山西省应县第一中学2019届高三物理上学期9月月考试题（含解析）.docx

山西省应县第一中学2019届高三物理上学期9月月考试题（含解析）一、选择题（本题共10小题，在每小题给出的四个选项中，第16小题只有一个选项正确，第710小题可能有多个选项正确，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分，共50分.） 1.有a、b、c、d四颗地球卫星，a还未发射，在地球赤道上随地球表面一起转动，b处于地面附近近地轨道上正常运动，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星，各卫星排列位置如图，则有（ ） A. a的向心加速度等于重力加速度gB. b在相同时间内转过的弧长最短C. c在4h内转过的圆心角是D. d在运动周期有可能是20h【答案】C【解析】同步卫星的周期与地球自转周期相同，角速度也相同，则知a与c的角速度相同，由a=2r可知，c的向心加速度比a的大根据可得：，可知卫星的轨道半径越大，向心加速度越小，c同步卫星的轨道半径高于b卫星的轨道半径，则c同步卫星的向心加速度小于b的向心加速度，而b的向心加速度约为g，故知a的向心加速度小于重力加速度g，故A错误；由，解得: ，卫星的半径越大，线速度越小，所以b的线速度最大，在相同时间内转过的弧长最长，故B错误；c是地球同步卫星，周期是24h，则c在4h内转过的圆心角是，故C正确；由开普勒第三定律：可知，卫星的半径越大，周期越大，所以d的运动周期大于c的周期24h，但不一定是30h，故D错误。所以C正确，ABD错误。点睛：本题要建立物理模型，根据万有引力提供向心力，分析半径、加速度、周期、线速度等各量之间的关系。视频2.如图所示的x-t和v-t图象中，给出的四条曲线1、2、3、4代表四个不同物体的运动情况。下列描述正确的是（ ）A. 图线1的加速度小于图线2的加速度B. x-t图像中t1时刻v1v2C. v-t图像中0至t3时间内3和4的平均速度大小相等D. 两图像中，t2、t4时刻表示运动方向发生改变【答案】B【解析】x-t图线的斜率表示物体的瞬时速度，则图线1表明物体的速度逐渐变大，而图线2表明物体做匀速运动，加速度为零，则图线1的加速度大于图线2的加速度，选项A错误；x-t图象斜率的绝对值越大，速率越大，则t1时刻v1v2故B正确；根据v-t图象与时间轴所围的面积表示位移，可知0 至t3时间内3的位移小于4的位移，则3的平均速度比4的小，故C错误； x-t图线的斜率表示物体的瞬时速度，则知在t2时刻2开始反向运动，而4的速度方向没变，故D错误故选B.点睛：本题要抓住位移图象与速度图象物理意义的区别，从斜率、面积等数学意义进行识别和理解3.如图所示为一种“滚轮平盘无级变速器”的示意图，它由固定于主动轴上的平盘和可随从动轴移动的圆柱形滚轮组成，由于摩擦的作用，当平盘转动时，滚轮就会跟着转动如果认为滚轮不会打滑，那么主动轴转速n1、从动轴转速n2、滚轮半径r以及滚轮中心到主动轴轴线的距离x之间的关系是()A. n2n1 B. n2n1C. n2n1 D. n2n1【答案】A【解析】【分析】滚轮不会打滑，滚轮边缘与主动轮接触处的线速度大小相等滚轮边缘的线速度大小为v1=2n2r，滚轮与主动轮接触处的线速度大小v2=2n1x，联立求解n1、n2、r以及x之间的关系【详解】从动轴的转速n2、滚轮半径r，则滚轮边缘的线速度大小为 v1=2n2r，滚轮与主动轮接触处的线速度大小 v2=2n1x根据v1=v2，得2n2r=2n1x，解得；故选A。【点睛】本题考查应用物理知识分析处理实际问题的能力，关键抓住滚轮与主动轮接触处的线速度大小相等关系，运用圆周运动的规律解答4.