1、2014届北京大学附属中学河南分校高三 8月月考物理试卷与答案（带解析） 选择题 有一列火车正在做匀加速直线运动 .从某时刻开始计时，第 1分钟内，发现火车前进了 180m. 第 6分钟内发现火车前进了 360m.则火车的加速度为 A 0.01m/s2 B 0.05m/s2 C 36m/s2 D 180m/s2 答案： A 试题分析：火车匀加速直线运动，相等时间内位移之差等于加速度与时间间隔平方的乘积即 ，第一分钟前进 180m，则有 ， t=60s，那么第二分钟位移 ，则有 ，以此类推，第三分钟位移 , ,依次有， ， ，各式相加则有 ，带入数据解方程得 ，答案： A对。 考点：匀变速直线运
2、动 甲、乙两车在同一水平道路上，一前一后相距 S=6m，乙车在前，甲车在后，某时刻两车同时开始运动，两车运动的过程如图所示，则下列表述正确的是 ( ) A当 t=4s时两车相遇 B当 t=4s时两车间的距离最大 C两车有两次相遇 D两车有三次相遇 答案： D 试题分析：观察速度时间图像，与时间轴围成的面积代表位移。在前 4s甲的面积为即位移 ，乙车位移为 ，之前乙车在甲车前 6m，前 4s甲车反比乙车多走 8m，所以 4 s时甲车反超乙车 2m。答案： A错。4到 8秒过程，乙车位移 ，甲车位移 ，此过程乙车比甲车多走 4m，由于 4s是甲在乙前 2m，那么 8s时乙车反超甲车 2m.此后乙车
3、减速到停止而甲车一直匀速，那么最终甲车还是要超过乙车，并且距离会一直拉大， 4s时两车的距离不是最大， B错。所以最终相互超越 3次也就是相遇 3次， C错 D对。 考点：速度时间图像 追击相遇 如图所示，质量为 M、半径为 R的半球形物体 A放在水平地面上，通过最高点处的钉子用水平细线拉住一质量为 m、半径为 r的光滑球 B则 A A对地面的压力等于（ M+m） g B A对地面的摩擦力方向向左 C B对 A的压力大小为 D细线对小球的拉力大小为 答案：红色字体 试题分析： AB叠放一起静止于水平面上，可以看做一个整体，受力分析只有他们的重力和地面的支持力，所以二力平衡，支持力等于重力等于（
4、 M+m） g，地面对整体没有摩擦力，如果有摩擦力则不能平衡，答案： A对 B错。对 B球受力分析如图。重力水平绳的拉力 T和半球的支持力 N,重力和拉力的合力与支持力等大反向。绳子拉力水平说明 B的球心和 A的顶端等高，即 B的球心到地面高度为 R， B的球心到 A的球心的连线长度为 R+r，那么 ，在重力和水平 拉力的合力矢量四边形中， ,解得 N= ,答案：C对，细绳拉力 带入数值和答案： D不符。 考点：受力分析平衡 如图，在地面上一盘子 C的正上方 A处有一金属小球 a距 C为 20m,在 B处有另一个金属小球 b距 C为 15m，小球 a比小球 b提前 1s由静止释放 (g取10m
5、/s2)。则 A b先落入 C盘中，不可能在下落过程中相遇。 B a先落入 C盘中， a、 b下落过程相遇点发生在 BC之间某位置 C a、 b两小球同时落入 C盘 D在 a球下落过程中， a、 b两小球相遇点恰好在 B处 答案： D 试题分析：小球 ab释放后均为自由落体运动，则有 ，带入计算得， ，小球 a提前 1s所以 b释放后 a 运动 落入 C盘，比 b球早落入。答案： AC错。 b球释放时 a下落 1s此时下落的高度刚好到达小球 b的位置，此时 b开始释放，所以二者在 B点相遇，然后超过 b球先落入盘中。答案： D对 B错。 考点：自由落体运动 如图所示，一倾角为 的斜面体置于固定
