广东省广州市2020届高三8月综合测试物理试题

2020届高三综合测试物理

一、选择题：

1.下列说法中正确的是

A. 物体的速度变化大，其加速度一定大

B. 物体的加速度为零时，它的速度也可能是变化的

C. 做曲线运动物体，若路程增大，其位移也一定增大

D. 物体做变速直线运动，若加速度增大，则速度可能减小

【答案】D

【解析】

【详解】A. 速度变化大，加速度不一定大，还与速度变化所用时间有关，故A错误。

B. 加速度为零时，速度一定不变化，故B错误；

C.位移取决于物体的始末位置，路程取决于物体的运动路线，路程增大，位移不一定增大，故C错误；

D.物体做变速直线运动，若加速度方向与速度方向相反，加速度增大，则速度可能减小，故D正确。

2.智能化电动扶梯如图所示，当扶梯上没人时，扶梯是静止的，当乘客站上时，扶梯先缓慢加速，然后再匀速上升，则

A. 乘客始终处于超重状态

B. 电梯对乘客的作用力始终竖直向上

C. 加速阶段乘客受到的摩擦力方向与v相同

D. 电梯匀速上升时，电梯对乘客的作用力竖直向上

【答案】D

【解析】

【详解】A.乘客加速运动时，乘客的加速度沿扶梯向上，有竖直向上的分加速度，根据牛顿第二定律知，电梯对他的支持力大于其重力，处于超重状态；当乘客匀速运动时，处于平衡状态，故A错误。

BCD.在匀速阶段，电梯对乘客没有摩擦力，只有竖直向上的支持力，电梯对乘客的作用力竖直向上，在加速阶段，乘客的加速度沿电梯向上，有水平向右的分加速度，根据牛顿第二定律知电梯对乘客有水平向右的摩擦力，电梯对人的作用力为支持力和摩擦力，合力向右上方，故BC错误D正确。

3.如图所示，竖直墙上连有细绳AB，轻弹簧的一端与B相连，另一端固定在墙上的C点．细绳BD与弹簧拴接在B点，现给BD一水平向左的拉力F，使弹簧处于伸长状态，且AB和CB与墙的夹角均为45°．若保持B点不动，将BD绳绕B点沿顺时针方向缓慢转动，则在转动过程中BD绳的拉力F变化情况是（      ）

A. 变小 B. 变大

C. 先变小后变大 D. 先变大后变小

【答案】A

【解析】

【详解】要保持B点的位置不变，BD绳向上转动的角度最大为450，由于B点的位置不变，因此弹簧的弹力不变，由图解可知，AB绳的拉力减小，BD绳的拉力也减小，故A正确；BCD错误；故选A

4.一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；

5.如图所示，水平面上固定有一个斜面，从斜面顶端向右平抛一只小球，当初速度为v0时，小球恰好落到斜面底端，平抛的飞行时间为t0. 现用不同的初速度v从该斜面顶端向右平抛这只小球，以下哪个图象能正确表示平抛的飞行时间t随v变化的函数关系

A.  B.  C.  D.

【答案】C

【解析】

【详解】当小球落在斜面上时，有：

解得：

t与v成正比。当小球落在地面上，根据，得：

知运动时间不变。可知t与v的关系图线先是过原点的一条倾斜直线，然后是平行于横轴的直线。

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。

6.如图甲所示，游乐园的翻滚过山车，可简化为图乙的物理模型，质量为m的人随车在竖直平面内旋转，下列说法正确的是

A. 人在最低点时处于超重状态

B. 人在最高点时对座位仍可能产生压力

C. 人在竖直平面内旋转时的加速度总指向轨道的圆心

D. 车通过最高点时，如果没有保险带，人就会掉下来

【答案】AB

【解析】

【详解】A.人在最低点时，加速度方向竖直向上，根据牛顿第二定律分析可知，人处于超重状态，故A正确；

B. 当人在最高点的速度时，人对座位就产生压力。故B正确；

C. 人做的不是匀速圆周运动，加速度不总是指向轨道的圆心，故C错误；

D. 当人与保险带间恰好没有作用力，由重力提供向心力时，临界速度为，当时，没有保险带，人也不会掉下来，故D错误。

7. 如图所示，一质量为M、倾角为θ的斜面体放在水平地面上，质量为m的小木块(可视为质点)放在斜面上，现有一平行于斜面的、大小恒定的拉力F作用于小木块，拉力在斜面所在的平面内绕小木块旋转一周的过程中，斜面体和小木块始终保持静止状态，下列说法正确的是( )

A. 小木块受到斜面的静摩擦力最大为

B. 小木块受到斜面的静摩擦力最大为F＋mgsin

C. 斜面体受到地面的静摩擦力最大为F

D. 斜面体受到地面的静摩擦力最大为Fcos

【答案】BC

【解析】

试题分析：由图可知，当力F转到沿斜面向下的方向时，物块所受的静摩擦力最大，由平衡知识可知，最大静摩擦力为：fm=F＋mgsin，选项A错误，B正确；对物体和斜面的整体，当力F转到水平方向时，地面所受的静摩擦力最大，最大值等于F；故选BC.

