【物理】广东省茂名市2020届高三上学期9月月考试题（解析版）

【物理】广东省茂名市2020届高三上学期9月月考试题（解析版）

广东省茂名市2020届高三上学期9月月考试题 一、单选题 ‎1.在物理学发展的过程中,许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程．在对以下几位物理学家所作科学贡献的叙述中或者研究方法中,正确的说法是( )‎ A. 在对自由落体运动的研究中，伽利略猜想运动速度与下落时间成正比，并直接用实验进行了验证 B. 伟大的物理学家牛顿最先建立了速度、加速度等概念．并创造了一套科学研究方法 C. 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，然后把各小段的位移相加，物理学中把这种研究方法叫做“微元法”‎ D. 亚里士多德认为两个物体从同一高度自由落下，重物体与轻物体下落一样快 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】在对自由落体运动的研究中，伽利略猜想运动速度与下落时间成正比，但没有直接用实验进行验证，故A错误； 伟大的物理学家伽利略最先建立了速度、加速度等概念．并创造了一套科学研究方法，选项B错误；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，然后把各小段的位移相加，物理学中把这种研究方法叫做“微元法”，选项C正确；伽利略认为两个物体从同一高度自由落下，重物体与轻物体下落一样快，选项D错误；故选C.‎ ‎2.下列情景中，关于力的大小关系，说法正确的是 (   )‎ A. 跳高运动员起跳，地对人支持力大于人对地的压力 B. 火箭加速上升时，火箭发动机的推力大于火箭的重力 C. 鸡蛋撞击石头，鸡蛋破碎，鸡蛋对石头的作用力小于石头对鸡蛋的作用力 D. 钢丝绳吊起货物加速上升时，钢丝绳对货物的拉力大于货物对钢丝绳的拉力 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．人对地面的压力和地面对人的支持力是作用力与反作用力，大小相等方向相反，故A错误．‎ B．火箭加速上升是因为火箭发动机产生的推力大于火箭自身的重力，合力向上，故B正确．‎ C．鸡蛋对石头的力和石头对鸡蛋的力是作用力与反作用力，等大反向，鸡蛋破碎是因为鸡蛋的强度较小，故C错误．‎ D．钢丝绳对货物的拉力与货物对钢丝绳的拉力为作用力与反作用力，等大反向，故D项错误．‎ ‎3.甲、乙两物体，甲的质量为4kg，乙的质量为2kg，甲从20m高处自由落下，1s后乙从10m高处自由落下，不计空气阻力．在两物体落地之前，下列说法中正确的是（　　）‎ A. 同一时刻甲的速度小 B. 同一时刻两物体的速度相同 C. 两物体从起点各自下落1m时的速度是相同的 D. 落地之前甲和乙的高度之差保持不变 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．根据速度与时间关系可知同一时刻甲的速度大，故A错误，B项错误．‎ C．根据：‎ 可知两物体从起点各自下落相同距离时，两物体的速度相同，故C正确．‎ D．根据：‎ 可得：‎ 因此落地之前甲和乙的高度之差随时间增加而增大，故D项错误．‎ ‎4.如图所示，顶角为直角、质量为M 的斜面体ABC 放在粗糙的水平面上，∠A＝30°，斜面体与水平面间的动摩擦因数为μ，现沿垂直于 BC 方向对斜面体施加力 F，斜面体仍保持静止状态，则关于斜面体受到地面对它的支持力和摩擦力的大小，正确的是(已知重力加速度为 g)（ ）‎ A. ， ‎ B. ，‎ C. ，‎ D. ，‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ 分析斜面体的受力情况如图 根据平衡条件得：，，故选C.‎ ‎5.某质点做直线运动，速度随时间的变化关系式为v＝(2t＋4) m/s，则对这个质点运动情况的描述，说法正确的是( )‎ A. 