安徽省合肥市第五中学2020届高三物理上学期11月测考试题（含解析）

安徽省合肥市第五中学2020届高三物理上学期11月测考试题（含解析）

安徽合肥市第五中学2020学年高三上学期11月测考物理试题 ‎ 一、单项选择题 ‎1. 关于物理学的研究方法，以下说法错误的是 ( )‎ A. 在用实验探究加速度、力和质量三者之间关系时，应用了控制变量法 B. 在利用速度时间图像推导匀变速直线运动位移公式时应用的是微元法 C. 在定义电场强度时应用了比值法，因而电场强度与电场力和试探电荷的电量无关 D. 在不需要考虑物体本身的大小和形状时，建立质点概念是应用近似替代法 ‎【答案】D ‎【解析】试题分析：在研究物体加速度与质量和力的关系时用到了控制变量法，故选项A正确；在推导匀变速直线运动位移时间公式过程中用到了微元法，故选项B正确；电场强度是电场力与试探电荷所带电荷量之比，故选项C正确；质点概念的建立应用了理想化模型法，故选项D错误。‎ 考点：本题考查物理学史问题。‎ ‎2. 下列各种情况，哪种情况下，物体处于平衡态（ ）‎ A. 用细线悬挂在匀速前进的火车车厢天花板上的小球 B. 对参照物相对静止的物体 C. 竖直上抛的小球达到最高点时 D. 做匀速圆周运动的小球 ‎【答案】A ‎3.‎ ‎ 如图所示，在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下，当小车匀速向左运动时，物体M的受力和运动情况是( )‎ A. 绳的拉力等于M的重力 B. 绳的拉力大于M的重力 C. 物体M向上做匀速运动 D. 物体M向上做匀加速运动 ‎【答案】B ‎【解析】试题分析：汽车向左匀速运动，其速度可分解为沿绳长方向和垂直于绳子分析的两个分运动，沿绳长方向的分速度，所以ｖ′增大，即物体Ｍ向上做加速运动，又因为ｖ′变化不均匀，所以不是匀加速运动，故选项CD错误；由于物体M做加速运动，所以绳子的拉力大于重力，故选项B正确．‎ 考点：本题考查运动的合成与分解及受力分析．‎ ‎4. 人站在自动扶梯的水平踏板上，随扶梯斜向上匀减速运动，如图所示．以下说法正确的是（ ）‎ A. 人受到的摩擦力水平向左 B. 人对扶梯的压力等于扶梯对人的支持力 C. 人处于超重状态 D. 扶梯对人的作用力竖直向上 ‎【答案】B ‎【解析】设人的加速度大小为a，人的加速度斜向下，将加速度分解到水平和竖直方向得：‎ ‎ ax=acosθ，方向水平向右；ay=asinθ，方向竖直向下，水平方向受静摩擦力作用，f=ma=macosθ，方向水平向右，故人受到重力、支持力和静摩擦力三个力作用．由于人有竖直向下的分加速度，所以人处于失重状态，故A C错误．根据牛顿第三定律可知，人对扶梯的压力等于扶梯对人的支持力，故B正确．扶梯受到人的向左的摩擦力和向下的压力，其合力方向不是竖直方向，选项D错误；故选B.‎ 点睛：解决本题时可以把加速度进行分解成水平方向和竖直方向，结合牛顿第二定律列式分析求解．也可以定性分析．‎ ‎5. 2020年11月24日，我国成功发射了天链一号04星，天链一号04星是我国发射的第4颗地球同步卫星，它与天链一号02星、03星实现组网运行，为我国神舟飞船，空间实验室天宫二号提供数据中继与测控服务，如图，1是天宫二号绕地球稳定运行的轨道，2是天链一号绕地球稳定运行的轨道，下列说法正确的是（ ）‎ A. 天链一号04星的最小发射速度是 B. 天链一号04星的运行速度小于天宫二号的运行速度 C. 为了便于测控，天链一号04星相对于地面静止于北京飞控中心的正上方 D. 