考点：物体的平衡；整体及隔离法.

【名师点睛】此题是物体的平衡以及整体及隔离法的应用问题；解题的关键是正确选择研究对象，并能找到物体所受静摩擦力最大时以及斜面体受静摩擦力最大时力F的位置，然后利用整体及隔离法进行讨论；此题难度不大.

8.如图所示，传送带的水平部分长为L，传动速率为v，在其左端无初速释放一小木块，若木块与传送带间的动摩擦因数为μ，则木块从左端运动到右端的时间可能是 (   　)

A.  B.

C.  D.

【答案】ACD

【解析】

试题分析：刚开始释放时，由于传送带的速度大于小物块的速度，因此，小物块在传送带上受重力mg、支持力N和滑动摩擦力f作用，显然，小物块要被加速，其加速度大小为μg，但小物块最终的速度不可能超过传送带的速度，因为当两者速度相等时，相对静止，摩擦力消失，小物块将匀速运动，因此若L＝，则小物块一直匀加速至B端，且速度刚好等于v，其运动时间为，故选项D正确；若L＜，则小物块一直匀加速至B端，速度小于v，其运动时间为，故选项C正确；若L＞，则小物块先匀加速至速度为v，再以速度v匀速运动至B端，其运动时间为＋－＝＋，故选项A正确；小物块不可能从A匀速运动至B端，即时间不可能为，故选项B错误。

考点：本题主要考查了物体的受力分析及牛顿运动定律、匀变速直线运动规律的应用，以及分析、综合的能力问题，属于中档题。

9.假设高速公路上甲、乙两车在同一车道上同向行驶. 甲车在前，乙车在后，速度均为，两车距离为s0=100m。 t=0时刻甲车遇紧急情况后，甲、乙两车的加速度随时间变化如图甲、乙图所示. 取运动方向为正方向. 下面说法正确的是

A. 两车在0-9s内会相撞

B. t=6s时两车相距最近

C. 9s末两车间的距离为100m

D. 0-9s内两车间最近距离为10m

【答案】BD

【解析】

【详解】ABD.由加速度图象可画出两车的速度图象，如图所示

由图象可知，t=6s 时两车等速，此时距离最近；图中阴影部分面积为0～6s内两车位移之差：

故不会相撞，最近间距

故A错误BD正确。

C. 9s末两车间的位移差为

距离

D=100m-45m=55m

故C错误。

二、简答题

10.在探究弹力和弹簧伸长量的关系并测量弹簧的劲度系数的实验中，所使用的实验装置如图甲所示，所用的每个钩码的重力相当于对弹簧提供了向右恒定的拉力，实验时先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将5个钩码逐个挂在绳子的下端，每次测量相应的弹簧的总长度.

（1）某同学通过以上实验测量后把6组实验数据描点在坐标系图乙中，请作出F-L图线______.

（2）由此图线可得出该弹簧的劲度系数k=______N/m.

（3）试根据该同学以上的实验情况，帮助他设计一个记录实验数据的表格（写明测量项目，不填写其实验测得的具体数据）______.

（4）该同学使用两根不同的轻质弹簧a和b作实验，操作步骤完全相同，得到弹力F与弹簧长度L的关系如图所示，下列分析判断正确的是______

A. a的截距比b的小，由此判断a的劲度系数比b的小

B. a的截距比b的小，由此判断a的原长比b的小

C. a的斜率比b的大，由此判断a的劲度系数比b的大

D. 根据图象，可以得到弹簧弹力与弹簧长度成正比

（5）该同学实验时，把弹簧水平放置与弹簧悬挂放置相比较，水平放置优点在于：________.

【答案】    (1).     (2). 20    (3).     (4). BC    (5). 避免弹簧自重影响

【解析】

【详解】(1)[1]描点作图，F-L如图所示：

(2)[2] 根据胡克定律知，可知图线的斜率表示劲度系数，则

(3)[3] 记录数据的表格如下表：

(4)[4] 丙图中，F-L图象和L轴的交点表示弹簧的原长，斜率表示弹簧的劲度系数。如图所示，L1＜L2，k1＞k2，所以a的截距比b的小，由此判断a的原长比b的小；a的斜率比b的大，由此判断a的劲度系数比b的大，弹力与形变量成正比，故BC正确，AD错误。

(5)[5] 该同学实验时，把弹簧水平放置与弹簧悬挂放置相比较，水平放置优点在于：避免弹簧自身所受重力对实验的影响。

11.用如图所示的装置探究加速度与力和质量的关系，带滑轮的长木板和弹簧测力计均水平固定.

（1）如图所示是一次实验得到的一条纸带，纸带上每相邻的两计数点间都有四个点未画出，按时间顺序取0、1、2、3、4、5、6七个计数点，用刻度尺量出1、2、3、4、5、6点到0点的距离分别为1. 40cm、3. 55cm、6. 45cm、10. 15cm、14. 55cm、19. 70cm. 由纸带数据计算可得小车的加速度大小a=______m/s2。（结果保留三位有效数字）

（2）以弹簧测力计的示数F为横坐标，以加速度a为纵坐标，画出的a-F图象可能正确的是______.

