江苏省淮安市涟水中学2020届高三上学期10月月考物理试题

2019-2020学年江苏省淮安市涟水中学高三（上）第一次月考

物理试卷（10月份）

一、单选题（本大题共6小题，共18.0分）

1.关于物理学研究方法，下列叙述中正确的是（　　）

A. 伽利略研究自由落体运动运用了微小量放大法

B.  时的平均速度可看成瞬时速度运用了等效替代法

C. 探究求合力的方法实验运用了控制变量法

D. 用点电荷来代替实际带电体运用了理想模型法

【答案】D

【解析】

【详解】A.伽利略在研究自由落体运动时采用了转化法，故A错误。

B.△t→0 时的平均速度可看成瞬时速度运用了极限法，故B错误；

C.探究求合力方法实验中使用了等效替代的方法，故C错误；

D.用点电荷来代替实际带电体运用了理想模型法，故D正确；

2. 为估测一照相机的曝光时间，实验者从某砖墙前的高处使一个石子自由落下，拍摄石子在空中的照片如图所示．由于石子的运动，它在照片上留下了一条模糊的径迹．已知每层砖的平均厚度为6cm，拍摄到的石子位置A距石子起落点竖直距离约5m．这个照相机的曝光时间约为（ ）

A. 1×10-3s B. 1×10-2s

C. 5×10-2s D. 0.1s

【答案】B

【解析】

试题分析：自由落体运动5m的末速度为：；由于0．12m远小于5m，故可以近似地将AB段当匀速运动，故时间为：；故选B。

考点：自由落体运动

3.如图所示，粗糙的水平面上放有一个截面为半圆的柱状物体，与竖直挡板间放有一光滑圆球，整个装置处于静止状态。现将挡板水平向右缓慢平移，始终保持静止。则在着地前的过程中（）

A. 挡板对的弹力减小

B. 地面对的摩擦力增大

C. 对的弹力减小

D. 地面对的弹力增大

【答案】B

【解析】

试题分析：先对B受力分析，受重力、A对B的支持力和挡板对B的支持力，如图：

根据共点力平衡条件，有：N2=mgtanθ

再对AB整体受力分析，受重力、地面支持力、挡板对其向左的支持力和地面对其向右的静摩擦力，如图，

根据共点力平衡条件，有f=N2；N=（M+m）g；故f=mgtanθ；挡板保持竖直且缓慢地向右移动过程中，角θ不断变大，故f变大，N不变，N1变大，N2变大；故选B。

考点：物体的平衡

【名师点睛】本题关键是先对物体Q受力分析，再对P、Q整体受力分析，然后根据共点力平衡条件求出各个力的表达式，最后再进行讨论；此题要可以用图解法讨论，简单快捷.

4.质量不同的小球1、2由同一位置先后以不同的速度竖直向上抛出，运动过程中两小球受到的水平风力恒定且相等，运动轨迹如图所示，忽略竖直方向的空气阻力。与小球2相比，小球1的

A. 初速度小

B. 在最高点时速度小

C. 质量小

D. 在空中运动时间短

【答案】B

【解析】

小球在竖直方向做竖直上抛运动，上升的最大高度，由于小球1上升的高度大，所以小球1的初速度大，故A错误；小球在竖直方向最竖直上抛运动，上升最大高度时竖直方向的分速度等于0，所以上升的时间，由小球1的初速度大知小球1上升的时间长，由图又可知，小球1上升是过程中水平方向的位移比较小，水平方向做匀加速直线运动，位移，由于小球1上升的时间长而水平位移小，可知在最高点小球1沿水平方向的分速度比较小，B正确；小球的质量对竖直方向的运动没有影响，同时由于不知道二者水平方向受力的关系，所以不能判断出二者质量的关系，C错误；在竖直方向向上的过程与向下的过程是对称的，下落的时间与上升的时间相等，即下落的时间，小球1上升的时间长，所以小球1在空中运动的时间长，故D错误．

【点睛】该图中的运动分解成：竖直方向的匀变速直线运动，水平方向的匀加速直线运动，再运用运动学公式进行处理即可．

5.如图所示，虚线代表电场中的三个等势面，实线为一带电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，下列说法中正确的是（　　）

