020届高三5月月考物理试题
高一期末物理试卷（教师版）
（考试总分：110 分考试时长： 120 分钟）
一、单选题（本题共计 5 小题，共计 30 分）
1、（6分）如图所示，一个空心均匀球壳里面注满水，球的正下方有一小孔，当水由小孔慢慢流出的过程中，空心球壳和水的共同重心将会（）
A．先降低后升高B．一直下降
C．一直上升D．先升高后降低
2、（6分）如图所示，细绳l1与l2共同作用于质量为m的小球而使其处于静止状态，其中细绳l1与竖直方向的夹角为θ，细绳l2水平，重力加速度为g，不计空气阻力。现剪断细绳l2，则剪断瞬间（）
A．小球立即处于完全失重状态
B．小球在水平方向上的加速度大小为gsin 2θ
C．细绳l1上的拉力大小为
D．小球受到的合力大小为mgtan θ，方向水平向右
3、（6分）如图所示,小球A在斜面上由静止匀加速滚下X1后,又在水平面上匀减速运动X2后停下,测得X2=2X1,则小球在斜面上的加速度大小a1与在水平面上的加速度大小a2的关系为(小球从斜面上滚到水平面上时速度大小不变)( )
A．B．C．
D．
4、（6分）如图所示，A、B两球用细线悬挂于天花板上且静止不动，两球质量，两
球间是一个轻质弹簧，如果突然剪断悬线，则在剪断悬线瞬间（）
A． A球加速度为，B球加速度为g
B． A球加速度为，B球加速度为0
C． A球加速度为，B球加速度为0
D． A球加速度为，B球加速度为g
5、（6分）假设列车经过铁路桥的全过程都做匀减速直线运动。已知某列车长为L，通过一铁路桥时的加速度大小为a，列车全长通过桥头的时间为t1，列车全长通过桥尾的时间为
t2，则列车车头通过铁路桥所需的时间为( )
A．B．C．
D．
二、多选题（本题共计 3 小题，共计 18 分）
6、（6分）如图所示，某时刻长木板以4m/s的初速度水平向左运动，可视为质点的小物块以4m/s的初速度水平向右滑上长木板。已知小物块的质量为m=0.1kg,长木板的质量为M=1.5kg,长木板与地面之间的动摩擦因数为μ1=0.1,小物块与长木板之间的动摩擦因数为μ2=0.4,重力加速度大小为g=10m/s2,最终小物块未滑离长木板，下列说法正确的是（）
A．小物块向右减速为零时，长术板的速度为1.3m/s
B．小物块与长木板相对静止时，速度为2m/s
C．长木板的最短长度为6m
D．当小物块与长木板一起运动时，小物块不受摩擦力作用
7、（6分）如图所示，用与竖直方向成θ角（θ＜45°）的倾斜轻绳a和水平轻绳b共同固定一个小球，这时绳b的拉力为F1，现保持小球在原位置不动，使绳b在原竖直平面内逆时针转
过θ角，绳b的拉力为F2，再逆时针转过θ角固定，绳b的拉力为F3，则（）
A．F1＜F2＜F3
B．F1=F3＞F2
C．绳a的拉力先减小后增大
D．绳a的拉力一直减小
8、（6分）如图所示,点O、a、c在同一水平线上,c点在竖直细杆上。一橡皮筋一端固定在O 点,水平伸直(无弹力)时,另一端恰好位于a点,在a点固定一光滑小圆环,橡皮筋穿过圆环与套在杆上的小球相连。已知b、c间距离小于c、d间距离,小球与杆间的动摩擦因数恒定,橡皮筋始终在弹性限度内且其弹力跟伸长量成正比。小球从b点上方某处释放,第一次到达b、d两点时速度相等,则小球从b第一次运动到d的过程中( )
A．在c点速度最大
B．在c点下方某位置速度最大
C．重力对小球做的功一定大于小球克服摩擦力做的功
D．在b、c两点,摩擦力的瞬时功率大小相等
三、实验题（本题共计 2 小题，共计 15 分）
