甘肃省靖远县第四中学2020届高三上学期10月月考物理试题

靖远四中2019-2020学年度第一学期月考试卷

高三物理

一、选择题（共9小题，每小题6分，共54分。1-7题只有一个选项正确，8 - 9有多个选项正确。全部选对的得6分，选不全的得3分，有选错或不答的得0分）

1.在2014年11月11日至16日的珠海航展中，中国展出了国产运-20和歼-31等最先进飞机．假设航展中有两飞机甲、乙在平直跑道上同向行驶，0-t2时间内的v-t图象如图所示，下列说法正确的是

A. 飞机乙在0-t2内的平均速度等于

B. 飞机甲在0-t2内的平均速度比乙大

C. 两飞机在t1时刻一定相遇

D. 两飞机在0-t2内不可能相遇

【答案】B

【解析】

【详解】因为乙车做变加速运动故平均速度不等于，故A错误；由于图线与坐标轴所夹的面积表示物体的位移，在0-t1时间内，甲车的位移大于乙车，由可知，甲车的平均速度大于乙车，故B正确；由于不知道甲乙两飞机初始位置，所以无法判断两飞机在t1时刻和0-t2内能不能相遇，故CD错误．故选B．

【点睛】本题是为速度--时间图象的应用，要明确斜率的含义，知道在速度--时间图象中图象与坐标轴围成的面积的含义．

2.如图所示，一位同学玩飞镖游戏．圆盘最上端有一P点，飞镖抛出时与P等高，且距离P点为L.当飞镖以初速度v0垂直盘面瞄准P点抛出的同时，圆盘以经过盘心O点的水平轴在竖直平面内匀速转动．忽略空气阻力，重力加速度为g，若飞镖恰好击中P点，则

A. 飞镖击中P点所需的时间为

B. 圆盘的半径可能为

C. 圆盘转动角速度的最小值为

D. P点随圆盘转动的线速度不可能为

【答案】A

【解析】

【详解】A．飞镖水平抛出做平抛运动，在水平方向做匀速直线运动，因此：

t=

故A正确；

B．飞镖击中P点时，P恰好在最下方，则

2r=gt2

解得圆盘的半径r=，故B错误；

C．飞镖击中P点，则P点转过的角度满足：

解得：

则圆盘转动角速度的最小值为，故C错误．

D．P点随圆盘转动的线速度为

当k=2时v=，故D错误。

故选A．

3.如图所示，一颗人造卫星原来在椭圆轨道1绕地球E运行，在P点变轨后进入轨道2做匀速圆周运动．下列说法正确的是：      （      ）

A. 不论在轨道1还是轨道2运行，卫星在P点的速度都相同

B. 不论在轨道1还是轨道2运行，卫星在P点的加速度都相同

C. 卫星在轨道1的任何位置都具有相同加速度

D. 卫星在轨道2的任何位置都具有相同动量(动量P=mv，v为瞬时速度)

【答案】B

【解析】

【详解】从轨道1变轨到轨道2，需要加速逃逸，故A错误；根据公式可得：，故只要到地心距离相同，加速度就相同，卫星在椭圆轨道1绕地球E运行，到地心距离变化，运动过程中的加速度在变化，B正确C错误；卫星在轨道2做匀速圆周运动，运动过程中的速度方向时刻在变，所以动量方向不同，D错误．

4.如图所示，一阶梯高宽都为0.4m，一球以水平速度v飞出，欲打在第四级台阶上，则v的取值范围是（   ）

A. m/s<v≤2 m/s B. 2 m/s <v≤3.5 m/s

C. m/s <v≤ m/s D. 2 m/s <v≤ m/s

【答案】A

【解析】

【详解】若小球打在第四级台阶的边缘上，则，，解得：、．

若小球打在第三级台阶边缘上，则，，解得：、．

欲打在第四级台阶上，则v的取值范围是．故A项正确，BCD三项错误．

5.如图所示，质量为m的小球用OB和O＇B两根轻绳悬挂，两轻绳与水平天花板的夹角分别为30º和60º，此时OB绳的拉力大小为F1．若烧断O＇B绳，当小球运动到最低点C时，OB绳的拉力大小为F2，则F1∶F2等于

A. 1∶4 B. 1∶3 C. 1∶2 D. 1∶1

【答案】A

【解析】

【详解】烧断水平细线前，小球处于平衡状态，合力为零，根据几何关系得：

F1=mgsin30°；烧断水平细线，设小球摆到最低点时速度为v，绳长为L．小球摆到最低点的过程中，由机械能守恒定律得：

mgL（1-sin30°）=mv2

在最低点，有

 F2-mg=m

联立解得 F2=2mg；故F1：F2等于1：4；故A正确， BCD错误．

6.如图所示，水平地面上固定一倾角为30°的表面粗糙的斜劈，一质量为m的小物块能沿着斜劈的表面匀速下滑，现对小物块施加一水平向右的恒力F，使它沿该斜劈表面匀速上滑，如图乙所示，则F大小应为（　　）

