2015-2016学年浙江省杭州市富阳中学高三（上）月考物理试卷
（10月份）
一、单项选择题（共10小题，每题3分，共30分）
1．17世纪，意大利物理学家伽利略根据“伽利略斜面实验”指出：在水平面上运动的物体之所以会停下来，是因为受到摩擦阻力的缘故，你认为下列陈述正确的是（） A．该实验是一理想实验，是在思维中进行的，无真实的实验基础，故其结果是荒谬的 B．该实验是以可靠的事实为基础，经过抽象思维，抓住主要因素，忽略次要因素，从而更深刻地反映自然规律
C．该实验证实了亚里士多德“力是维持物体运动的原因”的结论
D．该实验证明了牛顿第一定律是正确的
2．一质点做匀加速直线运动时，速度变化△v时发生位移x1，紧接着速度变化同样的△v时发生位移x2，则该质点的加速度为（）
A．（△v）2（+） B．2 C．（△v）2（﹣） D． 3．如图，一竖直放置的轻弹簧下端固定于桌面，现将一物块放于弹簧上同时对物块施加一竖直向下的外力，并使系统静止，若将外力突然撤去，则物块在第一次到达最高点前的速度﹣时间图象（图中实线）可能是图中的（）
A． B． C．
D．
4．一质量为M的探空气球在匀速下降，若气球所受浮力F始终保持不变，气球在运动过程中所受阻力仅与速率有关，重力加速度为g．现欲使该气球以同样速率匀速上升，则需从气球吊篮中减少的质量为（）
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A．2（M﹣） B．M﹣ C．2M﹣ D．g
5．如图所示，木板OA可绕轴O在竖直平面内转动，某研究小组利用此装置探索物块在方向始终平行于木板向上、大小为F=8N的力作用下加速度与倾角的关系．已知物块的质量m=1kg，通过DIS实验，描绘出了如图（b）所示的加速度大小a与倾角θ的关系图线（θ＜90°）．若物块与木板间的动摩擦因数为0.2，假定物块与木板间的最大静摩擦力始终等于滑动摩擦力，g取10m/s2．则下列说法中正确的是（ ）
A．由图象可知木板与水平面的夹角处于θ1和θ2之间时，物块所受摩擦力一定为零 B．由图象可知木板与水平面的夹角大于θ2时，物块所受摩擦力不一定沿木板向上 C．根据题意可以计算得出物块加速度a0的大小为6m/s2
D．根据题意可以计算当θ=45°时，物块所受摩擦力为Ff=μmgcos 45°=N
6．一质点自x轴原点出发，沿正方向以加速度a加速，经过t0时间速度变为v0，接着以﹣a加速度运动，当速度变为
a，直到速度变为时，加速度又变为a，直至速度为时，加速度再变为﹣…其v﹣t图如图所示，则下列说法中正确的是（ ）
A．质点一直沿x轴正方向运动
B．质点将在x轴上一直运动，永远不会停止
C．质点最终静止时离开原点的距离一定大于v0t0
D．质点运动过程中离原点的最大距离为v0t0
7．酒后驾驶会导致许多安全隐患是因为驾驶员的反应时间变长．反应时间是指从驾驶员发现情况到采取制动的时间．表中“思考距离”是指从驾驶员发现情况到采取制动的时间内汽车行驶的距离；“制动距离”是指从驾驶员发现情况到汽车停止行驶的距离（假设汽车制动时的
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A．驾驶员正常情况下反应时间为0.5 s
B．驾驶员酒后反应时间比正常情况下多0.5 s
C．驾驶员采取制动措施后汽车加速度大小为3.75 m/s2
D．若汽车以25 m/s的速度行驶时发现前方60 m处有险情酒后驾驶不能安全停车 8．如图所示，在水平放置的半径为R的圆柱体轴线的正上方的P点，将一个小球以水平速度v0垂直圆柱体的轴线抛出，小球飞行一段时间后恰好从圆柱体的Q点沿切线飞过，测得O、Q连线与竖直方向的夹角为θ，那么小球完成这段飞行的时间是（ ）
A．t=
B
．
t=
C
．
t=
D
．
t=
9．如图所示，质量为m的物块在粗糙斜面上，受到竖直向下的力F的作用，沿斜面向下以加速度a做匀加速运动，下列说法正确的是（ ）
A．若增大F，则物块加速下滑且加速度将增大
