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1、宁夏中卫市海原第一中学 2021 届高三物理上学期第一次月考试题 （含解析） 一、选择题（本题共 14 小题，每小题 4 分，其中 110 为单选，1114 为多选，选对不全 得 2 分，有错不得分） 1. 下列所给的图象中能反映作直线运动的物体回到初始位置的是( ) A. B. C. D. 【答案】ACD 【解析】 【详解】A由图可知，物体开始和结束时的纵坐标均为 0，说明物体又回到了初始位置，故 A 正确； B由图可知，物体一直沿正方向运动，位移增大，故无法回到初始位置，故 B 错误； C物体第 1s 内的位移沿正方向，大小为 2m，第 2s 内位移为 2m，沿负方向，故 2s 末物体 回
2、到初始位置，故 C 正确； D物体做匀变速直线运动，2s 末时物体的总位移为零，故物体回到初始位置，故 D 正确； 故选 ACD。 2. 一质量为 2kg 的小球从静止开始做匀加速直线运动，测得在第 5s 内的位移是 9m，则（ ） A. 物体 的 加速度为 4m/s2 B. 物体在第 5s 内的平均速度是 1.8m/s C. 物体在第 2s 内的位移是 3m D. 物体在 2s 末的速度是 6m/s 【答案】C 【解析】 【详解】A设物体的加速度大小 ，则有a254158(m)9xta 解得 2/s 故 A 错误； B第 5s 内的平均速度为 9m/s1xvt 故 B 错误； C物体在第 2
3、s 内的位移为 222113mxat 故 C 正确； D物体在 2s 末的速度是 2/s4/vat 故 D 错误； 故选 C。 3. 如图所示是我国一种传统的民族体育项目“押加” ，如果绳质量不计，且保持水平，甲、 乙两人在“押加”比赛中甲获胜，则下列说法中正确的是（） A. 甲对绳子的拉力与绳子对甲的拉力是一对平衡力 B. 甲把乙加速拉过去时，甲对绳子的拉力大于乙对绳子的拉力 C. 只有当甲把乙匀速拉过去时，甲对绳子的拉力大小才等于乙对绳子的拉力大小 D. 甲对绳子的拉力大小始终等于乙对绳子的拉力大小，只是地面对甲的摩擦力大于地面对 乙的摩擦力 【答案】D 【解析】 【详解】A甲对绳子的拉力
4、与绳子对甲的拉力大小相等，方向相反，作用在两个物体上是 一对相互作用力，故 A 错误； BC不管哪个获胜，甲对绳子的拉力大小才等于乙对绳子的拉力大小，与运动状态无关，故 BC 错误； D不管哪个获胜，甲对绳子 的 拉力大小始终等于乙对绳子的拉力大小，只是当地面对甲的 摩擦力大于地面对乙的摩擦力，甲才能获胜，故 D 正确。 故选 D。 4. 如图，位于水平桌面上的物块 P，由跨过定滑轮的轻绳与物块相连，从滑轮到 P 和到 Q 的 两段绳都是水平的，已知 Q 与 P 之间以及桌面之间的动摩擦因数都为 ，两物块的质量都是 m，滑轮轴上的摩擦不计，若用一水平向右的力 F 拉 P 使其做匀速运动，则 F
5、 的大小为（ ） A. 4 mg B. 3 mg C. 2 mg D. mg 【答案】A 【解析】 【详解】对 Q 物块，设跨过定滑轮的轻绳拉力为 T，木块 Q 与 P 间的滑动摩擦力 f= mg ， 根据共点力平衡条件 T=f ，则得： T=mg 对木块 P 受力分析， P 水平方向受到拉力 F， Q 对 P 向左的摩擦力 f，地面对 P 体向左的摩擦 力 f，根据共点力平衡条件，有 F=f+f+ T ，地面对 P 物体向左的摩擦力： f= 2mg ，联立解得： F=4mg A4 mg故 A 符合题意 B3 mg故 B 不符合题意 C2 mg故 C 不符合题意 D mg故 D 不符合题意 5