初速度为2 m/s B. 加速度为4 m/s2‎ C. 在3 s末，瞬时速度为10 m/s D. 前3 s内，位移为30 m ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．根据：‎ 得质点的初速度为，加速度为，故A错误，B错误. ‎ C．在3s末，瞬时速度为：‎ 所以C正确. ‎ D．前3s内的位移为：‎ 故D错误.‎ 二、多选题 ‎6.在云南省某些地方依靠滑铁索过江(如图甲)，若把滑铁索过江简化成图乙的模型，铁索的两个固定点A、B在同一水平面内，AB间的距离为L＝80 m，绳索的最低点离AB间的垂直距离为h＝8 m，若把绳索看做是圆弧，已知一质量m＝52 kg的人借助滑轮(滑轮质量不计)滑到最低点的速度为10 m/s，(取g＝10 m/s2)那么 A. 在滑到最低点时人处于超重状态 B. 可求得绳索的网弧半径为104 m C. 人在滑到最低点时对绳索的压力为570 N D. 人在整个绳索上运动可看成是匀速圆周运动 ‎【答案】ABC ‎【解析】‎ ‎【详解】设绳索圆弧半径为r，则有：‎ 计算得，‎ 设人滑到最低点时绳索对人的支持力为N，则有：‎ A．人对绳索压力为570N，大于人的重力520N，所以此时人处于超重状态，故A正确.‎ B．计算得，故B正确.‎ C．人对绳索的压力和绳索对人的支持力是一对作用力与反作用力，所以人对绳索的压力为570N，故C项正确.‎ D．因为从最高点到最低点的过程中，速度增大，所以不可能是匀速圆周运动，故D错误.‎ ‎7.一个物体在直线上运动，下列图象能反映此物体0~2 s内的平均速度为零的是 A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】ACD ‎【解析】‎ ‎【详解】位移时间图象反映了物体各个不同时刻的位置坐标情况，从图中可以看出物体沿x轴正方向前进2m后又返回，根据平均速度公式：，可求得平均速度大小为零，故A正确；速度时间图象反映了物体的速度随时间的变化情况，图线与时间轴包围的面积表示位移的大小，从图中可以看出位移为2m，根据平均速度公式：‎ ‎，可求得平均速度大小不为零，故B错误；速度时间图象反映了物体的速度随时间的变化情况，图线与时间轴包围的面积表示位移的大小，从图中可以看出第一秒物体前进1m，第二秒物体后退1m，总位移为零，根据平均速度公式：，可求得平均速度大小为零，故C正确；图线与时间轴包围的面积表示位移的大小，从图中可以看出第一秒物体前进2m，第二秒物体后退2m，总位移为零，根据平均速度公式：，可求得平均速度大小为零，故D正确．所以ACD正确，B错误．‎ ‎8.如图所示，一轻杆固定在水平地面上，杆与地面间夹角为，一轻杆套在杆上，环与杆之间的动摩擦因数为，一质量不计的光滑小滑轮用轻绳悬挂在天花板上，另一轻绳跨过滑轮一端系在轻环上，另一端用手水平向右拉住使轻环静止不动，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力．关于绳与水平方向之间的夹角的取值，可能的是 A. 75° B. 65° C. 45° D. 30°‎ ‎【答案】AB ‎【解析】‎ ‎【详解】当PQ之间的绳子与杆垂直时，由几何关系可知，滑轮两边的细绳之间的夹角为150°，则此时α=75°；若设当小环与细杆有向上的最大静摩擦力时，此时PQ与过Q点垂直于杆的直线之间的夹角为β，则由平衡知识可知：；；联立解得β=30°；则由几何关系可知，此时滑轮两边的细绳之间的夹角为120°，则此时α=60°；则α角的范围应该在60°与75°之间，故选AB.‎ ‎9.下列说法准确的是（　　）‎ A. 显微镜下观察到墨水中小炭粒在不停的作无规则运动，这反映了液体分子运动的无规则性 B. 分子间的相互作用力随着分子间距离的增大，一定先减小后增大 C. 分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大 D. 不可能从单一热源吸收热量使之完全转化为有用的功而不产生其他影响 E. 