河南省八市重点高中联盟2020届高三9月联考物理试题

2019-2020学年度上期八市重点高中联盟“领军考试”高三物理试题

一、选择题

1.2019年9月3日，中关村在线报道:大疆植保无人机帮助新疆农民收入翻倍。大疆T16植保无人机喷洒农药，最快速度达到150亩小时，可持续工作8小时。下面说法正确的是

A. 调整飞机在空中的姿态时可以将飞机看成质点

B. 确定飞机位置需要建立三维坐标系

C. 观察飞机飞行速度时可以选飞机上的摄像机为参考系

D. 8个小时”指的是时刻

【答案】B

【解析】

【详解】A.调整飞机在空中的姿态时，飞机的大小和形状不能忽略不计，不能看做质点，故A错误；

B.飞机在高空飞行，确定其位置需要建立三维坐标系，故B正确；

C.观察飞机飞行速度时可以选地面为参考系，不能选摄像机为参考系，故C错误；

D.“8个小时”指的是时间不是时刻，故D错误。

2.荷兰“Mars One”研究所推出了2023年让志愿者登陆火星、建立人类聚居地的计划。如果在火星上让一个小球从一定的高度自由下落，测得在第5s内的位移是18m，已知火星半径约为地球半径一半，地球表面重力加速度为10m/s2则

A. 小球在第5s内的平均速度是3.6m/s

B. 小球在第2s内的位移是8m

C. 火星质量约为地球质量的

D. 火星的第一宇宙速度约为地球第一宇宙速度

【答案】C

【解析】

【详解】A.第5s内的平均速度：

故A错误；

B.第5s内的位移是18m，前5s的位移减去前4s的位移有：

解得：

g=4m/s2

第2s内的位移为前2s的位移减去第1s的位移：

故B错误；

C根据，可知

故C正确；

D.根据第一宇宙速度公式得：

故D错误。

3.某运动员练习射箭时，站在同一位置先后水平射出两只箭，射中箭靶上同一竖直线上两点如图所示。A箭的方向与竖直方向的夹角大于B箭与竖直方向的夹角，忽略空气阻力。已知箭飞行时，箭头的指向与箭的运动方向相同。则

A. A、B两箭的射出点一定高度相同

B. A箭的射出点一定比B箭的射出点高.

C. A箭射出的初速度一定比B箭射出的初速度大

D. A箭在空中飞行的时间一定比B箭在空中飞行的时间长

【答案】C

【解析】

【详解】A.设射箭地点到箭靶的水平距离为x，箭飞行时间为t，射在箭靶上的箭与竖直方向的夹角为α，则有：

由题意知x相同，A箭与竖直方向的夹角大，则A箭下落的高度y较小，因为不知A、B两箭在箭靶上的高度差，不能确定A、B两箭的射出点一定高度相同，选项A错误；

B.也不能确定A箭的射出点一定比B箭的射出点高，选项B错误；

CD..A箭下落的高度y较小，则飞行时间短，水平速度vx较大，选项C正确，D错误。

4.在同一水平面上，甲乙两物体同时同地出发，它们的v-t图象如图所示，由图象可知

A. 在t0时刻，甲乙相遇

B. 在t0时刻，甲乙速度相等

C. 运动过程中乙的速度始终比甲的速度大

D. 运动过程中甲的加速度始终比乙的加速度大

【答案】B

【解析】

【详解】A.v-t图象中图线与时间轴围成的面积等于物体运动的位移，由图可知，t0时刻乙的位移大于甲的位移，故A    错误；

B.v-t图象中图线的交点代表两者速度相等，故B正确；

C.t0时刻后，甲的速度比乙大，C错误；

D.v-t图象中图线的斜率代表加速度，由图可知，开始的时候乙的加速度比甲的加速度大，故D错误。

5.如图所示，水平地板上放置一个斜面体，斜面体上放置滑块M，系有砝码的不可伸长的轻绕绳过斜面体顶端的定滑轮与滑块相连，系统保持静止。如果逐渐增加砝码个数，滑块与斜面体仍然保持静止，不计滑轮的质量和滑轮与细线间的摩擦，则下列说法正确的是