A. 粒子带负电 B. 粒子在Q点时的加速度较P点大

C. 粒子在P点时的动能较Q点大 D. 粒子在P点时的电势能较Q点大

【答案】D

【解析】

【详解】A．因为电场线和等势面垂直，且由高电势指向低电势，所以在P点的电场强度方向如图所示：

因为带电粒子受到的电场力和电场强度共线，且在曲线的内侧，所以粒子在P点受到的电场力和电场强度方向相同，则粒子带正电，故A错误；

B．因为Q点所在处的等势面比P点疏，所以电场强度比P点小，根据牛顿第二定律可知，粒子在Q点的加速度小于P点，故B错误；

CD．根据EP=qφ可知，P点的电势大于Q点，所以粒子在P点的电势能大于Q点，根据能量守恒可知，粒子在P点的动能小于Q点，故C错误，D正确

6.物体做竖直上抛运动，最后落回抛出点，对于整个过程，速度v、重力势能Ep与运动时间t之间的关系，下列图象表述可能的是（　　）

A.  B.

C.  D.

【答案】C

【解析】

【详解】AB.将一物体竖直向上抛出，不计空气阻力，物体做匀减速直线运动，以初速度为正，则有

v=-v0+gt

v是t线性函数，当速度减为0后做自由落体运动，速度向下，故AB错误；

CD.以抛出点为零势能，重力势能恒为正，

E=mgh=mg（v0t-gt2）

E与t成二次函数关系，E-t图象是开口向下的抛物线，故C正确，D错误；

二、多选题（本大题共5小题，共20.0分）

7. “飞车走壁”杂技表演比较受青少年的喜爱，这项运动由杂技演员驾驶摩托车，简化后的模型如图所示，表演者沿表演台的侧壁做匀速圆周运动．若表演时杂技演员和摩托车的总质量不变，摩托车与侧壁间沿侧壁倾斜方向的摩擦力恰好为零，轨道平面离地面的高度为H，侧壁倾斜角度α不变，则下列说法中正确的是（ ）

A. 摩托车做圆周运动的H越高，向心力越大

B. 摩托车做圆周运动的H越高，线速度越大

C. 摩托车做圆周运动的H越高，向心力做功越多

D. 摩托车对侧壁的压力随高度H变大而减小

【答案】B

【解析】

经分析可知向心力由重力及侧壁对摩托车弹力的合力提供，因摩托车和演员整体做匀速圆周运动，所受合外力等于向心力，因而B正确。考查圆周运动向心力相关知识，学生的分析能力、建模能力。

8.如图所示，两质量相等的卫星A、B绕地球做匀速圆周运动，用R、T、Ek、S分别表示卫星的轨道半径、周期、动能、与地心连线在单位时间内扫过的面积．下列关系式正确的有

A. TA>TB B. EkA>EkB

C. SA=SB D.

【答案】AD

【解析】

【详解】根据 知，轨道半径越大，周期越大，所以TA>TB，故A正确；由 知： ，所以vB>vA，又因为质量相等，所以EkB>EkA，故B错误；根据开普勒第二定律可知，同一行星与地心连线在单位时间内扫过的面积相等，所以C错误；由开普勒第三定律知，D正确．

【点睛】重点是要掌握天体运动的规律，万有引力提供向心力。选项C容易错选，原因是开普勒行星运动定律的面积定律中有相等时间内行星与太阳的连线扫过的面积相等。这是针对某一行星的，而不是两个行星。

