广东省佛山市第一中学2020届高三上学期10月月考物理试题

佛山一中2020届高三10月份月考试题物理

一、单选题

1.如图所示为杂技表演的安全网示意图，网绳的结构为正方格形，O、a、b、c、d为网绳的结点，安全网水平张紧后，若质量为的运动员从高处落下，并恰好落在O点上，该处下凹至最低点时，网绳dOe，bOg均成120°向上的张角，若此时O点受到的向下的冲击力大小为F，则此时O点周围每根网绳承受的力的大小为（  ）

A.  B.  C.  D.

【答案】B

【解析】

【详解】选O点为研究对象，由平衡条件得

得绳中弹力大小为

A. 与上述计算结果    不相符，故A错误；

B. 与上述计算结果    相符，故B正确；   

C. 与上述计算结果    不相符，故C错误。   

D. 与上述计算结果    不相符，故D错误。

2.一固定杆与水平方向夹角为，将一质量为m1的滑块套在杆上，通过轻绳悬挂一个质量为m2的小球，杆与滑块之间的动摩擦因数为μ=0.5．若滑块与小球保持相对静止以相同的加速度a=10m/s2一起向上做匀减速直线运动，则此时小球的位置可能是下图中的哪一个（     ）

A.  B.

C.  D.

【答案】D

【解析】

【详解】把滑块和球看做一个整体受力分析，沿斜面和垂直斜面建立直角坐标系得，因速度方向向上，则沿斜面方向：

（m1+m2）gsin 37°+f=（m1+m2）a

垂直斜面方向：

FN=（m1+m2）gcos37°；

摩擦力：

f=μFN

联立可解得：

a=gsin37°+μgcos37°=10m/s2

设绳子与竖起方向夹角为β；
对小球有若绳子与竖起方向夹角为37°，gsin37°=6m/s2
现有：a= gsinβ＞gsin37°，则有β＞37°。
ABC.三个图形均与结论不相符，则ABC错误；

D.该图与结论相符，选项D正确。

3.如图所示，一光滑小球静置在光滑半球面上，被竖直放置的光滑挡板挡住，现水平向右缓慢地移动挡板，则在小球运动的过程中(该过程小球未脱离球面且球面始终静止)，挡板对小球的弹力F、半球面对小球的支持力FN的变化情况是(     )

A. F增大，FN减小

B. F增大，FN增大

C. F减小，FN减小

D. F减小，FN增大

【答案】B

【解析】

【分析】

对小球正确受力分析，利用三角形观察各个力的变化情况。

【详解】先对圆球受力分析,受重力、半圆球对其的支持力和挡板对其的支持力,如图:

根据共点力平衡条件,有: ；

挡板保持竖直且缓慢地向右移动过程中,角不断变大,故F变大,N变大;故B正确.ACD错误

4.如图所示，水平抛出的物体，抵达斜面上端P处，其速度方向恰好沿斜面方向，然后沿斜面无摩擦滑下，下列选项中的图象是描述物体沿x方向和y方向运动的速度—时间图象，其中正确的是(　　)

A.  B.

C.  D.

【答案】BC

【解析】

O到P做平抛运动，在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，从P到Q做匀加速直线运动，加速度a=gsinθ，在水平方向上做匀加速直线运动，在竖直方向上做匀加速直线运动，竖直方向上的加速度小于g.故C正确，A. B. D错误。

故选C。

【名师点睛】

将小球的运动分解为水平方向和竖直方向，结合两个方向上的受力情况分阶段确定其运动情况。

5.如图所示，a为赤道上的物体，随地球自转做匀速圆周运动，b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星，c为地球同步卫星，以下关于a、b、c的说法中正确的是

A. 它们的向心加速度都与轨道半径成正比

B. 它们的向心加速度都与轨道半径的二次方成反比

C. a和c的角速度相同

D. a和b的运转周期相同

【答案】C

【解析】

【详解】AB.地球赤道上的物体a与同步卫星c具有相同的角速度，所以ωa=ωc，根据a=rω2知，它们的向心加速度与轨道半径成正比。
对于b、c：根据万有引力提供向心力