6、在光滑水平地面上的物体 A、 B之间，斜面体恰好与物体 A、 B接触一质量为 m的物体 C 恰能沿斜面匀速下滑，此时斜面体与 A、 B 均无作用力若用平行于斜面的力 F 沿斜面向下推物体 C，使其加速下滑，则下列关于斜 面体与物体 A、 B间的作用力的说法正确的是 A对物体 A有向左的压力，大小为 mgcos sin B对物体 A有向左的压力，大小为 Fcos C对物体 B有向右的压力，大小为 mgcos sin D以上说法均不正确 答案： D 试题分析：斜面体对 AB有没有作用力关键看斜面体的受力，而研究斜面体受力先从小物块 C受力分析开始， c受重力支持力和摩擦力作用，正交分解后在垂直斜面
7、方向只有重力垂直斜面向下的分力和斜面的支持力，支持力，而摩擦力为滑动摩擦力大小 ， 所以摩擦力不变。加上平行斜面向下的推力 F后，垂直斜面方向受力没有变化，支持力 N不变，滑动摩擦力不变，那么斜面体受到的压力和摩擦力不会变化，所以斜面体对 AB的作用力不会变化。仍然对 AB没有作用力。答案： D对。考点：整体隔离法，受力分析 如图， ACB是一光滑的，足够长的，固定在竖直平面内的 “ ”形框架，其中 CA、 CB边与竖直方向的夹角分别为 37和 53。 P、 Q两个轻质小环分别套在 CA、 CB上，两根细绳的一端分别系在 P、 Q环上，另一端和一绳套系在一起，结点为 O。将质量为 m的钩码挂在
8、绳套上， OP、 OQ两根细绳拉直后的长度分别用 l1、 l2表示，受到 的拉力分别用 F1和 F2表示，下列说法正确的是（ ） A若 l1= l2，则两绳受到的拉力 F1=F2 B若 l1= l2，则两绳受到的拉力 F1F2 C若 l1l2，则两绳受到的拉力 F1=F2 答案： C 试题分析：光滑的杆上套上小环，要想保证小环不滑动，那么必须保证绳子拉力垂直杆的方向，那么受力分析就变得明朗了，受力分析如图，由于绳子和轻杆垂直，两个轻杆垂直，那么绳子 互相垂直，长度不可能相等，根据夹角关系而是 ，力的合成示意图如图，两个拉力的合力与重力等大 反向竖直向上，因此 F1F2对照答案： C对 考点：受
9、力平衡 如图所示，物体 A和 B的质量分别为 2kg和 1kg，用跨过定滑轮的细线相连，静止地又叠放在倾角为 =300的光滑斜面上， A 与 B 间的动摩擦因数为 ，现有一平行于斜面向下的力 F作用在物体 B上，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，若要使物体运动，则 F至少为（ ）（ ） A 20N B 22N C 11N D 17N 答案： D 试题分析：分析物体 A受力，要向拉动 A，那么拉力 T至少要等于，分析 B受力如图， B受到自身重力， A的压力和 A对 B 的摩擦力，要把 B向下滑动，那么拉力 F至少为，对照答案： B对。 考点：受力分析以及摩擦力 如图，两个质量均为 m的小球 a,b
10、用细线相连并悬挂于 O点，用力 F拉小球 a，使整个装置处于平衡状态，且悬线 O与竖直方向的夹角为 则 F的大小 A可能为 mg B可能为 mg C可能为 mg D不可能为 mg 答案： C 试题分析：小球 ab看做一个整体，那么受力共有三个即重力 2mg ,绳子拉力 T和拉力 F，三力平衡，重力大小方向一定，绳子拉力方向一定，二者的合力一定与拉力 F等大反向，受力分析及力的合成如图，当重力绳子拉力的合力与绳子方向垂直时拉力 F最小，此时 所以 ，对照答案：C对， ABD错。 考点：动态平衡 A、 B是一条平直公路上的两块路牌，一辆汽车由右向左经过路牌 B时，一只小鸟恰自 A路牌向 B飞去，小
11、鸟飞到汽车正上方立即折返，以原速率飞回 A，过一段时间后，汽车也行驶到 A。它们的位置与时间的关系如图所示，图中t2=2t1-，由图可知（ ） A小鸟的速率是汽车的两倍 B相遇时小鸟与汽车位移的大小之比是 3： 1 C小鸟飞行的总路程是汽车的 3倍 D小鸟和汽车在 0-t2时间内位移相等 答案： B 试题分析：分析小鸟和汽车的位置时间图像，当小鸟和汽车相遇后直到 A点的过程，二者通过的位移相等，小鸟 A点到相遇点再返回 A点用时间相等，因此小鸟从 A点到相遇点也就是汽车从 B点到相遇点的时间是 ，小鸟从相遇点到返回 A点用时间为 ，而汽车从相遇点到达 A点历时 。从相遇到B点过程中二者位移相等