B．若增大F，则物块加速下滑且加速度将不变
C．若撤去F，则物块可能沿斜面减速下滑
D．若撤去F，则物块可能沿斜面匀速下滑
10．如图所示，有5000个质量均为m的小球，将它们用长度相等的轻绳依次连接，再将其左端用细绳固定在天花板上，右端施加一水平力使全部小球静止．若连接天花板的细绳与水平方向的夹角为45°．则第2011个小球与2012个小球之间的轻绳与水平方向的夹角α的正切值等于（ ）
A． B． C． D．
二、不定项选择题（每题有一个或多个正确答案，每题4分，少选得2分，共4小题，共16分）
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11．如图，直角三角形支架ABC固定于竖直面内，支架AB，BC边光滑绝缘，在水平底边AC的中点固定一带正电的小球，另有一带正电的小环穿在支架上，若把小环分别放在如图所示的1，2，3，4位置上，其中位置1与小球的连线垂直于AB，位置2与小球的连线垂直于AC，则可能使小环处于平衡的位置是（ ）
A．位置1 B．位置2 C．位置3 D．位置4
12．一铁架台放于水平地面上，其上有一轻质细线悬挂一小球，开始时细线竖直，现将水平力F作用于小球上，使其缓慢地由实线位置运动到虚线位置，铁架台始终保持静止，则在这一过程中（ ）
A．细线拉力逐渐增大
B．铁架台对地面的压力逐渐增大
C．铁架台对地面的压力逐渐减小
D．铁架台所受地面的摩擦力逐渐增大
13．一般教室门上都安装一种暗锁，这种暗锁由外壳A、骨架B、弹簧C（劲度系数为k）、锁舌D（倾斜角θ=45°）、锁槽E，以及连杆、锁头等部件组成，如图1所示．设锁舌D与外壳A和锁槽E之间的摩擦因数均为μ且受到的最大静摩擦力 f=μN（N为正压力）．有一次放学后，当某同学准备锁门时，他加最大力时，也不能将门关上（由于摩擦因数增大，此种现象称为自锁），此刻暗锁所处的状态如图2所示，P为锁舌D与锁槽E之间的接触点，弹簧由于被压缩而缩短了x．则（ ）
A．锁舌D与锁槽E之间的正压力的大小为
B．锁舌D与锁槽E之间的正压力的大小
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C．出现自锁现象的最小摩擦因数为μ=0.414
D．出现自锁现象的最小摩擦因数为μ=0.207
14．如图所示，虚线框中存在垂直纸面向外的匀强磁场B和平行纸面且与竖直平面夹角为45°斜向下的匀强电场E，有一质量为m，电荷量为q的带负电的小球在高为h处的P点从静止开始自由下落，当小球运动到复合场内时刚好做直线运动，那么（ ）
A．小球在复合场中一定做匀速直线运动
B．磁感应强度B=，场强E=
C．若换成带正电的小球，小球仍可能做直线运动
D．若同时改变小球比荷及初始下落高度h，小球仍能沿直线通过复合场
三、实验填空题（共2小题，每空2分，共18分）
15．在探究“加速度与力、质量的关系”的实验中，某同学将实验器材组装后，如图1所示为释放小车前瞬间的情景．
（1）在接通电源进行实验之前，请你指出图1中的错误或不妥之处（写出两处即可）： ， ．
（2）在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中，打出了一条纸带．从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，用刻度尺测量计数点间的距离如图2所示．已知打点计时器所用电源的频率为50Hz．求：
①从图中所给的刻度尺上读出A、B两点间的距离s1=；
②该小车的加速度a=2．
（3）平衡摩擦力后，将5个相同的砝码都放在小车上．挂上砂桶，然后每次从小车上取一个砝码添加到砂桶中，测量小车的加速度．小车的加速度a与砂桶中砝码总重力F的实验数
②根据提供的实验数据作出的a﹣F图线不通过原点的主要原因是
16．某同学利用如图甲装置做“探究弹簧弹力大小与其长度的关系”的实验．
