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文档介绍
【物理】江苏省黄桥中学2020届高三上学期第一次月考试题(解析版)
江苏省黄桥中学2020届高三上学期 第一次月考试题 一、单项选择题 1.在物理学的发展进程中,科学的物理思想与方法对物理学的发展起到了重要作用,下列关于物理思想和方法的说法中不正确的是 A. 在推导匀变速直线运动位移公式时,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,再把各小段位移相加,这里运用了理想模型法 B. 质点和点电荷采用的是同一种思想方法 C. 合力和分力体现了等效替换的思想 D. 功率、电阻都是采取比值法定义的物理量 【答案】A 【解析】 【详解】A.在推导匀变速直线运动位移公式时,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,再把各小段位移相加,这里运用了微元法,选项A错误,符合题意; B.质点和点电荷采用的是同一种思想方法,即理想模型法,选项B正确,不符合题意; C.合力和分力体现了等效替换的思想,选项C正确,不符合题意; D.功率、电阻都是采取比值法定义的物理量,选项D正确,不符合题意. 2. 一个做匀减速直线运动的物体,经过3s速度刚好减为零.若测得该物体在最后1s内的位移是1m,那么该物体在这3s内的平均速度大小是( ) A. 1m/s B. 3m/s C. 5m/s D. 9m/s 【答案】B 【解析】 试题分析:采用逆向思维,根据x=at2得,物体的加速度大小,则物体的初速度v0=at′=2×3m/s=6m/s,物体在这3s内的平均速度.故B正确,ACD错误.故选B. 考点:匀变速运动的规律 3.如图所示,某健身爱好者利用如下装置锻炼自己的臂力和腿部力量,在O点悬挂重物C ,手拉着轻绳且始终保持绳索平行于粗糙的水平地面.当他缓慢地向右移动时,下列说法正确的有 A. 绳OA拉力大小不变 B. 绳OB拉力变大 C. 健身者与地面间的摩擦力变小 D. 绳OA、OB拉力的合力变大 【答案】B 【解析】 【分析】 对结点O受力分析,根据正交分解法列出方程求解拉力,根据θ的变化分析拉力的变化. 【详解】AB.设OA、OB绳的拉力分别为FA和FB,重物的质量为m.对O点有FAcosθ-mg=0,FAsinθ-FB=0,解得FA=,FB=mgtanθ.当健身者缓慢向右移动时,θ变大,则两拉力均变大,选项A错误,B正确; C.健身者所受的摩擦力与FB相等,选项C错误; D.健身者缓慢移动时,两绳拉力的合力大小等于重物C的重力,大小不变,选项D错误. 故选B. 4.一汽车在平直公路上以速度匀速行驶.从某时刻开始计时,发动机的功率随时间的变化关系如图所示.假定汽车所受阻力的大小恒定不变.下列描述该汽车的速度随时间变化的图象中,可能正确的是 A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】汽车开始做匀速直线运动,功率为P0,当功率变为2P0,知该时刻牵引力变为原来的2倍,汽车做加速运动,由于速度增大,牵引力减小,则加速度减小,即做加速度减小的加速运动,当牵引力等于阻力时,速度达到最大,根据知,功率变为原来的2倍,则最大速度为2v0. A.该图与结论不相符,选项A错误; B.该图与结论不相符,选项B错误; C.该图与结论不相符,选项C错误; D.该图与结论相符,选项D正确. 5.质量为的球从高处由静止开始下落,已知球所受的空气阻力与速度大小成正比.