1、天津市和平区耀华中学2021届高三物理上学期第一次月考试题（含解析）本试卷考试时间60分钟，总分100分。第卷（选择题）一、单项选择题（本题共8小题，每小题4分，共32分。每小题给出的四个选项中，只有一个最符合题意，选对的得4分，选错或不选得0分，请将答案填涂在答题卡的相应位置）1. 一杂技演员，用一只手抛球，他每隔0.40s抛出一球，接到球便立即把球抛出，已知除抛、接球的时刻外，空中总有四个球，将球的运动看作是竖直方向的运动，球到达的最大高度是（高度从抛球点算起，取g10m/s2）（ ）A. 16mB. 2.4mC. 3.2mD. 4.0m【答案】C【解析】【详解】根据竖直上抛的对称性可知，
2、空中的四个球，有两个在上升，两个下降，由于每隔0.4s抛一个，因此从抛出到最高点时间为t=0.8s，所以上升最大高度：hgt2100.82 m3.2m，故ABD错误，C正确2. 图中ae为珠港澳大桥上四段l10m的等跨钢箱连续梁桥，若汽车从a点由静止开始做匀加速直线运动，通过ab段的时间为t，则通过ce段的时间为A. tB. tC. (2)tD. (2+) t【答案】C【解析】【详解】设汽车的加速度为a，经历bc段、ce段的时间分别为t1、t2，根据匀变速直线运动的位移时间公式有：， ，解得：，故C正确，A、B、D错误；故选C3. 小明想推动家里的衣橱，但使出了很大的力气也推不动，他便想了个妙
3、招。如图所示，用A、B两块木板，搭成一个底角较小的人字形架，然后往中央一站，衣橱居然被推动了！下列说法中正确的是（）A. 这有可能，A板对衣橱的推力有可能大于小明的重力B. 这是不可能的，因为无论如何小明的力气也没那么大C. 这是不可能的，因为小明根本没有用力去推衣橱D. 这有可能，但A板对衣橱的推力不可能大于小明的重力【答案】A【解析】【详解】开始小明是推不动衣橱，说明小明的推力小于最大静摩擦力，站在人字形架时，重力产生两个效果，分别向左右两侧推墙壁和衣橱，如图小明的重力可以分解成沿A，B俩个方向的力，由于底角较小，所以A，B方向的力会很大，A对衣橱的力可以分解成水平方向和竖直方向的力，而水
4、平方向的力会远大于小明的重力，可能大于最大静摩擦力故选A。4. 如图所示，物体甲放置在水平地面上，通过跨过定滑轮的轻绳与小球乙相连，整个系统处于静止状态现对小球乙施加一个水平力F，使小球乙缓慢上升一小段距离，整个过程中物体甲保持静止，甲受到地面的摩擦力为f，则该过程中A. f变小，F变大B. f变小，F变小C f变大，F变小D. f变大，F变大【答案】D【解析】【详解】以小球乙为研究对象受力分析，设绳与竖直方向的夹角为，根据平衡条件可得，水平拉力为，可见水平拉力F逐渐增大，绳子的拉力为，故绳子的拉力也是逐渐增加；以物体甲为研究对象受力分析，根据平衡条件可得，物体甲受地面的摩擦力与绳子的拉力的水
5、平方向的分力等大反向，故摩擦力方向向左，是逐渐增大；故D正确，A、B、C错误；故选D5. a、b两个质量相同的球用细线连接，a球用细线挂在天花板上，b球放在光滑斜面上，系统保持静止，下列图示正确的是（）A. B. C. D. 【答案】B【解析】【详解】对b球受力分析，受重力、斜面对其垂直向上的支持力和细线的拉力，由于三力平衡时三个力中任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线，故细线拉力向右上方，A图错误；再对ab两个球整体受力分析，受总重力、斜面垂直向上的支持力和上面细线的拉力，根据共点力平衡条件判断上面的细线的拉力方向斜向右上方，故CD错误，B正确6. 如图所示为甲、乙两物体在同一条直线上
6、做匀变速运动的位移时间图象，两图线相切于点A（2.0 s，4.0 m）。已知甲物体的初速度为0，乙物体的加速度大小为1 m/s2，下列说法正确的是（）A. 甲物体的加速度大小为4 m/s2B. 甲、乙两物体的加速度方向相同C. 乙物体的初速度大小为4 m/sD. t=0时刻，甲、乙两物体相距6 m【答案】D【解析】【详解】A已知甲物体的初速度为0，设甲物体的位移表达式为将A点的坐标（2.0 s，4.0 m）代入可得a甲=2 m/s2，故A错误；B根据位移时间图线的斜率表示速度可知，甲物体做匀加速直线运动，乙物体做匀减速直线运动，两物体的加速度方向相反，故B错误；C设乙物体的初速度为v0，根据两
