安徽省天柱山中学2020届高三上学期10月月考物理试题（补习班）

安徽天柱山中学2019-2020学年上学期高三年级10月考考试

物理（补习）试题卷

一、选择题（本大题共12个小题。1-8题为单项选择题， 9-12题为多项选择题，每题4分，全对得满分，对但不全得2分，有错选或不选不得分，共48分）

1.如图所示，在粗糙的水平桌面上静止放着一盏台灯，该台灯可通过支架前后调节从而可将灯头进行前后调节，下列对于台灯的受力分析正确的是(　　)

A. 台灯受到水平向左的摩擦力

B. 若将灯头向前调一点(台灯未倒)，则桌面对台灯的支持力将变大

C. 支架对灯头的支持力方向竖直向上

D. 整个台灯所受的合外力不为零

【答案】C

【解析】

详解】A. 水平方向台灯受力平衡，根据平衡条件可知台灯水平方向不受摩擦力作用，故A错误；

B. 若将灯头向前调一点（台灯未倒），则桌面对台灯的支持力仍等于台灯的重力，保持不变，故B错误；

C. 竖直方向根据平衡条件可知支架对灯头的支持力方向竖直向上，与重力平衡，故C正确；

D. 台灯处于平衡状态，所以整个台灯所受的合外力为零，故D错误。

2.如图所示，两个小球a、b质量均为m，用细线相连并悬挂于O点，现用一轻质弹簧给小球a施加一个拉力F，使整个装置处于静止状态，且Oa与竖直方向夹角为，已知弹簧的劲度系数为k，则弹簧形变量最小值是(    )

A.  B.  C.  D.

【答案】A

【解析】

【详解】以小球ab整体为研究对象，分析受力，作出F在几个方向时整体的受力图，根据平衡条件得知：F与T的合力与整体重力2mg总是大小相等、方向相反，由力的合成图可知，当F与绳子oa垂直时，F有最小值，即图中2位置；

F的最小值为：。根据胡克定律：Fmin=kxmin，所以：，故选A.

3.如图所示，将两个足够长的斜面体分别固定在水平面上，两斜面的倾角分别为θ1＝30°、θ2＝45°，现由两斜面的顶端以相同的初速度水平向右抛出两个小球A、B，经过一段时间两小球都落在斜面上，假设两个小球落在斜面上后均不反弹．则A、B的抛出点与落地点的水平间距的比值为(　　)

A.

B.

C.

D.

【答案】A

【解析】

【详解】设任一斜面夹角为θ，小球做平抛运动，落在斜面上时，有：

解得：

则水平位移为：

可得，A、B的抛出点与落地点的水平间距的比值为：

A. 与计算结果相符，故A正确。

B. 与计算结果不符，故B错误。

C. 与计算结果不符，故C错误。

D. 与计算结果不符，故D错误。

4.北斗卫星导航系统(BDS)是中国自行研制的全球卫星导航系统，该系统将由35颗卫星组成，卫星的轨道有三种：地球同步轨道、中地球轨道和倾斜轨道．其中，同步轨道半径大约是中轨道半径的1.5倍，那么同步卫星与中轨道卫星的周期之比约为(　　)

A.

B.

C.

D.

【答案】C

【解析】

【详解】同步轨道半径大约是中轨道半径的1.5倍，根据开普勒第三定律得

所以同步卫星与中轨道卫星的周期之比约为。

A. 与计算结果不符，故A错误

B. 与计算结果不符，故B错误。

C. 与计算结果相符，故C正确。

D. 与计算结果不符，故D错误。

5.甲、乙两车同时从同一地点沿着平直的公路前进，它们运动的v－t 图象如图所示，下列说法正确的是(　　)

A. 两车在t＝40 s时再次并排行驶

B. 甲车减速过程的加速度大小为1.0 m/s2

C. 两车再次并排行驶之前，t＝20 s时两车相距最远

D. 两车之间的距离先增大，再变小，最后不变

【答案】C

【解析】

【详解】A. 根据速度图象与时间轴围成的面积表示位移，则得在t=40s内，甲通过的位移为

乙车通过的位移为

x乙=10×40m=400m

可知乙车在t=40s时还没有追上甲车。故A错误。

B. 甲车减速过程的加速度大小为

故B错误。

C. 在t=20s前，甲车的速度比乙车的大，甲车在前，乙车在后，两车间的距离增大。在t=20s后，甲车的速度比乙车的小，甲车在前，乙车在后，在两车再次并排行驶之前，两车间的距离减小，所以两车再次并排行驶之前，t=20s时两车相距最远，故C正确。

D. 两车再次并排行驶之前，两车之间的距离先增大，再变小，之后，乙车的速度比甲车的大，两车间距不断增大，故D错误。

6.静止在地面上的物体在竖直向上的恒力作用下上升，在某一高度撤去恒力．已知空气阻力f大小不变，且f<mg，若选取地面为零势能面，则物体在空中运动的整个过程中，物体的机械能随离地面高度h变化的关系可能正确的是(　　)

A.

