福建省长泰县第一中学2020届高三上学期10月月考试题物理

福建省长泰县第一中学2020届高三上学期10月月考试题物理

长泰一中2019-2020 学年第一学期高三10月份月考物理试卷 一、选择题（1-8 为单项选择题，9-12 为多项选择题；每小题4 分，共48 分）‎ ‎1.关于曲线运动，下列说法正确的是(　　)‎ A. 物体只有受到变力作用才做曲线运动 B. 匀速圆周运动是匀变速曲线运动 C. 物体做曲线运动时，一定是变速运动 D. 物体做曲线运动时，有可能处于平衡状态 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A.物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，物体受到的力可以是变力也可以是恒力，如平抛运动只受重力作用，故A错误； B.匀速圆周运动加速度大小不变而方向时刻在变化，所以匀速圆周运动是变速曲线运动，故B错误； C.物体做曲线运动时，速度的方向时刻在变化，一定是变速运动，故C正确； D.平衡状态是指物体处于静止或者是匀速直线运动状态，所受合力为零；物体做曲线运动时，速度的方向是一定变化的，物体不可能处于平衡状态，故D错误。‎ ‎2.一个沿竖直方向运动的物体，其速度图像如图所示，规定向上为正方向，当地重力加速度g=10m/s2， 则可知(　　)‎ A. 1s时物体处于平衡状态 B. 上升和下降两个阶段加速度大小相等，方向相反 C. 3s时物体处于抛出点上方15m D. 3s内物体一直处于完全失重状态 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】1s时物体，的速度为零，但是加速度不为零，不是处于平衡状态，选项A错误；图线的斜率等于加速度，可知上升和下降两个阶段加速度大小相等，方向相同，选项B错误；由图像可知，2s末物体回到出发点，3s时物体处于抛出点下方，选项C错误；3s内物体物体的加速度均向下，大小为，则一直处于完全失重状态，选项D正确；故选D.‎ ‎3.如图所示，在动摩擦因数μ＝0.2的水平面上有一个质量m＝1kg的小球，小球分别与水平轻弹簧及与竖直方向成θ＝45°角的不可伸长的轻绳一端相连，此时小球处于静止状态，且水平面对小球的弹力恰好为零．在剪断轻绳的瞬间(g取10m/s2，滑动摩擦力等于最大静摩擦力)，下列说法中正确的是 A. 小球受到地面的弹力仍然为零 B. 小球立即向左运动，且a＝8m/s2‎ C. 小球立即向左运动，且a＝10m/s2‎ D. 小球仍然静止 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 在细线剪断的瞬时，小球向左运动，竖直方向受力平衡，与地面有相互的挤压，压力不为零，故A错误；‎ B. 对小球受力分析，如图所示，‎ 根据共点力平衡得，弹簧的弹力F=mg=10N，剪断轻绳的瞬间，弹簧弹力不变，根据牛顿第二定律得，a= m/s2=8m/s2，方向向左。故B正确，C错误，D错误；‎ 故选：B.‎ ‎【点睛】水平面对小球弹力为零，小球受重力、弹力和拉力处于平衡，根据共点力平衡求出弹簧弹力的大小．剪断轻绳的瞬间，弹力大小不变，根据牛顿第二定律求出小球的加速度大小和方向．‎ ‎4.如图所示，AC是上端带定滑轮的固定竖直杆，质量不计的轻杆BC一端通过较链固定在C点，另一端B悬挂一重为G的物体，且B端系有一根轻绳并绕过定滑轮，人现用力F拉绳，开始时，使缓慢减小，直到。此过程中杆BC所受的力（ ）‎ A. 逐渐减小 B. 逐渐增大 C. 先增大后减小 D. 大小不变 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】以结点B为研究对象，分析受力作出力的合成如图，根据平衡条件知，F、N的合力F合与G大小相等、方向相反。‎ ‎ 根据力的三角形与几何三角形相似得 ‎==‎ ‎ 又F合=G 解得杆BC对B点的作用力 N=G 现使∠BCA缓慢减小的过程中，AB变小，而AC、BC不变，则得到N不变，即作用在BC杆上的压力大小不变。‎ A. 杆BC所受的力逐渐减小，与分析不一致，故A错误；‎ B. 杆BC所受的力逐渐增大，与分析不一致，故B错误；‎ C. 杆BC所受的力先增大后减小，与分析不一致，故C错误；‎ D. 