河北省石家庄市辛集市第一中学2021届高三物理上学期八月月考试题.doc

河北省石家庄市辛集市第一中学2021届高三物理上学期八月月考试题河北省石家庄市辛集市第一中学2021届高三物理上学期八月月考试题年级：姓名：- 21 -河北省石家庄市辛集市第一中学2021届高三物理上学期八月月考试题（二）（含解析）一、选择题（共8小题，每题5分）1. 如图所示，形状相同的物块A、B，其截面为直角三角形，相对排放在粗糙水平地面上，光滑球体C架在两物块的斜面上，系统处于静止状态已知物块A、B的质量都是M，60，光滑球体C质量为m，则以下说法中正确的是（）A. 地面对物块A的摩擦力大小mgB. 地面对物块A的摩擦力大小为零C. 物块A对地面的压力大小为D. 物块A对球体C的弹力大小mg【答案】C【解析】【详解】D以球体C为研究对象，其受到斜向上的两个弹力作用，把两个弹力合成，合力竖直向上，大小等于光滑球体的重力，受力分析如图所示由三角函数可知，弹力大小为，故D错误；AB再以A为研究对象，如图所示C对A的正压力大小为，其在水平方向上的分力等于地面对物块A的静摩擦力大小，由此可知静摩擦力大小为，故AB错误；C以A、B、C整体为研究对象，所受重力为，由对称性可知A所受地面支持力为，故C正确。故选C。【点睛】本题考查共点力的平衡条件的应用，注意要灵活应用合成法与正交分解法；同时还要注意牛顿第三定律的应用。2. 如图所示，质量为m的小球用一轻绳悬挂，在恒力F作用下处于静止状态，静止时悬线与竖直方向的夹角为60。若把小球换成一质量为2m的小球，仍在恒力F作用下处于静止状态时，此时悬线与竖直方向的夹角为30。已知重力加速度为g，则恒力F的大小为A. mgB. 2mgC. mgD. 2mg【答案】A【解析】【分析】对小球受力分析，根据平衡并利用正弦定理求解【详解】分别对两个位置受力分析，并建立如图所示的三角形设恒力F与竖直方向夹角为，根据正弦定理可得： ，联立解得：，故A对；BCD错误；故选A。3. 如图所示，竖直面光滑的墙角有一个质量为m，半径为r的半球体均匀物块A。现在A上放一密度和半径与A相同的球体B，调整A的位置使得A、B保持静止状态，已知A与地面间的动摩擦因数为0.5。则 A球球心距墙角的最远距离是（） A. 2rB. C. D. 【答案】C【解析】【详解】根据题意可知，B的质量为，AB处于静止状态，受力平衡，则地面对A的支持力为当地面对A摩擦力达到最大静摩擦力时，A球球心距墙角的距离最远，对A、B受力分析，如图所示：根据平衡条件得，解得则A球球心距墙角的最远距离为故选C。【点睛】对于共点力平衡条件的直接应用，解题时注意整体法和隔离法的应用，明确当地面对A的摩擦力达到最大静摩擦力时，A球球心距墙角的距离最远。4. 如图所示，质量为4kg的物体A静止在竖直的轻弹簧上面。质量为1kg的物体B用细线悬挂起来，A、B紧挨在一起但A、B之间无压力。某时刻将细线剪断，则细线剪断瞬间，B对A的压力大小为（g取l0m/s2）的（）A. 0B. 50NC. 10ND. 8N【答案】D【解析】【详解】剪断细线前，A、B间无压力，则弹簧的弹力F=mAg=40N，剪断细线的瞬间，对整体分析，整体加速度：，隔离对B分析，mBg-N=mBa，解得：N=mBg-mBa=10-12N=8N。故D正确，ABC错误。故选D。5. 如图所示，一工人利用定滑轮和轻质细绳将货物提升到高处已知该工人拉着绳一端从滑轮的正下方水平向右匀速运动，速度大小恒为v，直至轻绳与竖直方向夹角为600若滑轮的质量和摩擦阻力均不计，则该过程（ ）A. 货物也是匀速上升B. 绳子的拉力大于货物的重力C. 末时刻货物的速度大小为D. 工人做的功等于货物动能的增量【答案】B【解析】【分析】人的运动是合运动，其速度v沿绳子方向的分速度大小等于货物的速度，根据几何关系得出货物的速度，再分析其变化然后根据牛顿第二定律求出绳的拉力T和物体的重力mg的关系【详解】由题意可知，将人的速度v沿绳子和垂直于绳方向分解，如图所示，沿绳的速度大小等于货物上升的速度大小，v货=vsin，随人向右运动逐渐变大，sin变大，若v不变，故货物运动的速度要变大，故A错误货物的加速度向上，由牛顿第二定律可知其合力向上，则绳的拉力T大于物体的重力mg，故B正确；末时刻货物的速度大小为v货=vsin600=v，选项C错误；根据能量关系可知，工人做的功等于货物动能和重力势能的增量之和，D错误故选B【点睛】本题是绳端速度的分解问题，关键知道人沿绳子方向的分速度大小等于货物上升的速度大小将人的运动速度v沿绳子和垂直于绳分解，可判断货物的运动性质6. 