江苏省东海县第二中学2020届高三10月月考物理试题

2019—2020学年度第一学期

高三年级物理学科第一次学分认定考试试题

一、单项选择题：本题共5小题，每小题4分，共计20分．每小题只有一个选项符合题意．

1.如图所示,一架执行救援任务的直升机悬停在钻井平台的上空,救生员抱着伤病员通过缆绳正在将他们拉上飞机.若以救生员为参考系,则处于静止状态的是(　　)

A. 伤病员

B. 直升机

C. 钻井平台

D. 直升机驾驶员

【答案】A

【解析】

试题分析：要解决此题，需要掌握运动和静止的相对性．知道我们平时说的运动或静止都是相对于参照物而言的．若相对于参照物，位置没有改变，则静止；若相对于参照物位置发生了改变，则运动．

解：以救生员为参考系，则处于静止状态的救生员抱着的伤病员，直升飞机、钻井平台、直升飞机的驾驶员都相对于救生员向下运动．故选项A正确，选项BCD错误．

故选：A

【点评】要正确解答此题，需要求学生对“相对静止”有正确的理解：相对静止的两物体必须是速度大小和方向都相同．

2.甲、乙两汽车在某平直公路上做直线运动，某时刻经过同一地点，从该时刻开始计时，其v－t图象如图所示。根据图象提供的信息可知(　   )

A. 从t＝0时刻起，开始时甲在前，6 s末乙追上甲

B. 从t＝0时刻起，开始时甲在前，在乙追上甲前，甲、乙相距最远为12.5 m

C. 8 s末甲、乙相遇，且距离t＝0时的位置40 m

D. 在0～4 s内与4～6 s内甲的平均速度相等

【答案】BC

【解析】

【详解】A项：在内，甲的位移，乙的位移，所以6s末乙未追上甲，故A错误；

B项：当两者速度相等时，距离最远，即5s末距离最远，此时最远距离为，故B正确；

C项：6s以后，甲停止运动，因此相遇时，距离t=0的位置为40m，所用时间为，故C正确；

D项：根据图象可知， 在04s内甲的平均速度，在46s内甲的平均速度，故D错误。

3. 下列单位属于国际单位制的基本单位的是

A. 牛顿 B. 焦耳 C. 米 D. 米/秒

【答案】C

【解析】

试题分析：国际单位制规定了七个基本物理量．分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光强度、物质的量．它们的在国际单位制中的单位称为基本单位，而物理量之间的关系式推到出来的物理量的单位叫做导出单位，故C正确

考点：考查了力学单位制

【名师点睛】国际单位制规定了七个基本物理量，这七个基本物理量分别是谁，它们在国际单位制分别是谁，这都是需要学生自己记住的．

4.如图所示，用一水平力F把A、B两个物体挤压在竖直的墙上，A、B两物体均处于静止状态，下列判断正确的是(　　)

A. B物体对A物体的静摩擦力方向向下

B. F增大时，A和墙之间的摩擦力也增大

C. 若B的重力大于A的重力，则B受到的摩擦力大于墙对A的摩擦力

D. 不论A、B的重力哪个大，B受到的摩擦力一定小于墙对A的摩擦力

【答案】AD

【解析】

【详解】对B分析，B受重力、水平力F，A对B弹力以及A对B向上的摩擦力，所以B对A有向下的静摩擦力。故A正确。AB整体在竖直方向上受总重力、墙壁的静摩擦力处于平衡，F增大时，A与墙之间的摩擦力不变。故B错误。B受到的摩擦力等于B的重力，墙壁对A的摩擦力等于整体的总重力。不论A、B的重力哪个大，B受到的摩擦力一定小于墙对A的摩擦力。故C错误，D正确。故选AD。

【点睛】解决本题的关键能够正确地选择研究对象，以及对研究对象正确的受力分析，通过共点力平衡进行求解．

5.2022年冬奥会将在北京召开。如图所示是简化后的跳台滑雪的学道示意图，运动员从助滑雪道AB上由静止开始滑下，到达C点后水平飞出，落到滑道上的D点，E是运动轨迹上的某一点，在该点运动员的速度方向与轨道CD平行，设运动员从C到E与从E到D的运动时间分别为、，EF垂直CD，则　　

A. ，

B. ，

C. 若运动员离开C点的速度加倍，则落在斜面上的距离也加倍

D. 若运动员离开C点的速度加倍，则落在斜面上的速度方向不变

【答案】D

【解析】

【详解】AB．以C点为原点，CD为X轴，和CD垂直向上方向为Y轴，建立坐标系如图：

对运动员的运动进行分解，y轴方向做类竖直上抛运动，x轴方向做匀加速直线运动。当运动员速度方向与轨道平行时，在Y轴方向上到达最高点，根据竖直上抛运动的对称性，知。而x轴方向运动员做匀加速运动，，故CF，故AB错误；

