湖南省怀化市2019届高三物理上学期期中新博览联考试题（含解析）.docx

湖南省怀化市2019届高三上学期期中新博览联考物理试卷一、选择题1.如图，质量mAmB的两物体A、B叠放在一起，靠着竖直墙面。让它们由静止释放，在沿粗糙墙面下落过程中，物体B的受力示意图是( )A. B. C. D. 【答案】A【解析】【详解】A和B整体分析，如果和墙壁之间有弹力则会导致整体向右的分运动，而我们看到的是竖直下落，所以仅受重力作用而没有弹力，没有弹力就没有摩擦力，因此整体加速度等于g，完全失重状态，故A、B间无弹力，再对物体B受力分析，只受重力，故A正确，B、C、D错误；故选A。【点睛】先对整体结合运动情况受力分析，得到只受重力，加速度为g，即做自由落体运动，然后对B结合运动情况受力分析，得到受力情况。2.如图，在光滑水平面上，用弹簧水平连接一斜面体，弹簧的另一端固定在墙上，一玩具遥控小车放在斜面上，系统静止不动。用遥控启动小车，小车沿斜面加速上升，则( )A. 系统静止时弹簧处于压缩状态 B. 小车加速时弹簧处于原长C. 小车加速时弹簧处于压缩状态 D. 小车加速时弹簧处于伸长状态【答案】D【解析】【详解】A、系统静止时，系统受力平衡，水平方向不受力，弹簧弹力等于零，弹簧处于原长，故A错误；BCD、小车加速上升时，斜面对小车的摩擦力沿斜面向上，则知小车对斜面的摩擦力沿斜面向下，此力有水平向左的分力，则斜面体将向左运动，弹簧处于拉伸状态，故D正确，B、C错误；故选D。【点睛】系统静止时，系统受力平衡，对系统整体进行受力分析弹簧的弹力，确定其状态小车加速上升时，隔离分析斜面体的受力情况，进而判断弹簧处于伸长还是压缩状态。3.一物体静置在平均密度为的球形天体表面的赤道上。已知万有引力常量为G，若由于天体自转使物体对天体表面压力恰好为零，则天体自转周期为( )A. B. C. D. 【答案】D【解析】赤道表面的物体对天体表面的压力为零，说明天体对物体的万有引力恰好等于物体随天体转动所需要的向心力， ，得：，D正确。故选D。【名师点睛】物体对天体压力为零，根据万有引力等于向心力可以求出周期，同时根据质量和密度关系公式即可求解周期与密度关系式4.物体向东做匀加速直线运动，在第2 s内通过的距离为4 m，在第4 s内通过的距离为12 m，则物体的加速度为( )A. 2 m/s2 B. 3 m/s2 C. 4 m/s2 D. 5 m/s2【答案】C【解析】【详解】第2 s内的平均速度为：，第4 s内的平均速度为：，根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度知，两个中间时刻的时间间隔为：，则加速度为：，故C正确，A、B、D错误；故选C。【点睛】解决本题的关键掌握匀变速直线运动的运动学公式和推论，并能灵活运用，有时运用推论求解会使问题更加简捷。5.如图所示，足够长的传送带与水平面夹角为，以速度逆时针匀速转动。在传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小木块，小木块与传送带间的动摩擦因数tan，则下图中能客观地反映小木块的速度随时间变化关系的是A. B. C. D. 【答案】C【解析】初状态时：重力的分力与摩擦力均沿着斜面向下，且都是恒力，所以物体先沿斜面匀加速直线运动，由牛顿第二定律得：加速度：；当小木块的速度与传送带速度相等时，由知道木块将与传送带一起匀速向下运动，故选C。6.如图，DO是水平面，AB是斜面，初速度为v0的物体从D点出发沿DBA滑动到顶点A时速度刚好为零。如果斜面改为AC，让该物体从D点出发沿DCA滑动到A点且速度刚好为零。已知物体与路面之间的动摩擦因数处处相同且不为零，则物体具有的初速度( )A. 大于v0 B. 等于v0 C. 小于v0 D. 取决于斜面的倾斜角【答案】B【解析】【详解】物体从D点滑动到顶点A过程中，由动能定理可得：，由几何关系，因而上式可以简化为，即，由此可以看出，物体从D点出发沿不同路径滑动到A点且速度刚好为零时，物体的初速度不变，故B正确，A、C、D错误；故选B。【点睛】关键根据动能定理列式，对列得的方程进行讨论得出结论，同时注意记住本题中所得出的结论。7.在高速公路的拐弯处，通常路面都是外高内低。如图所示，在某路段汽车向左拐弯，司机左侧的路面比右侧的路面低一些。