湖北省宜昌市秭归县第二高级中学2020届高三上学期10月月考物理试题

2019年秋秭归二中10月月考

高三物理

第Ⅰ卷（选择题  共10小题，共40分）

一、选择题（共10小题.1-6题为单选，7-10题为多选，全对得4分，部分对2分,有错或不选得0分）

1.下列描述正确的是（  ）

A. 平抛运动的物体在相等的时间间隔内，速率的改变量相等

B. 牛顿指出：如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动，既不停下来也不偏离原来的方向

C. 运动的物体才受滑动摩擦力，且其方向与运动方向一定相反

D. 速度的变化量、加速度、力都是矢量，且对应的国际单位制中的单位符号分别为：m/s、m/s2、N

【答案】D

【解析】

平抛运动的物体在相等的时间间隔内，速度改变量相等，但速率的改变量不一定相等，故A错误；笛卡儿指出：如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动，既不停下来也不偏离原来的方向，符合历史事实．故B错误；静止的物体也可以滑动摩擦力，只要其他物体与该物体间相对运动即可能产生滑动摩擦力，故C错误．速度的变化量、加速度、力都是矢量且对应的国际单位制位符号分别为：m/s、m/s2、N；故D正确；故选D．

2.2017年6月25日消息，为确确保国产大飞机C919顺利试飞，东营胜利机场跑道延长至3600米。若大飞机着陆后以6m/s2的加速度做匀减速直线运动，其着陆速度为60m/s，则它着陆后12s内滑行的距离是（   ）

A. 360m B. 300m C. 288m D. 150m

【答案】B

【解析】

根据速度时间公式得，飞机着陆到停止所需的时间；则着陆12s内的距离和10s内的距离相等，所以；故B正确、ACD错误；故选B．

点睛：本题主要是考查匀变速直线运动的计算，解答本题要掌握匀变速直线运动的位移时间关系，注意刹车过程中的“刹车陷阱”问题．

3.如图所示，在足够长斜面上的A点，以水平速度v0抛出一个小球，不计空气阻力，它落至斜面时下落的竖直高度为h1；若将此球改用2v0水平速度抛出，仍落至斜面时下落的竖直高度为h2.则h1∶h2为(　  )

A. 1∶4 B. 1∶3 C. 2∶1 D. 1∶2

【答案】A

【解析】

斜面倾角的正切值，则运动的时间，知运动的时间与平抛运动的初速度有关，初速度变为原来的2倍，则运行时间变为原来的2倍．所以时间比为1：2．平抛运动下落的竖直高度h=gt2，所以h1：h2=1：4，故选A．

点睛：解决本题的关键知道球做平抛运动落在斜面上，竖直方向上的位移和水平方向上的位移的比值是定值，以及熟练掌握平抛运动的位移公式．

4.如图所示，用轻杆AO（可绕A点自由转动）和轻绳BO吊着一个重物M，保持AO与水平方向的夹角不变。下列说法正确的是（    ）

A. 当BO逆时针由水平转到竖直，绳子拉力一直减小

B. 当BO逆时针由水平转到竖直，轻杆的拉力先减小后增大

C. 当增大M的重力G时，AO、BO的拉力均增大

D. 若增大θ，保持OB水平，仍使重物M处于平衡，则AO、BO的拉力均增大

【答案】C

【解析】

【详解】AB．对物体受力分析，受重力、两个拉力，如图所示

将两个拉力合成，其合力与第三个力：重力平衡，由图象可以看出，OB绳所受的拉力先减小后增大，当两绳子垂直时取最小值；OA杆受到的拉力一直减小；故AB错误；

C．增大M的重力G时，根据共点力的平衡条件可知AO的拉力、BO的拉力，当M的重力G增大，AO、BO的拉力均增大，故C正确；

D．增大θ，保持OB水平，仍使重物M处于平衡，则AO、BO的拉力均减小，D错误。

5.建筑装修中，工人用质量为m的磨石对斜壁进行打磨，当对磨石加竖直向上大小为F的推力时，磨石恰好沿斜壁向上匀速运动，已知磨石与斜壁之间的动摩擦因数为μ，则磨石受到的摩擦力是（    ）