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（1）他通过实验得到如图乙所示的弹力大小F与弹簧长度L的关系图线．由此图线可得该弹簧的原长L0=cm，劲度系数k=N/m．
（2）他又利用本实验原理把该弹簧做成一把弹簧测力计，当弹簧测力计上的示数如图丙所示时，该弹簧的长度L= cm．
四、计算题（共3小题，共36分）
17．质量为M的斜面倾角为θ，在水平面上保持静止，当将一质量为m的木块放在斜面上时正好匀速下滑，若用与斜面也成θ角的力F拉木块沿斜面向上匀速上升，如图．求： （1）求木块与斜面的动摩擦因数μ；
（2）求拉力F的大小；
（3）求木块向下和向上运动时，水平面对斜面的摩擦力大小相差多少．
18．在如图所示的竖直平面内，水平轨道CD和倾斜轨道GH与半径r=m的光滑圆弧轨道分别相切于D点和G点，GH与水平面的夹角θ=37°．过G点、垂直于纸面的竖直平面左侧有匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度B=1.25T；过D点、垂直于纸面的竖直平面右侧有匀强电场，电场方向水平向右，电场强度E=1×104N/C．小物体P1质量m=2×10﹣3 kg、电荷量q=+8×10﹣6 C，受到水平向右的推力F=9.98×10﹣3N的作用，沿CD向右做匀速直线运动，到达D点后撤去推力．当P1到达倾斜轨道底端G点时，不带电的小物体P2在GH顶端静止释放，经过时间t=0.1s与P1相遇．P1与P2与轨道CD、GH间的动摩擦因数均为μ=0.5，g取10m/s2，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，物体电荷量保持不变，不计空气阻力．求：
（1）小物体P1在水平轨道CD上运动速度v的大小；
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（2）倾斜轨道GH的长度s．
19．某电视娱乐节目装置可简化为如图所示模型．倾角θ=37°的斜面底端与水平传送带平滑接触，传送带BC长L=6m，始终以v0=6m/s的速度顺时针运动．将一个质量m=1kg的物块由距斜面底端高度h1=5.4m的A点静止滑下，物块通过B点时速度的大小不变．物块与斜面、物块与传送带间动摩擦因数分别为μ1=0.5、μ2=0.2，传送带上表面距地面的高度H=5m，g取10m/s2，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8．
（1）求物块由A点运动到C点的时间；
（2）若把物块从距斜面底端高度h2=2.4m处静止释放，求物块落地点到C点的水平距离； （3）求物块距斜面底端高度满足什么条件时，将物块静止释放均落到地面上的同一点D．
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2015-2016学年浙江省杭州市富阳中学高三（上）月考物
理试卷（10月份）
参考答案与试题解析
一、单项选择题（共10小题，每题3分，共30分）
1．17世纪，意大利物理学家伽利略根据“伽利略斜面实验”指出：在水平面上运动的物体之所以会停下来，是因为受到摩擦阻力的缘故，你认为下列陈述正确的是（ ） A．该实验是一理想实验，是在思维中进行的，无真实的实验基础，故其结果是荒谬的 B．该实验是以可靠的事实为基础，经过抽象思维，抓住主要因素，忽略次要因素，从而更深刻地反映自然规律
C．该实验证实了亚里士多德“力是维持物体运动的原因”的结论
D．该实验证明了牛顿第一定律是正确的
【考点】物理学史．
【分析】力是改变物体运动状态的原因．物体运动不需要力来维持，运动的物体之所以停下来，是因为物体受到了与运动方向相反的摩擦阻力．
物体绝对不受力的情况是不可能存在的，要想得到一个无阻力的表面，让小车运动得无限远只能靠理论推理．
【解答】解：A、B、伽利略的斜面实验是以可靠的事实为基础，经过抽象思维，抓住主要因素，忽略次要因素，推理得出的结论，故A错误，B正确；