9、（6分）某同学利用图示方法测量一根硬弹簧的劲度系数。图中金属槽的质量为M，槽中装有n个质量为m的铁块，此时弹簧上端连接的指针指在刻度尺的d0刻度，弹簧下端与刻度尺的零刻度对齐。实验时从槽中每拿出一个铁块，指针就沿刻度尺上升△d，由此可求出弹簧的劲度系数为_______；当把金属槽和铁块全部拿走后弹簧的长度为______。(重力加速度为g)
10、（9分）某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验，如图甲所示为实验装置简图。（交流电的频率为50Hz）
（1）此实验主要采用的实验方法是（______）
A．理想实验法 B．理想模型法 C．控制变量法 D．微元法
（2）该同学做实验前将长木板的右端垫上木块，把长木板一端垫高的目的是：__________；该操作是否成功判断的依据是_______________________________________________。
（3）该同学在正确安装好实验器材后开始实验。图乙所示为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为______m/s2 (保留二位有效数字) ；
（4）保持小盘及盘中砝码的质量不变，改变小车质量m，分别得到小车的加速度a与小车质量m及对应的1/m的数据如下表：
请在如图所示的坐标纸中画出a-1/m的图象，并由图象求出小车的加速度a与质量的倒数1/m 之间的关系式是________________．
四、计算题（本题共计 3 小题，共计 47 分）
11、（14分）羚羊从静止开始奔跑，经过距离能加速到最大速度，并能
维持一段较长的时间。猎豹从静止开始奔跑，经过的距离能加速到最大速度
，以后只能维持这个速度。设猎豹距离羚羊x时开始攻击，羚羊则在猎豹开始攻击后开始奔跑。假定羚羊和猎豹在加速阶段分别做匀加速运动，且均沿同一直线奔跑，问：
（1）羚羊、猎豹加速时的加速度分别是多大，加速时间分别是多长？
（2）猎豹要在其加速阶段追上羚羊，x值应在什么范围？
（3）猎豹刚好要减速时追到羚羊，x值应为多大？
12、（13分）如图，水平光滑杆CP上套有一个质量为m=1kg的小物块A(可视作质点)，细线跨过O点的轻质小定滑轮一端连接物块A，另一端悬挂质量为m B=2kg的小物块B，C点为O点正下方杆的右端点，定滑轮到杆的距离OC＝h=0.4m. 开始时AO与水平方向的夹角为30°，A 和B静止。杆的右下方水平地面上有一倾角为θ=37°固定斜面，斜面上有一质量为M=1kg的极薄木板DE(厚度忽略)，开始时木板锁定，木板下表面及物块A与斜面间动摩擦因数均为μ1=0.5，木板上表面的DF部分光滑(DF长为L1=0.53m)，FE部分与物块A间的动摩擦因数为μ
2=3/8。木板端点E距斜面底端G长L EG=0.26m.现将A、B同时由静止释放(PO与水平方向的夹角为60°)，物块A运动到C点时细线突然断开，物块从C水平滑离杆，一段时间后，恰好以
平行于薄木板的方向滑上木板，与此同时解除木板的锁定。滑块在木板上DF段运动时间恰是在FE段的一半，重力加速度g取10 m/s2，求：
(1)物块A运动到P点时滑块A、B的速度之比；
(2)木板表面FE部分的长度L2；
(3)从解除锁定开始计时，木板端点E经多长时间到达斜面底端G?
13、（20分）如图所示，始终绷紧的水平传送带以的恒定速率沿顺时针方向转动，质量的平板车停在传送带的右端.现把质量可视为质点的行李箱轻轻放到距传送带右端位置．行李箱与传送带、平板车间的动摩擦因数分别为、，平板车与水平地面间的动摩擦因数为.（不计空气阻力，g=10m/s2）试求：
（1）行李箱在传送带上运动的时间
（2）若行李箱由传送带滑到平板车上时速度不变，要想行李箱恰不从平板车上滑出，平板车的最小长度.