一物体重为50N，与水平桌面间的动摩擦因数为0.2，现加上如图所示的水平力F1和F2，若F215N时物体做匀加速直线运动，则F1的值可能是(g10m/s2)( )A. 6 N B. 25 N C. 30 N D. 20 N【答案】C【解析】A、滑动摩擦力大小为当摩擦力与反向时，合力故，故A是可能的；B、当摩擦力与同向时，合力，故，故选项B不可以，选项CD是可能的。点睛：物体的加速度方向未定，故摩擦力方向有两种可能性，但滑动摩擦力的大小是恒定的，由物体受力情况分别讨论求解即可。5.如图所示，一物块置于水平地面上，当用与水平方向成60角的力F1拉物块时，物块做匀速直线运动；当改用与水平方向成30角的力F2推物块时，物块仍做匀速直线运动。若F1和F2的大小相等，则物块与地面之间的动摩擦因数为()A. B. C. D. 【答案】B【解析】试题分析：对两种情况下的物体分别受力分析，如图将F1正交分解为F3和F4，F2正交分解为F5和F6，则有：F滑=F3mg=F4+FN；F滑=F5mg+F6=FN而F滑=FN；F滑=FN则有F1cos60=（mg-F1sin60） F2cos30=（mg+F2sin30） 又根据题意F1=F2 联立解得：=2-；故选B考点：物体的平衡视频6.在“嫦娥一号”奔月飞行过程中，在月球上空有一次变轨是由椭圆轨道a变为近月圆形轨道b，如图所示，在a、b两轨道的切点处，下列说法正确的是()A. 卫星运行的速度vavbB. 卫星受月球的引力FaFbC. 卫星的加速度aaabD. 卫星的动能EkaEkb【答案】B【解析】【详解】A、“嫦娥-号”从a轨道上经过切点时，即将做离心运动，从b轨道上经过切点时，做匀速圆周运动，两公式比较可知，vavb，故A错误。B、由万有引力为，半径相等，故卫星受月球的引力Fa=Fb；故B正确。C、万有引力提供向心力，因此加速度是相等的；故C错误。D、由A可知vavb，卫星的动能EKaEKb；故D错误.故选B.【点睛】该题考查“嫦娥-号”绕月球运行，万有引力提供向心力要注意从椭圆轨道上经过切点时，万有引力提供的力小于需要的向心力，即将做离心运动7. 如图所示，木块A在足够长的粗糙斜面上匀速下滑，要使A停止运动，下列方法可行的是（ ）A. 增大斜面的倾角B. 对木块A施加一个垂直于斜面的力C. 对木块A施加一个竖直向下的力D. 在木块A上再叠放一个重物【答案】B【解析】解：A、根据牛顿第二定律知mgsinmgcos=ma，得：a=gsingcos，增大斜面的倾角，可见a值变大，故A错误；B、对木块A施加一个垂直于斜面向下的力，则ma=mgsin（mgcos+F），可见a减小，故B错误；C、对木块A施加一个竖直向下的力则：ma=（F+mg）sin（mg+F）cos，因为gsingcos，所以FsinFcos，可见aa，即加速度增大，故C错误；D、在木块上再叠加一个重物，则：（m+m）a=（m+m）gsin（m+m）gcos，可见a不变，故D正确；故选：D【点评】本题关键根据物体做加速运动的条件，分析出牛顿第二定律方程是解决问题的关键8.物体沿一条东西方向的水平线做直线运动，取向东为运动的正方向，其速度一时间图象如图所示，下列说法中正确的是（）A. 在1s末，速度为9m/sB. 02s内，加速度为6m/s2C. 67s内，做速度方向向西的加速运动D. 1012s内，做速度方向向东的加速运动【答案】AC【解析】A、由图像可知，在2 s末，速度为12 m/s，故A正确；B、0-2s内物体的加速度：，故B错误；C、6s-7s物体运动的方向与选取的正方向相反，即向西做加速运动，故C正确；D、10s-12s内物体运动的方向与选取的正方向相反，即向西减速运动，故D错误。点睛：本题考查对速度时间图象的掌握，要注意掌握住速度时间的含义，图象中直线的斜率表示加速度的大小和方向，而坐标的正负表示运动方向。9.