下列图象分别描述了球下落过程中加速度、速度随时间的变化关系和动能、机械能随下落位移的变化关系,其中可能正确的 A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】A.已知球所受的空气阻力与速度大小成正比,即f=kv,根据牛顿第二定律得: mg-kv=ma 得 开始时v比较小,且mg>kv,球向下加速,当v逐渐增大,则a减小,即球做加速度逐渐减小的加速运动.a-t图象的斜率为 可知a减小,a-t图象斜率绝对值减小,所以a-t图象应曲线,故A错误. B.球做加速度逐渐减小的加速运动,v-t图象的斜率应该逐渐减小,故B错误; C.由动能定理: mgh-fh=Ek 即 Ek=(mg-kv)h 由于v是变化的,故Ek-h不是线性关系,故C错误; D.机械能的变化量等于克服阻力做的功: -fh=E-E0 v逐渐增大,则f逐渐增大,即E-h图象的斜率逐渐变大,故D正确; 二、多项选择题 6.横截面为直角三角形的两个相同斜面紧靠在一起,固定在水平面,如图所示.它们的竖直边长都是底边长的一半.小球从左边斜面的顶点以不同的初速度向右平抛,最后落在斜面上.其中有三次的落点分别是、、.下列判断正确的是( ) A. 图中三小球比较,落在点的小球飞行时间最短 B. 图中三小球比较,落在点的小球飞行过程速度变化最小 C. 图中三小球比较,落在点的小球飞行过程速度变化最快 D. 无论小球抛出时初速度多大,落到两个斜面上的瞬时速度都不可能与斜面垂直 【答案】BD 【解析】 【详解】A.从图中可以发现点的位置最低,即此时在竖直方向上下落的距离最大,由,可知,时间,所以此时运动的时间最长,故A错误; B.小球做的是平抛运动,平抛运动在水平方向的速度是不变的,所以小球的速度的变化都发生在竖直方向上,竖直方向上的速度的变化为,所以,运动的时间短的小球速度变化小,所以球的速度变化最小,故B正确; C.速度变化的快慢是指物体运动的加速度的大小,由于物体做的都是平抛运动,运动的加速度都是重力加速度,所以三次运动速度变化的快慢是一样的,故C错误; D.首先小球速度与点所在斜面是无论如何不可能垂直的,然后对于、点所在斜面位置,竖直速度是,水平速度是,然后斜面的倾角是,要合速度垂直斜面,把两个速度合成后,需要,即,那么在经过时间的时候,竖直位移为,水平位移为,即若要满足这个关系,需要水平位移和竖直位移都是一样的,显然在图中、所在斜面上是不可能完成的,因为在、斜面上水平位移必定大于竖直位移,故D项正确. 7. “嫦娥二号”探月卫星于2010年10月1日成功发射,目前正在月球上方100km的圆形轨道上运行.已知“嫦娥二号”卫星的运行周期、月球半径、月球表面重力加速度、万有引力恒量G.根据以上信息可求出 A. 卫星所在处的加速度 B. 月球的平均密度 C. 卫星线速度大小 D. 卫星所需向心力 【答案】ABC 【解析】 试题分析:根据万有引力等于重力,可求出月球的质量,根据 ,求出嫦娥二号的轨道半径,再根据,求出向心加速度.故A正确.月球的质量,月球的体积,所以可求出月球的平均密度.故B正确.可求出嫦娥二号的轨道半径,根据,求出卫星的线速度大小.故C正确.因为不知道卫星的质量,所以求不出卫星所需的向心力.故D错误.故选ABC. 考点:万有引力定律的应用 8.如图所示,质量为M的电梯底板上放置一质量为m的物体,钢索拉着电梯由静止开始向上做加速运动,当上升高度为H时,速度达到v,不计空气阻力,则 A. 物体所受合力做的功等于 B. 底板对物体的支持力做的功等于 C. 钢索的拉力做的功等于 D. 钢索的拉力、电梯的重力及物体对底板的压力对电梯M做的总功等于 【答案】BD 【解析】 AB. 对物体,应用动能定理得:合力对物体做的功等于动能的增量,,,故A错误,B正确; C. 