当温度升高时，物体内每一个分子热运动的速率一定都增大 ‎【答案】ACD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停的无规则的运动是布朗运动，但做布朗运动的是固体小颗粒而不是分子的运动，但它反映了分子运动的无规则性.所以A正确； ‎ B．当分子间距离增大时，分子间的引力和斥力均减小，斥力减小得快，故表现为引力；当分子间距小于r0时，分子间斥力大于引力分子力表现为斥力，随距离的增大而减小；当分子间距大于r0时，分子间斥力小于引力分子力表现为引力,随距离的增大先增大后减小；当分子间距增大到10倍r0以后可以忽略，故B错误；‎ C．当分子力表现为斥力时，分子力随分子间距离的减小而增大，间距增大时斥力做正功则分子势能减小；当分子表现为引力时，间距增大时斥力做负功则分子势能增大.所以C正确； ‎ D．根据热力学第二定律可知，不可能从单一热源吸收热量使之完全转化为有用的功而不产生其他影响，所以D正确；‎ E．温度是分子平均动能的标志，是大量分子做无规则的热运动的统计规律，当温度升高时物体内分子的平均动能增大，并不是每一个分子热运动的速率一定都增大.故E错误.‎ 三、实验题 ‎10.(1)某次研究弹簧所受弹力F与弹簧长度L关系实验时，得到如图所示的FL图象，由图象可知，弹簧原长L0＝________ cm，求得弹簧的劲度系数k＝________ N/m．‎ ‎(2)按如图乙的方式挂上钩码(已知每个钩码重G＝1 N)，使(1)中研究的弹簧压缩，稳定后指针指示如图乙，则指针所指刻度尺示数为________ cm．由此可推测图乙中所挂钩码的个数为________个．‎ ‎【答案】(1). 3.0； 200； (2). 1.50； 3；‎ ‎【解析】‎ 试题分析：（1）由胡克定律结合图中数据得：‎ ‎（2）由b图知指针所示刻度为1.50cm，由，可求得此时弹力为：F=3N，故所挂钩码的个数为3个．‎ 考点：胡克定律．‎ ‎【名师点睛】对胡克定律的理解 ‎(1)胡克定律成立的条件是：弹簧发生弹性形变，即必须在弹性限度内．‎ ‎(2)F＝kx中的x是弹簧的形变量，是弹簧伸长或缩短的长度，而不是弹簧的总长度．‎ ‎(3)F＝kx中的k为弹簧的劲度系数，反映弹簧本身的属性，由弹簧自身的长度、粗细、材料等因素决定，与弹力F的大小和伸长量x无关．‎ ‎(4)由F＝kx可知，弹簧上弹力的变化量ΔF与形变量的变化量Δx也成正比关系，即ΔF＝kΔx.‎ ‎11.如图甲所示是张明同学在“探究加速度与物体受力的关系”时所用的创新实验装置，已知小车的质量为M，砝码及砝码盘的总质量为m，所使用的电火花打点计时器打点的时间间隔是0.02s．‎ ‎ ‎ 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，放开小车后，再接通电源，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，依次重复步骤B和C进行多次实验，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）实验步骤中有两处明显的错误，请指出实验步骤的序号并加以改正：______ ．‎ ‎（2）如图乙所示的纸带是完成实验步骤后，张明同学实验时打出的一条纸带中的部分计数点，相邻计数点间有4个点迹未画出．经过测量，测得O到A、B、C、D、E、F点的距离如图乙所示，则打点计时器打下E点的速度大小是______ m/s，物体运动的加速度是______ m/s2（结果保留两位有效数字）‎ ‎（3）下列关于小车所受合外力的大小说法正确的是______ （不计细线与滑轮之间的摩擦）‎ A．等于砝码和砝码盘所受重力大小的一半 B．等于砝码和菇码盘所受重力大小 C．等于砝码和砝码盘所受重力大小减去弹簧测力计的示数 D．等于弹簧测力计的示数．‎ ‎【答案】 (1). C项中“放开小车后，再接通电源”应改为“接通电源后，再放开小车”，D项中“依次重复步骤B和C进行多次实验”应改为“依次重复步骤C进行多次实验” ‎ ‎(2). 