由于技术进步，天链一号04星的运行速度可能大于天链一号02星的运行速度 ‎【答案】B ‎...............‎ ‎6. 如右图所示，在绳下端挂一物体．用力F拉物体使悬线偏高竖直方向的夹角为，且保持其平衡，保持不变，当拉力F有极小值时，F与水平方向的夹角应是（ ）‎ A. 0 B. C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】以结点为研究对象，分析受力情况作出力图．拉力与的合力与重力平衡，保持不变．作出在三个不方向时力的合成图．由力图比较可知，当与垂直时，拉力最小．由数学知识得到，故C正确．故选C．‎ 点睛：本题可作为动态变化分析问题处理，运用图解法形象直观反映F的变化，也可以根据平衡条件得出F与β的函数关系式，再由数学知识求极值．‎ ‎7. 跳台滑雪运动员的动作惊险而优美，其实滑雪运动可抽象为物体在斜坡上的平抛运动.如图所示，设可视为质点的滑雪运动员从倾角为的斜坡顶端P处，以初速度v0水平飞出，运动员最后又落到斜坡上A点处，AP之间距离为L，在空中运动时间为t，改变初速度v0的大小，L和t都随之改变.关于L、 t与v0‎ 的关系，下列说法中正确的是（ ）‎ A. L与v0成正比 B. L与v0成反比 C. t与v0成正比 D. t与v0成反比 ‎【答案】C ‎【解析】滑雪运动可抽象为物体在斜坡上的平抛运动．设水平位移x，竖直位移为y，结合几何关系，有：水平方向上：x=Lcosθ=v0t；竖直方向上：y=Lsinθ＝gt2；联立可得：，可知t与v0成正比，故C正确，D错误．L=v02，可知L与v02成正比，故AB错误．故选C．‎ ‎8. 如图，一辆有动力驱动的小车上有一水平放置的弹簧，其左端固定在小车上，右端与一小球相连，设在某一段时间内小球与小车相对静止且弹簧处于压缩状态，若忽略小球与小车间的摩擦力，则在此段时间内小车可能是（ ）‎ A. 向右做加速运动 B. 向右做减速运动 C. 向左做加速运动 D. 向左做匀速运动 ‎【答案】A ‎【解析】对小球进行受力分析，因为弹簧处于压缩状态，所以小球受到向右的弹力．由于车的上表面光滑，没有摩擦力，故小球只受到向右的弹力．因此存在两种情况，即向右加速运动和向左减速运动，而小车与小球相对静止，运动情况相同，故A正确，BCD错误。‎ ‎9. 如图所示，在光滑的水平面上，质量分别为m1和m2的木块A和B之间用轻弹簧相连，在拉力F作用下，以加速度a做匀加速直线运动．某时刻突然撤去拉力F，此瞬时A和B的加速度为a1和a2，则（ ）‎ A. a1=a2=0‎ B. a1=1，a2=0‎ C. ，‎ D. ，‎ ‎【答案】D ‎【解析】把A和B看成一个整体根据牛顿第二定律有：，隔离对A分析，弹簧的弹力为：，撤去F后，隔离对A分析：；隔离对B分析有：，故D正确，ABC错误。‎ ‎10. 如图所示，长为L的细绳一端固定，另一端系一质量为m的小球，给小球一个合适的初速度，小球便可在水平面内做匀速圆周运动，这样就构成了一个圆锥摆，设细绳与竖直方向的夹角为．下列说法中正确的是（ ）‎ A. 小球受重力、绳的拉力和向心力作用 B. 细绳的拉力提供向心力 C. 越大，小球运动的周期越大 D. 越大，小球运动的线速度越大 ‎【答案】D ‎【解析】小球只受重力和绳的拉力作用，二者合力提供向心力．故AB错误；小球运动周期：，因此 越大，小球运动的周期越小，故C错误；向心力大小为：，小球做圆周运动的半径为：，则由牛二定律得：．‎ 得到线速度：．越大，、越大．∴小球运动的速度越大．故D正确．故选D．‎ 点睛：理解向心力：是效果力，它由某一个力充当，或几个力的合力提供，它不是性质的力，分析物体受力时不能分析向心力．