A. （F﹣mg）cos θ B. （F﹣mg）sin θ

C. μ（F﹣mg）cos θ D. μ（F﹣mg）

【答案】A

【解析】

【分析】

对物体进行受力分析，根据共点力的平衡可知可求得磨石受到的摩擦力；同时根据动摩擦力的公式也可求得摩擦力。

【详解】磨石受重力、推力、斜壁的弹力及摩擦力而处于平衡状态，由图可知，

F一定大于重力；

先将重力及向上的推力合力后，将二者的合力向垂直于斜面方向及沿斜面方向分解可得：

在沿斜面方向有：摩擦力f=（F-mg）cosθ；

在垂直斜面方向上有：FN=（F-mg）sinθ；

则f=（F-mg）cosθ=μ（F-mg）sinθ，

故选：A。

【点睛】滑动摩擦力的大小一定要注意不但可以由μFN求得，也可以由共点力的平衡或牛顿第二定律求得，故在学习时应灵活掌握。

6.在平直公路上行驶的车和车,其位移--时间()图象分别为图中直线和曲线,已知b车的加速度恒定且等于时,直线和曲线刚好相切,则

A. 车做匀速运动且其速度为

B. 时,车和车的距离

C. 时,车和车相遇,但此时速度不等

D. 时,b车的速度为10m/s

【答案】B

【解析】

【详解】A、a车图像是倾斜直线，所以该车作匀速直线运动，该车速度为，故A错误；BC、时,直线和曲线刚好相切，则b车此时速度为，故C错误；由得，b车的初速度为，b车在第一秒内位移为，则时,车和车的距离，故B正确；D、时,b车的速度为，故D错误。本题选B。

【点睛】本题抓住3秒末图像相切速度相等来展开解题即可。

7.如图所示，物体A放存固定的斜面B上，在A上表面粘上一小块橡皮泥，或者施加一个竖直向下的恒力F，下列说法中正确的有(    )

A. 若A原来是静止的，则施加力F后，A 仍保持静止

B. 若A原来是静止的，则粘上橡皮泥后，A将加速下滑

C. 若A原来是加速下滑，则粘上橡皮泥后重新释放，A的加速度将增大

D. 若A原来是加速下滑的，则施加力F后重新释放，A的加速度将增大

【答案】AD

【解析】

若A原来静止，有：mgsinα≤μmgcosα，施加F后，因为仍有（F+mg）sinα≤μ（F+mg）cosα，则A仍然保持静止．故A正确；若A原来静止，有：mgsinα≤μmgcosα，即sinα≤μcosα，与物体质量无关，则粘上橡皮泥后，A仍静止，则B错误．未加F时，物体受重力、支持力和摩擦力，根据牛顿第二定律有：，与质量无关，则粘上橡皮泥后A的加速度不变，选项C错误；当施加F后，加速度 ，因为gsinα＞μgcosα，所以Fsinα＞μFcosα，可见a′＞a，即加速度增大．故D正确．故选AD．

8.2007年10月24日，我国发射了第一颗探月卫星——“嫦娥一号”，使“嫦娥奔月”这一古老的神话变成了现实。嫦娥一号发射后先绕地球做圆周运动，经多次变轨，最终进入距月球表面h=200公里的圆形工作轨道，开始进行科学探测活动．设月球半径为R，月球表面的重力加速度为g，万有引力常量为G，则下列说法正确的是（   ）