A. 物体M受到斜面体的摩擦力可能先减小后增大

B. 物体M受斜面体的摩擦力方向一
定沿斜面向下

C. 斜面体有向右运动的趋势

D. 若剪断细线后M和斜面体仍然静止，则地面对斜面体的摩擦力方向水平向左

【答案】A

【解析】

【详解】AB.对M受力分析，受重力、拉力、支持力和静摩擦力（方向不定），在不断缓慢增加砝码的过程中，拉力T增加，若开始时滑块所受静摩擦力沿斜面向下，此时摩擦力变大；若开始时摩擦力沿斜面向上，则加砝码后受的摩擦力可能先减小再反向增大，故选项A正确，B错误；

C.把滑块、斜面体、砝码看成一个整体，沿地板方向没有运动趋势，选项C错误；

D.若剪断细线后M和斜面体仍然静止，利用整体法知地面对斜面体没有摩擦力，故选项D错误。

6.如图所示，O处为地球，卫星1环绕地球做匀速圆周运动，卫星2环绕地球运行的轨道为椭圆，两轨道不在同一平面内。已知圆轨道的直径等于椭圆轨道的长轴，且地球位于椭圆轨道的一个焦点上，引力常量为G、地球的质量为M，卫星1的轨道半径为R，OQ=1.5R.下列说法正确的是

A. 卫星1的运行周期大于卫星2的运行周期

B. 如果卫星1的环绕速度为v，卫星2在Q点的速度为，则

C. 卫星2在Q点的速度

D. 如果卫星1的加速度为a，卫星2在P点的加速度为，则

【答案】D

【解析】

【详解】A.由开普勒第三定律可得：

已知圆轨道的半径等于椭圆轨道的半长轴，则两卫星的运行周期相等，故A错误；

BC.对卫星1由牛顿第二定律得：

则卫星1的环绕速度为

如果卫星以O为圈心绕地球做半径为1.5R的圈周运动，该速度为v'，则

由题可知卫星2由Q点开始做向心运动，因此卫星2在过Q点时的万有引力大于向心力，即

解得

所以以有vQ<v，故BC错误：

D.故卫星在运行过程中只受万有引力作用，则有：

所以加速度

由题意可知，OP=0.5R<R，所以a<aP，故D正确。

7.如图所示，倾角为30°的光滑斜面固定在粗糙的水平面上，可视为质点的质量为m的物块从斜面上高为h处由静止开始下滑，而后在水平面上运动距离s停下，不计物块在斜面与平面衔接的能量损失，取重力加速度为g，物块在水平面运动的过程中，设最大速度为v，受到的摩擦力为f，下列说法正确的是

A. ，

B. ，

C. 物块在斜面和平面上的运动时间之比为

D. 物块在斜面和平面上的运动时间之比为

【答案】BC

【解析】

【详解】AB.物体在斜面上不受摩擦力，加速度为

由几何关系知斜面长度为2h

所以有

解得

刚滑到水平地面上的速度大小为

据可得地面上加速度为

所以物块在水平地面上受到摩擦阻力为

故AB正确

CD.物体在斜面和平面上做匀变速运动，平均速率相等都为，时间之比等于路程之比，故C正确，D错误。

8.如图所示，质量为m的小球(可视为质点)用细线拴住放在静止的光滑斜面体上，斜面体置于粗糙水平面上。用水平力F拉斜面体，使斜面体缓慢地向右移动(细线尚未到达竖直位置，小球也没有接触水平地面)，在此过程中

A. 细线对小球的拉力逐渐增大 B. 细线对小球的拉力先减小后增大

C. 斜面体对小球的支持力逐渐增大 D. 斜面体对小球的支持力逐渐减小

【答案】AD

【解析】

【详解】对小球受力分析，小球在重力 mg、绳子拉力 FT和斜面体的支持力 FN三个力的作用下，处于动态平衡，其中重力的大小和方向不变，支持力方向不变，动态分析如图所示，可知绳子拉力 FT逐渐增大，斜面体的支持力 FN逐渐减小。

A.A项与上述结论相符，故A正确；

B.B项与上述结论不相符，故B错误；

C.C项与上述结论不相符，故C错误；

D.D项与上述结论相符，故D正确

9.如图，静止在光滑水平面上的小球A、B质量相等，m=1kg，其中A固定在轻杆的一端，球B系在光滑轻杆上，A、B中间用一轻弹簧相连.静止时B恰好在轻杆的中点.若系统在以角速度绕着轻杆做匀速圆周运动.此时弹簧的形变量为0.1m(弹簧始终在弹性限度内).设轻杆的总长为1m，下列计算结果正确的是