同时，还要清楚向心力的不同的表达式．‎ ‎11. 如图所示，将质量为m的滑块放在倾角为的固定斜面上，滑块与斜面之间的动摩擦因数为．若滑块与斜面之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力大小相等，重力加速度为g．则（ ）‎ A. 将滑块由静止释放，如果，滑块将下滑 B. 给滑块沿斜面向下的初速度，如果，滑块将减速下滑 C. 用平行于斜面向下的力拉滑块向下匀速滑动，如果，拉力大小应是 D. 用平行于斜面向上的力拉滑块向上匀速滑动，如果，拉力大小应是 ‎【答案】D ‎【解析】物体由静止释放，对物体受力分析，受重力、支持力、摩擦力如图．‎ 物体下滑时，应满足条件：．解得．故A错误；给滑块沿斜面向下的初速度．如果，则有：，物体将加速下滑．故B错误；‎ 用平行于斜面向下的力拉滑块向下匀速滑动，根据平衡条件，有 ‎，又．解得．故C错误；用平行于斜面向上的力拉滑块向上匀速滑动，根据平衡条件，有．由题．故解得．故D正确．‎ 故选D．‎ 二、不定项选择题 ‎12. 如图所示，一圆筒绕中心轴以角速度匀速转动，小物块紧贴在竖直圆筒的内壁上，相对于圆筒静止．此时，小物块受圆筒壁的弹力大小为F，摩擦力大小为．当圆筒以角速度匀速转动时（小物块相对于圆筒静止），小物块受圆筒壁的（ ）‎ A. 摩擦力大小仍为 B. 摩擦力大小变为2f C. 弹力大小变为2F D. 弹力大小变为4F ‎【答案】AD ‎【解析】小物块在转动时受竖直向下的重力，竖直向上的摩擦力，垂直于筒壁指向中心轴的弹力，其中竖直方向上无运动，合力为零，即重力等于摩擦力。弹力充当物块做圆周运动的向心力当圆筒的角速度加倍时，竖直方向上仍旧平衡，重力等于摩擦力，根据得弹力大小变为4F，所以A D正确B C错误。‎ ‎13. 水平光滑直轨道ab与半径为R的竖直半圆形光滑轨道bc相切，一小球以初速度v0沿直线轨道向右运动，如图所示，小球进入圆形轨道后刚好能通过点，然后小球做平抛运动落在直轨道上的d点，则（ ）‎ A. 小球到达点的速度为 B. 小球到达点的速度为O C. 小球在直轨道上的落点d与b点距离为2R D. 小球从点落到d点所需时间为 ‎【答案】ACD ‎【解析】在C点依据牛二定律故．故A对，B错；依据平抛运动公式 ，解得，x=2R，故选项CD正确．故选ACD．‎ ‎14. 一雨滴从空中由静止开始沿竖直方向落下，若雨滴下落过程中所受重力保持不变，且空气对雨滴阻力随其下落速度的增大而增大，则图所示的图象中可能正确反映雨滴整个下落过程运动情况的是（ ）‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】AC ‎【解析】试题分析：雨滴下落的过程中受重力和阻力，阻力随速度增大而增大，根据牛顿第二定律，判断加速度的变化，以及根据加速度方向与速度的方向关系判断速度的变化．‎ 解：根据牛顿第二定律得，，速度增大，阻力增大，加速度减小，雨滴做加速度减小的加速运动，当加速度减小到零，雨滴做匀速直线运动．故A、C正确，B、D错误．‎ 故选AC．‎ ‎【点评】解决本题的关键会通过牛顿第二定律，根据物体的受力情况判断物体的运动情况．‎ ‎15. 如图甲所示，劲度系数为k的轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，一质量为的小球，从离弹簧上端高h处由静止释放，落在弹簧上后继续向下运动到最低点的过程中，小球的速度v随时间的变化图象如图乙所示，其中OA段为直线，AB段是与OA相切于A点的曲线，BCD是平滑的曲线．