安徽省蚌埠市龙湖中学2020届高三上学期第一次月考物理试题

安徽省蚌埠市龙湖中学2020届高三上学期第一次月考物理试题

高三物理月考试卷 一、选择题 ‎1.一物体由静止开始沿直线运动，其加速度随时间变化的规律如图所示。取物体开始运动的方向为正方向，则下列关于物体运动的描述正确的是( )‎ A. 在时间内，物体做减速运动 B. 在时物体速度最大，最大值为 C. 在时间内，物体做匀变速直线运动 D. 在时间内，物体先沿正方向运动，后沿负方向运动 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】物体由静止开始运动，所以物体的速度的方向一定与开始时加速度的方向相同，由图可知，该物体在第1s内做匀加速直线运动，加速度的方向与速度的方向相同；在第2s内，物体做加速度减小的加速运动，第3s物体的加速度的方向与开始时相反，所以与速度的方向相反，物体做加速度增大的减速运动；第4s内物体继续减速，结合运动的对称性可知，在4s末物体的速度恰好减为0；‎ A、在第2s内，物体做加速度减小的加速运动，故选项A错误；‎ B、物体从第2s末开始减速，所以物体在2s末时物体的速度最大，图线围成的面积表示速度的变化量，则2s末物体的速度：，故选项B正确；‎ C、在时间内，加速度在变化，故选项C错误；‎ D、物体在整个过程中运动的方向未发生改变，故选项D错误；‎ ‎2.岳阳某些农村一大家人过春节时常用简易灶做菜，如图甲所示，将一个球形铁锅用三个轻小石块支起用柴火烧菜，铁锅边缘水平，小石块成正三角形放在水平灶台上，石块到铁锅球心的连线与竖直方向的夹角均成30°，已知锅与菜的总质量为9kg，不计铁锅与石块间的摩擦，重力加速度g=10m/s2，则下列说法正确的是 A. 灶台对每个石块的作用力均竖直向上 B. 灶台受到每个石块的压力为90N C. 每个石块与铁锅之间的弹力大小为 D. 灶台对每个石块的摩擦力为10N ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】试题分析：对灶台受力分析，受重力、三个石块有垂直向上的支持力，如果石头光滑也是一样的，故可以没有摩擦力；根据平衡条件，竖直方向，有：3Ncos30°=mg；解得：；‎ 根据牛顿第三定律，灶台对每个石块的压力为，是垂直向下；故C正确，ABD错误；故选C ‎3. 如图所示，扶手电梯与地面的夹角为30°，质量为m的人站在电梯上．当电梯斜向上作匀加速运动时，人对电梯的压力是他体重的1.2倍．那么，关于电梯的加速度a的大小和人与电梯梯级表面间的静摩擦力f的大小，正确的是（ ）‎ A. ， B. ，‎ C. ， D. ，‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ 试题分析：人在竖直方向上受到重力和电梯的支持力，在水平方向上受到向右的摩擦力，三个力合力沿斜面向上，，根据几何知识可得，，解得，‎ 考点：考查了牛顿第二定律的应用 ‎【名师点睛】关键是对人受力分析，本题可以等效于人在竖直方向上受到重力与支持力的合力，水平方向上受到摩擦力两个力作用，然后根据牛顿第二定律分析列式求解 ‎4.一般的曲线运动可以分成很多小段，每小段都可以看成圆周运动的一部分，即把整条曲线用一系列不同半径的小圆弧来代替。如图（a）所示，曲线上的A点的曲率圆定义为：通过A点和曲线上紧邻A点两侧的两点作一圆，在极限情况下，这个圆就叫做A点的曲率圆，其半径ρ叫做A点的曲率半径。现将一物体沿与水平面成α角的方向已速度υ0抛出，如图（b）所示。