2019届高三物理10月月考试卷(含解析).doc

2019届高三物理10月月考试卷(含解析)一、单选题（本大题共11小题，共44.0分）1.为了研究超重与失重问题，某同学静止站在电梯中的体重计上观察示数变化在电梯运动的某阶段，他发现体重计的示数大于自己实际体重，此时电梯的运动状态可能是A. 匀速上升 B. 加速上升 C. 匀速下降 D. 加速下降【答案】B【解析】【详解】体重计的示数大于实际体重，以向上为正方向，根据牛顿第二定律有：，可知此时人和电梯的加速度方向向上；电梯可能向上做加速运动，也有可能向下做减速运动。故B项正确，ACD三项错误。【点睛】超重是物体所受限制力，也可称之为弹力(拉力或支持力)大于物体所受重力的现象。当物体做向上加速运动或向下减速运动时，物体均处于超重状态，只要物体具有向上的加速度，物体就处于超重状态。2. 在xx的夏季奥运会上，我国跳水运动员获得多枚奖牌，为祖国赢得荣誉。高台跳水比赛时，运动员起跳后在空中做出各种动作，最后沿竖直方向进入水中。若此过程中运动员头部连续的运动轨迹示意图如图中虚线所示， a、b、c、d为运动轨迹上的四个点。关于运动员头部经过这四个点时的速度方向，下列说法中正确的是A. 经过a、b、c、d四个点的速度方向均可能竖直向下B. 只有经过a、c两个点的速度方向可能竖直向下C. 只有经过b、d两个点的速度方向可能竖直向下D. 只有经过c点的速度方向可能竖直向下【答案】B【解析】试题分析：由于曲线运动的速度方向为该点轨迹的切线方向，所以在图中的点a点速度方向竖直向下，b点的方向向上，c点的方向竖直向下，d点的速度方向竖直向上，故B正确考点：考查了曲线运动【名师点睛】本题主要考查了曲线运动瞬时速度的方向，知道任一点的切线方向为速度方向，难度不大，属于基础题3.在水平低迷附近某一高度处，将一个小球以初速度v0水平抛出，小球经时间t落地，落地时的速度大小为v，落地点与抛出点的水平距离为x，不计空气阻力。若将小球从相同位置以2v0的速度水平抛出，则小球A. 落地的时间变为2tB. 落地时的速度大小将变为2vC. 落地的时间仍为tD. 落地点与抛出点的水平距离仍为x【答案】C【解析】试题分析：平抛运动可以分解为在水平方向上的匀速直线运动，和竖直方向上的自由落体运动，根据匀速直线运动和自由落体运动的运动规律列式计算小球的平抛运动时间取决于在竖直方向上做自由落体运动的时间，根据h=12gt2，解得t=2hg，两种情况下下落的高度相同，所以落地时间相同，都为t，A错误C正确；在水平方向上做匀速直线运动，故x=v0t，所以第二次落地距离变为原来的2倍，即2x，D错误；落地速度v=v02+(gt)2，v0变为2v0，v不是原来的2倍，B错误4.如图所示，一条鱼在水中正沿直线水平向左加速游动。在这个过程中，关于水对鱼的作用力的方向，下图中合理的是【答案】A【解析】试题分析：鱼受到重力和水对鱼的作用力的作用，二个力的合力沿水平方向向左，使得鱼产生一定的加速度，故水对鱼的力只可能是斜向上的，故选项A正确。考点：力的合成。【名师点睛】根据鱼的加速度方向可以确定鱼的合力方向，又因为鱼一定受到竖起向下的重力作用，故这另一个分力就是水对鱼的作用力，由此可知，水对鱼的作用力不可能是水平方向的，一定是斜向上，向左的。5.如图所示，一半径为R的光滑半圆形轨道固定在水平地面上，在轨道水平直径的一端有一质量为m的质点P，由静止开始下滑。当质点P滑到轨道最低点时A. 速度大小为mgR B. 向心加速度的大小为gC. 受到的支持力大小为mg D. 受到的支持力大小为3mg【答案】D【解析】【详解】A：对质点由静止开始下滑到轨道最低点过程，应用动能定理得：mgR=12mv2，解得：质点P滑到轨道最低点的速度v=2gR。故A项错误。B：据向心加速度的公式，质点P滑到轨道最低点时的向心加速度a=v2R=2g。故B项错误。CD：对质点在轨道最低点时受力分析，由牛顿第二定律可得：FNmg=mv2R，解得：支持力FN=3mg。故C项错误，D项正确。