2020届高三物理上学期月考试题（含解析）（新版）人教版

2020届高三物理上学期月考试题（含解析）（新版）人教版

‎2019届高三物理上学期月考试题（含解析）‎ 一、选择题:‎ ‎1. 关于物理学的研究方法，下列说法中正确的是（　　）‎ 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，每一段近似看成匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里运用了等效替代法 B. 当△t→0时, 称做物体在时刻t的瞬时速度，应用了比值定义物理量的方法 C. 用来描述速度变化快慢，采用了比值定义法 D. 伽利略利用斜面实验研究自由落体运动时，采用的是微小放大的思想方法 ‎【答案】C ‎【解析】试题分析：计算匀变速直线运动的位移时，将位移分成很多小段，每一小段的速度可近似认为相等，物体在整个过程中的位移等于各小段位移之和，这是采用的微元法，A错误；根据加速度定义a=△v/△t，当△t非常小，△v/△t就可以表示物体在t时刻的瞬时加速度，采用的是极限法，B错误；用来描述速度变化快慢，采用了比值定义法，C正确；伽利略利用斜面实验研究自由落体运动时，采用的是冲淡重力的影响的方法，D错误；故选C。‎ 考点：科学研究方法 ‎2. 如图所示，物体A的左侧为竖直墙面，B的下面有一竖直压缩的弹簧，A、B保持静止．则（ ）‎ A. 物体A一定与墙面间无摩擦力 B. 物体A一定受到墙面竖直向下的摩擦力 C. 物体A一定受到墙面竖直向上的摩擦力 D. 以上判断都不对 ‎【答案】A ‎【解析】依据受力分析整体看，故不受到墙面的弹力，所以依据力的关系，物体A一定与墙面间无摩擦力，故A对，BCD错．故选A．‎ - 14 -‎ ‎3. 如图所示，质量为的物体（可视为质点）以某一速度从A点冲上倾角为 的固定斜面，其运动的加速度为，此物体在斜面上上升的最大高度为h，则在这个过程中物体( )‎ A. 重力势能增加了 B. 物体克服阻力做功 C. 动能损失了 D. 机械能损失了 ‎【答案】D ‎【解析】A、物体上升的最大高度为h，则重力势能增加mgh．故A错误．B、根据牛顿第二定律得，物体所受的合力，方向沿斜面向下，根据合力做功为，则动能损失．故D正确，B、C错误．故选D．‎ ‎【点睛】解决本题的关键掌握功能关系，知道重力做功与重力势能的关系，合力功与动能的关系．‎ ‎4. 甲、乙两辆汽车前后行驶在同一笔直车道上，速度分别为6.0m/s和8.0m/s，相距5.0m时前面的甲车开始以2.0m/s2的加速度做匀减速运动，后面的乙车也立即减速，为避免发生撞车事故，则乙车刹车的加速度至少是（　　）‎ A. 2.3m/s2 B. 2.4m/s2 C. 2.7m/s2 D. 2.8m/s2‎ ‎【答案】A ‎【解析】设经过时间t甲乙两车速度相等，则有：， 即：6−2.0t＝8−a乙t…①‎ - 14 -‎ ‎ ， 即：6t−×2t2+5＝8t−a乙t2…②‎ 联立①②解得：a＝2.4m/s2，故B正确，ACD错误；故选B.‎ 点睛：本题考查了运动学中的追及问题，关键抓住临界状态，即速度相等时，两车距离最近这个条件，结合运动学公式列出位移关系求解．‎ ‎5. 下雨天，小李同学站在窗边看到屋檐上不断有雨水滴下．如图所示，他发现当第1滴水滴落地时，第4滴刚好形成，并目测第3、4两水滴的高度差约为40cm，假设相邻两水滴形成的时间间隔相同，则屋檐离地高度约为（　　）‎ A. 5.5m B. 4.5m C. 3.5m D. 2.5m ‎【答案】C ‎...............