则在其轨迹最高点P处的曲率半径是 A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】物体在其轨迹最高点P处只有水平速度，其水平速度大小为，在最高点，把物体的运动看成圆周运动的一部分，物体的重力作为向心力，由向心力的公式得 ‎，所以在其轨迹最高点P处的曲率半径是：，故C正确。‎ ‎【点睛】曲率半径，一个新的概念，平时不熟悉，但根据题目的介绍可知，求曲率半径也就是求在该点做圆周运动的半径，读懂题目的真正意图，本题就可以解出了。‎ ‎5. 2011 年8 月,“嫦娥二号”成功进入了环绕日地拉格朗日点的轨道,我国成为世界上第三个造访该点的国家. 如图所示,该拉格朗日点位于太阳和地球连线的延长线上,一飞行器处于该点,在几乎不消耗燃料的情况下与地球同步绕太阳做圆周运动,则此飞行器的（　　　）‎ A. 线速度大于地球的线速度 B. 向心加速度大于地球的向心加速度 C. 向心力仅由太阳的引力提供 D. 向心力仅由地球的引力提供 ‎【答案】AB ‎【解析】‎ A、飞行器与地球同步绕太阳运动，角速度相等，根据，知探测器的线速度大于地球的线速度，A正确；‎ B、根据知，探测器的向心加速度大于地球的向心加速度，B正确；‎ C、探测器向心力由太阳和地球引力的合力提供，C、D错误；‎ 故选AB。‎ ‎6.劲度系数为k的轻弹簧，一端系在竖直放置、半径为R的光滑圆环顶点P，另一端连接一套在圆环上且质量为m的小球，开始时小球位于A点，此时弹簧处于原长且与竖直方向的夹角为45°，之后小球由静止沿圆环下滑，小球运动到最低点B时速率为v ‎，此时小球与圆环间弹力恰好为零。当地重力加速度取g，则正确的说法是（　　）‎ A. 小球经过B点时，弹簧的弹力大小为 B. 小球经过B点时，弹簧的弹力大小为 C. 从A到B的过程中，小球减少的重力势能全部转化为弹簧的弹性势能 D. 从A到B的过程中，重力对小球做的功等于小球克服弹簧弹力做的功 ‎【答案】ABC ‎【解析】‎ 试题分析：小球运动到最低点B时速率为v，此时小球与圆环之间压力恰好为零，此时小球受重力、弹簧的弹力，由题意可知弹簧的弹力与重力的合力恰好提供小球所需要的向心力．则：，所以小球过B点时，弹簧的弹力大小为:，故A正确；小球过B点时，弹簧的伸长量：，则弹力大小为，故B正确；从A到B的过程中，小球的重力势能减小，动能增大，则知重力势能转化为小球的动能和弹簧的弹性势能．故C正确；从A到B的过程中，重力做正功，弹簧的弹力做负功，由于动能增大，由动能定理知，总功为正，所以重力对小球做的功大于小球克服弹簧弹力做的功．故D错误．所以ABC正确，D错误。‎ 考点：圆周运动、动能定理、能量转化 ‎【名师点睛】本题主要考查了圆周运动、动能定理、能量转化等知识。小球过B点时，由重力和弹簧弹力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律求出弹簧的弹力．也可根据胡克定律求弹力．从A到B的过程中，小球的机械能减小．小球受到弹簧的弹力做负功，重力做正功，根据动能定理分析两个功之间的大小关系。‎ ‎7.如图甲，两水平金属板间距为d，板间电场强度的变化规律如图乙所示．t ‎＝0时刻，质量为m的带电微粒以初速度v0沿中线射入两板间，0～ 时间内微粒匀速运动，T时刻微粒恰好经金属板边缘飞出．微粒运动过程中未与金属板接触，重力加速度的大小为g，关于微粒在0～T时间内运动的描述，正确的是(　　)‎ A. 末速度大小为 v0‎ B. 末速度沿水平方向 C. 重力势能减少了 mgd D. 克服电场力做功为mgd ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．