广东省深圳市高级中学2020届高三物理上学期第一次测试试题（含解析）.doc

广东省深圳市高级中学2020届高三物理上学期第一次测试试题（含解析）一、选择题1.现在两个质量相同的物体，一个置于光滑水平面上，另一个置于粗糙水平面上，用相同的水平力推物体，下列说法正确的是（ ）a. 光滑水平面上的物体相同时间内获得的速度大，所以运动状态容易改变b. 因为两者受到相同的水平推力，所以运动状态改变难易一样c. 两个物体从静止到运动，粗糙水平面上的物体需要的力更大，所以其运动状态难以改变d. 因为两者质量一样，所以运动状态改变难易程度一样【答案】d【解析】【详解】运动状态变化与惯性有关，而质量是惯性的唯一标准a. 光滑水平面上的物体相同时间内获得的速度大，由于质量相等所以运动状态改变难易程度一样，故a错误b. 运动状态的变化和受到的推力大小无关，由质量决定，故b错误；c. 两个物体从静止到运动，粗糙水平面上的物体需要的力更大，由于质量相等所以运动状态改变难易程度一样，故c错误d. 因为两者质量一样，所以运动状态改变难易程度一样，故d正确2.转笔是一项深受广大中学生喜爱的休闲活动，其中也包含了许多的物理知识。如图所示，假设某同学将笔套套在笔杆的一端，在转笔时让笔杆绕其手指上的某一点o在竖直平面内做匀速圆周运动，则下列叙述中正确的是（ ）a. 笔套做圆周运动的向心力是由笔杆对其的摩擦力提供的b. 笔杆上离o点越近的点，做圆周运动的向心加速度越大c. 当笔杆快速转动时笔套有可能被甩走d. 由于匀速转动，笔套受到的摩擦力大小不变【答案】c【解析】【详解】a.笔杆在竖直面内做匀速圆周运动，所以笔套做圆周运动的向心力是由重力、笔杆对其的摩擦力以及笔杆对其产生的弹力的合力提供的，故a错误b.笔杆上的各个点都做同轴转动,所以角速度是相等的,根据 ，笔杆上离o点越近的点，做圆周运动的向心加速度越小，故b错误c. 转速过大时,当提供的向心力小于需要向心力时,笔套有可能做离心运动被甩走,故c正确，d.笔杆在竖直方向做匀速圆周运动，所以重力、弹力、摩擦力的合力一直指向圆心，且大小不变，根据受力可知，摩擦力大小不可能大小不变，故d错误；3.如图所示，地面上固定有一半径为r的半圆形凹槽，o为圆心、ab为水平直径、现将小球（可视为质点）从a处以初速度v1水平抛出后恰好落到d点：若将该小球从a处以初速度v2水平抛出后恰好落到c点，c、d两点等高，oc与水平方向的夹角60，不计空气阻力，则下列说法正确的是（ ）a. v1：v2l：4b. 小球从开始运动到落到凹槽上的过程中，其两次的动量变化量相同c. 小球落在凹槽上时，其两次的重力的瞬时功率不同d. 小球落到c点时，速度方向可能与该处凹槽切面垂直【答案】b【解析】【详解】过c与d分别做ab的垂线，交ab分别与m点与n点，如图：则：omonrcos600.5r；所以：am0.5r，an1.5r；由于c与d点的高度是相等的，由：hgt2可知二者运动的时间是相等的。由水平方向的位移为：xv0t，可得故a错误；它们速度的变化量：vgt，二者运动的时间是相等的，则它们速度的变化量也相等，根据p=mv可知动量变化量相等。故b正确；两次的位移分别为：ad和ac，显然ac2ad，所以前后两次的平均速度之比不等于1：2故c错误；球落到c点时，若速度方向与该处凹槽切面垂直则速度方向为oc，o点应为am的中点，显然不是，故d错误.4.如图所示，水平粗糙传送带ab距离地面的高度为h，以恒定速率v0顺时针运行甲、乙两滑块（可视为质点）之间夹着一个压缩轻弹 簧（长度不计），在ab的正中间位置轻放它们时，弹簧立即弹开，两滑块以相同的速率分别向左、右运动下列判断不正确的是： （ ）a. 甲、乙滑块可能同时从a、b两端离开传送带b. 甲、乙滑块刚离开弹簧时可能一个减速运动、一个加速运动c. 甲、乙滑块可能落在传送带的左右两侧，但距释放点的水平距离一定不相等d. 