【点睛】力学问题一般先对物体进行受力分析、运动过程分析，然后根据牛顿运动定律、运动学公式、动能定理及几何关系等求解。6.如图，光滑的水平面上固定着一个半径在逐渐减小的螺旋形光滑水平轨道。一个小球以一定速度沿轨道切线方向进入轨道，下列物理量中数值将减小的是（ ） A. 周期 B. 线速度C. 角速度 D. 向心加速度【答案】A【解析】轨道对小球的支持力与速度方向垂直，则轨道对小球的支持力不做功，根据动能定理，合力不做功，则动能不变，即小球的线速度大小不变，B错误；根据v=r，线速度大小不变，转动半径减小，故角速度变大，C错误；根据T=2，角速度增加，故周期减小，A正确；根据a=v2r，转动半径减小，故向心加速度增加，D错误7.用一个水平拉力F拉着一物体在水平面上绕着O点做匀速圆周运动关于物体受到的拉力F和摩擦力的受力示意图，下列四个图中可能正确的是（ ）A. B. C. D. 【答案】C【解析】试题分析：由于物体做匀速圆周运动，所以物体受到的合力方向指向圆心，合力提供的是向心力，再根据力的合成的知识可知，C中的二个力的合力才会指向圆心，而其余的三种情况下的合力都不能指向圆心，故该题选C。考点：匀速圆周运动。8.如图所示，海王星绕太阳沿椭圆轨道运动，P为近日点，Q为远日点，M，N为轨道短轴的两个端点，运行的周期为T0，若只考虑海王星和太阳之间的相互作用，则海王星在从P经M、Q到N的运动过程中A. 从P到M所用的时间等于T04B. 从Q到N阶段，机械能逐渐变大C. 从P到Q阶段，速率逐渐变小D. 从M到N阶段，万有引力对它先做负功后做正功【答案】D【解析】根据功能关系可知，海王星在PM段的速度大小大于MQ段的速度大小，则PM段的时间小于MQ段的时间，所以P到M所用的时间小于T4，故A错误；从Q到N的过程中，由于只有万有引力做功，机械能守恒，故B错误；从P到Q阶段，万有引力做负功，根据动能定理可知，速率减小，故C错误；根据万有引力方向与速度方向的关系知，从M到N阶段，万有引力对它先做负功后做正功，故D正确。所以D正确，ABC错误。9.如图所示，在跳板跳水比赛中，运动员的起跳过程可简化为：运动员走上跳板，将跳板从水平位置B压到最低点C，跳板又将运动员向上弹起，直到运动到最高点A，然后运动员完成规定动作落入水中，则下列说法正确的是A. 运动员在下压跳板运动至最低点C时，其所受外力的合力为0B. 运动员从B到C过程中，动能一直在减小C. 运动员从B到C过程中，跳板的弹性势能一直在增加D. 在从C到A的过程中，运动员始终处于超重状态【答案】C【解析】运动员在下压跳板运动至最低点C时，跳板的形变量最大，此时所受外力的合力最大，选项A错误；运动员从B到C过程中，重力先大于弹力，加速向下运动；当重力等于弹力时速度最大；然后重力小于弹力做减速运动，可知运动员的动能先增加后减小，选项B错误；运动员从B到C过程中，跳板的形变量一直变大，则弹性势能一直在增加，选项C正确；在从C到A的过程中，运动员向上先加速后减速，则先超重后失重，选项D错误；故选C.点睛：本题应搞清人在向下压跳板的过程中弹力与重力的大小关系，从而分析其运动情况；注意加速度向下是失重，加速度向上是超重；此类问题可类比于弹簧进行分析10.在银河系中，双星的数量非常多，冥王星和它的卫星卡戎就是一对双星所谓双星就是两颗相距较近的星球，在相互间万有引力的作用下，绕连线上某点做匀速圆周运动如图所示，两个质量不等的星球a、b构成一个双星系统，它们分别环绕着O点做匀速圆周运动关于a、b两颗星的运动和受力，下列判断正确的是A. 向心力大小相等 B. 线速度大小相等C. 周期大小不相等 D. 角速度大小不相等【答案】A【解析】【详解】A：双星靠相互间的万有引力提供向心力，则向心力大小相等。故A项正确。CD：双星共轴转动，角速度相等，周期相等。故CD两项错误。B：双星共轴转动，角速度相等，根据F=m2r，它们的轨道半径与质量成反比；由v=r知，线速度与质量成反比，线速度大小不等。故B项错误。【点睛】双星靠相互间的万有引力提供向心力，具有相同的周期和角速度，注意区分引力距离和轨道半径，运用动力学思路正确列式进行分析。