湖北省公安县车胤中学2019届高三物理9月月考试题（含解析）.docx

湖北省公安县车胤中学2019届高三9月月考物理试题一、选择题1.2016年底以来，共享单车风靡全国各大城市，如图所示，单车的车锁内集成了嵌入式芯片、GPS模块和SIM卡等，便于监控单车在路上的具体位置用户仅需用手机上的客户端软件扫描二维码，即可自动开锁，骑行时手机APP上能实时了解单车的位置；骑行结束关锁后APP就显示计时、计价、里程等信息此外，单车能够在骑行过程中为车内电池充电，满足定位和自动开锁等过程中的用电根据以上信息判断下列说法正确是（ ）A. 单车的位置信息是借助北斗卫星导航系统准确定位的B. 单车是利用电磁感应原理实现充电的C. 由手机APP上的显示信息，可求出骑行的平均速度D. 单车在被骑行过程中受到地面的摩擦力表现为阻力【答案】B【解析】【详解】单车某个时刻的准确位置信息是借助通讯卫星定位确定的，故A错误；单车在运动过程通过电磁感应将机械能转化为电能从而实现充电，故B正确；由手机APP上的显示信息包括路程和时间，没有说明具体的位移，故不可以求出骑行的平均速度，故C错误；单车在骑行时，主动轮受到向前的摩擦力（动力），从动轮受到向后的摩擦力（阻力），故D错误。故选B。【点睛】本题利用生活中熟知的单车综合考查了惯性、电磁感应的应用、电磁波的应用等，要求掌握相应物理规律在生产生活中的应用2.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. 线速度关系vavbvcvdC. d的运动周期有可能是20小时D. c在4个小时内转过的圆心角是【答案】D【解析】【详解】地球同步卫星的角速度与地球自转角速度相同，即知a与c的角速度相同，根据a=2r知，a的向心加速度比c的小。由，得，可知，卫星的轨道半径越大，向心加速度越小，则c的向心加速度小于b的向心加速度，所以a的向心加速度比b的小，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；，得，可知，卫星的轨道半径越大，线加速度越小，则有vbvcvd。由v=r有，vavc故B错误。由开普勒第三定律=k知，卫星的轨道半径越大，周期越大，所以d的运动周期大于c的周期24h。故C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D正确；故选D。【点睛】对于卫星问题，要建立物理模型，根据万有引力提供向心力，分析各量之间的关系，并且要知道地球同步卫星的条件和特点3.如图所示的光滑斜面长为l，宽为b，倾角为，一物块可看成质点沿斜面左上方顶点P以初速度水平射入，恰好从底端Q点离开斜面，则（ ）A. 物块由P点运动到Q点所用的时间t=2B. 物块由P点运动到Q点所用的时间t=2C. 初速度v0=bD. 初速度v0=b【答案】D【解析】【详解】根据牛顿第二定律得物体的加速度为：a=gsin。根据l=at2得：t=，故AB错误；入射的初速度为：，故C错误，D正确。故选D。【点睛】解决本题的关键知道小球在水平方向和沿斜面向下方向上的运动规律，结合牛顿第二定律和运动学公式灵活求解4.在水平地面上，质量m1的小球用轻绳跨过光滑的半圆形碗连接质量分别为m2和m3的物体，平衡时小球恰好与碗之间没有弹力作用，则m1、m2和m3的比值为（）A. 1：2：3B. 2：1：1C. 2：1D. 2：1：【答案】C【解析】【详解】对碗内的小球m1受力分析，受重力、两个细线的两个拉力，由于碗边缘光滑，相当于动滑轮，故细线对物体m2的拉力等于m2g，细线对物体m1的拉力等于m1g，如图根据共点力平衡条件，两个拉力的合力与重力等值、反向、共线，有：G2=G1cos30=m2g；G3=G1sin30=m1g；故解得 m1：m2：m3=2： ：1，故选C。【点睛】本题关键是对碗内小球受力分析，根据三力平衡条件可知，三个力中任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线，然后运用合成法作图，根据几何关系得到三个物体的重力之比。5.将四块相同的坚固石块垒成圆弧形的石拱，其中第3、4块固定在地基上，第1、2块间的接触面是竖直的，每块石块的两个侧面间所夹的圆心角均为300，石块间的摩擦力可以忽略不计则第1块对第2块的弹力和第1块对第3块的弹力的大小之比为（ ）A. B. C. D. 【答案】A【解析】【详解】如图对第一个石块进行受力分析，由几何关系知：=60，所以有F1 ：F2=sin60=，故A正确，BCD错误；故选A。【点睛】当题目中有有多个物体相互作用时，应注意灵活选择研究对象。