定远复读学校 2021 届高三 9 月周测考卷
物理试题
一、选择题(1-7 小题为单选题,8-10 小题为多选题，共 40 分。)
1.测速仪安装有超声波发射和接收装置，如图所示，B 为测速仪，A 为汽车，两者相距
335 m．某时刻 B 发出超声波，同时 A 由静止开始做匀加速直线运动．当 B 接收到反
射回来的超声波信号时 A、B 相距 355 m，已知声速为 340 m/s，则下列说法正确的是
( )
A． 经 1 s，B 接收到返回的超声波
B． 超声波追上 A 车时，A 车前进了 10 m
C．A 车加速度的大小为 10 m/s2
D．A 车加速度的大小为 5 m/s2
2.如图甲所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率 v1 运行．初速度大小为 v2 的小物块
从与传送带等高的光滑水平地面上的 A 处滑上传送带．若从小物块滑上传送带开始计
时，小物块在传送带上运动的 v－t 图象(以地面为参考系)如图乙所示．已知 v2>v1，则
( )
甲 乙
A．t2 时刻，小物块离 A 处的距离达到最大
B．t2 时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大
C． 0～t2 时间内，小物块受到的摩擦力方向先向右后向左
D． 0～t3 时间内，小物块始终受到大小不变的摩擦力作用
3.如图，墙上有两个钉子 a 和 b，它们的连线与水平方向的夹角为 45°，两者的高度差
为 l.一条不可伸长的轻质细绳一端固定于 a 点，另一端跨过光滑钉子 b 悬挂一质量为
m1 的重物．在绳子距 a 端 的 c 点有一固定绳圈．若绳圈上悬挂质量为 m2 的钩码，平衡后绳的 ac 段正好水平，则重物和钩码的质量比 为( )
A． B． 2 C． D．
4.如图所示，轻绳的一端系在质量为 m 的物体上，另一端系在一个轻质圆环上，圆环
套在粗糙水平杆 MN 上．现用水平力 F 拉绳上一点，使物体处于图中实线位置，然后
改变 F 的大小使其缓慢下降到图中虚线位置，圆环仍在原来的位置不动．在这一过程
中，水平拉力 F、环与杆的摩擦力 Ff 和环对杆的压力 FN 的变化情况是( )
A．F 逐渐增大，Ff 保持不变，FN 逐渐增大
B．F 逐渐增大，Ff 逐渐增大，FN 保持不变
C．F 逐渐减小，Ff 逐渐增大，FN 逐渐减小
D．F 逐渐减小，Ff 逐渐减小，FN 保持不变
5.如图所示，在水平桌面上叠放着质量相等的 A、B 两块木板，在木板 A 上放着质量为
m 的物块 C，木板和物块均处于静止状态．A、B、C 之间以及 B 与地面之间的动摩擦
因数均为 μ，设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，重力加速度为 g，现用水平恒力
F 向右拉木板 A，则以下判断正确的是( )
A． 不管 F 多大，木板 B 一定保持静止
B．A、C 之间的摩擦力大小一定等于 μmg
C．B 受到地面的摩擦力大小一定小于 F
D．A、B 之间的摩擦力大小不可能等于 F6.如图所示，光滑水平面上放置质量分别为 m、2m 和 3m 的三个木块，其中质量为 2m
和 3m 的木块间用一不可伸长的轻绳相连，轻绳能承受的最大拉力为 T.现用水平拉力
F 拉其中一个质量为 3m 的木块，使三个木块以同一加速度运动，则以下说法正确的是
( )
A． 质量为 2m 的木块受到四个力的作用
B． 当 F 逐渐增大到 T 时，轻绳刚好被拉断
C． 当 F 逐渐增大到 1.5T 时，轻绳还不会被拉断
D． 轻绳刚要被拉断时，质量为 m 和 2m 的木块间的摩擦力为 0.66T
7.某科研单位设计了一空间飞行器，飞行器从地面起飞时，发动机提供的动力方向与
水平方向夹角 α＝60°，使飞行器恰恰与水平方向成 θ＝30°角的直线斜向右上方由静止
开始匀加速飞行，经时间 t 后，将动力的方向沿逆时针旋转 60°同时适当调节其大小，
使飞行器依然可以沿原方向匀减速飞行，飞行器所受空气阻力不计，下列说法中正确
的是( )
A． 加速时动力的大小等于 mg
B． 加速与减速时的加速度大小之比为 2∶