0～时间内微粒匀速运动，则有：qE0=mg，～内，微粒做平抛运动，下降的位移，～T时间内，微粒的加速度 ，方向竖直向上，微粒在竖直方向上做匀减速运动，T时刻竖直分速度为零，所以末速度的方向沿水平方向，大小为v0．故A错误，B正确．‎ C．0～时间内微粒在竖直方向上向下运动，位移大小为d，则重力势能的减小量为mgd，故C正确．‎ D．在～内和～T时间内竖直方向上的加速度大小相等，方向相反，则～内和～T时间内位移的大小相等均为d，所以整个过程中克服电场力做功为，故D错误．‎ ‎8.如图所示，电源电动势为E，内阻为r，电路中的、分别为总阻值一定的滑动变阻器，为定值电阻，为光敏电阻（其电阻随光照强度增大而减小），当开关S闭合，电容器中一带电微粒恰好处于静止状态，下列说法中正确的是（　　）‎ A. 只断开开关S，电容器所带电荷量变大，带电微粒向上运动 B. 只调节电阻的滑动端向上移动时，电压表示数变大，带电微粒向下运动 C. 只调节电阻的滑动端向下移动时，电压表示数变大，带电微粒向上运动 D. 只增大的光照强度，电阻消耗的功率变大，带电微粒向上运动 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】只断开开关S，电容器放电，所带电荷量变小，带电微粒向下运动，所以A错误；电阻R3与电容器串联，该之路断路，所以只调节电阻R3的滑动端P2向上移动时，电压表示数不变，带电微粒静止不动，所以B错误；只调节电阻R2的滑动端P1向下移动时，外电路电阻不变，路端电压不变，故电压表示数保持不变，电容器的电压增大，带电微粒向上运动，C错误；只增大R1的光照强度，R1的阻值减小，电流增大，所以电阻R0消耗的功率变大，带电微粒向上运动，D正确。‎ ‎9.2010年，上海成功举办盛大的世界博览会．回眸一下历届世博会，很多科技成果从世博会上走向世界．例如：1873年奥地利维也纳世博会上，线路意外搭错造就“偶然发明”，导致发电机变成了电动机．如图所示，是著名的电磁旋转实验，这一装置实际上就是最早的电动机．图中A是可动磁铁，B是固定导线，C是可动导线，D是固定磁铁．图中黑色部分表示汞(磁铁和导线的下半部分都浸没在汞中)，下部接在电源上．请你判断这时自上向下看，A和C转动方向为(　　　)‎ A. 可动磁铁A转动方向为逆时针 B. A和C转动方向均为逆时针 C. 可动导线C转动方向为顺时针 D. A和C转动方向均为顺时针 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ 根据电流方向判定可以知道B中的电流方向是向上的，那么在B导线附近的磁场方向为逆时针方向，即为A磁铁N极的受力方向；由于D磁铁产生的磁场呈现出由N极向外发散，C中的电流方向是向下的，由左手定则可知C受到的安培力方向为顺时针，AC正确．‎ ‎10.如图所示，铝质圆盘可绕竖直轴转动，整个圆盘都处在竖直向下的匀强磁场之中，通过电刷在圆盘轴心与边缘之间接一个电阻R，在圆盘按图中箭头方向转动时，下列说法中正确的有 A. 圆盘上各点电势都相等 B. 圆盘边缘上各点电势都相等 C. 电阻R上的电流由a到b D. 不发生电磁感应现象 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】AD.金属圆盘看成由无数金属幅条组成的，故各金属辐条切割磁感线产生感应电动势，相当于电源，由右手定则可知电流由边缘流向中间，所以圆盘上各点的电势不相等，故选项A、D不符合题意；‎ B.圆盘边缘处相当于各电源并联，各点的电势相等，故选项B符合题意；‎ C.将金属圆盘看成由无数金属幅条组成，根据右手定则判断可知圆盘上的感应电流由边缘流向圆心，所以电阻上电流由到，故选项C不符合题意。