湖南省怀化中方县一中2020届高三物理8月月考试题(含解析)

湖南省怀化中方县一中2020届高三物理8月月考试题（含解析）一、选择题1.如图所示，自行车的车轮半径为R ，车轮沿直线无滑动地滚动，当气门芯由轮子的正上方第一次运动到轮子正下方时，气门芯位移的大小为A. R πB. 2RC. 2R πD. 24R π+【答案】D 【解析】【详解】当气门芯由轮子的正上方第一次运动到轮子正下方时轮子向前运动半个周长，气门芯在水平方向上移动的距离为R π，在竖直方向上移动的距离为2R ，由勾股定理可知，气门芯位移的大小为22224R R R ππ+=+（）（），故D 正确，ABC 错误。

故选D ．2.如图所示，甲、乙两车同时由静止从A 点出发，沿直线AC 运动．甲以加速度a 3做初速度为零的匀加速运动，到达C 点时的速度为v ．乙以加速度a 1做初速度为零的匀加速运动，到达B 点后做加速度为a 2的匀加速运动，到达C 点时的速度亦为v ．若a 1≠a 2≠a 3，则( )A. 甲、乙不可能同时由A 达到CB. 甲一定先由A 达到CC. 乙一定先由A 达到CD. 若a 1＞a 3，则甲一定先由A 达到C【答案】A 【解析】根据速度时间图线得，若a 1＞a 3，如图，因为末速度相等，位移相等，即图线与时间轴所围成的面积相等，则t 乙＜t 甲．若a 3＞a 1，如上图，因为末速度相等，位移相等，即图线与时间轴所围成的面积相等，则t 乙＞t 甲．通过图线作不出位移相等，速度由相等，时间相等的图线，所以甲乙不能同时到达．故A 正确，BCD 错误．故选A ．点睛：解决本题的关键掌握速度时间图线的特点，知道图线的斜率表示加速度，图线与时间轴所围成的面积表示位移．3.某公司为了测试摩托车的性能，让两驾驶员分别驾驶摩托车在一平直路面上行驶，利用速度传感器测出摩托车A 、B 的速度随时间变化的规律并描绘在计算机中，如图所示，发现两摩托车在t =25s 时同时到达目的地．则下列叙述正确的是( )A. 摩托车B 的加速度为摩托车A 的4倍B. 两辆摩托车从同一地点出发，且摩托车B 晚出发10sC. 在0～25s 时间内，两辆摩托车间的最远距离为180mD. 在0～25s 时间内，两辆摩托车间的最远距离为400m 【答案】D 【解析】试题分析：速度-时间图象的斜率表示该时刻的加速度大小，图线与时间轴包围的面积表示对应时间内的位移大小，据此分析即可． 速度时间图像的斜率表示加速度大小，故223020/0.4/25A a m s m s -==，22300/2/5B a m s m s -==，5A B a a =，A 错误；图像与坐标轴围成的面积表示位移，故()130********A x m m =⨯+⨯=，130152252A x m m =⨯⨯=，因为两者在25s 相遇，而发生的位移不同，故两者不是从同一地点出发的，B 错误；在t=25 s 时两车达到相同的速度，在此之前摩托车A 速度一直大于摩托车B 速度，两辆摩托车距离一直在缩小，所以在t=0时刻，两辆摩托车距离最远，故400A B x x x m ∆=-=，D 正确．4.如图所示，小车内一根轻质弹簧沿竖直方向和一条与竖直方向成α角的细绳拴接一小球．当小车和小球相对静止，一起在水平面上运动时，下列说法正确的是A. 细绳一定对小球有拉力的作用B. 轻弹簧一定对小球有弹力的作用C. 细绳不一定对小球有拉力的作用，但轻弹簧对小球一定有弹力D. 细绳不一定对小球有拉力的作用，轻弹簧对小球也不一定有弹力 【答案】D 【解析】【详解】小球做匀速直线运动，则水平方向和竖直方向受力都是平衡的，可知细线对小球一定没有拉力作用，弹簧对小球有向上的支持力作用，若小车向右做匀加速运动，且加速度tan a g θ=时，细线对小球的拉力在竖直方向上的分力与重力二力平衡，此时，弹簧的弹力为0，所以细绳不一定对小球有拉力的作用，轻弹簧对小球也不一定有弹力，故D 正确，ABC 错误．