根据能原理可知,钢索的拉力做的功等于电梯和物体的机械能增加量,为,故C错误; D. 对电梯,根据动能定理知:合力对电梯M做的功等于电梯的动能的变化,即有钢索的拉力、电梯的重力及物体对底板的压力对电梯M做的总功等于,故D正确. 故选BD. 9.如图所示,倾角θ=30°的固定斜面上固定着挡板,轻弹簧下端与挡板相连,弹簧处于原长时上端位于D点.用一根不可伸长的轻绳通过轻质光滑定滑轮连接物体A和B,使滑轮左侧轻绳始终与斜面平行,初始时A位于斜面的C点,C、D两点间的距离为L.现由静止同时释放A、B,物体A沿斜面向下运动,将弹簧压缩到最短的位置E点,D、E两点间的距离为.若A、B的质量分别为4m和m,A与斜面间的动摩擦因数,不计空气阻力,重力加速度为g,整个过程中,轻绳始终处于伸直状态,则( ) A. A在从C至E的过程中,先做匀加速运动,后做匀减速运动 B. A在从C至D的过程中,加速度大小为 C. 弹簧的最大弹性势能为 D. 弹簧的最大弹性势能为 【答案】BD 【解析】试题分析:对AB整体,从C到D的过程受力分析,根据牛顿第二定律得:加速度为:,可知a不变,A做匀加速运动.从D点开始与弹簧接触,压缩弹簧,弹簧被压缩到E点的过程中,弹簧弹力是个变力,则加速度是变化的,所以A在从C至E的过程中,先做匀加速运动,后做变加速运动,最后做变减速运动,直到速度为零,故A错误,B正确;当A的速度为零时,弹簧被压缩到最短,此时弹簧弹性势能最大,整个过程中对AB整体应用动能定理得: 解得:,则弹簧具有的最大弹性势能为:,故C错误,D正确.故选BD. 三.简答题 10.某同学设计了一个探究加速度与物体所受合力及质量 关系的实验,下图甲为实验装置简图,电源交流电的频率为50 Hz. (1)图乙为某次实验得到的纸带,根据纸带可求出小车的加速度大小______.(结果保留两位有效数字) (2)保持砂和小砂桶的总质量不变, 改变小车质量,分别得到小车加速度与质量及对应的倒数,数据如下表所示: 实验次数 1 2 3 4 5 6 7 8 加速度a/m·s-2 1.90 1.72 1.49 1.25 100 0.75 0.50 0.30 质量m/kg 0.25 0.29 0.33 0.40 0.50 0.71 1.00 1.67 质量倒数/kg-1 4.00 3.45 3.03 2.50 2.00 1.41 1.00 0.60 试在丙中绘制出图线,;并根据图线写出与之间的关系式: _________. (3)若保持小车质量不变,改变砂和小砂桶的总质量,该同学根据实验数据作出了如图丁所示的加速度随合力的变化图线,则该图线不通过原点的主要原因是:_______. 【答案】(1). 3.2 (2). 图见解析 (3). 实验前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分 【解析】 【详解】(1)[1].相邻计数点之间还有1个点,说明相邻的两个计数点时间间隔为0.04s;运用匀变速直线运动的公式△x=at2解得: (2)[2][3].根据表格数据,通过描点,作出图线,如下图所示. 由图象可知,图象是一条过原点的倾斜的直线,所以a与成正比,根据图象运用数学知识求出物理量的关系式: (3)[4].当F≠0时,a=0.也就是说当绳子上有拉力时小车的加速度还为0,说明小车的摩擦力与绳子的拉力抵消,原因是实验前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分. 11.图甲所示为验证机械能守恒定律的实验装置,某同学完成了一系列实验操作后,得到了如图乙所示的一条纸带.