‎ ‎11.如图所示电路，电阻R1与电阻R2阻值相同，都为R，和R1并联的D为理想二极管（正向电阻可看作零，反向电阻可看作无穷大），在A、B间加一正弦交流电u＝20sin100πt（V），则加在R2上的电压有效值为 A. 10V B. 20V C. 15V D. 5V ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】：因为是交流电所以应该分两种情况考虑：‎ ‎1、当电源在正半轴时A点电位高于B点电位二极管导通即R1被短路，R2电压为电源电压V＝20V； ‎ ‎2、电源在负半轴时B点电位高于A点电位二极管截止 R1，R2串联分压，‎ Q＝Q1+Q2，即为：；‎ 解得：U＝5V；故D正确，ABC错误；‎ 故选：D ‎12.如图所示，B、C、D、E、F五个球并排放置在光滑水平面上，B、C、D、E四球质量相等，而F球质量小于B球质量，A球的质量等于F球质量，A球以速度v0向B球运动，所发生的碰撞均为弹性碰撞，则碰撞之后(　　) ‎ A. 五个小球静止，一个小球运动 B. 四个小球静止，两个小球运动 C. 三个小球静止，三个小球运动 D. 六个小球都运动 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】设入碰小球的速度为，碰撞后的两球速度分别为和，由题可知所发生的碰撞均为弹性碰撞，动量守恒定律和机械能守恒，则有：‎ 解得碰撞后两个小球的速度为：‎ 由于球质量小于球质量，所以、相碰后速度向左运动，向右运动；、、、四球质量相等，弹性碰撞后，不断交换速度，最终有向右的速度，、、静止；由于球质量小于球质量，所以、两球弹性碰撞后、两球都向右运动；所以碰撞之后、、三球静止；球向左，、两球向右运动；‎ A.五个小球静止，一个小球运动与分析不符，不符合题意；‎ B.四个小球静止，两个小球运动与分析不符，不符合题意；‎ C.三个小球静止，三个小球运动与分析相符，符合题意；‎ D.六个小球都运动与分析不符，不符合题意。‎ 二、实验题 ‎13. 在探究求合力的方法时，先将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上带有绳套的两根细绳．实验时，需要两次拉伸橡皮条，一次是通过两细绳用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条，另一次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条．‎ ‎(1)实验对两次拉伸橡皮条的要求中，下列哪些说法是正确的________(填字母代号)．‎ ‎①将橡皮条拉伸相同长度即可　 ②将橡皮条沿相同方向拉到相同长度 ‎③将弹簧秤都拉伸到相同刻度　 ④将橡皮条和绳的结点拉到相同位置 A．②④　　　　B．①③ C．①④ D．②③‎ ‎(2)同学们在操作中有如下议论，其中对减小实验误差有益的说法是________(填字母代号)．‎ ‎①两细绳必须等长　 ②弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行 ‎③用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数之差应尽可能大 ‎④拉橡皮条的细绳要适当长些，标记同一细绳方向的两点要稍远些 A．①③ B．②③ C．①④ D．②④‎ ‎(3)如图所示，是两位同学在研究“互成角度的两个力的合成”时所得到的实验结果，若F ′的作用效果与F1、F2共同作用效果相同，则尊重实验事实的结果为____________‎ ‎【答案】(1)A (2) D (3) A ‎【解析】‎ 试题分析：(1)本实验的目的是为了验证力的平行四边形定则，即研究合力与分力的关系．