河北省唐山巿迁西一中2020届高三上学期10月月考物理试题

唐山二中教育集团迁西一中高三10月月考

物理试题

第I卷

注意事项

1、答第Ⅰ卷前，考生务必将自己的准考证号、科目填涂在答题卡上。

2、每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应的题目标号涂黑。答在试卷上无效。

一、选择题：本题共12小题，每题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，9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选或不选的得0分。

1.在物理学的发展过程中，科学家们创造出了许多物理学研究方法，以下关于所用物理学研究方法的叙述正确的是（      ）

A. 在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫微元法

B. 在探究加速度、力和质量三者之间的关系时，先保持质量不变研究加速度与力的关系，再保持力不变研究加速度与质量的关系，该实验采用了假设法

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，这里采用了理想模型法

D. 伽利略认为自由落体运动就是物体在倾角为90°的斜面上的运动，再根据铜球在斜面上的运动规律得出自由落体的运动规律，这里采用了实验和逻辑推理相结合的方法

【答案】D

【解析】

【详解】A．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫理想模型，A错误；

B．在探究加速度、力和质量三者之间的关系时，先保持质量不变研究加速度与力的关系，再保持力不变研究加速度与质量的关系，该实验采用了控制变量法，B错误；

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，这里采用了微元法，C错误；

D．伽利略认为自由落体运动就是物体在倾角为90°的斜面上的运动，再根据铜球在斜面上的运动规律得出自由落体的运动规律，这是采用了实验和逻辑推理相结合的方法，D正确；

2.如图甲所示，一物块在时刻，以初速度从足够长的粗糙斜面底端向上滑行，物块速度随时间变化的图象如图乙所示，时刻物块到达最高点，时刻物块又返回底端，则以下说法正确的是(       )

A. 物块冲上斜面的最大位移为

B. 物块返回底端时的速度为

C 可以计算出物块所受摩擦力大小

D. 不可以计算出物块与斜面间的动摩擦因数

【答案】B

【解析】

【详解】A．根据图线的“面积”可以求出物体冲上斜面的最大位移为

，

A错误；

B．下滑与上滑的位移大小相等，设物块返回底端时的速度大小为v，则

，

得到

，

B正确；

CD．根据动量定理得：

上滑过程：

①，

下滑过程：

②，

由①②解得

，

由于质量m未知，则无法求出f。

另外：

，

因此能求出动摩擦因数，C错误D错误。

3. 如图，质量为m的小球从斜轨道高处由静止滑下，然后沿竖直圆轨道的内侧运动，已知圆轨道的半径为R，不计一切摩擦阻力，重力加速度为g．则下列说法正确的是( )

A. 当h=2R时，小球恰好能到达最高点M

B. 当h=2R时，小球在圆心等高处P时对轨道压力为2mg

C. 当h≤时，小球在运动过程中不会脱离轨道

D. 当h=R时，小球在最低点N时对轨道压力为2mg

【答案】B

【解析】

试题分析:h=2R时，根据动能定理，在M点的速度小于通过最高点的临界速度，所以A错误；根据，由牛顿第二定律所以B正确；通过最高点的最小速度为，根据，不脱离轨道，释放位置必须大于等于，所以C错误；当h=R时，，根据，解得，所以D错误。

考点：本题考查了牛顿第二定律，动能定理。

4.如图所示，图象反映了甲、乙两车在同一平直公路上行驶的位移随时间变化的关系，已知乙车做匀变速直线运动，其图线与t轴相切于10s处，则0-10s过程中

A. 甲车的加速度大小为4.0m/s

B. 乙车的平均速度大小为4.0m/s

C. 甲车的位移大小为200m

D. 乙车的位移大小为80m

【答案】D

【解析】

【详解】AC．位移时间图像的斜率表示运动的速度，从图中可知图像的斜率恒定，故甲车做匀速直线运动，加速度为零，速度为

，

0-10s过程中甲车的位移大小为

，

AC错误；

BD．乙车做匀变速直线运动，其图线与t轴相切于10s处，则t=10s时，速度为零，其运动的逆过程是初速度为0的匀加速直线运动，则

，

根据图象有

，

解得：

a=1.6m/s2，

则乙车的初速度

v0=at=1.6×10=16m/s，

平均速度大小为

，

乙车的位移大小为

，

B错误D
正确；

5.如图所示，a、b、c三个相同的小球，a从光滑斜面顶端由静止开始自由下滑，同时b、c从同一高度分别开始做自由下落和平抛运动．它们从开始到到达地面，下列说法正确的有(　　)

