【物理】福建省泉州第十六中学2020届高三上学期10月月考试题（解析版）

【物理】福建省泉州第十六中学2020届高三上学期10月月考试题（解析版）

福建省泉州第十六中学2020届高三上学期 ‎10月月考试题 一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12小题每题有多项符合题目要求。全都选对的得4分，选对但不全对的得2分，有选错的得0分）‎ ‎1.在足球场上罚任意球时，运动员踢出的“香蕉球”，在行进中绕过“人墙”转弯进入了球门，守门员“望球莫及”，其轨迹如图所示．关于足球在这一飞行过程中的受力方向和速度方向，下列说法正确的是(　　)‎ A. 合外力的方向与速度方向在一条直线上 B. 合外力的方向沿轨迹切线方向，速度方向指向轨迹内侧 C. 合外力方向指向轨迹内侧，速度方向沿轨迹切线方向 D. 合外力方向指向轨迹外侧，速度方向沿轨迹切线方向 ‎【答案】C ‎【详解】足球做曲线运动，则其速度方向为轨迹的切线方向；根据物体做曲线运动的条件可知，合外力的方向一定指向轨迹的内侧． A．合外力的方向与速度方向在一条直线上，与结论不相符，选项A错误；‎ B．合外力的方向沿轨迹切线方向，速度方向指向轨迹内侧，与结论不相符，选项B错误；‎ C．合外力方向指向轨迹内侧，速度方向沿轨迹切线方向，与结论相符，选项C正确；‎ D．合外力方向指向轨迹外侧，速度方向沿轨迹切线方向，与结论不相符，选项D错误；‎ ‎2.本组照片记录了一名骑车人因自行车前轮突然陷入一较深的水坑而倒地的过程．下面是从物理的角度去解释此情境的，其中正确的是(　　)‎ A. 这是因为水坑里的水对自行车前轮的阻力太大，而使人和车一起倒地的 B. 骑车人与自行车原来处于运动状态，车前轮陷入水坑后前轮立刻静止，但人与车的后半部分由于惯性仍保持原有的运动状态，因此摔倒 C. 因为自行车的前轮陷入水坑后，自行车还能加速运动，所以人和车一起倒地了 D. 因为自行车的前轮陷入水坑后，自行车的惯性立即消失，而人由于惯性将保持原有的运动状态，故人向原来的运动方向倒下了 ‎【答案】B ‎【解析】骑车人与车原来处于运动状态，车陷入水坑时，前轮静止，但人（与车的后半部分）由于具有惯性仍保持向前运动，因此摔倒，故B正确，ACD错误．‎ ‎3.一个榔头敲在一块玻璃上把玻璃打碎了．对这一现象，下列说法正确的是(　　)‎ A. 榔头敲玻璃的力大于玻璃对榔头的作用力，所以玻璃才碎 B. 榔头受到的力大于玻璃受到的力，只是由于榔头能够承受比玻璃更大的力才没有碎裂 C. 榔头和玻璃之间的作用力应该是等大的，只是由于榔头能够承受比玻璃更大的力才没有碎裂 D. 因为不清楚玻璃和榔头的其他受力情况，所以无法判断它们之间的相互作用力的大小 ‎【答案】C ‎【解析】这里要明确作用力和反作用力的作用效果的问题，因为相同大小的力作用在不同的物体上效果往往不同，所以不能从效果上去比较作用力与反作用力的大小关系.故选项C正确.‎ ‎4.蹦床运动要求运动员在一张绷紧的弹性网上蹦起、腾空并做空中运动．为了测量运动员跃起的高度，训练时可在弹性网上安装压力传感器，利用传感器记录弹性网所受的压力，并在计算机上作出压力—时间图像，假如作出的图像如图所示．设运动员在空中运动时可视为质点，则运动员跃起的最大高度是(g取10 m/s2)(　　)‎ A. 5.0 m B. 3.6 m C. 1.8 m D. 7.2 m ‎【答案】A ‎【详解】由图可知运动员在空中竖直上抛运动的时间为：‎ t=4.3s-2.3s=2s 根据对称性可知，下落的时间为：‎ ‎ ‎ 运动员做竖直上抛运动，所以跃起最大高度为：‎ A．