山东省师范大学附属中学2019届高三上学期第二次模拟考试物理试卷（解析版）
2019届山东省师范大学附属中学高三上学期
第二次模拟考试物理试题此卷只装订不密封
班级 姓名 准考证号 考场号 座位号
物理
注意事项：
1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。
第I卷（选择题)
一、单选题
1．在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理学研究方法，如理想实验法、控制变量法、极限思维法、类比法、科学假设法、建立理想模型法、微元法等等．以下叙述不正确的是（ ）
A．根据速度定义式，当非常非常小时，就可以表示物体在某一时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思维法
B．在探究加速度、力和质量三者之间的关系时，先保持质量不变探究加速度与力的关系，再保持力不变探究加速度与质量的关系，该实验应用了控制变量法
C．在推导匀变速运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法
D．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫科学假设法
2．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
3．如图所示，一个上表面水平的劈形物体M放在固定的光滑斜面上，在其上表面放一个光滑小球m，让劈形物体从静止开始释放，则在小球碰到斜面之前的运动过程中，小球的运动轨迹是（ ）
A．沿斜面向下的直线 B．竖直向下的直线 C．水平的直线 D．抛物线
4．甲、乙两车在同一水平路面上做直线运动，某时刻乙车在前、甲车在后，相距s=8m，从此刻开始计时，乙做匀减速运动，两车运动的v﹣t图象如图所示．则在0～12s内关于两车位置关系的判断，下列说法正确（ ）
A．t=4s时两车相遇
B．t=4s时两车间的距离最大
C．0～12s内两车有二次相遇
D．0～12s内两车有三次相遇
5．如图所示，物块A、B质量相等，在恒力F作用下在水平面上匀加速直线运动．若物块与水平面间接触面光滑，物块A的加速度大小为a1，物块A、B间的相互作用力大小为FN1；若物块与水平面间接触面粗糙，且物块A、B与水平面间的动摩擦因数相同，物块B的加速度大小为a2，物块A、B间的相互作用力大小为FN2；则下列说法正确的是（ ）
A．a1＝a2，FN1>FN2 B．a1＝a2，FN1＝FN2
C．a1>a2，FN1>FN2 D．a1>a2，FN1＝FN2
6．将一只苹果斜向上抛出，苹果在空中依次飞过三个完全相同的窗户1、2、3．图中曲线为苹果在空中运行的轨迹．若不计空气阻力的影响，以下说法正确的是（ ）
A．苹果通过第1个窗户所用的时间最长
B．苹果通过第3个窗户的平均速度最大
C．苹果通过第1个窗户重力做的功最大
D．苹果通过第3个窗户重力的平均功率最小
7．在一斜面顶端，将甲乙两个小球分别以v和的速度沿同一方向水平抛出，两球都落在该斜面上。甲球落至斜面时的速率是乙球落至斜面时速率的（ ）
A．2倍 B．4倍 C．6倍 D．8倍
8．汽车沿平直公路以恒定功率p从静止开始启动，如图所示，为牵引力F与速度v的关系，加速过程在图中的T点结束，所用的时间t=8秒，经历的路程s=50米，8秒后汽车做匀速运动，若汽车所受阻力始终不变，则( )
A．汽车做匀速运动时的牵引力大小为2×105牛顿，
B．汽车所受的阻力大小4×104牛顿，
C．汽车的恒定功率为1.6×105W，
D．汽车的质量为8×103kg
9．如图所示,汽车车厢顶部悬挂一轻质弹簧,弹簧拴一个质量为m的小球。当汽车在水平面上匀速行驶时弹簧长度为L1,当汽车以同一速度通过一个桥面为弧形的凸形桥的最高点时弹簧长度为L2,下列说法中正确的是( )
A．L1=L2 B．L1>L2 C．L1
a2；对B分析：N2=ma2+μmg=F/3,则N1=N2.
故AC正确，BD错误。故选：AC.