A. 它们同时到达地面

B. 重力对它们的冲量相同

C. 它们的末动能相同

D. 它们动量变化的大小相同

【答案】D

【解析】

球b自由落体运动，球c的竖直分运动是自由落体运动，故bc两个球的运动时间相同，为：；球a受重力和支持力，合力为mgsinθ，加速度为gsinθ，根据 ，
得：；故t＜t′，故A错误；由于重力相同，而重力的作用时间不同，故重力的冲量不同，故B错误；初动能不全相同，而合力做功相同，故根据动能定理，末动能不全相同，故C错误；bc球合力相同，运动时间相同，故合力的冲量相同，根据动量定理，动量变化量也相同；ab球机械能守恒，末速度相等，故末动量相等，初动量为零，故动量增加量相等，故D正确；故选D.

6.如图所示，从同一竖直线上不同高度A、B两点处，分别以速率v1、v2同向水平抛出两个小球，P为它们运动轨迹的交点。则下列说法正确的有（      ）

A. 两球在P点一定具有相同的速率

B. 若同时抛出，两球可能在P点相碰

C. 若同时抛出，落地前两球竖直方向的距离逐渐变大

D. 若同时抛出，落地前两球之间的距离逐渐变大

【答案】D

【解析】

【详解】A．两球的初速度大小关系未知，在P点，A的竖直分速度大于B的竖直分速度，而A的水平分速度小于B的水平分速度，根据平行四边形定则知，两球在P点的速度大小不一定相同，A错误；

B．若同时抛出，在P点，A下落的高度大于B下落的高度，则A下落的时间大于B下落的时间，可知两球不可能在P点相碰，B错误；

C．若同时抛出，根据知，经过相同的时间下落的高度相同，则竖直方向上的距离保持不变，C错误；

D．若同时抛出，由图可知，下落相同的高度，B的水平位移大于A的水平位移，可知B的初速度大于A的初速度，由于两球在竖直方向上的距离不变，水平距离逐渐增大，则两球之间的距离逐渐增大，D正确。

7.如图所示，三角形传送带以2m/s的速度逆时针匀速转动，两边的传送带长都是2m且与水平方向的夹角均为37°。现有两个质量相等的小物块A、B从传送带顶端都以1m/s的初速度沿传送带下滑，物块与传送带间的动摩擦因数都是0.5，（g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）。下列判断正确的是

A. 物块A、B同时到达传送带底端

B. 物块A先到达传送带底端

C. 传送带对物块A、B的摩擦均始终沿传送带向上

D. 两物块分别与传送带间的摩擦生热相等

【答案】B

【解析】

【详解】A、B都以1m/s的初速度沿传送带下滑，传送带的速度为2m/s，A加速下滑，B减速下滑，到达底端的位移相等，则A先到达底端，故A错误，B正确；开始时A相对于传送带向上滑动，A受到的滑动摩擦力向下，B相对于传送带向下滑动，受到的摩擦力向上，故C错误；A向下先加速运动，后与传送带一起匀速运动，B始终相对传送带滑动，A相对传送带的路程小于B相对于传送带的路程，根据Q=fs可知，两物块分别与传送带间的摩擦生热不相等，故D错误；故选B。

【点睛】本题考查了比较运动时间、比较相对于路程、判断摩擦力方向问题，分析清楚物体与传送带之间的速度关系，搞清物体的运动过程即可正确解题．

8.如图所示，做爬行实验的小机器人沿四分之一圆弧形曲面，从底部O向A爬行，受到水平向右恒定的风力，恰以某一大小不变的速度爬行，则小机器从O向A爬行的过程中

A. 受到的合外力大小不变

B. 摩擦力方向与运动方向始终相反

C. 摩擦力先变大后变小

D. 曲面对小机器人的作用力大小不变

【答案】A

【解析】

小机器从O向A匀速爬行的过程中，做匀速圆周运动，根据可知，受到的合外力大小不变，选项A正确；机器到达A点时，受向下的重力和向上的摩擦力，此时摩擦力方向与运动方向相同，选项B错误；开始在O点时，摩擦力等于风力；到达A点时，摩擦力等于重力；在中间某位置，重力、风力和圆弧的支持力的合力充当向心力，此时摩擦力为零，则整个过程中摩擦力先变小后变大，选项C错误；机器沿圆弧上行的过程中，受重力、风力、曲面的摩擦力和支持力作用，四个力的合力充当向心力，大小不变，方向不断变化；而重力和风力的合力是恒力，则根据平行四边形法则可知，曲面的摩擦力和支持力的合力（即曲面对小机器人的作用力）大小不断变化，选项D错误；故选A.