隔离法与整体法：整体法：以几个物体构成的整个系统为研究对象进行求解。在许多问题中用整体法比较方便，但整体法不能求解系统的内力。隔离法：从系统中选取一部分（其中的一个物体或两个物体组成的整体，少于系统内物体的总个数）进行分析。隔离法的原则是选取受力个数最少部分的来分析。通常在分析外力对系统作用时，用整体法；在分析系统内各物体之间的相互作用时，用隔离法。有时在解答一个问题时要多次选取研究对象，需要整体法与隔离法交叉使用。6.卡车以v0=12m/s在平直的公路上匀速行驶，因为路口出现红灯，司机立即刹车，使卡车匀减速直线前进直至停止停止等待6s时，交通灯变为绿灯，司机立即使卡车做匀加速运动已知从开始刹车到恢复原来的速度所用时间t=15s，匀减速的加速度大小是匀加速的2倍，反应时间不计则下列说法正确的是（ ）A. 卡车匀减速所用时间t1=5sB. 匀加速运动至恢复原来的速度发生的位移为36mC. 卡车匀减速运动发生的位移为30mD. 从卡车开始刹车到刚恢复到原来速度的过程的平均速度为3.6m/s【答案】BD【解析】【分析】根据匀加速和匀减速直线运动时加速度的关系得出运动时间的关系，从而求出减速和加速的时间根据平均速度推论求出匀加速和匀减速运动的位移，从而得出从卡车开始刹车到刚恢复到原来速度的过程中，通过的位移大小，根据平均速度的定义求出卡车开始刹车到刚恢复到原来速度的过程的平均速度.【详解】因为汽车匀加速直线运动的末速度等于匀减速直线运动的初速度，匀加速直线运动的初速度和匀减速直线运动的末速度均为零，根据t=知，匀减速的加速度是匀加速的2倍，则匀减速的时间是匀加速运动时间的一半，所以卡车匀减速运动的时间为：t1=（15-6）s=3s，故A错误。匀加速直线运动的时间t2=15-6-3s=6s，卡车匀加速直线到恢复原来速度发生的位移为：，故B正确；卡车匀减速运动过程中的位移为：，故C错误。匀加速直线运动的时间为：t2=15-6-3s=6s，卡车匀加速直线到恢复原来速度发生的位移为：，则卡车开始刹车到刚恢复到原来速度的过程中，通过的位移大小为：xx1+x218+3654m，从卡车开始刹车到恢复原来速度的过程的平均速度为：，故D正确；故选BD。7.如图所示，表面光滑的半球形物体固定在水平面上，光滑小环D固定在半球形物体球心O的正上方，轻质弹簧一端用轻质细绳固定在A点，另一端用轻质细绳穿过小环D与放在半球形物体上的小球P相连，DA水平。现将细绳固定点A向右缓慢平移的过程中(小球P未到达半球最高点前)，下列说法正确的是A. 弹簧变短B. 弹簧变长C. 小球对半球的压力不变D. 小球对半球的压力变大【答案】AC【解析】试题分析：分析小球受力情况：重力G，细线的拉力T和半球面的支持力，作出、T，G的矢量三角形，根据三角形相似法分析、T的变化对小球P受力分析，受到绳子的拉力T，半球的支持力，竖直向下的重力G，如图所示，根据相似三角形法可知，因为OP和OD都是恒定不变的，G也不变，DP减小，所以可知不变，T减小，根据牛顿第三定律可知小球对半球的压力不变，绳子的拉力减小，即弹簧的弹力减小，所以弹簧变短，故AC正确8.如图所示，使用不可伸长的细绳把物体B经光滑的定滑轮与环A相连，环A套在竖直杆上，当环A从图示位置沿竖直杆向上匀速运动时没有超过虚线位置，此过程物体B还没落地，则（ ）A. 物体B向下做加速运动B. 物体B向下做减速运动C. 连接物体B的细绳的弹力大于物体B的重力D. 连接物体B的细绳的弹力小于物体B的重力【答案】BC【解析】【详解】由题意可知，将A的实际运动分解成两个分运动，如图所示，根据平行四边形定则，可有：vAsin=v绳；因A以速度v0匀速上滑，又在增大，所以绳子速度在减小，则B处于减速运动，故A错误，B正确；根据受力分析，结合牛顿第二定律可知，B向下做减速运动的过程中处于超重状态，则连接物体B的细绳的弹力大于物体B的重力，故C正确，D错误；故选BC。【点睛】本题考查运动的合成与分解，掌握如何将实际运动分解成两个分运动是解题的关键，同时运用三角函数关系9.“玉兔号”登月车在月球表面成功登陆，实现了中国人“奔月”的伟大梦想，机器人“玉兔号”在月球表面做了一个自由下落实验，测得物体从静止自由下落h高度的时间为t，已知月球半径为R，自转周期为T，引力常量为G，则（ ）A. 月球表面重力加速度为B. 月球的第一宇宙速度为C. 月球质量为 D. 月球同步卫星离月球表面的高度为【答案】D【解析】【详解】由自由落体运动规律有：h=gt2，所以有：g=，故A错误。月球的第一宇宙速度为近月卫星的运行速度，根据重力提供向心力mg=m，所以 ，故B错误。