如图甲所示，轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球，现让小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动小球运动到最高点时，杆与小球间弹力大小为N，小球在最高点的速度大小为v，其Nv2图象如图乙所示则 ()A. 小球的质量为B. 当地的重力加速度大小为C. v2c时，在最高点杆对小球的弹力方向向上D. v22b时，在最高点杆对小球的弹力大小为2a【答案】A【解析】【详解】由图乙可知当小球运动到最高点时，若v2b，则N0，轻杆既不向上推小球也不向下拉小球，这时由小球受到的重力提供向心力，即mg ，得v2bgR，故g，B错误；当v2b时，轻杆向下拉小球，C错误；当v20时，轻杆对小球弹力的大小等于小球重力，即amg，代入g得小球的质量m，A正确；当v22b时，由向心力方程Fmg得杆的拉力大小Fmg，故Fa，D错误；故选A7. 一长轻质薄硬纸片置于光滑水平地面上，硬纸片上放质量均为1kg的A、B两物块，A、B与硬纸片之间的动摩擦因数分别为和，水平恒力F作用在A物块上，如图所示，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，），下列说法正确的是（）A. 当时，则物块、硬纸片都静止不动B. 若，则B物块的加速度为4.0m/s2C. 当，则A物块所受摩擦力大小为1.5ND. 无论力F为多大，A与硬纸片都不会发生相对滑动【答案】D【解析】【详解】物体A与纸片间的最大静摩擦力为物体B与纸片间的最大静摩擦力为A因为所以AB与纸片保持相对静止，整体在F作用下向左匀加速运动，故A错误；BD当B刚要相对于纸片滑动时静摩擦力达到最大值，由牛顿第二定律得又得对整体，有即达到4N后，B将相对地纸片运动，此时摩擦力；则对纸片可知，纸片受到A的摩擦力大于B的摩擦力；故A和纸片间不会发生相对运动；则可知，当拉力为8N时，B与纸片间的摩擦力即为滑动摩擦力为2N，此后增大拉力，不会改变B的受力；其加速度大小均为，故B错误，D正确；C因为所以AB即纸片保持相对静止，整体在F作用下向左匀加速运动，根据牛顿第二定律得则A物块所受摩擦力故C错误。故选D。8. 在倾角为的光滑斜面上有两个用轻弹簧连接的物块A和B，它们的质量分别为3m和2m，弹簧的劲度系数为k，C为一固定挡板，系统处于静止状态现用一沿斜面向上的恒力F拉物块A使之沿斜面向上运动，当B刚离开C时，A的速度为v，A的加速度的方向沿斜面向上，大小为a，则下列说法错误的是（ ）A. 从静止到B刚离开C的过程中，A运动的距离为B. 从静止到B刚离开C的过程中，A克服重力做的功为C. 恒力F的大小为5mgsin 3maD. 当A的速度达到最大时，B的加速度大小为【答案】B【解析】【详解】A开始A处于静止状态，弹簧处于压缩，根据平衡有：解得弹簧的压缩量当B刚离开C时，B对挡板的弹力为零，有：解得弹簧的伸长量可知从静止到B刚离开C的过程中，A发生的位移故A正确；B从静止到B刚离开C的过程中，重力对A做的功为：故B错误；C根据牛顿第二定律得解得故C正确；D当A的速度达到最大时，A受到的合外力为0，则：所以：B沿斜面方向受到的力：解得故D正确本题选择错误的，故选B二、多选题（共7小题，每题5分，漏选2分）9. 如图所示，有一倾角30的斜面体B，质量为M。质量为m的物体A静止在B上。现用水平力F推物体A，在F由零逐渐增加再逐渐减为零的过程中，A和B始终保持静止。对此过程下列说法正确的是（）A. 