点睛：此题关键先搞清机器沿圆弧面上行时做的是匀速圆周运动，然后要认真分析其受力情况，由牛顿第二定律和平衡知识讨论.

9.两颗地球工作卫星均绕地心O做匀速圆周运动，轨道半径为r，某时刻两颗工作卫星分别位于轨道上的A、B两位置（如图所示）．若卫星均顺时针运行，地球表面处的重力加速度为g，地球半径为R，不计卫星间的相互作用力．则以下判断中正确的是(     )

A. 这2颗卫星的加速度大小相等，均为

B. 卫星1由位置A第一次运动到位置B所需时间为

C. 卫星1向后喷气，瞬间加速后，就能追上卫星2

D. 卫星1向后喷气，瞬间加速后，绕地运行周期不变

【答案】AB

【解析】

【详解】A．根据：

，

对卫星有

，

取地面一物体有：

，

联立解得

，

A正确；

B．根据

①，

又

②，③，

联立①②③可解得

，

B正确；

CD．若卫星1向后喷气，则其速度会增大，卫星1将做离心运动，轨道半径增大，根据公式：

，

可得

，

所以周期增大，卫星1不可能追上卫星2，CD错误。

10.下列说法中正确的是(     )

A. 在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分动量转移给电子，因此光子散射后波长变长

B. 由波尔理论可知，氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，同时电子的动能减少，电势能增大

C. 粒子散射实验中少数粒子发生了较大偏转，这是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据之一

D. 原子核发生衰变时，新核与原来的原子核相比，中子数减少了4

【答案】AC

【解析】

【详解】A．在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分动量转移给电子，则动量减小，根据，知波长增大，A正确；

B．由波尔理论可知，氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，同时电子的动能增加，电势能减小，B错误；

C．卢瑟福根据粒子散射实验中少数粒子发生了较大偏转，提出了原子核式结构模型，C正确；

D．原子核发生衰变时，新核与原来的原子核相比，中子数减少了2，质子数也减小了2，故D错误；

11.如图所示，质量分别为m和M（M>m）的小球P和Q固定在轻杆的两端，杆上的O点用铰链固定。现将杆从水平位置由静止释放，当杆由水平状态转到竖直状态的过程中（       ）

A. 杆转到竖直位置时Q的速率大于P的速率

B. 杆对小球Q做负功

C. 小球Q的机械能增加

D. 杆对小球Q的作用力方向始终沿着杆

【答案】AB

【解析】

【详解】A．转动过程中P转动的半径小于Q转动的半径，杆转到竖直位置时，两球的角速度相等，由可知，Q的速率大于P的速率，A正确；

BC．两球组成的系统，只有重力做功，系统的机械能守恒，P球的动能和重力势能都增大，则P球的机械能增加，由系统的机械能守恒知，小球Q的机械能减少，说明杆对小球Q做负功，B正确C错误；

D．由于杆对小球Q做负功，所以杆对小球Q的作用力方向与速度方向不是始终垂直，即杆对小球Q的作用力方向不始终沿着杆，只有转到竖直位置时杆对小球Q的作用力方向沿着杆，其他位置不沿着杆，D错误。

12.如图所示，人在岸上拉船，已知船的质量为m，水的阻力恒为Ff，当轻绳与水平面的夹角为θ时，船的速度为v，此时人的拉力大小为F，则此时(　  　)

A. 人拉绳行走的速度为vcosθ

B. 人拉绳行走的速度为

C. 船的加速度为

D. 船的加速度为

【答案】AD

【解析】

【详解】AB．船运动的速度是沿绳子收缩方向的速度和绕定滑轮的摆动速度的合速度.如图所示根据平行四边形定则有：

所以A正确，B错误.

CD．对小船受力分析如图所示，根据牛顿第二定律有：

因此船的加速度大小为：

所以C错误，D正确.