C、伽俐略通过该实验否定了亚里士多德“力是维持物体运动的原因”这一结论，故C错误 D、牛顿总结了前人的经验，包括伽利略的斜面实验，指出了物体运动的原因，即牛顿第一定律，故D错误．
故选：B
2．一质点做匀加速直线运动时，速度变化△v时发生位移x1，紧接着速度变化同样的△v时发生位移x2，则该质点的加速度为（ ）
A．（△v）2（+） B．2 C．（△v）2（﹣） D．
【考点】匀变速直线运动的速度与位移的关系．
【分析】首先知道题境，利用运动学速度位移公式和速度的变化量公式求解即可．
【解答】解：设匀加速的加速度a，物体的速度分别为v1、v2和 v3
据运动学公式可知：v22﹣v12=2ax1，v32﹣v22=2ax2，
且v2﹣v1=v3﹣v2=△v，联立以上三式解得：a=，故D正确，ABC错误． 故选：D．
3．如图，一竖直放置的轻弹簧下端固定于桌面，现将一物块放于弹簧上同时对物块施加一竖直向下的外力，并使系统静止，若将外力突然撤去，则物块在第一次到达最高点前的速度﹣时间图象（图中实线）可能是图中的（ ）
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A． B． C．
D．
【考点】匀变速直线运动的图像；匀变速直线运动的速度与时间的关系．
【分析】当将外力突然撤去后，物体先向上做加速直线运动，由于弹簧的压缩量在减小，弹力减小，当减到F弹=G，加速度为零，速度达到最大，此后由于惯性，物块继续上升，弹力继续减小，则F弹＜G，加速度a反向增大，物体开始做减速，如果物体未脱离弹簧，则加速度就一直增大，速度减小，直到速度为零；如果脱离弹簧则先做加速度增大的减速运动，脱离后做加速度恒定的匀减速运动，直到速度为零．
【解答】解：当将外力突然撤去后，弹簧的弹力大于重力，物体向上做加速直线运动，弹力不断减小，合力减小，加速度减小，图象切线的斜率减小；
当弹力F弹=G，加速度为零，速度达到最大，此后由于惯性，物块继续上升，弹力继续减小，则F弹＜G，加速度a反向增大，物体开始做减速，如果物体未脱离弹簧，则加速度就一直增大，速度减小，直到速度为零；如果脱离弹簧则先做加速度增大的减速运动，脱离后做加速度恒定的匀减速运动，直到速度为零．故A正确，BCD错误．
故选：A．
4．一质量为M的探空气球在匀速下降，若气球所受浮力F始终保持不变，气球在运动过程中所受阻力仅与速率有关，重力加速度为g．现欲使该气球以同样速率匀速上升，则需从气球吊篮中减少的质量为（ ）
A．2（M﹣） B．M﹣ C．2M﹣ D．g
【考点】共点力平衡的条件及其应用．
【分析】分别对气球匀速上升和匀速下降过程进行受力分析，根据共点力平衡条件列式求解即可．
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【解答】解：匀速下降时，受到重力Mg，向上的浮力F，向上的阻力f，根据共点力平衡条件
Mg=F+f ①
气球匀速上升时，受到重力（M﹣△m）g，向上的浮力F，向下的阻力f，根据共点力平衡条件
（M﹣△m）g+f=F ②
由①②式解得
△m=2（M﹣）
故选A．
5．如图所示，木板OA可绕轴O在竖直平面内转动，某研究小组利用此装置探索物块在方向始终平行于木板向上、大小为F=8N的力作用下加速度与倾角的关系．已知物块的质量m=1kg，通过DIS实验，描绘出了如图（b）所示的加速度大小a与倾角θ的关系图线（θ＜90°）．若物块与木板间的动摩擦因数为0.2，假定物块与木板间的最大静摩擦力始终等于滑动摩擦力，g取10m/s2．则下列说法中正确的是（ ）
A．由图象可知木板与水平面的夹角处于θ1和θ2之间时，物块所受摩擦力一定为零 B．由图象可知木板与水平面的夹角大于θ2时，物块所受摩擦力不一定沿木板向上 C．根据题意可以计算得出物块加速度a0的大小为6m/s2
D．根据题意可以计算当θ=45°时，物块所受摩擦力为Ff=μmgcos 45°=N
【考点】牛顿第二定律．