一、单选题（本题共计 5 小题，共计 30 分）
1、（6分）【答案】A
【解析】装满水时重心在球心处，随着水从小孔不断流出，重心位置不断下降，当水流完后，重心又上升到球心处，故重心的位置先下降后上升，故A正确，BCD错误。
2、（6分）【答案】B
【解析】A、B项：剪断细线瞬间，小球速度为零，则沿着绳子方向的合力为零，但重力沿与垂直绳l1方向还有分力：，加速度为，将加速度分解到水平方向和竖直方向，水平方向的加速度为：，故A错误，B正确；C项：剪断细线瞬间，小球速度为零，则沿着绳子方向的合力为零，即，故C错误；D项：剪断细线瞬间，小球速度为零，则沿着绳子方向的合力为零，小球的合外力沿与与垂直绳l1方向斜向下，大小为，故D错误。故应选：B。
3、（6分）【答案】B
【解析】设物体到达斜面底端时的速度为v，则①，②，由①②得：a1=2a2。故ACD错误，B正确，故选：B。
4、（6分）【答案】B
【解析】设B球质量为m，则A球质量为2m，悬线剪断前，以B为研究对象可知：弹簧的弹力，以A、B整体为研究对象可知悬线的拉力为3mg；剪断悬线瞬间，弹簧的弹力不变，，根据牛顿第二定律得对A：，又，得，对B：，，得，故选B。
5、（6分）【答案】C
【解析】设列车车头通过铁路桥所需要的时间为t0，从列车车头到达桥头时开始计时，列车全长通过桥头时的平均速度等于t1时刻的瞬时速度v1，则v1＝；列车全长通过桥尾时的平均速度等于t0＋t2时刻的瞬时速度v2，则v2＝；由匀变速直线运动的速度公式可得v2＝v1－a，解得t0＝，故选C。
二、多选题（本题共计 3 小题，共计 18 分）
6、（6分）【答案】BC
【解析】A、根据牛顿第二定律对长木板有：，可得，小物块的加速度，小物块速度减小到0经历时间为t1=1s，此时木板向左
的位移为，木板的速度，故A错误；B、小物块向右运动的位移为，此后，小物块开始向左加速，加速度大小为，木块继续减速，加速度仍为，假设又经历时间二者速度相等，则有，解得，此过程木板位移，速度，故B正确；C、小物块的位移，二者的相对位移为，所以木板最小的长度为6m，故C正确；D、此后木块和木板一起匀减速运动，因此小物块要受到水平向右的静摩擦力，故D错误；故选BC。
7、（6分）【答案】BD
【解析】对小球受力分析，受到重力和两个拉力，三力平衡，如图：通过几何关系可知，力F2垂直与细线，故F1=F3＞F2 ；由图可知，绳a的拉力逐渐减小，故B、D正确，A、C错误．故选：BD．
8、（6分）【答案】BC
【解析】小球在运动过程中受竖直向下的重力G，垂直杆向右的弹力，竖直向上的滑动摩擦力f，以及方向时刻在变的弹力T，设T与竖直杆方向的夹角为，则
（Oa为原长，所以斜边即为弹簧的伸长量），即小球与杆之间的弹力为定值，根据可知杆受到的摩擦力是恒定不变的，从b到d过程中，动能定理可得
，因为橡皮筋的弹力从b到c做的正功小于从c到d做的负功，所以整体橡皮筋从b到d的弹力对小球做负功，而摩擦力也做负功，即；从b到d过程中，重力做功，克服摩擦力做功，所以，在c点橡皮筋的拉力和杆对小球的弹力都沿水平方向，所以在竖直方向上只受重力和摩擦力，合力仍向下，仍做加速运动，而在c点下方的某一点处，橡皮筋的拉力有一个向上的分力与摩擦力的合力才能等于重力大小，故在c点下方的某一点处合力为零，加速度为零，速度最大，A错误B正确；根据以上分析可知重力对小球做的功一定大于小球克服摩擦力做的功，C正确；从b到c小球做加速运动，b、c两点的速度不同，而摩擦力相等，所以b、c两点摩擦力的瞬时功率大小不等，D错