7、图线在A点相切可知可得v0=6 m/s，故C错误；D设乙物体的初位置为x0，t时刻的位置将A点的坐标代入可得x0=6 m，即t=0时刻，甲、乙两物体相距6 m，故D正确。故选D。7. 如图所示，一水平的浅色长传送带上放置一质量为m的煤块(可视为质点)，煤块与传送带之间的动摩擦因数为.初始时，传送带与煤块都是静止的现让传送带以恒定的加速度a开始运动，当其速度达到v后，便以此速度做匀速运动经过一段时间，煤块在传送带上留下了一段黑色痕迹后，煤块相对于传送带不再滑动，关于上述过程，以下判断正确的是(重力加速度为g)()A. 与a之间一定满足关系B. 煤块从开始运动到相对于传送带静止经历的位移为C. 煤
8、块从开始运动到相对于传送带静止经历的时间为D. 黑色痕迹的长度为【答案】C【解析】【详解】A.要发生相对滑动，传送带的加速度需大于煤块的加速度，即，则有：故选项A不符合题意；BC.当煤块的速度达到时，经历的时间：经过的位移：故选项B不符合题意，C符合题意；D.此时传送带的位移：则黑色痕迹的长度：故选项D不符合题意8. 摩天轮“天津之眼”，其轮箱沿如图所示的逆时针方向在竖直平面内做匀速圆周运动，圆半径为，速率，为水平直径，为竖直直径。放入轮箱中的物块相对于轮箱静止，则（）A. 物块始终受两个力作用B. 只有在、四点，物块受到的合外力才指向圆心C. 从运动到，物块处于超重状态D. 从运动到，物块处
9、于超重状态【答案】D【解析】【详解】AB物块做匀速圆周运动，受到的合力始终指向圆心，又因为速率，因此只有在B、D两点，物块受两个力作用，其它位置物块还会受到摩擦力作用，故AB错误；CD从运动到，物块的向心加速度有向下的分加速度，故物块处于失重状态，从运动到，向心加速度有向上的分加速度，故物块处于超重状态，故C错误D正确。故选D。二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题给出的四个选项中，至少有两个选项正确，选对的得4分，对而不全得2分，选错或不选得0分，请将答案填涂在答题卡的相应位置）9. 如图所示是我国首次立式风洞跳伞实验，风洞喷出竖直向上的气流将实验者加速向上“托起”。此过
10、程中（）A. 地球对人的吸引力和人对地球的吸引力大小相等B. 人受到的重力和人受到气流的力是一对作用力与反作用力C. 人受到重力大小等于气流对人的作用力大小D. 人被向上“托起”时处于超重状态【答案】AD【解析】【详解】A地球对人的吸引力和人对地球的吸引力是一对相互作用力，等大反向，A正确；B相互作用力是两个物体间的相互作用，而人受到的重力和人受到气流的力涉及人、地球、气流三个物体，不是一对相互作用力，B错误；C由于风洞喷出竖直向上的气流将实验者加速向上“托起”，在竖直方向上合力不为零，所以人受到的重力大小不等于气流对人的作用力大小，C错误；D人被向上“托起”时加速度向上，处于超重状态，D正确
11、。故选AD。10. 如图所示，两轻质弹簧a、b悬挂一质量为的小球，整体处于平衡状态。弹簧a与竖直方向成，弹簧b与竖直方向成，弹簧a、b的形变量相等，重力加速度为，则（）A. 弹簧a、b的劲度系数之比为B. 弹簧a、b的劲度系数之比为C. 若弹簧a下端松脱，则松脱瞬间小球的加速度大小为D. 若弹簧b下端松脱，则松脱瞬间小球的加速度大小为【答案】BD【解析】【详解】由题可知，两个弹簧之间相互垂直，画出受力图如图，设弹簧的伸长量都是xA由受力图知弹簧a中弹力据胡克定律a弹簧的劲度系数为弹簧b中弹力据胡克定律b弹簧的劲度系数为所以弹簧a、b劲度系数之比为，故A错误，B正确；C弹簧a中弹力为，若弹簧a的
12、左端松脱，则松脱瞬间b弹簧的弹力不变，故小球所受重力和b弹簧弹力的合力与Fa大小相等方向相反，故小球的加速度故C错误；D弹簧b中弹力为，若弹簧b的左端松脱，则松脱瞬间a弹簧的弹力不变，故小球所受重力和a弹簧弹力的合力与Fb大小相等方向相反，故小球的加速度故D正确。故选BD11. 饲养员在池塘边堤坝边缘A处以水平速度v0往鱼池中抛掷鱼饵颗粒堤坝截面倾角为53.坝顶离水面的高度为5 m，g取10 m/s2，不计空气阻力(sin 530.8，cos 530.6)，下列说法正确的是()A. 若平抛初速度v05 m/s，则鱼饵颗粒不会落在斜面上B. 若鱼饵颗粒能落入水中，平抛初速度v0越大，落水时速度方