B.

C.

D.

【答案】C

【解析】

【详解】设在恒力作用下的加速度为a，则机械能增量

撤去外力后，物体继续上升，高度继续变大，克服阻力做功

等于机械能减小量，当速度减为零后，反向加速，克服阻力做功，机械能继续减小。

A.图像与分析不符，故A错误。

B.图像与分析不符，故B错误。

C.图像与分析相符，故C正确。

D.图像与分析不符，故D错误。

7.两球A、B在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，mA＝1 kg，mB＝2 kg，vA＝6 m/s，vB＝2 m/s.当A追上B并发生碰撞后，两球A、B速度的可能值是(　　)

A. vA′＝5 m/s，vB′＝2.5 m/s

B. vA′＝2 m/s，vB′＝4 m/s

C. vA′＝－4 m/s，vB′＝7 m/s

D. vA′＝7 m/s，vB′＝1.5 m/s

【答案】B

【解析】

【详解】AD. 考虑实际情况，碰撞后A球速度不大于B球的速度，故AD错误。

BC. 两球碰撞过程，系统不受外力，故碰撞过程系统总动量守恒，根据能量守恒定律，碰撞后的系统总动能应该小于或等于碰撞前的系统总动能，碰撞前总动能为

同理算出B选项碰撞后总动能为18J，C选项碰撞后总动能为57J，故C错误B正确；

8.如图所示，在真空中有一对带电的平行金属板水平放置．一带电粒子沿平行于板面的方向，从左侧两极板中央射入电场中，恰能从右侧极板边缘处离开电场．不计粒子重力．若可以改变某个量，下列哪种变化，仍能确保粒子一定飞出电场：（    ）

A. 只增大粒子的带电量 B. 只增大电场强度

C. 只减小粒子的比荷 D. 只减小粒子的入射速度

【答案】C

【解析】

试题分析：若只增大粒子的带电量，则粒子的电场中受到的电场力会增大，在沿着电场线的方向产生的加速度也会增大，故相同时间射出电场时沿电场线方向的侧移量会增大，故粒子不会射出电场，选项A错误；只增大电场强度也会增大粒子的加速度，故选项B错误；粒子在电场中的加速度为a=，若只减小比荷，则加速度会减小，故相同时间射出电场时沿电场线方向的侧移量会减小，故粒子会射出电场，选项C正确；只减小粒子的入射速度会增加粒子的电场中的时间，使得粒子沿电场线方向的位移增大，故粒子不会射出电场，选项D错误。

考点：带电粒子地电场中的运动。

9.如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源（内阻不计）连接，下极板接地，静电计所带电荷量很少，可被忽略。一带负电油滴被固定于电容器中的P点。现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离，则（  ）

A. 平行板电容器的电容将变大

B. 静电计指针张角不变

C. 带电油滴的电势能将增大

D. 若先将上极板与电源正极连接的导线断开，再将下极板向下移动一小段距离，则带电油滴所受电场力不变

【答案】BD

【解析】

【详解】A.根据知，将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离，则d增大，则电容减小，故A错误；

B.静电计测量的是电容器两端的电势差，因为电容器始终与电源相连，则电势差不变，所以静电计指针张角不变，故B正确；

C.两板电势差不变，d增大，则两板间电场强度减小，P点与上极板间的距离不变，由U=Ed可知，P点与上极板间的电势差减小，则P点的电势升高，因油滴带负电，可知油滴的电势能减小，故C错误；

D.电容器与电源断开，则电荷量不变，d改变，根据，知电场强度不变，则油滴所受电场力不变。故D正确。

10.如图甲所示，Q1、Q2是两个固定的点电荷，一带正电的试探电荷仅在电场力作用下以初速度v0沿两点电荷连线的中垂线从a点向上运动，其v­t图象如图乙所示，下列说法正确的是(　　)

A. 两点电荷一定都带负电，但电量不一定相等

B. t1时刻电场强度一定最大

C. 试探电荷一直向上运动，直至运动到无穷远处

D. t2时刻试探电荷的电势能最大，但加速度不为零

【答案】BD

【解析】

【详解】A. 由图可知，粒子向上先做减速运动，再反向做加速运动，且向上过程加速度先增大后减小，而重力不变，说明粒子受电场力应向下，故说明粒子均应带负电，由于电场线只能沿竖直方向，故说明两粒子带等量负电荷，故A错误。