根据合力与分力是等效的，本实验橡皮条两次沿相同方向拉伸的长度要相同．故①错误，②正确．在白纸上标下第一次橡皮条和绳的结点的位置，第二次将橡皮条和绳的结点拉到相同位置，表明两次效果相同，即两个拉力和一个拉力等效，而弹簧称不必拉到相同刻度．故④错误，③正确．‎ 故选A ‎(2) 实验是通过在白纸上作力的图示来验证平行四边定则，为了减小实验误差，弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行，否则，作出的是拉力在纸面上的分力，误差较大．两细绳长度不需要相同．故①错误，②正确．用两弹簧秤同时拉细绳时弹簧读数没有要求，只要使得两次橡皮条拉伸到一点就行．故③错误．弹簧秤标记同一细绳方向的两点要远些，作图时产生的角度误差会减小．故④正确．‎ ‎(3) 实验测的弹力方向沿绳子方向，即图中的竖直方向，而合力的理论值在平行四边形的对角线上，由于误差的存在，作图法得到的合力与实验值有一定的差别，即作图得出的合力方向与竖直方向有一定的夹角，A图更尊重实验事实的结果，故A正确，BCD错误．‎ 故选A．‎ 考点：验证力的平行四边形定则 点评：实验的核心是实验原理，根据原理选择器材，安排实验步骤，分析实验误差，进行数据处理等，从多个角度来理解和分析实验，提高分析解决问题的能力．‎ ‎14.某同学设计了一个用打点计时器探究碰撞过程中不变量的实验:在小车A的前端粘有橡皮泥,给小车A一定的初速度使之做匀速直线运动,然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘成一体,继续做匀速直线运动。他设计的具体装置如图甲所示。在小车A后连着纸带,电磁打点计时器电源的频率为50Hz,长木板下垫着小木块用以平衡摩擦力。 ‎ ‎(1)若得到打点纸带下如图所示,并已将测得各计数点间距离标在图上。A为运动起始的第一点,则应选__________段来计算小车A碰前的速度。(以上选填“AB”，“BC”，“CD”或“DE”) ‎ ‎(2)测得小车A的质量mA=0.80kg,小车B的质量mB=0.40kg,由以上测量结果可得:碰前mAvA+mBvB=__________ kg·m/s;碰后___________kg·m/s（小数点后保留2位）。‎ ‎(3)平衡摩擦力目的是______________‎ ‎【答案】 (1). BC段 (2). 0.84 (3). 0.83 (4). 碰撞前后作匀速速直线运动和碰撞过程中合外力趋于0‎ ‎【解析】‎ ‎（1）由于碰撞之后共同匀速运动的速度小于碰撞之前A独自运动的速度，故AC应在碰撞之前，DE应在碰撞之后。推动小车由静止开始运动，故小车有个加速过程，在碰撞前做匀速直线运动，即在相同的时间内通过的位移相同，故BC段为匀速运动的阶段，故选BC段计算碰前的速度。‎ ‎（2）碰前系统动量即A的动量，则 碰后的总动量：‎ ‎（3）平衡摩擦力目的是碰撞前后作匀速速直线运动和碰撞过程中合外力趋于0.‎ ‎15.如图所示，一质量为m的小物体（可视为质点）以某一速度v0滑上一水平轨道ABCD， AB段光滑，BC段为水平传送带，CD段为足够长粗糙平面，三段轨道无缝连接．传送带BC段长度L =l0m，在皮带轮带动下始终以v=3m/s的速度向右匀速运动，已知物体与传送带之间的动摩擦因数为u1=0.2，物体与粗糙平面CD之间动摩擦因数为u2=0.3，g取l0m/s2，求：‎ ‎(1)当v0=2m/s时，物体在CD段上滑行的距离；‎ ‎(2)当v0=5m/s时，物体通过传送带后，在传送带上留下的划痕长度；‎ ‎(3)速度v0在何范围内时，物体离开传送带后能到达同一位置。