C．将初速度沿x、y方向分解为、，将加速度沿x、y方向分解为、，则运动员的运动时间为：，落在斜面上的距离：，离开C点的速度加倍，则、加倍，t加倍，由位移公式得s不加倍，故C错误；

D．设运动员落在斜面上速度方向与水平方向的夹角为，斜面的倾角为则有，，则得，一定，则一定，则知运动员落在斜面上的速度方向与从C点飞出时的速度大小无关，故D正确；

【点睛】解决本题的关键要掌握平抛运动的两种分解方法：一种分解为水平和竖直两个方向。另一种：将平抛运动分解为沿斜面方向和垂直于斜面方向，知道两个分运动的规律，并能熟练运用。

二、多项选择题：本题共5小题，每小题6分，共计30分．每小题有多个选项符合题意，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，错选或不答的得0分

6.如图所示，在一根粗糙的水平直杆上套有两个质量均为m的铁环，两铁环上系着两根等长细线，共同拴住质量为M的小球，两铁环与小球都处于静止状态．现想办法使得两铁环间距离增大稍许而同时仍能保持系统平衡，则水平直杆对铁环的支持力FN和摩擦力Ff的变化是 (　 　)

A. FN不变 B. FN增大 C. Ff增大 D. Ff不变

【答案】AC

【解析】

水平直杆对两铁环的支持力FN的合力大小等于重力，所以当两铁环间距离增大时，FN不变，设细线的拉力为T，因为等长，所以两细线的拉力相等，所以，T增大，减小，所以Ff增大，选AC

7.如图所示，卫星1为地球同步卫星，卫星2是周期为3小时的极地卫星，只考虑地球引力，不考虑其他作用的影响，卫星1和卫星2均绕地球做匀速圆周运动，两轨道平面相互垂直，运动过程中卫星1和卫星2有时处于地球赤道上某一点的正上方。下列说法中正确的是（　　）

A. 卫星1和卫星2的向心加速度之比为1：16

B. 卫星1和卫星2速度之比为1：2

C. 卫星1和卫星2处在地球赤道的某一点正上方的周期为24小时

D. 卫星1和卫星2处在地球赤道的某一点正上方的周期为3小时

【答案】ABC

【解析】

【详解】A、卫星1是地球同步卫星，周期为24小时，卫星2的周期为3小时，

根据万有引力提供向心力得：，

解得：，向心加速度，则，A正确；

B、线速度，则，B正确；

CD、若某时刻卫星1和卫星2处于地球赤道上某一点的正上方，而卫星1周期为24小时，卫星2周期为3小时，所以再经过24小时，两个卫星又同时到达该点正上方，所以卫星1和卫星2处在地球赤道的某一点正上方的周期为24小时，C正确，D错误。

8.如图甲所示，在光滑水平面上叠放着A、B两物体，现对A施加水平向右的拉力F，通过传感器可测得物体A的加速度a随拉力F变化的关系如图乙所示。已知重力加速度为g＝10 m/s2，由图线可知 (　　)

A. 物体A质量mA＝2 kg

B. 物体A的质量mA＝6 kg

C. 物体A、B间的动摩擦因数μ＝0.2

D. 物体A、B间的动摩擦因数μ＝0.6

【答案】BC

【解析】

拉力F很小时，AB两物体间保持相对静止，以相同的加速运动，后来B在A上表现滑动。当拉力F1=60 N时，A物体加速度a1=4 m/s2，两物体恰好要相对滑动，这时AB间的摩擦力是最大静摩擦力，根据牛顿第二定律，以B为对象有：①，对A有：②，当拉力F2=100 N时，A物体加速度a2=8 m/s2，两物体发生相对滑动，这时AB间是滑动静摩擦力，根据牛顿第二定律，对A有：③，由①②③解得： ；；，故BC正确，AD错误。

9.《喷跑吧兄弟》摄制组来到南京体育学院，小邓同学应邀参加一项转盘投球游戏，如图所示，顺时针转动的大转盘圆心O点放有一个铁桶，小邓站在转盘上的P点把篮球水平抛向铁桶，篮球总能落入桶中．设篮球抛出时相对转盘的速度方向与OP连线的夹角为θ，下列说法正确的是（　　）