‎ 点睛：解决本题的关键掌握初速度为0的匀加速直线运动，在连续相等时间间隔内的位移比为1：3：5：7．以及掌握自由落体运动的位移时间公式H=gt2.‎ ‎6. 如图所示，弹簧一端固定在天花板上，另一端连一质量M=2kg的秤盘，盘内放一个质量m=1kg的物体，秤盘在竖起向下的拉力F作用下保持静止，F=30N，当突然撤去外力F的瞬时，物体对秤盘的压力大小为（g=10m/s2）( )‎ - 14 -‎ A. 10N B. 15N C. 20N D. 40N ‎【答案】C ‎【解析】试题分析：撤去外力F时物体和秤盘所受的合外力为30N，由牛顿第二定律求出加速度，再对秤盘受力分析，由牛顿第二定律求出物体对秤盘的压力FN．‎ 当突然撤去外力F的瞬时，物体和秤盘所受的合外力大小，方向竖直向上，对物体和秤盘整体，由牛顿第二定律可得．秤盘原来在竖直向下的拉力F作用下保持静止时，弹簧对秤盘向上拉力大小为．对秤盘，由牛顿第二定律，解得物体对秤盘的压力，C正确．‎ ‎7. 质量为的物体用轻绳悬挂于天花板上。用水平向左的力缓慢拉动绳的中点，如图所示。用表示绳段拉力的大小，在点向左移动的过程中：( )‎ A. 逐渐变大，逐渐变大 B. 逐渐变大，逐渐变小 C. 逐渐变小，逐渐变大 D. 逐渐变小，逐渐变小 ‎【答案】A ‎【解析】以结点O为研究对象受力分析如下图所示： ‎ - 14 -‎ ‎ 由题意知点O缓慢移动，即在移动过程中始终处于平衡状态，则可知： 绳OB的张力TB=mg 根据平衡条件可知： Tcosθ-TB=0 Tsinθ-F=0 由此两式可得： F=TBtanθ=mgtanθ 在结点O被缓慢拉动过程中，夹角θ增大，由三角函数可知：F和T均变大，故A正确，BCD错误．故选：A.‎ 视频 ‎8. 如图所示，质量为mB的滑块B置于水平地面上，质量为mA的滑块A在一水平力F作用下紧靠滑块B（A、B接触面竖直）。此时A、B均处于静止状态。已知A与B间的动摩擦因数为μ1，B与地面间的动摩擦因数为μ2，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。重力加速度为g。则下列说法正确的是（     ）‎ A. ‎ B. F≥μ2（mA＋mB）g - 14 -‎ C. ‎ D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】对A、B整体分析,受重力、支持力、推力和最大静摩擦力,根据平衡条件,F的最大值为: ‎ ‎ ‎ 即：，故AB错误；‎ 再对物体B分析,受推力、重力、向左的支持力和向上的最大静摩擦力,根据平衡条件,  水平方向:F2=N      竖直方向: 其中: 联立有: 则F的最小值为: ,  即 ,  联立计算得出:，故C正确，D错误；‎ 综上所述本题答案是：C ‎ ‎9. 如图所示，A、B两长方体叠放在一起，放在光滑的水平面上．B物体从静止开始受到一个水平变力的作用，该力与时间的关系如图乙所示，运动过程中A、B始终保持相对静止．则在0～2to内时间内，下列说法正确的是（ ）‎ A. to时刻，A、B间的静摩擦力最大，加速度最小 B. 2to时刻，A、B的速度最大 - 14 -‎ C. 0时刻和2to时刻，A、B间的静摩擦力最大 D. 2to时刻，A、B离出发点最远，速度为0‎ ‎【答案】CD ‎【解析】试题分析：根据牛顿第二定律分析何时整体的加速度最大．再以A为研究对象，当加速度最大时，A受到的静摩擦力最大．分析整体的运动情况，分析何时B的速度最大，并确定何时AB位移最大．