【分析】（1）当摩擦力沿斜面向下且加速度为零时木板倾角为θ1，当摩擦力沿斜面向上且加速度为零时木板倾角为θ2，当斜面倾角在θ1和θ2之间时，物块处于静止状态； （2）图线与纵坐标交点处的横坐标为0，即木板水平放置，此时对应的加速度为a0，分析此时物块的受力根据牛顿第二定律求出对应的加速度即可；
（3）当θ=45°时，先判断物块的运动状态，再分析物块受到的是静摩擦力还是滑动摩擦力即可．
【解答】解：A、根据图象可知，当斜面倾角为θ1时，摩擦力沿斜面向下，当斜面倾角为θ2时，摩擦力沿斜面向上，则夹角大于θ2时，物块所受摩擦力一定沿木板向上；当斜面倾角在θ1和θ2之间时，物块处于静止状态，但摩擦力不一定为零，故A错误，B错误； C、当θ=0°时，木板水平放置，物块在水平方向受到拉力F和滑动摩擦力f作用，已知F=8N，滑动摩擦力f=μN=μmg，
所以根据牛顿第二定律物块产生的加速度：a0=
D、当θ=45°时，重力沿斜面的分量F1=mgsin45°=10×
最大静摩擦力fm=μmgcos45°=N，因为8﹣5
到静摩擦力，则f=8﹣5N，故D错误．
=6m/s2，故C正确； ＜8N， N，所以此时物块处于静止状态，受＜第10页（共24页）
故选：C
6．一质点自x轴原点出发，沿正方向以加速度a加速，经过t0时间速度变为v0，接着以﹣a加速度运动，当速度变为
a，直到速度变为时，加速度又变为a，直至速度为时，加速度再变为﹣…其v﹣t图如图所示，则下列说法中正确的是（ ）
A．质点一直沿x轴正方向运动
B．质点将在x轴上一直运动，永远不会停止
C．质点最终静止时离开原点的距离一定大于v0t0
D．质点运动过程中离原点的最大距离为v0t0
【考点】匀变速直线运动的图像；匀变速直线运动的速度与时间的关系．
【分析】速度﹣时间图象速度的正负号表示速度的方向．质点在0﹣t0时间内做匀加速直线运动，平均速度等于．根据数学知识得到位移的规律，再求出总位移．
【解答】解：由v﹣t图可知，质点先沿x轴正向运动，经2t0时间反向加速后减速，接着又正向加速后减速，如此反复，但每次位移总比前一次小，最终停止，质点在运动过程中在2t0时刻离原点最远，其位移大小等于大三角形面积，为．故ABC错误，D正确．
故选：D．
7．酒后驾驶会导致许多安全隐患是因为驾驶员的反应时间变长．反应时间是指从驾驶员发现情况到采取制动的时间．表中“思考距离”是指从驾驶员发现情况到采取制动的时间内汽车行驶的距离；“制动距离”是指从驾驶员发现情况到汽车停止行驶的距离（假设汽车制动时的
分析表中数据可知，下列说法不正确的是（ ）A．驾驶员正常情况下反应时间为0.5 s
B．驾驶员酒后反应时间比正常情况下多0.5 s
C．驾驶员采取制动措施后汽车加速度大小为3.75 m/s2
D．若汽车以25 m/s的速度行驶时发现前方60 m处有险情酒后驾驶不能安全停车
【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系；匀变速直线运动的速度与时间的关系．
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【分析】“思考距离”是指驾驶员发现情况到采取制动的时间内汽车行驶的距离；“制动距离”是指驾驶员发现情况到汽车停止行驶的距离．由于在制动之前汽车做匀速运动，所以根据思考距离的正常值可求出驾驶员正常情况下的反应时间．再由思考距离的酒后值可求出酒后反应时间．
驾驶员制动后汽车加速度大小可由制动时速度、制动后发生的位移求出．当汽车以25m/s的加速度行驶时，发现前方60m处有险情，酒后驾驶能否安全停车，可由制动距离的酒后值来确定．
【解答】解：A、在制动之前汽车做匀速运动，由正常情况下的思考距离S与速度v，则由S=vt可得：
t==s=0.5s 故A正确；
B、在制动之前汽车做匀速运动，由酒后情况下的思考距离S与速度v，则有： t==s=1s，则酒后比正常情况下多0.5s 故B正确；
C、驾驶员采取制动措施时，有一反应时间．
