江苏省扬州中学2020届高三上学期10月月考物理试题

江苏省扬州中学高三月考物理试题

一、单项选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分．每小题只有—个选项符合题意．

1.一质点沿x轴运动，其位置x随时间t变化的规律为：（m），t的单位为s。下列关于该质点运动的说法正确的是

A. 该质点的加速度大小为

B. 物体回到x=0处时其速度大小为10m/s

C. t=2s时刻该质点速度为零

D. 0~2s内该质点的平均速度为5m/s

【答案】B

【解析】

试题分析：对比公式可得，，A错误；当时解得，代入可得，故B正确C错误；质点在0时刻和2s时刻的位置相同，即位移为零，所以平均速度为零，D错误；

考点：考查了匀变速直线运动规律的应用

【名师点睛】解决本题的关键掌握匀变速直线运动的位移公式和速度公式，要注意公式的矢量性．

2.假设在宇宙中存在这样三个天体A、B、C，它们在一条直线上，天体A和天体B的高度为某值时，天体A和天体B就会以相同的角速度共同绕天体C运转，且天体A和天体B绕天体C运动的轨道都是圆轨道，如图3所示.则以下说法正确的是(　　)

A. 天体A做圆周运动的加速度大于天体B做圆周运动的加速度

B. 天体A做圆周运动的线速度小于天体B做圆周运动的线速度

C. 天体A做圆周运动的向心力大于天体C对它的万有引力

D. 天体A做圆周运动的向心力等于天体C对它的万有引力

【答案】D

【解析】

试题分析：由于天体A和天体B绕天体C运动的轨道都是同轨道，角速度相同，由，可知天体A做圆周运动的加速度大于天体B做圆周运动的加速度，故A错误；由公式，可知天体A做圆周运动的速度大于天体B做圆周运动的速度，故B错误；天体B做圆周运动的向心力是A、C的万有引力的合力提供的，所以天体B做圆周运动的向心力小于天体C对它的万有引力，故C错误，D正确

考点：考查了圆周运动规律的应用

【名师点睛】根据公式，分析加速度的关系；由公式，分析速度的关系；天体A做圆周运动的向心力是由B、C的万有引力共同提供的

3. 一物体恰能在一个斜面体上沿斜面匀速下滑，此时斜面体不受地面的摩擦力作用，若沿斜面方向用力向下推此物体，使物体加速下滑，则斜面体受地面的摩擦力(　　)

A. 大小为零 B. 方向水平向前

C. 方向水平向后 D. 无法判断大小和方向

【答案】A

【解析】

由于两个过程中斜面体受到物体的作用力没有变化，所以地面对斜面体的摩擦力不变，仍为零，A项正确．

4.如图所示，钢铁构件A、B叠放在卡车的水平底板上，卡车底板和B间动摩擦因数为μ1， A、B间动摩擦因数为μ2，μ1>μ2，卡车刹车的最大加速度为a，a> μ1g，可以认为最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等．卡车沿平直公路行驶途中遇到紧急情况时，要求其刹车后在s0距离内能安全停下，则卡车行驶的速度不能超过

A.  B.  C.  D.

【答案】C

【解析】

以最大加速度运动时，A与B保持相对静止，设A的质量为，B对A的摩擦力为，A的加速度为，取A为研究对象，由牛顿第二定律得，解得；设A、B的总质量为M，卡车底板对B的摩擦力为，A、B整体的加速度为，取A、B整体为研究对象根据牛顿第二定律可得，解得；由分析可知要求其刹车后在距离内能安全停下来，则车的最大加速度等于．由运动学公式得车的最大速度，C正确．

【点睛】本题需要知道刹车过程中A、B和地板之间不能发生相对滑动，分别求出A相对B滑动、AB相对底板滑动的临界加速度，然后根据条件分析汽车刹车的加速度的最大值．

5. 如图甲所示，一根轻弹簧竖直立在水平地面上，下端固定。一物块从高处自由下落，落到弹簧上端，将弹簧压缩至最低点。能正确反映上述过程中物块的加速度的大小随下降位移x变化关系的图像可能是图乙中的