地面对B的支持力等于（M+m）gB. A对B的压力的最小值，最大值C. A所受摩擦力的最小值为0，最大值为D. A所受摩擦力的最小值，最大值【答案】ABC【解析】【详解】A对AB组成的整体受力分析，整体受力平衡，竖直方向受到重力和地面对B的支持力，所以地面对B的支持力等于，故A正确；B对A受力分析，受到重力、支持力、拉力和摩擦力作用，垂直于斜面方向有当时，最小，最小为当时，最大，最大为根据牛顿第三定律可知对B压力的最小值为，最大值为，故B正确；CD沿着斜面方向，当即时，摩擦力为零；当时，静摩擦力方向沿斜面向上，摩擦力当时，最大当，静摩擦力方向向下，则摩擦力当时，最大综上可知所受摩擦力的最小值为0，最大值为，故选项C正确，D错误。故选ABC。10. 如图所示，带正电的小球A用竖立在地面上的绝缘杆支撑，带正电的小球B用绕过A球正上方的定滑轮的绝缘细线拉着，开始时A、B在同一水平线上并处于静止，不计两个小球的大小。现用手拉细线使小球B缓慢向上移动，小球B在向上移动过程中A、B两球的带电量保持不变，不计两球间的万有引力，则在B球缓慢移动一小段距离的过程中（）A. A、B两球间的距离在减小B. 小球B的运动轨迹是一段圆弧C. 细线上的张力一直减小D. 细线上的张力可能先变小后变大【答案】BC【解析】【详解】AB设小球B受到的重力为mg，A、B两球的带电量分别为q1、q2，两球间的距离为r，定滑轮距离A球为h，距离B球为d，对B球受力分析如图根据相似三角形可知得在小球移动过程中，r不变，因此小球的运动轨迹是一段圆弧，故A错误，B正确；CD又由于d在减小，因此F在减小，故C正确，D错误。故选BC。11. 甲、乙两汽车在水泥路面上急刹车全过程的位移x与时间t的比值随时间t变化的关系曲线如图所示。下列判断正确的是（）A. 急刹车过程中甲车的加速度比乙车的加速度大B. 急利车过程中甲车的平均速度比乙车的平均速度大C. 甲车从开始刹车到停下所用的时间为4sD. 在时，甲、乙两车的速度大小之比为5：6【答案】ACD【解析】【详解】根据匀变速直线运动的位移时间关系可得根据图线可知甲乙两车的初速度均为甲图线的斜率解得甲车的加速度大小为乙图线的斜率解得乙车的加速度大小为A急刹车过程中甲车的加速度比乙车的加速度大，故A正确；B急刹车过程中甲车的平均速度等于乙车的平均速度，均为故B错误；C根据图线可知，甲车从开始刹车到停下所用的时间为4s，故C正确；D在时，甲车的速度为乙车的速度大小为则故D正确。故选ACD。12. 如图所示，质量分别为m1、m2的A、B两个物体放在斜面上，中间用一个轻杆相连，A、B与斜面间的动摩擦因数分别为1、2，它们在斜面上加速下滑，关于杆的受力情况。下列分析正确的是（）A. 若12，m1m2，则杆受到压力B. 若12，m1m2，则杆受到拉力C. 若12，m1m2，则杆受到拉力D. 若12，m1m2，则杆无作用力【答案】ACD【解析】【详解】假设杆无弹力，滑块受重力，支持力和滑动摩擦力，根据牛顿第二定律，有可得同理A若，则，B的加速度较大，杆受到压力，故A正确；BD若，则，两滑块的加速度相同，说明没有相对滑动的趋势，故杆无弹力，B错误，D正确；C若，则，A的加速度较大，杆受到拉力，故C正确。故选ACD。13. 如图所示为一半球形的坑，其中坑边缘两点M、N与圆心等高且在同一竖直面内。现甲、乙两位同学分别站在M、N两点，同时将两个小球以v1、v2的速度沿图示方向水平抛出，发现两球刚好落在坑中同一点Q，已知MOQ=60，忽略空气阻力。则下列说法正确的是（）A. 两球拋出的速率之比为1：3B. 若仅增大，则两球将在落入坑中之前相撞C. 两球的初速度无论怎样变化，只要落在坑中的同一点，两球抛出的速率之和不变D. 若仅从M点水平抛出小球，改变小球抛出的速度，小球不可能垂直坑壁落入坑中【答案】ABD【解析】【详解】A根据几何关系知，Q到O点的水平方向的距离等于0.5R，所以M的水平位移N的水平位移为则落在Q点的水平位移之比为1:3，运动时间相等，则初速度之比为1：3，故A正确；B若只增大v1，而v2不变，则M运动的轨迹的落点将向右一些，两球可在空中相遇，故B正确；C要两小球落在弧面上同一点,则水平位移之和为2R，则(v1+v2)t=2R落点不同，竖直方向位移就不同，t也不同，所以v1+v2也不是一个定值，故C错误；D根据平抛运动的推论：速度的反向延长线交水平位移的中点，因为球心O并不是水平位移的中点，所以不可能使小球沿半径方向落在圆弧轨道内，故D正确。