故选D ．5.将一根轻质弹簧上端固定，下端悬挂一个质量为m 的物体，物体静止时，弹簧长度为L l ；当弹簧下端固定在水平地面上，将质量为m 的物体压在其上端，物体静止时，弹簧长度为L 2．已知重力加速度为g ，则该弹簧的劲度系数是A. 122mg L L -B. 1mg LC. 12mg L L -D. 2mgL【答案】A 【解析】【详解】设弹簧原长为l 0，由胡克定律得 F=kx ，式中x 为形变量，弹簧下端悬挂一质量为m 的物体时，则有：mg=k （L 1-l 0），质量为mg 的物块放在弹簧的上端时：mg=k （l 0-L 2），联立方程组可以解得：k=122mgL L-，故A正确，BCD错误．故选A．【点睛】本题考查胡克定律的计算，在利用胡克定律 F=kx计算时，一定要注意式中x为弹簧的形变量，不是弹簧的长度，这是同学常出差的一个地方．6.如图甲所示，A、B两个物体叠放在水平面上，B的上下表面均水平，A物体与一拉力传感器相连接，连拉力传感器和物体A的细绳保持水平．从t＝0时刻起，用一水平向右的力F＝kt(k 为常数)作用在B的物体上，力传感器的示数随时间变化的图线如图乙所示，已知k、t1、t2，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力．据此可求( )A. A、B之间的最大静摩擦力B. 水平面与B之间的滑动摩擦力C. A、B之间的动摩擦因数μABD. B与水平面间的动摩擦因数μ【答案】AB【解析】【详解】A.0﹣t1内，A不受水平拉力，说明水平面对B的静摩擦力没有达到最大值，t1﹣t2内力传感器的示数逐渐增大，说明水平面对B的静摩擦力达到最大值，故B受地面的最大静摩擦力为1kt；B对A有向右有静摩擦力，t2时刻后力传感器的示数不变，说明B相对A向右运动，A受到滑动摩擦力，则t2时刻A、B之间的静摩擦力达到最大值，且为()21maxf k t t=-，故AB正确；C.由于A对B的压力不能求出，所以不能求出A、B之间的动摩擦因数ABμ，故C错误；D.B对水平面的压力求不出来，因此不能求出B与水平面间的动摩擦因数μ，故D错误．7.如图所示，A、B两小球分别用轻质细绳L1和轻弹簧系在天花板上，A、B两小球之间用一轻质细绳L2连接，细绳L1、弹簧与竖直方向的夹角均为θ，细绳L2水平拉直，现将细绳L2剪断，则细绳L2剪断瞬间，下列说法正确的是( )A. 细绳L 1上的拉力与弹簧弹力之比为1∶1B. 细绳L 1上的拉力与弹簧弹力之比为cos 2θ∶1 C. A 与B 的加速度之比为1∶1 D. A 与B 的加速度之比为1∶cos θ 【答案】B 【解析】【详解】对A 球，剪断细线的瞬间，细绳拉力突变，合力垂直于AO 连线斜向下，细绳拉力大小cos A F mg θ=加速度大小sin A a g θ=；对B 球，剪断细线的瞬间，弹簧弹力不变，合力水平向右，弹簧弹力大小cos B mgF θ=加速度大小B a gtan θ=所以cos 1A B a a θ=，2cos 1A B F F θ= A.A 项与上述计算结果不相符，故A 错误； B.B 项与上述计算结果相符，故B 正确； C.C 项与上述计算结果不相符，故C 错误； D.D 项与上述计算结果不相符，故D 错误．8.如图所示，在光滑平面上有一静止小车，小车上静止地放置着一小物块，物块和小车间的动摩擦因数为μ＝0.3．用水平恒力F 拉动小车，设物块的加速度为a 1，小车的加速度为a 2．