A. mg B. mg C. mg D. mg

【答案】A

【解析】

【详解】小物块能沿着斜劈的表面匀速下滑，则mgsin30°=μmgcos30°；可知小物块与斜劈表面间的动摩擦因数μ=tan30°，由小物块能沿着斜劈表面匀速上滑，受力分析如图：

根据平衡条件：Fcos30°-f-mgsin30°=0；N=mgcos30°+Fsin30°；又f=μN，联立可得F=mg，所以选项BCD错误，选项A正确．故选A．

【点睛】本题是简单的力平衡问题，关键是分析物体的受力情况，作出受力的示意图，要培养良好的作图习惯，注意用数学知识来确定极值问题．

7.如图所示，用力F拉位于粗糙固定斜面上的木箱，使它沿着斜面加速向上移动．木箱在移动过程中，下列说法正确的是

A. 重力对木箱做的功等于木箱增加的重力势能

B. 对木箱做的功等于木箱增加的机械能

C. 合外力对木箱做的功等于木箱增加的动能

D. F对木箱做的功等于木箱增加的动能与木箱克服摩擦力所做功之和

【答案】C

【解析】

【详解】克服木箱的重力做的功等于木箱增加的重力势能，选项A错误；F和摩擦力做功的代数和等于木箱增加的机械能，选项B错误；根据动能定理可知，合外力对木箱做的功等于木箱增加的动能，选项C正确； F对木箱做的功等于木箱增加的机械能与木箱克服摩擦力所做功之和，选项D错误；故选C.

8.如图所示，让物体分别同时从竖直圆上的P1、P2处由静止开始下滑，沿光滑的弦轨道P1A、P2A滑到A处，P1A、P2A与竖直直径的夹角分别为θ1、θ2．则 (     )

A. 物体沿P1A、P2A下滑加速度之比为sinθ1∶sinθ2

B. 物体沿P1A、P2A下滑到A处的速度之比为cosθ1∶cosθ2

C. 物体沿P1A、P2A下滑时间之比为1∶1

D. 若两物体质量相同，则两物体所受的合外力之比为cosθ1∶cosθ2

【答案】BCD

【解析】

【详解】分别以两个物体为研究对象，只受到重力和支持力的作用，重力沿斜面向下的分力提供加速度，所以加速度大小之比为cosθ1：cosθ2，故A错误；由匀变速直线运动

求得到达A点速度之比为cosθ1：cosθ2，故B正确；由v=at可求得运动时间之比为1:1，故C正确；同理合力之比为cosθ1：cosθ2，故D正确；

9.如图所示，光滑固定的竖直杆上套有小物块 a，不可伸长的轻质细绳通过大小可忽略的定滑轮连接物块 a 和小物块 b，虚线 cd 水平．现由静止释放两物块，物块 a从图示位置上升，并恰好能到达c处．在此过程中，若不计摩擦和空气阻力，下列说法正确的是（ ）

A. 物块 a 到达 c 点时加速度为零

B. 绳拉力对物块 a 做的功等于物块 a 重力势能的增加量

C. 绳拉力对物块 b先做负功后做正功

D. 绳拉力对物块 b 做的功在数值上等于物块 b机械能的减少量

【答案】BD

【解析】

【详解】当a物块到达C处时，由受力分析可知：水平方向受力平衡，竖直方向只受重力作用，所以根据牛顿第二定律得知，a物块的加速度a=g=10m/s2；故A错误；从a到c，a的动能变化量为零，根据功能关系可知，绳拉力对物块a做的功等于物块a的重力势能的增加量，故B正确；物块a上升到与滑轮等高前，b下降，绳的拉力对b做负功，故C错误；从a到c，b的动能变化量为零，根据功能关系：除重力以为其他力做的功等于机械能的增量，故绳拉力对b做的功在数值上等于b机械能的减少量．故D正确．故选BD．

【点睛】本题关键掌握功能关系，除重力以外其它力做功等于机械能增量，合力功等于动能的变化量，重力做功等于重力势能的变化量，要能灵活运用．

二、实验题（每空2 分，共 8分）

10.如图所示．小王同学利用自己设计的弹簧弹射器探究“弹簧弹性势能与形变量关系”，弹射器水平放置，弹簧被压缩x后释放，将质量为m、直径为d的小球弹射出去．测出小球通过光电门的时间为t.请回答下列问题：