12、，时间比为 ，所以小鸟和汽车的速度比为 3:1，答案： A错。由于速度比 3:1，二者相遇前时间相等，所以相遇时小鸟和汽车的位移比也是 3:1，答案： B对。小鸟总飞行时间是 ，汽车运动时间 ，二者时间比为 1:2，而速度比为 3:1所以路程比为 3:2答案： C错。在0-t2时间内小车位移为 B到 A，小鸟位移 A到 A，位移 0，答案： D错 考点：图像的分析能力，位移路程 如图所示，一小车上有一个固定的水平横杆，左边有一轻杆与竖直方向成角与横杆固定，下端连接一小铁球，横杆右边用一根细线吊一小铁球，当小车向右做加速运动时，细线保持与竖直方向成 角，若 ，则下列说法正确的是（ ） A轻杆对小
13、球的弹力方向与细线平行 B轻杆对小球的弹力方向沿着轻杆方向向上 C轻杆对小球的弹力方向既不与细线平行也不沿着轻杆方向 D此时 轻杆的形变包括拉伸形变与弯曲形变 答案： AD 试题分析：分析细线下面的小铁球受力只有重力和拉力，二者的合力水平方向，则有 ，分析轻杆下面的小球，受力分析如图，则有 ，小铁球加速度相同 ，带入计算得 所以 A对BC错。由于弹力没有沿杆的方向，所以轻杆不但被拉伸还被弯曲，因此答案：D对。 考点：牛顿第二定律 用一轻绳将小球 P系于光滑墙壁上的 O点，在墙壁和球 P之间夹有有一矩形物块 Q。 P、 Q均处于静止状态，则下列相关说法正确的是（ ） A P物体受 4个力 B Q
14、受到 3个力 C若绳子变长，绳子的拉力将变小 D若绳子变短， Q受到的静摩擦力将增大 答案： AC 试题分析：单独分析 Q受力如图， Q受自身重力 G，墙壁支持力 N和球的压力N1，由于墙壁光滑，没有摩擦力，要使 Q静止必须有竖直向上的力，因此 P对Q有竖直向上的摩擦力 f而且大小等于 Q的重力答案： D错。因此 Q受力为 4个。 B错，分析 P受力，除自身重力 G和 Q对其压力外，根据相互作用还有 Q对其竖直向下的摩擦力 f和绳子的拉力 F 共计 4个力， A对。整体受力分析如图，共有绳子拉力， PQ重力和墙的弹力，根据力的合成，重力和弹力合力与拉力等大反向 如图，绳子越长， 越小，拉力 F
15、越小，答案： C对。 考点：整体法和隔离法受力分析 一个做变速直线运动的物体，加速度逐渐减小到零，那么该物体的运动情况可能是（ ） A速度不断增大，到加速度为零时，速度达到最大，而后做匀速直线运动 B速度不断增大，到加速度减为零时，物体停止运动 C速度不断减小到零，然后又相反方向做加速运动，而后物体做匀速直线运动 D速度不断减小 ,到加速度为零时速度减到最小，而后物体做匀速直线运动 . 答案： ACD 试题分析：直线运动的物体，题目只是告诉加速度逐渐减小到 0，只是大小变化，方向没有变化。如果速度与加速度同向是加速运动，速度变大，速度与加速度反向是减速运动，速度减小。如果开始时速度与加速度同向
16、，那么速度逐渐增大，加速度大小变小只会使速度增加的慢了，但速度仍是增大的，当加速度减小为 0时，速度最大此后开始匀速直线运动， A正确。如果开始时速度与加速度反向，那么速度逐渐减小，如果在加速度减小的过程中，速度一直没有减小到 0，那么当加速度等于 0时速度最小，此后为匀速直线运动， D对，但是也有可能在加速度减小到 0之前速度先减小到 0，那么速度就会反向，就会由与加速度反向变为与加速 度同向而成为加速运动速度增大，当加速度等于 0时，速度不再增大而变为匀速直线运动， C对。 考点：加速度与速度的关系 实验题 某同学利用如图甲的实验装置探究测量重力加速度大小。 （ 1）该同学开始实验时情形如