现选取纸带上某清晰的点标为0,然后每两个计时点取一个计数点,分别标记为1、2、3、4、5、6,用刻度尺量出计数点l、2、3、4、5、6与0点的距离分别为h1、h2、h3、h4、h5、h6.(重力加速度为g) (1)已知打点计时器的打点周期为T,可求出打各个计数点时对应的速度分别为v1、v2、v3、v4、v5,其中v5的计算式v5=_____. (2)若重锤的质量为m,取打点0时重锤所在水平面为参考平面,分别算出打各个计数点时对应重锤的势能Epi和动能Eki,则打计数点3时对应重锤的势能Ep3=_____ (用题中所给物理量的符号表示);接着在E—h坐标系中描点作出如图丙所示的Ek-h和Ep-h图线,求得Ep-h图线斜率的绝对值为k1,Ek-h图线的斜率为k2,则在误差允许的范围内,k1_____k2(填“>”、“<”或“=”)时重锤的机械能守恒. (3)关于上述实验,下列说法中正确的是_____ A 实验中可用干电池作为电源 B 为了减小阻力的影响,重锤的密度和质量应该适当大些 C 实验时应先释放纸带后接通电源 D 图丙Ek—h图线纵轴上的截距表示重锤经过参考平面时的动能 (4)无论如何改进实验方法和措施,总有重力势能的改变量大于动能的改变量,原因是:_____. 【答案】 (1). (2). -mgh3 = (3). BD (4). 重锤下落过程中纸带和重锤受到阻力作用. 【解析】 【详解】(1)计数点5的瞬时速度等于4、6两点间的平均速度,则v5=. (2)打计数点3时对应重锤的势能Ep3=-mgh3,根据图象可知,每一段对应的重力势能减小量和动能增加量相等,那么机械能守恒,即图线的斜率相同,才能满足条件,因此k1=k2. (3)A.实验中打点计时器,使用的是交流电源,不可用干电池作为电源,故A错误; B.为了减小阻力的影响,重锤的密度和质量应该适当大些,故B正确; C.实验时应先接通电源,再释放纸带,故C错误. D.图丙Ek-h图线纵轴上的截距表示重锤经过参考平面时的初动能,故D正确. 故选BD (4)无论如何改进实验方法和措施,总有重力势能的改变量大于动能的改变量,原因是重锤下落过程中纸带和重锤受到阻力作用. 【点睛】解决本题的关键知道实验的原理,验证重力势能的减小量与动能的增加量是否相等.以及知道通过求某段时间内的平均速度表示瞬时速度,注意两图象的斜率绝对值相等,是验证机械能是否守恒的条件. 12.关于原子核和原子核的变化,下列说法中正确的是 A. 维系原子核稳定的力是核力,核力一定是吸引力 B. 原子序数小于83元素的原子核不可能自发的衰变 C. 重核发生裂变反应时,生成新核的比结合能变大 D. 原子核发生变化时,一定会释放能量 【答案】C 【解析】 【详解】A.根据核力的性质可知,短程力核力在4~5fm以上的距离即已消失,当两核子距离为2~5fm时,它是较弱的吸引力,通常称为长程弱吸引力.核力的中程部分(1~2fm)是较强的吸引力,它比质子间的库仑力强得多,足以克服库仑排斥作用.当两核子间距离小于0.4~0.5fm时,核力为强排斥力,称为排斥芯.故A错误; B.原子序数小于83的元素,有些元素的同位素也能放出射线,故B错误; C.重核裂变时放出能量,生成新核的比结合能变大.故C正确; D.原子核发生变化时,可能释放能量,也可能吸收能量,如氘核分裂成质子由于中子的核反应过程中吸收能量.故D错误. 13.氢原子能级图如图所示,大量处于n=2能级的氢原子跃迁到基态,发射出的光照射光电管阴极K,测得遏止电压为7.91 V,则阴极K的逸出功W=________eV;在氢原子巴尔末系(氢原子从n≥3能级直接跃迁到n=2能级形成的谱线)中有________种频率的光照射该光电管不能发生光电效应. 