5.0 m，与结论相符，选项A正确；‎ B．3.6 m，与结论不相符，选项B错误；‎ C．1.8 m，与结论不相符，选项C错误；‎ D．7.2 m，与结论不相符，选项D错误；‎ ‎5.河水由西向东流，河宽为800 m，河中各点的水流速度大小为v水，各点到较近河岸的距离为x，v水与x的关系为v水＝x(m/s)．让小船船头垂直河岸由南向北渡河，小船划水速度大小恒为v船＝4 m/s．下列说法中正确的是(　　)‎ A. 小船渡河的轨迹为直线 B. 小船在河水中的最大速度是5 m/s C. 小船渡河的时间是160 s D. 小船在距离南岸200 m处的速度小于距北岸200 m处的速度 ‎【答案】B ‎【详解】A．小船的速度为沿船头指向和顺水流方向的两个分运动的分速度的矢量和，而两个分速度垂直，故当顺水流方向的分速度最大时，合速度最大，合速度的方向随顺水流方向的分速度的变化而变化，故小船到达河中心时速度最大，且运动轨迹为曲线，故A错误;‎ B．当船到河中央时，水流速度达到最大，根据矢量的合成，船在河水中的最大速度 故B正确； C．将小船的运动分解为沿船头指向和顺水流方向的两个分运动，两个分运动同时发生，互不干扰，故渡河时间与顺水流方向的分运动无关，当船头与河岸垂直时，沿船头方向的分运动的分位移最小，故渡河时间最短，最短时间为 故C错误；‎ D.小船距南岸200m处，则水流速度为 ‎ ‎ 而小船距北岸200m处时，水流速度也为1.5m/s；根据速度的合成可知，它们的速度大小相等，方向不同，故D错误；‎ ‎6.如图所示，固定在竖直平面内的光滑圆环的最高点有一个光滑的小孔质量为m的小球套在圆环上一根细线的下端系着小球，上端穿过小孔用手拉住现拉动细线，使小球沿圆环缓慢上移在移动过程中手对线的拉力F和轨道对小球的弹力N的大小变化情况是（　　）‎ A. F不变，N增大                ‎ B. F不变，N减小 C F增大，N减小 D. F减小，N不变 ‎【答案】D ‎【详解】小球沿圆环缓慢上移可看做匀速运动，对小球进行受力分析，小球受重力G、F、N三个力，作出受力分析图如下 由图知与相似，则 当A点上移时，半径不变，AB长度减小；则F减小，N不变．故D项正确，ABC三项错误．‎ ‎【点睛】可借助相似三角形来分析动态平衡中力的变化情况．‎ ‎7.如图所示，带有光滑竖直杆的三角形斜劈固定在水平地面上，放置于斜劈上的光滑小球与套在竖直杆上的小滑块用轻绳连接，开始时轻绳与斜面平行．现给小滑块施加一竖直向上的拉力，使小滑块沿杆缓慢上升，整个过程中小球始终未脱离斜面，则有(　　)‎ A. 轻绳对小球的拉力逐渐减小 B. 小球对斜劈的压力逐渐增大 C. 竖直杆对小滑块的弹力先增大后减小 D. 对小滑块施加的竖直向上的拉力逐渐增大 ‎【答案】D ‎【详解】AB．对小球受力分析，受重力、支持力和细线的拉力，如图所示： 根据平衡条件可知，细线的拉力T增加，支持力N减小，根据牛顿第三定律，球对斜面的压力也减小；故AB错误； CD．对球和滑块整体分析，受重力、斜面的支持力N，杆的支持力N′，拉力F，如图所示： ‎ ‎ 根据平衡条件，有： 水平方向：‎ N′=Nsinθ 竖直方向：‎ F+Ncosθ=G 由于N减小，故N′减小，F增加；故C错误，D正确；‎ ‎8.