（1）为减少实验误差，弹射器出口端距离光电门应该________（选填“近些”或“远些”）．

（2）小球通过光电门的速度大小v＝________；小球未弹出前弹簧的弹性势能Ep＝________.（用m、d、t表示）

（3）该同学在实验中测出多组数据，并发现x与t成反比的关系，则弹簧弹性势能Ep与形变量x的关系式，正确的是________．（选填字母代号即可）

A．Ep∝x          B．Ep∝         C．Ep∝x2         D．Ep∝

【答案】    (1). 近些    (2).     (3).     (4). C

【解析】

【详解】（1）弹射出后小球做平抛运动，只有距离光电门近些才能减小速度引起的误差；

（2）利用平均速度代替瞬时速度，则v，弹性势能转化为了动能，根据动能定理可知

（3）由于x，故，故Ep∝x2，故C正确

三、计算题(本题包括3小题，共38分。要求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。

11.如图所示，长木板置于光滑水平地面上，小物块放在长木板的正中间，两物体处于静止状态．已知木板的质量为M＝4 kg，长度为L＝2 m，物块的质量为m＝1 kg，尺寸可以忽略．物块与木板之间的动摩擦因数为μ＝0.2，认为两物体间的最大静摩擦力和滑动摩擦力大小相等，取重力加速度g＝10 m/s2.

(1)若在物块上施加一个水平恒力F1，恰好能使物块在木板上滑动，求力F1的大小；

(2)若在木板上施加一个水平恒力F2，经过2 s物块恰好从木板上滑落，求力F2的大小．

【答案】(1)2.5 N　(2)12 N

【解析】

【详解】(1)设两物体间的最大静摩擦力为Ff，当F1作用于m时，对整体，由牛顿第二定律有

F1＝(M＋m)a

对M，由牛顿第二定律有

Ff＝Ma

小物块竖直方向上受力平衡，所受支持力

FN＝mg，

由摩擦力公式有

Ff＝μmg

联立各式解得

F1＝2.5 N.

(2)两物体发生相对滑动，设M、m的加速度分别为a1、a2

对M，由牛顿第二定律得

F2－Ff′＝Ma1

对m，由牛顿第二定律得

Ff′＝ma2

Ff′＝μmg

两物体在时间t内位移为

x1＝a1t2

x2＝a2t2

m刚滑下M时有

x1－x2＝L

联立上式解得

F2＝12 N.

12.2016年元旦起厦门实施“史上最严交规”，对闯红灯，逆向行驶等严重违规行为，处以500元罚款.现有甲、乙两汽车正沿同一平直马路同向匀速行驶，甲车在前，乙车在后，它们行驶的速度均为v=10m/s，当两车快要到十字路口时，甲车司机看到绿灯已转换成了黄灯，于是紧急剥车(反应时间忽略不计)，乙车司机为了避免与甲车相撞也紧急刹车，但乙车司机反应较慢(反应时间为0.5s）.甲车司机为了熟悉车况，驾驶车辆进行了一段空档滑行，根据经验计算出滑行加速度大小为a0=0.5m/s2，已知乙车紧急刹车时加速度大小为a2=5m/s2.求:

（1）若甲司机看到黄灯时车头距停车线x=16m，他刹车过程中发现停车位置应该离停车线还有段距离，于是在车离停车线x，=4m时松开刹车让车做空档滑行，车恰好停在停车线前，则甲车紧急刹车时的加速度多大?

（2）为保证两车在紧急刹车过程中不相撞，甲、乙两车行驶过程中应保持多大距离?

【答案】（1）4m/s2;（2）2.38m

【解析】

【详解】甲空档滑行前的速度为v1，则

设甲车紧急刹车时的加速度为a1，则

联立解得甲车紧急刹车的加速度大小

a1=4m/s2

（2）甲车紧急刹车的时间

设甲、乙两车行驶过程中至少应保持距离x0，在乙车刹车t2时间两车速度相等，所以

解得

所以速度相等的时间在甲车空档滑行时间内，上式应为

解得

甲车的位移

乙车的位移

甲、乙两车行驶过程中应保持的距离：

13.如图所示，在水平地面上固定一个倾角α=45°、高H=4m斜面，在斜面上方固定放置一段由内壁光滑的圆管构成的轨道ABCD，圆周部分的半径R=m，AB与圆周相切于B点，长度为，与水平方向夹角θ=60°，轨道末端竖直，已知圆周轨道最低点C、轨道末端D与斜面顶端处于同一高度．现将一质量为0.1kg，直径可以忽略的小球从管口A处由静止释放，g=10m/s2．

（1）求小球在C点时对轨道的压力．

（2）若小球与斜面碰撞（不计能量损失）后做平抛运动落到水平地面上，则碰撞点距斜面左端的水平距离x多大时小球平抛运动的水平位移最大？最大位移是多少？

【答案】(1) 7N(2) 6m

【解析】

试题分析：（1）设AD之间的竖直高度为h，

由几何关系可知：h=R+Rsin30°+lABsin60°=2m

A到C根据动能定理得：mgh=

C点：FN﹣mg=

解得：FN=7N

由牛顿第三定律可知小球在C点时对轨道的压力为7N

（2）从A到碰撞点，根据动能定理得：mg（h+x）=

平抛过程：H﹣x=

平抛水平位移：Sx=v0t

代入数据整理得：Sx=

可知：当x=1m时平抛水平位移Sx有最大值

Sm=6m