13、向与水平面的夹角越小C. 若鱼饵颗粒能落入水中，平抛初速度v0越大，从抛出到落水所用的时间越长D. 若鱼饵颗粒不能落入水中，平抛初速度v0越大，落到斜面上时速度方向与斜面的夹角越小【答案】AB【解析】【详解】A鱼饵颗粒落地时间t s1 s，刚好落到水面时的水平速度为v m/s3.75 m/s5 m/s，当平抛初速度v05 m/s时，鱼饵颗粒不会落在斜面上，A正确；B由于落到水面的竖直速度vygt10 m/s，平抛初速度越大，落水时速度方向与水平面的夹角越小，B正确；C鱼饵颗粒抛出时的高度一定，落水时间一定，与初速度v0无关，C错误；D设颗粒落到斜面上时位移方向与水平方向夹角为，则53，tan
14、，即2tan 53，可见，落到斜面上的颗粒速度与水平面夹角是常数，即与斜面夹角也为常数，D错误12. 如图所示，一个质量为m的圆环套在一根固定的水平长直杆上，环与杆的动摩擦因数为现给环一个水平向右的恒力F，使圆环由静止开始运动，同时对环施加一个竖直向上、大小随速度变化的作用力F1kv，其中k为常数，则圆环运动过程中()A. 最大加速度为B. 最大加速度为C. 最大速度为D. 最大速度为【答案】AD【解析】【分析】根据力F1与重力mg的关系分析圆环的运动性质与运动过程，根据平衡条件与牛顿第二定律即可解题【详解】当F1=mg，即：kv=mg，解得：时，圆环水平方向不受摩擦力，则圆环的加速度最大为，
15、故A正确，B错误；当滑动摩擦力f=（kv-mg）=F时，加速度为零，对应的速度最大，故D正确，C错误所以AD正确，BC错误【点睛】本题考查了求最大加速度、最大速度问题，对圆环正确受力分析、分析清楚圆环运动过程是正确解题的前提与关键第卷（非选择题）三、实验题（本题共2小题，每空2分，共18分，请将答案填涂在答题卡的相应位置。）13. 某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，测得图中弹簧OC的劲度系数为500 N/m.如图1所示，用弹簧OC和弹簧秤a、b做“探究求合力的方法”实验在保持弹簧伸长1.00 cm不变的条件下：(1)若弹簧秤a、b间夹角为90，弹簧秤a的读数是_N(图2中所示)，则
16、弹簧秤b的读数可能为_N.(2)若弹簧秤a、b间夹角大于90，保持弹簧秤a与弹簧OC的夹角不变，减小弹簧秤b与弹簧OC的夹角，则弹簧秤a的读数_、弹簧秤b的读数_(填“变大”“变小”或“不变”)【答案】 (1). 3.00； (2). 4.00； (3). 变大； (4). 变大【解析】试题分析：（1）根据胡克定律可知，；根据弹簧秤的读数方法可知，a的读数为300N；两弹簧秤夹角为90，则可知，b的读数为：；（2）若弹簧秤a、b间夹角大于90，保持弹簧秤a与弹簧OC的夹角不变，减小弹簧秤b与弹簧OC的夹角；如图所示；则可知两弹簧秤的示数均变大；考点：考查验证平行四边形定则的实验【名师点睛】由胡
17、克定律可求得拉力大小；再根据弹簧秤的读数方法可明确对应的读数；根据几何关系即可求得b的读数；根据题意作出对应的图象，根据图象即可明确随夹角的变化两弹簧秤拉力的变化情况14. 某同学用图甲所示的实验装置验证牛顿第二定律：(1)通过实验得到如图乙所示的图象，造成这一结果的原因是：在平衡摩擦力时木板与水平桌面的夹角_（选填“偏大”或“偏小”）。(2)该同学在正确平衡摩擦力后重新进行实验，实际小车在运动过程中所受的拉力将_砝码和盘的总重力（填“大于”、“小于”或“等于”），为了便于探究、减小误差，应使小车质量与砝码和盘的总质量满足_的条件。(3)该同学得到如图丙所示的纸带已知打点计时器电源频率为。、是
18、纸带上7连续打出的7个点。考虑_，由此可算出小车的加速度_（加速度结果保留两位有效数字）。【答案】 (1). 偏大 (2). 小于 (3). 小车质量M与砝码和盘的总质量m满足的条件 (4). 1.80 (5). 5.0【解析】【详解】(1)1当拉力F等于0时，小车已经产生力加速度，故原因是平衡摩擦力时平衡摩擦力过大，在平衡摩擦力时木板与水平桌面间倾角偏大。(2)2小车运动过程中，砝码和盘向下做加速运动处于失重状态，砝码和盘对细线的拉力小于其重力，小车在运动过程中受到的拉力小于砝码和盘的总重力。3对整体分析，根据牛顿第二定律得解得则绳子的拉力当，即砝码和盘的总质量远小于小车和小车上砝码的总质量