杆BC所受的力大小不变，与分析相一致，故D正确。‎ ‎5.如图所示，某同学对着墙壁练习打乒乓球，某次球与墙壁上A点碰撞后水平弹离，恰好垂直落在球拍上的B点，已知球拍与水平方向夹角θ=60°，AB两点高度差h=1m，忽略空气阻力，重力加速度g=10m/s2，则球刚要落到球拍上时速度大小为（　　）‎ A. m/s B. m/s C. m/s D. m/s ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 根据竖直高度差求平抛运动的时间，再求竖直分速度，最后根据矢量三角形求合速度。‎ ‎【详解】根据得 ‎ ‎ 竖直分速度： ‎ 刚要落到球拍上时速度大小 ‎ ‎ 故应选C。‎ ‎【点睛】本题考查平抛运动的处理方法，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，一定要记住平抛运动的规律。‎ ‎6.2016年9月15日,我国空间实验室天宫二号在酒泉成功发射。9月16日,天宫二号在椭圆轨道Ⅰ的远地点A开始变轨，变轨后在圆轨道Ⅱ上运行，如图所示，A点离地面高度约为380km，地球同步卫星离地面高度约为36000km。若天宫二号变轨前后质量不变，则下列说法正确的是:‎ A. 天宫二号在轨道Ⅰ上运行通过远地点A点的速度一定小于7.9km/s B. 天宫二号在轨道Ⅰ上运行的周期可能大于在轨道Ⅱ上运行的周期 C. 天宫二号在轨道Ⅰ上运行通过近地点B的速度一定大于Ⅱ轨道的速度 D. 天宫二号在轨道Ⅰ变轨到轨道Ⅱ机械能减少 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】7.9km/s为第一宇宙速度，也为最大轨道环绕速度，故天宫二号在轨道Ⅰ上运行通过远地点A点的速度一定小于7.9km/s，A正确；根据开普勒第三定律 ‎，因为轨道Ⅰ的半长轴小于圆轨道Ⅱ的半径，所以“天宫二号”在轨道Ⅰ上运行的周期小于在轨道Ⅱ上运行的周期，B错误；根据可得，即轨道半径越大，线速度越小，若轨道I为圆周，则在轨道I上的速度大于在轨道II上的速度，而轨道I为椭圆，即在B点需要点火加速，所以在B点的速度一定大于Ⅱ轨道的速度，C正确；从轨道I变轨到轨道II，需要在A点点火加速逃逸，即外力做正功，机械能增大，D错误．‎ ‎7.如图所示，长为l的轻杆一端固定一质量为m的小球，另一端有固定转轴O，杆可在竖直平面内绕轴O无摩擦转动．已知小球通过最低点Q时，速度大小为 ，则小球的运动情况为（ ）‎ A. 小球不可能到达圆周轨道的最高点P B. 小球能到达圆周轨道的最高点P，但在P点不受轻杆对它的作用力 C. 小球能到达圆周轨道的最高点P，且在P点受到轻杆对它向上的弹力 D. 小球能到达圆周轨道的最高点P，且在P点受到轻杆对它向下的弹力 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】由能量守恒定律得：，解得：，所以小球能到达圆周轨道的最高点P，且在P点受到轻杆对它向上的弹力，故ABD错误，C正确．‎ 故选：C ‎8.如图所示，在光滑平面上有一静止小车，小车质量为，小车上静止地放置着质量为的木块，木块和小车间的动摩擦因数为，用水平恒力拉动小车，下列关于木块的加速度和小车的加速度，可能正确的有 A. ‎ B. ‎ C. ‎ D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ 试题分析：当M与m间的静摩擦力时，木块与小车一起运动，且加速度相等；当M与m间相对滑动后，M对m的滑动摩擦力不变，则m的加速度不变，所以当M与m间的静摩擦力刚达到最大值时，木块的加速度最大，由牛顿第二定律得：，此时，当，有．当后，木块与小车发生相对运动，小车的加速度大于木块的加速度，，故C正确．‎ 考点：考查了牛顿第二定律的应用 ‎【名师点睛】本题关键先对整体受力分析，再对小滑块受力分析，然后根据牛顿第二定律列方程，联立方程组求解．‎ ‎9.如图所示，在外力作用下某质点运动图象为正弦曲线。从图中可以判断 A. 在时间内，外力做正功 B. 在时间内，外力的功率逐渐增大 C. 在时刻，外力的功率最大 D. 