1、高唐县第一中学高三物理试题2021.9.15一、单项选择题：本题共10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1(2019全国卷)物块在轻绳的拉动下沿倾角为30的固定斜面向上匀速运动，轻绳与斜面平行。已知物块与斜面之间的动摩擦因数为，重力加速度取10 m/s2。若轻绳能承受的最大张力为1500 N，则物块的质量最大为()A150 kgB100 kg C200 kgD200 kg2利用函数图象是一种解决物理问题的常用方法。某同学利用传感器探究一玩具车沿某一路段做直线运动的性质，从t0时刻开始计时得到了 t的图象，如图所示，由此可知()A.玩具车做速度为3
2、m/s的匀速直线运动B玩具车做变加速直线运动C玩具车做匀加速直线运动，初速度大小为2 m/sD玩具车做匀加速直线运动，加速度的大小为1.5 m/s23.如图所示，质量为M的长木板放在水平地面上，放在长木板上的质量为m的木块在水平向右的拉力F的作用下向右滑行，长木板保持静止。已知木块与长木板间的动摩擦因数为1，长木板与地面间的动摩擦因数为2，下列说法正确的是()A地面对长木板的摩擦力的大小一定为1mgB地面对长木板的摩擦力的大小一定为2MgC地面对长木板的摩擦力的大小一定为2(mM)gD只要拉力F增大到足够大，长木板一定会与地面发生相对滑动4.(2019淮安市高中校协作体第一学期高三年级联考)刹
3、车距离是衡量汽车安全性能的重要参数之一。如图所示，图线1、2分别是甲、乙两辆汽车的刹车距离s与刹车前的车速v的关系曲线，已知在紧急刹车过程中，车与地面间是滑动摩擦。据此可知，下列说法中正确的是()A.甲车与地面间的动摩擦因数较大，甲车的刹车性能好B.乙车与地面间的动摩擦因数较大，乙车的刹车性能好C.以相同的车速开始刹车，甲车先停下来，甲车的刹车性能好D.甲车的刹车距离s随刹车前的车速v变化快，甲车的刹车性能好5(2020延安一中二模)自由下落的物体，它开始下落全程的高度所用的时间和下落全程所用的时间之比为()A12 B2C(1)() D1()6.(2018宿迁模拟)如图所示，在竖直放置的穹形光
4、滑支架上，一根不可伸长的轻绳通过光滑的轻质滑轮悬挂一重物G。现将轻绳的一端固定于支架上的A点，另一端从B点沿支架缓慢地向C点靠近。则绳中拉力大小变化的情况是()A.先变小后变大 B.先变小后不变C.先变大后不变 D.先变大后变小7.(2021北京北师大附中模拟)如图两个弹簧的质量不计，劲度系数分别为k1、k2，它们一端固定在质量为m的物体上，另一端分别固定在Q、P上，当物体平衡时上面的弹簧处于原长，若把固定的物体换为质量为2m的物体(弹簧的长度不变，且弹簧均在弹性限度内)，当物体再次平衡时，物体比第一次平衡时的位置下降了x，则x为()A BC D8. (2019常州市新桥高级中学高三期中)某班
5、级同学要调换座位，一同学用斜向上的拉力拖动桌子沿水平地面匀速运动。已知桌子的总质量为10 kg，若拉力的最小值为50 N，此时拉力与水平方向间的夹角为。重力加速度大小为g10 m/s2，桌子与地面间的动摩擦因数为，不计空气阻力，则()A.，60 B.，60C.，30 D.，309 (2020安康联考)如图所示，两个小球a、b的质量均为m，用细线相连并悬挂于O点。现用一轻质弹簧给小球a施加一个拉力F，使整个装置处于静止状态，且Oa与竖直方向夹角为30，已知弹簧的劲度系数为k，重力加速度为g，则弹簧的最短伸长量为()A BC D10(2021江苏常州市期中)如图为一个水平传感器的简易模型，截面为内