17、图甲所示，接通电源释放纸带。请指出该同学在实验操作中存在的两处明显错误或不当的地方： ； 。 （ 2）该同学经修改错误并正确操作后得到如图乙所示的纸带，取连续六个点 A、B、 C、 D、 E、 F为计数点，测得 A点到 B、 C、 D、 E、 F的距离分别为 h1、 h2、h3、 h4、 h5。若打点的频率为 f，则打 E点时重物的 速度表达式 VE= ；该同学先分别计算出各计数点的速度值，并试画出速度的二次方 (V2)与对应重物下落的距离（ h）的关系如图丙所示，则重力加速度 g= m/s2。 答案：（ 1） 1打点计时器接了直流电 2重物离打点计时器过远 （ 2）， 9.4 试题分析：（
18、1） 1打点计时器接交流电，原理是交流电方向的改变使得振针上下振动。 2重物离打点计时器越远，纸带上打出的点越少，运动过程越短，那么对运动的数据分析有影响。（ 2）自由落体为匀变速直线运动，中间时刻的瞬时速度等于平均速度，所以 E点的瞬时速度等于 DF的平均速度， DF位移为，时间为 ，所以速度为 ，速度的二次方 (V2)与对应重物下落的距离（ h）的关系图，我们根据 ，结合图像考点：打点计时器的使用，测自由落体运动加速度 填空题 某同学在探究摩擦力的实验中采取了如图所示的操作，将一个长方体木块放在水平桌面上，然后用一个力传感器对木块施加一个水平拉力 F，并用另外一个传感器对木块的运动状态进行
19、监测，表 1是她记录的实验数据。木块的重力为 10.00N，重力加速度 g=9.80m/s2,根据表格中的数据回答下列问题（答案：保留 3位有效数字）： 实验次数 运动状态 水平拉力 F/N 1 静止 3.62 2 静止 4.00 3 匀速 4.01 4 匀加速 5.01 5 匀加速 5.49 （ 1）木块与桌面间的最大静摩擦力 一定不小于 N； （ 2）木块与桌面间的动摩擦因数 ； （ 3）木块匀加速运动时受到的摩擦力 = N。 答案：（ 1） 4.01N （ 2） 0.401N （ 3） 4.01N 试题分析：（ 1）木块匀速运动时，处于平衡状态，拉力等于摩擦力，此时滑动摩擦力等于拉力等于
20、 4.01N，最大静摩擦力略大于滑动摩擦力，所以最大静摩擦力不小于 4.01N （ 2）匀速运动时拉力等于滑动摩擦力，因此滑动摩擦力等于 4.01N，根据滑动摩擦力的计算公式 ，带入计算 （ 3）滑动摩擦力大小和压力与接触面的粗糙程度有关，匀加速运动和匀速运动相比，接触面粗糙程度没有变化，压力也没有变化，所以摩擦力不变还等于4.01N 考点：最大静摩擦力和滑动摩擦力 计算题 如图所示是一种研究劈的作用的装置，托盘 A固定在细杆上，细杆放在固定的圆孔中，下端有滚轮，细杆只能在竖直方向上移动，在与托盘连接的滚轮正下面的底座上也固定一个滚轮，轻质劈放在两滚轮之间，劈背的宽度为 a，侧面的长度为 l，
21、劈尖上 固定的细线通过滑轮悬挂总质量为 m的钩码，调整托盘上所放砝码的质量 M，可以使劈在任何位置时都不发生移动忽略一切摩擦和劈、托盘、细杆与滚轮的重力，若 a l，试求 M是 m的多少倍？ 答案： M=1.5m 试题分析：分析 M与托盘细杆的连接体受力如图， 根据受力平衡，小孔的弹力 N和重力的合力与劈的支持力等大方向。得1，分析斜劈受力如下图 上下滚轮由于对称性，对劈的压力的合力与绳子拉力等大反向等于 mg，根据矢量合成如上图，则有 2，联立 12 可得 ，对斜劈有几何关系如下图 可知 ，带入正切值，可得 ，解得 考点：力的平衡，弹力方向 为了体现人文关怀，保障市民出行安全和严格执法，各大
22、都市市交管部门强行推出了 “电子眼 ”，据了解，在城区内全方位装上 “电子眼 ”后立马见效，机动车擅自闯红灯的大幅度减少，因闯红灯引发的交通事故也从过去的 5下降到 1。现有甲、乙两汽车正沿同一平直马路同向匀速行驶，甲车在前，乙车在后，它们行驶的速度均为 10m s当两车快要到一十字路口时，甲车司机看到绿灯已转换成了黄灯，于是紧急刹车 (反应时间忽略不计 )，乙车司机为了避免与甲车相撞也紧急刹车，但乙车司机反应较慢 (反应时间为 0 5s)。已知甲车紧急刹车时制动力为车重的 0 4倍，乙车紧急刹车制动力为车重的 0 5倍，求： (1)若甲司机看到黄灯时车头距警戒线 15m，他采取上述措施能否避