【答案】A

【解析】

物块与弹簧接触开始，受到向上的弹力，且随着下降的高度增加，弹力变大，当重力与弹力相等时加速度为零，物体继续向下运动，由于接触弹簧时有一定的速度，故下降到最低点时弹力大于重力，根据物体的加速度公式，物体的加速度与下落的位移成正比，A正确

二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，满分l6分．每题有多个选项符合题意，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分．

6.如图所示，在投球游戏中，小明坐在可沿竖直方向升降的椅子上，停在不同高度的A、B两处，将皮球水平抛出，落入固定的球框中，不计空气阻力．下列说法正确的是

A. 从A点抛出的皮球初速度较小

B. 从B点抛出的皮球初速度较小

C. 从A点抛出的皮球在空中运动时间较长

D. 从B点抛出的皮球在空中运动时间较长

【答案】AC

【解析】

【详解】CD．根据得，，A点高度较大，则从A点抛出的皮球在空中运动的时间较长，故D错误，C正确。
AB．两球水平位移相同，A点抛出的小球在空中运动的时间较长，根据知，从A点抛出的皮球初速度较小，故B错误，A正确。

7.如图所示，人造卫星P（可看作质点）绕地球做匀速圆周运动．在卫星运行轨道平面内，过卫星P作地球的两条切线，两条切线的夹角为，设卫星P绕地球运动的周期为T，线速度为v，万有引力常量为G．下列说法正确的是

A. θ越大，T越大

B. θ越小，T越大

C. 若测得T和，则地球的平均密度为

D. 若测得T和θ，则地球的平均密度为

【答案】BD

【解析】

试题分析：半径（R为地球的半径），可知越大，半径越小，又运动周期：，则半径越小，周期越小；越小，半径越大，T越大．则A错误，B正确；测得T和，由万有引力提供向心力：，得，则D正确，C错误

考点：考查了万有引力定律应用

【名师点睛】在万有引力这一块，涉及的公式和物理量非常多，掌握公式在做题的时候，首先明确过程中的向心力，然后弄清楚各个物理量表示的含义，最后选择合适的公式分析解题，另外这一块的计算量一是非常大的，所以需要细心计算

8.如图，一粗糙斜面固定在地面上，斜面顶端装有一光滑定滑轮。一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块N。另一端与斜面上的物块M相连，系统处于静止状态。现用水平向左的拉力缓慢拉动N，直至悬挂N的细绳与竖直方向成45°。已知M始终保持静止，则在此过程中

A. 水平拉力的大小可能保持不变

B. M所受细绳的拉力大小一定一直增加

C. M所受斜面的摩擦力大小一定一直增加

D. M所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增加

【答案】BD

【解析】

【详解】如图所示，以物块N为研究对象，它在水平向左拉力F作用下，缓慢向左移动直至细绳与竖直方向夹角为45°的过程中，水平拉力F逐渐增大，绳子拉力T逐渐增大；

对M受力分析可知，若起初M受到的摩擦力f沿斜面向下，则随着绳子拉力T的增加，则摩擦力f也逐渐增大；若起初M受到的摩擦力f沿斜面向上，则随着绳子拉力T的增加，摩擦力f可能先减小后增加。故本题选BD。

9. 如图所示，光滑水平地面上的小车质量为M， 站在小车水平底板上的人质量为m，人用一根跨过定滑轮的绳子拉小车，定滑轮上下两侧的绳子都保持水平，不计绳与滑轮之间摩擦.在人和车一起向右加速运动的过程中，下列说法正确的是(　　)

A. 人可能受到向左的摩擦力

B. 人一定受到向左的摩擦力

C. 人拉绳的力越大，人和车的加速度越大

D. 人拉绳的力越大，人对车的摩擦力越小

【答案】AC

【解析】

试题分析：对于人而言，由于其在向右加速运动，则在水平方向上合力方向一定是向右的，现在已经有了一个绳子对他的向右的拉力，则他如果受到向左的摩擦力但较小时与不受摩擦力都会使其合力的方向向右，故人可能受到向左的摩擦力，A是正确的，B是不对的；