得

，

知b、c的向心加速度与轨道半径的二次方成反比。故AB错误。

C.地球赤道上的物体与同步卫星具有相同的角速度，所以ωa=ωc，周期相同，故C正确。

D.对于b、c：根据万有引力提供向心力

知

则c的周期大于b的周期，则a的周期大于b的周期，故D错误。

6.如图所示，一质量为1kg的小球静止在一竖直放置的轻弹簧上，弹簧的劲度系数为k=50N/m，现用一竖直向下的F=10N的恒力作用在小球上，当小球向下运动到最大速度时撤去F，则小球再回到初始位置时的速度大小为（弹簧形变过程中一直处于弹性限度内）（ ）

A. 2m/s B.  C.  D.

【答案】A

【解析】

未施加F之前，有，解得此时弹簧压缩了，施加F之后，小球受到F，重力和弹力作用，当速度最大时，即，此时弹簧压缩了，即在F的作用小球的位移为，故，小球又回到初始位置时，重力做功为零，弹力做功为零，即整个过程中对小球的总功等于F所做的功，故根据动能定理可得，解得，A正确．

7.一质点做匀加速直线运动时速度变化时发生位移，紧接着速度变化同样的时发生位移，则该质点的加速度为（   ）

A.  B.

C.  D.

【答案】B

【解析】

【详解】发生△v所用的时间为：

根据△x＝at2得：

解得：

A. ,与结论不相符，选项A错误；

B. ，与结论相符，选项B正确 ；

C. ，与结论不相符，选项C错误；

D ，与结论不相符，选项D错误；

8.如图所示，细线的一端系一质量为m的小球，另一端固定在倾角为θ的光滑斜面体顶端，细线与斜面平行．在斜面体以加速度a水平向右做匀加速直线运动的过程中，小球始终静止在斜面上，小球受到细线的拉力T和斜面的支持力为FN分别为(重力加速度为g)(　　)

A. T＝m(gsinθ＋acosθ)，FN＝m(gcosθ－asinθ)

B. T＝m(gcosθ＋asinθ)，FN＝m(gsinθ－acosθ)

C. T＝m(acosθ－gsinθ)，FN＝m(gcosθ＋asinθ)

D. T＝m(asinθ－gcosθ)，FN＝m(gsinθ＋acosθ)

【答案】A

【解析】

当加速度a较小时，小球与斜面一起运动，此时小球受重力G、绳子拉力T和斜面的支持力FN，绳子平行于斜面；小球的受力如图：

由牛顿第二定律得水平方向上：;竖直方向上，由平衡得：，联立得：，，故A正确，BCD错误。

二、多选题

9.如图所示为用绞车拖物块的示意图。拴接物块的细线被缠绕在轮轴上，轮轴逆时针转动从而拖动物块。已知轮轴的半径R=0.5m，细线始终保持水平；被拖动的物块初速度为零，质量m=1kg，与地面间的动摩擦因数μ=0.5；轮轴的角速度随时间t变化的关系是ω=kt，k=2rad/s2，g取10m/s2，以下判断正确的是

A. 物块做匀加速直线运动

B. 细线对物块的拉力逐渐增大

C. 前2秒，细线对物块做的功为2J

D. t=2s，细线对物块拉力的瞬时功率为12W

【答案】AD

【解析】

【详解】A.由题意知，物块的速度

v=ωR=2t×0.5=1t

又

v=at

故可得：a=1m/s2，不变，物块做匀加速直线运动，故A正确；

B.由牛顿第二定律可得：

F-f=ma

地面摩擦阻力f=μmg=0.5×1×10=5N
故可得物块受力绳子拉力

F=f+ma=6N

不变，故B错误；

C.物体完成的位移为

x=at2=2m

则拉力做功：

W=Fx=6×2=12J

则C错误；

D.2s末的速度为

v=at=2m/s

则拉力的功率

P=Fv=12W

则D正确。

10.已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，若绕地球做匀速圆周运动的空间站离地面的高度也等于R，则