以速度为v=15m/s为例：若是正常情况下，制动距离减去思考距离才是汽车制动过程中的发生的位移S=22.5m﹣7.5m=15m
由v2=2as可得：a==m/s2=7.5m/s2 故C错误；
D、由表格数据可知当汽车速度为25m/s加速行驶时，酒后驾驶后若要制动停止的距离是66.7m超过前方险情的距离．故D正确；
本题选不正确的，故选：C．
8．如图所示，在水平放置的半径为R的圆柱体轴线的正上方的P点，将一个小球以水平速度v0垂直圆柱体的轴线抛出，小球飞行一段时间后恰好从圆柱体的Q点沿切线飞过，测得O、Q连线与竖直方向的夹角为θ，那么小球完成这段飞行的时间是（ ）
A．t= B．t= C．t= D．t=
【考点】平抛运动．
【分析】小球做平抛运动，根据圆的几何知识可以求得小球在水平方向的位移的大小，根据水平方向的匀速直线运动可以求得时间的大小．
【解答】解：过Q点做OP的垂线，根据几何关系可知，小球在水平方向上的位移的大小为Rsinθ，
根据Rsinθ=v0t，
可得时间为，所以C正确D错误．
小球从圆柱体的Q点沿切线飞过，根据几何关系可知，
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此时有=tanθ，
所以vy=v0tanθ=gt，
所以t=，所以AB错误；
故选：C
9．如图所示，质量为m的物块在粗糙斜面上，受到竖直向下的力F的作用，沿斜面向下以加速度a做匀加速运动，下列说法正确的是（ ）
A．若增大F，则物块加速下滑且加速度将增大
B．若增大F，则物块加速下滑且加速度将不变
C．若撤去F，则物块可能沿斜面减速下滑
D．若撤去F，则物块可能沿斜面匀速下滑
【考点】牛顿第二定律；物体的弹性和弹力．
【分析】加速时，对物体受力分析，根据牛顿第二定律列方程求解出加速度的一般表达式，再进行分析讨论．
【解答】解：有力F时，对物体受力分析，如图
根据共点力平衡条件及牛顿第二定律可知
（mg+F）sinθ﹣f=ma ①
N﹣μ（mg+F）cosθ=0 ②
f=μN ③
解得
a=（sinθ﹣μcosθ） ④
当推力增加时，根据④式，物体的加速度一定增加，故B错误，A正确；
故当推力F减为零时，加速度a减小，但不可能减为零，加速度方向与速度方向相同，加速运动，故CD错误；
故选：A．
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10．如图所示，有5000个质量均为m的小球，将它们用长度相等的轻绳依次连接，再将其左端用细绳固定在天花板上，右端施加一水平力使全部小球静止．若连接天花板的细绳与水平方向的夹角为45°．则第2011个小球与2012个小球之间的轻绳与水平方向的夹角α的正切值等于（ ）
A． B． C． D．
【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用．
【分析】先以整体为研究对象，由平衡条件求出F的大小，再以2012个到5000个小球组成的整体为研究对象，根据平衡条件求出第2011个小球与2012个小球之间的轻绳与水平方向的夹角α的正切值．
【解答】解：以5000个小球组成的整体为研究对象，分析受力情况，如图1所示，根据平衡条件得
F=5000mg
再以2012个到5000个小球组成的整体为研究对象，分析受力情况，如图2所示，则有 tanα==
故选A
二、不定项选择题（每题有一个或多个正确答案，每题4分，少选得2分，共4小题，共16分）
11．如图，直角三角形支架ABC固定于竖直面内，支架AB，BC边光滑绝缘，在水平底边AC的中点固定一带正电的小球，另有一带正电的小环穿在支架上，若把小环分别放在如图所示的1，2，3，4位置上，其中位置1与小球的连线垂直于AB，位置2与小球的连线垂直于AC，则可能使小环处于平衡的位置是（ ）
A．位置1
B．位置2 C．位置3 D．位置
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