河南省开封市2019届高三物理上学期10月定位考试试题（含解析）.doc

开封市2019届高三年级定位考试物 理 试 题一、选择题（每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第15题只有一项符合题目要求，第68题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分有选错的得0分）1.小朋友们在公园里玩滑滑梯游戏，若某一小朋友沿直线匀速下滑，在他下滑的过程中，说法正确的是A. 滑梯对他的作用力方向沿着斜面向上B. 滑梯对他的作用力方向竖直向上C. 滑梯对他的作用力做功为零D. 他下滑过程的机械能守恒【答案】B【解析】【详解】A、小朋友沿直线匀速下滑过程中，由受力分析可知，滑梯对他的作用力包括滑动摩擦力f和斜面对他的支持力F支，因小朋友匀速下滑，则滑动摩擦力f和斜面对他的支持力F支的合力与重力大小相等，方向相反，故A错误，B正确.C、小朋友匀速下滑过程中，滑梯对他的作用力做负功，重力势能减少，机械能减少，故C、D错误.故选：B.【点睛】滑梯对他的作用力包括滑动摩擦力f和斜面对他的支持力F支.2.如图，运输机以恒定速度沿水平方向飞行，先后投放两箱物资，分别落在山坡上的P点和Q点。飞机投放两箱物资的时间间隔为t1，物资落在P、Q的时间间隔为t2，不计空气阻力，则A. t20 B. t2t1 C. t2t1 D. t2t1【答案】D【解析】【详解】运输机以恒定速度沿水平方向飞行，先后投放两箱物资，如果落在过P点的水平面上Q点，Q位于Q点的正上方，根据平抛运动的规律可知则t2t1，而现在山坡上的Q点在Q点的正下方，则t2t1，故A、B、C错误，D正确.故选：D.3.关于物体做圆周运动的说法中正确的是A. 匀速圆周运动是匀变速曲线运动B. 匀速圆周运动是向心力不变的运动C. 做圆周运动的物体加速度可以不指向圆心D. 竖直平面内做圆周运动的物体通过最高点的最小向心力等于物体的重力【答案】C【解析】【详解】A、匀速圆周运动速度大小不变，方向变化，速度是变化的，是变速曲线运动，故A错误B、匀速圆周运动向心力始终指向圆心，方向时刻在变化，但大小不变，故B错误.C、圆周运动加速度可以不指向圆心，如变速圆周运动，故C正确D、竖直平面内做圆周运动的物体通过最高点需要的向心力是由F=m决定的，当速度v=0时，向心力还可以为零，故D错误故选：C4.如图所示，长为3L的木板从光滑水平面滑上长为5L的粗糙桌面，停止运动时木板右端离开桌面边缘距离为L，则该过程中，木板所受摩擦力f与位移x的关系图线是()A. B. C. D. 【答案】D【解析】木板运动的前3L距离内，木板对桌面的压力随x均匀增大，根据，摩擦力随x均匀增大。木板全部滑上桌面后到木板右端离开桌面边缘距离为L，木板对桌面的压力不随x而变化，摩擦力不变。故D正确，ABC错误。故选：D。5.如图所示物体A套在光滑的竖直杆上，人以恒定速度v0匀速地拉绳使物体上升，下列说法正确的是A. 物体加速上升B. 物体减速上升C. 物体以大于v0的速度匀速上升D. 物体以小于v0的速度匀速上升【答案】A【解析】【详解】由运动的合成与分解可知，物体A参与了这样两个分运动.一个是沿着与它相连的绳子的运动，另一个是垂直于绳子向上的运动，而物体A实际运动轨迹是沿着竖直杆向上运动的，这一轨迹所对应的运动就是物体A的合运动，它们之间的关系如图所示，由三角函数关系可得v=，匀速地拉绳使物体上升过程中，逐渐增大，逐渐减少，v就逐渐增大，物体A加速上升，故B、C、D错误，A正确. 故选：A.6.2017年9月25日，微信启动页“变脸”，由此前美国卫星拍摄地球的静态图换成了我国“风云四号”卫星拍摄地球的动态图，如图所示。“风云四号”是一颗地球同步轨道卫星，关于“风云四号”，下列说法正确的是A. 如果需要有可能将“风云四号”定位在我市上空B. 运行速度大于第一宇宙速度C. 在相同时间内该卫星与地心连线扫过的面积相等D. “风云四号”的运行周期一定等于地球的自转周期【答案】CD【解析】【详解】A、由于“风云四号”是一颗地球同步轨道卫星，相对地面静止在赤道上空，故A错误B、万有引力提供向心力有：G=m，解得v=，而第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，同步卫星的规定半径比近地卫星大，其运行速度小于第一宇宙速度，故B错误.C、根据开普勒第二定律，在相同时间内该卫星与地心连线扫过的面积相等，故C正确.D、“风云四号”相对地面静止在赤道上空，其运行周期一定等于地球的自转周期，D正确.