误．
三、 实验题 （本题共计 2 小题，共计 15 分） 9、（6分）【答案】
mg d ?，()0nm M d
d m
+?+ 【解析】根据胡克定律可得mg k d =?? 解得mg
k d
=
?；开始时弹簧的形变量nmg Mg
x k
+?=
，当把金属槽和铁块全部拿走后，弹簧的长度为()00nm M d d x d m
+?+?=+
。
10、（9分）【答案】（1）C （2）平衡摩擦阻力，轻推小车看小车是否匀速运动 （3） 3.2；如下图 （4）
【解析】（1）探究加速度与力的关系时，要控制小车质量不变而改变拉力大小；探究加速度与质量关系时，应控制拉力不变而改变小车质量，这种实验方法是控制变量法。
（2）把长木板一端垫高的目的是平衡摩擦力，平衡摩擦力时不应挂钩码，但是要挂纸带，调节斜面的倾角，给小车一个初速度，使小车做匀速直线运动即可。
（3）各计数点之间还有一个点，所以各计数点之间的时间间隔是T=2t=0.04s ，根据匀变速直线运动的推论公式：△x=aT 2，解得加速度为：
。
（4）使用描点法在图方格坐标纸中画出
图线如图；
图线的斜率：，所以小车加速度a 与质量倒数之间的关系式是：。
四、 计算题 （本题共计 3 小题，共计 47 分） 11、（14分）【答案】、，加速时间分别是4s 、4s ； ；
55m 。
【解析】（1）根据
得羚羊的加速度为：
，猎豹的加
速度为：，根据得：羚羊加速度时间为：
，猎豹加速时间为：。
（2）因，猎豹要在其加速阶段追上羚羊，猎豹运动的时间，所以，猎豹追上羚羊时，羚羊也正在加速运动，则有：代入数据解得：。（3）设猎豹在维持最大速度的时间内追到羚羊，由题意得总时间为：，由可知，当猎豹进入匀速运动过程1s后，羚羊将做匀速运动。所以，当猎豹追到羚羊时，羚羊早已在做匀速运动，只是匀速运动的时间比猎豹少了1s，则有：
代入数据解得：，即猎豹刚好要减速时追到羚羊，x值应为55m。
12、（13分）【答案】(1) v A:v B =2:1 (2)L2=1.16m (3)0.7s
【解析】(1)在P点时，由速度关系，得：
(2)物块运动到C点时，物块B的速度恰为零
物块从A点运动到C点，A、B组成系统机械能守恒：
解得：
设物块刚滑上木板时的速度大小为，由平抛规律：
滑上木板后，在DF段：
因为木板与斜面间最大静摩擦力为：，木板重力沿斜面的分量，所以木板静止
物块加速度，设物块经时间运动到F，则：
解得：
物块到达F点的速度
过F后，对物块，解得：
对木板：，解得：
设物块经时间滑到E点，则：
木板的位移、物块的位移
木板表面FE部分的长度
代入数据解得：
(3) 分离时木板位移，速度
分离后，对木板：，解得：
由，解得：
所以。
13、（20分）【答案】(1)2.25s (2)见解析
【解析】(1) 行李箱在传送带加速时的加速度满足，则
行李箱在传送带能加速的时间，
能加速的距离，所以行李箱在传送带上先加速后匀速。
行李箱在传送带匀速的时间
行李箱在传送带上运动的时间
(2)行李箱滑到平板车后，当行李箱速度大于平板车速度时：
行李箱做减速运动，由牛顿第二定律可得，行李箱加速度大小满足，解得：
平板车做加速运动，由牛顿第二定律可得，平板车加速度大小满足，解得：
设行李箱经时间恰好到达平板车右端且两者速度刚好第一次相等为，则：，解得：
这种情况下，平板车的长度
平板车的最小长度