甲、乙滑块可能落在传送带的同一侧，且距释放点的水平距离相等【答案】c【解析】试题分析：若v大于v0，弹簧立即弹开后，甲物体向左做初速度为v，加速度为a匀减速运动，则乙也做初速度为v加速度为a的匀减速运动，此种情况两个物体落地后，距释放点的水平距离可能相等且运动时间相等，故a正确，c错误；若v小于v0，弹簧立即弹开后，甲物体向左做初速度为v，加速度为a的匀减速运动，速度为零后可以再向相反的方向运动，整个过程做初速度为v，加速度和皮带方向相同的减速运动，则乙也做初速度为v加速度为a的匀加速运动，运动方向和加速度方向都和皮带轮运动方向相同，甲乙到达b点时的速度相同。落地的位置也在同一点，故b、d正确考点：传送带问题【名师点睛】本题主要考查了传送带问题。传送带问题是高中物理常见的一种模型，其实质是考查摩擦力的问题。解决这类问题要分析清楚下列问题：对于物体与传送带之间是否存在摩擦力、是滑动摩擦力还是静摩擦力、摩擦力的方向如何等。关于摩擦力的产生条件、方向的判断等基础知识模糊不清是造成解题错误的原因。5.如图所示，在光滑水平面上质量为m的小车正以速度v0向右运动，现有一质量为m的木块也以速度v0从右端冲上车面，由于摩擦小车速度将发生变化，为使小车继续保持v0匀速运动，须及时给小车施一水平力，当m和m的速度相等时将力去掉。设m和m间的动摩擦因数处处相同车足够长，则此过程中水平力对小车做的功（ ）a. 0.5mv02b. mv02c. 1.5mv02d. 2mv02【答案】d【解析】【详解】木块放上小车后受到向右的滑动摩擦力作用先做匀减速运动,后反方向匀加速运动,整个过程是匀变速运动,以向右为正,根据动量定理,得:对小车受力分析,拉力f与滑动摩擦力平衡,有: 时间t内小车的位移为: 故拉力做的功为: 联立以上四式可计算得出: a. 0.5mv02 与分析不符，故a错误b. mv02 与分析不符，故b错误c. 1.5mv02 与分析不符，故c错误d. 2mv02 与分析相符，故d正确6.为了备战2020年东京奥运会，我国羽毛球运动员进行了如图所示的原地纵跳摸高训练。已知质量m=50 kg的运动员原地静止站立（不起跳）摸高为2.10m，比赛过程中，该运动员先下蹲，重心下降0.5m，经过充分调整后，发力跳起摸到了2.90m的高度。若运动员起跳过程视为匀加速运动，忽略空气阻力影响，g取10 m/s2。则（ ）a. 运动员起跳过程处于超重状态b. 起跳过程的平均速度比离地上升到最高点过程的平均速度大c. 起跳过程中运动员对地面的压力为800 nd. 从开始起跳到离地上升到最高点需要0.65 s【答案】ad【解析】【详解】a. 运动员在起跳过程中可视为匀加速直线运动，加速度方向竖直向上，所以运动员起跳过程处于超重状态，故a正确；b. 在起跳过程中做匀加速直线运动，起跳过程的平均速度 ，运动员离开地面后做竖直上抛运动，离地上升到最高点过程的平均速度 ，即两者相等，故b错误c.运动员离开地面后做竖直上抛运动，根据可知根据速度位移公式可知解得：，对运动员根据牛顿第二定律可知解得：，根据牛顿第三定律可知，对地面的压力为1560n，故c错误d. 起跳过程运动的时间，起跳后运动的时间故运动的总时间 ，故d正确；7.2019年4月10日，天文学家召开全球新闻发布会，宣布首次直接拍摄到黑洞的照片如图所示黑洞是一种密度极大、引力极大的天体，以至于光都无法逃逸（光速为c）若黑洞的质量为m，半径为r，引力常量为g，其逃逸速度公式为如果天文学家观测到一天体以速度v绕某黑洞做半径为r的匀速圆周运动，则下列说法正确的有a. b. m=gv2rc. 该黑洞最大半径为d. 该黑洞的最小半径为【答案】ac【解析】【详解】根据万有引力提供向心力有：，得黑洞的质量，故a正确，b错误；根据逃逸速度公式，得，黑洞的最大半径，故c正确，d错误。8.一个质量为m物体，仅在某力作用下，沿+x轴方向从x轴上x=0处由静止开始运动，其速度随位置变化的图像如图所示，由图可知（ ）a. 物体做非匀加速直线运动b. 物体做加速度越来越大的加速运动c. 物体在处的加速度为d. 物体从x=0运动到时，力对物体做功为【答案】abc【解析】【详解】a有图像可知， ，根据动能定理 ，联立可得即合外力随着x变化，所以物体做非匀加速直线运动，故a正确b.根据牛顿第二定律可知即所以a随着x的增大而增大，所以物体做加速度越来越大的加速运动，故b正确；c.根据可知物体在处的加速度为，故c正确d.