对于人与车的整体而言，人拉绳子的力越大，则人与车受到的合外力就越大，故人与车的加速度一定越大，C是正确的；设人的拉力为F，人与车的摩擦力为f，则2F=（M+m）a，F－f=ma，故f=，故人拉绳子的力越大，人对车的摩擦力就越大，D是不对的。

考点：牛顿第二定律，整体法与隔离法的应用。

三、简答题：本题分必做题(第10、11题)和选做题(第12题)两部分，满分42分．请将解答填在答题卡相应的位置．

10.（1）如图甲所示，螺旋测微器读数是___mm．

（2）某学习小组在探究加速度与力、质量的关系时，采用图乙所示的装置，通过改变小托盘和砝码总质量m来改变小车受到的合外力，通过加减钩码来改变小车总质量M。

①实验中需要平衡摩擦力，应当取下_________（选填“小车上的钩码”、“小托盘和砝码”或“纸带”），将木板右端适当垫高，直至小车在长木板上运动时，纸带上打出来的点________．

②图丙为实验中得到的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5、6为计数点，相邻两计数点间还有4个打点未画出．所用交流电的频率为50Hz，从纸带上测出x1=3.20cm，x2=4.74cm，x3=6.30cm，x4=7.85cm，x5=9.41cm，x6=10.96cm．小车运动的加速度大小为________m/s2（结果保留三位有效数字）．

【答案】    (1). 5.670    (2). 小托盘和砝码    (3). 间距相等    (4). 1.55(1.54～1.56)

【解析】

【详解】（1）[1]．螺旋测微器固定刻度为5.5mm，可动刻度为0.01mm×17.0=0.170mm，所以最终读数为5.670mm．
（2）①[2][3]．实验中需要平衡摩擦力，应当取下小托盘和砝码，将木板右端适当垫高，直至小车在长木板上运动时，纸带上打出来的点间距相等．

②[4]．根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，得：

x4-x1=3a1T2 
x5-x2=3a2T2 
 x6-x3=3a3T2 

为了更加准确的求解加速度，我们对三个加速度取平均值
得：

a=（a1+a2+a3）

解得：

a=1.55m/s2．

11.小明通过实验验证力的平行四边形定则。

（1）实验记录纸如题图所示，O点为橡皮筋被拉伸后伸长到的位置，两弹簧测力计共同作用时，拉力F1和F2的方向分别过P1和P2点；一个弹簧测力计拉橡皮筋时，拉力F3的方向过P3点。三个力的大小分别为：F1＝3.30 N、F2＝3.85 N和F3＝4.25 N。请根据图中给出的标度作图求出F1和F2的合力。

（2）仔细分析实验，小明怀疑实验中的橡皮筋被多次拉伸后弹性发生了变化，影响实验结果。他用弹簧测力计先后两次将橡皮筋拉伸到相同长度，发现读数不相同，于是进一步探究了拉伸过程对橡皮筋弹性的影响。

实验装置如题图所示，将一张白纸固定在竖直放置的木板上，橡皮筋的上端固定于O点，下端N挂一重物。用与白纸平行的水平力缓慢地移动N，在白纸上记录下N的轨迹。重复上述过程，再次记录下N的轨迹。

两次实验记录的轨迹如题图所示，过O点作一条直线与轨迹交于a、b两点，则实验中橡皮筋分别被拉伸到a和b时所受拉力Fa、Fb的大小关系为             。

（3）根据（2）中的实验，可以得出的实验结果有哪些?        （填写选项前的字母）

（4）根据小明的上述实验探究，请对验证力的平行四边形定则实验提出两点注意事项。

                                                                                              。

【答案】（1）如图所示 4.7N（4.6～4.9N均可）；（2）Fa＝Fb；（3）BD；（4）选用新橡皮筋；橡皮筋拉伸不宜过长

【解析】

【详解】试题分析：（1）根据力的图示法作出力F1和F2的图示，如图所示，并根据力的平行四边形定则作出两者的合力，用刻度尺量得其长度为单位长度的4.7倍，即合力大小为4.7N（4.6～4.9N均可）。