6、壁光滑竖直放置的正三角形，内部有一个略小于三角形内切圆的小球，三角形各边有压力传感器，通过测出小球对三边压力的大小，信息处理单元可显示摆放处的倾角图中BC边恰好处于水平状态，现将其以C为轴在竖直平面内顺时针缓慢转动，直到AB边处于水平状态，则在转动过程中()A球对BC边的压力一直增大B球对BC边的压力一直减小C球对BC边的压力先增大后减小D球对BC边的压力先减小后增大二、多项选择题：本题共5小题，每小题4分，共2分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。11.如图所示，小车内固定着个倾角为60的斜面OA，挡板OB与水平面的夹角60。
7、可绕转轴O在竖直面内转动，现将一质量为m的光滑圆球放在斜面与挡板之间，下列说法正确的是 ()A.当小车与挡板均静止时，球对斜面OA的压力小于mgB.保持60不变，使小车水平向右运动，则球对斜面OA的压力可能为零C.保持小车静止，在由60缓慢减小至15的过程中，球对挡板OB的压力先减小再增大D.保持小车静止，在由60缓慢减小至15的过程中，球对斜面OA的压力逐渐增大12(多选)如图所示，物体自O点由静止开始做匀加速直线运动，A、B、C、D为其运动轨迹上的四点，测得AB2 m，BC3 m。且物体通过AB、BC、CD所用时间相等，则下列说法正确的是()A可以求出物体加速度的大小B可以求得CD4 mC
8、可求得OA之间的距离为1.125 mD可求得OA之间的距离为1.5 m13.(2020湖南五市十校第二次联考)如图所示，圆心为O、水平直径为AB的圆环位于竖直面内，一轻绳两端分别固定在圆环的M、N 两点，轻质滑轮连接一重物，放置在轻绳上，MN连线过圆心O且与AB间的夹角为，不计滑轮与轻绳之间的摩擦圆环顺时针缓慢转过角度2的过程，轻绳的张力()A逐渐增大 B逐渐减小C先增大再减小 D先减小再增大14.(多选)(2018全国卷)甲、乙两车在同一平直公路上同向运动，甲做匀加速直线运动，乙做匀速直线运动。甲、乙两车的位置x随时间t的变化如图所示。下列说法正确的是()A在t1时刻两车速度相等B从0到t1
9、时间内，两车走过的路程相等C从t1到t2时间内，两车走过的路程相等D在t1到t2时间内的某时刻，两车速度相等15（2018新课标全国II卷）甲、乙两汽车同一条平直公路上同向运动，其速度时间图象分别如图中甲、乙两条曲线所示。已知两车在t2时刻并排行驶，下列说法正确的是 A两车在t1时刻也并排行驶Bt1时刻甲车在后，乙车在前C甲车的加速度大小先增大后减小D乙车的加速度大小先减小后增大三、实验题：16、 (2017全国卷，22)某探究小组做“验证力的平行四边形定则”实验，将画有坐标轴(横轴为x轴，纵轴为y轴，最小刻度表示1 mm)的纸贴在水平桌面上，如图2(a)所示。将橡皮筋的一端Q固定在y轴上的B
10、点(位于图示部分之外)，另一端P位于y轴上的A点时，橡皮筋处于原长。(1)用一只测力计将橡皮筋的P端沿y轴从A点拉至坐标原点O，此时拉力F的大小可由测力计读出。测力计的示数如图(b)所示，F的大小为_N。 (2)撤去(1)中的拉力，橡皮筋P端回到A点；现使用两个测力计同时拉橡皮筋，再次将P端拉至O点。此时观察到两个拉力分别沿图(a)中两条虚线所示的方向，由测力计的示数读出两个拉力的大小分别为F14.2 N和F25.6 N。()用5 mm长度的线段表示1 N的力，以O为作用点，在图(a)中画出力F1、F2的图示，然后按平行四边形定则画出它们的合力F合；图2()F合的大小为_N，F合与拉力F的夹角
