福建省晋江市南侨中学2020届高三上学期第一阶段考试物理试题

2019年秋季南侨中学高三年段第一阶段考试理科

物理试题

一．单项选择题（本题共8道小题，共32分，每小题只有一个选项符合题意，选对的得4分，错选、不选或多选得0分）

1.甲、乙两辆汽车从同一地点同时出发,并向同一方向直线行驶,如图所示是它的速度随时间变化的图象，下列判断中错误的是：(    )

A. 在t1时刻,甲、乙两车的速度相等

B. 在0-t1内,乙车加速度一直比甲车加速度大

C. 在0-t1内,乙车平均速度比甲车平均速度大

D. 甲、乙两车相遇时，一定在t1时刻以后

【答案】B

【解析】

【详解】A.根据v-t图像可知：在t1时刻,甲、乙两车的速度相等，故A不符合题意；

B.图像的斜率代表了运动的加速度，从图像可以看出在在0-t1内,乙车加速度不是一直比甲车的加速度大，故B符合题意；

C.在v-t图像中，图像所包围的面积表示运动走过的位移，从图像可以看出在0-t1内,乙车的位移大于甲车的位移，所以乙车平均速度比甲车平均速度大，故C
不符合题意；

D. 在0-t1内，乙车的位移大于甲车的位移，所以甲、乙两车相遇时，一定在t1时刻以后，故D不符合题意。

2.如图所示,两个质量均为m的物体A、B叠放在光滑水平面上,已知A与B间的动摩擦因数为 ,重力加速度为g。现用水平外力F拉A,要将A拉离B,则F至少要大于：（     ）

A.

B.

C.

D.

【答案】C

【解析】

【详解】拉力F作用在A上，B产生的最大加速度为，对A由牛顿第二定律得：

，

解得：

，

A. ，与分析不符，故A错误；

B. ，与分析不符，故B错误；

C. ，与分析相符，故C正确；

D. ，与分析不符，故D错误。

3.如图所示，倾角为θ=300的光滑斜面上固定有竖直光滑挡板P，横截面为直角三角形的物块A放在挡板与斜面之间，则物块A对竖直挡板P的压力与对斜面的压力大小之比为：（    ）

A. 1 ：2 B. 2 ：1

C.  D.

【答案】A

【解析】

【详解】将物体A受重力按照力的效果进行分解,如图所示: 
 
计算得出:

故

即物块A对竖直挡板P的压力与物块A对斜面的压力大小之比为; 
A. 1 ：2，与分析相符，故A正确；   

B. 2 ：1，与分析不符，故B错误；

C. ，与分析不符，故C错误；   

D. ，与分析不符，故D错误。

4.如图所示，AB、BD为两段轻绳，其中BD段水平，BC为处于伸长状态的轻质弹簧，且AB和BC与竖直方向的夹角均为，现将BD绳绕B点缓慢向上转动，转动过程中保持B点位置不动，则在转动过程中，BD绳中张力Fr变化情况是：（    ）

A. 变大 B. 变小

C. 先变小后变大 D. 先变大后变小

【答案】B

【解析】

【详解】以结点B为研究对象，分析受力情况：受到AB、BC和BD的拉力，如图：

由平衡条件得知，F2和F3的合力与F1大小相等、方向相反，要保持B点的位置不变，BD绳向上转动的角度最大为，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，

A. 变大，与分析不符，故A错误；   

B. 变小，与分析相符，故B正确；

C. 先变小后变大，与分析不符，故C错误；   

D. 先变大后变小，与分析不符，故C错误；

5.如图所示，A、B两个小箱子的质量大小为mA=4mB ，它们之间用轻弹簧相连，一起静止在光滑水平面上，用向右的水平恒力F作用于箱子B，使系统由静止开始运动，弹簧的伸长量为x1,如把同样大小的水平恒力F改为作用于箱子A上，使系统由静止开始向左运动时弹簧的伸长量为x2，则x1 : x2为（  ）

A. 1 ：4 B. 4 ：1 C. 1 ：1 D. 以上都有可能

【答案】B

【解析】

【详解】当水平力作用在B上时要是整个系统运动，则

以A为对象，有牛顿第二定律可知：

解得：

当水平力作用在A上时要是整个系统运动，则

以B为对象，有牛顿第二定律可知：

解得：

所以

A. 1 ：4，与分析不符，故A错误；   

B. 4 ：1，与分析相符，故B正确；   

C. 1 ：1，与分析不符，故C错误；   

D. 以上都有可能，与分析不符，故D错误。

6.如图所示,两个相同材料制成的水平摩擦轮A和B,两轮半径分别为RA与RB,且RA=2RB ,A为主动轮。当A匀速转动时,在A轮边缘处放置的小木块恰能相对静止在A轮的边缘上,若将小木块放在B轮上让其静止,木块离B轮轴的最大距离为：（    ）