11.质量为m的物体，在距地面h高处以g3的加速度由静止竖直下落到地面下列说法中正确的是A. 物体的重力势能减少13mgh B. 物体的重力做功13mghC. 物体的机械能减少13mgh D. 物体的动能增加13mgh【答案】D【解析】【详解】设物体所受的阻力大小为f，对物体受力分析由牛顿第二定律得：mgf=ma，解得：f=23mg。AB：物体下降h时，重力做的功WG=mgh，物体的重力势能减少mgh。故AB两项错误。C：物体下降h时，阻力做的功Wf=fh=23mgh，所以物体的机械能减少23mgh。故C项错误。D：物体下降h过程，由动能定理得：Ek=W总=mah=13mgh。故D项正确。【点睛】本题的关键要的掌握常见的功与能的关系：重力做功是重力势能变化的量度；合力做功是动能变化的量度；重力之外的其他力做的总功是机械能变化的量度。二、多选题（本大题共1小题，共4.0分）12.物体A做平抛运动，以物体被抛出的位置为原点O，以初速度 v0 的方向为x轴的方向、竖直向下的方向为y轴的方向，建立平面直角坐标系。如图所示，沿两坐标轴分别放置两个光屏。两束平行光分别沿着与坐标轴平行的方向照射，物体A 在两个光屏上分别留下物体的两个“影子”的坐标分别为x、y，则图中两个影子的坐标随时间变化关系正确的是( ) A. B. C. D. 【答案】BD【解析】A、因为平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，所以影子在x方向做匀速运动，位移与时间成正比，位移时间图线为过原点的倾斜直线，故A正确，B错误；C、平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，所以影子在y轴方向做自由落体运动，位移时间图线是抛物线的分支，位移与时间的平方成正比，位移时间平方的图线是过原点的倾斜直线，故C错误，D正确。故选：AD。点睛：平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，结合水平方向和竖直方向上的运动规律分析判断。三、填空题（本大题共1小题，共4.0分）13.通常情况下，地球上的两个物体之间的万有引力是极其微小以至于很难被直接测量，人们在长时间内无法得到引力常量的精确值。在牛顿发现万有引力定律一百多年以后的1789年，英国物理学家卡文迪许巧妙地利用如图所示的扭秤装置，才第一次在实验室里比较精确地测出了万有引力常量。（1）在图所示的几个实验中，与“卡文迪许扭秤实验”中测量微小量的思想方法最相近的是_。（选填“甲”“乙”或“丙”）（2）引力常量的得出具有重大意义，比如：_。（说出一条即可）【答案】 (1). 乙 (2). 引力常量的普适性证明了万有引力定律的正确性（或：引力常量的得出使得可以定量计算万有引力的大小；引力常量的得出使得人们可以方便地计算出地球的质量）【解析】（1）甲图中验证力的平行四边形法则利用的是等效思想；乙图中观察桌面的形变利用的是微小量放大法；丙图中探究加速度、质量和力的关系利用的是控制变量法；故与“卡文迪许扭秤实验”中测量微小量的思想方法最相近的是乙；2）引力常量的得出具有重大意义，比如：引力常量的普适性证明了万有引力定律的正确性（或：引力常量的得出使得可以定量计算万有引力的大小；引力常量的得出使得人们可以方便地计算出地球的质量）四、实验题探究题（本大题共1小题，共9.0分）14.利用图1装置做“验证机械能守恒定律”的实验。(1)除打点计时器含纸带、复写纸、交流电源、铁架台、导线及开关外，在下面的器材中，必须使用的还有_。选填器材前的字母A.大小合适的铁质重锤B.体积较大的木质重锤C.刻度尺 D.游标卡尺 E.秒表(2)图2是实验中得到的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC.重锤质量用m表示，已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T.