11、的正切值为_。若F合与拉力F的大小及方向的偏差均在实验所允许的误差范围之内，则该实验验证了力的平行四边形定则。17、(2019河南八市重点高中联盟第三次模拟)一个实验小组在“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中：(1)甲同学在做该实验时，通过处理数据得到了图甲所示的Fx图像，其中F为弹簧弹力，x为弹簧长度请通过图甲，分析并计算，该弹簧的原长x0_ cm，弹簧的劲度系数k_ N/m.该同学将该弹簧制成一把弹簧测力计，当弹簧测力计的示数如图乙所示时，该弹簧的长度x_ cm.(2)乙同学使用两条不同的轻质弹簧a和b，得到弹力与弹簧长度的关系图像如图丙所示下列表述正确的是_Aa的原长比b的长Ba的劲度
12、系数比b的大Ca的劲度系数比b的小D测得的弹力与弹簧的长度成正比四、计算题:共3题,解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。18如图所示，质量M2 kg的木块套在水平固定杆上，并用轻绳与质量m1 kg 的小球相连。今用跟水平方向成60角的力F10 N拉着小球并带动木块一起向右匀速运动，运动中木块、小球的相对位置保持不变，g10 m/s2。在运动过程中，求：(1)轻绳与水平方向的夹角；(2)木块与水平杆间的动摩擦因数。19(2021名师原创预测)由于私家车的数量剧增，堵车已成为现代国家尤其是发展中国家的通病，严重影
13、响了人们的工作效率和社会发展。如图甲所示，在某平直公路的十字路口，红灯拦停了许多列车队，拦停的汽车排成笔直的一列。为了使研究的问题简化，假设某一列的第一辆汽车的前端刚好与路口停止线平齐，汽车长均为l4.4 m，前面汽车的尾部与相邻的后一辆汽车的前端距离均为d12.0 m，如图乙所示。为了安全，前面汽车的尾部与相邻的后一辆汽车的前端距离至少为d26.0 m时，相邻的后一辆汽车才能开动，若汽车都以a2 m/s2的加速度做匀加速直线运动。绿灯亮起的瞬间，第一辆汽车立即开动，忽略人的反应时间。求：(1)第11辆汽车前端刚到达停止线时的速度大小v；(2)从绿灯刚亮起到第11辆汽车前端与停止线平齐所需最短
14、时间t。20.质量为M的木楔倾角为，在水平面上保持静止，当将一质量为m的木块放在木楔斜面上时，它正好匀速下滑。如果用与木楔斜面成角的力F拉着木块匀速上升，如图所示(已知木楔在整个过程中始终静止)。 (1)当时，拉力F有最小值，求此最小值；(2)当时，木楔对水平面的摩擦力是多大？高唐县第一中学高三物理试题一、单项选择题：1.解析：选A物块沿斜面向上匀速运动，受力示意图如图所示，根据平衡条件有FFfmg sin 30FfFNFNmg cos 30由式得Fmg sin 30mg cos 30所以m代入数据得m150 kg，选项A正确。2. 解析：选C由题图得m/s，由xv0tat2得v0at，可得v
15、02 m/s，a，解得a m/s2，可知玩具车做匀加速直线运动，初速度大小为2 m/s，加速度的大小为 m/s2。故A、B、D错误，C正确。3.解析：选A木块所受木板的滑动摩擦力大小Ff11mg，方向水平向左，根据牛顿第三定律知，木板受到木块的摩擦力方向水平向右，大小等于1mg；木板处于静止状态，水平方向受到木块的滑动摩擦力和地面的静摩擦力，根据平衡条件知，木板受到地面的摩擦力的大小是1mg，木板相对于地面处于静止状态，不能使用滑动摩擦力的公式计算木板受到的地面的摩擦力，所以木板与地面之间的摩擦力不一定是2(mM)g，故A正确，B、C错误；开始时木板处于静止状态，说明木块与木板之间的摩擦力小于
