山东省济南市莱芜一中2018级高三第一次考试物理试题及解析
莱芜一中20-21学年度上学期高三第一次质量检测
物理试题
本试卷共6页。总分100分。考试时间90分钟。 注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的级部、班级、姓名、准考证号、填写在答题卡上。
2．选择题选出答案后，用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，用0.5mm 中性笔将答案写在答题卡对应题目的规定区域。答在答题卡的规定区域之外或本试卷上无效。 3．考试结束后只需将答题卡交回。
一、选择题（共12题，其中第1至8题只有一个选项是正确的，每题3分；9至12题有多个选项是正确的，每题4分；共40分）
1.如图所示，一半球体M 固定在水平地面上，一物体P 静止在半球体表面上(不在最高点)。关于物体P 受力情况的分析，下列说法正确的是( ) A.P 所受的重力指向半球体的球心
B.P 所受的支持力的方向与M 形变的方向相同
C.P 所受的支持力是由M 发生形变而产生的
D.P 对M 的压力就是P 所受重力沿半径方向的分力
2.一辆汽车在平直的公路上匀速行驶，从某时刻开始刹车并计时,此后一段时间内，汽车的位移随时间变化的函数关系式为x ＝20t -2t 2
，则下列说法正确的是（ ） A.汽车做匀速运动时的速度为10m/s B.汽车在该段时间内的加速度为4m/s 2 C.从计时开始，汽车在6s 内的位移为48m
D.从计时开始，汽车在10s 内的平均速度为5m/s
3.如图所示,质量为2m 的物体A 静止在竖直的轻弹簧上,质量为3m 的物体B 由细线悬挂在天花板上,B 与A 刚好接触但不挤压.现突然将细线剪断,则剪断后瞬间A,B 间的作用力大小为 ( )
A. mg 512
B.mg 56
C.mg 52
D.0
4. A 、B 两玩具汽车在遥控器的操纵下沿同一条直线运动，它们的位置一时间关系图象如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A.A 、B 两玩具汽车同时同地沿相同的方向运动
B.A 、B 两玩具汽车均做匀加速直线运动
C.t ＝5s 时，A 、B 两玩具汽车的速度相同 D .t ＝5s 时，玩具汽车A 从后方追上玩具汽车B
5. 在一块固定的倾角为θ的木板上叠放质量均为m 的一本英语词典和一本汉语词典,图甲中英语词典在上,图乙中汉语词典在上,已知图甲中两本书一起匀速下滑,图乙中两本书一起加速下滑。已知两本书的封面材料不同,但每本书的上、下两面材料都相同,近似认为滑动摩擦力与最
大静摩擦力相等。设英语词典和木板之间的动摩擦因数为μ1,汉语词典和木板之间的动摩擦因数为μ2,英语词典和汉语词典之间的动摩擦因数为μ3,则下列说法正确的是 ( )
A.μ1>μ2
B.μ3<μ2
C.图乙中汉语词典受到的摩擦力大小是μ3mgcos θ
D.图甲中英语词典受到的摩擦力大小是μ2mgcos θ 6.如图所示，一质量为2m 的物块在水平外力F =
mg 3
3
的作用下静止在角为30°的斜面体上.已知物块与斜面体之间的动摩擦因数μ＝0.8，重力加速度大小为g ，关于物块所受的摩擦力f ，下列说法正确的是（ ）
A.f ＝mg 、沿斜面向上
B.f ＝
mg 3
3
、与F 的方向相反 C.mg f 332=
、与F 方向的夹角为120° D.mg f 5
3
4=、与F 方向的夹角为120° 7.如图所示，相对的两个斜面，倾角分别为37°和53°，在顶点两个小球A 、B 以同样大小的初速度分别向左、向右水平抛出，小球都落在斜面上，若不计空气阻力，则A 、B 两个小球运动时间之比为( )
A.1:1
B. 9:16
C.16:9
D. 4:3
8.如图所示,长L=0.5 m 的直杆一端可绕固定轴O 无摩擦转动,另一端靠在物块B 上,B 的表面光
滑,当B 在图示位置被锁定时θ=37°,现解除锁定,控制物块B 由静止开始水平向左做a=0.2 m/s 2
的匀加速直线运动,则在t=1 s 时,直杆端点A 的线速度为( )
A.