如图所示，在距地面高为H45m处，有一小球A以初速度v010m/s水平抛出，与此同时，在A的正下方有一物块B也以相同的初速度同方向滑出，B与水平地面间的动摩擦因数为0.4，A、B均可视为质点，空气阻力不计(取g10m/s2)。下列说法正确的是()A. 物块B运动时间为3sB. 小球A落地时间为3sC. 物块B运动17.5m后停止D. 物块B运动刚停止时，A球离地高度为13.75m【答案】BD【解析】B、根据得，故B正确A、物块B匀减速直线运动的加速度大小a=g=0.410m/s2=4m/s2，则B速度减为零的时间，滑行的距离，故A、C错误D、B运动停止，A的竖直位移，则，故D正确故选BD【点睛】本题考查了平抛运动和匀变速直线运动的综合运用，知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，并能灵活运用，注意B在A落地前已经停止，求解B的位移时不能用3s计算10.经长期观测发现，A行星运行的轨道半径为R0，周期为T0，但其实际运行的轨道与圆轨道总存在一些偏离，且周期性地每隔t0时间发生一次最大的偏离。如图所示，天文学家认为形成这种现象的原因可能是A行星外侧还存在着一颗未知行星B，则行星B运动轨道半径表示错误的是() A. RR0 B. RR0C. RR0 D. RR0【答案】ABCD【解析】【详解】A行星发生最大偏离时，A、B行星与恒星在同一直线上且位于恒星同一侧，设行星B的运行周期为T、半径为R，则有：,所以得,由开普勒第三定律得，可得；故A、B、C、D错误。本题选错误的故选ABCD.【点睛】从本题可以看出，通过测量环绕天体的轨道半径和公转周期，可以求出中心天体的质量二、实验题（本题共2小题，共15分）11.在验证牛顿第二定律实验中，(1)某组同学用如图甲所示装置，采用控制变量的方法，来研究小车质量不变的情况下，小车的加速度与小车受到的力的关系下列措施中不需要和不正确的是（ ）首先要平衡摩擦力，使小车受到的合力就是细绳对小车的拉 力平衡摩擦力的方法就是，在塑料小桶中添加砝码，使小车能匀速滑动每次改变拉小车的拉力后都需要重新平衡摩擦力实验中通过在塑料桶中增加砝码来改变小车受到的拉力实验中应先放小车，然后再开打点计时器的电源A B C D(2)某组同学实验得出数据，画出aF图象如图乙所示，那么该组同学实验中出现的问题可能是 （ ）A实验中摩擦力没有平衡 B实验中摩擦力平衡过度C实验中绳子拉力方向没有跟平板平行D实验中小车质量发生变化【答案】 (1). B (2). B【解析】试题分析：（1）首先要平衡摩擦力，使小车受到合力就是细绳对小车的拉力，故正确平衡摩擦力的方法就是，不挂塑料小桶，把木板的一端垫高，轻推小车，使小车能匀速滑动，故错误平衡摩擦力后，在实验过程中不需要重新平衡摩擦力，故错误实验中通过在塑料桶中增加砝码来改变小车受到的拉力，故正确实验中应接通电源，然后再释放小车，故错误；本题选错误的，故选B（2）由图2所示图象可知，当拉力为零时，小车已经产生加速度，这是由于平衡摩擦力过度造成的，故ACD错误，B正确，故选B考点：验证牛顿第二定律12.在某次实验中，图1所示为一次记录小车运动情况的纸带，其中A、B、C、D、E为相邻的计数点，相邻计数点间的时间间隔T0.1 s。(1)根据纸带上相等时间间隔位移差为_，可判定小车做_运动。(2)计算D点瞬时速度，vD_ m/s。(3)以打A点为计时起点，在图2所示坐标中作出小车的v t图线_，并根据图线求出a_。【答案】 (1). 定值 (2). 匀加速直线 (3). 3.90 (4). (5). 12.5【解析】【详解】(1)由图示纸带可知：BC-AB=CD-BC=DE-CD=12.6cm，由此可知，物体在相邻相等时间间隔内的位移之差是一个定值，且随时间增加，物体在相等时间内的位移变大，故物体做匀加速直线运动(2)计数点间的时间间隔T=0.1s，物体的瞬时速度：.