A. 空间站的运行速度为

B. 空间站的加速度为

C. 空间站的周期为

D. 空间站的运行速度介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间

【答案】AB

【解析】

【详解】在地球表面重力与万有引力相等有

卫星的向心力由万有引力提供有

A.空间站的运行速度为：

，

故A正确；

B.空间站的加速度

，

故B正确；

C.空间站的周期

，

故C错误；

D. 第一宇宙速度为，则空间站的运行速度小于第一宇宙速度，选项D错误。

11.如图所示,在匀速转动的水平圆盘上,沿半径方向放着用细线相连的质量相等均为m的两个物体A和B（A、B可以看做质点）,它们与盘间的动摩擦因数均为,A、B之间细线的长度为L，细线长度等于B到圆盘圆心的距离，下列说法正确的是

A. 当转盘角速度，细线拉力为0

B. 当转盘角速度，两物体能随圆盘一起匀速圆周运动，不会发生滑动

C. 当转盘角速度，B受到摩擦力为

D. 当圆盘转速加快到两物体刚要发生滑动时，烧断细线，则物体B仍随圆盘一起做匀速圆周运动，物体A发生滑动，离圆盘圆心越来越远

【答案】ACD

【解析】

【详解】A.当绳子的拉力为零时：

解得

，

则当转盘角速度，细线拉力为0，选项A正确；

B.当两物块恰不发生相对滑动时：对A:

对B：

解得：

，T=μmg；

即当转盘角速度，两物体能随圆盘一起匀速圆周运动，不会发生滑动；当圆盘转速加快到两物体刚要发生滑动时，烧断细线，则T变为零，则A的向心力从μmg变为μmg，减小，则物体A发生滑动，离圆盘圆心越来越远；物体B的向心力从μmg变为μmg，变大，则B仍随圆盘一起做匀速圆周运动, 选项B错误，D正确；

C.当转盘角速度，则此时两物块相对圆盘保持静止，则对B:

；

对A：

，

解得B受到的摩擦力为

选项C正确。

12.如图所示，螺旋形光滑轨道竖直放置，P、Q 为对应的轨道最高点，一个小球以一定速度沿轨道切线方向进入轨道，且能过轨道最高点 P，则下列说法中正确的是（  ）

A. 轨道对小球做正功，小球的线速度

B. 轨道对小球不做功，小球的角速度

C. 小球的向心加速度

D. 小球对轨道的压力

【答案】BC

【解析】

【详解】AB.由于支持力始终与速度方向垂直，所以支持力不做功即轨道对小球不做功，仅有重力做功，小球机械能守恒。则P点的线速度小于Q点线速度，且P点的半径大于Q点的半径。所以小球通过P点的角速度小于通过Q点的。故A错误，B正确；

C.由于P点的速度小于Q点速度，且P点的半径大于Q点的半径。根据，所以小球在P点的向心加速度小于Q点的，故C正确；

D.由于小球在P点的向心加速度小于Q点的，则小球在P点的向心力小于Q点的，而向心力是由重力与轨道对它的支持力提供，因此小球在P点的支持力小于Q点的，即小球对轨道的压力P点小于Q点的，故D错误。

13.A、D两点分别是斜面的顶端、底端，B，C是斜面上的两个点，，E点在D点正上方并与A点等高，从E点以一定水平速度抛出质量相等的两个小球，球1落在B点，球2落在C点，球1和球2从抛出到落在斜面上的过程中（不计空气阻力）

A. 两球运动的时间之比为1：

B. 两球抛出时初速度之比为：1

C. 两球动能增加量之比为1：2

D. 两球重力做功之比为1：3

【答案】ABC

【解析】

【详解】A.因为LAC=2LAB，则AC的高度差是AB高度差的2倍，根据平抛运动的规律得：

h=gt2，

得

，

解得球1和球2运动的时间之比为1：，故A正确;