9.在x轴上有两个点电荷q1和q2，它们产生的电场的电势在x轴上分布如图所示。下列说法正确的是（　　）

A. 处电场强度一定为0

B. x轴上间电场强度方向沿x轴负方向

C. 负电荷沿x轴从移动到,电势能增加

D. 正电荷沿x轴从移动到,电场力做负功

【答案】AC

【解析】

【详解】A．根据φ-x图线的斜率表示该点的电场强度，x=x2处φ-x图线的斜率为0，即x=x2电场强度为0，故A正确

B．因为x1到x2之间电势降低，根据顺着电场线电势降低可知，x1到x2之间电场强度方向沿着x轴正方向，故B错误；

C．带负电的点电荷沿x轴从x1移动至x2，电势减小，根据EP=qφ可知电势能增大，故C正确；

D．带正电的点电荷沿x轴从x1移动至x2，电势减小，根据EP=qφ可知电势能减小，所以电场力做正功，故D错误；

10.如图所示，一水平传送带以速度v匀速运动，将质量为m的小工件轻轻放到水平传送带上，工件在传送带上滑动一段时间后与传送带保持相对静止，在上述过程中（　　）

A. 工件先受滑动摩擦力后受静摩擦力

B. 传送带与工件间摩擦产生热量为

C. 工件对传送带做的功为

D. 传送带对工件做的功为

【答案】BD

【解析】

【详解】A.工件放到传送带上后，先受到滑动摩擦力，工件与传送带保持相对静止后不受摩擦力，故A错误。

B.传送带与工件间相对位移大小为：

△x=vt-==

因此，摩擦产生热量为：

Q=μmg•△x=μmg•=mv2

故B正确；

C.工件匀加速的过程，根据牛顿第二定律得：工件的加速度为：

a==μg

工件的速度由零增大到v用时为：

t=

该段时间内传送带的位移为：

x=vt=

所以工件对传送带做功为：

Wf=-fx=-μmg•=-mv2

故C错误；

D.在运动的过程中只有摩擦力对工件做功，由动能定理可知，摩擦力对工件做的功等于工件动能的变化，即为mv2，故D正确；

11.如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端与质量为m、在粗糙倾斜固定杆A处的圆环相连，杆与水平面之间的夹角为α，弹簧竖直且处于原长。圆环从A处由静止开始下滑，到达C处的速度为零，AC=L，B处是AC的中点。圆环在C处获得一沿杆向上的速度v，恰好能回到A，弹簧始终在弹性限度之内，重力加速度为g，则圆环（　　）

A. 下滑过程中,加速度一直减小

B. 下滑过程中,圆环与杆摩擦产生的热量为

C. 从C到A过程,弹簧力做功

D. 上滑经过B的速度大于下滑经过B的速度

【答案】BCD

【解析】

【详解】A.圆环从A处由静止开始下滑，初速度为零，到达C处的速度为零，所以圆环先做加速运动，再做减速运动，所以加速度先减小至零，后反向增大，故A错误；

B.圆环从A处由静止开始下滑到C过程，由动能定理得：

mgh+Wf-W弹=0-0

在C处获得一竖直向上的速度v，恰好能回到A，运用动能定理列出等式

-mgh+W弹+Wf=0-mv2

联立解得：

Wf=-mv2

所以产生的热量为mv2，故B正确；

C.从C到A过程，由动能定理得

-mgh+W弹+Wf=0-mv2，h=Lsinα

联立解得：弹簧对环做功为

W弹=mgLsinα-mv2

故C正确；

D.研究圆环从A处由静止开始下滑到B过程，运用动能定理列出等式

mgh′+W′f-W′弹=mvB2-0

研究圆环从B处上滑到A的过程，运用动能定理列出等式

-mgh′+W′f+W′弹=0-mvB′2

即得

mgh′-W′f-W′弹=mvB′2

由于W′f＜0，所以有

mvB2＜mvB′2

则环经过B时，上滑的速度大于下滑的速度，故D正确；

三、实验题（本大题共2小题，共18.0分）

12. 某实验小组用图甲所示装置探究加速度与力的关系。

（1）关于该实验，下列说法正确的是     。

（2）图乙中的两种穿纸带方法，你认为     （选填“左”或“右”）边的打点效果好。

（3）实验中得到一条如图丙所示的纸带，图中相邻两计数点间还有4个点未画出，打点计时器所用电源的频率为50Hz。

由图中实验数据可知，打点计时器打下B点时小车的速度vB=    m/s，小车的加速度a =    m/s2。（结果保留两位有效数字）

（4）某同学根据测量数据作出的a-F图象如图丁所示。该直线不过坐标原点的原因可能是     。

【答案】（1）AD   （2）右 （3）0．16   0．50 （4）平衡摩擦力时斜面倾角过大

【解析】

试题分析：（1）关于该实验，拉小车的细线要与木板平行，以减小实验的误差，选项A正确；打点计时器要与6V交流电源连接，选项B错误；因为有力传感器测量拉力，故不需要沙桶和沙的质量远小于小车和传感器的质量，选项C错误；平衡摩擦力时，纸带要穿过打点计时器后连在小车上，选项D正确；故选AD．