C． 加速与减速过程发生的位移大小之比为 1∶2
D． 减速飞行时间 t 后速度为零
8.伽利略为了研究自由落体运动的规律，将落体实验转化为著名的“斜面实验”，如图
所示，对于这个研究过程，下列说法正确的是( )
A． 斜面实验放大了重力的作用，便于测量小球运动的路程
B． 斜面实验“冲淡”了重力的作用，便于小球运动时间的测量C． 通过对斜面实验的观察与计算，直接得到自由落体运动的规律
D． 根据斜面实验结论进行合理的外推，得到自由落体运动的规律
9.如图，柔软轻绳 ON 的一端 O 固定，其中间某点 M 拴一重物，用手拉住绳的另一端
N，初始时，OM 竖直且 MN 被拉直，OM 与 MN 之间的夹角为 α(α＞ )．现将重物向右
上方缓慢拉起，并保持夹角 α 不变．在 OM 由竖直被拉到水平的过程中( )
A．MN 上的张力逐渐增大
B．MN 上的张力先增大后减小
C．OM 上的张力逐渐增大
D．OM 上的张力先增大后减小
10.如图甲所示，倾角为 θ 的足够长传送带以恒定的速率 v0 沿逆时针方向运行．t＝0
时，将质量 m＝1 kg 的小物块(可视为质点)轻放在传送带上，物块速度随时间变化的图
象如图乙所示．设沿传送带向下为正方向，取重力加速度 g＝10 m/s2.则( )
A． 物体与传送带之间的动摩擦因数 μ＝0.5
B． 传送带的倾角 θ＝30°
C． 1～2 s 内，物块的加速度为 2 m/s2
D． 摩擦力的方向始终沿传送带向下
二、实验题(共 2 小题 ,共 16 分)
11.(18 分)(1)质量为 0.45 kg 的木块静止在光滑水平面上，一质量为 0.05 kg 的子弹以
200 m/s 的水平速度击中木块，并留在其中，整个木块沿子弹原方向运动，则木块最终
速度的大小是________ m/s.若子弹在木块中运动时受到的平均阻力为 4.5×103N，则子
弹射入木块的深度为________ m.(2)某研究小组做“验证力的平行四边形定则”实验，所用器材有：方木板一块，白纸，
量程为 5 N 的弹簧测力计两个，橡皮条(带两个较长的细绳套)，刻度尺，图钉(若干
个)．
①具体操作前，同学们提出了如下关于实验操作的建议，其中正确的有________．
A．橡皮条应和两绳套夹角的角平分线在一条直线上
B．重复实验再次进行验证时，结点 O 的位置可以与前一次不同
C．使用测力计时，施力方向应沿测力计轴线；读数时视线应正对测力计刻度
D．用两个测力计互成角度拉橡皮条时的拉力必须都小于只用一个测力计的拉力
②该小组的同学用同一套器材做了四次实验，白纸上留下的标注信息有结点位置 O、
力的标度、分力和合力的大小及表示力的作用线的点，如下图所示．其中对于提高实
验精度最有利的是________．
(3)某同学用伏安法测定待测电阻 Rx 的阻值(约为 10 kΩ)，除了 Rx、开关 S、导线外，还
有下列器材供选用：
A．电压表(量程 0～1 V，内阻约 10 kΩ)
B．电压表(量程 0～10 V，内阻约 100 kΩ)
C．电流表(量程 0～1 mA，内阻约 30 Ω)
D．电流表(量程 0～0.6 A，内阻约 0.05 Ω)
E．电源(电动势 1.5 V，额定电流 0.5 A，内阻不计)F．电源(电动势 12 V，额定电流 2 A，内阻不计)
G．滑动变阻器 R0(阻值范围 0～10 Ω，额定电流 2 A)
① 为 使 测 量 尽 量 准 确 ， 电 压 表 选 用________， 电 流 表 选 用________， 电 源 选 用
________．(均填器材的字母代号)
②画出测量 Rx 阻值的实验电路图．
③该同学选择器材、连接电路和操作均正确，从实验原理上看，待测电阻测量值会
________其真实值(填“大于”、“小于”或“等于”)，原因是________________________．
12.如图所示，一端带有定滑轮的长木板上固定有甲、乙两个光电门，与之相连的计时
器可以显示带有遮光片的小车在其间的运动时间，与跨过定滑轮的轻质细绳相连的轻
质测力计能显示挂钩处所受的拉力．不计空气阻力及一切摩擦．
(1)在探究“合外力一定时，加速度与质量的关系”时，要使测力计的示数等于小车所受