点睛：A、B具有相同的加速度可以视为整体，根据牛顿第二定律分别求出水平面光滑和粗糙时的加速度，隔离对B分析，求出弹力的大小，从而进行比较．
6．D
【解析】
将该斜抛运动分解为水平方向和竖直方向，在水平方向做匀速直线运动，通过3窗户的水平位移最大，所以时间最长．故A错误．在运动的过程中速度越来越小，通过3窗户的平均速度最小．故B错误．通过3个窗户时在竖直方向上的位移相等，所以重力做功相等．故C错误．根据，重力功相等，通过第3个窗户的时间最长，所以平均功率最小．故D正确．故选D。
考点：斜抛运动
【名师点睛】
解决本题的关键正确的进行运动的合成与分解，将该斜抛运动分解为水平方向和竖直方向，在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向上做竖直上抛运动。
7．B
【解析】
设斜面倾角为α，小球落在斜面上速度方向偏向角为θ，甲球以速度v抛出，落在斜面上，如图所示；
根据平抛运动的推论可得tanθ=2tanα，所以甲乙两个小球落在斜面上时速度偏向角相等；故对甲有：，对乙有：，所以，而动能之比为;故选B。
【点睛】
本题主要是考查了平抛运动的规律，知道平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动；解决本题的关键知道平抛运动的两个推论。
8．C
【解析】
加速过程在T点结束，即此后汽车沿平直路面作匀速运动，由平衡条件和图象信息可得，汽车做匀速运动时的牵引力大小为，汽车所受的阻力大小，由图象信息得汽车的恒定功率，汽车加速运动过程，牵引力做功为，根据动能定理可得，解得，故C正确，A、B、D错误；故选C。
【点睛】
关键会根据物体的受力判断物体的运动规律，汽车以恒定功率启动，先做加速度逐渐减小的加速运动，加速度减小到零后，做匀速直线运动。
9．B
【解析】
当汽车在水平面上做匀速直线运动时，设弹簧原长为，劲度系数为，根据平衡条件可得出：解得：，当汽车以同以速度匀速率通过一个桥面为圆弧形凸形桥的最高点时，根据牛顿第二定律得出：，解得：，通过对比两式可以得出：，所以A、C、D项错误；B项正确。
考点：本题考查了胡克定律、圆周运动和牛顿第二定律
10．B
【解析】
卫星要想稳定运行必须使地球对它的引力全部用来充当向心力,故a轨道错误.
11．BD
【解析】
明确工件所受滑动摩擦力的大小和方向，注意滑动摩擦力的方向是和物体的相对运动相反，正确判断出工件所受摩擦力方向，然后根据其运动状态即可正确求解该题．
工件有相对于钢板水平向左的速度v1和沿导槽的速度v2，故工件相对于钢板的速度如图所示，滑动摩擦力方向与相对运动方向相反，所以有：
F=fcosθ=μmgcosθ，
因此F的大小为μmg＜μmg
故选BD
【点评】注意正确分析滑动摩擦力的大小和方向，其大小与正压力成正比，方向与物体相对运动方向相反，在具体练习中要正确应用该规律解题
12．AD
【解析】
根据速度图象判断物体在x轴方向做匀加速直线运动，y轴做匀速直线运动；根据位移图象的斜率求出y轴方向的速度，再将两个方向的合成，求出初速度；质点的合力一定，做匀变速运动．y轴的合力为零；根据斜率求出x轴方向的合力，即为质点的合力；合力沿x轴方向，而初速度方向既不在x轴，也不在y轴方向，质点初速度的方向与合外力方向不垂直；
A、x轴方向初速度为vx=3m/s，y轴方向初速度vy=−4m/s，质点的初速度，故A正确；
B、2s末质点速度应该为，故B错误；
C、合力沿x轴方向，而初速度方向既不在x轴，也不在y轴方向，质点初速度的方向与合外力方向不垂直，故C错误；
D、x轴方向的加速度，质点的合力，故D正确；
故选AD。
【点睛】
能从图象中获取尽量多的信息是解决图象问题的关键，对于矢量的合成应该运用平行四边形法则，注意右图是位移与时间图象。
13．AB
【解析】
A、子弹射穿木块的过程中，子弹损失的动能转化为木块的动能和系统的内能，故子弹减少的动能大于木块增加的动能，故A正确；
B、水平面光滑，则系统在水平方向的动量守恒，由动量守恒定律可知，子弹动量减少量等于木块动量增加量，故B正确；
C、子弹击中木块的过程中，子弹克服阻力做的功，一方面转化为木块的动能，另一方面转化为系统内能；根据动能定理可知摩擦力对木块做的功等于木块的动能的增加量，因此摩擦力对木块做的功一定小于摩擦力对子弹的做的功，故C错误；
D、设子弹与木块之间的相互作用力为，子弹和木块达到的共同速度大小为，由动能定理得：对子弹：，对木块：；又据动量守恒定律得：；联立方程解得：，因为，所以，故D错误；
故选AB。
【点睛】
关键是子弹击中木块过程系统动量守恒，分析清楚物体运动过程，应用动量守恒定律，动能定理即可正确解题。
14．AC
【解析】
A、由图象可知，当运动员速度最大时，橡皮绳的伸长量为8 m，有，解得，橡皮绳的最大伸长量，最大拉力，则运动员下落过程中橡皮绳的平均拉力，故A正确；