在两个足够长的固定的相同斜面体上(其斜面光滑)，分别有如图所示的两套装置，斜面体B的上表面水平且光滑，长方体D的上表面与斜面平行且光滑，p是固定在B、D上的小柱，完全相同的两只弹簧一端固定在p上，另一端分别连在A和C上，在A与B、C与D分别保持相对静止状态沿斜面自由下滑的过程中，下列说法正确的是(　 　)‎ A. 两弹簧都处于拉伸状态 B. 两弹簧都处于压缩状态 C. 弹簧L1处于压缩状态，弹簧L2处于原长 D. 弹簧L1处于拉伸状态，弹簧L2处于压缩状态 ‎【答案】C ‎【解析】A与B保持相对静止，则二者向下的加速度是相等的，设它们的总质量为M，则：Ma=Mgsinα；所以：a=gsinα；同理，若以C、D为研究对象，则它们共同的加速度大小也是gsinα．以A为研究对象，A受到重力、斜面体B竖直向上的支持力时，合力的方向在竖直方向上，水平方向的加速度：ax=acosα=g•sinαcosα；该加速度由水平方向弹簧的弹力提供，所以弹簧L1‎ 处于压缩状态；以B为研究对象，则B受到重力、斜面的支持力作用时，合力的大小：F合=mgsinθ，所以B受到的重力、斜面的支持力作用提供的加速度为：a=gsinα，即B不能受到弹簧的弹力，弹簧L2处于原长状态．故选项C正确，ABD错误．故选C．‎ ‎9.如图所示，在斜面顶端a处以速度va水平抛出一小球，经过时间ta恰好落在斜面底端P处；今在P点正上方与a等高的b处以速度vb水平抛出另一小球，经过时间tb恰好落在斜面的中点O处，若不计空气阻力，下列关系式正确的是（ ）‎ A. va＝vb B. va＝vb C. ta＝tb D. ta＝2tb ‎【答案】BC ‎【详解】CD.b球落在斜面的中点，知a、b两球下降的高度之比为2：1，根据h=gt2知，t=，则时间关系为ta＝tb，故C正确，D错误；‎ AB.因为a、b两球水平位移之比为2：1，根据x=v0t，则va=vb，故A错误，B正确。‎ 故选BC。‎ ‎10.如图甲所示，A为一截面为等腰三角形的斜劈，其质量为M，两个底角均为30°．两个完全相同、质量均为m的小物块p和q恰好能沿两斜面匀速下滑．现在若对两物块同时施加一平行于侧面的恒力F1、F2，且F1>F2，如图乙所示，则在p和q下滑的过程中，下列说法正确的是(　　)‎ A. 斜劈A仍旧保持静止，且不受到地面的摩擦力作用 B. 斜劈A仍旧保持静止，且受到地面向右的摩擦力作用 C. 斜劈A仍旧保持静止，对地面的压力大小为(M＋m)g D. 斜劈A仍旧保持静止，对地面的压力大小大于(M＋m)g ‎【答案】AD ‎【详解】甲图中，三个物体都处于平衡状态，故可以对三个物体的整体受力分析，受重力和支持力，故支持力为（M+2m）g，没有摩擦力； 在图乙中，物体P、q对斜劈的压力和摩擦力大小不变，故斜劈受力情况不变，故斜劈A仍保持静止，斜劈A对地面的压力大小等于（M+2m）g，对地面的压力大小大于（M+m）g，与地面间没有摩擦力．‎ A．斜劈A仍旧保持静止，且不受到地面的摩擦力作用，与结论相符，选项A正确；‎ B．斜劈A仍旧保持静止，且受到地面向右摩擦力作用，与结论不相符，选项B错误；‎ C．斜劈A仍旧保持静止，对地面压力大小为(M＋m)g，与结论不相符，选项C错误；‎ D．斜劈A仍旧保持静止，对地面的压力大小大于(M＋m)g，与结论相符，选项D正确．‎ ‎11.建筑工地常用吊车通过绳索将建筑材料从地面吊到高处(如图甲)．图乙为建筑材料被吊车竖直向上提升过程的简化运动图像，下列判断正确的是(　　)‎ A. 