s m /4
1 B.s m /254
C.s m /31
D.s m /253
9．如图所示，半圆形框架竖直放置在粗糙的水平地面上，光滑的小球P 在水平外力F 的作用下处于静止状态，P 与圆心O 的连线与水平面的夹角为θ，将力F 在竖直面内沿顺时针方向缓慢地转过90°，框架与小球始终保持静止状态。在此过程中下列说法正确的是( )
A．框架对小球的支持力一直减小 B．拉力F的最小值为mgcosθ
C．地面对框架的摩擦力减小 D．框架对地面的压力先增大后减小
10.如图所示，一质量m2＝10kg的物体B放在沿平直轨道向左行驶的车厢底板上，并用竖直细绳通过光滑的定滑轮连接质量m1＝5kg的物体A。当车向左做匀加速运动时，与物体A相连接的细绳与竖直方向的夹角θ=30°，物体B与车厢相对静止。g＝10m/s2，则下列说法不正确的是( )
A.车厢的加速度为5m/s2
B.细绳对物体A的拉力N
T
3
3
100
=
C.车厢底板对物体B的支持力N
F
N
50
=
D.物体B所受车厢底板的摩擦力N
f
3
3
100
=
11.如图所示，水平传送带以速度v1匀速运动，小物体P、Q由通过定滑轮且不可伸长的轻绳
相连，t=0时刻P在传送带左端具有速度v2，P与定滑轮间的绳水平，t=t0时刻P离开传送带。不计定滑轮质量和摩擦，绳足够长。正确描述小物体P速度随时间变化的图像可能是（）
12．如图所示，一质量为M=2kg、倾角为θ=45°的斜面体放在光滑水平地面上，斜面上叠放一质量为m=1kg的光滑楔形物块，物块在水平恒力F作用下与斜面体一起恰好保持相对静止地向右运动。重力加速度为g=10m/s2。下列判断正确的是( )
A.物块对斜面的压力大小F N=10N
B.斜面体的加速度大小为a=5m/s2
C.水平恒力大小F=30N
D.若水平作用力F向左作用到M上系统仍保持相对静止，则F将变大
B
A
二、实验题（本大题共两个小题，13题6分，14题8分，共14分）
13．(6分) 某小组做“验证力的平行四边形定则”的实验时得出如图所示的图（Fˊ与A、O共线），其中A为固定橡皮条的固定点，O为橡皮条与细绳的结合点．
(1)实验中需要的器材有：方木板、白纸、橡皮条、细绳套（两个）、三角
板、图钉若干等，还必须要有的器材是
(2)实验过程中，橡皮条一端固定在木板上，用两个弹簧测力计把橡皮条
的结点拉到某一位置O点，在同一实验过程中，前后两次应把橡皮条
的结点拉到______位置（填“相同”或“不同”）
(3)图中______是F1与F2合力的真实值（填F或F?）
(4)(多选)在实验中，采取下列哪些措施可减小实验误差______
A．两个分力F1、F2的大小要尽量大些 B．两个分力F1、F2间夹角必须为90°
C．拉橡皮条的细绳要尽量短一些 D．实验前先检查弹簧测力计的指针是否指零14．（8分）为了探究物体质量一定时加速度与力的关系，甲、乙两同学设计了如图所示的实验装置．其中M为带小滑轮的小车的质量，m为砂和砂桶的质量，m0为小滑轮的质量．力传感器可测出轻绳中的拉力大小．
(1) 实验时，不需要进行的操作是________。
A．用天平测出砂和砂桶的质量
B．将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力
C．小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录力传感器的
示数
D．为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M.
(2) 甲同学在实验中得到如图所示的一条纸带(两计数点间还有四个点没有画出)，已知打点
计时器采用的是频率为50 Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为___________m/s2(结果
保留三位有效数字)．
(3) 甲同学以力传感器的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出的a－F图象是一条直线，图线与横坐标的夹角为θ，求得图线的斜率为k，则小车的质量为_____________。
A.
1
tanθ
B．
2
tanθ
－m0 C.
2
k
－m0D．
2
k
(4) 乙同学根据测量数据作出如图所示的a－F图线，该同学做实验时存在的问题是
_______________________________________________。
三、计算题（本大题共四个小题，15题10分，16题10分，17题12分，18题14分，共46分）
15. (10分)在同一条平直的公路上并排有甲、乙两辆汽车，甲车开始以v0＝20m/s的速度做匀
速运动，乙车静止。甲车运动到乙车前方x o＝25m处时突然刹车，刹车时的加速度大小a1＝4m/s2，同时乙车由静止开始以a2＝6m/s2的加速度做匀加速运动追赶甲车。
(1)乙车经过多长时间追上甲车?
(2)乙车追上甲车前，甲、乙两车之间的最大距离是多少?