A. 篮球抛出时速度可能沿a方

B. 篮球抛出时速度可能沿b方向

C. 若转盘转速变大，保持篮球抛出点的高度不变，θ角可能变小

D. 若转盘转速变大，降低篮球抛出点的高度，θ角可能保持不变

【答案】AD

【解析】

A、根据速度的合成可以知道,转盘的速度和抛出时小球速度的合速度一定指向O点,根据速度的合成可以知道,篮球抛出时速度可能沿a方向,不可能沿b方向,所以A选项是正确的,B错误; 
C、若转盘转速变大,还能进入铁桶,说明合速度的方向不变,根据速度的合成可以知道,水平方向的合速度增大,在竖直方向做自由落体运动,如果高度不变,下落时间就不变,不可能投进铁桶,故C错误; 
D、若转盘转速变大,还能进入铁桶,说明合速度的方向不变,根据速度的合成可以知道,水平方向的合速度增大,在竖直方向做自由落体运动,如果高度减小,下落时间就减小,根据 可以知道,能投进铁桶,因为合速度的方向不变,故篮球抛出时相对转盘的速度方向与OP连线的夹角为 就不变,所以D选项是正确的; 

故本题选AD

点睛：在篮球抛出时,人给篮球一个初速度,同时转盘在转动,也给篮球一个速度,故篮球的初速度为二者的合速度,且合速度方向一定指向圆心,根据判断即可

10.某质量m＝1500kg的“双引擎”小汽车，行驶速度v≤54km/h时靠电动机输出动力；行驶速度在54km/h<v≤90km/h范围内时靠汽油机输出动力，同时内部电池充电；当行驶速度v >90km/h时汽油机和电动机同时工作，这种汽车更节能环保．该小汽车在一条平直的公路上由静止启动，汽车的牵引力F随运动时间t的图线如图所示，所受阻力恒为1250N．已知汽车在t0时刻第一次切换动力引擎，以后保持恒定功率行驶至第11s末．则在前11s内

A. 经过计算t0＝6s

B. 电动机输出的最大功率为60kW

C. 汽油机工作期间牵引力做的功为4.5×105J

D. 汽车的位移为160m

【答案】AC

【解析】

【详解】A ．开始阶段，牵引力，据牛顿第二定律可得，，解得：开始阶段加速度a＝2.5m/s2．v1＝54km/h＝15m/s，据，解得t0＝6s．故A项正确．

B．t0时刻，电动机输出的功率最大，且．故B项错误．

C．汽油机工作期间，功率，11s时刻汽车的速度，汽油机工作期间牵引力做的功．故C项正确．

D．汽车前6s内的位移，后5s内根据动能定理得：，解得：汽车后5s内的位移．所以前11s时间内汽车的位移．故D项错误．

三、简答题：19分．

11.某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验装置如图甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳。根据实验数据在白纸上所作图如图乙所示，已知实验过程中操作正确。

(1)乙图中F1、F2、F、F′四个力，其中力__________(填上述字母)不是由弹簧测力计直接测得的。实验中，要求先后两次力的作用效果相同，指的是__________(填正确选项前字母)。

A．两个弹簧测力计拉力F1和F2的大小之和等于一个弹簧测力计拉力的大小

B．橡皮条沿同一方向伸长

C．橡皮条伸长到同一长度

D．橡皮条沿同一方向伸长同一长度

(2)丙图是测量中某一弹簧测力计的示数，读出该力大小为__________N。

【答案】    (1). （1）F；     (2). D；    (3). （2）9.0．

【解析】

【详解】（1）F在以F1与F2为邻边的平行四边形的对角线上，不是由弹簧测力计直接测出的．

该实验采用了“等效替代”法，即合力与分力的关系是等效的，前后两次要求橡皮条沿同一方向伸长同一长度，故ABC错误，D正确，故选D．

（2）由图丙所示弹簧测力计可知，其分度值为1N，所示为：9.0N．

【点睛】本题考查了实验数据处理与弹簧测力计读数，知道实验原理与实验数据处理方法是解题的前提与关键；对弹簧测力计读数时要先确定其分度值，然后再根据指针位置读数．

12. 某同学利用如图1所示装置研究外力与加速度的关系．将力传感器安装在置于水平轨道的小车上，通过细绳绕过定滑轮悬挂钩码，小车与轨道及滑轮间的摩擦可忽略不计．开始实验后，依次按照如下步骤操作：

①同时打开力传感器和速度传感器；

②释放小车；

③关闭传感器，根据F﹣t，v﹣t图象记录下绳子拉力F和小车加速度a．

④重复上述步骤．

（1）某次释放小车后得到的F﹣t，v﹣t图象如图2所示．根据图象，此次操作应记录下的外力F大小为     N，对应的加速度a为     m/s2．（保留2位有效数字）