A. 弹簧的劲度系数为150N/m

B. A球对轻杆的拉力大小为25N

C. 小球A、B的线速度之比为5:3

D. 小球B的向心加速度大小为10N/kg

【答案】AC

【解析】

【详解】A.由题意，系统静止时弹簧处于原长，B 开始做匀速圆周运动后，向心力有弹簧弹力提供，即弹簧处于压缩状态，压缩量为0.1m，B 的运动半径为0.6m，

F弹=mω2rB=kx

代入数据解得

k=150N/m

故A正确；

B.物块的向心力由轻杆上的拉力和弹簧弹力提供，

F拉-F弹=mω2rA

代入数据解得

F拉=40N

故B错误；

C.由题意小球A、B的角速度相同，线速度之比等于半径之比

rA：rB =5：3

故C 正确；

D.小球 B 的向心加速度

故D错误。

10.如图，粗糙的斜面上有一个滑块在运动，它们之间的动摩擦因数为μ，滑块经P点时的速度方向沿水平方向，运动到Q点时速度方向沿斜面向下.滑块在此过程中沿斜面水平方向运动。沿斜面向下方向的运动说法正确的是

A. 滑块沿斜面水平方向做加速度增加的减速运动

B. 滑块沿斜面水平方向做加速度减小的减速运动

C. 滑块沿斜面向下方向做加速度减小的加速运动

D. 滑块沿斜面向下方向做加速度增加的加速运动

【答案】BC

【解析】

【详解】AB.设斜面的倾角为θ，某时刻滑块速度与水平方向夹角为α（0<α<90°），则水平方向的加速度为

a1=μgcosθcosα

α增大，a1减小，故B正确，A
错误；

CD.沿斜面向下方向的加速度为

a2=gsinθ–μgcosθsinα

α增大，a2减小，故D错误，C正确。

二、实验题。

11.某实验小组做“探究加速度与力、质量的关系”实验，选用的实验装置如图所示.

(1)如果不计滑轮和细线与滑轮的摩擦，当探究物体加速度与外力的关系时.下列实验操作方法和结论正确的是__________.

A.保持物体A质量不变，改变重物B的质量多次实验

B.保持物体B质量不变，改变物体A的质量多次实验

C.应使滑轮的一端长木板垫高以平衡摩擦力

D.应使物体A与定滑轮间的细线平行于长木板

E.实验中物体A的质量应远大于重物B的质量

F.力传感器的读书始终是重物B的重力一样

G.重物B加速下落时，物体A与重物B加速度大小相等

(2)将打点计时器接到频率为50Hz的交流电源上，该同学实验时打出的某条纸带如图乙所示，打出的部分计数点依次为A、B、C、D、E、F、G，每相邻两个计数点间还有4个点图中未画出。已知s1=3.61cm，s2=4.41cm，s3=5.19cm，s4=5.97cm，s5=6.78cm，s6=7.58cm.则打出D点时物体A的速度=________m/s，小车的加速度a=__________m/s2(结果保留两位有效数字).

【答案】    (1). ACD    (2). 0.56    (3). 0.79

【解析】

【详解】（1）[1]AB.当探究物体加速度与外力的关系时，应保持物体 A 质量不变，改变重物 B 的质量多次实验，选A正确，B错误；

CD.因为物块 A 与长木板间有摩擦，需要平衡摩擦力，而平衡摩擦力需要将长木板左端垫高适当高度；从而使细线的拉力等于物块受到的合外力，故应使物体 A 与定滑轮间的细线平行于长木板，故CD正确；

E.本实验中细线的拉力可直接通过力传感器读出，所以不需要物体 A 的质量应远大于重物 B 的质量，故E错误；

FG.只有当 B 处于平衡状态时，弹簧秤的读数始终是重物 B 的重力的一半，重物 B 加速下落时，物体 A 的加速度大小是重物 B 两倍，故FG错误。

（2）[2]交变电流的频率50Hz，所以周期为 0.02s，每相邻两个计数点间还有4个点，图中未画出，所以相邻计数点的时间间隔为0.1s，打出 D 时物体的速度

（3）[3] 利用逐差法可知

代入数据可得：

a=7.9m/s2

12.某实验小组用橡皮条与弹簧秤验证"力的平行四边形定则”，实验装置如图甲所示。其中A为固定橡皮条的图钉，0为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳。