B. 在t1时刻v-t图象的斜率的绝对值最大，说明正电荷的加速度最大，所以受到的电场力最大，电场强度一定最大，故B正确；

C.根据图像可知，速度先减小到零，再反向加速，故C错误。

D. t2时刻之前粒子向上运动，电场力一直做负功；故电势能增大；t2时刻以后电场力做正功，电势能减小；t2时刻粒子运动方向反向，电势能最大；但由于粒子受电场力向下；此时加速度不为零，故D正确。

11.将三个光滑的平板倾斜固定，三个平板顶端到底端的高度相等，三个平板与水平面间的夹角分别为、、，如图所示。现将三个完全相同的小球由最高点A沿三个平板同时无初速度地释放，经一段时间到达平板的底端。则下列说法正确的是（    ）

A. 重力对三个小球所做的功相同

B. 沿倾角为的平板下滑的小球的重力的平均功率最大

C. 三个小球到达底端时的瞬时速度相同

D. 沿倾角为的平板下滑的小球到达平板底端时重力的瞬时功率最小

【答案】AD

【解析】

【详解】A．小球从同一高度由静止释放，只有重力做功，根据W=mgh可知，重力做功相同，故A正确；

BD．根据动能定理可知，重力做功相同，所以到达底端的速度大小相同，根据重力功率公式 可知，斜面倾角越小，瞬时功率越小，所以沿倾角为的平板下滑的小球到达平板底端时重力的瞬时功率最小，重力平均功率，同样沿倾角为的平板下滑的小球到达平板底端时重力的平均功率最小，B错误D正确。

C．到达斜面底端的速度大小相同，方向不同，速度不同，C错误。

12.如图所示，两物块质量关系为m1＝2m2，两物块与水平面间的动摩擦因数μ2＝2μ1，两物块原来静止，轻质弹簧被压缩且用细线固定．若烧断细线后，弹簧恢复到原长时，两物块脱离弹簧且速率均不为零，则(　　)

A. 两物块在脱离弹簧时速率最大

B. 两物块在刚脱离弹簧时的速率之比为

C. 两物块的速率同时达到最大

D. 两物块在弹开后同时达到静止

【答案】BCD

【解析】

【详解】AC. 当弹簧的弹力大于物体的摩擦力，物体做加速运动，当弹簧的弹力小于物体的摩擦力，物体做减速运动，所以两物体在弹簧弹力等于摩擦力时速度最大。又因为

f1=μ1m1g，f2=μ2m2g

两物体质量m1=2m2，两物体与水平面的动摩擦因数μ2=2μ1，所以f1=f2，即当弹簧弹力等于摩擦力时两物体速度最大，此时还未脱离弹簧，故A错误C正确。

B. 两物体所受的摩擦力大小相等，方向相反，在弹簧作用的过程中，动量守恒，根据动量守恒定律得，

m1v1=m2v2

m1与m2的速率之比为1：2，故B正确。

D. 两物体所受的摩擦力大小相等，脱离时动量大小相等，根据动量定理有：

-ft=-mv

知两物体脱离弹簧后，经过相同时间都停止运动。故D正确。

二、实验题（每空2分，共14分）

13.用如图8所示的装置测量弹簧的弹性势能．将弹簧放置在水平气垫导轨上，左端固定，右端在O点；在O点右侧的B、C位置各安装一个光电门，计时器(图中未画出)与两个光电门相连．先用米尺测得B、C两点间距离s，再用带有遮光片的滑块压缩弹簧到某位置A，静止释放，计时器显示遮光片从B到C所用的时间t，用米尺测量A、O之间的距离x.

(1)计算滑块离开弹簧时速度大小的表达式是________．

(2)为求出弹簧的弹性势能，还需要测量________．

A．弹簧原长

B．当地重力加速度

C．滑块(含遮光片)的质量

(3)增大A、O之间的距离x，计时器显示时间t将________．

A．增大　　　

B．减小　　

C．不变

【答案】    (1). ；    (2). C；    (3). B；

【解析】

试题分析：（1）滑块离开弹簧后的运动可视为匀速运动，故可以用BC段的平均速度表示离开弹簧时的速度；则有：

（2）因为在弹簧与物体相互作用的过程中弹簧的弹性势能等于物体增加的动能，故应求解物体的动能，根据动能表达式可知，应测量滑块的质量；所以选：C．

（3）增大AO间的距离时，弹性势能增大，那么滑块被弹出后的速度将增大，故通过两光电门的时间将减小，所以选B．

考点：弹性势能、匀速运动公式、动能定理。

14.为了测量木块与木板间的动摩擦因数μ，某小组使用DIS位移传感器设计了如图甲所示实验装置，让木块从倾斜木板上一点A由静止释放，位移传感器可以测出木块到传感器的距离。位移传感器连接计算机，描绘出滑块相对传感器的位移x随时间t的变化规律如图乙所示。