16.(10分)如图所示，水平放置的架空光滑杆ON、OM上穿有两轻质小环A、B，A、B之间用一段
最大承受能力为40N的细绳连接。现用水平向右的外力F缓慢向右移动B环直到细绳拉直，当两者平衡时，F=15N。已知∠MON＝37°，sin37°＝0.6、cos37°＝0.8
(1)求在外力F作用下，小环A所受杆ON的弹力大小。
(2)为保证细绳不被拉断，求F的最大值及此时OM杆产生的弹力大小。
N
17.（12分）如图所示，有一条沿顺时针方向匀速运转的传送带，恒定速度v＝4 m/s，传送带与水平面的夹角θ＝37°，现将质量m＝1 kg的小物块轻放在其底端(小物块可视为质点)，与此同时，给小物块沿传送带方向向上的恒力F＝8 N，经过一段时间，物块运动到了离地面高为h＝2.4 m的平台上．已知物块与传送带之间的动摩擦因数μ＝0.5(g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)．求：
(1)物块从传送带底端运动到平台上所用的时间；
(2)若在物块与传送带达到相同速度时，立即撤去恒力F，物块还需经过多少时间离开传送带以及离开时的速度大小．
18. （14分）某电视台的娱乐节目中,有一个拉板块的双人游戏,考验两人的默契度。如图所示,一长L=0.60 m、质量M=0.40 kg的木板靠在光滑竖直墙面上,木板右下方有一质量m=0.80 kg的小滑块(可视为质点),滑块与木板间的动摩擦因数为μ=0.20,滑块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取g=10 m/s2。一人用水平恒力F1向左作用在滑块上,另一人用竖直恒力F2向上拉动滑块,使滑块从地面由静止开始向上运动。
(1)为使木板能向上运动,求F1必须满足什么条件?
(2)若F1=22 N,为使滑块与木板能发生相对滑动,求F2必须满足什么条件?
(3)游戏中,如果滑块上移h=1.5 m时,滑块与木板没有分离,才算两人配合默契,游戏成功。现F1=24 N,F2=16 N,请通过计算判断游戏能否成功?
莱芜一中20-21学年度上学期高三第一次质量检测
物理试题答案
1.C
2.D
3.B
4.D
5.D
6.C
7.B
8.C
9.ABC 10.AC 11.BC 12.AC
13.(1)弹簧测力计刻度尺（2）相同（3）F' （4）AD
14.（1）AD（2）2.00（3）C（4）没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足
15. (10分)解:(1)设甲车做减速运动的时间为t1则t1=v o/a1=5s………………(1分)
设乙车启动后经过t时间，甲、乙两车相遇
甲车的位移x1=v0t-a1t2/2 ……………… (1分) 乙车的位移x2＝a2t2/2………………(1分) 且x1+x o ＝x2…………(1分)
解得t＝5s (另解t＝一1s舍去)………………(1分)
(2)设乙车启动后经过t0时间，两车速度相同，此时两车间的距离最大, 有v0-a1t0＝a2t0………………(1分)
这段时间内，甲车的位移x甲＝v0t-a1t02/2………………(1分) 乙车的位移x乙＝a2t02/2………………(1分)
所以甲、乙两车间的最大距离x m＝x甲+x o-x乙＝45m………………(2分)
16. (10分)解:(1)由于ON、OM为架空光滑杆，小环静止状态下细绳必定与ON杆垂直，A、B
两环的受力情况如图所示，根据共点力的平衡条件对A环有F A＝T1……………(2分)
对B环有T2sin37°-F＝0………………(2分)
并且T1＝T2 ………………(1分) 解得F A＝50N………………(1
分)
(2)当细绳拉力T m＝60N时，外力F的值达到最大F m，
根据平衡条件对B环有F m＝T m sin37°………… (1分) F B＝T m
cos37°…………(1分)
解得F m＝36N，F B＝48N………………(2分)
17.解析：(1)对物块受力分析可知，物块先是在恒力作用下沿传送带方向向上做初速度为零的匀加速运动，直至速度达到传送带的速度，
由牛顿第二定律有F＋μmg cos θ－mg sin θ＝ma1
解得a1＝6 m/s2
则t1＝v
a1
＝
2
3
s
x1＝v2
2a1
＝
4
3
m
物块达到与传送带同速后，对物块受力分析可知，物块受的摩擦力的方向改变，因为F＝8 N，而重力沿传送带向下的分力和最大静摩擦力之和为10 N，故物块只能相对传送带静止．
由几何关系可得物块总的位移x＝
h
sin θ
＝4 m，
t2＝x－x1
v
＝
2
3
s
则t＝t1＋t2＝4
3
s≈1.33 s.
(2)若达到同速后撤去恒力F，对物块受力分析，
因为mg sin θ>μmg cos θ，
故物块减速上行，由牛顿第二定律有
mg sin θ－μmg cos θ＝ma2，得a2＝2 m/s2
物块还需时间t′离开传送带，离开时的速度为v t，则
v2－v t2＝2a2(x－x1)，v t＝43
3
m/s≈2.31 m/s
t′＝v－v t
a2
≈0.85 s.
18、【解析】(1)滑块与木板间的滑动摩擦力f=μF1
对木板应有f>Mg
代入数据得F1>20 N
(2)对木板有μF1-Mg=Ma1
对滑块有F2-μF1-mg=ma2
要能发生相对滑动应有a2>a1
代入数据可得F2>13.2 N
(3)对滑块有F2-μF1-mg=ma3
设滑块上升h的时间为t,则h=a3t2
对木板有μF1-Mg=Ma4
设木板在t时间上升的高度为H,则H=a4t2
代入数据可得H=0.75 m
由于H+L
(3)游戏不能成功(计算过程见解析)