‎ 以整体为研究对象，整体受到推力F，在时刻F为零，则整体所受的合力为零，加速度最小，为零，再以A为研究对象，A受到的静摩擦力，A错误；整体在时间内，AB做加速运动，在时间内，向原方向做减速运动，则时刻，A、B速度最大，B错误；由图示可知，0与时刻，A、B系统所受合外力最大，由牛顿第二定律可知，加速度最大，由于A所受的合外力为摩擦力，，此时加速度a最大，则摩擦力最大，C正确；时间内，A、B系统先做加速度减小的加速运动，后做加速度增大的减速运动，运动方向一直不变，它们的位移逐渐增大，则时刻，A、B位移最大，离出发点最远，根据对称性知，时刻速度为0，D正确．‎ ‎10. 如图所示，轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球，现让小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动。小球运动到最高点时，杆与小球间弹力大小为F，小球在最高点的速度大小为v，其F—v2图象如图乙所示。不计空气阻力，则 A. 小球的质量为 B. 当地的重力加速度大小为 C. v2=c时，杆对小球的弹力方向向下 D. v2=2b时，小球受到的弹力与重力大小不相等 ‎【答案】AC ‎【解析】试题分析：在最高点，若v=0，则N=mg=a；若N=0，由图知：，则有，解得，，故A正确，B错误．由图可知：当 - 14 -‎ 时，杆对小球弹力方向向上，当时，杆对小球弹力方向向下，所以当时，杆对小球弹力方向向下，故C正确；若．则，解得N=mg，即小球受到的弹力与重力大小相等，故D错误．故选AC．‎ ‎11. 如图所示，固定的光滑竖直杆上套有小环P，足够长轻质细绳通过c处的定滑轮连接小环P和物体Q，小环P从与c点等高的a处由静止释放，当到达图中的b处时速度恰好为零，已知aab:ac＝4：3，不计滑轮摩擦和空气阻力。下列说法正确的是:（ ）‎ A. 小环P从a点运动到b点的过程中（速度为0的位置除外），有一个物体Q和小环P速度大小相等的位置 B. 小环P从a点运动到b点的过程中，绳的拉力对小环P始终做负功 C. 小环P到达b点时加速度为零 D. 小环P和物体Q的质量之比为1：2‎ ‎【答案】BD ‎【解析】A、小环P和重物P通过细线相连，故它们的速度沿着细线的分量是相等的，由于环P的速度一直与细线不平行，而Q的速度与细线一直平行，故环P的速度一直不等于物体Q的速度，故A错误; B、小环P从a 点运动到b 点的过程中，绳的拉力与速度的夹角一直不大于90°，故拉力做负功，故B正确；C、小环P到达b点时速度为零，加速度不为零，此后还要返回，故C错误；D、系统机械能守恒，故：，由于，故bc=5ac，联立解得： ，故D正确；故选BD.‎ ‎【点睛】本题是连接体问题，关键明确通过细线相连的物体沿着绳子的分速度是相等的，注意合力为零时速度最大，同时要结合系统机械能守恒定律列式分析．‎ ‎12. 如图所示，竖直光滑杆固定不动，套在杆上的弹簧下端固定，将套在杆上的滑块向下压缩弹簧至离地高度h=0.1m处，滑块与弹簧不拴接．现由静止释放滑块，通过传感器测量到滑块的速度和离地高度h并作出滑块的Ek﹣h图象，其中高度从0.2m上升到0.35m范围内图象为直线，其余部分为曲线，以地面为零势能面，取g=10m/s2，由图象可知（  ）‎ - 14 -‎ A. 小滑块的质量为0.2kg B. 轻弹簧原长为0.2m C. 弹簧最大弹性势能为0.32J D. 