若小球开始下落的位置为原点，沿竖直向下方向建立坐标轴ox，则关于A、B、C、D各点对应的小球下落的位置坐标x及所对应的加速度的大小，以下说法正确的是（ ）‎ ‎ ‎ A. ， B. ，‎ C. ， D. ，‎ ‎【答案】BC ‎【解析】过程是自由落体，的坐标就是，加速度为，故A错误；点是速度最大的地方，此时重力和弹力相等，合力为，加速度也就为．由，可知．所以的坐标为，故B正确；、两点关于点对称，由点到点的形变量为．由对称性得到的形变量也为，所以在点的形变量为，所以弹簧弹力，．，．故的坐标为，故C正确；到达点时，速度为，所以到达点时形变量要大于点的形变量，故的坐标大于，加速度．故D错误．故选BC．‎ 点睛：明确物体压缩弹簧的过程，就可以逐个分析位移和加速度．要注意在压缩弹簧的过程中，弹力是个变力，加速度是变化的，当速度等于零时，弹簧被压缩到最短．‎ 三、实验题．‎ ‎16. 甲同学在做“测量平抛运动的初速度”的课题研究时，得到如图所示一小球做平抛运动的闪光照片的一部分，图中方格每边长为5厘米，则闪光频率是__________Hz，小球做平抛运动的初速度v0=__________m/s，小球在点的竖直分速度vcy__________m/s．‎ ‎【答案】 (1). 10 (2). 2 (3). 7m/s ‎【解析】在竖直方向上根据推论，带入数据解得：，则闪光的频率，平抛运动的初速度为：，B点竖直方向上的分速度等于AC在竖直方向上的平均速度：，依据运动学公式。‎ ‎17. 利用如图所示的装置做“验证牛顿第二定律”的实验．‎ ‎①除了图中所给的器材以及交流电源和导线外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是__________．‎ A．秒表 B．天平（含砝码） C．弹簧测力计 D．刻度尺 ‎②甲同学实验时这样平衡摩擦力．按图装置把实验器材安装好，先不挂重物，将小车放在木板上，后面固定一条纸带，纸带穿过打点计时器．用垫块把木板一端垫高，接通打点计时器，让小车以一定初速度沿木板向下运动，并不断调节木板的倾斜度，直到小车拖动纸带沿木板做__________运动．‎ ‎③甲同学利用v-t图像求出每条纸带对应的加速度．他处理其中一条纸带时，求出每个计数点对应的速度，并将各点的速度都标注了如图所示的坐标系中．请在坐标系中作出小车运动的v-t图像________，并利用图像求出小车此次运动的加速度a=__________m/s2．‎ ‎④乙同学在验证小车加速度与所受拉力F的关系时，根据实验数据作出的a-F图像如图所示．发现图线不过原点，原因可能是__________．‎ A．木板一端垫得过高 B．木板端垫得过低 C．盘和砝码的总质量太大了 D．盘和砝码的总质量太小了 ‎【答案】 (1). BD (2). 匀速运动 (3). ‎ ‎ (4). 0.56m/s2 (5). A ‎【解析】①依据实验特点，此实验中不需要秒表和弹簧测力计；但是要用天平测量小车及托盘的质量，用刻度尺测量纸带．故AC错误，BD正确．‎ ‎②依据实验平衡摩擦力后 ，小车将做匀速运动．‎ ‎③图像如图；‎ 由图可知，依据公式得．‎ ‎④从上图中发现直线没过原点，当F=0时，a＞0．也就是说当绳子上没有拉力时小车还有加速度，说明小车的摩擦力小于重力沿斜面向下的分力．该组同学实验操作中平衡摩擦力过大，所垫木板太高，故A正确，BCD错误；故选A．