故选：C、D.7.如图，光滑固定斜面的倾角为30，A、B两物体的质量之比为5 ：1。B用不可伸长的轻绳分别与A和地面相连，开始时A、B离地高度相同。现从P处剪断轻绳，则在B落地前瞬间A. A、B动量大小之比为5 ：1B. A、B动量大小之比为5 ：2C. 以地面为零势能面，A、B机械能之比为5 ：1D. 以地面为零势能面，A、B机械能之比为1 ：1【答案】BC【解析】【详解】A、设剪断细线前两物体离地面的高度均为h，剪断细线后，B做自由落体运动，落到地面的时间t=，B的速度为vB=；A沿斜面加速下滑，加速度为aA=g=0.5g，则当B落地时A的速度为vA=aAt=g=，则=，A、B动量大小之比=故A错误，B正确.C、A、B下落过程中机械能守恒，此时的机械能等于刚开始下落时的重力势能，以地面为零势能面，A、B机械能之比=，故C正确，D错误.故选：B、C.【点睛】此题要搞清楚剪断细线后两物体的运动特点，结合运动学公式求解，两物体下落时只有重力做功，机械能守恒.8.某同学做了一个力学实验，如图所示，将一金属球通过一轻质弹簧悬挂于O点，并用一水平方向的细绳拉住，然后将水平细绳剪断，经观察发现，水平细绳剪断后金属球在第一次向左摆动以及回摆过程的一段运动轨迹如图中虚线所示。根据运动轨迹以及相关的物理知识，该同学得出以下几个结论中正确的是A. 水平细绳剪断瞬间金属球的加速度方向一定水平向左B. 金属球运动到悬点正下方时所受合力方向竖直向上C. 金属球动能最大的位置应该在悬点正下方的左侧D. 金属球运动到最左端时动能为零【答案】AC【解析】【详解】A、未剪断前，小球受向下的重力、弹簧的拉力和细线的水平拉力作用，则剪断细线后的瞬间，弹簧弹力不变，则弹力和重力的合力应该水平向左，故此时金属球的加速度方向一定水平向左，选项A正确；B、如图所示，金属球运动到悬点O正下方时，结合轨迹，根据曲线运动的条件可知，它所受合力必然竖直向下，选项B错误；C、当金属球运动到O点正下方时，小球所受合力与小球的速度呈锐角，如上图所示，在此以后的一段时间内小球的速度将继续增大，故其速度最大的位置应该在悬点O正下方的左侧，选项C正确；D、金属球运动到最左端时，由轨迹的切线可知，速度方向向上，不为零，故D错误；故选：A、C。【点睛】此题关键要从小球运动的轨迹入手，知道合力的方向指向轨迹的凹向；当弹簧的方向与轨迹的切线垂直时小球的速度最大.二、实验题（9题8分，10题12分，共20分）9.某同学在做“验证力的平行四边形定则”实验时，将橡皮筋改为劲度系数为400Nm的轻质弹簧，将弹簧的一端固定在竖直墙面上。不可伸长的细线OA、OB、OC，分别固定在弹簧的A端和弹簧秤甲、乙的挂钩上，其中O为OA、OB、OC三段细线的结点，如图1示。在实验过程中，保持弹簧伸长100cm不变。（1）若OA、OC间夹角为90，弹簧秤乙的示数如图2所示，为_N，则弹簧秤甲的示数应该是_N；（2）在（1）问中若保持OA与OB的夹角不变：逐渐增大OA与OC的夹角，则弹簧秤甲的读数大小将_，弹簧秤乙的读数大小将_。【答案】 (1). 3.00N (2). 5.00N (3). 减小 (4). 先减小后增大【解析】【详解】（1）根据弹簧秤的读数方法可知，指针恰好指到了3.0N，所以弹簧秤乙的示数为3.00N.OA、OC间夹角为90，弹簧上的弹力F=kx=4000.01N=4N，弹簧秤甲的示数应该为弹簧秤乙与弹簧上弹力的合力，所以弹簧秤甲的示数为5.00N. （2）若保持OA与OB的夹角不变，逐渐增大OA与OC之间的夹角，如图中实线变为虚线：弹簧秤甲的示数将一直变小，而弹簧秤乙的示数将先减小后增大. 故答案为：(1)3.00N；(2)5.00N；(3)减小；(4)先减小后增大【点睛】弹簧秤的最小刻度为0.1N，读数要估读到0.1N的下一位.10.