2019届高三物理10月段考卷(含解析).doc

2019届高三物理10月段考卷(含解析)一、选择题1. 古希腊权威思想家亚里士多德曾经断言：物体从高空落下的快慢同物体的重量成正比，重者下落快，轻者下落慢。比如说，十磅重的物体落下时要比一磅重的物体落下快十倍。1800多年来，人们都把这个错误论断当作真理而信守不移。 直到16世纪，伽利略才发现了这一理论在逻辑上的矛盾。并通过“比萨斜塔试验”，向世人阐述他的观点。对此进行了进一步的研究，通过实验来验证：伽利略用铜球从斜槽的不同位置由静止下落，伽利略手稿中记录的一组实验数据: 伽利略对上述的实验数据进行了分析，并得出了结论，下列是伽利略得出的结论是（ ）A. vt=v0+at B. C. vt2-v02=2ax D. 【答案】D【解析】伽利略最初猜想沿斜面向心运动的物体的运动的速度与时间成正比，即：v=kt；由此伽利略推论位移的位移与时间的平方成正比，则：x=kt2，即： ，结合以上的分析，则比较即可：；由以上的数据比较可知，各组数据中都约等于33，考虑到测量的误差等原因，可以认为是一个常数，即位移的位移与时间的平方成正比所以四个选项中，ABC错误，D正确故选D.2. 如图所示，质量为m的小球用细线拴住放在光滑斜面上，斜面足够长，倾角为的斜面体置于光滑水平面上，用水平力F推斜面体使斜面体缓慢地向左移动，小球沿斜面缓慢升高（细绳尚未到达平行于斜面的位置）在此过程中（ ）A. 绳对小球的拉力减小B. 斜面体对小球的支持力减少C. 水平推力F减小D. 地面对斜面体的支持力不变【答案】A.对斜面体分析，受推力、支持力、重力和压力，根据平衡条件，有：F=FNsinN=Mg+FNcos由于FN增加，故支持力N和推力F均增加，故CD错误；故选A.点睛：本题关键是先后隔离球和斜面体；要知道若三力合力为0，则三力首尾相连构成一闭合三角形，分析出不变的力不动，另外的两个力依变化改变方向或大小，但依然是闭合三角形，分析边长的变化就得出力大小的变化。3. 如图所示,粗糙的斜面体M放在粗糙的水平面上,物块m恰好能在斜面体上沿斜面匀速下滑,斜面体静止不动,斜面体受地面的摩擦力为F1;若用平行力于斜面向下的力F推动物块,使物块加速下滑,斜面体仍静止不动,斜面体受地面的摩擦力为F2;若用平行于斜面向上的力F推动物块,使物块减速下滑,斜面体仍静止不动,斜面体受地面的摩擦力为F3.则( )A. F2F3F1 B. F3F2F1 C. F2F1F3 D. F1=F2=F3【答案】D【解析】试题分析：当物体沿斜面匀速下滑时，可以将m和M看做是一个整体，底面对斜面体的支持力为两者的重力，水平方向上没有外力，地面对斜面体的摩擦力为零，隔离M受力分析，受到竖直向下的重力、竖直向上的支持力、m对斜面的垂直斜面向下的压力和m对斜面的沿斜面向下的摩擦力，由于地面对斜面的摩擦力为零，建立水平坐标系分解压力和摩擦力，压力沿水平方向的分力与摩擦力沿水平方向的分力大小相等方向相反，当物体加速下滑和减速下滑时，m对斜面的压力大小和方向都不变，m对斜面的摩擦力大小和方向也没有发生变化，压力和摩擦力沿水平方向的分力依然大小相等方向相反，所以地面对斜面的摩擦力还是零，所以D项正确；A、B、C项错误。考点：本题考查了整体隔离法和受力分析4. 如图所示，两根相同的轻细线下端分别悬挂两小球A和B，上端固定于同一点。若两小球绕共同的竖直轴在水平面内做匀速圆周运动，则两小球在运动的过程中，下列说法正确的是（ ）A. 小球A的线速度大于小球B的线速度B. 小球A的线速度小于小球B的线速度C. 小球A的向心力大于小球B的向心力D. 小球A的向心力小于小球B的向心力【答案】A【解析】A、设悬线和竖直方向的夹角为，悬线的长度为L，则有：，解得，其中h为悬点到摆球的轨迹圆心的距离。结合题意可知，小球A的角速度大，轨道半径大，由可知，小球A的线速度大于小球B的线速度，故选项A正确，选项B错误；C、小球的向心力为，由于不知道小球A和小球B质量的大小关系，故无法确定小球A的向心力和小球B的向心力的大小关系，故选项CD错误。点睛：解决本题的关键知道小球做圆周运动向心力的来源，结合牛顿第二定律进行求解。5. 