从打下O点到打下B点的过程中，重锤重力势能的减少量|Ep|=_，动能的增加量Ek=_。(3)实验结果往往是重力势能的减少量略大于动能的增加量，关于这个误差下列说法正确是_。A.该误差属于偶然误差B.该误差属于系统误差C.可以通过多次测量取平均值的方法来减小该误差D.可以通过减小空气阻力和摩擦阻力的影响来减小该误差(4)在实验过程中，下列实验操作和数据处理正确的是_。A.释放重锤前，使纸带保持竖直B.做实验时，先接通打点计时器的电源，再释放重锤C.为测量打点计时器打下某点时重锤的速度v，可测量该点到O点的距离h，再根据公式v=2gh计算，其中g应取当地的重力加速度D.用刻度尺测量某点到O点的距离h，利用公式mgh计算重力势能的减少量，其中g应取当地的重力加速度(5)某同学在纸带上选取计数点后，测量它们到起始点O的距离h，并计算出打相应计数点时重锤的速度v，通过描绘v2-h图象去研究机械能是否守恒。若实验中重锤所受阻力不可忽略，且阻力大小保持不变，从理论上分析，合理的v2-h图象是图3中的哪一个_。(6)他进一步分析，发现本实验存在较大误差。为此设计出用如图4所示的实验装置来验证机械能守恒定律。通过电磁铁控制的小铁球从A点自由下落，下落过程中经过光电门B时，通过与之相连的毫秒计时器图中未画出记录挡光时间t，用毫米刻度尺测出AB之间的距离h，用游标卡尺测得小铁球的直径d。重力加速度为g。实验前应调整光电门位置使小球下落过程中球心通过光电门中的激光束。小铁球通过光电门时的瞬时速度v=_。如果d、t、h、g存在关系式_，也可验证机械能守恒定律。(7)比较两个方案，改进后的方案相比原方案的最主要的优点是：_。【答案】 (1). AC (2). mghB (3). m(hChA)28T2； (4). BD (5). ABD (6). A (7). dt (8). gt2(2h-d)=d2 (9). 阻力减小，系统误差大幅减小【解析】【详解】(1)实验要用到重锤来使纸带向下做匀加速运动，相同质量的铁锤体积较小，空气阻力较小，实验误差较小；测量纸带上点与点之间的距离来得到下落距离时，一般采用刻度尺，不需要使用到游标卡尺这样的精度；由打点计时器即可得到点之间的时间间隔，不需要计时器秒表。故答案为AC。(2)从打下O点到打下B点的过程中，重锤下落高度为hB，重锤重力势能的减少量EP=mghB由A、B、C到起始点的距离和时间间隔可知：从A到C的平均速度为B点的瞬时速度，则B点的瞬时速度vB=hChA2T；那么，从打下O点到打下B点的过程中，重锤动能的增加量Ek=12mvB2=m(hChA)28T2(3) 分析实验过程可知：空气阻力、摩擦阻力在实验过程做负功，则重力势能的减少量总是略大于动能的增加量；而这个实验结果是由设计方案决定的，这类误差属于系统误差，不能通过多次重复实验取平均值来减小，只能改变实验方案，减小空气阻力和摩擦阻力的影响来减小该误差。故AC两项错误，BD两项正确。(4)A：释放重锤前，使纸带保持竖直可以减少摩擦。故A项正确。B：做实验时，先接通打点计时器的电源，再释放重锤；打点计时器先启动，可以保证纸带上的速度从零开始，纸带上的点较多，可选用的点也较多，多组数据处理可减少实验误差。故B项正确。C：据v=2gh来计算速度属于利用机械能守恒来验证机械能守恒，故C项错误。D：用刻度尺测量某点到O点的距离h，利用公式mgh计算重力势能的减少量，其中g应取当地的重力加速度。故D项正确。(5) 设阻力为，因阻力大小保持不变，由动能定理可得：(mgf)h=12mv2，即v2=2(mgf)mh，则v2h图线是过原点的直线。故A项正确，BCD三项错误。(6)小球通过光电门的时间极短，可认为小球球心通过光电门的速度v=dt小球下落的高度为hd2，由机械能守恒可得：mg(hd2)=12mv2=md22t2；即由gt2(2hd)=d2可验证机械能守恒定律。(7)改进方案后，纸带受到的摩擦消除，小球受到的阻力大幅减小，系统误差大幅度减少。