23、免闯红灯 (2)为保证两车在紧急刹车过程中不相撞，甲、乙两车行驶过程中应保持多大距离 答案：（ 1）可以避免 （ 2） 2.5m 试题分析： (1)甲车紧急刹车时制动力为车重 0.4倍，即刹车的加速度，甲车初速度等于 ，甲车要减速到停止通过的位移为 S，则有 ，带入计算得 ，所以甲车可以避免闯红灯 （ 2）乙车制动的加速度 。甲乙两车在刹车过程中不相撞的条件需满足速度相 等时，乙车仍在甲车后面。设经过时间 t二者速度相等，则有 计算时间 .此时甲车位移，乙车位移 ，要保证二者不相撞，甲乙的行驶距离 考点：追击相遇问题 如图所示，一条上端固定的绳长 l1=7 5m，质量 m=60Kg的特技演员从
24、绳上端先沿绳从静止开始无摩擦下滑一段距离后，突然握紧绳子，与绳子之间产生 f=1800 N的摩擦阻力。滑到绳子末端时速度刚好为零。求： （ 1）特技演员下滑所用的时间 t （ 2）在水平面上有一辆长 l2=3m平板车，其上表面与绳末端等高，车右端离绳末端 s=4m，平板车能一直以 v =2 m/s的恒定速度向右运动，为了要让该演员滑下后能留在车上，则车启动后演员应在多长时间范围内开始下滑？（把人看作质点，人与车之间动摩擦系数 =0.2， g取 10m/s2） 答案：（ 1） 1.5s (2)大于 0.5s小于 1.5s 试题分析：（ 1）特技演员沿绳子下滑过程分为两个阶段，第一个阶段自由落体运
25、动，设末速度 v，则第二阶段初速度也是 v 第一阶段加速度为 g，下落的高度 第二阶段加速度 ，下落的高度 那么 ，解得 v=10m/s 第一段运动时间 第二段运动时间 所以下滑所用时间（ 2）人落在车上没有速度，而车以 2m/s匀速运动，人做匀加速运动，加速度，当人加速到 2m/s时与车一起匀速，那么匀加速的时间，此过程，小车位移 人的位移，即人在车上相对滑动距离为 ，所以人滑到车上时与车左端相距大于等于 1m。即车移动的距离小于 ，但是要让人落在车上，车的位移还要大于 ， 车的位移小于 6m大于 4m，车的运动时间 ，即 ，而演员下滑需要 1.5s 所以车启动后演员要在 时间内开始下滑，
26、所以车启动后演员要在 0.5s到 1.5s时间内开始下滑。 考点：匀变速运动 相对运动 如图，一滑块通过长度不计的 短绳拴在小车的板壁上，小车上表面光滑。小车由静止开始向右匀加速运动，经过 2s，细绳断裂。细绳断裂后，小车的加速度不变，又经过一段时间，滑块从小车左端刚好掉下，在这段时间内，已知滑块相对小车前 3s内滑行了 4.5m，后 3s内滑行了 10.5m。求： （ 1）小车底板长是多少？ （ 2）从小车开始运动到滑块离开车尾，滑块相对于地面移动的距离是多少？ 答案：（ 1） 12.5m (2)12m 试题分析：初始小车和滑块一起匀加速，他们的速度相同，细绳断裂后，小车继续匀加速，而滑块变
27、为匀速，滑块相对小车前 3s内滑行了 4.5m，也就是断裂后 3s内相对位移为 4.5m，设小车加速度为 a，则绳子断裂时速度为 2a，绳子断裂后 1s内小车位移为 ，滑块匀速运动位移，那么相对位移 ，所以 a= ，绳子断裂时滑块小车速度均等于 2a=2m/s 后 3s，滑块仍是匀速直线运动，位移 此过程滑块相对小车位移为 10.5m，所以小车位移为 由于小车为匀加速运动，那么计算 。那么小车的末速度 计算可得 即绳子断裂后 5s滑块离开小车。 在这 5s时间内，小车位移 ，滑块位移 ，相对位移即小车的长度 ， 而滑块相对地面的位移还包括绳子断裂前与小车一起匀加速 的 2s ,所以滑块相对地面位移 考点：匀变速运动 相对运动
