介质的横截面，圆心角∠AOB=60°，一束平行于角平分线OM的单色光由OA射入介质，折射光线平行于OB且恰好射向M （不考虑反射光线，已知光在真空中的传播速度为c）。求：

(1)求光线从AMB面射出时的折射角；

(2)光在介质中的传播时间

参考答案

1．A

【详解】

A．速度是表示物体运动快慢的物理量，它是矢量，有大小又有方向，故A正确；

B．由于火车长度和桥的长度差不多，不能当做质点，故B错误；

C．下午2点上课，2点45分下课，上课的时间是45分钟，故C错误；

D．质点运动位移的大小小于或等于路程，故D错误。

故选A。

2．A

【解析】

M处受到的支持力的方向与地面垂直向上，即竖直向上，故A正确；N处受到的支持力的方向与原木P垂直向上，不是竖直向上，故B错误；原木相对于地有向左运动的趋势，则在M处受到的摩擦力沿地面向右，故C错误；因原木P有沿原木向下的运动趋势，所以N 处受到的摩擦力沿MN方向，故D错误．故选A．

3．B

【详解】

因为圆环光滑，则OC、OB段轻绳所受拉力的大小F T C、F T B始终相等，且等于物体的重力．又因为OB段轻绳始终保持水平，OC段轻绳始终保持竖直，所以A点缓慢右移时，圆环也随之右移，角θ不变，由平衡条件可知OA段绳上所受的拉力不变．故B项正确.

4．C

【详解】

A．由图像可知，0~5s内，a物体的位移大小为

x=-

(2010)m=10m

a

b物体的位移大小为

x=

10m

b

则a、b两物体的位移大小相等，故A错误；

B．位移图像中倾斜的直线表示物体做匀速直线运动，则知a、b两物体都做匀速直线运动。由图看出斜率看出，a、b两图线的斜率大小相等、正负相反，说明两物体的速度大小相等、

方向相反，速度不同，故B 错误；

C ．t =0时刻a 、b 从同一位置出发开始运动，a 物体沿正方向运动，b 物体沿负方向运动，则当t =5s 时，a 、b 两个物体相距最远，故C 正确；

D ．对于匀加速直线运动位移公式2

012

x v t at =+，可见，x －t 图像是抛物线，所以物体c 一定做匀加速直线运动，故D 错误。 故选C 。 5．A 【详解】

分析滑轮A 和B 的整体，受到重力和斜面的支持力，由牛顿第二定律可得

()()sin a b a b m m g m m θ+=+，解得sin a g θ=，由于下滑时，物体B 相对于A 静止，因

此物体B 的加速度也为g sinθ，对物体B 受力分析得：受到绳子的拉力和重力，因此绳子拉力方向与斜面垂直，因此由拉力为 G cos θ．因此A 正确BCD 错误 6．BD 【详解】

AB . 设传送带的长度为L ，由匀变速直线运动规律可得 对煤块A

20

1

2v L a =

11mg ma μ=

联立可得

20

12v L g

μ=

同理，对煤块B 可得

20222v L g

μ= 联立①②可得

212μμ=

A 错误，

B 正确；

C ．由上可得，212a a =，由匀变速直线运动规律可得

v t a

=

因此煤块A 在传送带上加速时间为B 在传送带上时间的两倍，但B 会继续匀速运动直至到达传送带最右端，C 错误；

D ．设煤块A 在传送带上滑动的时间为2t ，加速度为a ，则煤块B 在传送带上滑动的时间为t ，加速度为2a ；

煤块A 在传送带上的划痕为

22001

2(2)222

A x v t a t v t at ?=-=-

煤块B 在传送带上的划痕为

22001

22

B x v t at v t at ?=-?=-

联立可得

2A B x x ?=?

即输送煤块A 在传送带上划出的痕迹为煤块B 痕迹的两倍，D 正确； 故选BD 。 7．BD 【解析】

绳子的拉力大小不变，由于绳子与水平方向的夹角减小，在水平方向的分力增大，所以B 与水平面间的摩擦力增大，Ａ错；绳子在竖直方向的分力减小，由

可知

支持力增大，B 对；两段绳子的拉力大小不变，但夹角增大，所以合力减小，悬于墙上的绳所受拉力减小，C 错；A 、B 静止时，由对称性可知图中a 、b 、q 三角始终相等，D 对； 8．AD 【详解】