【点睛】实验题，一般根据实验目的判断需要测量的数据，从而得到实验步骤；再根据误差分析，得到误差来源及误差类型，从而得到改进方案。五、计算题（本大题共4小题，共40.0分）15.如图所示，水平台面AB距地面的高度h=0.80m。有质量m=0.1kg的一滑块从A点以v0=6.0m/s的初速度在台面上做匀变速直线运动，滑块与平台间的动摩擦因数=0.25.滑块运动到平台边缘的B点后水平飞出。已知AB=2.2m。不计空气阻力，g取10m/s2求：(1)滑块从B点飞出时的速度大小(2)滑块落地点到平台边缘的水平距离(3)若在平台右侧空间有恒定的水平风力F时，物块恰好垂直落地。求水平风力F的大小。【答案】(1)5m/s；(2) 2m；(3)1.25N。【解析】【分析】(1)滑块在水平面上做匀减速直线运动，水平方向只受滑动摩擦力，根据动能定理即可求出B点的速度；(2)滑块从B点飞出后做平抛运动，高度已知，可以求出运动的时间，水平方向做匀速直线运动，根据x=vBt求解水平距离；(3)根据加速度的计算公式求解加速度，再根据牛顿第二定律求解力F。【详解】依题意对滑块受力分析如图(1)对滑块从A到B的运动过程，应用动能定理得：mgxAB=12mvB212mv02代入数据解得：vB=5ms(2)滑块从B点到落地做平抛运动，则h=12gt2、x=vBt代入数据解得：t=0.4s、x=2m(3)若在平台右侧空间有恒定的水平风力F时，物块恰好垂直落地，物块在水平方向做减速运动的加速度大小ax=vBt=50.4m/s2=12.5m/s2由牛顿第二定律可得：F=max=0.112.5N=1.25N16.如图所示，BCD是半径R=0.4m的竖直圆形光滑轨道，D是轨道的最高点，水平面AB与圆轨道在B点相切。一质量为m=1kg可以看成质点的物体静止于水平面上的A点。现用F=7N的水平恒力作用在物体上，使它在水平面上做匀加速直线运动，当物体到达B点时撤去外力F，之后物体沿BCD轨道运动，物体到达D点时的速度大小vD=4m/s。已知物体与水平面间的动摩擦因数=0.3，取重力加速度g=10m/s2求：（1）在D点轨道对物体的压力大小FN；（2）物体运动到B点时的速度大小vB；（3）A与B之间的距离x。【答案】（1）30N (2)42m/s （3）4m【解析】试题分析：(1) 在D点，物体受力，根据牛顿第二定律即可求出轨道对物体的压力大小；(2) 物体从B到D，根据机械能守恒定律，可求出物体运动到B点时的速度大小；(3) 物体从A到B，根据动能定理可求出A与B之间的距离。解：(1)在D点，物体受力，根据牛顿第二定律FN+mg=mv2R，代入数据解得FN=30N; (2) 物体从B到D，根据机械能守恒定律12mvB2=mg2R+12mvD2 代入数据解得：vB=42ms=5.64ms；(3) 物体从A到B，根据动能定理Fxfx=12mvB212mvA2 f=mg 代入数据解得x=4m。点晴：力与运动学中的基础题，主要包括圆周运动，受力分析，动能定理等内容，难度中等；尽量减小细节上的错误。17.如图所示，一轻质细绳上端固定，下端连接一个质量为m的小球。开始给小球一水平方向的初速度，使小球沿水平圆轨道运动，细绳与竖直方向的夹角为。由于空气阻力的作用，小球运动的水平圆轨道的半径逐渐缓慢减小，最终停止运动。重力加速度为g。求：（1）开始运动时小球的向心力大小Fn；（2）开始运动时小球的线速度大小v；（3）小球从开始运动到停止运动的过程中克服空气阻力所做的功Wf。【答案】（1）mgtan （2）singLcos （3）mgL(1cos)+mgLsin22cos【解析】（1）小球在竖直方向上处于平衡状态，则有Tcos=mg水平方向上有Tsin=Fn所以Fn=mgtan（2）在很短的一段时间内，小球的运动可近似看成匀速圆周运动，则有mgtan=mv2RR=Lsin所以v=singLcos（3）取小球停止运动的位置为势能零点，根据功能关系有Wf=mg(LLcos)+12mv2 所以Wf=mgL(1cos)+mgLsin22cos 18.某小报登载：年月日，国发射了一颗质量为1