B.AC在水平方向上的位移是AB在水平方向位移的2倍，结合x=v0t，解得初速度之比为2：1，故B正确;

D.因为下降的高度之比为1；2，由W=mgh知球1和球2重力做功为1：2，故D错误;

C.根据动能定理得，mgh=△Ek，则球1和球2动能的增加量之比为 1：2，故C正确。

三、实验题

14.在“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验中，小明同学用甲、乙两根规格不同的弹簧进行实验，由实验得到弹簧伸长量x与弹簧受到的拉力F的关系如图（a）所示，由图求得弹簧乙的劲度系数为_________N/m。若要在两根弹簧中选用一根来制作精确程度较高的弹簧秤，应选弹簧______；用制作好的弹簧秤来测量物体的重力，如图（b）所示，物体重_________N。

【答案】    (1). 200，     (2). 甲，    (3). 4.00．

【解析】

注意该图象中纵坐标为伸长量，横坐标为拉力，斜率的倒数为劲度系数，由此可求出，由于甲的劲度系数小，因此其精度高．若要在两根弹簧中选用一个来制作精确程度较高的弹簧秤，应选弹簧甲．用制作好的弹簧秤来测量物体的重力，如图b所示，物体重4.00N.

15.某同学探究加速度、力与质量的关系实验装置如下。

（1）在实验之前，首先平衡摩擦力，使细线的拉力近似等于砝码及砝码盘所受的总重力，关于平衡摩擦力，下列正确的是：________。

A．将木板右端适当垫高，放上小车让其沿板匀速下滑即可

B．将木板右端适当垫高，放上小车，穿好纸带，让小车沿板滑下时，打点计时器在纸带上打下一系列等间距的点即可

C．将木板右端适当垫高，放上小车，穿好纸带，小车前端用细绳绕过滑轮连接砝码盘（不放砝码），让小车匀速下滑即可

D．平衡摩擦之后，通过增加或者减少小车上的砝码改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦

（2）图乙是实验中得到的一条纸带，已知相邻计数点间还有四个点未画出，打点计时器所用电源频率为50Hz，由此可求出小车的加速度a =_____m/s2(计算结果保留三位有效数字)。

（3）甲、乙、丙三名同学在做实验之前都将木板的右侧垫高，然后根据实验数据分别做出了和图象（小车的加速度为a，小车的质量为M，绳中拉力为F，砝码盘及砝码的质量总和为m）。

由甲图可知砝码盘及砝码的总质量为_________kg（g取10m/s2） ，由乙图可知乙同学在操作中使木板的倾角过_________（选填“大”、“ 小”），分析丙图，图线上部分弯曲的原因是未满足____________。

【答案】    (1). BD    (2). 1.60    (3). 0.02    (4). 小    (5). M»m

【解析】

【详解】(1)[1].平衡摩擦力时，将木板右端适当垫高，放上小车，穿好纸带，让小车沿板滑下时，打点计时器在纸带上打下一系列等间距的点即可，选项AC错误，B正确；

平衡摩擦之后，通过增加或者减少小车上的砝码改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力，选项D正确。

(2)[2]. 相邻两计数点间还有四个计时点未画出，计数点间的时间间隔为：t=0.02×5=0.1s，
根据匀变速直线运动的推论△x=at2可知，小车的加速度为：

=

≈1.60m/s2．

(3)[3].甲图中图线的斜率：

所以小车受到的拉力：

小车受到的拉力近似等于砝码盘及砝码的总重力，所以砝码盘及砝码的总质量：

[4].在乙图中，当F＞0时，加速度a仍然等于0，是由于平衡摩擦力不足，说明可知乙同学在操作中使木板的倾角过小；
[5].随着F的增大，即砂和砂桶质量的增大，不再满足砂和砂桶远小于小车的质量，即M≫m，因此曲线上部出现弯曲现象；

四、解答题

16.如图所示，长为L的绳子下端连着一质量为m的小球，上端悬于天花板上，当把绳子拉直时，绳子与竖直线的夹角θ＝60°，此时小球静止于光滑的水平桌面上.