如图是“探究做功与速度变化关系”的实验装置，已知重力加速度为g，不计滑轮摩擦阻力，实验步骤如下：a将长木板倾斜放置，小车放在长木板上，通过细绳跨过定滑轮与砂桶相连，长木板旁放置一个光电门；b调整长木板倾角，使得小车恰好能在细绳的拉力作用下匀速下滑，测得砂和砂桶的总质量为m，挡光片宽度为d，小车质量为M；c记录小车初始位置，测出小车在此位置时挡光片到光电门的距离L，剪断细绳，小车由静止开始加速运动，测得挡光片通过光电门的时间为t；d移动光电门的位置，重新测量L，让小车从步骤c中的初始位置由静止释放，重新测得挡光片通过光电门的时间t；e重复d步骤，测得若干组L和t（1）如图所示，用游标卡尺测量挡光片的宽度d_cm；小车通过光电门的速度为_（用题给的字母表示）；（2）小车加速下滑时所受合力_（填“大于”、“小于”或“等于”）砂和砂桶的重力；实验时，_满足砂和砂桶的总质量m远小于小车质量M（填“需要”或“不需要” ）；则小车合力所做的功为_；（3）根据实验数据，画出L图象如图所示，则图象的斜率k_（用题中字母表示）。【答案】 (1). 0.675cm (2). (3). 等于 (4). 不需要 (5). 或 (6). 【解析】【详解】（1）挡光片的宽度d0.6cm+170.05cm=0.675cm小车通过光电门的速度为v=（2）由步骤b可知小车恰好能在细绳的拉力作用下匀速下滑，则剪断细绳以后，小车加速下滑时所受合力就等于砂和砂桶的重力mg，实验时不需要满足砂和砂桶的总质量m远小于小车质量M，小车合力所做的功为W=mgL.或者由动能定理W=.（3）对小车由动能定理得：mgL=,L=，可知图象的斜率k答案为：(1)0.675cm；(2) ；(3)等于；(4)不需要；(5)或；(6) 三、计算题（写出必要的公式和文字说明11题12分，12题12分，13题18分，共42分）11.最近，台风“山竹”的出现引起多地暴雨，致使高速公路上的司机难以看清前方道路，严重影响道路交通安全。某高速公路同一直线车道上同向匀速行驶的轿车和货车，其速度大小分别为v140 ms，v225 ms，轿车在与货车距离x022 m时才发现前方有货车，若此时轿车立即刹车，则轿车要经过x160 m才能停下来。两车可视为质点。 （1）若轿车刹车时货车仍以速度v2匀速行驶，通过计算分析两车是否会相撞；（2）若轿车在刹车的同时给货车发信号，货车司机经t02s收到信号并立即以大小为a25 ms2的加速度加速行驶，通过计算分析两车是否会相撞。【答案】(1) 两车会相撞。 (2) 两车不会相撞。【解析】【详解】（1）对轿车刹车过程有：=2a1x，解得轿车刹车过程的加速度的大小a1=5m/当两车速度相等时即：v1-a1t= v2，解得t=3s轿车行驶的距离x1=v1t-a1=(40-5)m=97.5m货车行驶的距离x2=v2t=253m=75m因为x1-x2=22.5mx0=22m，所以两车会相撞.（2）假设从轿车开始刹车经过时间t两车速度相等即：v1-a1t=v2+a2(t-2)，解得t=2.5s轿车行驶的距离x1=v1t-a1=84.375m货车行驶的距离x2=v2t0+v2(t-t0)+a2=63.125m因为x1-x2=21.25mx0=22m，所以两车不会相撞.12.在花样滑冰双人滑比赛中，两位选手携手共同滑行，男女选手的质量分别为60kg和40kg，他们滑行的速度是10ms。滑行中男选手突然将女选手沿原运动方向推开，女选手的速度变为40ms，他们的作用时间为15s，冰面摩擦忽略不计。求：（1）推开后男选手的速度；（2）推开过程中女选手对男选手的平均作用力大小。【答案】，速度方向与初速方向相反【解析】【详解】（1）设男选手的质量为m1，女选手的质量为m2，开始他们共同的速度为v0=1.0ms，推开后男选手的速度为v1，女选手的速度为v2=4.0ms，取原方向为正方向，由动量守恒定律：（m1+m2）v0= m1v1+m2v2代入数据得推开后男选手的速度v1=-1.0ms，负号表示其运动方向与初速度方向相反.（2）设推开过程中女选手对男选手的平均作用力F,由动量定理可得：Ft= m1v1-m1v0代入数据得：F=-80N，即推开过程中女选手对男选手的平均作用力大小为80N.13.如图所示，固定直杆上套有一个质量为m的小球和两根原长均为L的轻弹簧，两根轻弹簧的一端与小球相连，另一端分别固定在杆上相距为2L的A、B两点。已知直杆与水平面的夹角为，两弹簧的劲度系数均为k，小球在距B点L的P点处于静止状态，此时小球受到的摩擦力为最大静摩擦力，且与滑动摩擦力相等，重力加速度为g。求：（1）小球在P点处受到摩擦力的大小及方向；（2）若从固定点B处剪断弹簧，则剪断弹簧的瞬间小球加速度大小及方向；（3）若小球从P点以初速度v0沿杆向上运动，恰能到达距A点L的Q点，求初速度v0的大小及小球从Q点下滑过程中动能最大时距B点的距离。【答案】 , 方向沿杆向下 ，方向沿杆向下 ； 【解析】【详解】（1）小球在P点时