物体在平行于斜面向上的拉力作用下，分别沿倾角不同斜面的底端，匀速运动到高度相同的顶端，物体与各斜面间的动摩擦因数相同，则A. 沿倾角较小的斜面拉，拉力做的功较多B. 沿倾角较大的斜面拉，克服重力做的功较多C. 无论沿哪个斜面拉，拉力做的功均相同D. 无论沿哪个斜面拉，克服摩擦力做的功相同【答案】A【解析】设斜面倾角为，斜面高度h，斜面长度,物体匀速被拉到顶端，根据动能定理 ，则h相同时，倾角较小则拉力做的功较多,选项A正确，C错误；重力做功为WG=mgh，则重力做功相同，选项B错误；克服摩擦力做的功，所以倾角越大，摩擦力做功越小，选项D错误；故选A.点睛：本题考查了动能定理的应用，分析物体的受力情况，并找出各力的做功情况，由动能定理、重力做功的特点分析分析各力做功的情况在研究功能关系时一定不要忽视了受力分析过程，只有正确地受力分析才能准确地找出做功情况6. 如图所示，竖直放置的等螺距螺线管高为h，该螺线管是用长为l的硬质直管（内径远小于h）弯制而成。一光滑小球从上端管口由静止释放，关于小球的运动，下列说法正确的是( )A. 小球到达下端管口时的速度大小与l有关B. 小球到达下端管口时重力的功率为mgC. 小球到达下端的时间为D. 小球在运动过程中受管道的作用力大小不变【答案】C【解析】试题分析：在小球到达最低点的过程中只有重力做功，故根据动能定理可知，解得小球到达下端管口时的速度大小与h有关，与l无关，故A错误；到达下端管口的速度为，速度沿管道的切线方向，故重力的瞬时功率为P=mgsin，故B错误；物体在管内下滑的加速度为故下滑所需时间为t，则 ，故C正确；小球得做的是加速螺旋运动，速度越来愈大，做的是螺旋圆周运动，根据可知，支持力越来越大，故D错误；故选C.考点：动能定理；牛顿定律的应用；功率【名师点睛】本题主要考查了动能定理和牛顿第二定律，抓住小球在下滑过程中速度越来越大，所需要的向心力也越来越大即可解答；注意小球在螺旋状管中下滑时，与沿斜面下滑很相似，可结合此问题来解答；此题是中等题.7. 我国成功发射“嫦娥三号”探测器，实现了我国航天器首次在地外天体软着陆和巡视探测活动，月球半径为R0，月球表面处重力加速度为g0。地球和月球的半径之比为4，表面重力加速度之比为6，地球和月球的密度之比为()A. B. C. 4 D. 6【答案】B【解析】在星球表面，有：，其中：M=V=R3，联立解得：；故地球和月球的密度之比：；故ACD错误，B正确；故选B.8. 如图所示,粗糙的水平地面上有三块材料完全相同的木块A. B.C,质量均为m,B、C之间用轻质细绳连接。现用一水平恒力F作用在C上,三者开始一起做匀加速运动,运动过程中把一块橡皮泥粘在某一块上面,系统仍加速运动,且始终没有相对滑动。则在粘上橡皮泥并达到稳定后,下列说法正确的是( ) A. 若粘在C木块上面，绳的拉力增大，AB间摩擦力减小B. 若粘在A木块上面，绳的拉力减小，AB间摩擦力不变C. 若粘在B木块上面，绳的拉力增大，AB间摩擦力减小D. 若粘在C木块上面，绳的拉力和AB间摩擦力都减小【答案】CD【解析】因无相对滑动，所以，无论橡皮泥粘到哪块上，根据牛顿第二定律都有：F-3mg-mg=（3m+m）a，a都将减小若粘在C木块上面，a减小，对A有：fA=ma，可知A的摩擦力减小，以AB为整体，有T-2mg=2ma，得：T=2mg+2ma，则T减小，故A错误，D正确若粘在A木块上面，以C为研究对象，受F、摩擦力mg、绳子拉力T，F-mg-T=ma，则得：T=F-mg-ma，a减小，F、mg不变，所以，T增大再以B物体分析可知，B受拉力和A对B的摩擦力作用，因T增大，而加速度减小，由牛顿第二定律可知，A受到的摩擦力增大，故B错误；若粘在B木块上面，a减小，以A为研究对象，m不变，由fA=ma知，A所受摩擦力减小对C分析：F-mg-T=ma，得 T=F-mg-ma，a减小，F、mg不变，则T增大，故C正确；故选CD点睛：解决本题的关键要灵活选择研究对象，会用整体法和隔离法，能够正确地受力分析，运用牛顿第二定律进行求解9. 如图所示，质量为m=1kg的物块A停放在光滑的水平桌面上。现对物块施加一个水平向右的外力F，使它在水平面上作直线运动。已知外力F随时间t(单位为s）的变化关系为F=（6-2t）N，则（ ）A. 