6、. 如图所示，物体以 8m/s 的初速度沿光滑的斜面向上做减速运动，经过 2s 速度大小变为 2m/s，在这 2s 内该物体的（） A. 位移大小可能小于 6m B. 位移大小可能大于 10m C. 加速度大小 为 3m/s2，方向沿斜面向上 D. 加速度大小为 5m/s2，方向沿斜面向下 【答案】D 【解析】 【详解】AB.设沿斜面向上为正方向，若 2s 后物体的速度仍向上，则末速度为 ，根2m/sv 据平均速度公式可以得到 082m10vxt 若 2s 后物体的速度仍向下，则末速度为 ，根据平均速度公式可以得到/s0 62t 即位移大小可能为 或 ，方向沿斜面向上，故 AB 错误；10m6
7、 CD. 设沿斜面向上为正方向，若 2s 后物体的速度仍向上，则末速度为 ，则根据加速2m/sv 度公式可以得到 02283msvat/ 即加速度大小为 3m/s2，方向沿斜面向下； 若 2s 后物体的速度仍向下，则末速度为 ，则根据加速度公式可以得到/sv0228s5at/ 即加速度大小为 5m/s2，方向沿斜面向下，故 C 错误，D 正确。 故选 D。 6. 如图所示，光滑水平面上，质量分别为 m、 M 的木块 A、 B 在水平恒力 F 作用下一起向右 做匀加速运动，木块间的轻质弹簧劲度系数为 k，原长为 L0，则此时木块 A、 B 间的距离为（ ） A. B. 0()mFLkM 0()M
8、FLkm C. D. L00 【答案】A 【解析】 【详解】对 AB 的整体 FMma() 对物块 A 单独受力分析有，弹簧弹力 kx 因此弹簧的形变量 ak 因此 AB 之间的距离为 00=()mdFLkM 故选 A。 7. 如图所示，物体 B 叠放在物体 A 上，A、B 的质量均为 m，且上、下表面均与斜面平行， 它们以共同速度沿倾角为 的固定斜面 C 匀速下滑，重力加速度为 g，则（） A. A、B 间没有静摩擦力 B. A 受到 B 的静摩擦力方向沿斜面向上 C. A 受到斜面的滑动摩擦力大小为 mgsin D. A 与斜面间的动摩擦因数 tan 【答案】D 【解析】 【详解】AB对物
9、体 B 受力分析可知， B 一定受重力、支持力，将重力分解可知重力有沿斜 面向下的分力， B 能匀速下滑，受力一定平衡，故 A 对 B 应有沿斜面向上的静摩擦力；根据 力的相互作用规律可知， A 受到 B 的静摩擦力应沿斜面向下，故 A、B 错误； C对 A、 B 整体受力分析，并将整体重力分解，可知沿斜面方向上，重力的分力与摩擦力等 大反向，故 A 受的滑动摩擦力沿斜面向上，大小为 2mgsin ，C 错误； D对 A、 B 整体受力分析，受重力、支持力和滑动摩擦力，由于匀速下滑，故重力沿斜面方 向的分力与滑动摩擦力平衡，故 2mgsin 2mgcos 解得 tan 选项 D 正确。 故选
10、D。 8. 如图所示，某物体在光滑水平面受到一恒力 F1和 F2的作用，现要使该物体沿直线 AB 运 动，则力 F2的最小值为（） A. Fcos B. Fsin C. Ftan D. tan 【答案】B 【解析】 【详解】要使合力沿着 AB 方向，根据平行四边形定则结合矢量合成的特点可以判断出当未 知力 F垂直与 AB 时， F最小；可得到 F= Fsin 故 B 正确，ACD 错误。 故选 B。 9. 有一种新的交通工具，为了增加乘客乘车的舒适度，座椅能随着坡度的变化而自动调整， 使座椅始终保持水平，如图所示，当此车减速上坡时，则乘客(仅考虑乘客与水平面之间的 作用)（） A. 处于超重状
11、态 B. 不受摩擦力的作用 C. 受到向后(水平向左)的摩擦力作用 D. 所受合力竖直向上 【答案】C 【解析】 【详解】A当此减速上坡时，整体的加速度沿斜面向下，乘客具有向下的分加速度，所以 根据牛顿运动定律可知乘客处于失重状态，故 A 错误； BC对乘客进行受力分析，乘客受重力，支持力，由于乘客加速度沿斜面向下，而静摩擦力 必沿水平方向，由于乘客有水平向左的分加速度，所以受到向前（水平向左）的摩擦力作用， 故 B 错误，C 正确； D由于乘客加速度沿斜面向下，根据牛顿第二定律得所受力的合力沿斜面向下，故 D 错误。 故选 C。 10. 如图所示，质量为 m 的球放在倾角为 的光滑斜面上，在