当水平恒力F 取不同值时，a 1与a 2的值可能为(重力加速度g 取10 m/s 2)( )A. a 1＝2 m/s 2，a 2＝3 m/s 2B. a 1＝3 m/s 2，a 2＝6m/s 2C. a 1＝5 m/s 2，a 2＝3 m/s 2D. a 1＝3 m/s 2，a 2＝2 m/s 2【答案】B 【解析】【详解】物块水平方向上合力最大值是最大静摩擦力，根据牛顿第二定律，所以物块的最大加速度为2max 3m/s μmga μg m=== ①当物块的加速度21max 3m/s a a <=物块与小车的加速度相同221max 3m/s a a a =<=②当物块的加速度21max 3m/s a a ==时，小车的加速度221max 3m/s a a a ≥==A.A 项与上述计算结论不相符，故A 错误；B.B 项与上述计算结论相符，故B 正确；C.C 项与上述计算结论不相符，故C 错误；D.D 项与上述计算结论不相符，故D 错误．9.一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 3A 、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 所受摩擦力大小为12mg ，物体B 不受摩擦力作用 B. 弹簧处于拉伸状态，A 、B 两物体所受摩擦力大小均为12mg ，方向均沿斜面向下C. 剪断弹簧瞬间，物体A 保持静止D. 剪断弹簧瞬间，物体B 的加速度可能为4g 【答案】BCD 【解析】【详解】AB. 由题意知C 的质量为433m ，沿斜面的重力分量为2mg ，对AB 整体沿斜面方向：2302mgsin f mg ︒+=解得：f mg =对A 分析在沿斜面方向：sin30A f mg T mg +︒==解得A 受静摩擦力12A f mg =，方向向下，所以弹簧处于拉伸状态，A 、B 两物体所受摩擦力大小均为12mg ，方向均沿斜面向下，故B 正确，A 错误； C.因为AB 均受静摩擦力，则有：max 132A mg f mg <= 剪断弹簧瞬间，A 在沿斜面方向：max sin30A mg f ︒<有物体A 仍然处于静止状态，故C 正确； D. 剪断弹簧瞬间，假设物体B 的加速度为4g，3030F mgsin mgcos ma μ+︒-︒=g 弹解得：31μ=< 物体B 的加速度可能为4g．故D 正确． 10.如图所示，在水平桌面上叠放着质量相等的A 、B 两块木板，在木板A 上放着质量为m 的物块C ，木板与物块均处于静止状态．各接触面粗糙，设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，现用水平恒力F 向右拉木板A ，下列说法正确的是( )A. A 、C 间的摩擦力可能等于0B. A 、B 、C 有可能一起向右做匀速直线运动C. A 、B 间的摩擦力大小可能等于FD. 不管F 多大，木板B 一定会保持静止 【答案】ABC 【解析】【详解】若A 、B 之间的最大静摩擦力大于B 、地之间的最大静摩擦力，而F 等于B 、地之间的滑动摩擦力，则A 、B 、C 一起向右做匀速直线运动；A 、C 间的摩擦力等于0；. A 、B 间的摩擦力大小等于F ．A.A 项与上述分析结论相符，故A 正确；B.B 项与上述分析结论相符，故B 正确；C.C 项与上述分析结论相符，故C 正确；D.D 项与上述分析结论不相符，故D 错误．11.如图所示，A 、B 两物体质量均为m ，叠放在轻质弹簧上(弹簧下端固定于地面上)．对A 施加一竖直向下、大小为F (F ＞2mg )的力，将弹簧再压缩一段距离(弹簧始终处于弹性限度内)而处于平衡状态．