小滑块的重力势能与弹簧的弹性势能总和最小为0.38J ‎【答案】ABD ‎【解析】A、在从0.2m上升到0.35m范围内，，图线的斜率绝对值为：，所以：，A正确；‎ B、在图象中，图线的斜率表示滑块所受的合外力，由于高度从0.2m上升到0.35m范围内图象为直线，其余部分为曲线，说明滑块从0.2m上升到0.35m范围内所受作用力为恒力，所以从，滑块与弹簧分离，弹簧的原长的0.2m，B正确；‎ C、根据能的转化与守恒可知，当滑块上升至最大高度时，增加的重力势能即为弹簧最大弹性势能，所以，C错误；‎ D、由图可知，当时的动能最大；在滑块整个运动过程中，系统的动能、重力势能和弹性势能之间相互转化，因此动能最大时，滑块的重力势能与弹簧的弹性势能总和最小，根据能的转化和守恒可知，，D正确；‎ 故选ABD。‎ 二、实验题 ‎13. 某物理实验小组的同学安装“验证动量守恒定律”的实验装置如图所示．让质量为m1的小球从斜面上某处自由滚下与静止在支柱上质量为m2的小球发生对心碰撞，则：‎ ‎(1)下列关于实验的说法正确的是_______‎ A．轨道末端的切线必须是水平的 B．斜槽轨道必须光滑 C．入射球m1每次必须从同一高度滚下 D．应满足入射球m1质量小于被碰小球m2‎ - 14 -‎ ‎(2)在实验中，根据小球的落点情况，该同学测量出OP、OM、ON、O'P、O'M、O'N的长度，用以上数据合理地写出验证动量守恒的关系式为___________________．‎ ‎(3)在实验中，用20分度的游标卡尺测得两球的直径相等，读数部分如图所示，则小球的直径为________mm．‎ ‎【答案】 (1). (1)AC (2). (2) m1·OP＝m1·OM +m2·O′N (3). (3)11.55mm ‎【解析】（1）A、要保证每次小球都做平抛运动,则轨道的末端必须水平,所以A选项是正确的;  B、“验证动量守恒定律”的实验中,是通过平抛运动的基本规律求解碰撞前后的速度的,只要离开轨道后做平抛运动,对斜槽是否光滑没有要求,故B错误;  C、要保证碰撞前的速度相同,所以入射球每次都要从同一高度由静止滚下,所以C选项是正确的;  D、为防止碰后m1被反弹,入射球质量要大于被碰球质量,即m1>m2,故D错误.  所以AC选项是正确的. ‎ ‎（2）小球离开轨道后做平抛运动,它们抛出点的高度相同,在空中的运动时间t相等,‎ ‎ ‎ 两边同时乘以时间t,则有: ‎ 得动量守恒的表达式：‎ ‎ ,  (3)游标卡尺是20分度的卡尺,其精确度为0.05mm,每格的长度为0.95mm,  则图示读数为:‎ 综上所述本题答案是：(1). AC (2). m1·OP＝m1·OM +m2·O′N (3). 11.55mm ‎14.‎ - 14 -‎ ‎ 某同学为了测量木质材料与金属材料间的动摩擦因数，设计了一个实验方案：实验装置如图甲所示，金属板放在水平桌面上，且始终静止。他先用打点计时器测出木块运动的加速度，再利用牛顿第二定律计算出动摩擦因数。‎ ‎（1）实验时_________（填“需要”或“不需要”）使砝码和砝码盘的质量m远小于木块的质量M；_______（填“需要”或“不需要”）把金属板的一端适当垫高来平衡摩擦力。‎ ‎（2）图乙是某次实验时打点计时器所打出的纸带的一部分，纸带上计数点间的距离如图所示，则打点计时器打A点时木块的速度为___________m/s；木块运动的加速度为______。（打点计时器所用电源的频率为50Hz，结果均保留两位小数）。‎ ‎（3）若打图乙纸带时砝码和砝码盘的总质量为50g，木块的质量为200g，则测得木质材料与金属材料间的动摩擦因数为__________（重力加速度g=10m/s2，结果保留两位有效数字）‎ ‎【答案】 (1). 不需要； (2). 不需要 (3). （2）1.58； (4). 