12、斜面上有一光滑且不计厚度 的木板挡住球，使之处于静止状态今使挡板与斜面的夹角 缓慢增大，在此过程中，斜 面对球的支持力 N1和挡板对球的压力 N2的变化情况为() A. N1、 N2都是先减小后增加 B. N1一直减小， N2先增加后减小 C. N1先减小后增加， N2一直减小 D. N1一直减小， N2先减小后增加 【答案】D 【解析】 【详解】法一图解法：对球受力分析，如图甲所示球始终处于平衡状态，故三个力的合 力始终为零，三力构成矢量三角形挡板逆时针转动时， N2方向也逆时针转动，作出图甲所 示的动态矢量三角形由图甲可见， N1随 的增大一直减小， N2先减小后增大 法二正弦定理法：对球
13、受力分析，如图乙所示球受重力 mg、斜面支持力 N1、挡板压力 N2.由 正弦定理得 sin mg1i80N2sin 解得 N1 mg， N2 mg si()nisn 故随着 的增大， N1一直减小， N2先减小后增大， 90时， N2达到最小值，为 mgsin . A. N1、 N2都是先减小后增加，与结论不相符，选项错误； B N1一直减小， N2先增加后减小，与结论不相符，选项错误； C. N1先减小后增加， N2一直减小，与结论不相符，选项错误； D. N1一直减小， N2先减小后增加，与结论相符，选项正确； 11. 甲、乙两物体从不同点出发且在同一条直线上运动，它们的 vt 图象如图
14、所示，已知 t=2s 时两车相遇，则下列说法正确的是（） A. t=1s 时，甲车在前，乙车在后 B. t=0s 时，甲、乙车距离 S0=3m C. t=4s 时，两车再次相遇 D. 35s 内两车的平均速度相同 【答案】BD 【解析】 【详解】A在 02s 内甲的速度大于乙的速度， t=2s 时两车相遇，则 2s 前乙车在前，甲车 在后，故 A 错误； B在 02s 内甲的位移 124ms 在 02s 内乙的位移 21s t=2s 时两车相遇， t=0s 时，甲、乙车距离 012(4)m3s 故 B 正确； C t=2s 时两车相遇；匀变速直线运动的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，则 26s
15、 内两 车平均速度都等于 4s 时两车的瞬时速度，26s 内两车平均速度相等，26s 内两车位移相 等； t=6s 时，两车再次相遇，故 C 错误； D匀变速直线运动的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，35s 内两车的平均速度都等于 4s 时两车的瞬时速度，35s 内两车的平均速度相同，故 D 正确。 故选 BD。 12. 将一个质量为 2kg 的小球竖直向上抛出，最终落回抛出点，运动过程中所受阻力大小恒 定，方向与运动方向相反该过程的 v-t 图象如图所示， （ g 取 10m/s2）下列说法中正确的是 （） A. 小球所受重力和阻力大小之比为 5:1 B. 小球落回到抛出点时的速度大小为 8
16、6m/s C. 小球上升过程与下落过程所用时间之比为 1:2 D. 小球下落过程中的加速度大小为 8m/s2 【答案】ABD 【解析】 【详解】A小球向上做匀减速运动 1mgfa21/svt 解得 4Nf 因此小球所受重力和阻力大小之比为 5:1，故 A 正确； BD小球向上运动的位移 21=4mxat 向下运动的加速度 228/sgf 则返回抛出点速度 26m/svax 故 BD 正确； C下落时间 21xat 解得 6st 因此上升与下落时间之比为 2:6 故 C 错误。 故选 ABD。 13. 物体最初静止在倾角 =30 的足够长斜面上，如图甲所示受到平行斜面向下的力 F 的作 用，力
