陕西省安康市2020届高三上学期阶段考试物理试题

安康市2019~ 2020学年第一学期高 三阶段性考试

物    理

一、选择题:本题共12小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。

1.第19届亚洲运动会将于2022年9月10日～9月25日在中国杭州举行。杭州是中国第三个取得夏季亚运会主办权的城市，图中的“莲花碗”是田径的主赛场，下列关于亚运会田径项目的叙述正确的是(　　)

A. 研究短跑运动员终点撞线时可将运动员看成质点

B. 在田径比赛中跑步运动员的比赛成绩是一个时间间隔

C. 短跑运动员跑100m和200m都是指位移

D. 高水平运动员400m比赛的平均速度有可能大于其他运动员200m比赛的平均速度

【答案】B

【解析】

【详解】研究短跑运动员终点撞线时，其自身大小不能忽略，所以不可以看做质点，故A错误；在田径比赛中跑步运动员的比赛成绩是个时间段，故是一个时间间隔，故B正确；短跑运动员跑200m时，不是一条直线，故200m是路程而不是位移，故C错误；400m比赛时位移为零，故平均速度为零，不可能大于200m时的平均速度，故D错误。故选B。

2.一块石头从楼房阳台边缘向下做自由落体运动。把它在空中运动的总时间分为相等的四段,如果它在第一段时间内的位移是1.5m,那么它在第四段时间内的位移是

A. 1.5m B. 6. 0m C. 10. 5m D. 24m

【答案】C

【解析】

【分析】

由题意可知考查初速度为零的匀加速直线运动规律，根据位移公式计算可得。

【详解】初速度为0的匀加速直线运动，相邻等时间间隔内的位移之比为1:3:5:7, 所以第4段时间内的位移为。

A.A项与上述计算结果不相符，故A错误；

B.B项与上述计算结果不相符，故B错误；

C.C项与上述计算结果相符，故C正确；

D.D项与上述计算结果不相符，故D错误。

【点睛】初速度为零的匀加速直线运动，某段时间末速度和该段时间成正比，位移和这段时间的平方成正比，即

1T、2T、3T……时间末速度这比为1:2:3……

1T、2T、3T……位移之比为1:4:9……

第1个T、第2个T、第1个T内的位移这比为1：3：5……

3.下图两种情况中，球的重力均为g，斜面倾角为，挡板对球的压力分别为(    )

A.

B.

C.

D.

【答案】A

【解析】

【详解】对球受力分析如图所示：

由于光滑圆球受共点力处于静止状态，所以光滑圆球的合力为0．对球受力分析如图，由共点力平衡的条件得出：图1中挡板对球的作用力：N2＝Gtanθ；图2中挡板对球的作用力：N2＝Gsinθ．

A. ，与结论相符，选项A正确；

B. ，与结论不相符，选项B错误；

C. ，与结论不相符，选项C错误；

D. ，与结论不相符，选项D错误；

4.一物体做匀加速直线运动，连续经过两段距离为96m的路程，第一段用时6s.第二段用时4s,则该物体的加速度是

A.  B.  C.  D.

【答案】C

【解析】

【详解】3s时刻的瞬时速度为：

8s时的瞬时速度为：

则由速度公式可得，物体的加速度为：

A.与分析不符，故A项错误；

B.与分析不符，故B项错误；

C.与分析相符，故C项正确；

D.与分析不符，故D项错误。

5. 如图所示，将一斜面静置在粗糙的水平地面上，一光滑的小物块在水平拉力F的作用下，静止在斜面上。现保持物块和斜面都静止，将拉力F方向由水平逐渐变成竖直向上，则这一过程中（ ）

A. F逐渐增大，物块对斜面的压力逐渐减小

B. 地面受到的摩擦力逐渐减小，物块对斜面的压力逐渐减小

C. F逐渐减小，物块对斜面的压力逐渐增大

D. F先减小后增大，物块对斜面的压力逐渐减小

【答案】BD

【解析】

试题分析:以物体为研究对象，小球受到重力G、斜面的支持力N和推力F三个力作用．画出受力分析图：

作出N和F的合力，根据平衡条件可知它们的合力与重力大小相等，方向相反，保持不变．分别作出F在位置1、2、3三个位置的合成图，由图可知：F先减小后增大，N逐渐减小；再对整体分析可知，整体水平方向受到的拉力的分力越来越小，故摩擦力越来越小；故B、D正确，A、C错误．故选BD。