二、填空题：

13.研究性学习小组的同学欲探究小车质量不变时其加速度与力的关系，该小组在实验室设计了一套如图所示的装置，图中A为小车，B为打点计时器，C为力传感器（测绳子的拉力），P为小桶（内有砂子），M是一端带定滑轮的水平放置的足够长的木板。不计绳子与滑轮间的摩擦。

(1)要顺利完成该实验，除图中实验仪器和低压交流电源（含导线）外，还需要的实验仪器是____________（填“刻度尺”、“天平”或“秒表”）。

(2)平衡摩擦力后再按上述方案做实验，是否要求砂桶和沙的总质量远小于小车的质量？ ___________。（填“是”或“否”）

(3)已知交流电源的频率50Hz，某次实验得到的纸带如图所示，图中相邻计数点之间还4个点未画出，由该纸带可求得小车的加速度a= ________m/s2。（结果保留2位效数字）

【答案】    (1). 刻度尺    (2). 否    (3). 0.90

【解析】

【详解】(1)[1]根据实验所要进行的测量可知，本实验中除实验仪器和低压交流电源（含导线）外，还需要毫米刻度尺来测量计数点间的距离；

(2)[2]根据上述方案做实验，通过弹簧测力计可测量出拉小车的力，因此不需要沙桶和沙的总质量远小于车的质量；

(3)[3]由于每相邻的两个记数点间还有四个点没有画出，所以相邻的计数点间的时间间隔

T=0.1s；

从图中可知，根据匀变速直线运动的推论公式可以求出加速度的大小，得：

，

解得：

。

14.为了验证机械能守恒定律，同学们设计了如图甲所示的实验装置：

（1）实验时，一组同学进行了如下操作：

①用天平分别测出重物A、B的质量M1和M2 (A的质量含挡光片、B的质量含挂钩，且M2>M1)，用螺旋测微器测出挡光片的宽度d，测量结果如图丙所示，则d=___mm；

②将重物A、B用绳连接后，跨放在定滑轮上，一个同学用手托住重物B，另一个同学测量出____(填“A的上表面”“A的下表面”或“挡光片中心”)到光电门中心的竖直距离h，之后释放重物B使其由静止开始下落；

③记录挡光片经过光电门时间Δt。

（2）如果系统(重物A、B)的机械能守恒，应满足的关系式为____ (用质量M1、M2，重力加速度为g，经过光电门的时间为Δt，挡光片的宽度d和距离h表示结果)。

（3）实验进行过程中，有同学对实验作了改进，如图乙所示，在B的下面挂上质量为m的钩码，让M1=M2=m，经过光电门的速度用v表示，距离用h表示，仍释放重物B使其由静止开始下落，若系统的机械能守恒，则有=_____(已知重力加速度为g)。

（4）为提高实验结果的准确程度，以下建议中确实对提高准确程度有作用的是（      ）

A.绳的质量要轻且尽可能光滑

B.在“轻质绳”的前提下，绳子越长越好

C尽量保证重物只沿竖直方向运动，不要摇晃

D.挡光片的宽度越小越好

【答案】    (1). 5.315    (2). 挡光片中心    (3).     (4).     (5). AC

【解析】

【详解】(1)[1][2]根据螺旋测微器的读数方法可知：

需要测量系统重力势能的变化量，则应该测量出挡光片中心到光电门中心的距离。

(2)[3]系统的末速度为：

则系统重力势能的减小量：

系统动能的增加量为：

.

若系统机械能守恒则有：

(3)[4]若机械能守恒则：

计算得出：

(3) [5]如果绳子较重，系统的重力势能就会有一部分转化为绳子的动能造成实验误差，故绳子要轻，所以A正确；绳子不宜太长，长了形变对实验的影响越大，所以B错误；物体末速度是根据匀变速直线运动求出的，故要保证物体在竖直方向运动，所以C正确；挡光片的宽度越小测量误差就越大，所以D错误.

三、计算题(本题共3小题，15题10分，16题18分，15题15分，共36分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位.)