（2）纸带应该放到复写纸的下面效果好，故选右边的；

（3）打下B点时小车的速度，

小车的加速度

（4）由图像可知，当F=0时，小车已经有了加速度，可知直线不过坐标原点的原因可能是平衡摩擦力时斜面倾角过大。

考点：探究加速度与力的关系

【名师点睛】解答此题首先要掌握该实验试验原理及注意事项，其次要会用逐差法解决加速度的求解问题；能分析产生误差的原因。

13.某实验小组利用如图甲所示的装置来验证机械能守恒定律。

在铁架台的顶端有一电磁铁，正下方某位置固定一光电门，电磁铁吸住直径为d的小铁球，此时球心与光电门的竖直距离为h（h＞＞d）。断开电源，小球下落，通过光电门的挡光时间为t。请回答下列问题：

(1)小球经过光电门时的速度表达式为______；

(2)该实验需要验证的表达式为______；（用题中字母表示，设重力加速度为g）。

(3)在实验过程中，多次改变h，重复实验，这样做可以______；

A.减小偶然误差

B.减小系统误差

C.使实验结论更具有普遍性

(4)实验中发现动能增加量△Ek总是稍小于重力势能减少量△EP，增加下落高度后，则△EP-△Ek将______（选填“增大”、“减小”或“不变”）。

【答案】    (1).     (2). gh=    (3). A    (4). 增大

【解析】

【详解】(1)[1]极短时间内的平均速度等于瞬时速度的大小，则滑块通过光电门的速度为：

v=

(2)[2]小球动能的增加量为：

△Ek=mv2=m

重力势能减小量

△Ep=mgh

需验证的表达式为：

mgh=m

即为：

gh=

(3)[3]在实验过程中，多次改变h，重复实验，这样做可以减小偶然误差，无法减小系统误差，同时与实验结论是否更具有普遍性也无关，故A正确，BC错误，

(4)[4]由于该过程中有阻力做功，而高度越高，阻力做功越多；故增加下落高度后，则△Ep-△Ek将增大；

四、计算题（本大题共4小题，共64.0分）

14. 如图所示，在与水平方向成53°的斜向上拉力F作用下，质量为0.4kg的小物块从静止开始沿水平地面做匀加速直线运动，经2s运动的距离为6m，随即撤掉F，小物块运动一段距离后停止。已知物块与地面之间的动摩擦因数μ=0.5，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g="10" 。求：

（1）物块运动最大速度；

（2）F的大小；

（3）撤去F后，物块克服摩擦力做的功。

【答案】（1）6m/s（2）3.2N；（3）7.2J

【解析】

试题分析：（1）物块运动2s时速度最大．由运动学公式有：

可得物块运动的最大速度为：

（2）物块匀加速直线运动的加速度为：．

设物块所受的支持力为N，摩擦力为f，根据牛顿第二定律得：

Fcosθ-f=ma

Fsinθ+N-mg=0

又 f=μN

联立解得：F=3.2N

（3）撤去F后，根据动能定理得：-Wf=0-mv2

可得物块克服摩擦力做的功为：Wf=7.2J

考点：牛顿第二定律；动能定理

15.如图，半径R=0．5m的光滑圆弧轨道ABC与足够长的粗糙轨道CD在C处平滑连接，O为圆弧轨道ABC的圆心，B点为圆弧轨道的最低点．半径OA、OC与OB的夹角分别为53°和37°．将一个质量m=0．5kg的物体（视为质点）从A点左侧高为h=0．8m处的P点水平抛出，恰从A点沿切线方向进入圆弧轨道．已知物体与轨道CD间的动摩擦因数μ=0．8，重力加速度g=l0m/s2，sin37°=0．6，cos37°=0．8，求：