考点：考查共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用．

【名师点睛】本题是力平衡中动态变化分析类型，采用的是图解法，也可以采用函数法求解，同时注意正确选择研究对象进行分析．

6.如图所示，光滑水平桌面上，一小球以速度v向右匀速运动，当它经过靠近桌边的竖直木板ad边前方时，木板开始作自由落体运动。若木板开始运动时，cd边与桌面相齐，则小球在木板上的投影轨迹是

A.  B.  C.  D.

【答案】B

【解析】

【分析】

球的投影的运动是由小球水平方向的位移与木板竖直方向上的位移的合位移，则由运动的合成可知投影的轨迹。

【详解】投影在水平方向做匀速直线运动，竖直方向上相对于木板向上做加速运动，故小球的合速度应偏向上方，同时加速度指向曲线的内侧，故轨迹应向上；故ACD错误，B正确；故选B。

【点睛】匀速直线运动和匀变速直线运动的合运动一定为曲线运动，并且运动方向向加速度的方向靠近。

7.如图所示，光滑固定的水平圆盘中心有一个光滑的小孔,用一细绳穿过小孔连接质量分别为m1 ,m2;的小球A和B.让两小球同时做圆周运动,B球绕O点做圆锥摆运动，悬线与竖直方向的夹角为,A球在光滑的圆盘面上绕圆盘中心O做匀速圆周运动，两球做圆周运动的角速度相同,OA ,OB的绳长相等，则两球的质量之比为

A. 1：1 B. 1： C. 1： D. 1：

【答案】A

【解析】

【详解】对A球，绳子的拉力提供向心力，所以有

对B球，绳子的拉力的分力提供向心力，即

联立解得：

A.1：1与分析相符，故A项正确；

B.1：与分析不符，故B项错误；

C.1：与分析不符，故C项错误；

D.1：与分析不符，故D项错误

8.如图所示,倾角为的斜面体固定在地面上,质量为2m的物块放在斜面上,绕过定滑轮的细线，一端连接在物块上,另一端吊一个质量也为m的小球,物块与滑轮间的细线与斜面平行，让小球在竖直面内A.B间来回摆动,最大摆角也为 ,OA长为L.若在小球摆动过程中，物块仍保持静止，不计空气阻力，物块与斜面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则物块与斜面间的动摩擦因数满足的条件为(已知sin=0.6,cos=0.8)

A.

B.

C.

D.

【答案】B

【解析】

【详解】小球达到最高点时绳子拉力最小，最小拉力为：

小球达到最低点时绳子拉力最大，此时的速度为v，根据动能定理可得：

在最低点根据牛顿第二定律可得：

解得最大拉力为：

物块的重力沿斜面向下的分力为：

要保持物块静止，物块与斜面间的摩擦力以满足：

即

所以

A.与分不相符，故A项错误；

B.与分析相符，故B项正确；

C.与分析不符，故C项错误；

D.与分析不符，故D项错误。

9.某船在静水中行驶的速率为8m/s,河水的流速为6m/s,河宽是40m,下列说法中正确的是

A. 该船渡河所用时间最少为5s

B. 该船渡河的实际速度一定是10m/s

C. 该船不可能沿垂直河岸的航线抵达对岸

D. 该船渡河所通过的位移的大小至少为40m

【答案】AD

【解析】

【详解】A. 当静水速与河岸垂直时，渡河时间最短，船的渡河时间

故A项正确；

B.当静水速与河岸垂直时，即与水流速垂直时，渡河的实际速度

当静水速和水流速夹角小于 时，渡河的实际速度大于10m/s，故B错误；

CD.因为静水速大小大于水流速，根据平行四边形定则知，合速度的方向可以垂直河岸，则船可能垂直河岸的航线抵达对岸，此时通过的位移大小为40m，此为最小值，故C错误，D正确。