前5 s的平均速度是0.25 m/s B. 前10 s钢索最容易发生断裂 C. 30～36 s材料处于超重状态 D. 整个过程材料上升高度是36 m ‎【答案】AB ‎【详解】A．由v-t图象可知：0-10s内材料的加速度 ‎ ‎ ‎0-5s位移 ‎ ‎ 所以前5s的平均速度 故A正确； BC．前10s内做匀加速直线运动，加速度向上，拉力大于重力，10s到30s内做匀速直线运动，拉力等于重力，30s到36s内做匀减速直线运动，加速度向下，处于失重状态，拉力小于重力．所以前10s内绳子拉力最大，最容易断裂．故B正确，C错误；‎ D．由图可知，前5s和最后6s平均速度都小于1m/s，所以36s内的位移小于36m，故D错误．‎ ‎12.如图甲所示，静止在水平面C上足够长的木板B左端放着小物块A.某时刻，A受到水平向右的外力F作用，F随时间t的变化规律如图乙所示．A、B间最大静摩擦力大于B、C之间的最大静摩擦力，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力．则在拉力逐渐增大的过程中，下列反映A、B运动过程中的加速度及A与B间摩擦力f1、B与C间摩擦力f2随时间变化的图线中正确的是(　　)‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】ACD ‎【详解】试题分析：当F较小且拉动AB整体时，AB整体具有共同加速度，二者相对静止；当F较大时，二者加速度不同，将会发生相对运动，此后A做变加速直线，B匀加速直线运动；分三个阶段根据牛顿第二定律列式讨论即可．‎ 对AB整体，当拉力F小于地面对整体的最大静摩擦力时，整体加速度为零；对AB整体，当拉力F大于地面对整体的最大静摩擦力时，整体开始加速滑动，加速度为；当拉力足够大时，A、B的加速度不同，故对A，有：，由于，故，故A正确；对AB整体，当拉力F小于地面对整体的最大静摩擦力时，整体加速度为零，即物体B开始阶段的加速度为零，故B错误；当拉力小于地面对整体的最大静摩擦力时，整体加速度为零，此时对物体A，拉力小于，静摩擦力等于拉力；当整体开始加速滑动时，对A ‎，根据牛顿第二定律，有；静摩擦力逐渐增加，但依然小于；当A、B发生相对滑动后，变为滑动摩擦力，为，故C正确；对AB整体，当拉力F小于地面对整体的最大静摩擦力时，整体加速度为零，此时静摩擦力等于拉力；滑动后，受地面的滑动摩擦力为，保持不变，故D正确．‎ 二、填空题（每空2分，共14分）‎ ‎13.请完成“验证力的平行四边形定则”实验的相关内容.‎ ‎(1) 如图甲所示,在铺有白纸的水平木板上,橡皮条一端固定在A点,另一端拴两个细绳套.‎ ‎(2)如图乙所示,用两个弹簧测力计互成角度地拉橡皮条,使绳与橡皮条的结点伸长到某位置并记为O点,记下此时弹簧测力计的示数F1和F2及_________________.‎ ‎(3) 如图丙所示,用一个弹簧测力计拉橡皮条,使绳与橡皮条的结点拉到O点,记下此时弹簧测力计的示数F=____________N和细绳的方向.‎ ‎(4) 如图丁所示,已按一定比例作出了F1、F2和F的图示,请用作图法作出F1和F2的合力F/._____‎ ‎(5) F/与F大小相等,方向略有偏差,如果此偏差仅由F1引起,则原因是F1的大小比真实值偏_______(填“大”或“小”)或F1与F2的夹角比真实夹角偏______________.(填“大”或“小”)．