16、木板与地面之间的最大静摩擦力，与拉力F的大小无关，所以不管拉力F增大到多大，木板仍静止，故D错误。4.解析由图可知以相等的速度开始刹车，乙车滑行的距离小，乙车减速的加速度大，根据牛顿第二定律可知，乙车与地面间的动摩擦因数较大，乙车的刹车性能好，A项错误，B项正确；由于乙车的加速度大，由t可知，以相同的车速开始刹车，乙车先停下来，乙车的刹车性能好，C项错误；由v22as可知s，s和v的图象是抛物线，根据抛物线特点可知甲车加速度小于乙车加速度，乙车与地面间的动摩擦因数较大，乙车的刹车性能好，D项错误。答案B5. 解析：选B物体做自由落体运动，它开始下落全程的高度时，有hgt12，解得t1；下落全程
17、时，有hgt22，解得t2。则t1t22，故选B。6. 解析当轻绳的右端从B点移到直杆最上端时，设两绳的夹角为2。以滑轮为研究对象，分析受力情况，作出受力图如图甲所示。根据平衡条件得2Fcos mg，得到绳子的拉力F，所以在轻绳的右端从B点移到直杆最上端的过程中，增大，cos 减小，则F变大。当轻绳的右端从直杆最上端移到C点时，如图乙，设两绳的夹角为2。设绳子总长为L，两直杆间的距离为s，由数学知识得到sin ，L、s不变，则保持不变。再根据平衡条件可知，两绳的拉力F保持不变。所以绳中拉力大小变化的情况是先变大后不变，C正确。答案C7. 解析：选A当物体的质量为m时，下方弹簧被压缩的长度x1；
18、当物体的质量变为2m时，物体下降的高度为x，则上方弹簧伸长的长度为x，下方弹簧被压缩的长度为x1x，两弹簧弹力之和等于2mg，由胡克定律和平衡条件得 k2xk1(x1x)2mg，联立解得x，选项A正确。8.解析对桌子受力分析，如图所示。根据平衡条件可知，水平方向有Fcos Ff0，竖直方向有FNFsin G0，其中FfFN，故F，令tan ，则F；当时，F有最小值，FminGsin 50 N，30，故tan 30，30，选项D正确。答案D9. 解析：选B以两个小球组成的整体为研究对象，分析受力，如图所示。根据平衡条件得知，F与FT的合力与重力2mg总是大小相等、方向相反，由力的合成图可知，当F
19、与绳子Oa垂直时，F有最小值，即图中2位置，F的最小值Fminkx2mg sin mg，则弹簧的最短伸长量为x，故B正确。10. 答案C解析对正三角形内部的小球受力分析，如图所示由几何关系可知，随着角度从0到120增大过程中，角与角之和保持不变，且120，所以角也保持不变，60，由平衡条件和正弦定理得球对BC边的压力FNBCFNBCsin (120)sin (120)Gsin (120)当AB边水平时，则60，而当30，FNBC最大，故选C.二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。1
20、1. 解析球处于静止状态时受力平衡，对球进行受力分析，如图所示，FA、FB以及mg之间的夹角两两都为120，根据几何关系可知，FAFBmg，由牛顿第三定律可知球对斜面OA的压力大小为mg，故A错误；若保持60不变，使小车水平向右做匀加速直线运动，当由FB和重力G的合力提供加速度时，球对斜面OA的压力为零，故B正确；保持小车静止，在由60缓慢减小至15的过程中，由图可知，FA不断减小，FB先减小再增大，根据牛顿第三定律可知，球对挡板OB的压力先减小再增大，对斜面OA的压力不断减小，故C正确，D错误。答案BC12. 解析：选BC设物体做匀加速直线运动的加速度为a，时间为T，由saT2可得a，但T未
21、知，所以不能求出加速度的大小；根据sCDsBCsBCsAB1 m，可知sCD4 m；B点的瞬时速度vB，所以OB之间的距离为sOB3.125 m，OA之间的距离为sOAsOBsAB1.125 m。故选项B、C正确，A、D错误。13. 答案C解析M、N连线与水平直径的夹角(90)越大，M、N之间的水平距离越小，轻绳与竖直方向的夹角越小，根据mg2FTcos ，知轻绳的张力FT越小，故圆环从题图位置顺时针缓慢转过2的过程，轻绳的张力先增大再减小，故选C.14. 解析：选CDxt图象斜率表示两车速度，则可知t1时刻乙车速度大于甲车速度，故A错误。由两图线的纵截距知，出发时甲车在乙车前面，t1时刻图线