10.如图所示,质量为m=1kg物块P在与水平方向夹角为的力F的作用下，沿水平面做匀速直线运动。已知物块与水平面之间的动摩擦因数μ=，当F最小时,则

A. =45° B. = 60°

C. F最小值为5N D. F最小值为6N

【答案】C

【解析】

【分析】

由题意可知考查力的动态平衡问题，应用解析法和图解法均能求得。

【详解】解法一 (解析法):物块受到重力、支持力、摩擦力和拉力的作用，如图所示，沿水平方向:

,

沿竖直方向:

,

其中: ；

联立得

,

令则；

则

F=。

可知，当时，F有最小值，即时，F有最小值，最小值为:

,

解法二(图解法):将摩擦力f和地面的支持力等效成一个力T,因为,所以T的方向确定，然后做共点力的矢量三角形，由矢量三角形法则可知。

A.A项与上述计算结果不相符，故A错误；

B.B项与上述计算结果不相符，故B错误；

C.C项与上述计算结果相符，故C正确；

D.D项与上述计算结果不相符，故D错误。

【点睛】N、f合力大小变化，但方向不变，把物休受力视为三个，重力竖直向下，N、f合力斜向上且方向不变，应用图解法解决该题，当F垂直N、f合力时F有最小值。

11.如图所示，置于粗糙水平面上的物块A和B用轻质弹簧连接，在水平恒力F的作用下，A、B以相同的加速度向右运动．A、B的质量关系为mA>mB，它们与地面间的动摩擦因数相同．为使弹簧稳定时的伸长量增大，下列操作可行的是(　　)

A. 仅减小B的质量

B. 仅增大A的质量

C. 仅将A、B的位置对调

D. 仅减小水平面的粗糙程度

【答案】C

【解析】

【详解】设弹簧的劲度系数为，伸长量为，加速度相同为，对B受力分析有，对A受力分析有，两式消去，整理可得

A.减小，减小。故A错误。

B.增大，减小。故B错误。

C.因为，所以，AB位置对调以后的表达式为，又因为，所以增大。故C正确。

D.的表达式中没有动摩擦因数，因此与水平面的粗糙程度无关。故D错误。

12.一小滑块从斜面上A点由静止释放,经过时间3到达B处,在4时刘滑块运动到水平面的C点停止,滑块与斜面和水平面间的动摩擦因数相同。已知滑块在运动过程中与接触面间的摩擦力大小与时间的关系如图所示,设滑块运动到B点前后速率不变。以下说法中正确的是

A. 滑块在斜面和水平面上的位移大小之比为9：4

B. 滑块在斜面和水平面上的加速度大小之比为1：3

C. 斜面的倾角为45°

D. 滑块与斜面的动摩擦因数

【答案】BD

【解析】

【分析】

根据题意可知考查牛顿第二定律，运动学规律的应用，据此分析计算可得。

【详解】A．A到B的过程中:

,

B到C的过程中

所以: ，故A错误；

B．A到B的过程中:

 B到C的过程中:

 所以: ，故B正确；

C．由图乙可得:

,

所以: ，得: , 故C错误；

D．物体在斜面上运动的过程中:

在水平面上运动的过程中:

联立以上各式，得: ，故D正确。

【点睛】滑块在斜面做匀加速运动，在水平面上做匀减速直线运动，关联点是匀加速阶段的末速度是匀减速运动的初速度，做匀减速运动的物体可视为反向的匀加速直线运动。

二、非选择题:共52分。

13.某实验小组成员利用如图所示装置做“探究弹簧弹力大小与其伸长量的关系”的实验。

通过改变弹簧下面所挂钩码个数,测出弹力和弹簧伸长的几组数据:

(1)请你在图乙中的坐标纸上作出F-x图象__________.

(2)实验得到的结论为 __________________.