（2）设Oab与竖直方向的夹角为θ，根据共点力平衡条件解得：F＝mgtanθ，因此有：Fa＝Fb

（3）由中分析可知，橡皮筋上的拉力大小为：T＝，因此有Ta＝Tb，显然图中Ob＞Oa，故选项A错误；选项B正确；橡皮筋因老化，每次被拉后，形变已经不能完全恢复，因此两次受到的拉力相同时，拉力越大，橡皮筋两次的长度之差越大故选项D正确；两次被拉伸到相同长度时，橡皮筋第2次受到的拉力较小，故选项C错误。

（4）有上述分析可知，要确保橡皮筋发生弹性形变，因此应注意选用新的弹性较好的橡皮筋，每次橡皮筋的形变要在弹性限度内，即拉伸不宜过长。

12.下列说法中正确的是    

A. 光电效应进一步证实了光的波动特性

B. 为了解释黑体辐射规律，普朗克提出电磁辐射的能量是量子化的

C. 经典物理学不能解释原子的稳定性和原子光谱的分立特征

D. 天然放射性元素衰变的快慢与化学、物理状态有关

【答案】BC

【解析】

【详解】A. 光电效应进一步证实了光的粒子性，选项A错误；

B. 为了解释黑体辐射规律，普朗克提出电磁辐射的能量是量子化的，选项B正确；

C. 经典物理学不能解释原子的稳定性和原子光谱的分立特征，选项C正确；

D. 天然放射性元素衰变的快慢与化学、物理状态无关，选项D错误。

13.一同学利用水平气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”的实验时，测出一个质量为0.8kg的滑块甲以0.4m/s的速度与另一个质量为0.6kg，速度为0.2m/s的滑块乙迎面相撞，碰撞后滑块乙的速度大小变为0.3m/s，此时滑块甲的速度大小为_______m/s，方向与它原来的速度方向_______(选填“相同”或“相反”).

【答案】    (1). 0.025    (2). 相同

【解析】

碰撞过程动量守恒，设甲速度方向为正方向，碰后乙的速度方向为正方向，则有：
m甲v甲-m乙v乙=m甲v甲′+m乙v乙′，代入数据解得：v甲′=0.025m/s，方向与原来方向相同．

14. 如图所示是用光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的变化图线。由图求出：

①这种金属发生光电效应的极限频率；

②普朗克常量。

【答案】①②

【解析】

试题分析：根据爱因斯坦光电效应方程，图象的横轴的截距大小等于截止频率，由图知该金属的截止频率为：．根据光电效应方程得，当入射光的频率为时，最大初动能为：．当入射光的频率为时，光电子的最大初动能为0．则：，即：，联立两式解得：．

考点：考查了光电效应方程的应用

【名师点睛】根据光电效应方程的得出最大初动能与入射光的频率关系，结合图线求出普朗克常量．根据爱因斯坦光电效应方程，图象的斜率等于h．横轴的截距大小等于截止频率，逸出功，根据数学知识进行求解

15.选做题】

某学习小组做了如下实验：先把空的烧瓶放入冰箱冷冻，取出烧瓶，并迅速把一个气球紧套在烧瓶颈上，封闭了一部分气体，然后将烧瓶放进盛满热水的烧杯里，气球逐渐膨胀起来，如图。

（1）在气球膨胀过程中，下列说法正确的是__

A．该密闭气体分子间的作用力增大

B．该密闭气体组成的系统熵增加

C．该密闭气体的压强是由于气体重力而产生的

D．该密闭气体的体积是所有气体分子的体积之和

（2）若某时刻该密闭气体的体积为V，密度为ρ，平均摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，则该密闭气体的分子个数为____

（3）若将该密闭气体视为理想气体，气球逐渐膨胀起来的过程中，气体对外做了 0.6J的功，同时吸收了0.9J的热量，则该气体内能变化了__J；若气球在膨胀过程中迅速脱离瓶颈，则该气球内气体的温度__(填“升高”或“降低”)。

【答案】    (1). B    (2).     (3). 0.3    (4). 降低

【解析】

【详解】（1）气体膨胀，分子间距变大，分子间的引力和斥力同时变小，故A错误；根据热力学第二定律，一切宏观热现象过程总是朝着熵增加的方向进行，故该密闭气体组成的系统熵增加，故B正确；气体压强是有气体分子对容器壁的碰撞产生的，故C错误；气体分子间隙很大，该密闭气体的体积远大于所有气体分子的体积之和，故D错误。

（2）气体的量为：，该密闭气体的分子个数为：.