A. 嫦娥一号绕月球运行的周期为

B. 在嫦娥一号工作轨道处的重力加速度为

C. 嫦娥一号在工作轨道上的绕行速度为

D. 由题目条件可知月球的平均密度为

【答案】BD

【解析】

【详解】AC．根据万有引力提供向心力，即：

解得

嫦娥一号的轨道半径为r=R+h，结合黄金代换公式：GM=gR2，代入线速度及周期公式得：

故AC错误。
B．根据

GM=gR2

联立解得在嫦娥一号的工作轨道处的重力加速度为

故B正确。
D．由黄金代换公式得中心天体的质量

体积

则平均密度

故D正确。

9.如图所示，两个竖直圆弧轨道固定在同一水平地面上，半径R相同，左侧轨道由金属凹槽制成，右侧轨道由金属圆管制成，且均可视为光滑在两轨道右侧的正上方分别将金属小球A和B由静止释放，小球距离地面的高度分别为和，下列说法正确的是　　

A. 若使小球A沿轨道运动并且从最高点飞出，释放的最小高度为

B. 若使小球B沿轨道运动并且从最高点飞出，释放的最小高度为

C. 适当调整，可使A球从轨道最高点飞出后，恰好落在轨道右端口处

D. 适当调整，可使B球从轨道最高点飞出后，恰好落在轨道右端口处

【答案】AD

【解析】

小球A恰好能到A轨道的最高点时，由，；根据机械能守恒定律得，mg（hA-2R）=mvA2，解得，故A正确；小球恰好能到B轨道的最高点时，临界速度为零，根据机械能守恒定律得：mg（hB-2R）=0，若使小球沿轨道运动并且从最高点飞出，B小球hB＞2R的任意高度释放都可以，故B错误；小球恰好能到B轨道的最高点时，临界速度为零，适当调整hB，B可以落在轨道右端口处．故C正确．小球A恰好能到A轨道的最高点时，由，；小球A从最高点飞出后下落R高度时，根据平抛运动规律得：水平位移的最小值为，小球落在轨道右端口外侧．故D错误．故选AC.

点睛：本题是向心力、机械能守恒定律、平抛运动的综合，A轨道与轻绳系的球模型相似，B轨道与轻杆固定的球模型相似，要注意临界条件的不同．

10.如图所示，水平传送带AB长度L=1.8m，皮带轮的半径R=0.4m，皮带轮以角速度ω=5rad/s顺时针匀速转动（皮带不打滑），现将一质量m=3kg的煤块（视为质点）轻放在传送带上的A点，与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.25,g=10m/s2。则下列说法正确的是（   ）

A. 煤块到达B端时对滑轮的压力为mg

B. 煤块从A端运动到B点所用的时间为1.3s

C. 煤块在传送带上留下痕迹长度是0.8m

D. 若使煤块从A运动到B所用的时间最短，则传送带的角速度ω至少为7.5rad/s

【答案】BCD

【解析】

传送带的速度；煤块的加速度，加速到与传送带共速时的时间，煤块的位移；煤块匀速运动的时间，则煤块从A端到B端的时间为1.3s，选项B正确；

煤块加速阶段，传送带的位移，则煤块在传送带上留下痕迹长度是，选项C正确；煤块到达B端时，由牛顿第二定律，则煤块对滑轮的压力为，选项A错误；若使煤块从A运动到B所用的时间最短，则除非煤块一直被加速，此时传送带的最小速度，则传送带的转速，选项D正确；故选BCD. 

第Ⅱ卷（非选择题  共6题，共70分）

二、实验题:（18分）

11.在探究弹力和弹簧伸长的关系时，某同学先按图1对弹簧甲进行探究，然后把原长相同的弹簧甲和弹簧乙并联起来按图2进行探究.在弹性限度内，将质量为m=50g的钩码逐个挂在弹簧下端，分别测得图1、图2中弹簧的长度L1、L2如下表所示.

已知重力加速度g=9.8m/s2，要求尽可能多的利用测量数据，计算弹簧甲的劲度系数k1=______N/m（结果保留三位有效数字）.由表中数据计算出弹簧乙的劲度系数k2=______N/m（结果保留三位有效数字）.