在月球表面的物体受到的重力等于万有引力mg=，所以，故C错误。月球同步卫星绕月球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，解得h=R，故D正确。故选D。【点睛】解决本题的关键掌握万有引力提供向心力和万有引力等于重力这两个理论，并能灵活运用本题重点是利用好月球表面的自由落体运动，这种以在星球表面自由落体，或平抛物体，或竖直上抛物体给星球表面重力加速度的方式是比较常见的10.玻璃生产线的最后有一台切割机，能将一定宽度但很长的原始玻璃板按需要的长度切成矩形假设送入切割机的原始玻璃板的宽度是L=2m，它沿切割机的轨道与玻璃板的两侧边平行以v1=0.15m/s的速度水平向右匀速移动；已知割刀相对玻璃的切割速度v2=0.2m/s，为了确保割下的玻璃板是矩形，则相对地面参考系（ ）A. 割刀运动的轨迹是一段直线B. 割刀完成一次切割的时间为10sC. 割刀运动的实际速度为0.05m/sD. 割刀完成一次切割的时间内，玻璃板的位移是0.5m【答案】ABD【解析】【详解】为了使割下的玻璃板都成规定尺寸的矩形，割刀相对玻璃的运动速度应垂直玻璃。割刀实际参与两个分运动，即沿玻璃的运动和垂直玻璃方向的运动。两个分运动都是匀速直线运动，则合运动为匀速直线运动。故A正确。对于垂直玻璃方向的运动，运动时间t=10s。故B正确。割刀运动的实际速度。故C错误。10s内玻璃在水平方向的运动位移x=v1t=1.5m。故D正确。故选ABD。【点睛】解决本题的关键知道割刀实际参与两个分运动，即沿玻璃的运动和垂直玻璃方向的运动知道合运动与分运动具有等时性，以及会用平行四边形定则求合速度二、实验题11.在探究加速度与力、质量的关系时，小王同学采用如图装置，如图中小车及砝码的质量用M表示，沙桶及沙的质量用m表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带计算出(1)往沙桶中加入定量的沙子，当M与m的大小关系满足_时，可近似认为绳对小车的拉力大小等于沙桶和沙的重力；在释放小车_选填“之前”或“之后”接通打点计时器的电源，在纸带上打出系列的点(2)在平衡摩擦力后，他用打点计时器打出的纸带的一段如图2，该纸带上相邻两个计数点间还有4个点未标出，打点计时器使用交流电的频率是50Hz，则小车的加速度大小是_，当打点计时器打B点时小车的速度是_；结果保留三位有效数字(3)小张同学用同装置做实验，他们俩在同坐标系中画出了关系图，如图3，小张和小王同学做实验，哪个物理量是不同的_【答案】 (1). （1）Mm； (2). 之前； (3). （2）0.390； (4). 0.377； (5). （3）小车质量M。【解析】【详解】（1）假设小车的加速度为a，拉力为F，对沙桶及沙：mg-F=ma；对小车：F=Ma；联立得：，故只有在Mm的情况下近似认为拉力等于mg。由于人的反应时间有0.1s左右，故为提高打出的有效点的个数，应该先接通电源，待打点稳定后再接通电源。（2）纸带上每相邻两个计数点间还有4个点，所以相邻的计数点之间的时间间隔是T=0.1s。根据逐差法求解加速度：，根据匀变速直线运动中中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度得：B点的速度（3）根据F=ma可得a=，即a-F图象的斜率等于小车的质量，故两人的实验中小车质量M不同。【点睛】能够知道相邻的计数点之间的时间间隔，利用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用，提高解决问题能力。只要真正掌握了实验原理就能顺利解决此类实验题目，而实验步骤，实验数据的处理都与实验原理有关，故要加强对实验原理的学习和掌握。12.在做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次沿同一斜槽轨道滑下，通过描点法画小球做平抛运动的轨迹为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，将你认为正确的选项前面的字母填在横线上_ A.通过调节使斜槽的末端保持水平B.每次释放小球的位置必须相同C.每次必须由静止释放小球D.记录小球位置用的铅笔每次必须严格地等距离下降E.小球运动时不应与木板上的白纸相接触F.将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线在做该实验中某同学只记录了物体运动的轨迹上的A、B、C三点并以A点为坐标原点建立了直角坐标系，得到如图所示的图象，试根据图象求出物体平抛运动的初速度大小为_ ；物体运动到B点时的速度大小为_ ；抛出点的横坐标为_ cm；纵坐标为_ 【答案】 (1). ABCE； (2). 