合外力，操作中必须满足____________；要使小车所受合外力一定，操作中必须满足
____________．
实验时，先测出小车质量 m，再让小车从靠近光电门甲处由静止开始运动，读出小车
在两光电门之间的运动时间 t.改变小车质量 m，测得多组 m、t 的值，建立坐标系描点
作 出 图 线 ． 下 列 能 直 观 得 出“合 外 力 一 定 时 ， 加 速 度 与 质 量 成 反 比”的 图 线 是
________．
(2)如下图抬高长木板的左端，使小车从靠近光电门乙处由静止开始运动，读出测力计
的示数 F 和小车在两光电门之间的运动时间 t0，改变木板倾角，测得多组数据，得到
的 F－ 的图线如图所示．实验中测得两光电门的距离 L＝0.80 m，砂和砂桶的总质量 m1＝0.34 kg，重力加速度
g 取 9.8 m/s2，则图线的斜率为________(结果保留两位有效数字)；若小车与长木板间
的摩擦不能忽略，测得的图线斜率将________(填“变大”、“变小”或“不变”)．
三、计算题(共 3 小题 ,共 44 分)
13.如图所示，一滑块通过长度不计的短绳拴在小车的前壁上，小车上表面光滑．小车
由静止开始向右匀加速运动，经过 2 s，细绳断裂．细绳断裂后，小车的加速度不变，
又经过一段时间，滑块从小车尾部掉下，在这段时间内，已知滑块相对小车前 3 s 内滑
行了 4.5 m，后 3 s 内滑行了 10.5 m．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？
14.如图所示，质量为 m 的物体，放在一固定斜面上，当斜面倾角为 30°时恰能沿斜面
匀速下滑．保持斜面倾角为 30°，对物体施加一水平向右的恒力 F，使物体沿斜面匀速
向上滑行(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)．增大斜面倾角，当倾角超过某一临界角
θ0 时，则不论水平恒力 F 多大，都不能使物体沿斜面向上滑行，已知重力加速度为
g，试求：
(1)物体与斜面间的动摩擦因数 μ；
(2)水平恒力 F 的大小；
(3)这一临界角 θ0 的大小．
15.某电视台娱乐节目在游乐园举行家庭搬运砖块比赛活动．比赛规则是：如图甲所示
向滑动行驶的小车上搬放砖块，且每次只能将一块砖无初速度(相对地面)地放到车
上，车停止时立即停止搬放，以车上砖块多少决定胜负．已知每块砖的质量 m＝0.8 kg，小车的上表面光滑且足够长，比赛过程中车始终受到恒定牵引力 F＝20 N 的作
用，未放砖块时车以 v0＝3 m/s 的速度匀速前进．获得冠军的家庭上场比赛时每隔 T＝
0.8 s 搬放一块砖，从放上第一块砖开始计时，图中仅画出了 0～0.8 s 内车运动的 v－t
图象，如图乙所示，g 取 10 m/s2.求：
(1)小车的质量及车与地面间的动摩擦因数；
(2)车停止时，车上放有多少块砖．答 案
1.C
解析：从 B 发出超声波到接收到超声波过程中，汽车 A 的运动如图所示：
B 发出超声波时，汽车在 C 位置
汽车反射超声波时，汽车在 D 位置
B 接收超声波时，汽车在 E 位置
经分析可知：TCD＝TDE，xCE＝20 m
所以 xCD＝5 m，xDE＝15 m，TCD＝ s＝1 s
可见 B 接收到返回的超声波需 2 s.
对汽车 A：Δx＝aT ，所以 a＝10 m/s2
由以上可知只有选项 C 正确．
2.B
解析：由图象知物块先向左减速，后反向加速到 v1 再做匀速直线运动，t1 时刻离 A 处
距离最大，A 错误；t2 时刻二者相对静止，故 t2 时刻物块相对传送带滑动距离最大，B
正确；0～t2 时间内小物块受到的摩擦力方向一直向右，C 错误；在 0～t2 时间内摩擦
力为滑动摩擦力，大小不变，在 t2～t3 时间内物块做匀速运动，此过程摩擦力为零，D
错误．
3.C
解析：对绳子上 c 点进行受力分析：
平衡后设绳的 BC 段与水平方向成 α 角，根据几何关系有：
tanα＝2，sinα＝ .对结点 c 分析，将 Fa 和 Fb 合成为 F，根据平衡条件和三角函数关系得：
F2＝m2g＝F，Fb＝m1g.
sinα＝ ＝
所以得： ＝ ＝ ，故选 C.