现突然撤去力F ，设两物体向上运动过程中A 、B 间的相互作用力大小为F N ．不计空气阻力，关于F N 的说法正确的是(重力加速度为g )( )A. 刚撤去力F 时，F N ＝2mg F+ B. 弹簧弹力大小为F 时，F N ＝2F C. A 、B 的速度最大时，F N ＝mg D. 弹簧恢复原长时，F N ＝0【答案】BCD 【解析】【详解】A.在突然撤去F 的瞬间，AB 整体的合力向上，大小为F ，根据牛顿第二定律，有：F =2ma解得：2F a m=对物体A 受力分析，受重力和支持力，根据牛顿第二定律，有：F N -mg =ma联立解得：2N FF mg =+，故A 错误； B.弹簧弹力等于F 时，根据牛顿第二定律得：对整体有：F -2mg =2ma对A 有：F N -mg =ma联立解得：2N FF =，故B 正确； D.当物体的合力为零时，速度最大，对A ，由平衡条件得F N =mg ，故C 正确． C.当弹簧恢复原长时，根据牛顿第二定律得：对整体有：2mg =2ma对A 有：mg -F N =ma联立解得 F N =0，故D 正确；12.如图，柔软轻绳ON 的一端O 固定，其中间某点M 拴一重物，用手拉住绳的另一端N ．初始时，OM 竖直且MN 被拉直，OM 与MN 之间的夹角为α（2πα>）．现将重物向右上方缓慢拉起，并保持夹角α不变．在OM 由竖直被拉到水平的过程中( )A. MN上的张力逐渐增大B. MN上的张力先增大后减小C. OM上的张力逐渐增大D. OM上的张力先增大后减小【答案】AD【解析】【详解】以重物为研究对象，受重力mg，OM绳上拉力F1，MN上拉力F2，由题意知，三个力合力始终为零，矢量三角形如图所示，在F2转至水平的过程中，MN上的张力F1逐渐增大，OM上的张力F2先增大后减小，所以A、D 正确；B、C错误．二、实验题13.某物理学习小组用如图甲所示装置来研究橡皮筋的劲度系数(遵循胡克定律且实验中弹力始终未超过弹性限度)，将一张白纸固定在竖直放置的木板上，原长为L0的橡皮筋的上端固定在O点，下端挂一重物．用与白纸平行的水平力(由拉力传感器显示其大小)作用于N点，静止时记录下N点的位置a，请回答：(1)若拉力传感器显示的拉力大小为F ，用刻度尺测量橡皮筋ON 的长为L 及N 点与O 点的水平距离为x ，则橡皮筋的劲度系数为__________________(用所测物理量表示)．(2)若换用另一个原长相同的橡皮筋，重复上述过程，记录静止时N 点的位置b ，发现O 、a 、b 三点刚好在同一直线上，其位置如图乙所示，则下列说法中正确的是__________．A ．第二次拉力传感器显示的拉力示数较大B ．两次拉力传感器显示的拉力示数相同C ．第二次所用的橡皮筋的劲度系数小D ．第二次所用的橡皮筋的劲度系数大【答案】 (1). 0()FL x L L - (2). BC 【解析】【详解】(1)设橡皮筋与竖直方向夹角为θ，重物重力为G ，结点N 在竖直拉力(重物重力G )、橡皮筋拉力T 和水平拉力F 作用下处于平衡状态，满足图示关系，则sin θ＝F T，而sin θ＝x L ，T ＝k (L －L 0)，联立得k ＝0()FL x L L -．(2)由受力图知F ＝G tan θ，两次中G 、θ均相同，所以两次拉力传感器显示的拉力示数相同，A 错，B 对；同理，两次橡皮筋的拉力也相同，而橡皮筋的原长相同，第二次的伸长量大，由胡克定律知第二次所用的橡皮筋的劲度系数小，C 对，D 错；故选BC ．14.某组同学计划用如图甲所示的实验装置，探究加速度a 与合外力F 及小车质量M 之间的定量关系．(1)为了平衡小车在运动过程中受到的阻力，必须使木板倾斜恰当的角度θ，若小车和木板之间的动摩擦因数为μ，则tanθ______μ（选填“>”、“<”或“=”）．