A.  B.  C. RB D. 2RB

【答案】B

【解析】

【详解】两轮边缘的线速度大小相等，两轮半径RA=2RB，则由线速度与角速度关系得：，因为同一物体在两轮上受到的最大静摩擦力相等，根据题意有，设在B轮上的转动半径最大为r，则根据最大静摩擦力等于向心力得：

，

得到

A，与分析不符，故A错误；

B.，与分析相符，故B正确；

C. RB，与分析不符，故C错误；

D. 2RB，与分析不符，故D错误.

7.如图所示，有一足够长的斜面，其倾角为，将一个小球帖斜面顶端沿水平方向抛出，若小球抛出时的动能为9J，则该小球第一次落在斜面上时的动能为（      ）

A. 36J B. 27J

C. 21J D. 12J

【答案】C

【解析】

【详解】小球做平抛运动,有: 

, 

已知

小球落在斜坡上的动能为: 

,

代入数据计算得出

;

A. 36J，与分析不符，故A错误；

B. 27J，与分析不符，故B错误；

C. 21J，与分析相符，故C正确；

D. 12J，与分析不符，故D错误。

8..如图所示，悬线一端固定在天花板上的O点，另一端穿过一个CD光盘的中央小孔后系一个小球，当小球静止时，悬线恰好处于竖直方向并且刚好挨着水平桌面的边缘，现将光盘按在水平桌面上，并且沿着水平桌面的边沿以速度v向右匀速移动，不计悬线与孔的摩擦，CD光盘始终紧挨桌面边缘，当悬线与竖直方向的夹角为θ时，小球移动的速度大小为（  ）

A.  B.

C.  D.

【答案】A

【解析】

【详解】线与光盘的交点参与两个运动，一是沿着线方向的运动，二是垂直线方向的运动，则合运动的速度大小为，由数学三角函数关系，则有

而线速度，即为小球上升的速度。

小球同时还参与水平方向的匀速直线运动，速度大小为，因此小球的合速度为

A. ，与分析相符，故A正确；

B ，与分析不相符，故B错误；

C. ，与分析不符，故C错误；

D. ，与分析不符，故C错误。

二．多项选择题（本题共4道小题，共16分，每小题有2个或者3个选项符合题意，全部选对的得4分，错选、不选或多选得0分，选对但不全的得2分）

9.质量为m的小球用不可伸长的细线a、b分别系在轻质细杆的A、B两点，如图所示，细线a与水平方向的夹角为θ，细线b在水平方向上且长为L，当轻杆绕轴AB以角速度ω匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，则下列说法中正确的是：（    ）

A. 细线a一定受到小球的拉力

B. 细线b一定受到小球的拉力

C. 只有当角速度ω> 时，细线b才受到拉力

D. 细线a中的拉力随角速度的增大而增大

【答案】AC

【解析】

【详解】A.小球做匀速圆周运动,在竖直方向上的合力为零,水平方向上的合力提供向心力,所以a绳在竖直方向上的分力与重力相等,可以知道a绳的张力不可能为零,故A正确；

BC. 当b绳拉力为零时,有:

,

计算得出

,

可以知道当角速度 时,b绳出现弹力。故B错误，C正确；

D.根据竖直方向上平衡得,

,

计算得出

,

可以知道a绳的拉力不随角速度的变化而变化。故D错误；

10.如图所示，是两颗质量相等的人造地球卫星A与B环绕地球匀速圆周运动的轨道平面图，用R，T、Ek,S分别表示卫星的轨道半径、周期、动能与地心连线在单位时间内扫过的面积，则下列关系式中正确的是：（    ）