2， (3). 2， (4). -0.2， (5). -0.05【解析】【详解】通过调节使斜槽末端保持水平，是为了保证小球做平抛运动。故A正确。因为要画同一运动的轨迹，必须每次释放小球的位置相同，且由静止释放，以保证获得相同的初速度。故B正确，C正确。记录小球经过不同高度的位置时，每次不必严格地等距离下降，故D错误；实验要求小球滚下时不能碰到木板上的白纸，避免因摩擦而使运动轨迹改变，故E正确；将球的位置记录在纸上后，取下纸，最后轨迹应连成平滑的曲线。故F错误。故选ABCE；在竖直方向上y=gT2，则。则初速度为：。B点竖直方向上的分速度为：vy=2m/s。则运动到B点的速度为：vB=m/s，则运动到B点的时间：t=0.2s。已运动的水平位移：x=vt=0.4m，竖直位移：y=gt2=0.2m。所以平抛运动的初位置的横坐标为0.2-0.4m=-0.2m。纵坐标为0.15-0.2=-0.05m。解决本题的关键掌握平抛运动在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，灵活根据匀变速直线运动规律的推论求解。三、计算题13.如图所示一足够长的斜面倾角为37，斜面BC与水平面AB圆滑连接质量m=2kg的物体静止于水平面上的M点，M点距B点之间的距离L=9m，物体与水平面和斜面间的动摩擦因数均为=0.5，现使物体受到一水平向右的恒力F=14N作用，运动至B点时撤去该力，（sin37=0.6，cos37=0.8，取g=10m/s2）。则：(1)物体在恒力作用下运动时的加速度是多大？(2)物体到达B点时的速度是多大？(3)物体沿斜面向上滑行的最远距离是多少？【答案】（1）2m/s2（2）6m/s（3）1.8m【解析】【详解】（1）在水平面上，根据牛顿第二定律可知：F-mg=ma，解得： （2）有M到B，根据速度位移公式可知：vB22aL解得：vBm/s=6m/s（3）在斜面上，根据牛顿第二定律可知：mgsin+mgcos=ma代入数据解得：a=10m/s2根据速度位移公式可知：0 vB22ax解得：xm1.8m14.低空跳伞大赛受到各国运动员的喜爱。如图所示为某次跳伞大赛运动员在一座高为H=179m的悬崖边跳伞时的情景。运动员离开悬崖时先做自由落体运动，一段时间后，展开降落伞，以a=8m/s2的加速度匀减速下降，已知运动员和伞包的总质量为80kg，为了运动员的安全，运动员落地时的速度不能超过4m/s，求：(1)运动员含伞包展开降落伞后所受的空气阻力f；(2)为了运动员的安全，展开伞时的最大速度是多少？(3)如果以下落的快慢决定比赛的胜负，为了赢得比赛的胜利，运动员在空中运动的最短时间是多大？【答案】（1）1440N，方向向上；（2）40m/s；（3）8.5s。【解析】【详解】（1）展开降落伞时，对运动员（含伞包），由牛顿第二定律知，f-Mg=Ma解得：f=1440N，方向竖直向上；（2）设运动员做自由落体运动的最大位移为x，此时速度为v0，则 v02=2gx又v2-v02=-2a（H-x）联立解得：v0=40 m/s；（3）设运动员在空中的最短时间为t，则有由v0=gt1得：t1=4s，匀减速的时间为：，故最短时间为：t=t1+t2=4s+4.5s=8.5s。【点睛】本题是多过程的运动学问题，关键是分析清楚其运动过程，搞清各个过程之间的联系，如位移关系和速度关系，然后根据相应规律列方程求解。15.如图所示，一水平的长L=2.25m的传送带与平板紧靠在一起，且上表面在同一水平面，皮带以v0=4m/s匀速顺时针转动，现在传送带上左端静止放上一质量为m=1kg的煤块（视为质点），煤块与传送带及煤块与平板上表面之间的动摩擦因数为均为1=0.2，经过一段时间，煤块被传送到传送带的右端，此过程在传送带上留下了一段黑色痕迹，随后煤块在平稳滑上右端平板上的同时，在平板右侧施加一个水平向右恒力F=17N，F作用了t0=1s时煤块与平板速度恰相等，此时刻撤去最终煤块没有从平板上滑下，已知平板质量M=4kg，（重力加速度为g=10m/s2），求：(1)传送带上黑色痕迹的长度；(2)求平板与地面间动摩擦因数的大小；(3)平板上表面至少多长？（计算结果保留两位有效数字）。【答案】（1）3.75m；（2）0.3；（3）1.6m。【解析】【详解】（1）对煤块由牛顿第二定律：1mg=ma1得 a1=2m/s2若煤块一直加速到右端，设到右端速度为v1得：v12=2a1L解得：v1=3m/s因为v1v0