在时间内，外力做的总功为零 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ 在时间内，由图象可知，物体的速度增大，动能增大，由动能定理知外力做正功，故A正确；速度的图象斜率表示加速度，在时间内，加速度逐渐减小，说明外力逐渐减小．由图象可知t=0时刻物体的速度为零，由可知外力的功率为0．在时刻速度最大，但外力为0，由可知时刻外力功率也为零，可知外力的功率先增大后减小，故B错误；时刻物体的速度为零，由可知外力的功率为零，故C错误；在时间内物体的动能变化量为零，由动能定理可知外力做的总功为零，故D正确．‎ ‎10.有一个质量为m的物体，在倾角为30°的斜面顶端由静止开始沿斜面下滑，由于受摩擦阻力作用，下滑的加速度为，当物体在竖直方向上的下落高度为h时，则此过程中，下列说法正确的是（ ）‎ A. 物体的动能增加了 B. 物体的机械能减少了 C. 物体与斜面之间由于摩擦产生的热量为 D. 物体的重力势能减少了mgh ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】A.根据牛顿第二定律，物体所受的合力为mg，则合力做功W合=mg=mgh，根据动能定理W合=Ek，动能增加mgh，故A错误；‎ BD.重力做功为mgh，所以重力势能减小mgh，动能增加了mgh，则机械能减小了mgh，故B错误，D正确。‎ C.机械能减小了mgh，根据能量守恒定律，减小的机械能转化为由于摩擦产生的热量，则物体与斜面之间由于摩擦产生的热量为，故C正确。‎ ‎11.如图，叠放在水平转台上的物体A、B、C能随转台一起以角速度ω匀速转动，A、B、C的质量分别为3m、2m、m，A与B、B和C与转台间的动摩擦因数都为μ，A和B、C离转台中心的距离分别为r、1.5r。设本题中的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。以下说法正确的是 A. B对A的摩擦力一定为3μmg B. B对A的摩擦力一定为3mω2r C. 转台的角速度一定满足 D. 转台的角速度一定满足 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】对A受力分析，受重力、支持力以及B对A的静摩擦力，静摩擦力提供向心力，有：f=（3m）ω2r≤μ（3m）g，故A错误，B正确；由于A、AB整体、C受到的静摩擦力均提供向心力，故对A，有：（3m）ω2r≤μ（3m）g；对AB整体，有：（3m+2m）ω2r≤μ（3m+2m）g；对物体C，有：mω2（1.5r）≤μmg；解得，故C正确，D错误；故选BC。‎ ‎【点睛】本题关键是对A、AB整体、C受力分析，根据静摩擦力提供向心力以及最大静摩擦力等于滑动摩擦力列式分析.‎ ‎12.放置于固定斜面上的物块，在平行于斜面向上的拉力F作用下，沿斜面向上做直线运动。拉力F和物块速度v随时间t变化的图象如图，则（）‎ A. 物块的质量为1kg B. 第1s内物块受到的合外力为5N C. 第1s内拉力F的功率逐渐增大 D. 前3s内物块的机械能先增大后不变 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】AB.由图可得，0～1s内物体的加速度为 a==m/s2=0.5 m/s2‎ 由牛顿第二定律可得 F-mgsinθ=ma ‎1s后有 F′=mgsinθ 将F=5.5N，F´=5.0N代入解得 m=1.0kg，θ=30°‎ 第1s内物块受到的合外力 F合=ma=1.00.5N=0.5N 故A正确，B错误； C.由P=Fv知，第1 s内拉力F不变，v增大， 则F的功率P增大，故C正确； D.前1s内物块的动能和重力势能均增大，则其机械能增大；2-3s内，动能不变，重力势能增大，其机械能增大，所以物块的机械能一直增大，故D错误。‎ 二、实验题(共2小题，每空2分，共15分)‎ ‎13.某同学在做“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验时，所用实验装置如下图所示，所用的钩码每只质量都是30g.他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将5个钩码逐个挂在弹簧的下端，每次都测出相应的弹簧总长度，并将数据填在表中．