汽车的运动可看作是做半径为R的圆周运动。设内外路面高度差为h，路基的水平宽度为d，路面的宽度为L，已知重力加速度为g，要使车轮与路面之间的横向摩擦力(即垂直于前进方向)等于零，则汽车转弯时的车速应等于( )A. B. C. D. 【答案】A【解析】【详解】设路面的斜角为，作出汽车的受力图，如图根据牛顿第二定律，得：，又由数学知识得到：，联立解得：，故A正确，B、C、D错误；故选A。【点睛】生活中圆周运动的问题，关键是分析物体的受力情况，确定向心力的来源。8.如图，一足够长的木板在光滑的水平面上以速度v向右匀速运动，现将质量为m的物体竖直向下轻轻地放置在木板上的右端，已知物体m和木板之间的动摩擦因数为，为保持木板的速度不变，从物体m放到木板上到它相对木板静止的过程中，须对木板施一水平向右的作用力F，那么力F对木板做功为（ ）A. B. C. D. 【答案】C【解析】【详解】M对m的摩擦力向右，则m对M的摩擦力向左，m做匀加速直线运动，当速度达到v和M一起做匀速运动匀加速运动的时间，则木板运动的位移，所以滑动摩擦力对木板做的功为，根据动能定理知，拉力做的功等于滑动摩擦力做的功，故C正确，A、B、D错误；故选C。【点睛】关键掌握动能定理解题，木板的速度不变，根据动能定理知，动能变化为0，则外力做功的代数和为0即拉力功与m对M的摩擦力做的功相等。9.“怀邵衡铁路”是国铁级双线电气化快速铁路，设计时速200 km/h，西连沪昆高速铁路、东接衡茶吉铁路、北接湘西的张吉怀高铁，正线全长318 km，是加密湘西南地区横向铁路通道的重要组成部分，“怀邵衡铁路”将于2018年开通。如图所示，是一辆动车在“怀邵衡铁路”进入联调联试运行阶段，某段时间内它的功率随时间变化的Pt图象，如果列车在行驶过程中受到的阻力大小恒定不变，那么对这段时间内该列车的运动情况的图象可用下图中的哪些图象来表示（ ）A. B. C. D. 【答案】ABD【解析】【详解】根据，发动机的功率不变，汽车加速行驶的过程中，速度增大，则牵引力减小，根据，阻力不变，加速度减小；若汽车运动过程中速度不变，则牵引力不变，做匀速运动，故A、B、D正确，C错误；故选ABD。【点睛】关键知道通过判断牵引力的变化，根据牛顿第二定律，通过合力的变化判断加速度的变化。10.如图，放在固定斜面上的物体，受到一个沿斜面向上的力F作用，始终处于静止状态，F的大小随时间变化的规律如图所示。则在0t0时间内物体所受的摩擦力Ff随时间t的变化规律可能为下图中的(取沿斜面向上为摩擦力Ff的正方向)（ ）A. B. C. D. 【答案】BCD【解析】【详解】物体沿斜面方向上受到F、摩擦力和重力在沿斜面方向上的分量的作用，若F的初值大于，t=0时刻物体受到的静摩擦力方向沿斜面向下，则有，当F减小时，摩擦力先减小，减小到零后，摩擦力反向增大；若F的初值等于，t=0时刻物体受到的静摩擦力为零，则随着F的减小摩擦力逐渐增大；若F的初值小于，t=0时刻物体受到的静摩擦力向上，则随着F的减小摩擦力逐渐增大，故可能为B、C、D； 故选BCD。【点睛】若t=0时刻物体受到的静摩擦力方向沿斜面向上，由平衡条件得出摩擦力与时间的关系式，选择图象，若t=0时刻物体受到的静摩擦力方向沿斜面向下，当F减小时，由平衡条件分析摩擦力如何，再选择图象。11.某河宽为600 m，河中某点的水流速度v与该点到较近河岸的距离d的关系图象如图所示，现船以静水中的速度4 m/s渡河，且船渡河的时间最短，下列说法正确的是（ ） A. 船在河水中航行的轨迹是一条直线B. 船在行驶过程中，船头始终与河岸垂直C. 船离开河岸400 m时的速度大小为2 m/sD. 渡河最短时间为240 s【答案】BC【解析】【详解】A、因为静水速不变，水流速在变化，知沿河岸方向上有加速度，合速度的方向与加速度的方向不在同一条直线上，知轨迹是曲线，故A错误；BD、当静水速与河岸垂直时，渡河时间最短，故B正确，D错误；C、船离开河岸400m时，离河岸较近的距离为200m，此时水流速度为2m/s根据平行四边形定则，故C正确；故选BC。【点睛】关键掌握判断合运动是直线还是曲线的方法，知道当静水速与河岸垂直时，渡河时间最短。12.如图甲所示，物体受到水平推力F的作用，在粗糙水平面上做直线运动。通过力传感器和速度传感器监测到推力F和物体速度v随时间t变化的规律如图乙所示。