广西桂林市第十八中学2015届高三上学期第一次月考
物理试题
【试卷综析】本试卷是高三开学模拟试题，包含了高中物理必修一的全部内容，主要包含匀变速运动规律、受力分析、牛顿运动定律等内容，在考查问题上以基本定义、基本规律为主，题型大部分都是历年全国各地高考题，思路活，是份非常好的试卷。
第I 卷（选择题 共40分）
一、选择题：（本题共10小题，每小题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中， 1-7小题只有一个选项正确，8-10小题有多个选项正确.全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分）
【题文】1．如图所示为节日里悬挂灯笼的一种方式，A 、B 点等高，O 为结点，轻绳AO 、BO 长度相等，拉力分别为F A 、F B ，灯笼受到的重力为 G ．下列表述正确的是
A ．F A 一定小于G
B ．F A 与F B 大小相等
C ．F A 与F B 是一对平衡力
D ．F A 与F B 大小之和等于G
【知识点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用．B3 B4 B7 【答案解析】 B 解析：设∠AOB=2θ，O 点受到F A 、F B 、F 三力作用，根据平衡条件得知：F A 与F B 合力与重力G 大小相等，方向相反，所以此合力的方向竖直向上．
建立如图所示的坐标系，列平衡方程得：
F A sin θ=F B sin θ
F A cos θ+F B cos θ=G
解出：F A =F B =2cos G
； 当θ=60°时，F A =F B =G ；当θ＜60°时，F A =F B ＜G ；当θ＞60°时，F A =F B ＞G ；则可知F A 不一定小于G ；两力可能与G 相等，两力的大小之和大于G ；故选：B ．
【思路点拨】以O 点为研究对象作出受力分析图，根据平衡条件，由正交分解法列方程，由几何关系可得出各力间的关系．本题中由于两力的夹角不确定，要注意讨论分析，本解法采用了正交分解法，也可以运用合成法或分解法列方程分析．
【题文】2. —质点沿x 轴做直线运动，其v-t 图像如图所示。 质点在t= 0时位于x = 3m 处，开始沿x 轴正方向运动。当t= 7s.时，质点在轴上的位置坐标为
A. x = 3.5m
B. x= 6.5m
C. x = 9m
D. x=11.5m
【知识点】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．A2 A5
【答案解析】 B 解析：图象的“面积”大小等于位移大小，图象在时间轴上方“面积”表示的位移为正，图象在时间轴下方“面积”表示的位移为负，故7s 时位移为：s=12×(2+4)×2?12
×(3+2)×1=3.5m ，由于质点在t=0时位于x=3m 处，故当t=7s 时，质点在x 轴上的位置为6.5m ，故ACD 错误，B 正确．故选：B ．
【思路点拨】速度时间图象可读出速度的大小和方向，根据速度图象可分析物体的运动情况，确定何时物体离原点最远．图象的“面积”大小等于位移大小，图象在时间轴上方“面积”表示的位移为正，图象在时间轴下方“面积”表示的位移为负．本题抓住速度图象的“面积”等于位移是关键．能根据图象分析物体的运动情况，通过训练，培养基本的读图能力．
【题文】3. 如图所示，将一个质量为m 的球固定在弹性杆AB 的上端，今用测力计沿水平方向缓慢拉球，使杆发生弯曲，在测力计的示数逐渐增大的过程中，AB 杆对球的弹力方向为
A ．始终水平向左
B ．始终竖直向上
C ．斜向左上方，与竖直方向的夹角逐渐增大
D ．斜向左下方，与竖直方向的夹角逐渐增大
【知识点】牛顿第三定律．C1