A ．由图乙可知，t 1时刻A 、

B 开始分离，对A ，根据牛顿第二定律

kx －mg sin θ=ma

则

x =

sin mg ma

k

θ+

故A 正确；

B ．由图乙知，t 2时刻A 的加速度为零，速度最大，根据牛顿第二定律和胡克定律得

mg sin θ=kx ′

则得

x ′=

sin mg k

θ

故B 错误；

C ．对A 、B 整体，根据牛顿第二定律得

F －2mg sinθ＋kx =2ma

得

F =2mg sin θ－kx ＋2ma

则知t =0时F 最小，此时有

2mg sin θ=kx 0

得F 的最小值为

F =2ma

由图乙知，t 1时刻A 、B 开始分离，对A 根据牛顿第二定律

kx －mg sin θ=ma

t =0时有

2mg sin θ=kx 0

又

x 0－x =

2112

at 速度

v =at 1故C 错误；

D ．从t =0到t 1时刻，对A 、B 整体，根据牛顿第二定律得

F ＋kx －2mg sinθ=2ma

得

F =2mg sin θ＋2ma －kx

则随着x 减小，F 增大；

t 1时刻到t 2时刻，对B ，由牛顿第二定律得

F －mg sin θ=ma

得

F =mg sin θ＋ma

可知F 不变，故D 正确。 故选AD 。 9．ABC 【详解】

A ．由图可知，t ＝0时刻，质点A 经平衡位置向y 轴正方向振动，质点

B 处于波谷，A 正确； B ．由图可知，0~0.1s 内，质点A 振幅为5cm ，过0.7 s ，质点A 通过的路程为

735cm 0.35m s A ===

B 正确；

CD ．由图可知，横波的周期为0.4s ，由质点A 传向B ，由图可知，质点A 、B 之间的距离需满足

1

()4

x n λ?=+ （n =0，1，2，3，… ）

当n =0时，24m>4m λ=，由波速公式可得

60m/s v T

λ

=

=

C 正确；

当n =1时， 4.8m>4m λ=，由波速公式可得

12m/s v T

λ

=

=

D 错误；

E ．由图可知，0.1s 时质点B 在平衡位置y 轴正方向振动，E 错误； 故选ABC 。

10．竖直 4 50 【详解】

（1）[1]．在利用图（a ）装置做“探究弹簧弹力大小与其长度的关系”的实验时，为减少因读数带来的误差影响，应让刻度尺保持竖直状态；

（2）[2][3]．根据F=kx 结合图象可知F =0时弹簧原长x 0=4cm ，劲度系数

610050N/m 164

F k x =

=?=- 11．BCD 0.48 C 平衡小车与木板间摩擦时木板倾角过大 【详解】

(1)[1]A ．根据弹簧测力计即可测得对小车的拉力，不必测出砂和砂桶的质量，故A 错误； B ．探究力与加速度的关系，由弹簧测力计显示的拉力提供合力，则需将长木板右端垫高，平衡摩擦力，故B 正确；

C ．通过与小车相连的纸带在打点计时器上打出的点可以计算出小车的加速度，根据弹簧测力计可以得到小车受到的力，实验时，若先释放小车，再接通电源，由于小车运动较快，可能会使打出来的点很少，不利于数据的采集和处理，所以应将小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，故C 正确；

D ．改变砂和砂桶的质量，即改变了小车受到的拉力，可以得到多组数据用于探究小车受到的拉力，可以得到多组数据用于探究小车受到拉力与其加速度之间关系，故D 正确；

E ．弹簧测力计已经可准备测得小车受到的拉力，而且砂和砂桶的质量m 远小于小车的质量M 可能造成小车加速度过小，纸带上的点过密，计算的加速度不准确，故E 错误。 故选BCD 。

(2)[2]纸带上相邻两点的时间间隔为0.02s ，所以加速度为

()()45612322

0.48m

s 9x x x x x x a T ++-++=

≈

(3)[3]对小车应用牛顿第二定律得

2F ma =

解得

2

F m a = a F -图线中有

tan a k F

θ==

解得

22tan m k θ

=

= 故选C 。

(4)[4] 在0时刻，已经有加速度，平衡小车与木板间摩擦时木板倾角过大。

12．（1）0.5；（2）20N 【详解】

（1）建立如图所示直角坐标系，对物体进行受分析，物体沿斜面向下匀速直线运动要受到沿斜面向上的滑动摩擦力

物体受力满足平衡条件，沿斜面方向

1f sin 0F F mg θ+-=

垂直斜面方向

N cos 0F mg θ-=

滑动摩擦力

f N F F μ=

可得

0.5μ=

（2）建立如图所示直角坐标系，对物体进行受力分析有，物体沿斜面向上匀速直线运动受到沿斜面向下的滑动摩擦力

物体受力满足平衡条件，沿斜面方向

2f cos sin 0F F mg θθ--=

垂直斜面方向

N 2cos sin 0F mg F θθ--=

滑动摩擦力

N f F F μ=

由题意代入数据可解得

220N F =

13．(1)3 N ；(2)0.67 m ；(3)2.08 m 【详解】

(1)当A 、B 之间达到最大静摩擦力时，由牛顿第二定律得 对B 有

0mg Ma μ=

对AB 有

00()F M m a =+

解得

a 0＝0.5 m/s 2 F 0＝3 N

(2)当F 1＝2 N 时，A 、B 相对静止一起向右运动，

11()F M m a =+

在t 1＝2 s 内的位移为

211112

s a t =

解得

s 1＝

2

3

m=0.67 m (3)在上一过程中，运动末速度为

1112

m/s 3

v a t ==

当F 2＝4 N 时，A 运动的加速度为a 2，有

22F mg ma μ-=

解得

221m/s a =

而B 的运动的加速度为

200.5m/s a =

设A 滑至木板右端时时间为t ，则A 、B 的位移分别为：

22111

2s v t a t =+

23101

2

s v t a t =+

由几何关系得

23L s s =-

解得：t ＝1 s ，故符合题意 此时，木板的速度为

2107

m/s 6

v v a t =+=

再过1s 后，A 、B 分离木板匀速运动位移

427(2)m 6

s v t =-=

2~4 s 时间内，B 在水平地面上滑动的距离

534 2.08m s s s =+=

14．(1)60°；(2)R

c

【详解】

(1)由几何知识得：60i =?，30γ=?，30θ=? 介质的折射率

sin

sin i

n γ

=

=光从M 点射出时

sin sin n βθ=

解得

60β=?

(2)设光在介质中的路程为s ，由正弦定理得

sin sin(90)

AOM s R

γ∠?+=

解得

s =

光在介质中的传播速度

c v n =

= 光的传播时间

s R t v c

=

=