【答案】    (1). ⑴24.5 （24.0-25.0）；    (2). ⑵125（123-129）；

【解析】

由表格中的数据可知，当弹力的变化量△F=mg=0.05×9.8N=0.49N时，
弹簧形变量的变化量为：

根据胡克定律知甲的劲度系数： ．
把弹簧甲和弹簧乙并联起来时，弹簧形变量的变化量为：

并联时总的劲度系数k并，根据k并=k1+k2，
则：k2=k并-k1=148-24.6≈124N/m．

点睛：解决本题的关键掌握胡克定律，知道F=kx，x表示形变量，以及知道其变形式△F=k△x，△x为形变量的变化量．知道两弹簧并联时劲度系数的关系.

12.某同学做“探究加速度与力、质量关系”的实验。如图甲所示是该同学探究小车加速度与力的关系的实验装置，他将光电门固定在水平轨道上的B点，用不同重物通过细线拉同一小车，每次小车都从同一位置A由静止释放。

（1）实验中可近似认为细线对小车的拉力与重物重力大小相等，则重物的质量m与小车的质量M间应满足的关系为__________。

（2）若用游标卡尺测出光电门遮光条的宽度d如图乙所示，则d＝_________cm；实验时将小车从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间Δt，就可以计算出小车经过光电门时的速度v。

（3）测出多组重物的质量m和对应遮光条通过光电门的时间Δt，并算出相应小车经过光电门时的速度v，通过描点作出v2－m线性图象（如图所示），从图线得到的结论是：在小车质量一定时，____________。如果小车的质量M=5kg，图像的斜率K=1，则AB间的距离x=_________m（g取10 m/s2）

（4）另一实验小组设计了如图(a)所示的实验装置，通过改变重物的质量，利用计算机可得滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图象．他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条a-F图线，如图(b)所示．滑块和位移传感器发射部分的总质量m＝________ kg；滑块和轨道间的动摩擦因数μ＝______.(重力加速度g取10 m/s2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力)

【答案】    (1). (1)m≪M    (2). (2)1.050    (3). (3)加速度与合外力成正比    (4). 0.25    (5). 0.5    (6). 0.2

【解析】

【详解】（1）[1]该实验的研究对象是小车，采用控制变量法研究．当质量一定时，研究小车的加速度和小车所受合力的关系．
为消除摩擦力对实验的影响，可以把木板的右端适当垫高，以使小车的重力沿斜面分力和摩擦力抵消，那么小车的合力就是绳子的拉力．根据牛顿第二定律得：
对m：mg-F拉=ma
对M：F拉=Ma
解得：

，

当m≪M时，即当重物重力要远小于小车的重力，绳子的拉力近似等于重物的总重力．
（2）[2]游标卡尺的主尺读数为10mm，游标读数为

0.05×10mm=0.50mm，

所以最终读数为：

10mm+0.50mm=10.50mm=1.050cm；

数字计时器记录通过光电门的时间，由位移公式计算出物体通过光电门的平均速度，用该平均速度代替物体的瞬时速度，故在遮光条经过光电门时滑块的瞬间速度为：

．
(3)[3]由题意可知，该实验中保持小车质量M不变，因此有：

，

由题意可知，M、s不变，因v2-m图象为过原点的直线，则说明加速度与合外力成正比．

[4]如果小车的质量M=5kg,图像的斜率k=1，则

，

解得AB间的距离x=0.25m.

（4）[5]当轨道水平时，根据牛顿第二定律得：，
可知图线的斜率

，

解得：m=0.5kg．

纵轴截距μg=2，

解得：μ=0.2．

三、计算题（52分；解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤.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.）

13.城市的私家车数量增速很快，交通问题多发，某出租车以10 m/s的速度在平直的公路上匀速行驶，私家车以4 m/s的速度与出租车平行同向做匀速直线运动，出租车经过私家车旁边时司机看见私家车前轮胎没气压瘪了，想提示对方，开始以0.5 m/s2的加速度刹车等私家车，从出租车刹车开始计时，求：

(1)私家车在追上出租车前，两车相距的最大距离；

(2)私家车追上出租车所用的时间.