(1)根据上述图线，计算0.4 s时木块的速度v＝__________m/s，木块加速度a＝________m/s2(结果均保留2位有效数字)。

(2)为了测定动摩擦因数μ，还需要测量的量是______________(已知当地的重力加速度g)；得出μ的表达式是μ＝________。

【答案】    (1). 0.40    (2). 1.0    (3). 斜面倾角θ(或A点的高度h、底边长度d、斜面长度L等)    (4).

【解析】

【详解】(1) [1][2]根据某段时间内的平均速度等于这段时间内中点时刻的瞬时速度，得0.4s末的速度为：

0.2s末的速度为：

则木块的加速度为：

(2) [3][4]选取木块为研究的对象，木块沿斜面方向是受力：

解得：

所以要测定摩擦因数，还需要测出斜面的倾角θ；

三、计算题（共三小题38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.光滑水平面上，用轻质弹簧连接质量为mA＝1 kg、mB＝1.5 kg的A、B两物体都处于静止状态，此时弹簧处于原长状态。将质量为mC＝2.5 kg的物体C，从半径R＝3.2 m的光滑圆弧轨道最高点由静止释放，如图所示，圆弧轨道的最低点与水平面相切，B与C碰撞后粘在一起运动(取g=10m/s2)。求：

(1)C与B碰撞刚结束时的瞬时速度的大小?

(2) C与B碰撞过程中损失的机械能是多少?

(3)在以后的运动过程中，弹簧的最大弹性势能?

【答案】(1) v1＝5 m/s (2) ΔE=30J (3)

【解析】

【详解】(1)C物体由圆弧最高点滑到水平面时，由机械能守恒定律得：

解得

v1=8m/s

物体B、C碰撞后的瞬时速度为v2，以向左为正方向。由动量守恒定律得：

mCv1=（mB+mC）v2

代入数据得：

v2=5m/s

(2) C与B碰撞过程中损失的机械能

(3) 当物体A、B、C三者的速度相等时，弹簧的弹性势能最大。设此时三个物体的速度为v3．由动量守恒定律得：

（mB+mC）v2=（mA+mB+mC）v3

根据能量守恒定律得：

得：

EP=10J

16.如图甲所示，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，受到的弹力为F，速度大小为v，其F-v2象如图乙所示．则

（1）由图计算当地的重力加速度大小是多少？

（2）由图计算小球的质量是多少？

（3）由图计算v2＝2b时，小球受到的弹力是多少？

【答案】(1)重力加速度为 (2) (3)

【解析】

【详解】(1) 由题图乙可知：当v2=b时，杆对球的弹力恰好为零，此时只受重力，重力提供向心力

即重力加速度

(2) 当 时向心力为零，杆对球的弹力恰好与球的重力等大反向，

小球的质量

(3)当v2＝2b时，

又

g＝

所以

F弹＝m－mg＝mg

17.如图所示，在竖直平面内，AB为水平放置的绝缘粗糙轨道，CD为竖直放置的足够长绝缘光滑轨道，AB与CD通过四分之一绝缘光滑圆弧形轨道平滑连接，圆弧的圆心为O，半径R=0.50m,轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，电场强度的大小E=2.0×104N/C，现有质量m=0.20kg，电荷量q=+4.0×10-4C的带电体(可视为质点)，从A点由静止开始运动，已知SAB=1.0m，带电体与轨道AB的动摩擦因数均为0.5．(取g=10m/s2)求：

(I)带电体运动到圆弧形轨道C点时的速度；

(2)带电体上升时距离AB的最大高度

(3)带电体返回B点时立刻撤去电场，其他条件不变，则带电体停在距离B点多远处．

【答案】（1）10m/s    （2）5.5m   （3）7m

【解析】

【详解】（1）设带电体到达C时的速度为，有动能定理得：

解得

v=10 m/s

（2）带电体到达C点后做竖直上抛运动

mgh=mv2

得

h=5m

即带电体上升时距离AB的最大高度为

h+R=5.5m

（3）由能量守恒定律可知带电体返回到B点时的速度即为最初从A到B时的速度vB,由动能定理得：

qESAB－μmgSAB=mvB2

之后撤去电场则有

mvB2=μmgS

解得

S=7m