【答案解析】 C 解析：以球为研究对象，分析受力情况：重力G 、测力计的拉力T 和AB 杆对球作用力F ，
由平衡条件知，F 与G 、T 的合力大小相等、方向相反，作出力的合成图如图．则有G 、T 的合力方向斜向右下方，测力计的示数逐渐增大，T 逐渐增长，根据向量加法可知G 、T 的合力方向与竖直方向的夹角逐渐增大，所以AB 杆对球的弹力方向斜向左上方，与竖直方向的
夹角逐渐增大，所以选项ABD 错误，C 正确． 故选C ．
【思路点拨】分析球的受力情况：重力、测力计的拉力和AB 杆对球作用力，由平衡条件求出AB 杆对球弹力方向．本题是三力平衡问题，分析受力情况，作出力图是关键．难度不大．
【题文】4．下列说法正确的是
A ．若物体运动速率始终不变，则物体所受合力一定为零
B ．若物体的加速度均匀增加，则物体做匀加速直线运动
C ．若物体所受合力与其速度方向相反，则物体做匀减速直线运动
D ．若物体在任意的相等时间间隔内位移相等，则物体做匀速直线运动
【知识点】牛顿第二定律；匀速直线运动及其公式、图像．A2 A5 C2
【答案解析】 D 解析：A 、物体运动速率不变但方向可能变化，如匀速圆周运动，因此合力不一定为零，所以A 错；B 、物体的加速度均匀增加，即加速度在变化，是非匀加速直线运动，所以B 错；C 、物体所受合力与其速度方向相反，只能判断其做减速运动，但加速度大小不可确定，所以C 错；D 、若物体在任意的相等时间间隔内位移相等，则物体做匀速直线运动，所以D 对．故选：D ．
【思路点拨】物体运动速率不变，但速度的方向可以变化，此时合力不为零；物体做匀加速直线运动时，它的加速度是恒定的；合力与其速度方向相反时，物体做减速直线运动，但不一定是匀减速直线运动，物体受的合力可以变化；匀速直线运动在任意的相等时间间隔内位移都是相等．本题考查学生对各种运动的规律及其条件的理解，掌握好各种运动的特点这道题就可以解决了． 【题文】5．一辆公共汽车进站后开始刹车，做匀减速直线运动．刹车后的第1 s 内和第2 s 内的位移大小依次为9 m 和7 m ．则刹车后6 s 内的位移是
A ．20 m
B ．24 m
C ．25 m
D ．75 m 【知识点】匀变速直线运动的位移与时间的关系．A2 【答案解析】 C 解析：设汽车的初速度为v 0，加速度为a ．根据匀变速直线运动的推论△x=aT 2得： x 2-x 1=aT 2得 a=2122791x x T --= =-2m/s 2．根据第1s 内的位移：x 1＝v 0t +12at 2，代入数据得，9=v 0×1+12
×(?2)×12，解得v 0=10m/s ．汽车刹车到停止所需的时间 t 0=000102
v a --=-s=5s ．则汽车刹车后6s 内的位移等于5s 内的位移，为 x=001022
v t =×5m=25m ．故C 正确，A 、B 、D 错误．故选：C ． 【思路点拨】根据匀变速直线运动的推论△x=aT 2和位移时间公式求出汽车的初速度和加速度，结合速度时间公式判断物体到停止的时间，从而根据位移公式求出刹车后6s 内的位移．本题考查了运动学中的刹车问题，要注意判断汽车的运动状态，知道刹车速度减为零后不再运动，不能再用运动学公式，是道易错题．
【题文】6．如图所示，甲、乙、丙、丁分别代表四辆车由同一地点同时开始运动的位移图象和速度图象，则下列说法正确的是
A ．甲车做曲线运动，乙车做直线运动
x
B ．0～t 1时间内，甲车的平均速度大于乙车的平均速度
C ．在t 2时刻丁车在丙车的前面
D ．0～t 2时间内，丙、丁两车都做匀变速直线运动
【知识点】匀变速直线运动的图像；平均速度；匀变速直线运动的速度与时间的关系．A2 A5 A8