19、时，砝码和盘的总重力在数值上近似等于小车运动时受到的拉力，所以为了便于探究、减小误差，应使小车质量M与砝码和盘的总质量m满足的条件。(3)4刻度尺上读出A、D、G三点的位置，可得5计数点间的时间间隔为T，由匀变速直线运动的推论x=aT2可知，加速度四、计算题（本题共3小题，15题10分，16题12分，17题12分，共34分，要求写出必要的解题步骤，直接写出结果不得分。请将答案填涂在答题卡的相应位置。）15. 如图所示，质量为m1的物体甲通过三段轻绳悬挂，三段轻绳的结点为O，轻绳OB水平且B端与站在水平面上的质量为m2的人相连，轻绳OA与竖直方向的夹角=37，物体甲及人均处于静止状态。（已知si
20、n37=0. 6，cos37=0. 8，g取10m/s2. 设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）（1）轻绳OA、OB受到的拉力分别是多大？（2）人受到的摩擦力是多大？方向如何？（3）若人的质量m2=60kg，人与水平面之间的动摩擦因数=0. 3，欲使人在水平面上不滑动，则物体甲的质量m1最大不能超过多少？【答案】（1）、. （2）；方向水平向左；（3）24kg【解析】【详解】（1）以结点O为研究对象，如图，由平衡条件有：水平方向：FOBFOAsin=0竖直方向：FOAcosm1g=0联立得：，；（2）人水平方向受到OB绳的拉力和水平面的静摩擦力，受力如图所示，由平衡条件得：f=FOB=0.75m1g
21、，方向水平向左；（3）当甲的质量增大到人刚要滑动时，质量达到最大，此时人受到的静摩擦力达到最大值：fm=m2g由平衡条件得：FOBm=fm又FOBm=m1mgtan=0.75m1mg联立得：m1m=24kg即物体甲的质量m1最大不能超过24kg。16. 小物块以一定的初速度沿斜面(足够长)向上运动，由实验测得物块沿斜面运动的最大位移x与斜面倾角的关系如图所示取g10 m/s2，空气阻力不计，可能用到的函数值：，求：(1)物块的初速度；(2)物块与斜面之间的动摩擦因数；(3)计算说明图线中P点对应的斜面倾角为多大？在此倾角条件下，小物块能滑回斜面底端吗？说明理由(设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等)
22、【答案】(1)8 m/s (2)0.5 (3)37，能滑回底端，理由见解析【解析】【详解】（1）当时，物块做竖直上抛运动，末速度为零由题图得上升最大位移为由：得：；（2）当时，物块相当于在水平面上做匀减速直线运动，末速度为0由题图得水平最大位移为：由运动学公式有：由牛顿第二定律得：得：；（3）设题图中P点对应的斜面倾角值为，物块在斜面上做匀减速运动，末速度为0由题图得物块沿斜面运动的最大位移为：由运动学公式有：由牛顿第二定律有：得到：得到：因为，所以能滑回斜面底端17. 如图甲所示，质量为M的长木板，静止放置在粗糙水平地面上，有一个质量为m、可视为质点的物块，以某一水平初速度从左端冲上木板从，
23、物块冲上木板到物块和木板达到共同速度的过程中，物块和木板的vt图像分别如图乙中的折线acd和bcd所示，a、b、c、d点的坐标分别为a(0，10)、b(0，0)、c(4，4)、d(12，0)，根据vt图像，求：（1）物块冲上木板做匀减速直线运动的加速度大小a1，木板开始做匀加速直线运动的加速度大小a2，达到共同速度后一起做匀减速直线运动的加速度大小a3；（2）物块质量m与长木板质量M之比；（3）物块相对长木板滑行的距离x【答案】（1）1.5m/s2，1.0m/s2，0.5m/s；（2）；（3）20m【解析】【详解】（1）由v-t图象可求出物块冲上木板做匀减速直线运动的加速度大小a1=m/s2=1.5m/s2木板开始做匀加速直线运动的加速度大小a2=m/s2=1m/s2达到同速后一起做减速运动的加速度大小a3=m/s2=0.5m/s2（2）设物块与木板间的动摩擦因数为1，木板与地面间动摩擦因数为2，对m冲上木板减速阶段1mg=ma1对M向前加速阶段1mg-2（m+M）g=Ma2物块和木板达到共同速度后向前减速阶段2（m+M）g=（M+m）a3以上三式联立可得，物块质量m与长木板质量M之比=（3）由v-t图可以看出，物块相对于长木板滑行的距离x对应图中abc的面积x=104m=20m