(1)本实验用弹赞测力计示数的单位为N，图甲中弹簧测力计的示数为_________N；

(2)实验时，主要的步骤是:

A.在桌上放一块方木板，在方木板上铺一张白纸，用图钉把白纸钉在方木板上；

B.用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点，在橡皮条的另一端拴上两条细绳，细绳的另一端系着绳套:

C.用两个弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置0.读出两个弹簧测力计的示数，记下两条细绳的方向；

D.按选好的标度，用铅笔和刻度尺作出两只弹簧测力计的拉力F1和F2的图示，并用平行四边形定则求出合力F合；

E.只用一只弹簧测力计，通过细绳套拉橡皮条使其仲长，把橡皮条的结点拉到同一位置O，读出弹簧测力计的示数，记下细绳的方向，按某一标度作出这个力F′合的图示；

F.比较F′合和F合的大小和方向，看它们是否相同，得出结论。

上述步骤中:①有重要遗漏的步骤的序号和遗漏的内容分别是__________和__________；

②有叙述内容错误的序号及正确的说法分别是__________和_______________________.

(3)实验中，下列要求不必要的是____________(请填写选项前对应的字母)

A.实验前测量橡皮条原长

B.弹簧测力计应在使用前校零

C.拉线方向应与木板平面平行

D.多次重复试验时，每次都要使结点O在同一位置，实验过程中橡皮条与弹簧秤都不能超过弹性限度

(4)根据实验结果作出力的图示如图乙所示。在图乙中用一只弹簧测力计拉橡皮条时拉力的图示为_______；它的等效力是_____________.

【答案】    (1). 4.2    (2). C    (3). C中应加上“记录下 O 点的位置”    (4). E    (5). E中应说明“按同一标度”    (6). AD    (7). F′    (8). F

【解析】

【详解】(1)[1]弹簧测力计的刻度不是 10 分度的，其最小分度为 0.2 N，故不需要估读;

(2)①[2][3]步骤 C 中有遗漏，应加上“记录下 O 点的位置”

②[4][5] 步骤 E 中有错误，作力的图示应“按同一标度”；

(3)[6]因为实验中需要拉力的大小与方向，方向由细线描出，大小有弹簧测力计直接读出，不需要测量橡皮条原长；为减小测量误差，弹簧测力计应在使用前校零，拉力的方向与木板平面平行；改变拉力进行多次实验，O点位置可以不同；但拉力不能过大，实验过程中橡皮条与弹簧秤都不能超过弹性限度。所以选 AD。

(4)[7][8]在图乙中用一只弹簧测力计拉橡皮条时拉力的图示为F，它与橡皮条在同一直线上；它的等效力是F，是两个弹簧的弹力的合力，用平行四边形定则作出的，因为有误差，不一定与橡皮条在同一直线上。

三、计算题。

13.垃圾分类不仅减少占地，且避免了填埋或焚烧所产生的污染，还可以变废为宝。一天，小明提着一袋可回收垃圾，从25楼坐电梯下楼，往指定回收点投放。假定小明乘坐电梯的速度时间图象如图所示(向下为正方向，g=10m/s2)，求:

(1)如果小明提的可回收垃圾的总质量为2kg，那么第1秒内，小明提垃圾的拉力为多大?

(2)小明所住的楼房的层高是多少米?

【答案】（1）16N；（2）3m

【解析】

【详解】（1）由题图象可知，电梯在第 1s 内向下加速运动，物体处于失重状态

代入数据解得

F=16N

（2）v-t 图象与时间轴围成的面积等于位移的大小

从 25 楼坐电梯下来，一共走了 24 层楼高，每层楼高

14.如图所示，一本质量为M=2kg的成语司典置于水平桌面上，假设词典的质量分布均匀，在词典的中央高度处夹一张质量不计的白纸，白纸上、下表面与成语词典纸张之间的动摩擦因数均为，成语词典与桌面之间的动摩察因数为，且各接触而的最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力。如果在成语司典上面再叠放一本相同的成语词典，且成语词典与成语词典之间的动摩擦因数也为，重力加速度g取10m/s2，求:

(1)水平向右拉动白纸，要使成语词典能被拖动，求与满足的关系；

(2)若=0.6，=0.4，求白纸拉着成语词典运动的最大加速度。

【答案】（1）；（2）5m/s2

【解析】

【详解】（1）白纸上下表面受到的正压力都为

故白纸受到的最大静摩擦力

桌面对成语词典的最大静摩擦力

所以，水平向右拉动白纸，要使成语词典能被拖动，那么

联立解得

（2）若μ1=0.6，μ2=0.4，满足，成语词典能被拖动。

那么白纸对成语词典施加的最大静摩擦力

桌面对成语词典的最大静摩擦力

设两个词典相对静止，白纸拉着成语词典运动的最大加速度

因为

假设成立

15.在“车让人”交通安全活动中，交警部门要求汽车在斑马线前礼让行人。以8m/s匀速行驶的汽车，车头离斑马线35m时，司机看到有行人正以1m/s的速度匀速通过斑马线，如图所示。已知该车启动或刹车的最大加速度为3m/s2，驾驶员的反应时间为0.2s，车宽2m，车长5m。求:

(1)如果司机采用加速的方法，能否安全通过斑马线?

(2)如果司机采用刹车，让行人先通过，加速度不小于多少就能保证行人安全。

【答案】（1）不能；（2）0.528 m/s2

【解析】

【详解】（1）由题意，考虑到车宽度，行人通过来车方向斑马线需要用时间

考虑到车的宽度，行人在

时刻后进入潜在危险区域。

如果司机匀速通过需要用时

t3=（35+5）m÷8m/s=5s

t2＜t3＜t1，司机无法安全通过；

如果司机以最大加速度运行，在 t2时间内通过的位移

x1＜（35+5）m，司机无法安全通过；

(2)把x2=35m代入得

解得：

amin= 0.528m/s2

所以刹车加速度不小于 0.528m/s2就能保证行人安全。

16.一个送货装置如图所示，质量为m=1kg的货物(可视为质点)被无初速度地放在倾斜传送带的最上端A处，被保持v=10m/s匀速运动的传送带向下传送，到达传送带下端B时滑上平板车，随后在平板车上向左运动，经过一段时间后与平板车速度相同，且到达平板车的最左端，此时刚好与水平面上P点的弹性装置发生碰撞(弹性装置形变量很小)，货物由于惯性被水平抛出，平板车则被原速弹回。已知传送带AB之间的距离L为16m，传送带与水平面的夹角θ=37°，货物与传送带间的摩擦因数=0.5，货物与平板车的摩擦因数=0.3，平板车与地面的摩擦因数=0.1，平板车的质量也为m=1kg，重力加速度g=10m/s2货物从传送带滑上；平板车时无动能损失，忽略空阻力。(sin37°=0.6，cos37°=0.8)求:

(1)货物在传送带上的运动时间；

(2)平板车的长度l；

(3)如果平板车刚好能接到下一个货物，则每隔多长时间在传送带顶端释放一个货物。

【答案】（1）2s；（2）18 m    ；（2）6s

【解析】

【详解】（1）货物放上传送带上后先以加速度 a1 向下加速运动

f1=μ1mgcosθ=0.4mg

货物经过时间 t1 达到传送带相同的速度

t1=10m/s÷10m/s2=1s

运行的位移

此后，货物以加速度 a2向下加速运动

代入数据，解得

t2=1s

所以，货物在传送带上运动的时间

t3=t1+ t2=2s

（2）设货物离开 B 点，刚滑上小车时的速度为 v0  ，则

滑上平板车后，货物以初速度 v0=12m/s，加速度

a3=μ2g=-3m/s2

向左做匀减速直线运动

平板车以

向左做初速度为 0 的匀加速直线运动；

设经过一段时间 t4货物和平板车正好达到共同速度 v共

由匀变速直线运动速度与时间关系式可得：

v共 = v0 + a3t4

v共 = a4t4

代入数据解得：

t=3s

v共=3m/s

根据匀变速直线运动平均速度与位移的关系可得：

时间 t4 内，货物的位移为：

平板车的位移为：

平板车的长度就是二者的相对位移：

l = x2 - x3 = 18m

(3)平板车被弹回后，以初速度 3m/s，加速度

a5=μ3g=1m/s2 =a4

做匀减速运动，根据题意，平板车再经过时间 t4，速度减为 0，且恰好到达传送带 B 端，所以释放货物的时间间隔

t=2t4=6s