‎ ‎【答案】 (1). 两细绳的方向 (2). 3.00 (3). 由力的图示作出F1和F2的合力F',如图 (4). 大 大 ‎【解析】（1）实验时用两个弹簧测力计互成角度地拉橡皮条，使绳与橡皮条的结点伸长到某位置并记为O点，记下此时弹簧测力计的示数F1和F2及两细绳的方向；‎ ‎（2）分度值为0.1N，要估读到分度值下一位，弹簧测力计的示数3.00N；‎ ‎（3）由力的图示作出F1和F2的合力 ‎（4）F/与F大小相等，方向略有偏差，此偏差仅由F1引起，F2的真实值，合力的真实值为F′，F1为测量值，由图可知，F1的大小比真实值偏大，F1的方向使它与F2的方向夹角比真实值偏大．‎ ‎14.某实验小组应用如图甲所示装置“探究加速度与物体受力的关系”，已知小车的质量为M，砝码及砝码盘的总质量为m，所用的打点计时器所接的交流电的频率为50Hz，实验步骤如下：‎ A.按图所示安装好实验装置，其中与定滑轮及弹簧测力计相连的细线竖直；‎ B.调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车能沿长木板向下匀速运动；‎ C.挂上砝码盘，接通电源后，再放开小车，打出一条纸带，由纸带求出小车的加速度；‎ D.改变砝码盘中砝码的质量，重复步骤C，求得小车在不同合力作用下的加速度.‎ 根据以上实验过程，回答以下问题：‎ ‎(1)对于上述实验，下列说法正确的是（ ）‎ A.小车的加速度与砝码盘的加速度大小相等 B.实验过程中砝码盘处于超重状态 C.与小车相连的轻绳与长木板一定要平行 D.弹簧测力计的读数应为砝码和砝码盘总重力的一半 E.砝码和砝码盘的总质量应远小于小车的质量 ‎(2)实验中打出的一条纸带如图乙所示，由该纸带可求得小车的加速度为________m/s2.（结果保留2位有效数字）‎ ‎(3)由本实验得到的数据作出小车的加速度a与弹簧测力计的示数F的关系图象，与本实验相符合的是（ ）‎ ‎【答案】 (1). C (2). 0.16 (3). A ‎【详解】(1)A、由图可知，小车的加速度是砝码盘的加速度大小的2倍，故A错误；‎ B. 实验过程中，砝码向下加速运动，处于失重状态，故B错误；‎ C. 与小车相连的轻绳与长木板一定要平行，保证拉力沿着木板方向，故C正确；‎ D. 实验过程中，砝码向下加速运动，处于失重状态，故弹簧测力计的读数小于砝码和砝码盘总重力的一半，故D错误；‎ E. 由于不需要把砝码的重力作为小车的拉力，故不需要砝码和砝码盘的总质量应远小于小车的质量的条件，故E错误；‎ 故选C ‎(2)设相邻两个计数点之间的位移分别为x1、x2、x3，相邻两个计数点之间的时间间隔T=5×0.02s=0.1s，‎ 由△x=aT2结合作差法得：m/s2=0.16m/s2‎ ‎(3)由题意可知，小车的加速度a与弹簧测力计的示数F的关系应该是成正比，即为过原点的一条倾斜直线，故A与本实验符合．故选A.‎ 三、计算题（8分+8分+10分+12分=38分）‎ ‎15.如图所示，水平细杆上套一环A，环A与球B问用一不可伸长轻质绳相连，质量分别为mA=0.40kg和mB=0.30kg，由于B球受到水平风力作用，使环A与球B一起向右匀速运动．运动过程中，绳始终保持与竖直方向夹角=30°，重力加速度g取10m∕s2，求：‎ ‎（1）B球受到的水平风力大小；‎ ‎（2）环A与水平杆间的动摩擦因数．