【答案解析】 C 解析：A 、由位移时间图线切线的斜率表示速度，由图象可知：乙做匀速直线运动，甲做减速直线运动，故A 错误；B 、在t 1时刻两车的位移相等，又都是单向直线运动，所用时间相等，所以两车平均速度相等，故B 错误；C 、由速度图象与时间轴围成的面积表示位移可知：在t 2时刻丁的位移大于丙的位移，而两车又是从同一地点向同一方向做直线运动，所以在t 2时刻丁车在丙车的前面，故C 正确；D 、0～t 2时间内，丙车都做匀变速直线运动，丁车做加速度减小的变加速直线运动，故D 错误．故选：C ．
【思路点拨】在位移-时间图象中，倾斜的直线表示物体做匀速直线运动，图线切线的斜率表示速度，图象的交点表示位移相等，平均速度等于位移除以时间；在速度-时间图象中，倾斜的直线表示物体做匀变速直线运动，图线的斜率表示加速度，图象与时间轴围成的面积表示位移．本题关键要掌握两种图象斜率的意义，要能根据形状判断物体的运动性质，读出有用信息，注意位移-时间图象和速度-时间图象的区别，不张冠李戴． 【题文】7．如图所示，水平木板上有质量m ＝1.0 kg 的物块，受到随时间t 变化的水平拉力F 作用，用力传感器测出相应时刻物块所受摩擦力F
f 的大
小．取重力加速度g ＝10 m/s 2，下列判断正确的是
A ．5 s 内拉力对物块做功为零
B ．4 s 末物块所受合力大小为4.0 N
C ．物块与木板之间的动摩擦因数为0.4
D ．6～9 s 内物块的加速度大小为2.0 m/s 2
【知识点】牛顿第二定律；滑动摩擦力．A5 B2 B7
【答案解析】 D 解析：A 、在0～4s 内，物体所受的摩擦力为静摩擦力，4s 末开始运动，则5s 内位移不为零，则拉力做功不为零．故A 错误；B 、4s 末拉力为4N ，摩擦力为4N ，合力为零．故B 错误；C 、根据牛顿第二定律得，6s ～9s 内物体做匀加速直线运动的加速度a=531F f m --=m /s 2＝2m /s 2．f=μmg ，解得μ＝310
f m
g =＝0.3．故C 错误，D 正确;故选：D ．
【思路点拨】结合拉力和摩擦力的图线知，物体先保持静止，然后做匀加速直线运动，结合牛顿第二定律求出加速度的大小和动摩擦因数的大小．解决本题的关键通过图线分析出物体的运动，根据牛顿第二定律进行求解．
【题文】8．一物体位于光滑水平面上，同时受到三个水平共点力F 1、F 2和F 3作用，其大小分别为F 1=42N 、F 2=28N 、F 3=20N ，且F 2的方向指向正北，下列说法正确的是
A ．这三个力的合力可能为零；
B ．F 1、F 2两个力的合力大小可能为20N ；
C ．若物体处于匀速直线运动状态，则F 1、F 3的合力大小为48N ，方向指向正南；
D ．若物体处于静止状态，则F 1、F 3的合力大小一定为28N ，方向指向正南。
【知识点】力的合成．B3
【答案解析】ABD 解析：A 、根据两个力F 1和F 2的合力范围|F 1-F 2|≤F 合≤F 1+F 2，得F 1和F 2的合力范围为14N≤F 合≤70N，F 3=20N ，则F 3与F 1和F 2的合力大小可能相等，则三个力的合力可能为零．故A 正确．B 、F 1和F 2的合力范围为14N≤F 合≤70N，则F 1、F 2两个力的合力大小可能为20 N ．故B 正确．C 、若物体处于匀速直线运动状态，合外力为零，F 2、F 3的合力与F 1=42N 大小相等、方向相反，即F 2、F 3的合力大小为42N ，方向与F 1方向相反．故C 错误．D 、若物体处于静止状态，合外力为零，F 1、F 3的合力大小与F 2=28N 大小相等，方向相反，即F 1、F 3的合力大小一定为28 N ，方向指向正南．故D 正确．故选ABD
【思路点拨】根据两个力F 1和F 2的合力范围|F 1-F 2|≤F 合≤F 1+F 2，求出任意两个力的合力范围，若第三力能与此合力大小相等，三个力的合力即可能为零；三个力平衡时，根据平衡条件推论可知；任意两个力的合力与第三个力大小相等、方向相反．本题的解题关键在于掌握F 1和F 2的合力范围|F 1-F 2|≤F 合≤F 1+F 2，以及平衡条件的推论：三个力平衡时，任意两个力的合力与第三个力等大、反向、共线．