(2)实验得到如图乙所示的纸带．O 点为小车运动起始时刻所打的点，选取时间间隔为0.1s 的相邻计数点A 、B 、C 、D 、E 、F 、G ，小车的加速度大小为_________m/s 2（结果保留2位有效数字）． (3)在处理实验数据时，用m 表示砝码和托盘的总质量，用M 表示小车的质量，用g 表示当地的重力加速度．若用m 、M 和g 表述小车的加速度，则测量值为_________，理论值为_________．【答案】 (1). = (2). 0.99（0.98—1.0） (3).mg M (4). mg m M + 【解析】（1）为了平衡小车在运动过程中受到的阻力，必须使木板倾斜恰当的角度θ，若小车不受拉力作用下能沿斜面匀速下滑，由平衡知：sin cos mg mg θμθ= 得：tan μθ=（2）利用2x aT ∆= 得;22(0.66770.3670)(0.36700.1550)0.99m/s (3)a T ---== 由于误差存在，所以加速度在（0.98—1.00）都算正确；（3）在处理实验数据时，用m 表示砝码和托盘的总质量，用M 表示小车的质量，用g 表示当地的重力加速度，由牛顿第二定律得：()mg m M a =+，即mg a m M=+这是实验的理论值，但在测量时认为绳子对车的拉力等于钩码和托盘的总重力，所以测量值为mg a M= 综上所述本题答案是： (1). = (2). 0.99（0.98—1.0） (3). mg M (4). mg m M + 三、计算题15.如图所示，水平地面O 点的正上方的装置M 每隔相等的时间由静止释放一小球，当某小球离开M 的同时，O 点右侧一长为L=1.2m 的平板车开始以a=6.0m/s 2的恒定加速度从静止开始向左运动，该小球恰好落在平板车的左端，已知平板车上表面距离M 的竖直高度为h=0.45m ．忽略空气的阻力，重力加速度g 取10m/s 2．（1）求小车左端离O 点的水平距离；（2）若至少有2个小球落在平板车上，则释放小球的时间间隔△t 应满足什么条件？【答案】（1）0.27m （2）0.4t s ∆≤【解析】解：（1）设小球自由下落至平板车上表面处历时t 0，在该时间段内由运动学方程对小球有：h=① 对平板车有：s=②由①②式并代入数据可得：s=0.27m ．（2）从释放第一个小球至第2个小球下落到平板车上表面高度处历时△t+t 0，设平板车在该时间段内的位移为s 1，由运动学方程有：s 1=③至少有2个小球落在平板车上须满足：s 1≤s+L ④由①～④式并代入数据可得：△t≤0.4s．答：（1）小车左端离O 点的水平距离为0.27m ；（2）若至少有2个小球落在平板车上，则释放小球的时间间隔△t 应满足△t≤0.4s．【点评】本题主要考查了运动学基本公式的直接应用，知道小球和小车运动时间是相同的，再抓住位移关系求解，难度适中．16.如图所示，A 、B 两物块的质量分别为2m 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12μ．设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g ．