在t=3s时，物块的速度为零B. 物块向右运动的最大速度为9m/sC. 在06s内，物块的平均速度等于4.5m/sD. 物块向右运动的最大位移大于27m【答案】BD【解析】水平面光滑，物体所受的合力等于F，在0-4s内，物块的受力一直向右，一直向右做加速运动，可知3s时速度不为零，故A错误根据牛顿第二定律得， ，a-t图线如图所示，图线与时间轴围成的面积表示速度的变化量，可知最大速度变化量为v63m/s9m/s，可知物体向右运动的最大速度为9m/s，故B正确物体的速度时间图线如图所示，由图线与时间轴围成的面积表示位移知，位移x69m27m，则平均速度 ，故D正确，C错误故选BD.点睛：解决本题的关键作出加速度与时间的关系图线、速度随时间的关系图线，知道a-t图线围成的面积表示速度变化量，v-t图线围成的面积表示位移。10. 如图所示水平面上,质量为20kg的物块A拴在一个被水平拉伸的弹簧一端,弹簧的另一端固定在小车上,小车静止不动,弹簧对物块的弹力大小为10N时,物块处于静止状态,若小车以加速度a=1m/s2沿水平地面向右加速运动时( )A. 物块A相对小车仍静止B. 物块A受到的摩擦力将减小C. 物块A受到的摩擦力大小不变D. 物块A受到的弹力将增大【答案】AC【解析】物体开始时受弹力F=10N，而处于静止状态，说明受到的静摩擦力为10N，方向向左，则物体的最大静摩擦力Fm10N若小车以加速度a=1m/s2沿水平地面向右加速运动，设摩擦力的方向也向右，则：F+f=ma代入数据可得：f=10N，方向向右，物块A相对小车仍静止故A正确根据牛顿第二定律得：小车以加速度a=1m/s2沿水平地面向右加速运动时，弹力水平向右，大小仍为10N，摩擦力水平向右大小仍为10N 故B错误，C正确；物体A相对于小车静止，弹力不变故D错误故选AC.点睛：本题考查应用牛顿第二定律分析物体受力情况的能力要注意静摩擦力大小和方向会随物体状态而变化，要注意根据受力情况和运动情况进行分析是解题的关键二、实验题11. 某同学利用铁架台、弹簧、刻度尺及钩码探究“弹力和弹簧伸长的关系”，如图所示。(1)实验中，下列操作正确的是_。A弹簧水平放置在桌面上，稳定后测出原始长度B弹簧竖直悬挂在铁架台上，稳定后测出原始长度C每次悬挂钩码后应保证弹簧位于竖直位置且处于平衡状态D用刻度尺测出弹簧的长度即为弹簧的伸长量(2)下表是该同学实验中所测的几组数据，请你在下图中的坐标纸上作出F x图线_。弹力F/N00.51.01.52.02.5弹簧的长度x/cm8.010.813.215.418.020.6(3)由第(2)中的F -x图线可求得，弹簧的劲度系数k_N/m。(保留三位有效数字)【答案】 (1). (1)BC (2). (2)如图； (3). (3)18.9(18.820.0均对)（3）根据数据，有图象可知，弹力为零时弹簧的长度为8cm，即弹簧的原长为8cm，在直线上取较远的1点（20.0，2.25），根据胡克定律可知弹簧的劲度系数为 点睛：解决本题的关键掌握弹力与弹簧伸长关系的实验步骤，会描点作图，掌握作图的方法弄清图像的斜率及截距的物理意义，会从图象中分析数据12. 某实验小组在“探究加速度与物体受力的关系”实验中，设计出如下实验方案，实验装置如图所示已知小车（含遮光条）质量M，砝码盘质量m0，长木板上固定两个光电门A、B，其实验步骤是：A按图所示安装好实验装置；B挂上细绳和砝码盘（含砝码），调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车能沿长木板向下做匀速运动；C取下细绳和砝码盘，记下砝码盘中砝码的质量m；D将小车置于长木板上由静止释放，让小车在木板上运动，并先后经过AB两个光电门E重新挂上细绳和砝码盘，改变砝码盘中砝码的质量，重复B-D步骤，求得小车在不同合外力F作用下的加速度。回答下列问题：（1）按上述方案做实验，是否要求砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量？_（填“是”或“否”）（2）如图，遮光条的宽度为_mm。