（1）当小球以角速度ω1＝ 做圆锥摆运动时，绳子张力T1为多大？桌面受到的压力N1为多大？

（2）当小球以角速度ω2＝ 做圆锥摆运动时，绳子的张力T2及桌面受到的压力N2分别为多大？

【答案】（1）mg； （2）4mg；0

【解析】

【详解】（1）对小球受力分析，作出力图如图1．

根据牛顿第二定律，得

Tsin60°=mω2Lsin60°①

mg=N+Tcos60°  ②

又ω1＝

解得

T=mg，N=mg

（2）设小球对桌面恰好无压力时角速度为ω0，即N=0

代入①②得

由于＞ω0，故小球离开桌面做匀速圆周运动，则N=0此时小球的受力如图2．设绳子与竖直方向的夹角为θ，则有

mgtanθ=mω2•Lsinθ   ③

mg=Tcosθ     ④

联立解得 

T=4mg

17.山地滑雪是人们喜爱一项体育运动．一滑雪坡由AB和BC组成，AB是倾角为37°的斜坡，BC是半径为R=5m的圆弧面，圆弧面和斜面相切于B，与水平面相切于C，如图所示，AB竖直高度差hl=8.8m，竖直台阶CD高度差为h2=5m，台阶底端与倾角为37°斜坡DE相连．运动员连同滑雪装备总质量为80kg，从A点由静止滑下通过C点后飞落到DE上，不计空气阻力和轨道的摩擦阻力（g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8)．求：

（1）运动员到达C点的速度大小；

（2）运动员经过C点时轨道受到的压力大小；

（3）运动员在空中飞行的时间．

【答案】（1）14m/s（2）3936N（3）2.5s

【解析】

【详解】（1）A→C过程，由机械能守恒定律得：，解得：vc=14m/s

（2）在C点，由牛顿第二定律有：，解得：Fc=3936N，由牛顿第三定律知，运动员在C点时轨道受到的压力大小为3936N

（3）设在空中飞行时间为t，则有：水平方向，竖直方向，且，解得：t=2.5s，t=－0.4s(舍去)。

18.如图所示，装置左边AB部分是长为L1=1m的水平面，一水平放置的轻质弹簧左端固定并处于原长状态；装置的中间BC部分是长为L2=2m的水平传送带，它与左右两边的台面等高，并能平滑对接，传送带始终以v=2m/s 的速度顺时针转动；装置的右边是一光滑的曲面，质量m=1kg的小滑块从其上距水平台面h=1m的D处由静止释放，并把弹簧最大压缩到O点，OA间距x=0.1m，并且弹簧始终处在弹性限度内．已知物块与传送带及左边水平面之间的摩擦因数μ=0.25，取g=10m/s2．

（1）滑块第一次到达B处的速度；

（2）弹簧储存的最大弹性势能；

（3）滑块再次回到右边曲面部分所能到达的最大高度．

【答案】（1）；（2）2.75J ；（3）0.2m

【解析】

【详解】（1）设滑块第一次到达B处的速度为v1，对滑块从D到B的过程，根据动能定理得

解得，

（2）滑块从B到O过程，由能量守恒定律得

EP=-μmg（L1-x）

解得

EP=2.75J

（3）设滑块再次到达B处的速度为v2，对滑块第一次到达B到再次到达B的过程，根据动能定理得

-2μmg（L1-x）=，

解得

v2=1m/s＜v=2m/s

则知滑块再次滑上传送带后将匀加速运动，由牛顿第二定律得

μmg=ma，

得

a=2.5m/s2．

速度增加到与传送带相同所经历的位移为

L= =0.8m＜L2=2m

可知滑块接着相对传送带静止，到达C点的速度为v=2m/s
对从C到最高点的过程，由动能定理得

-mgh′=0-

解得

h=0.2m