故选ABD。14. 半径为R的光滑半圆弧槽竖直固定在水平面上，可视为质点的小球以4m/s的初速度向左进入半圆轨道，小球通过最高点后做平抛运动，若要小球平抛运动中有最大水平位移，重力加速度为g=10m/s2，则下列说法正确的是A. 小球落地时，速度方向与水平地面成60角B. R=0.2m时，小球的水平位移最大C. 小球落地时，速度方向与水平地面成45角D. 最大水平位移为1.6m【答案】BC【解析】【分析】据机械能守恒，可得小球通过最高点的速度；据平抛运动规律，可得小球水平位移的表达式分析当轨道的半径多大时小球的水平位移最大，求出对应水平位移的最大值；并计算这种情况下，小球落地时速度方向与水平地面的夹角【详解】BD：设小球通过轨道最高点的速度为v，据机械能守恒可得：，解得：小球通过轨道最高点的速度小球从最高点到落地，做平抛运动，则、，解得：小球水平位移当R=0.2m时，小球的水平位移最大；最大水平位移故B项正确，D项错误AC：当R=0.2m时，小球通过轨道最高点的速度，则小球落地时速度的水平分量；小球落地时，解得：小球落地时速度的竖直分量；小球落地时，速度方向与水平地面夹角的正切值，则小球落地时，速度方向与水平地面成45角故A项错误，C项正确15. 如图所示，在斜面上O点先后以v和2v的速度水平抛出A、B两小球，则从抛出至第一次着地，两小球的水平位移大小之比可能为（ ）A. 1：2B. 1：3C. 1：4D. 1：5【答案】ABC【解析】【详解】当A、B两个小球都能落到水平面上时，由于两者的下落高度相同，运动的时间相同，则水平位移之比为初速度之比为1：2，水平位移之比为1：2，故A正确；当A、B都落在斜面的时候，它们的竖直位移和水平位移的比值即为斜面夹角的正切值，即为：，整理可得时间为：，两次平抛的初速度分别为0和20，所以运动的时间之比为1：2两小球的水平位移大小之比为xA：xB=v0tA：2v0tB=1：4，故C正确当只有A落在斜面上的时候，A、B水平位移之比在1：4和1：2之间，故B正确，D错误故选ABC三、计算题（共2小题）16. 如图甲所示，在倾角为37的固定斜面上有一物体，质量为10kg。当给它施加沿斜面向下大小为4N的力时，物体刚好静止在斜面上（最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力，取g=10m/s2，）求：(1)物体与斜面间的动摩擦因数；(2)如果改用与斜面成37向上的力拉物体，如图乙所示，物体将会沿斜面向上匀速运动，则所施加的拉力多大？（本小问计算结果保留两位小数）【答案】(1)0.8；(2) 96.88N。【解析】【详解】(1) 根据平衡条件可得：其中F1=4N，解得：=0.8(2) 如果改用与斜面成37向上的力拉物体，受力情况如图所示：根据平衡条件，垂直于斜面方向：沿斜面方向：根据摩擦力的计算公式可得：f=N，联立解得：F=96.88N17. 如图所示，薄板A长L=5 m，其质量M=5 kg，放在水平桌面上，板右端与桌边相齐在A上距右端s=3 m处放一物体B（可看成质点），其质量m=2kg已知A、B间动摩擦因数1=0.1，A与桌面间和B与桌面间的动摩擦因数均为2=0.2，原来系统静止现在在板的右端施加一大小一定的水平力F持续作用在A上直到将A从B下抽出才撤去，且使B最后停于桌的右边缘（g取10 m/s2）求：（1）B运动的时间；（2）力F大小【答案】（1）3 s （2）26 N【解析】【详解】（1）对于B，在未离开A时，根据牛顿第二定律得加速度为：aB1= =1 m/s2设经过时间t1后B离开A，根据牛顿第二定律得，离开A后B的加速度为：aB2=2 m/s2设物体B离开A时的速度为vB，根据运动学公式有vB=aB1t1 ， 代入数据解得t1=2 s，t2= =1s所以B运动的时间是：t=t1+t2=3 s（2）设A的加速度为aA，则根据相对运动的位移关系得解得：aA=2 m/s2，由牛顿第二定律得 代入数据得：F=26 N