(3)此弹簧的劲度系数为___N/m。(结果保留两位有效数字)

(4)若小组成员先把弹簧平放在桌面上使其自然伸长,用直尺测出弹簧的原长L0,再把弹簧竖直悬挂起来,挂上钩码后测出弹簧伸长后的长度L,把L-L0作为弹簧的伸长量x,这样操作，由于弹簧自身重力的影响,最后画出的图像可能是图中的___________.

A.   B.   C.    D.

【答案】    (1).     (2). 在弹簧的弹性限度内，弹簧的弹力与伸长量成正比    (3). 20N/m    (4). C

【解析】

【详解】(1)[1]先描点，然后画出弹簧弹力与弹簧总长度L的关系图线如图所示：

(2)[2]由图可得，在弹簧的弹性限度内，弹簧的弹力与伸长量成正比；

(3)[3]图线的斜率表示弹簧的劲度系数

(4)[4]当弹簧竖直悬挂时，由于弹簧自身有重力，竖直悬挂时的长度大于水平放置时的长度，但此时所悬挂的重物的重力为0，故图C符合题意

14.图1为验证牛顿第二定律的实验装置示意图。图中打点计时器的电源为50Hz的交流电源,打点的时间间隔用表示。在小车质量未知的情况下,某同学设计了一种方法用来研究“在外力一定的条件下,物体的加速度与其质量间的关系"。

(1)请完成下列实验步骤:

①平衡小车所受的阻力:取下小吊盘,调整木板右端的高度,用手轻拨小车，直到打点计时器打出一系列______ 的点。

②按住小车,挂上小吊盘并在小吊盘中放人适当质量的物块,在小车中放入砝码。

③打开打点计时器电源,释放小车,获得带有点迹的纸带,在纸带上标出小车中砝码的质量m。

④按住小车,改变小车中砝码的质量,重复步骤③。

⑤在每条纸带上清晰的部分,每5个间隔标注一个计数点。测量相邻计数点的间距……。

求出与不同m相对应的加速度a。

⑥以砝码的质量m为横坐标，为纵坐标,在坐标纸上做出关系图线。

(2)完成下列填空:

( i )设纸带上三个相邻计数点的间距为,相邻计时点时间间隔为。a可用和表示为a=__________。图2为用米尺测量某一纸带上的的情况,由图可求得加速度的大小a=_______m/s2。

(ii )图3为所得实验图线的示意图。若牛顿定律成立，则小车受到的拉力为_________N,小车的质量为_____ kg。

( iii )本实验中,若小吊盘和盘中物块的质量之和m0与小车和车中砝码质量(m+M)之间关系满足,仍将小车受到的拉力当成m0g，则加速度计算值为_________,此加速度的相对误差= _____。 (相对误差= )

【答案】    (1). (1) ①间隔均匀；    (2). (2) (i) ,；    (3). 1.15；    (4). (ii) 1    (5). 4；    (6). (iii)     (7). 50%

【解析】

【分析】

由题意可知考查牛顿第二定律实验规律，由实验原理，控制变量法分析可得。

【详解】[1]平衡摩擦力的标准为小车可以匀速运动，打点计时器打出的纸带点迹间隔均匀。由

，

,

故与m成线性关系。

(2)[2]设纸带上三个相邻计数点的间距为s1、s2、s3。由匀变速直线运动的推论得: ，即

，

；

[3] 图2为用米尺测量某- -纸带上的s1、s3的情况，由图可读出s1=24.0mm, s3=47.0mm。 由此求得加速度的大小

[4][5]设小车质量为M,小车受到外力为F,由牛顿第二定律有 ,所以，

，

图象的斜率为，故

纵轴截距为

，

。

[6]设小车的质量为M,砝码质量为m，小吊盘和盘中物块的质量为m0,仍将小车受到的拉力当成m0g，以车与砝码为研究对象有

解得

；

[7]以整体研究对象有

解得

。

所以此加速度相对误差

【点睛】取整体为研究对象，根据牛顿第二定律写出加速度a的表达式，变形求出-m的关系式，分析斜率、截距计算可得。

15.可爱的企鹅喜欢在冰面上玩耍。如图所示,有一只企鹅在水平冰面上,靠爪抓冰面，先沿直线以0.5m/s2的加速度由静止开始“奔跑"4s,接着突然卧倒，以肚皮贴着冰面向前滑行,若企鹅肚皮与冰面间的动摩擦因数μ=0.025,空气阻力不计,g=10m/s2.求:

(1)企鹅加速“奔跑"阶段的最大速度;

(2)企鹅从开始“奔跑"起10s内通过的路程。

【答案】(1)2m/s(2)11.5m

【解析】

【详解】(1)由速度公式可得：企鹅加速“奔跑"阶段的最大速度

(2)企鹅以肚皮贴着冰面向前滑行时的加速度为：

企鹅以肚皮贴着冰面向前滑行的时间为

企鹅以肚皮贴着冰面向前滑行6s后的速度为

减速位移

加速位移

企鹅从开始“奔跑”起10s内通过的路程为

x=x1+x2=115m

16.甲、乙两车在某高速公路上沿直线同向而行，它们的v﹣t图象如图所示，若t=0时刻两车相距50m，求：

（1）若t=0时，甲车在乙车前方，两车相遇的时间；

（2）若t=0时，乙车在甲车前方，两车相距的最短距离。

【答案】(1) 6.9s    (2) 40m

【解析】

（1）由图得，乙的加速度为：

相遇时，对甲：x甲=v甲t

对乙：

由题意有：x乙=x甲+50

联立解得：t=2（+1）s≈6.9s

（2）分析知，当两车速度相等时距离最短，即为：t′=2s

对甲：x甲′=v甲t′=10×2m=20m

对乙：

两车相距的最短距离为：

答：（1）若t=0时，甲车在乙车前方，两车相遇的时间是6.9s；

（2）若t=0时，乙车在甲车前方，两车相距的最短距离是40m。

点睛：在追及问题中当两车速度相等时两者之间的距离有最值，解此类题要根据速度之间的关系以及位移之间的关系求解即可。

17.粗糙的地面上放着一个质量M= 1.5kg的斜面体，斜面部分光滑,底面与地面间的动摩擦因数μ=0.1,倾角θ=,在固定在斜面的轻质挡板上用轻质弹簧连接一质量m=0.5kg的小球,弹簧的劲度系数k= 200N/m,现给斜面体施加一水平向右的恒力F, 使整体向右以加速度a=1m/s2做匀加速运动。已知sin=0. 6,cos=0. 8,g= 10m/s2.求:

(1)F的大小;

(2)求出弹簧的形变量及斜面对小球的支持力大小。

【答案】(1)4N(2)

【解析】

【详解】(1)整体以a匀加速向右运动，对整体，应用牛顿第二定律得：

即

(2)设弹簧的形变量为x，斜面对小球的支持力为FN，对小球受力分析：

在水平方向

在竖直方向

解得：

18.如图所示，水平桌面上有一轻弹簧，左端固定在A点，自然状态时其右端位于B点．水平桌面右侧有一竖直放置的光滑轨道MNP，其形状为半径R＝0．8 m的圆环剪去了左上角135°的圆弧，MN为其竖直直径，P点到桌面的竖直距离也是R．用质量m＝0．5 kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点释放，物块过B点后其位移与时间的关系为x＝8t－2t2（m），物块飞离桌面后由P点沿切线落入圆轨道．g＝10 m/s2，求：

（1）物块在水平桌面上受到的摩擦力；

（2）B、P间的水平距离；

（3）判断物块能否沿圆轨道到达M点．

【答案】（1）；（2）；（3）不能到达M点

【解析】

试题分析：（1）由得，，，由牛顿第二定律得：，即物体在水平桌面受到的摩擦力大小为。

（2）在BD段：，物块在DP段做平抛运动，，据题有：与水平方向的夹角为，

则，

则，

，

所以BP间的水平距离。

（3）设能到达M点，由机械能守恒定律得：

要能到达M点，所以不能到达M点．

考点：机械能守恒定律、平抛运动

【名师点睛】此题注意分析运动过程，找清各物理量之间的关系，然后根据各运动过程运用所学知识解答即可。