【答案】(1)Δx=36m  (2)25s

【解析】

 (1)在私家车车追上出租车之前，当两车速度相等时两车间的距离最大，设此时经过的时间为t，则有：v2=v1−at        

代入数据得：t=12s           

此时出租车的位移为：x1=v1t−at2/2=10×12−0.5×122/2m=84m，

私家车的位移为：x2=v2t=4×12m=48m         

所以两车间的最大距离为：

△x=x2−x1=84−48m=36m   

(2)设出租车停止的时间为t1，则有：t1=v1/a=10/0.5s=20s，

出租车在这段时间内发生位移为：

私家车发生的位移为：x′=v′t1=4×20m=80m

可知，出租车停止时，私家车还没有追上出租车，则私家车追上出租车所用的时间为：

t2=t1+（100−80）/4=20+5s=25s 

14.如图所示，粗糙水平地面AB与半径R＝0.4 m的光滑半圆轨道BCD相连接，且在同一竖直平面内，O是BCD的圆心，BOD在同一竖直线上．质量m＝2 kg的小物块在9 N的水平恒力F的作用下，从A点由静止开始做匀加速直线运动．已知AB＝5 m，小物块与水平地面间的动摩擦因数为μ＝0.2.当小物块运动到B点时撤去力F.取重力加速度g＝10 m/s2.求：

(1)小物块到达B点时速度的大小；

(2)小物块运动到D点时，轨道对小物块作用力的大小；

【答案】（1）5 m/s（2）25 N

【解析】

(1)从A到B，根据动能定理有

(F－μmg)xAB＝mvB2 

得vB＝＝5 m/s.  

(2)从B到D，根据动能定理有

得

在D点，根据牛顿运动定律有FN＋mg＝

得FN＝－mg＝25 N. 

15.如图所示，长为l=1m的绳子下端连着质量为m=1kg的小球，上端悬于天花板上，把绳子拉直，绳子与竖直线夹角为60°，此时小球静止于光滑的水平桌面上.问:（g取10 m/s2）

（1）当球以ω1=4rad/s作圆锥摆运动时，绳子张力T1为多大? 桌面受到压力为多大?

（2）当球以ω2=6rad/s作圆锥摆运动时，绳子张力T2及桌面受到压力各为多大?

【答案】（1）16N；2N（2）36N；0

【解析】

当小球刚好与水平面接触时，受力如图；对小球，由牛顿第二定律

故临界角速度

（1），根据小球受力情况可得：

绳子的张力：

由牛顿第三定律，桌面受到的压力：.

（2），小球离开斜面，绳子与竖直方向夹角为?，故受力又如图.

绳子的张力：

N2=0，由牛顿第三定律，桌面受到的压力：. 

16.如图所示，物体A放在足够长的木板B上，木板B静止于水平面上，已知A的质量和B的质量均为，A．B之间的动摩擦因数，B与水平面之间的动摩擦因数，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等，重力加速度g取，若从开始，木板B受到的水平恒力作用，时改为，方向不变，时撤去。

（1）木板B受的水平恒力作用时，A．B的加速度、各为多少？

（2）从开始，当A．B都静止，A在B上相对B滑行的时间为多少？

（3）请以纵坐标表示A受到B的摩擦力，横坐标表示运动时间t（从开始，到A、B都静止），取运动方向为正方向，在图中画出的关系图线（以图线评分，不必写出分析和计算过程）。

【答案】（1），；（2）；

（3）的关系图线如图所示：

【解析】

【详解】试题分析：（1）根据牛顿第二定律得到：

，

代入数据可以得到：。

（2）时，A、B速度分别为、

则：，

改为后，在B速度大于A速度的过程，A的加速度不变，B的加速度设为，根据牛顿第二定律得到：

代入数据得到：

设经过时间，A、B速度相等，此后它们保持相对静止，

，代入数据得到：，

则A在B上相对B滑行的时间为。

（3）的关系图线如图所示：

【点睛】此题主要考查连接体的位移关系，根据牛顿第二定律可以轻松解决。