2.4 6.0 (3). D ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1] C项中“放开小车后，再接通电源”应改为“接通电源后，再放开小车”；D项中“依次重复步骤B和C进行多次实验”应改为“依次重复步骤C进行多次实验”.‎ ‎(2)[2] [3]匀变速直线运动中间时刻的速度等于这段的平均速度，所以：‎ 根据匀变速直线运动推论有：‎ 运用逐差法对OD段分析得：‎ 然后根据匀变速直线运动速度与时间关系可得：‎ ‎(3) [4] 同一根绳子，拉力相等，则小车所受合外力的大小等于弹簧测力计的示数，故D正确.‎ 四、计算题 ‎12.一辆汽车在平直的公路上以20 m/ s的速度匀速行驶，突然发现前面有障碍物，于是立即制动做匀减速直线运动，2 s后的速度减为16 m/ s．求：‎ ‎（1）汽车刹车时的加速度为多少？‎ ‎（2）刹车后5 s时的速度为多少？‎ ‎（3）刹车后15 s时的速度为多少？‎ ‎【答案】（1）-2m/s2；（2）10m/s；（3）0‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】规定初速度的方向为正方向．‎ ‎(1)由加速度的定义式：‎ 代入数据：‎ 负号表示与规定的正方向相反；‎ ‎(2)刹车时间为t ，刹车后的末速度为0，所以可得：‎ 所以刹车后5s时的速度:‎ ‎(3)刹车后汽车处于静止状态，故刹车后15s时的速度为0．‎ 答：(1)汽车刹车时的加速度为-2m/s2.‎ ‎(2)刹车后5 s时的速度为10m/s.‎ ‎(3)刹车后15 s时的速度为0.‎ ‎13.如图所示，厚度不计的薄板A长L=5.0m，质量M=3.0kg，放在水平桌面上．在A上距其左端s=2.4m处放一物体B（大小不计），其质量m=2.0kg，已知A、B间的动摩擦因数μ1=0.1，A与桌面间的动摩擦因数μ2=0.2，原来系统静止．（设桌面足够长，g=10m/s2）求：‎ ‎（1）要把薄板从物体下面抽出，所加的水平外力至少是多少？‎ ‎（2）若加的水平力F=18.0N，则该力至少作用多长时间才能把薄板抽出？‎ ‎【答案】（1）15.0N（2）2.0s ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)设水平力为F1时，薄板A和物体B都从静止开始做匀加速直线运动，且二者之间刚好没有滑动，根据牛顿第二定律得，对物体B有：‎ 解得a=1.0 m/s2‎ 对A和B系统整体有：‎ 代数据可解得F1=15.0N 所以要把薄板从物体下抽出，水平外力应满足F＞15.0N．‎ ‎(2)当加F=18N的水平力时，A和B之间发生相对滑动，根据牛顿第二定律得对薄板A有：‎ 解得a1=2.0 m/s2‎ 设力F作用时间t1后撤去，则A的位移：‎ 速度：‎ 此后薄板A开始做匀减速直线运动，有：‎ 解得a2=4.0 m/s2‎ 设再经过时间t2时物体刚好要滑下来，则有二者速度相等，即：‎ 且位移关系为:‎ 物体B一直以加速度a=1 m/s2做匀加速直线运动：‎ 由以上几式代入数据可解得 t1=2.0s 答：(1)要把薄板从物体下面抽出，所加的水平外力至少是15N.‎ ‎(2)若加的水平力F=18.0N，则该力至少作用2s才能把薄板抽出.‎ ‎14.密闭导热的气缸内有一定质量的理想气体，初始状态轻活塞处于A点，距离气缸底部6cm，活塞横截面积为1000cm2，气缸内温度为300K，大气压强为p=1.0×105Pa．现给气缸加热，气体吸收的热量Q=7.0×102J，气体温度升高100K，轻活塞上升至B点．求：‎ ‎①B点与气缸底部的距离；‎ ‎②求此过程中气体内能的增量△U．‎ ‎【答案】① ②‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】①由题可知理想气体做等压变化，由盖—吕萨克定得 解得 ‎②气体对外做功;‎ 解得;‎ 由热力学第一定律知；‎ 解得