取g10 m/s2。则）（ ）A. 物体的质量m0.5 kgB. 物体与水平面间的动摩擦因数0.2C. 第2s内物体克服摩擦力做的功W2 JD. 前2s内推力F做功的平均功率1.5 W【答案】ACD【解析】【详解】A、由速度时间图象可以知道在23s的时间内，物体匀速运动，处于受力平衡状态，所以滑动摩擦力的大小为2N，在12s的时间内,物体做匀加速运动，直线的斜率代表加速度的大小，所以，由牛顿第二定律可得，所以，故A正确；B、由，所，故B错误；C、第二秒内物体的位移是，摩擦力做的功，第2s内物体克服摩擦力做的功2 J，故C正确；D、在第一秒内物体没有运动，只在第二秒运动，F也只在第二秒做功，F的功为，所以前2S内推力F做功的平均功率为，故D正确；故选ACD。【点睛】关键是理解速度图象的斜率的含义：速度图象的斜率代表物体的加速度，速度的正负代表物体运动的方向。二、实验题13.图为“验证牛顿第二定律”的实验装置示意图。砂和砂桶的总质量为m，小车和砝码的总质量为M。实验中用砂和砂桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小。（1）试验中，为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，先调节长木板一滑轮的高度，使细线与长木板平行。接下来还需要进行的一项操作是_。A将长木板水平放置，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，给打点计时器通电，调节m的大小，使小车在砂和砂桶的牵引下运动，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动。B将长木板的一端垫起适当的高度，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，撤去砂和砂桶，给打点计时器通电，轻推小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动。C将长木板的一端垫起适当高度，撤去纸带以及砂和砂桶，轻推小车，观察判断小车是否做匀速运动。（2）实验中要进行质量m和M的选取，以下最合理的一组是_。AM200 g，m10 g、15 g、20 g、25 g、30 g、40 gBM200 g，m20 g、40 g、60 g、80 g、100 g、120 gCM400 g，m10 g、15 g、20 g、25 g、30 g、40 gDM400 g，m20 g、40 g、60 g、80 g、100 g、120 g（3）图乙是试验中得到的一条纸带，A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出。量出相邻的计数点之间的距离分别为xAB4.22 cm、xBC4.65 cm、xCD5.08 cm、xDE5.49 cm、xEF5.91 cm、xFG6.34 cm。已知打点计时器的工作效率为50 Hz，则小车的加速度a_ m/s2。(结果保留2位有效数字)【答案】 (1). B (2). C (3). 0.53 (4). 0.42【解析】(1)A、平衡摩擦力时，不应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上，故A错误；B、平衡摩擦力时，应撤去砂和砂桶，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动，B正确、C错误。故选：B。(2)当小车质量远大于砂和砂桶质量时可以近似认为小车受到的拉力等于砂与砂桶的重力，由数据可知C组实验数据合适，故选C；(3)相邻的两个计数点之间还有四个点未画出，计数点间的时间间隔：t=0.025=0.1s，由匀变速直线运动的推论：x=at2可知，加速度：a=（x4x1+x5x2+x6x3)/9t2=(0.05490.0422+0.05910.0465+0.06340.0508)/90.120.42m/s2；视频14.某实验小组同学利用气垫导轨和光电门计时器等装置探究动能定理。