17、F 随时间变化的图像如图乙所示，开始运动 2s 后物体以 2m/s 的速度匀速运动（ g 取 ） ，下列说法正确的是（）210m/s A. 物体的质量 m=1kg B. 物体的质量 m=2kg C. 物体与斜面间的动摩擦因数 = 3 D. 物体与斜面间的动摩擦因数 = 715 【答案】AD 【解析】 【详解】AB、开始运动 2s 后物体以 2m/s 的速度匀速运动，则 2s 末物体受力平衡，根据图 像可知，摩擦力 2+sinmgfF 02s 内，由加速度定义得 220/s1/vat 根据牛顿第二定律得 1sinFmgfa 解得物体的质量 m=1kg， 7Nf 故 A 正确，B 错误； CD根据
18、滑动摩擦力公式 cosfg 得 7315 故 C 错误，D 正确。 故选 AD。 14. 细线拴一个质量为 m 的小球，小球用固定在墙上的水平轻弹簧支撑，小球与弹簧不粘连， 平衡时细线与竖直方向的夹角为 53，如图所示，已知 ， 以下说cos530.6sin530.8 法中正确的是（） A. 小球静止时弹簧的弹力大小为 34mg B. 小球静止时细线的拉力大小为 5 C. 细线烧断的瞬间小球的加速度为 3 g D. 快速撤去弹簧的瞬间小球的加速度为 45 【答案】BCD 【解析】 【详解】AB小球静止时，分析受力分析，如图所示 由平衡条件得弹簧的弹力大小为 4tan53Fmgg 细绳的拉力大小
19、为 5cos3mgT 故 A 错误，B 正确； C细绳烧断瞬间弹簧的弹力不变，则小球所受的合力与烧断前细绳拉力的大小相等、方向 相反，则此瞬间小球的加速度大小为 53Tagm 故 C 正确； D快速撤去弹簧的瞬间细线的拉力发生突变，对小球受力分析如下 可知重力沿绳子 的 分力与绳子的拉力平衡，重力垂直于绳子的分力即为小球受到的合外力， 根据牛顿第二定律有 sin53mga 解得 45 故 D 正确。 故选 BCD。 【点睛】本题中小球先处于平衡状态，由平衡条件求解各力的大小，后烧断细绳，小球处于 非平衡条件，抓住细绳烧断瞬间弹簧的弹力不会突变是关键。 二、实验题（共 14 分) 15. 某同学
20、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).
21、变大； (4). 变大 【解析】 试题分析：（1）根据胡克定律可知， ；50.1NFkx 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： ； 2534.0FN （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
22、16. 某同学采用如图实验装置，测量滑块与木板之间的动摩擦因数。一表面粗糙的木板固定 在水平桌面上，一端装有定滑轮；木板上有一滑块，其一端与电磁打点计时器的纸带相连， 另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接。打点计时器使用的交流电源的频率为 50Hz。开始 实验时，在托盘中放入适量砝码，滑块开始做匀加速运动，在纸带上打出一系列的点。已知 滑块的质量为 m，托盘和砝码的总质量为 M。 (1)下图中 0、1、2、3、4、5、6 是计数点，每相邻两计数点间还有 4 个计时点（图中未标 出） ，计数点间的距离如图所示。根据图中数据计算滑块的加速度 a=_m/s2，计数点 4 的瞬时速度 v4=_m/s。
23、 （结果保留两位有效数字） 。 (2)滑块与木板间的动摩擦因数 =_（用已知量和测量的量的字母表示，重力加速度 为 g） 【答案】 (1). 0.50 (2). 0.31 (3). ()Mgma 【解析】 【详解】(1)1每相邻两计数点间还有 4 个打点，说明相邻的计数点时间间隔 T=0.1s，根据 逐差法 6543219xxaT 代入数据解得 a=0.50m/s2 2根据匀变速直线运动规律可得 4 点的瞬时速度为23542.83910m/s.31/.xvT (2)3根据牛顿第二定律，对托盘和砝码有 Mg-T-f=Ma 对滑块 T-f=ma 摩擦力为 f=mg 联立解得 Mgma 三解答题（共