【答案】 2.29 1 【解析】 由题意知,遏止电压为7.91 V,光电子的最大初动能为7.91 eV,光子的能量10.2eV,故阴极K的逸出功W=10.2eV-7.91 eV=2.29eV;在氢原子巴尔末系中,从n=3跃迁到 n=2释放光子的能量为-1.51eV-(-3.4eV)=1.89eV,小于2.29eV,从n=4跃迁到 n=2释放光子的能量为-0.85eV-(-3.4eV)=2.55eV,大于2.29eV,故氢原子巴尔末系中只有1种频率的光照射该光电管不能发生光电效应. 14.蹦床运动有“空中芭蕾”之称,某质量m=50kg的运动员从距蹦床高处自由落下,接着又能弹起高,运动员与蹦床接触时间t=0.50s,在空中保持直立,取,求: ① 运动员与蹦床接触时间内,所受重力的冲量大小l; ② 运动员与蹦床接触时间内,受到蹦床平均弹力的大小F. 【答案】① 250 N·s ② 1600N 【解析】 试题分析:根据冲量的定义即可求出重力的冲量大小;先根据动能定理或机械能守恒定律求出人碰撞床前的速度v1和碰撞后的速度v2,分析人与床作用过程中受哪些力,根据动量定理F合t=mv2-mv1,可求出人受到床给它的平均作用力的大小. ① 重力的冲量大小为: ② 设运动员下落h1高度时的速度大小为v1,则根据动能定理可得: 解得: 弹起时速度大小为v2,则根据动能定理可得: 解得: 取向上为正方向,由动量定理有: 代入数据解得F=1 600 N 点睛:本题主要考查了动量定理的应用,在用动量定理解题的时候要注意动量定理是矢量式,一定要规定正方向. 15.关于现代科技在生产、生活中的应用,下列说法中正确的有 A. 潮湿的房间内,开启空调制热,可降低空气的绝对湿度 B. 普通液晶显示器在严寒地区不能工作,是因为物质的液晶态是在一定温度范围内 C. 石墨晶体是层状结构,层与层间作用力小,可作为固体润滑剂 D. 天然气是一种洁净环保的能源,相比于传统化石燃料不会产生地球温室效应 【答案】BC 【解析】 【详解】A.密闭房间内,水汽的总量一定,故空气的绝对湿度不变,使用空调制热时,房间内空气的相对湿度变小,故A错误; B.液晶是一种特殊的物态,普通液晶显示器在严寒地区不能工作,是因为物质的液晶态是在一定温度范围内,故B正确; C.根据石墨晶体是层状结构,层与层间作用力小,可作为固体润滑剂;故C正确; D.天然气被称为“无悔燃料”,天然气是一种洁净环保的能源,几乎不含硫、粉尘和其它有害物质,燃烧产生的二氧化硫少于其它燃料,造成温室效应较低,不是不产生温室效应,故D错误; 16.油膜法估测分子的大小实验中,某实验小组用1 mL的油酸配置了500 mL的油酸酒精溶液,用滴管、量筒测得n滴油酸酒精溶液体积为V,一滴溶液在水槽中最终形成的油膜面积为S,则油酸分子直径为________;实验中水面上撒的痱子粉太厚会导致分子直径测量值________(选填“偏大”或“偏小”) 【答案】 偏大 【解析】 一滴油酸酒精溶液中含有的油酸体积为,因一滴溶液在水槽中最终形成的油膜面积为S,所以油酸分子直径为,痱子粉太厚会导致油酸的在水面的扩散面积减小,从而测量的分子直径偏大. 17.如图所示,某同学制作了一个简易的气温计,一导热容器连接横截面积为S的长直管,用一滴水银封闭了一定质量的气体,当温度为T0时水银滴停在O点,封闭气体的体积为V0.大气压强不变,不计水银与管壁间的摩擦 ① 设封闭气体某过程从外界吸收0.50 J的热量,内能增加0.35 J,求气体对外界做的功. ② 若环境温度缓慢升高,求水银滴在直管内相对O点移动距离x随封闭气体热力学温度T的变化关系. 