如图所示，他们通过改变滑轮下端的小沙盘中沙子的质量来改变滑块所受水平方向的拉力；滑块上安有宽度为d的挡光片，实验中，用天平称出小盘和沙子的总质量为m，滑块(带挡光片)的质量为M，用最小分度为1 mm的刻度尺测量出光电门1和2之间的距离x，计时器显示挡光片经过光电门的时间分别为t1和t2（1）用最小分度为1 mm的刻度尺测量出光电门1和2之间的距离x，以下数据合理的是_。A50 cm B50.00 cm C50.0 cm D50.000 cm(2)小组的某位同学探究得出结论的表达式为mgx(Mm)()2()2，请问在这位同学的实验操作过程中是否需要满足“小沙盘和沙子的总质量m远远小于滑块(带挡光片)的质量M”这个条件_。(填“是”或“否”)（3）为减小实验误差可采取的方法是_。A适当增大挡光片的宽度d B适当减小挡光片的宽度dC适当增大两光电门之间的距离x D适当减小两光电门之间的距离x【答案】 (1). B； (2). 否； (3). BC；【解析】【分析】刻度尺读数时要估读一位；在以滑块为研究对象时才需要满足“小沙盘和沙子的总质量m远远小于滑块（带挡光片）的质量M”这个条件；为了使经过挡光片的平均速度更接近瞬时速度应减小挡光片的宽度d，为了减小相对误差应使滑块经过光电门1和2时的速度相差适当大些，故应适当增大两光电门之间的距离x；【详解】解：(1)刻度尺的最小分度是1mm，所以应估读到0.1mm，采用cm做单位时小数点后保留两位，故合理的是B；(2)通过表达式可以看出此同学的研究对象是系统，所以并不需要满足“小盘和砂子的总质量m远远小于小滑块(带挡光片)的质量M”这个条件；(3)为减小实验误差可采取的方法是：适当减小挡光片的宽度d和适当增大两光电门之间的距离x，故B、C正确，A、D错误；故选BC。15.如图所示，将打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置可以测定重力加速度。（1）所需器材有打点计时器(带导线)、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物，此外还需_(填字母代号)中的器材。A直流电源、天平及砝码 B直流电源、毫米刻度尺C交流电源、天平及砝码 D交流电源、毫米刻度尺（2）通过作图象的方法可以剔除偶然误差较大的数据，提高实验的准确程度。为使图线的斜率等于重力加速度，除作vt图象外，还可作_图象，其纵轴表示的是_，横轴表示的是_。【答案】（1）D（2）-h，速度平方的二分之一，重物下落的高度。【解析】试题分析：（1）打点计时器需接交流电源重力加速度与物体的质量无关，所以不要天平和砝码计算速度需要测相邻计数的距离，需要刻度尺，故选D（2）由公式v2=2gh，如绘出图象，故纵轴表示，横轴表示的是h，其斜率也等于重力加速度考点：测定重力加速度【名师点睛】根据用打点计时器测重力加速度的实验原理，可以判断实验需要的器材，同时还要知道利用图象处理数据可以使实验结果简单直观的展现出来。视频三、计算题16.如图，倾角为37，质量5 kg的木楔静止置于粗糙水平地面上，质量m2 kg的木块置于斜面顶点，由静止开始沿斜面匀加速下滑。经t2 s到达底端，滑行路程x4 m，在这过程中木楔没有动，(重力加速度取g10 m/s2，)。求：（1）木块与木楔之间的滑动摩擦因数；（2）地面对木楔的摩擦力的大小。【答案】（1）0.5（2）3.2N【解析】【分析】根据匀变速直线运动的公式求出木块的加速度，再根据牛顿第二定律求出摩擦力的大小，从而求出动摩擦因数；对斜面体进行受力分析，根据共点力平衡求出地面对斜面的摩擦力大小；【详解】解：(1)根据解得：由牛顿第二定律得到：解得：则(2)对斜面体受力分析，如图；设摩擦力f向左，则由共点力平衡条件得：，方向向左17.在粗糙的水平地面上，木块受到水平拉力作用下做匀速直线运动，速度大小为v0。在木块处于位置A时，将水平拉力的大小突然增大到某值，但保持其方向不变；持续一段时间t后，又突然将水平拉力反向，但保持其大小不变，再持续同样一段时间后，木块运动到B点。已知重力加速度大小为g，木块与水平地面的滑动摩擦因数为，求木块运动到B点时的速度大小。【答案】 【解析】【分析】当水平拉力突然增加至F时，木块做匀加速直线运动，牛顿第二定律得加速度大小，水平拉力在时刻t突然反向，木块做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律和运动学