A. TA>TB B. EkA>EkB

C. SA=SB D.

【答案】AD

【解析】

【详解】从图中可以看出

A.由万有引力定律得：

半径越大，周期越大，故A正确；

B.由万有引力定律得：

，

半径越大，速度越小，已知两卫星的质量相同，则半径大的，动能小，故B错误。

C.由开普勒第二定律可知，当卫星在同一轨道运行时，单位时间内扫过的面积相等。而A、B卫星不在同一轨道中，单位时间扫过的面积不等，故C错误；

D.根据开普勒第三定律可知，故D正确。

11.火星的半径约为地球半径的一半，其质量约为地球质量的1/9,那么：（   ）

A. 火星平均密度约为地球密度的

B. 火星表面的重力加速度约为地球表面重力加速度的

C. 火星表面的重力加速度约为地球表面重力加速度的

D. 火星的第一宇宙约为地球第一宇宙速度的

【答案】ABD

【解析】

【详解】A.星球的密度

，

所以带入数据得到火星的密度是地球的，故A正确；

BC.星球表面的重力加速度，带入数据得到火星的重力加速度是地球的，故B正确，C错误；

D.星球的第一宇宙速度，代入数据得到火星的第一宇宙速度是地球的，故D正确。

12.质量m=1kg的物体在光滑水平面上由静止开始沿直线运动,所受水平外力F与运动距离x的关系如图所示。对图示的全过程进行研究,下列叙述正确的是(    )

A. 外力做的总功为8J

B. 物体运动时间为1.4s

C. 外力做功的平均功率约为4W

D. 物体运动到x=3m处时,外力做功的瞬时功率最大

【答案】ABD

【解析】

【详解】A.F-x图像所包围的面积表示合外力做功，所以：

故A正确；

B.根据动能定理可求得物体在3m处的速度为：

物体在5m处的速度为：

根据平均速度可知物体在第一段位移中运动的时间为：

物体在第二段位移中运动的时间为：

所以物体的运动时间为1.4s，故B正确；

C.根据功率的定义可知

故C错误；

D.物体在3m前做匀加速运动，在3m后做匀减速运动，因此3m处速度最大，此时力最大；根据瞬时功率的定义可知物体运动到x=3m处时,外力做功的瞬时功率最大，故D正确。

三．实验探究题（本题共2道小题，每空2分，共计14分）

13.某同学利用如图甲所示的实验装置来探究加速度与合外力的关系，小车的质量为M,沙桶与沙的总质量为m，通过改变m来改变小车所受合外力的大小，小车的加速度a可由打点计时器打出的纸带数据求出，现保持小车的质量M不变，逐渐增大沙桶的总质量m进行多次实验，得到多组a、F的值（F为弹簧测力计的示数）

（1）图乙为上述实验中打出一条纸带，计数点A为小车刚释放时打下的第一个实验点，每两个计数点之间还有4个实验点没画出，打点计时器的所使用的交流电的频率为50Hz，则打出计数点C 时，小车的速度大小为________m/s,小车的加速度为_________m/s2 (计算结果保留1位有效数字）

（2）根据实验数据画出了如图丙所示的一条过坐标原点的倾斜直线，其中纵轴为小车的加速度，则横轴应该是：（            ）

A.            B .       C.mg     D.F

（3）当沙与沙桶的总质量较大，导致a较大时，关于丙图的下列说法中正确是：（         ）

A.图线逐渐偏向纵轴     B.图线逐渐偏向横轴     C.图线仍保持原方向不变

【答案】    (1). 0.8    (2). 4    (3). D    (4). C

【解析】

【详解】（1）[1][2]纸带上面每打一点的时间间隔是 ,且每两个记数点间还有四个计时点未画出，所以  根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,可以求出打纸带上C点时小车的瞬时速度大小. 

根据匀变速直线运动的推论公式可得: 

（2）[3]在保持小车的质量M不变的情况下，根据牛顿第二定律 可知：

所以横轴应该表示小车受到的合外力F，故D正确，ABC错误。

（3）[4]因为图象的斜率为,所以增大沙和沙桶质量,k不变,仍保持原方向不变,故C正确；AB错误。

14.某同学用实验来验证两个共点力合成的平行四边形定则，在竖直平面内，将一个小圆环挂在橡皮条的下端，橡皮条的自然长度为GE，用两个测力计拉动小圆环到达O点，小圆环受到两个拉力F1、F2，橡皮条受到的拉力为F0，如图所示。