0.75 (5). （3）0.16‎ ‎【解析】(1)本实验是测量摩擦因数,故不需要平衡摩擦力,根据逐差法求得木块的加速度,把木块和砝码及砝码盘作为整体利用牛顿第二定律求得摩擦因数,故不需要使砝码和砝码盘的质量m远小于木块的质量M  (2)A点的瞬时速度为: ‎ ‎ B点的瞬时速度为: ‎ ‎ 加速度为: (3)根据牛顿第二定律可以知道: ,  代入数据计算得出: ‎ 综上所述本题答案是：(1). 不需要； 不需要 （2）1.58； 0.75 （3）0.16‎ 三、计算题 ‎15.‎ - 14 -‎ ‎ 现在城市的某些区域设置了“绿波带”，根据车辆运行情况对各路口红绿灯进行协调，使车辆通过时能连续获得一路绿灯．设一路上某直线路段每间隔L＝500.0m就有一个红绿灯路口，不考虑红绿灯路口的距离．绿灯持续时间△t1＝50.0s，红灯持续时间△t2＝40.0s，而且下一路口红绿灯亮起总比当前路口红绿灯滞后△t＝50.0s．要求汽车在下一路口绿灯再次亮起后能通过该路口，汽车可看做质点，不计通过路口的时间，道路通行顺畅．若某路口绿灯刚亮起时，某汽车恰好通过，要使该汽车保持匀速行驶，在后面道路上再连续通过三个路口，汽车匀速行驶的最大速度和最小速度各是多少 ‎【答案】vmax=10m/s; vmin=7,5m/s 此时匀速运动的速度最大 ‎ 若汽车刚好在绿灯熄灭时通过第五个路口，则通过五个路口的时间 ‎ ‎ 此时匀速运动的速度最小 综上所述本题答案是： ； 。‎ ‎16. 如图所示为四旋翼无人机，它是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器，目前正得到越来越广泛的应用．一架质量m=2 kg的无人机，其动力系统所能提供的最大升力F=36 N，运动过程中所受空气阻力大小恒为f=4 N．取g=10 m/s2．求：‎ ‎（1）无人机以最大升力在地面上从静止开始竖直向上起飞，在t1=5 s时离地面的高度h；‎ ‎（2）当无人机悬停在距离地面高度H=100 m处，由于动力设备故障，无人机突然失去升力而坠落至地面，若与地面的作用时间为t2=0.2s，则地面所受平均冲力N多大 ‎【答案】（1）h=75m ;（2）N=416N ‎【解析】（1）无人机起飞后向上做匀加速运动，由牛顿运动定律：‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 联解公式解得：‎ ‎ ‎ - 14 -‎ ‎（2）无人机向下做匀加速运动，由动能定理有：‎ ‎ ‎ 与地面碰撞过程中，设地面对无人机作用力为N′，由动量定理有：‎ ‎ ‎ 根据牛顿第三定律有：‎ ‎ ‎ 联立公式解得： ‎ 综上所述本题答案是：（1）；（2） ；‎ ‎17. 如图所示，在光滑水平面上有一块长为L的木板B，其上表面粗糙。在其左端有一个光滑的 圆弧槽C与长木板接触但不连接，圆弧槽的下端与木板的上表面相平，B、C静止在水平面上。现有很小的滑块A以初速度v0从右端滑上B并以 的速度滑离B，恰好能到达C的最高点。A、B、C的质量均为m，‎ 求：（1）滑块A与木板B上表面间的动摩擦因数；‎ ‎（2）圆弧槽C的半径R。‎ ‎【答案】（1）；（2）‎ ‎【解析】本题考查动量守恒定律、功能关系和能量守恒定律。‎ ‎（1）当A在B上滑动时，A与BC整体发生相互作用，由于水平面光滑，A与BC组成的系统动量守恒，选向左的方向为正方向，有 由能量守恒得知系统动能的减少量等于滑动过程中产生的内能即 - 14 -‎ ‎ ‎ 联立解得： ‎ ‎（2）当A滑上C，B与C分离，A、C发生相互作用．A到达最高点时两者的速度相等设为v2，A、C组成的系统水平方向动量守恒有；‎ A、C组成的系统机械能守恒有 ‎ 联立解得：‎ ‎ ‎ ‎ ‎ - 14 -‎