‎ ‎【答案】（1）（2）（3）‎ ‎【解析】‎ 试题分析：根据匀变速直线运动的规律求解匀加速的位移，从而知在CD的初速度，再根据速度位移关系知CD上距离；根据速度时间关系求共速的时间，根据时间求位移，从而知位移之差；物体离开传送带后能到达同一位置，则说明末速度一样都为3m/s，根据速度位移关系求解初速度的范围。‎ ‎（1）根据牛顿运动定律：，解得BC加速度大小为：，当v0=2m/s时，与传送带速度相同运动的位移，‎ 代入数据解得：x1=1.25m＜L=10m，故滑上CD初速度为3m/s 同理可得：CD段加速度大小a2=μ2g=3m/s2，在CD上滑行距离：‎ 代入数据解得：‎ ‎（2）当v0=5m/s时，物体通过传送带后，当v0=2m/s时 与传送带速度相同运动的位移且为：‎ 代入数据解得：x2=4m＜L=10m，故滑上CD初速度为3m/s，‎ 减速运动时间为：‎ 此时传送运动位移为s=vt2=3m，故△l=x2-s=4-3=1m ‎（3）物体离开传送带后能到达同一位置，则说明末速度一样都为3m/s，设初速度为v0，位移为L=10m 若v0＞3m/s则做匀减速运动，位移为：‎ 解得初速度最大值为：‎ 若v0＜3m/s则做匀加速运动，由（1）分析知初速度最小为0，初速度的范围为0-7m/s，物体离开传送带后能到达同一位置。‎ 点睛：本题主要考查了传送带相关的问题，注意分析受力，明确运动过程，熟练应用匀变速直线运动的规律解题。‎ ‎16.如图所示，光滑水平面MN的左端M处有一弹射装置P，右端N处与水平传送带恰平齐接触，传送带水平部分长度L=16m，沿逆时针方向以恒定速度v=2m/s匀速转动。ABCDE是由三部分光滑轨道平滑连接在一起组成的，AB为水平轨道，弧BCD是半径为R的半圆弧轨道，弧DE是半径为2R的圆弧轨道，弧BCD与弧DE相切在轨道最高点D，R=0．6m．平面部分A点与传送带平齐接触。放在MN段的物块m（可视为质点）以初速度v0=4m/s冲上传送带，物块与传送带间的摩擦因数μ=0．2，物块的质量m=1kg。结果物块从滑上传送带又返回到N端，经水平面与左端M处的固定弹射器相碰撞（弹射器的弹簧原来被压缩后被锁定），因碰撞弹射器锁定被打开，将物块弹回后滑过传送带，冲上右侧的圆弧轨道，物块恰能始终贴着圆弧轨道内侧通过了最高点，最后从E点飞出．g取10m/s2。求：‎ ‎（1）物块m从第一次滑上传送带到返回到N端的时间。‎ ‎（2）物块m第二次在传送带上运动时，传送带上的电动机为了维持其匀速转动，对传送带所多提供的能量多大？‎ ‎【答案】（1）（2）‎ ‎【解析】‎ 试题分析:（1）物块B向右作匀减速运动，直到速度减小到零，然后反向匀减速运动，达到与皮带共速后与皮带匀速物块B向右作匀减速运动过程：‎ 物块向右达到的最大位移：‎ 反向匀加速运动过程加速度大小不变。达到与传送带共速的时间：‎ 相对地面向左位移：‎ 共速后与传送带匀速运动的时间：‎ 往返总时间：‎ ‎（2）由物块恰能通过轨道最高点D，并恰能始终贴着圆弧轨道内侧通过最高点可得，物块是在半径为2R的圆弧上的最高点重力全部充当向心力。‎ 得：‎ 又由物块上滑过中根据机械能守恒得：‎ 代入数据解得：‎ 物块第二次从N到A点：‎ 速度关系：‎ 代入得：；‎ 得：或（舍）‎ 物体运动时传送带的位移：‎ 传送带为维持匀速运动多提供的力：‎ 传送带所做的功等于传送带多提供的能量：‎ 考点：考查牛顿运动定律的综合应用；动能定理．‎ ‎【名师点睛】本题关键明确滑块的运动规律，然后分阶段运用牛顿第二定律、运动学公式、动能定理列式求解．‎ ‎ ‎