（1）此时要记录下拉力F1，F2的大小，并在白纸上标出_________，以及O点的位置。

（2）在本实验中，不必要的操作是：（         ）

A.选用轻质小圆环

B弹簧测力计在使用前应校零

C.撤去F1，F2，改用一个测力计拉动小圆环时，仍使它处于O点

D.用两个测力计拉动小圆环时，要保持两个测力计的拉力互相垂直

（3）下图中的F’是用一个测力计拉小圆环时在白纸止根据实验结果画出的力的图示，则在F与F’中，方向一定沿GO方向的是：_________。

【答案】    (1). F1与F2的方向    (2). AD    (3). F

【解析】

【详解】（1） [1]做探究共点力合成的规律实验:我们是让两个力拉橡皮条和一个力拉橡皮条产生的作用效果相同,所以要测出两个力的大小以及F1与F2的方向，以便与画平行四边形验证。

（2）[2]A.小圆环的作用是通过弹簧拉橡皮筋,不需要轻质的，故A符合题意；

B. 弹簧测力计是测出力的大小,所以要准确必须在测之前校零，故B不符合题意

C. 该实验采用“等效替代”法,因此两次拉橡皮筋要到同一位置,故C不符合题意;
D.用两根弹簧测力计拉动小圆环时,量弹簧夹角适当,便于做平行四边形,便于减小误差即可,并非要求两弹簧测力计相互垂直,故D符合题意.
（3）[3] 实际测量的合力应与橡皮筋在同一条直线上,即F与橡皮筋在同一条直线上,由平行四边形定则作出的为理论值与实际值有一定的偏差,即由平行四边形定则作出的为

四．论述与计算题(本题共3道小题，分别为10分，12分，16分，共计38分）

15.如图所示，物体以v0=2m/s的初速度从斜面顶端下滑到底端用时为t=1s，已知斜面 的长度L=1.5m，斜面倾θ=，重力加速度取g=10m/s2.试求：

（1）物体滑到底端时的速度大小

（2）物体沿斜面下滑的加速度大小与方向

（3）物体与斜面之间的动摩擦因数。

【答案】(1) (2) ,方向沿斜面向上 (3)

【解析】

【详解】(1) 物体在斜面上做匀加速运动，根据平均速度可知

解得：   

(2)根据加速度的定义可知：

解得：

方向沿斜面向上

(3) 物体沿斜面做匀加速运动，根据牛顿第二定律可知：

解得：

答案：(1) (2) ,方向沿斜面向上 (3)

16.如图所示，倾角为α的光滑斜面与半径为R=0.4m的光滑半圆形轨道在同一竖直平面内，其中斜面与水平面BE光滑吻接，水平面BE长为L=0.4m，半圆的直径CD沿竖直方向CE可看作重合，现有一个可视为质点的小球从斜面上距B点高度为H处由静止释放，小球在水平面所受阻力恒为其重力的0.2倍。（取g=10m/s2)试求：

（1）若小球经E处的水平轨道进入半圆形轨道并恰好能沿着轨道运动，则高度H为多少？

（2）若小球释放处距离B点的高度h小于（1）中的H值，小球可击中与圆心等高的G点，由此高度h为多少？

【答案】（1）  （2）

【解析】

【详解】(1)小球恰好沿圆轨道运动，则在C点满足

小球由A运动到E处由动能定理可得

解得

(2)由于h小于H，小球由E处进入后脱离圆轨道做平抛运动击中G点，则有

小球由A到C由动能定理得

解得

答案：（1）  （2）

17.如图所示，传送带与地面夹角θ＝37°，从A到B长度为L＝10.25 m，传送带以v0＝10 m/s的速率逆时针转动。在传送带上端A无初速地放一个质量为m＝0.5 kg的黑色煤块，它与传送带之间的动摩擦因数为μ＝0.5。煤块在传送带上经过会留下黑色痕迹。已知sin 37°＝0.6，g＝10 m/s2，求：

(1)煤块从A运动到B的时间；

(2)煤块从A到B的过程中传送带上形成黑色痕迹的长度。

【答案】(1)1.5 s　(2)5 m

【解析】

试题分析：1）煤块刚放上时，受到向下的摩擦力

a1=g（sinθ+μcosθ）=10m/s2

t1=v0/a1

x1= a1t21/2

达到v0后，受到向上的摩擦力

a2=g（sinθ-μcosθ）=2m/s2

x2=L-x1=5.25m

x2=v0t2+at2/2

t2=0.5s

将煤块从A到B的时间为t=t1+t2=1.5s

（2）第一过程划痕长Δx1=v0t1-a1t12/2=5m

第二过程划痕长Δx2=x2-v0t2=0.25m

Δx1与Δx2部分重合划痕总长5m

考点：本题考查匀变速直线运动规律的应用。