【题文】9．如图所示，将一根不能伸长、柔软的轻绳两端分别系于A 、B 两点上，一物体用动滑轮悬挂在绳子上，达到平衡时，两段绳子间的夹角为1θ，绳子张力为F 1，将绳子B 端移至C 点，待整个系统达到平衡时，两段绳子间的夹角为2θ，绳子张力为F 2；将绳子B 端移至D 点，待整个系统平衡时两段绳子间的夹角为3θ，绳子张力为F 3，不计摩擦，则
A ．1θ=2θ=3θ
B ．1θ=2θ<3θ
C ．F 1>F 2>F 3
D ．F 1=F 2 【知识点】力的合成与应用．B3 B4 B7 【答案解析】 BD 解析：设绳子结点为O ，对其受力分析，如图 当绳子右端从B 移动到C 点时，根据几何关系，有AOsin 12θ+OBsin 12 θ=AC 同理有 AO′sin 22θ+O′Bsin 22 θ=AC 绳子长度不变，有AO+OB=AO′+O′B 故θ1=θ2 绳子的结点受重力和两个绳子的拉力，由于绳子夹角不变，根据三力平衡可知，绳子拉力不变，即F 1=F 2； 绳子右端从B 移动到D 点时，绳子间夹角显然变大，绳子的结点受重力和两个绳子的拉力，再次根据共点力平衡条件可得F 1＜F 3故θ1=θ2＜θ3，F 1=F 2＜F 3故选BD ． 【思路点拨】绳子右端从B 移动到C 点时，根据几何关系可以判断出，两个绳子之间的夹角不变，然后根据三力平衡条件判断出绳子拉力不变；绳子右端从B 移动到D 点时，绳子间夹角变大，再次根据共点力平衡条件判断．本题关键根据几何关系判断出两次移动过程中两绳子间夹角的变化情况，然后根据共点力平衡条件作图，运用合成法分析． 【题文】10. 如图所示，倾角为30°的光滑杆上套有一个小球和两根轻质弹簧，两弹簧的一端各与小球相连，另一端分别用销钉M 、N 固定于杆上，小球处于静止状态．设拔去销钉 M （相当于撤去弹簧ａ）瞬间，小球的加速度大小为6ｍ/ｓ２．若不拔去销钉M ，而拔去销钉 N （相当于撤去弹簧ｂ）瞬间，小球的加速度可能是（ｇ取10ｍ/ｓ２）： A ．11ｍ/ｓ2，沿杆向上 B ．11ｍ/ｓ2 ，沿杆向下 C ．1ｍ/ｓ2，沿杆向上 D ．1ｍ/ｓ2，沿杆向下 【知识点】牛顿第二定律；胡克定律．B1 C2 【答案解析】 BC 解析：设小球的质量为m ，沿杆斜上为正方向，刚开始受力平衡，则有： F N +F M -Gsin30°=0拔去销钉M 瞬间有：F N -Gsin30°=±6m 所以F N =-1m 或11m 所以F M =6m 或-6m 去销钉N 瞬间，小球受M 弹簧和重力G 的作用，加速度为：a=0 sin 30M F G m - =-11m/s 2或1m/s 2 故选BC ． 【思路点拨】小球加速度的大小为6m/s 2可能向上也可能向下，拔去销钉M 瞬间，上面一个弹簧对小球的作用力为0，小球只受到下面弹簧的作用力，根据牛顿第二定律算出上面弹簧对小球的作用力，如拔去销钉N 则下面一根弹簧作用力为0，再根据牛顿第二定律即可求解，要注意方向．本题主要考查了牛顿第二定律的应用，要求同学们能正确进行受力分析，注意加速度是矢量，难度不大． 第Ⅱ卷（非选择题，共60分） 二．实验题（18分） 【题文】11. （6分）在做验证力的平行四边行定则实验中：除了方木板、白纸、图钉、细线套、弹簧秤、三角板、铅笔和刻度尺外，还需要的器材有： ．在此实验中，假如F 1的大小及方向固定不变，那么为了使橡皮条仍然伸长到O 点，对F 2来说，下面说法中 正确的是（ ） A ．F 2可以有多个方向 B ．F 2的方向和大小可以有多个值 C ．F 2的方向和大小是唯一确定值 D ．F 2的方向是唯一的，但大小可有多个值 【知识点】验证力的平行四边形定则．