（实验中弹簧始终未超过弹性限度，取g=10m/s2)‎ 钩码质量/g ‎0‎ ‎30‎ ‎60‎ ‎90‎ ‎120‎ ‎150‎ 弹簧总长/cm ‎6.00‎ ‎7.00‎ ‎8.00‎ ‎9.00‎ ‎10.00‎ ‎11.00‎ ‎(1)根据这些实验数据在坐标纸上作出弹簧所受弹力大小跟弹簧总长之间的函数关系图线___．‎ ‎(2)图线跟横轴交点的物理意义是_______；当悬挂钩码质量为90 g时，弹簧被拉长了________cm；该弹簧的劲度系数k=________N/m．‎ ‎【答案】 (1). ； (2). 弹簧的原长； (3). 3cm； (4). 30N/m ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）描点作图，得出弹簧弹力与其长度之间的图象如下图所示．‎ ‎ （2）图线与横轴的交点表示弹簧所受弹力F=0时弹簧的长度为6cm，即弹簧的原长，根据表格可知，当悬挂钩码质量为90g时，弹簧的长度为9cm，则弹簧被拉长了．△l=9-6cm=3cm 由图象可以得出该图线的数学表达式为F=（30L-1.8）N，图象的斜率表示弹簧的劲度系数，即k=30 N/m．‎ ‎【点睛】对于该实验要注意：1、每次增减砝码测量有关长度时，均要保证弹簧及砝码应处于静止状态．2、测量有关长度时，要注意区分弹簧原长l0，实际长度l和伸长量x，并明确三者之间的关系．3、描线时要将尽可能多的点画在直线上，少数的点尽可能平均的分布于直线两侧．4、掌握图象与各个坐标轴交点的含义.‎ ‎14.为了探究质量一定时加速度与力的关系。一同学设计了如图所示的实验装置。其中M为带滑轮的小车的质量，m为砂和砂桶的质量。(滑轮质量不计)‎ ‎ ‎ ‎（1）实验时，一定要进行的操作或保证的条件是___。‎ A.用天平测出砂和砂桶的质量 B.将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力 C.小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录弹簧测力计的示数 D.改变砂和砂桶的质量，打出几条纸带 E.为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M ‎（2）该同学在实验中得到如图所示的一条纸带(相邻两计数点间还有两个点没有画出)。已知打点计时器采用的是频率为50 Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为___m/s2‎ ‎(结果保留两位有效数字)。‎ ‎（3）以弹簧测力计的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出的a－F图象是一条直线，图线与横轴的夹角为θ，求得图线的斜率为k，则小车的质量为____。‎ A.2tan θ B. C.k D.‎ ‎【答案】 (1). BCD (2). 1.3 (3). D ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）［1］AE.本题拉力可由弹簧秤测出，也就不需要用天平测出砂和砂桶的质量，更不需要满足砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M这个条件，故AE错误；‎ B.弹簧测力计测出拉力，从而表示小车所受的合外力，故需要将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力，故B正确；‎ C.打点计时器运用时，小车靠近打点计时器，先接通电源，待打点稳定后再释放纸带，该实验探究加速度与力和质量的关系，要同时记录弹簧测力计的示数，故C正确；‎ D. 改变砂和砂桶质量，即改变拉力的大小，打出几条纸带，研究加速度随F变化关系，故D正确。‎ ‎（2）［2］由于两计数点间还有两个点没有画出，故时间间隔T=0.06s，由逐差法可得加速度 ‎（3）［3］弹簧测力计的示数，由牛顿第二定律2F=ma，小车的质量m==。‎ A. 小车的质量为2tan θ，与分析不一致，故A错误；‎ B. 小车的质量为，与分析不一致，故B错误；‎ C. 小车质量为k，与分析不一致，故C错误；‎ D. 小车的质量为，与分析相一致，故D正确。