现对A 施加一水平恒力F ，分别求A 与B 的加速度：【答案】①当32F mg ≤μ时，AB 静止不动，加速度都为0；②当32mg μ<F ＜3μmg 时，332A B F a a μg m ==-； ③当F ≥3μmg 时，a A ＝2F m －μg ，a B ＝12g μ； 【解析】【详解】根据题意可知，B 与地面间的最大静摩擦力为：f Bm ＝32mg μ A 、B 间的最大静摩擦力为： f ABm ＝2μmg因此要使B 能够相对地面滑动，A 对B 所施加的摩擦力至少为：f AB ＝f Bm ＝322mg mg <μμ 所以，当32F mg ≤μ时，AB 静止不动，加速度都为0 当A 、B 将一起向右加速滑动，根据牛顿第二定律可知当满足：0ω＝0ω=因为32mg μ<f AB ＜2μmg 所以32mg μ<F ＜3μmg 根据牛顿第二定律可知AB 的加速度312332A B F μmg F a a μg m m -===- 当F ≥3μmg 时，A 、B 将以不同的加速度向右滑动，根据牛顿第二定律有：F －2μmg ＝2ma A2μmg －32mg μ＝ma B 解得：a A ＝2F m－μg ，a B ＝12g μ 综上所述有：①当32F mg ≤μ时，AB 静止不动，加速度都为0 ②当32mg μ<F ＜3μmg 时，332A B F a a μg m ==- ③当F ≥3μmg 时，a A ＝2F m －μg ，a B ＝12g μ 17.如图所示，倾斜的传送带顺时针匀速转动，一物块从传送带上端A 滑上传送带，已知滑上时速率为v 1，传送带的速率为v 2，不计空气阻力，动摩擦因数μ，AB 距离为L ，传送带倾角为θ．求物块离开传送带的速率v 和位置：【答案】（1）当tan μθ<时，物块从下端离开传送带；212(sin cos )v v g θμθL =--（2）当tan μθ=时，物块从下端离开传送带．离开时的速度v =v 1（3）当tan μθ>时，①当2112(cos sin )v x L μθθ=>-时，物块从下端离开传送带；212(cos sin )v v g μθθL =--②2112(cos sin )v x L μθθ=≥-时，物块从上端离开传送带 （ⅰ）若12v v ≥时，2v v =（ⅱ）若12v v <时，1v v =【解析】【详解】（1）当tan μθ<时，重力沿斜面的分力大于滑动摩擦力，物块一直沿斜面向下做匀加速直线运动，物块从下端离开传送带．由牛顿第二定律得：1sin cos mg mg ma θμθ-=解得sin cos a g g θμθ=-由速度位移公式得：2202v v aL -=-解得物块离开传送带的速率v =（2）当tan μθ=时，重力沿斜面的分力等于滑动摩擦力，物块一直沿斜面向下做匀速直线运动，物块从下端离开传送带．离开时的速度v =v 1（3）当tan μθ>时，重力沿斜面的分力小于滑动摩擦力，先沿斜面向下做匀减速运动，其加速度为-a ， 若物块的速度为0时，物块的位移由速度位移公式得：2112(cos sin )v x μθθ=- 若物块的速度为0时，物块的位移大于L ，则从下端离开传送带，否则从上端离开传送带．①当2112(cos sin )v x L μθθ=>-时，物块从下端离开传送带 由速度位移公式得：2212v v aL -=-解得物块离开传送带的速率v =②2112(cos sin )v x L μθθ=≥-时，物块从上端离开传送带 （ⅰ）若12v v ≥时 物块先沿传送带向下做减速运动，到速度为0后，反向沿传送带向上做加速运动，因为12v v ≥直到与传送带速度相等，再沿传送带做匀速运动，所以从上端时的速度2v v =（ⅱ）若12v v <时物块先沿传送带向下做减速运动，到速度为0后，反向沿传送带向上做加速运动，因为12v v <将一直做匀加速运动，根据对称性，所以从上端时的速度1v v =18.如图，两个滑块A 和B 的质量分别为m A ＝1 kg 和m B ＝5 kg ，放在静止于水平地面上的木板的两端，两者与木板间的动摩擦因数均为μ1＝0.5；木板的质量为m ＝4 kg ，与地面间的动摩擦因数为μ2＝0.1。