A.     B.     C.     D.

（3）若得出的a-F图象的斜率为k，则小车的质量为______.

【答案】    (1). 0 756    (2). A    (3).

【解析】

【详解】(1)[1] 根据位移差公式△x=at2得：

(2)[2] 小车质量不变时，加速度与拉力成正比，所以a-F图象是一条倾斜的直线，由实验装置可知，实验前没有平衡摩擦力，则画出的a-F图象在F轴上有截距，故A正确BCD错误。

(3)[3] 据牛顿第二定律

2F-f=ma

整理得：

所以：

，

三、计算题

12.从离地面高度为h处有自由下落的甲物体，同时在它正下方的地面上有乙物体以初速度v0竖直上抛，要使两物体在空中相碰，则做竖直上抛运动物体的初速度v0应满足什么条件？________（不计空气阻力，两物体均看作质点）.若要乙物体在下落过程中与甲物体相碰，则v0应满足什么条件？________

【答案】，

【解析】

试题分析：（1）设经过时间t甲乙在空中相碰，甲做自由落体运动的位移①；乙做竖直上抛运动的位移：②，由几何关系③，联立①②③解得④，设乙抛出后经过时间落地，根据速度-时间关系有⑤，甲乙在空中相遇应满足⑥，联立④⑤⑥解得，故乙的初速度应满足．（2）在乙下落过程中，甲乙相遇应满足⑦，联立④⑦解得，故要使乙在下落过程中与甲相碰，应满足．

考点：考查了自由落体运动；竖直上抛运动．解决本题的关键知道两物体在空中相碰，两物体的位移之和等于h，结合物体运动时间的范围，求出初始度的范围

13.如图所示，质量为M的木块A套在水平杆上，并用轻绳将木块与质量也为M的小球B相连. 今用跟水平方向成α=30°角的力F=Mg拉小球并带动木块一起向右匀速运动，运动中A、B相对位置保持不变，g取10m/s2. 求：

（1）运动过程中轻绳与水平方向夹角θ；

（2）木块与水平杆间的动摩擦因数μ；

（3）若增大θ角，当无论如何改变F的大小和方向再也无法拉动物体A时，θ为多大？

【答案】（1）30°（2）（3）60°

【解析】

【详解】（1）因B物体受力平衡，所以水平方向：

Fcos30°=Tcosθ

竖直方向：

Fsin30°+Tsinθ=Mg

解得：

T=Mg ，θ=30°

（2）因A物体受力平衡，由平衡条件得：水平方向：

Tcos=μN

竖直方向：

N=Mg+Tsin30°

解得：

（3）因A物体处于平衡状态，由平衡条件得：

水平方向：

μN=Tcosθ

竖直方向：

N=Mg+Tsinθ

解得：

要满足题中条件，也即T无论多大都拉不动A，满足：

cosθ-μsinθ=0

解得：

θ=60°

14.一长木板置于粗糙水平地面上，木板左端放置一小物块，在木板右方有一墙壁，如图(a)时刻开始，小物块与木板一起以共同速度向右运动，木板和墙相碰前的v-t图像如图（b）所示，碰撞前后木板速度大小不变，方向相反；运动过程中小物块始终未离开木板. 碰撞后小物块的v-t图线如图（c）所示. 木板的质量是小物块质量的15倍，重力加速度大小g取10m/s2：求

（1）木板与地面间的动摩擦因数μ1及小物块与木板间的动摩擦因数μ2；

（2）木板的最小长度；

（3）木板右端离墙壁的最终距离.

【答案】（1）0.1；0.4（2）6.0m；（3）6.5m；

【解析】

【详解】（1）规定向右为正方向。木板与墙壁相碰前，小物块和木板一起向右做匀变速运动，设加速度为a1，小物块和木板质量分别为m和M。由牛顿第二定律有

①

由图可知，木板与墙壁碰前瞬间速度v1=4m/s，由运动学公式得

②

式中，t1=1s，v0=5m/s，v1=4m/s，联立①②式和题给条件得

μ1=0.1④

在木板与墙壁碰撞后，木板以-v1的初速度向左做匀变速运动，小物块以v1的初速度向右做匀变速运动。设小物块的加速度为a2，由牛顿第二定律有

⑤；⑥

式中，t2=2s，v2=0，联立⑤⑥式和题给条件得

μ2=0.4⑦

（2）设碰撞后木板的加速度为a3，经过时间△t，木板和小物块刚好具有共同速度v3．由牛顿第二定律及运动学公式得

⑧； ⑨； ⑩

碰撞后至木板和小物块刚好达到共同速度的过程中，木板运动的位移为

小物块运动的位移为

小物块相对木板的位移为

（3）在小物块和木板具有共同速度后，两者向左做匀变速运动直至停止，设加速度为a4，此过程中小物块和木板运动的位移s3。由牛顿第二定律及运动学公式得

；

碰后木板运动的位移为

木板右端离墙壁的最终距离为6.5m。