B6 【答案解析】橡皮条、C 解析：做探究共点做探究共点力合成的规律实验：我们是让两个力拉橡皮条和一个力拉橡皮条产生的作用效果相同，测出两个力的大小和方向以及一个力的大小和方向，用力的图示画出这三个力，用平行四边形做出两个力的合力的理论值，和那一个力进行比较．所以我们需要的实验器材有：方木板（固定白纸），白纸（记录方向画图）、刻度尺（选标度）、绳套（弹簧秤拉橡皮条）、弹簧测力计（测力的大小）、图钉（固定白纸）、三角板（画平行四边形），橡皮条（让力产生相同的作用效果的）．因一个弹簧秤的拉力大小、方向不变，而橡皮筋伸长到O 点，说明合力不变，则由平行四边形定则可知另一个大小方向也唯一确定，故ABD 错误，C 正确．故选：C ． 【思路点拨】做探究共点力合成的规律实验：我们是让两个力拉橡皮条和一个力拉橡皮条产生的作用效果相同，测出两个力的大小和方向以及一个力的大小和方向，用力的图示画出这三个力，用平行四边形做出两个力的合力的理论值，和那一个力（实际值）进行比较．用平行四边形画出来的是理论值，和橡皮筋同线的那个是实际值，因此根据实验的原理及实验所测量的数据可确定实验的器材；当合力不变时，根据平行四边形定则可知，若其中一个力的大小方向保持不变，则另一个可以唯一确定． 【题文】12．（12分）研究小车匀变速直线运动的实验装置如图(a)所示，其中斜面倾角θ可调．打点计时器的工作频率为50 Hz .纸带上计数点的间距如图(b)所示，其中每相邻两点之间还有4个记录点未画出． ①部分实验步骤如下： A ．测量完毕，关闭电源，取出纸带． B ．接通电源，待打点计时器工作稳定后放开小车 C ．将小车停靠在打点计时器附近，小车尾部与纸带相连． D ．把打点计时器固定在平板上，让纸带穿过限位孔 上述实验步骤的正确顺序是：________(用字母填写)． ②图(b)中标出的相邻两计数点间的时间间隔 T ＝________s . ③计数点5对应的瞬时速度大小计算式为v 5＝________. ④为了充分利用记录数据，减小误差，小车加速度大小的计 算式应为a ＝________. 【知识点】探究小车速度随时间变化的规律．A7 【答案解析】 (1)①DCBA ②0.1 ③S4＋S52T ④23216549) ()(T S S S S S S ++-++ 解析：(1)①在实验过程中应先固定打点计时器，再放置小车，然后打开电源，最后释放小车，所以正确的顺序是DCBA.②每隔4点或每5个点取一个计数点时，相临计数点的时间间隔均为0. 1 s ．③根据确定时间段内的平均速度等于中点时刻的瞬时速度可得，v5＝ S4＋S52T 或v5＝T s s s s 46543+++.④当有6组数据时，应采用逐差法计算加速度 a ＝23216549) ()(T S S S S S S ++-++. 【思路点拨】①先连接实验器材，测量时先接通电源，后释放纸带；②打点计时器的工作频率为50Hz ，每隔0.02s 打一次电，每相邻两点之间还有4个记录点未画出，共5个0.02s ；③匀变速直线运动中，平均速度等于中间时刻的瞬时速度；④根据公式△x=aT2列式求解．本题关键明确实验原理、实验步骤，会计算瞬时速度和加速度，基础题． 三．计算题（42分） 【题文】13．（10分）物体作自由落体的运动过程中，先后经过A 、B 、C 三点，通过AB 和 BC 所用的时间相等。AB=23m ,BC=33m ，求物体起落点离A 的高度? （g=10 m/s 2） 【知识点】自由落体运动．A3 【答案解析】 16.2m 解析：因为通过AB 和通过BC 所用的时间相等，由h 2－h 1=gt 2得： )(110 233312s g h h t =-=-= 又)/(28123323221 s m t h h v B =?+=+= 下落到B 点的高度为：)(2.3910 22822 2m g v h B B =?