（3）气体对外做了0.6J的功，同时吸收了0.9J的热量，根据热力学第一定律，有：△U=W+Q=-0.6J+0.9J=0.3J；若气球在膨胀过程中迅速脱离瓶颈，气压气体迅速碰撞，对外做功，内能减小，温度降低。

16.下列说法中正确的是________

A. 光的偏振现象证明了光波是纵波

B. 雷达是利用超声波来测定物体位置的设备

C. 在白炽灯的照射下从两块捏紧的玻璃板表面看到彩色条纹，这是光的干涉现象

D. 考虑相对论效应，一条沿自身长度方向运动的杆其长度总比杆静止时的长度长

【答案】C

【解析】

【详解】A. 光的偏振现象证明了光波是横波，选项A错误；

B. 雷达在工作时，先发射出电磁波，其在向前传播过程中，遇到障碍物后被发射回来，即雷达据其所接收到的反射回来的电磁波情况判断前方物体的情况。即雷达是利用电磁波来工作的，B错误；

C. 在白炽灯的照射下从两块捏紧的玻璃板表面看到彩色条纹，这是光的干涉现象，选项C正确；

D. 考虑相对论效应，根据“尺缩原理”，一条沿自身长度方向运动的杆其长度总比杆静止时的长度短，选项D错误。

17.如图所示，一列简谐横波t=0时刻的波动图象，已知波沿x轴正方向传播，波速大小为0.4m/s．则在图示时刻质点a、b所受的回复力大小之比为______，此时刻起，质点c的振动方程是______cm．

【答案】2:1   y= 15cos10πt

【解析】

试题分析：此时刻，质点a、b的位移大小之比为，根据简谐运动的特征得知，回复力的大小与质点位移大小成正比，则有质点a、b所受的回复力大小之比为2：1．波动周期为，所以,故C的振动方程为15cos10πt

考点：横波图像

点评：本题要抓住简谐运动的基本特征：和特点进行分析．简谐波传播过程中介质中各质点振幅、周期和频率都相同，等于波源的振幅、周期和频率．

18.如图所示的装置可以测量棱镜的折射率，ABC表示待测直角棱镜的横截面，棱镜的顶角为α，紧贴直角边AC是一块平面镜，一光线SO射到棱镜的AB面上，适当调整SO的方向，当SO与AB成β角时，从AB面射出的光线与SO重合，则棱镜的折射率_________

【答案】 

【解析】

由题,入射角i=90∘−β.要使从AB面射出光线与SO重合，则AB面上折射光线必须与AC面垂直，由几何知识得到，折射角r=α.根据折射定律得

。

点睛：由题，当SO与AB成β角时，入射角等于90°-β．要使从AB面射出的光线与SO重合，则AB面上折射光线必须与AC面垂直，由几何知识求出折射角，根据折射定律求解折射率．

四、计算题：本题共3小题，满分47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。          

19.如图所示为某工厂的货物传送装置，倾斜运输带AB(与水平面成α＝37°)与一斜面BC(与水平面成θ＝30°)平滑连接，B点到C点的距离为L＝0.6 m，运输带运行速度恒为v0＝5 m/s，A点到B点的距离为x＝4.5 m，现将一质量为m＝0.4 kg的小物体轻轻放于A点，物体恰好能到达最高点C点，已知物体与斜面间的动摩擦因数μ1＝，求：(g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，空气阻力不计)

(1) 小物体运动到B点时的速度v的大小；

(2) 小物体与运输带间的动摩擦因数μ；

(3) 小物体从A点运动到C点所经历的时间t.

【答案】（1）3 m/s.（2）7/8（3）3.4s

【解析】

试题分析：(1)设小物体在斜面上的加速度为a1，运动到B点的速度为v，由牛顿第二定律得

mgsin θ＋μ1mgcos θ＝ma1

由运动学公式知v2＝2a1L，联立解得v＝3 m/s.