（1）物体水平抛出时的初速度大小v0；

（2）物体经过B点时，对圆弧轨道压力大小FN；

（3）物体在轨道CD上运动的距离x

【答案】（1）3m/s；（2）34N；（3）1．09m

【解析】

【详解】（1）物体在抛出后竖直方向做自由落体运动，竖直方向：m/s

物体恰从A点沿切线方向进入圆弧轨道，则：

得：m/s

（2）物体到达A点的速度：m/s

A到B的过程中机械能守恒，得：

代入数据得：m/s

物体在B点受到的支持力与重力的合力提供向心力，则：

得：FN＝34N；

（3）B到C的过程中机械能守恒，得：

得：m/s

物体在斜面CD上受到的摩擦力：f＝μmgcos37°＝0.8×0.5×10×0.8N＝3.2N

设物体在轨道CD上运动的距离x，则：

解得：x＝1.09m；

．

16.如图甲所示，极板A、B间电压为U0，极板C、D间距为d，荧光屏到C、D板右端的距离等于C、D板的板长。A板O处的放射源连续无初速地释放质量为m、电荷量为+q的粒子，经电场加速后，沿极板C、D的中心线射向荧光屏（荧光屏足够大且与中心线垂直），当C、D板间未加电压时，粒子通过两板间的时间为t0；当C、D板间加上图乙所示电压（图中电压U1已知）时，粒子均能从C、D两板间飞出，不计粒子的重力及相互间的作用。求：

（1）C、D板长度L；

（2）粒子从C、D板间飞出时垂直于极板方向偏移的最大距离；

（3）粒子打在荧光屏上区域的长度。

【答案】（1）（2）（3）

【解析】

试题分析：（1）粒子在A、B板间有

在C、D板间有

解得：

（2）粒子从nt0（n=0、2、4……）时刻进入C、D间，偏移距离最大

粒子做类平抛运动

偏移距离

加速度

得：

（3）粒子在C、D间偏转距离最大时打在荧光屏上距中心线最远]

出C、D板偏转角

打在荧光屏上距中心线最远距离

荧光屏上区域长度

考点：带电粒子在匀强电场中的运动

【名师点睛】此题是带电粒子在匀强电场中的运动问题；关键是知道粒子在水平及竖直方向的运动规律和特点，结合平抛运动的规律解答．

17.如图所示,质量M=4 kg、长L=2 m的木板A静止在光滑水平面上,质量m=1 kg的小滑块B置于A的左端.B在F=3 N的水平恒力作用下由静止开始运动,当B运动至A的中点时撤去力F.A、B之间的动摩擦因数μ=0.2,取g=10 m/s2.求:

(1) 撤去F之前A、B的加速度大小a1、a2.

(2) F对B做的功W.

(3) 整个运动过程中因摩擦产生的热量Q.

【答案】（1）a1=0.5 m/s2，a2=1 m/s2；（2）6 J；（3）2.4 J

【解析】

 (1)根据牛顿第二定律得：

对A：μmg=Ma1,代入数据得：a1=0.5m/s2

对B：F−μmg=ma2,代入数据得：a2=1m/s2.

(2)设F作用时间为t，由位移公式得：

对B：

对A：

当B运动至A的中点时,有xB−xA=L/2  

代入数据得：t=2s  

F做的功：W=FxB

代入数据得：W=6J   

(3)撤去F后

对B:−μmg=ma3

代入数据得：a3=−2m/s2

设从撤去F到A. B相对静止所需时间为t′，则：

 a2t+a3 t′=a1t+a1t′

代入数据得：t′=25s             

由位移关系得：

代入数据得：                     

摩擦产生的热：

代入数据得：Q=2.4 J       

【名师点睛】

（1）根据牛顿第二定律求A、B的加速度大小a1、a2；
（2）当B运动至A的中点时B与A对地位移之差等于L/2，根据位移时间公式和位移关系求出F作用的时间t，再求得B的位移，即可由W=Fx求解F对B做的功W；
（3）撤去F后，B做匀减速运动，A做匀加速运动，由牛顿第二定律和速度公式求得两者达到相同速度时所经历的时间，再求得相对位移，从而求得摩擦生热。