‎ 点睛：本题考查了实验器材、实验注意事项、实验数据处理、实验误差分析等问题；要掌握实验原理、实验器材与实验注意事项、实验数据的处理方法；常常应用图象法处理实验数据，应用图象法处理实验数据时为方便实验数据处理，要选择合适的物理量使作出的图象为直线．‎ 四、计算题：‎ ‎18. 如图所示，物块以初速度10m/s沿足够长的固定斜面上滑，斜面倾角为370，物体与该斜面间的动摩擦因数，求：‎ ‎（1）物块在斜面上运动的总时间．‎ ‎（2）物块回到斜面底端的速度的大小．‎ ‎【答案】（1） （2）‎ ‎【解析】试题分析：受力分析后，根据牛顿第二定律列式求出加速度，在根据运动学公式求出时间；下滑过程根据运动学公式求出物体返回到底端时的速度大小v。‎ ‎（1）依据受力分析如图所示：‎ 上去时根据牛顿第二定律得：‎ 带入数据解得：‎ 依据运动学公式：‎ 带入数据解得上滑的时间为：‎ 上滑的位移为：‎ 下滑时依据牛二定律有：‎ 带入数据解得：‎ 依据运动学公式：‎ 解得：‎ 所以总时间为：‎ ‎（2）依据（1）中条件根据运动学公式：‎ 点睛：本题主要考查了牛顿第二定律和运动学公式的应用，上滑时的根据受力情况求出加速度，然后在根据受力情况确定下滑时的加速度是关键。‎ ‎19. 宇航员在月球表面上做自由落体实验，将铁球由距月球表面高h处静止释放，经时间落在月球表面．已知引力常量为G，月球的半径为R．（不计阻力）求：‎ ‎（1）月球表面的重力加速度g月．‎ ‎（2）月球的质量M．‎ ‎（3）月球的“第一宇宙速度”的大小v．‎ ‎【答案】（1） （2） （3）‎ ‎【解析】（）自由落体的运动的规律可知：．‎ 解得月球表面重力加速度：①．‎ ‎（）在月球表面，万有引力与重力相等．‎ ‎②‎ 由①②得：月球的质量③‎ ‎（）万有引力提供向心力，即④‎ 由③④解得：．‎ ‎20. 在水平地面上平放一质量为M=4kg的木板，木板左端紧靠一带有光滑圆弧轨道的木块，木块右端圆弧轨道最低点与木板等高，木块固定在水平地面上，已知圆弧轨道的半径为R=2m，木板与地面间的动摩擦因数 ‎，圆弧轨道的最高点B距离木板上表面的高度为h=0.4m．现从木块的左侧距离木板上表面的高度为H=2.2m处，以v0=8m/s的水平速度抛出一可视为质点的质量为m=1kg的物块，物块从圆弧轨道的最高点B沿切线方向进入轨道，如图所示．假设物块与木板间的动摩擦因数为，，最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力．‎ ‎（1）求物块刚进入圆弧轨道瞬间的速度．‎ ‎（2）求物块刚到达圆弧轨道最低点时对轨道的压力大小．‎ ‎（3）为了使物块始终在木板上滑动，则木板的长度应满足什么条件？‎ ‎【答案】（1） （2）32N （3）木板的长度应不小于6.75m ‎【解析】试题分析：物块从A到B做平抛运动，机械能守恒，由机械能守恒定律求物块刚进入圆弧轨道瞬间的速度；由机械能守恒求出物块刚到达圆弧轨道最低点时的速度，再由牛顿运动定律求压力；先分析木板的运动状态，再由动能定理求解木板的长度。‎ ‎（1）从A到B，由机械能守恒定律得：‎ 带入数据解得：‎ ‎（2）从B到C，由机械能守恒定律得：‎ 在C点根据牛顿第二定律有：‎ 取立可得：‎ 由牛三定律知，物块刚到达圆弧轨道最低点时，对轨道的压力大小为：‎ ‎（3）物块在木板上滑动时，所受的滑动摩擦力为：‎ 地面对木板的最大静摩擦力为：‎ 因为，所以木板不动．‎ 设为了使物块始终在木板上滑动，木板的长度最小为L，则由动能定理得：‎ 代入数据解得：‎ 点睛：本题主要考查了动能定理及牛顿第二定律的综合应用，要注意正确选择研究对象，做好受力分析，并能正确且熟练运用相应的物理规律即可解题。‎