(2)因为v<v0，所以小物体在运输带上一直做匀加速运动，设加速度为a2，则由牛顿第二定律知

μmgcos α－mgsin α＝ma2

又因为v2＝2a2x，联立解得

(3)小物体从A点运动到B点经历时间，从B运动到C经历时间

联立并代入数据得小物体从A点运动到C点所经历的时间t＝t1＋t2＝3.4 s.

考点：牛顿第二定律的综合应用

20.如图所示水平转盘可绕竖直轴OO′旋转，盘上水平杆上穿着两个质量均为m=2kg的小球A和B。现将A和B分别置于距轴rA=0.5m和rB=1m处，并用不可伸长的轻绳相连。已知两球与杆之间的最大静摩擦力都是fm=1N。试分析转速ω从零缓慢逐渐增大（短时间内可近似认为是匀速转动），两球对轴保持相对静止过程中，在满足下列条件下，ω的大小。

（1）绳中刚要出现张力时的ω1；

（2）A、B中某个球所受的摩擦力刚要改变方向时的ω2，并指明是哪个球的摩擦力方向改变；

（3）两球对轴刚要滑动时的ω3。

【答案】见试题分析

【解析】

试题分析：（1）当ω较小时， fA=FAn=mω2rA，fB=FBn=mω2rB，

因rB>rA，所以B将先滑动。

对B球：fm=FBn=mω12rB，

解得：=（rad/s）≈0.7（rad/s）。

（2）当绳上出现张力以后，对B球：fm+T=FBn=mω2rB，对A球：fA+T=FAn=mω2rA，

当ω增大时，T增大，fA减小，当fA减小到0时，

对A球：T=FAn=mω22rA， 对B球：fm+T=FBn=mω22rB，

联立解得：=" 1" （rad/s）。

（3）当ω再增大时，fA将改向向外，直至随B球一起向B球一侧滑动。

刚要滑动时： 对A球：T- fm=FAn=mω32rA， 对B球：fm+T=FBn=mω32rB，

联立解得：=（rad/s） ≈1.4（rad/s）。

考点：圆周运动 牛顿第二定律

21.如图所示，有1、2、3三个质量均为m=1kg的物体，物体2与物体3通过不可伸长轻绳连接，跨过光滑的定滑轮，设长板2到定滑轮足够远，物体3离地面高H=5.75m， 物体1与长板2之间的动摩擦因数μ=O.2.长板2在光滑的桌面上从静止开始释放，同时物体1(视为质点)在长板2的左端以v=4m/s的初速度开始运动，运动过程中恰好没有从长板2的右端掉下。(取g=10m/s²)求：

(1)长板2开始运动时的加速度大小；

(2)长板2的长度；

(3)当物体3落地时，物体1在长板2的位置。

【答案】（1）（2）1m （3）1m

【解析】

试题分析：设向右为正方向

（1）物体1： -μmg = ma1 a1=–μg = -2m/s2

物体2：T+μmg= ma2

物体3：mg–T= ma3

且a2= a3

由以上两式可得：=6m/s2

（2）设经过时间t1二者速度相等v1=v+a1t=a2t

代入数据解t1=0．5s v1=3m/s

=1．75m

=0．75m

所以木板2的长度L0=x1-x2=1m

（3）此后，假设物体123相对静止一起加速

T=2ma    mg—T=ma  即mg=3ma

得

对1分析：f静=ma=3．3N＞Ff=μmg=2N，故假设不成立，物体1和物体2相对滑动

物体1： a3=μg=2m/s2

物体2：T—μmg= ma4

物体3：mg–T= ma5

且a4= a5

得：=4m/s2

整体下落高度h=H—x2=5m 根据

解得t2=1s

物体1的位移=4m

h-x3=1m 物体1在长木板2的最左端

考点：牛顿定律的综合运用

【名师点睛】本题是牛顿第二定律和运动学公式结合，解题时要边计算边分析物理过程，抓住临界状态：速度相等是一个关键点。