15.随着经济发展，乡村公路等级越来越高，但汽车超速问题也日益凸显，为此—些特殊路段都设立了各式减速带．现有—辆汽车发现前方有减速带，开始减速，减至某一速度，开始匀速运动，匀速通过减速带，然后再加速到原来速度，总位移为80m．汽车行驶80m位移的v2－x图象如图所示，其中v为汽车的行驶速度，x为汽车行驶的距离。求汽车通过80m位移的平均速度。

【答案】8 m/ s

【解析】

设初速度v0，减速后速度为v。

则v0＝15 m/ s, v＝5 m/ s  

由运动学公式v02－ v2＝2ax   

得减速运动a1＝5m/ s2      

同理加速运动a2＝2.5m/ s2    

由运动学公式v＝v0－at     

得减速运动t1＝2s          

同理加速运动t2＝4s     

由运动学公式x＝vt得        

匀速运动t3＝4s             

则t总＝t1＋ t2＋ t3＝10s      

则全程平均速度 ＝8 m/ s 

16.如图所示，光滑水平面MN左端挡板处有一弹射装置P，右端N处与同高度的水平传送带平滑连接，水平传送带长度L=3m，以v=2m/s的速度向左匀速运动．质量分别为mA=2.0kg、mB=1.0kg的小物块A、B间压缩一轻质弹簧，其弹性势能Ep=12J并锁定。现将锁定的A、B系统置于光滑的水平面MN上，解除锁定。A、B被弹开后，迅速移走弹簧，之后物块A与P相碰并静止于P处，物块B滑上水平传送带。A、B与传送带间的动摩擦因数均为μ=0.6．当物块B返回水平面MN后，A被弹射装置P弹出。A、B相碰后粘在一起向右滑动。刚好从传送带的Q端滑出。求：

(1)物块B与弹簧分离时速度大小；

(2)物块B在传送带上滑动过程中，产生的热量是多少；

(3)弹射装置P弹出A的过程中，对物块A做的功。

【答案】(1)(2)18J(3)100J

【解析】

【详解】(1)A、B弹时，规定A物块运动方向为正方向，根据动量守恒有:

，

根据机械能守恒定律有：

，

解得：

；

(2)因为vB>v，所以物块B对地运动，向右一直匀减速运动直至为零，然后向左匀加速运动，达到速度v后匀速运动。设向右为正方向，

对物块B根据动量定理：

，

得

；

根据动能定理：

，

得：

；

物块B在传送带上相对运动时，传送带的位移：

。

物块B相对运动传送带的位移：

，

摩擦生热：

(3)P弹出物块A的过程中，对物块A做功：

根据动量守恒有：

根据动能定理有：

联立以上三式求得：

。

答：(1)物块B与弹簧分离时速度大小是4m/s；

(2)物块B在传送带上滑动过程中，产生的热量是18J；

(3)弹射装置P弹出A的过程中，对物块A做的功是100J．

17.下列说法正确的是（        ）

A. 一定质量的气体，保持温度不变。压强随体积增大而减小

B. 当一定质量的理想气体吸热时，其内能可能减小

C. 当两个分子靠近的过程中，分子间的作用力一定增大

D. 根据热力学第二定律可知热量能够从高温物体传到低温物体，但不可能从低温物体传到高温物体

E. 布朗运动反映了液体分子的无规则运动

【答案】ABE

【解析】

【详解】A．由于体积增大时，分子密度减小，分子对器壁的撞击次数减小，故一定质量的气体，保持温度不变，压强随体积增大而减小，A正确；

B．当一定质量的理想气体吸热时，如果同时对外做功，则其内能可能减小，B正确；

C．当两个分子从无穷远靠近的过程中，分子间的作用力先是引力，先增大后减小；当分子之间的距离小于平衡位置的距离时，分子靠近的过程中，分子间的作用力将增大，C错误；

D．根据热力学第二定律可知热量能够从高温物体传到低温物体，但不能自发地从低温物体传到高温物体，除非引起其他方面的变化，D错误；

E．布朗运动是固体小颗粒的运动，它反映了液体分子的无规则运动，E正确。

18.如图所示，一直立的气缸用一质量为m的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞横截面积为S，厚度不计，气缸内壁光滑且缸壁导热良好，周围环境温度保持不变，开始活塞被固定在A处，打开固定螺栓K，活塞向下移动。经过足够长时间后，活塞停在B点，已知，B处到气缸底的距离为2h，大气压强为，重力加速度为g。求：

（1）活塞被固定在A处时，缸内气体的压强；

（2）整个过程中，缸内气体是吸热还是放热，简要说明理由。

【答案】(1)(2)放热，理由见解析

【解析】

【详解】(1)设活塞停在B点时，活塞受力平衡，活塞在A处时，气体压强为P1。

，

根据玻意尔定律可得：

，

解得：

；

(2)气体温度不变，则内能不变，压缩气体，外界对气体做功，根据热力学第一定律，可知气体放热。

答：(1)活塞被固定在A处时，缸内气体的压强；

(2)整个过程中，缸内气体是吸热；