22、相交表示两车相遇，可得0到t1时间内乙车比甲车多走了一段距离，故B错误。t1和t2时刻两图线相交，表明两车均在同一位置，从t1到t2时间内，两车走过的路程相等，故C正确。在t1到t2时间内，两图线有斜率相等的一个时刻，即该时刻两车速度相等，故D正确。15、【参考答案】BD【命题意图】本题考查匀变速直线运动的规律以及追及相遇问题。【试题解析】vt图象中图象包围的面积代表运动走过的位移，两车在t2时刻并排行驶，利用逆向思维并借助于面积可知在t1时刻甲车在后，乙车在前，故A错误，B正确；图象的斜率表示加速度，所以甲的加速度先减小后增大，乙的加速度也是先减小后增大，故C错D正确。【解题技巧】本题通过图
23、象包围的面积代表运动走过的位移来计算两车的运动位移，根据图象的变化规律得出加速度的变化规律。三、实验题：16、解析(1)由图(b)可知，F的大小为4.0 N。(2)()画出力F1、F2的图示，如图所示()用刻度尺量出F合的线段长为20.0 mm，所以F合大小为1 N4.0 N，F合与拉力F的夹角的正切值为tan 0.05。答案(1)4.0(2)()见解析图()4.00.0517、答案(1)82520(2)B解析(1)当弹力为零时，弹簧处于原长状态，故原长为x08 cm，在Fx图像中斜率表示弹簧的劲度系数，则kFx60.24 N/m25 N/m，题图乙中弹簧测力计的示数F3.0 N，根据Fkx，
24、可知：xFk3.025 m0.12 m12 cm，故此时弹簧的长度x总xx020 cm.(2)在题图丙中，图线与L轴的交点横坐标表示弹簧原长，故b的原长大于a的原长，故A错误；图线斜率表示劲度系数，故a的劲度系数大于b的劲度系数，故B正确，C错误；弹簧的弹力与弹簧的形变量成正比，故D错误四、计算题:共3题,解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。18、解析：(1)小球的受力如图甲所示，由平衡条件得水平方向：F cos 60FTcos 0竖直方向：F sin 60FTsin mg0解得30。(2)将木块、小球看作整
25、体，受力如图乙所示，由平衡条件得水平方向：F cos 60FN0竖直方向：FNF sin 60Mgmg0，解得。答案：(1)30(2)19、解析：(1)第11辆汽车前端与停止线的距离x110(ld1)64 m由v22ax1得v16 m/s。(2)设后一辆汽车刚开动时，前一辆汽车至少已行驶的时间为t1，则后一辆汽车刚开动时，前一辆汽车至少行驶的距离x2d2d14.0 m由x2at12得t12 s从绿灯刚亮起到第11辆汽车刚开动至少需要的时间t210t120 s从第11辆汽车刚开动到前端与停止线平齐所需时间t38 s从绿灯刚亮起到第11辆汽车前端与停止线平齐所需最短时间tt2t328 s。答案：(1)16 m/s(2)28 s20. 解析木块在木楔斜面上匀速向下运动时，有mgsin mgcos ，即tan 。(1)木楔在力F作用下沿斜面向上匀速运动，有Fcos mgsin FfFsin FNmgcos FfFN解得F则当时，F有最小值，为Fminmgsin 2。(2)因为木块及木楔均处于平衡状态，整体受到地面的摩擦力等于F的水平分力，即FfmFcos ()当F取最小值mgsin 2时，FfmFmincos 2mgsin 2cos 2mgsin 4。答案(1)mgsin 2(2)mgsin 4