4.D
解析：物体在 3 个力的作用下处于平衡状态，根据矢量三角形法，画出力的矢量三角
形，如图所示．其中，重力的大小和方向不变，力 F 的方向不变，绳子的拉力 FT 与竖
直方向的夹角 θ 减小，由图可以看出，F 随之减小，Ff 也随之减小，D 正确．
5.A
解析：木板 A 对木板 B 的最大静摩擦力 Ff1＝μ(M＋m)g，M 为木板 A 的质量，地面对
木板 B 的最大静摩擦力 Ff2＝μ(2M＋m)g>Ff1，故选项 A 正确；物块 C 的最大加速度 a
＝μg，当 F≤μ(M＋m)g 时，A、C 处于静止状态，A、C 之间的摩擦力为 0，选项 B 错
误；A 做匀速直线运动或处于静状态时，A、B 间的摩擦力 FfAB＝F，地面对 B 的静摩
擦力 FfB＝FfAB＝F，选项 C、D 错误．
6.C
解析：质量为 2m 的木块受到重力、质量为 m 的木块的压力、m 对其作用的向后的摩
擦力、轻绳的拉力、地面的支持力五个力的作用，故 A 错误；对整体，由牛顿第二定
律可知，a＝ ；隔离后面的叠加体，由牛顿第二定律可知，轻绳中拉力为 F′＝3ma＝
.由此可知，当 F 逐渐增大到 2T 时，轻绳中拉力等于 T，轻绳才刚好被拉断，选项 B
错误，C 正确；轻绳刚要被拉断时，物块加速度 a′＝ ，质量为 m 和 2m 的木块间的
摩擦力为 f＝ma′＝ ，故 D 错误．
7.C
解析：起飞时，飞行器受动力和重力，两力的合力与水平方向成 30°角斜向上，设动
力为 F，合力为 F 合，如图甲所示：在△OFF 合中，由几何关系得：F＝ mg，F 合＝mg，A 错误；
由牛顿第二定律得飞行器的加速度为：a1＝g，
推力方向逆时针旋转 60°，合力的方向与水平方向成 30°斜向下，动力 F′跟合力 F 合′垂
直，如图乙所示，
此时合力大小为：
F 合′＝mgsin 30°
动力大小：
F′＝ mg
飞行器的加速度大小为：
a2＝ ＝0.5g
加速与减速时的加速度大小之比为 a1∶a2＝2∶1，B 错误；
t 时刻的速率：v＝a1t＝gt
加速与减速过程发生的位移大小之比为 ∶ ＝1∶2，故 C 正确；
到最高点的时间为：t′＝ ＝ ＝2t，D 错误．
8.BD
解析：“斜面实验”中小球运动的加速度较小，便于运动时间的测量，A 错误，B 正
确；斜面倾角增大到 90°时，斜面运动外推为自由落体运动，C 错误，D 正确．
9.AD
解析： 以重物为研究对象，受重力 mg、OM 绳上拉力 F2、MN 上拉力 F1，由题意
知，三个力的合力始终为零，矢量三角形如图所示，F1、F2 的夹角为 π－α 不变，在
F2 转至水平的过程中，矢量三角形在同一外接圆上，由图可知，MN 上的张力 F1 逐渐
增大，OM 上的张力 F2 先增大后减小，所以 A、D 正确，B、C 错误．
10.AC解析：速度时间图线的斜率表示加速度，开始匀加速运动的加速度 a1＝ ＝ m/s2＝
10 m/s2，
1～2 s 内，物块的加速度 a2＝ ＝ m/s2＝2 m/s2；根据牛顿第二定律得，a1＝
gsinθ＋μgcosθ，速度相等后，加速度 a2＝gsinθ－μgcosθ，联立两式解得 θ＝37°，μ＝
0.5.故 A、C 正确，B 错误；
开始时，物块相对于传送带向上滑动，受到的摩擦力方向沿传送带向下，当速度与传
送带速度相等后，所受的摩擦力沿传送带向上．故 D 错误．
11.(1)20 0.2 (2)①BC ②B (3)①B C F ②如图所示 ③大于 电压表的读数
大于待测电阻两端的实际电压(其他表述正确也可)
解析：(1)设木块的最终速度为 v，则根据动量守恒定律得
mv0＝(M＋m)v，解得 v＝20 m/s.
根据能量守恒定律得 Ffd 相对＝ mv02－ (M＋m)v2，
解得 d 相对＝0.2 m.