(3)用描点法作图，v-t图象如图所示:v-t图象的斜率表示加速度.【点睛】解决本题的关键掌握纸带的处理，会通过纸带求解瞬时速度和加速度，主要是匀变速直线运动推论的运用三、计算题（共4个题 45分）13.为了研究鱼所受水的阻力与其形状的关系，小明同学用石蜡做成两条质量均为m、形状不同的“A鱼”和“B鱼”，如图所示。在高出水面H处分别静止释放“A鱼”和“B鱼”，“A鱼”竖直下潜hA后速度减小为零，“B鱼”竖直下潜hB后速度减小为零。“鱼”在水中运动时，除受重力外，还受到浮力和水的阻力。已知“鱼”在水中所受浮力是其重力的10/9倍，重力加速度为g，“鱼”运动的位移值远大于“鱼”的长度。假设“鱼”运动时所受水的阻力恒定，空气阻力不计。求： (1)“A鱼”入水瞬间的速度vA1；(2)“A鱼”和“B鱼”在水中运动时所受阻力之比fAfB。【答案】 ， 【解析】【详解】(1)“A鱼”在入水前做自由落体运动，有vA1202gH 得： (2)“A鱼”在水中运动时受重力、浮力和阻力的作用，做匀减速运动，设加速度为aA，有:F合F浮fAmg F合maA 0-vA12-2aAhA 由题意：综合上述各式，得 考虑到“B鱼”的受力、运动情况与“A鱼”相似，有 综合、两式，得:【点睛】本题关键是明确鱼的运动，然后根据动能定理多次列式求解；也可以根据运动学规律和牛顿第二定律列式求解，会使问题复杂化14.如图所示，置于圆形水平转台边缘的小物块随转台加速转动，当转速达到某一数值时，物块恰好滑离转台开始做平抛运动。现测得转台半径R0.5 m，离水平地面的高度H0.8 m，物块平抛落地过程水平位移的大小x0.4 m。设物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度g10 m/s2。求：(1)物块做平抛运动的初速度大小v0；(2)物块与转台间的动摩擦因数。【答案】（1）1 m/s；（2）0.2 【解析】试题分析：（1）物块做平抛运动，在竖直方向上有 在水平方向上有sv0t 由式解得代入数据得 v01 m/s（2）物块离开转台时，最大静摩擦力提供向心力，有fmNmg 由式得代入数据得02考点：平抛运动的规律、向心力【名师点睛】物块离开转台后做平抛运动，根据平抛运动的规律在竖直和水平方向分别列出方程，可求出抛出时的初速度。摩擦力提供物块在转台上做匀速圆周运动的向心力，刚好抛出时，最大静摩擦力提供向心力，根据向心力公式列出方程，即可求解。视频15.如图所示，质量分别为m和M的两个星球A和B在引力作用下都绕O点做匀速圆周运动，星球A和B两者中心之间的距离为L。已知A、B的中心和O三点始终共线，A和B分别在O的两侧。引力常数为G。(1)求两星球做圆周运动的周期；(2)在地月系统中，若忽略其他星球的影响，可以将月球和地球看成上述星球A和B，月球绕其轨道中心运行的周期记为T1。但在近似处理问题时，常常认为月球是绕地心做圆周运动的，这样算得的运行周期记为T2。已知地球和月球的质量分别为5.981024 kg和7.351022 kg。求T2与T1两者平方之比。(结果保留3位小数)【答案】(1)(2)1.012【解析】(1)设两个星球A和B做匀速圆周运动的轨道半径分别为r和R，相互作用的万有引力大小为F，运行周期为T.根据万有引力定律有: 由匀速圆周运动的规律得 根据题意有L=R+r 联立式得:T=(2)在地月系统中，因为地月系统旋转所围绕的中心O不在地心，根据题意知，月球做圆周运动的周期可由式得出 式中，M和m分别是地球与月球的质量，L是地心与月心之间的距离.若认为月球在地球的引力作用下绕地心做匀速圆周运动，则 式中，T2为月球绕地心运动的周期.由式得: 由式得: 代入题给数据得: .16.一长木板在水平地面上运动,在t=0时刻将一相对于地面静止的物块轻放到木板上,以后