若遮光条宽度为d，经过光电门A、B时遮光时间分别为t1、t2，光电门A、B中心之间的距离为L，砝码盘中砝码的质量为m，重力加速度为g，则小车的加速度为_，小车受到的合外力为_（用题目给定的物理量符号表示）（3）某同学将有关测量数据填入他所设计的表格中，他根据表中的数据画出a-F图象（如图）造成图线不过坐标原点的一条最主要原因是：_。【答案】 (1). （1）否 (2). （2）5.45 (3). (4). (m0+m)g； (5). （3）在计算小车所受的合外力时未计入砝码盘的重力【解析】（1）当小车匀速下滑时有：Mgsin=f+（m+m0）g，M为小车的质量，m0为砝码盘的质量，当取下细绳和砝码盘后，放开小车做匀加速运动，由于重力沿斜面向下的分力Mgsin和摩擦力f不变，因此其合外力为F=Mgsin-f=（m+m0）g，由此可知该实验中不需要砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量（2）游标卡尺的主尺读数为5mm，游标读数为0.059mm=0.45mm，所以最终读数为5.45mm滑块经过光电门1时的瞬时速度的表达式，滑块经过光电门2时的瞬时速度的表达式，根据 解得：a= 小车受到的合外力等于盘和砝码的总重力(m0+m)g（3）由图象可知，当外力为零时，物体有加速度，这说明在计算小车所受的合外力时未计入砝码盘的重力.三、计算题13. 宇航员在地球表面以一定初速度竖直上抛一小球，经过时间t小球落回原处；若他在某星球表面以相同的初速度竖直上抛同一小球，需经过时间5t小球落回原地。(取地球表面重力加速度g地10 m/s2，阻力不计)(1)求该星球表面附近的重力加速度g。(2)已知该星球的半径与地球半径之比为R星R地14，求该星球的质量与地球质量之比M星M地。【答案】(1)2 m/s2 (2)【解析】试题分析：运用运动学公式求出时间t与初速度之间的关系，求出地球表面重力加速度g与星球表面附近的重力加速度g间的关系根据万有引力等于重力表示出质量，求出星球的质量与地球质量之比（1）根据匀变速直线运动规律t=得：从竖直上抛到最高点，上升的时间是=，上升和下降的时间相等，所以从上抛到落回原处t=由于在某星球表面以相同的初速度竖直上抛同一小球，需经过时间5t小球落回原处根据匀变速直线运动规律得：5t=由得星球表面附近的重力加速度g=g=2m/s2，（2）根据万有引力等于重力得：=mgM=所以=14. 我国不少省市ETC联网正式启动运行，ETC是电子不停车收费系统的简称汽车分别通过ETC通道和人工收费通道的流程如图所示假设汽车以正常行驶速度v116 m/s朝收费站沿直线行驶，如果过ETC通道，需要在距收费站中心线前d8 m处正好匀减速至v24 m/s，匀速通过中心线后，再匀加速至v1正常行驶；如果过人工收费通道，需要恰好在中心线处匀减速至零，经过t025 s缴费成功后，再启动汽车匀加速至v1正常行驶设汽车在减速和加速过程中的加速度大小分别为a12m/s2、a21m/s2.求：(1)汽车过ETC通道时，从开始减速到恢复正常行驶过程中的位移大小；(2)汽车通过ETC通道比通过人工收费通道速度再达到v1时节约的时间t是多少？【答案】（1）188m（2）28.7s【解析】（1）汽车通过ETC时，匀减速过程：匀加速过程汽车的总位移（2）汽车通过ETC通道时，匀减速过程：匀速过程；匀加速过程所以通过ETC通道的总时间汽车通过人工收费通道时，匀减速过程：，停留时间，匀加速时间，故汽车通过人工通道的总时间汽车节约的时间15. 如图甲所示，质量为m=0.5kg的物体置于倾角为=37的固定且足够长的斜面上，t=0时刻对物体施以平行于斜面向上的拉力F，t1=0.5s时撤去该拉力。整个过程物体运动的速度与时间的部分图像如图乙所示。不计空气阻力，g=10m/s2 ，sin37=0.6，cos37=0.8。求：(1)物体与斜面间的动摩擦因数;(2)拉力F的大小;(3)物体沿斜面向上滑行的最大距离s.【答案】(1)=0.5；(2) F=15N； (3)s=7.5m【解析】（1）由图象可知，物体向上匀减速时加速度大小 此过程 解得（2）由图象可知，物体向上匀加速时加速度大小此过程解得F=15N（3）由图象可知，物体向上滑行时间1.5s向上滑行过程位移