【答案】① 0.15J ② 【解析】 试题分析:根据热力学第一定律即可求出气体对外做功;气体做等压变化,由盖-吕萨克定律水即可求出银滴在直管内相对O点移动的距离x随封闭气体热力学温度T的变化关系. ① 由热力学第一定律有ΔU=Q+W 代入数据得:W=-0.15 J 所以气体对外做功为:W′=-W=0.15 J ② 气体做等压变化,由盖-吕萨克定律有: 解得: 点睛:本题主要考查了热力学第一定律和理想气体状态方程,找出气体的初末状态是关键. 四.计算题: 18.如图所示,水平地面上固定着一个高为h的三角形斜面体,质量为M的小物块甲和质量为m的小物块乙均静止在斜面体的顶端.现同时释放甲、乙两小物块,使其分别从倾角为α、θ的斜面下滑,且分别在图中P处和Q处停下.甲、乙两小物块与斜面、水平面间的动摩擦因数均为μ.设两小物块在转弯处均不弹起且不损耗机械能,重力加速度取g.求:小物块 (1)甲沿斜面下滑加速度; (2)乙从顶端滑到底端所用的时间; (3)甲、乙在整个运动过程发生的位移大小之比. 【答案】(1) g(sin α-μcos α) (2) (3)1:1 【解析】 【详解】(1) 由牛顿第二定律可得F合=Ma甲 Mgsin α-μ·Mgcos α=Ma甲 a甲=g(sin α-μcos α) (2) 设小物块乙沿斜面下滑到底端时的速度为v,根据动能定理得W合=ΔEk mgh-μmgcos θ·= v= a乙=g(sin θ-μcos θ) t= (3) 如图,由动能定理得Mgh-μ·Mgcos α·-μ·Mg(OP-)=0 mgh-μmgcos θ·-μmg(OQ-)=0 OP=OQ 根据几何关系得 19.如图所示,质量M=3kg的足够长的小车停在光滑水平地面上,另一木块m=1kg,以v0=4m/s的速度冲上小车,木块与小车间动摩擦因数=0.3,g=10m/s2,求经过时间t =2.0s时: (1)小车的速度大小v; (2)以上过程中,小车运动距离x; (3)以上过程中,木块与小车由于摩擦而产生的内能Q. 【答案】(1) (2) (3)6J 【解析】 试题分析:(1)木块的加速度am=μg=3m/s2 小车的加速度: 两者速度相等时:v=v0-amt1=aMt1 解得:t1=1s,v=1m/s 此后小车和木块共同匀速运动,则t=2.0s时小车的速度大小v=1m/s (2)小车加速阶段的位移为:x1=aMt12=×1×12=0.5m 匀速运动的时间t2=t-t1=1s 小车匀速阶段的位移为:x2=vt2=1×1=1m 2s内小车运动的距离x=x1+x2=1.5m (3)速度相等前,木块的位移: 木块和小车的相对位移为:△x=x′-x1=2m木块与小车由于摩擦而产生的内能:Q=f•△x=μmg△x=6J 考点:牛顿第二定律的综合应用 20.光滑管状轨道由直轨道和圆弧形轨道组成,二者在处相切并平滑连接,为圆心,、在同一条水平线上,竖直.一直径略小于圆管直径的质量为的小球,用细线穿过管道与质量为的物块连接,将小球由点静止释放,当小球运动到处时细线断裂,小球继续运动.已知弧形轨道的半径为,所对应的圆心角为,、,. (1)若,求小球在直轨道部分运动时的加速度大小. (2)若,求小球从点抛出后下落高度时到点的水平位移. (3)、满足什么关系时,小球能够运动到点? 【答案】(1)7m/s2(2)m;(3)M ≥m. 【解析】 【详解】(1)设细线中张力为F,对小球: F-mgsin53°=ma 对物块: Mg-F=Ma 联立解得: a=7m/s2 (2)在Rt△OAB中,得: ; 由v2=2axAB代入数据解得: 从B到C,根据机械能守恒,有: 小球离开C后做平抛运动,有: x=vCt 联立并代入数据解得: (3)小球A→B:M、m系统机械能守恒,有: 线断后,小球B→C, 联立解得:查看更多