(2)①A 错：两绳套拉力的合力不一定沿角平分线．
B 对：同一次实验，用一绳套拉橡皮条和用两绳套拉橡皮条结点 O 的位置相同，不同
次实验结点 O 的位置可以不同．
C 对：为减小摩擦和误差，施力方向沿测力计轴线，读数时视线正对测力计刻度．
D 错：合力可以比分力大，也可以比分力小．
②为了提高实验精度，测力计读数应尽可能大一些，标注细线方向的两点离结点应尽
可能远一些，标度应尽可能小一些．故选 B.
(3)①若电源选用 E，则通过 Rx 的最大电流为 0.15 mA，电流表选用 C 还达不到半偏，
故电源应选用 F.电压表内阻应尽可能与被测电阻阻值相差大一些且接近电源电压，故
电压表选用 B.由此可知电路中的电流约为 1 mA，故电流表选用 C.
②因为待测电阻阻值较大，所以电流表应采用内接法．因为滑动变阻器的阻值很小，若采用限流接法接入电路起不到多大的限流作用，所以滑动变阻器应采用分压接法，
实验电路图如图所示．
③因为电流表采用内接法，电压表测出的电压为 Rx 与电流表串联后两端电压，U 测＞U
实，而 R＝ ，所以 R 测＞R 实．
12.(1)小车与滑轮间的细绳与长木板平行 砂和砂桶的总质量远小于小车的质量 C
(2)0.54 kg·m 或 0.54 N·s2 不变
13.(1)12.5 m (2)12 m
解析：(1)设小车加速度为 a.断裂时，车和滑块的速度为：
v1＝at1＝2a
绳断裂后，小车的速度为：v＝v1＋at
小车的位移为：x1＝v1t＋ at2
滑块的位移为：x2＝v1t
前 3 s 时间内：
Δx＝x1－x2＝ at2＝4.5 m
a＝ ＝1 m/s2，v1＝2 m/s
设后 3 s 小车初速度为 v1′，则小车的位移为：
x1′＝v1′t＋ at2
滑块位移为：x2′＝v1t
x1′－x2′＝3v1′＋4.5 m－3v1＝10.5 m
解得：v1′＝4 m/s
由此说明后 3 s 实际上是从绳断后 2 s 开始的，滑块与小车相对运动的总时间为 t 总＝5
s.
故小车底板长为 L＝v1t 总＋ at －v1t 总＝12.5 m.
(2)滑块加速阶段的位移：x 加＝ at ＝2 m
滑块匀速运动的位移：x 匀＝v1t 总＝10 m
故滑块从小车开始运动到滑块离开车尾，相对地面移动的距离为 x 总＝x 加＋x 匀＝12 m.14.(1) (2) mg (3)60°
解析：(1)物体匀速上滑时受力如图所示
匀速下滑时受力如图所示．
物体匀速下滑时，根据平衡条件得：
mgsin 30°＝F1
FN＝mgcos 30°
又 F1＝μFN
μ＝tan 30°＝ ；
(2)物体沿斜面匀速上升，根据平衡条件得：
沿斜面方向：Fcosα＝mgsinα＋F2
垂直于斜面方向：FN1＝mgcosα＋Fsinα
又 F2＝μFN1
联立得：F＝ ＝ ＝ mg；
(3)由上式，当 cosθ0－μsinθ0＝0 时，即 α＝μ 时，F→∞，
即“不论水平恒力 F 多大，都不能使物体沿斜面向上滑行”
此时，θ0＝60°
15.(1)8 kg 0.25 (2)5 块
解析：(1)开始比赛前车匀速运动，则 F＝μMg放上第一块砖后车减速运动，加速度大小 a1，由图象得 a1＝ ＝0.25 m/s2
对小车由牛顿第二定律 F－μMg－μmg＝－Ma1
由以上各式联立解得 M＝8 kg，μ＝0.25.
(2)放上第一块砖后 0.8 s，车的速度为 v1，加速度为 a1＝ ，则 v1＝v0－a1T
放上第二块砖后 0.8 s 车的速度为 v2，则 a2＝
v2＝v1－a2T
同理 v3＝v2－a3T
放上第 n 块砖作用 0.8 s 后车速为 vn，加速度为 an＝
则 vn＝vn－1－anT
由以上各式可得
vn＝v0－(a1＋a2＋…＋an)T
将 a1，a2……an 代入得：
vn＝v0－ (1＋2＋3＋…＋n)T
故 vn＝v0－ · T
令 vn＝0 由上式解得 n＝5，故车停前最多可以放 5 块砖．
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