（2）利用上述器材和过程得到的多组数据作出小车的加速度a随F变化的图象（a﹣F图象），如图3所示．若图线斜率为k，则安装了力传感器的小车的质量为    ．

【答案】（1）0.79，1.8；（2）

【解析】

解：（1）根据v﹣t图象得到0.8s前小车是静止的，0.8s后小车做匀加速运动，所以此次操作应记录下的外力F大小为：F=0.785N=0.79N，

根据v﹣t图象的斜率求出加速度：a==1.8m/s2．

（2）根据a=可知a﹣F图象知道理论上直线斜率应等于小车质量的倒数，则小车的质量为m=．

故答案为：（1）0.79，1.8；（2）

考点：探究加速度与物体质量、物体受力的关系．

专题：实验题．

分析：（1）了解该实验装置，知道实验过程中小车的运动情况．根据F﹣t，v﹣t图象求出F大小和a的大小，

（2）根据a=可知a﹣F图象知道理论上直线斜率应等于小车质量的倒数

点评：解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项．

通过作图法研究两个变量之间的关系是物理里常用的一种手段，只有直线图形可以清楚地说明两变量之间的关系

四、计算题：本题共3小题，计51分．解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只有最后答案不能得分．有数值计算的题，必须明确写出数值和单位

13.人类第一次登上月球时，宇航员在月球表面做了一个实验：将一片羽毛和一个铁锤从同一个高度由静止同时释放，二者几乎同时落地。若羽毛和铁锤是从高度为h处下落，经时间t落到月球表面。已知引力常量为G，月球的半径为R。

（1）求月球表面的自由落体加速度大小g月；

（2）若不考虑月球自转的影响，求月球的质量M和月球的“第一宇宙速度”大小v。

【答案】（1）    （2）；

【解析】

【分析】

（1）根据自由落体的位移时间规律可以直接求出月球表面的重力加速度；　

（2）根据月球表面重力和万有引力相等，利用求出重力加速度和月球半径可以求出月球的质量M；　飞行器近月飞行时，飞行器所受月球万有引力提供月球的向心力，从而求出“第一宇宙速度”大小．

【详解】（1）月球表面附近的物体做自由落体运动 h＝g月t2
月球表面的自由落体加速度大小 g月＝
（2）若不考虑月球自转的影响 G＝mg月
月球的质量 

质量为m'的飞行器在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动m′g月＝m′
月球的“第一宇宙速度”大小 

【点睛】结合自由落体运动规律求月球表面的重力加速度，根据万有引力与重力相等和万有引力提供圆周运动向心力求解中心天体质量和近月飞行的速度v．

14.如图甲所示，质量m＝1 kg的物体置于倾角为θ＝37°的固定斜面的底端(斜面足够长)，对物体施加平行于斜面向上的拉力F，t1＝2s时拉力大小减半并反向，t2＝3 s时撤去外力，物体运动的部分v－t图象如图乙所示，设物体受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g＝10 m/s 2，sin 37°＝0.6，求：

(1)物体与斜面间的动摩擦因数和拉力F的大小；

(2)3 s后再经多长时间物体回到斜面底端。

【答案】（1）F＝20 N；μ＝0.5；（2）t＝s

【解析】

【详解】(1)由v－t图线知，物体匀加速运动时加速度大小为a1＝＝10 m/s2

由牛顿第二定律得F－mgsin θ－μmgcos θ＝ma1

物体匀减速运动时加速度大小为a2＝－＝20 m/s2

由牛顿第二定律得＋mgsin θ＋μmgcos θ＝ma2

联立并代入数据解得F＝20N，μ＝0.5。

(2)由v－t图线知物体上滑的总距离为

s＝t＝×3 m＝30 m

设撤去外力后物体的加速度大小为a3，由牛顿第二定律得mgsin θ－μmgcos θ＝ma3

代入数据解得a3＝2 m/s2

设3 s后再经过间t物体回到斜面底端，由运动学规律知s＝a3t2

代入数据解得t＝s

15.如图所示，光滑半圆弧轨道半径为r，OA为水平半径，BC为竖直直径。水平轨道CM与圆弧轨道在C点相切，轨道上有一轻弹簧，一端固定在竖直墙上，另一端恰位于轨道的末端C点(此时弹簧处于自然状态)。一质量为m的小物块自A处以竖直向下的初速度v0＝滑下，到C点后压缩弹簧进入水平轨道，被弹簧反弹后恰能通过B点。重力加速度为g，求：

(1)物块通过B点时的速度大小；

(2)物块离开弹簧刚进入半圆轨道C点时对轨道的压力大小；

(3)弹簧的最大弹性势能。

【答案】（1）（2）6mg （3）EP=4mgr

【解析】

试题分析：（1）物块恰能通过B点，即此时对轨道的压力为零：

解得：

（2）物块由C点到B点机械能守恒：

在C点：

由以上三式联立可得FN=6mg

由牛顿第三定律可知，物块对轨道最低点的压力为6mg

（3）物块从A点到弹簧最短过程中，根据能量守恒定律：

物块从弹簧最短到B点过程，根据能量守恒：

解得EP=4mgr。

考点：本题考查能量守恒定律