‎ ‎【答案】（1）N；（2）0.25‎ ‎【详解】（1）对球B受力可得，它受重力、拉力和风力的作用，三力平衡；则根据平衡条件可知F=mBgtanθ=3N×=N；‎ ‎（2）对AB整体分析，它做匀速直线运动，故它们受平衡力，在水平方向上受力平衡，即f=F=N；由滑动摩擦力公式可知μ==0．25‎ ‎16.两物体A、B并排放在水平地面上，且两物体接触面为竖直面，现用一水平推力F作用在物体A上，使A、B由静止开始一起向右做匀加速运动，如图(a)所示，在A、B的速度达到6m/s时，撤去推力F.已知A、B质量分别为mA＝1kg、mB＝3kg，A与地面间的动摩擦因数μ＝0.3，B与地面间没有摩擦，B物体运动的v-t图象如图(b)所示.g取10m/s2，求：‎ ‎(1)推力F的大小.‎ ‎(2)A物体刚停止运动时，物体A、B之间的距离.‎ ‎【答案】(1) F=15N (2) 物体A、B之间的距离为6m ‎【详解】(1)在水平推力F作用下，设物体A、B一起做匀加速运动的加速度为a，由B物体的v-t图象得 a=3m/s2‎ 对于A、B整体，由牛顿第二定律得 代入数据解得 F=15N ‎(2)设物体A匀减速运动的时间为t，撤去推力F后，A、B两物体分离．A 在摩擦力作用下做匀减速直线运动，B做匀速运动，对于A物体有 解得 根据匀变速规律 解得 t=2s 物体A的位移为 ‎=6m 物体B的位移为 ‎=12m 所以，A物体刚停止运动时，物体A、B之间的距离为 ‎=6m ‎17.如图所示，斜面体 ABC 放在粗糙的水平地面上．滑块在斜面底端以初速度 v0＝9.6 m/s 沿斜面上滑．斜面倾角θ＝37°，滑块与斜面间的动摩擦因数μ＝0.45．整个过程斜面体保持静止不动，已知滑块的质量 m＝1 kg，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g 取 10 m/s2．试求： ‎ ‎(1)滑块回到出发点时的速度大小． ‎ ‎(2)定量画出斜面与水平地面之间的摩擦力 Ff 随时间 t 变化的图象．‎ ‎【答案】（1）‎ ‎（2）如图所示 ‎【解析】试题分析：（1）滑块沿斜面上滑过程，由牛顿第二定律：，解得 设滑块上滑位移大小为L，则由，解得 滑块沿斜面瞎晃过程，由牛顿第二定律：，解得 根据，解得 ‎（2）滑块沿斜面上滑过程用时 对斜面与滑块构成的系统受力分析可得 滑块沿斜面下滑过程用时 对斜面与滑块构成的系统受力分析可得 随时间变化如图如图所示 考点：考查了牛顿第二定律与运动学公式的综合应用 ‎【名师点睛】连接牛顿第二定律与运动学公式的纽带就是加速度，所以在做这一类问题时，特别又是多过程问题时，先弄清楚每个过程中的运动性质，根据牛顿第二定律求加速度然后根据加速度用运动学公式解题或者根据运动学公式求解加速度然后根据加速度利用牛顿第二定律求解力 ‎18.如图所示，水平传送带AB=10m，向右匀速运动的速度，一质量为l ‎ kg的小物块(可视为质点)以的初速度从传送带右端B点冲上传送带，小物块与传送带间的动摩擦因数取10 m／s2．求：‎ ‎(1)小物块相对地面向左运动的最大距离；‎ ‎(2)小物块从B点冲上传送带到再次回到B点所用的时间．‎ ‎【答案】(1)4.5m (2)3.125s ‎【解析】（1）根据牛顿第二定律得，解得 旅行包从开始运动到速度减为0的位移就是向左运动的最大距离 得 ‎（2）向左减到0的时间 减到0后反向向右加速运动，加速度 加速到与传送带相同的速度所用时间 运动位移 剩余位移做匀速运动，时间 所以从B点再回到B点所用时间