‎ 三、计算题（共4小题，共37分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写最后答案不得分）‎ ‎15.一辆汽车在平直的路面上以恒定功率由静止行驶，设所受阻力大小不变，其牵引力F与速度υ的关系如图所示，加速过程在图中B点结束，所用的时间t=10s，经历的路程s=60m，10s后汽车做匀速运动．求：‎ ‎（1）汽车运动过程中功率的大小；‎ ‎（2）汽车的质量．‎ ‎（3）汽车加速度为5 m/s2时，此时车的速度大小 ‎【答案】（1）1×105w；（2）8×103kg；（3）2 m/s ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）由图像可知，摩擦力N，匀速速度 汽车的功率 ‎ ‎ （2）加速过程，由动能定理，得： ‎ ‎ 解得 ‎ ‎（3）当时，设车速度v，根据牛顿第二定律： ‎ ‎ 解得 v=2 m/s ‎【点睛】本题关键要读懂图象的意义，分析汽车的运动情况，再根据平衡条件、牛顿第二定律和动能定理求解．‎ ‎16.如图所示，在建筑装修中，工人用质量为5.0kg的磨石A对地面和斜壁进行打磨，已知A与地面、A与斜壁之间的动摩擦因数μ均相同．（g取10m/s2且sin37°=0.6，cos37°=0.8）‎ ‎（1）当A受到与水平方向成θ=37°斜向下的推力F1=50N打磨地面时，A恰好在水平地面上做匀速直线运动，求A与地面间的动摩擦因数μ．‎ ‎（2）若用A对倾角θ=37°的斜壁进行打磨，当对A加竖直向上推力F2=60N时，则磨石A从静止开始沿斜壁向上运动2m（斜壁长＞2m）时的速度为多少？‎ ‎【答案】（1）0.5‎ ‎（2）2 m/s ‎【解析】‎ 试题分析：（1）当磨石在水平方向上做匀速直线运动时，‎ 得 ‎（2）设磨石沿斜壁向上运动2米， 根据动能定理 ‎，‎ 得 根据牛顿定理：加速度为a，则 得 考点：动能定理、牛顿第二定律 点评：此类题型考察了通过牛顿第二定律分析问题的基本功，并且通过动能定理列式求解。‎ ‎17. 如图所示，轻绳一端挂一质量为M的物体，另一端系在质量为m的圆环上，圆环套在竖直固定的细杆上，定滑轮与细杆相距0.3m，将环拉至与滑轮在同一高度上，再将环由静止释放．圆环沿杆向下滑动的最大位移为0.4m，若不计一切摩擦阻力，求：‎ ‎（1）物体与环的质量比；‎ ‎（2）圆环下落0.3m时速度大小．‎ ‎【答案】（1）物体与环的质量比为2：1；‎ ‎（2）圆环下落0.3m时速度大小为0.72m/s ‎【解析】‎ 试题分析：（1）当环下降至最大位移处时，vm=vM=0‎ 而此时物体上升的高度为 由机械能守恒 ‎（2）当圆环下降h1=0.30m时，物体上升高度为h2‎ 由运动合成分解得：‎ 由系统机械能守恒有 联立得圆环下落0.3米时速度大小：vm=0.72m/s ‎18.如下图所示，在倾角为30°的光滑斜面体上，一劲度系数为k＝200N/m的轻质弹簧一端连接固定挡板C，另一端连接一质量为m＝4kg的物体A，一轻细绳通过定滑轮，一端系在物体A上，另一端与质量也为m的物体B相连，细绳与斜面平行，斜面足够长，用手托住物体B使细绳刚好没有拉力，然后由静止释放，物体B不会碰到地面，重力加速度g＝10m/s2，求：‎ ‎(1)释放B的瞬间，弹簧的压缩量和A与B的共同加速度；‎ ‎(2)物体A的最大速度大小vm；‎ ‎(3)将物体B改换成物体C，其他条件不变， A向上只能运动到弹簧原长，求物体C的质量M ‎【答案】（1）5m/s2 ；(2) 1 m/s；（3）1kg ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）由胡克定律，得： ‎ ‎ 设绳子拉力T,由牛顿第二定律，得： ‎ ‎ ‎ 解得 ‎ ‎（2）当A、B物体的加速度为0时，速度最大，设此时拉力,弹簧伸长量，则 由平衡条件，得: ‎ 解得 ‎ 由开始运动到达到最大速度过程，弹性势能不变，由能量守恒定律，得 ‎ ‎ 解得 ‎ ‎（3）弹簧恢复原长时,弹簧弹性势能减少： ‎ 由能量守恒定律，得： ‎ 解得 M=1kg ‎【点睛】本题解题的关键是根据两个物体的受力分析判断运动情况，知道当A加速度为0时，A速度最大，此时AB受力都平衡，运动过程中A、B及弹簧组成的系统机械能守恒，弹簧的形变量相同时弹性势能相同．‎ ‎ ‎