24、 30 分） 17. 如图所示，一质量为 m=2kg 的物体置于水平面上，在水平外力的作用下由静止开始运动， 水平外力随时间的变化情况如图 2 所示，物体运动的速度随时间变化的情况如下图 3 所示， 4s 后图线没有画出。 g 取 10m/s2。求： (1)物体与水平面间的动摩擦因数； (2)物体在前 6s 内的位移。 【答案】(1)0.15；(2)15m 【解析】 【详解】(1)由 v-t 图像可知，物体在前 4s 做匀变速直线运动，根据 v-t 图像和加速度定义 式 vat 得 2214m/s/ 在 0-4s 内，在水平方向 11Fga 解得： 0.5 (2)设前 4s 的位移为 x1，由
25、位移公式 2116m8at 设 4s 后物体运动时的加速度为 a2，根据牛顿第二定律有 2Fga 解得 220.5m/s 物体在 4s 末时的速度为 v=4m/s，设物体从 4s 末后运动时间 t2速度减为 0，则：2vat 解得 28st 所以物体减速运动 2s 内的位移 22m21140.57xvtat 所以物体在前 6s 内的位移 x=x1+x2=15m 18. 我国 ETC（不停车电子收费系统）已实现全国联网，大大缩短了车辆通过收费站的时间， 假设一辆家庭轿车以 20m/s 的速度匀速行驶，接近人工收费站时，轿车开始减速，至收费站 窗口恰好停止，再用 10s 时间完成交费，然后再加速至
26、 20m/s 继续行驶若进入 ETC 通 道轿车从某位置开始减速至 10m/s 后，再以此速度匀速行驶 20m 即可完成交费，然后再加 速至 20m/s 继续行驶两种情况下，轿车加速和减速时的加速度大小均为 2.5m/s2求： （l）轿车从开始减速至通过人工收费通道再加速至 20m/s 的过程中通过的路程和所用的时 间； （2）两种情况相比较，轿车通过 ETC 交费通道所节省的时间 【答案】 （1）160m，26s；（2）15s； 【解析】 （1）轿车匀减速至停止过程 ， ； 20180vaxm018vats 车匀加速和匀减速通过的路程相等，故通过人工收费通道路程 ；26xm 所用时间为 ；1
27、26ts （2）通过 ETC 通道时，速度由 20m/s 减至 10m/s 所需时间 t2，通过的路程 x2102vat 解得： 4s2102vx 解得： 6m 车以 10m/s 匀速行驶 20m 所用时间 t3=2s，加速到 20m/s 所用的时间为 t4=t2=4s，路程也为 x4=60m； 车以 20m/s 匀速行驶的路程 x5和所需时间 t5： ；240 xxm 501xtsv 故通过 ETC 的节省的时间为： ；2341tts 点睛：解决本题的关键理清汽车在两种通道下的运动规律，搞清两种情况下的时间关系及位 移关系，结合匀变速直线运动的位移公式和时间公式进行求解 19. 如图所示，质
28、量 的木块 A 套在水平杆上，并用轻绳将木块 A 与质量23kgM 的小球相连。今用与水平方向成 角的力 ，拉着球带动木块一3kgm30103NF 起向右匀速运动，运动中 M、 m 相对位置保持不变，取重力加速度大小 ，求： 2m/sg （1）运动过程中轻绳与水平方向的夹角 ； （2）木块与水平杆间的动摩擦因数 。 【答案】 （1） ；（2）30 35 【解析】 【详解】 （1）设轻绳对小球的拉力为 ，对小球受力分析，由平衡条件可得TFTcos30cs sin30siTFmg 联立上式解得 ， T1N30 （2）以木块和小球组成的整体为研究对象，由平衡条件得 cosfFin30()NMmg 又 NfF 联立解得 35
宁夏中卫市海原第一中学2021届高三物理上学期第一次月考试题（含解析）