== 起落点离A 点的高度为：h A =h B －h 1=39.2－23=16.2m 【思路点拨】物体作自由落体的运动，根据相同时间内的位移的差值为定值，即h 2-h 1=gt 2得物体运动的时间，再由位移的公式即可求得下落点离A 点的高度．自由落体运动是初速度 为零的匀加速直线运动，根据匀变速直线运动的规律求解即可． 【题文】14．（10分）如图所示，小球被轻质细绳系住斜吊着放在静止光滑斜面上，设小球质量m=1kg ，斜面倾角θ=300，悬线与竖直方向夹角α=300 ，光滑斜面M=3kg 置于粗糙水平面上，求：（1）悬线对小球拉力的大小。（2）地面对斜面的摩擦力的大小和方向。（g=10 m/s 2） 【知识点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用．B3 4 B7 图1所示． 根据平衡条件得知，T 与N 的合力F=mg T cos30°＝12 F 得 T=012cos30mg N =（2）以小球和斜面整体为研究对象，受力分析如答图2所示． 由于系统静止，合力为零，则有 f ＝T cos60°＝1323 N N ?=方向水平向左 【思路点拨】（1）以小球为研究对象，分析受力情况，作出力图，根据平衡条件求解悬线对小球拉力大小．（2）以小球和斜面整体为研究对象，分析受力情况，作出力图，根据平衡条件求解地面对斜面的摩擦力的大小和方向．本题是两个物体的平衡问题，要灵活选择研究对象，正确分析受力，作出力图，是解题的关键． 【题文】15．（10分）A 、B 两辆汽车在笔直公路上同向行驶，当B 车在A 车前84m 处时，B 车速度为4m/s ，且正以某加速度匀加速运动，在被追上前经过一段时间后，B 车加速度突然变为零，此时B 车的速度为16m/s 。A 车一直以20m/s 的速度在后头追赶，经过12s 后，A 车追上B 车，问： （1）B 车的加速时间是多少？ （2）B 车加速时的加速度是多少？ 【知识点】匀变速直线运动的速度与时间的关系．A2 【答案解析】 (1)6s (2)22/m s 解析：设B 车加速时的加速度为α，加速时间为t ,由题意有 B B at υυ'+= ① 2000/2()A B B t t at t t x υυυ'=++-+ ② 联立①②并代入数据可得26,2/t s m s α== 【思路点拨】抓住A 、B 的位移关系，结合速度时间公式和位移时间公式求出B 车加速的时间，以及B 车加速时的加速度．本题考查了运动学中的追及问题，关键抓住位移关系，运用运动学公式灵活求解，难度不大. 【题文】16.（12分）某兴趣小组在研究测量物块P 与软垫间的动摩擦因数时，提出了一 种使用刻度尺和秒表的实验方案：将软垫一部分弯折形成斜面轨道与水平轨道连接的QCE 形状，并将其固定在竖直平面内，如图所示．将物块P 从斜面上A 处由静止释放，物块沿粗糙斜面滑下，再沿粗糙水平面运动到B 处静止，设物块通过连接处C 时机械能不损失，重力 加速度g 取10 m/s 2，用秒表测得物块从A 滑到B 所用时间为2 s ，用刻度尺测得A 、C 间距 60 cm ，C 、B 间距40 cm .求： (1)物块通过C 处时速度大小； (2)物块与软垫间的动摩擦因数． 【知识点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系．A2 C2 C5 【思路点拨】根据运动学公式以及二者时间之和为2s 列方程可求出C 处的速度大小； 由牛顿第二定律表示出加速度的表达式，然后结合位移公式列方程求出摩擦因数．本题关键是利用匀变速直线运动中的公式 02 v v v +=表示出AC 、BC 的位移，难度适中
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