B、根据牛顿第二定律得：，最大加速度，故B错误；
C、根据机械能守恒定律得：，故C正确；
D、当橡皮绳上的拉力为1200 N时，橡皮绳的伸长量，运动员下落的距离，由题图乙可知，对应的速度大小约为15 m/s，故D错误；
故选AC。
【点睛】
关键是根据运动学知识得速度最大时a=0，由牛顿第二定律得此时重力等于弹簧弹力，解得劲度系数，由图象得到各个状态时的伸长量，求得对应的力，根据牛顿第二定律和机械能守恒定律求解相应问题。
15．BD
【解析】
A、根据万有引力可知，由于月球和苹果的质量不等，所以地球对月球和对苹果的吸引力之比不等于，故A错误；
B、根据万有引力提供向心力，即，得向心加速度与距离的平方成反比，所以月球绕地球公转的加速度与地球表面物体落向地面的加速度之比为，故B正确；
C、在月球表面物体的重力约等于万有引力，即，在月球表面的加速度，在地球表面物体的重力约等于万有引力，即，在地球表面的加速度，由于地球与月球的质量未知，地球与月球的半径未知，所以无法比较在月球表面的加速度和在地球表面的加速度的大小关系，故C错误；
D、万有引力提供向心力可知，解得，地球表面近地卫星的角速度平方与月球绕地球公转角速度平方之比为，故D正确；
故选BD。
【点睛】
关键是检验“使月球绕地球运动的力”与“使苹果落地的力”遵循同样的规律，即检验二者都符合万有引力定律，物体在天体表面所受的重力等于其万有引力。
16．（1）10.50；7.500
（2）0.25m/s；小车质量M、光电门与小车开始的位置L；；
（3）D
【解析】
(1)游标卡尺的主尺读数为10mm，游标读数为0.05×10mm=0.50mm，所以最终读数为：10mm+0.50mm=10.50mm；螺旋测微的固定刻度读数为7.5mm，可动刻度读数为0.01×0.0mm=0.000mm，所以最终读数为：7.5mm+0.000mm=7.500mm；
(2)开通气源，滑块放置在导轨上能保持静止，则知导轨水平，滑块经过光电门时的瞬时速度；
实验验证系统机械能守恒，系统动能的增加量，系统重力势能的减小量，判断与，在误差允许的范围内是否相等，所以本实验还需要测量的物理量有：钩码的质量m，滑块的质量M，初时滑块与光电门间距离L；
(3)物体受拉力和重力，根据牛顿第二定律，有：，解得：，可知a−F图象中斜率表示，由图可知A的斜率大于B的斜率，所以，根据图象的纵轴截距的绝对值表示当地的重力加速度，所以，故D正确，A、B、C错误；故选D。
17．(1)v1=5m/s (2)x=30m
【解析】
由分析可知物体在前2s内沿斜面向下做初速度为零的匀加速直线运动，由牛顿第二定律求出，当拉力为F2=9N时，先向下做匀减速直线运动，后向上做初速度为零的匀加速直线运动，由牛顿第二定律求解。
由分析可知物体在前2s内沿斜面向下做初速度为零的匀加速直线运动，
由牛顿第二定律可得
当拉力为F2=9N时，由牛顿第二定律可得
向上运动后，由牛顿第二定律可得
，方向向上
18．(1) (2)0.1m或0.8m (3)0.5 J
【解析】
（1）滑块受到水平推力F、重力mg和支持力FN处于平衡，如图所示，水平推力 ①
F= ②
（2）设滑块从高为h处下滑，到达斜面底端速度为v下滑过程机械能守恒：∴ ③
若滑块冲上传送带时的速度小于传送带速度，则 滑块在带上由于受到向右的滑动摩擦力而做匀加速运动；根据动能定理有： ④
∴ ⑤
若滑块冲上传送带时的速度大于传送带的速度，则滑块由于受到向左的滑动摩擦力而做匀减速运动；根据动能定理： ⑥
⑦
（3）设滑块在传送带上运动的时间为t，则t时间内传送带的位移：s=v0t
⑧
⑨
滑块相对传送带滑动的位移 ⑩
相对滑动生成的热量 ⑪
⑫
19．（1）2m/s，4N.s （2）0≤h≤0.8m （3）0.92m≤h′≤1.0m
【解析】
释放后小球运动到P点正下方，由机械能都守恒求出小球运动到P点正下方时的速度大小，根据动量定理可得细线的拉力对小球的冲量大小；小球绕钉来回摆动时，只能摆到跟开始位置A等高的地方，钉子P的位置范围只能在过A点的水平线与竖直线OO′的交点上方；小球绕钉子恰好能在竖直平面内做圆周运动，在最高点时由重力提供向心力，根据牛顿第二定律列式求出小球通过最高点的临界速度，再由机械能守恒定律列式求出h，从而得到h的范围；
(1)释放后小球运动到P点正下方，小球的机械能都守恒，则有：
解得：
根据动量定理可得：
细线的拉力对小球的冲量大小：
(2)小球绕钉来回摆动时，只能摆到跟开始位置A等高的地方，钉子P的位置范围只能在过A点的水平线与竖直线OO′的交点上方(如图a)，即钉子离悬点O′的距离h应满足条件，即
(3)设钉子在位置时刚好使小球能绕钉做圆周运动，圆半径，设小球在最高点C的速度为vC，并规定最低处为重力势能的零位置(如图b)，由A、C两位置时的机械能守恒，即
刚好能越过C点做圆周运动，即
解得：
所以钉子离悬点的距离
所以，能绕钉做圆周运动时钉子离悬点的距离离应满足条件：