根据动能定理可知物体从x=0运动到时，力对物体做功为 ，故d错误二、非选择题9.如图甲所示是某同学在探究“物体质量一定时，加速度与合外力的关系”的实验装置，实验时将小车从光电门a的右侧由静止释放，与光电门连接的数字计时器可以测量遮光片经过光电门a、b所用的时间ta、tb，回答下列问题(1)下列实验要求必须满足是_a保证沙桶和沙的质量远小于小车的质量b保持沙和沙桶的质量不变c保持穿过光电门的细线与长木板平行d保持小车的质量不变(2)为测算小车的加速度，实验中还需要测量的物理量有_和_(3)实验中改变沙和沙桶的质量，得到小车加速度a与测力计示数f的对应关系如图乙所示，图线不经过原点，可能的原因是_【答案】 (1). cd (2). 遮光片的宽度 (3). 光电门ab间的距离 (4). 未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足【解析】（1）由于该实验的连接方式，重物和小车不具有共同的加速度，小车是在绳的拉力下加速运动，此拉力可由测力计示数获得，不需要用重物的重力来代替，故不要求沙桶和沙的质量远小于小车的质量，故a错误；根据控制变量法原理可知，探究“物体质量一定，加速度与合外力的关系”时要保持小车的质量不变，改变沙和沙桶的质量，故b错误，d正确；保持穿过光电门的细线与长木板平行，使平衡摩擦力后，绳子的拉力等于小车受到的合外力，故c正确；故选cd（2）已经知道遮光片经过光电门a、b所用的时间ta、tb，则需要测量遮光片的宽度d，从而求出经过ab时的速度，要求出加速度，根据匀变速直线运动位移速度公式即可求解，所以还要测出光电门ab间的距离；（3）图线不通过坐标原点，f不为零时，加速度仍为零，知实验前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足，系统仍存在摩擦力点睛：本题第1问选项a为易错选项，这个是课本参考实验的改进版，用这种方法可以准确得到小车受到的合外力，而不需要用重物的重力来近似代替，是一个比课本参考方案更好的办法，题目价值很高10.某同学为研究橡皮筋伸长与所受拉力的关系，做了如下实验：如图所示，将白纸固定在制图板上，橡皮筋一端固定在o点，另一端a系一小段轻绳(带绳结)；将制图板竖直固定在铁架台上将质量为m100 g的钩码挂在绳结上，静止时描下橡皮筋下端点的位置a0；用水平力拉a点，使a点在新的位置静止，描下此时橡皮筋下端点的位置a1；逐步增大水平力，重复5次取下制图板，量出a1、a2、各点到o的距离l1、l2、；量出各次橡皮筋与oa0之间的夹角1、2在坐标纸上做出l的图象如图.完成下列填空：(1)已知重力加速度为g，当橡皮筋与oa0间的夹角为时，橡皮筋所受的拉力大小为_(用g、m、表示)(2)取g10 m/s2，由图可得橡皮筋的劲度系数k_ n/m，橡皮筋的原长l0_ m.【答案】 (1). (2). 100 (3). 0.21【解析】【详解】（1）对结点受力分析，根据共点力平衡可知，解得；（2）在竖直方向，合力为零，则，解得，故斜率，由图象可知斜率，故；由图象可知，直线与横坐标的交点即为弹簧的原长，为0.21m；11.如图所示，一半径r=1m的圆盘水平放置，在其边缘e点固定一小桶（可视为质点），在圆盘直径de的正上方平行放置一水平滑道bc，滑道右端c点与圆盘圆心o在同一竖直线上，且竖直高度h=1.25m。ab为一竖直面内的光滑圆弧轨道，半径r=0.45m，且与水平滑道相切与b点。一质量m=0.2kg的滑块（可视为质点）从a点以某一初速度释放，当滑块经过b点时，对b点压力为6n，恰在此时，圆盘从图示位置以一定的角速度绕通过圆心的竖直轴匀速转动，最终物块由c点水平抛出，恰好落入圆盘边缘的小桶内。已知滑块与滑道bc间的动摩擦因数。（取）求：（1）滑块到达b点时的速度；（2）水平滑道bc的长度；（3）圆盘转动的角速度应满足的条件.【答案】（1）3m/s；（2）1.25m；（3）=2nrad/s(n=1、2、3、4)【解析】【详解】(1)滑块到达b点时，由牛顿第二定律得：fmg=代入数据解得：vb=3m/s(2)滑块离开c后，作平抛运动，由h=解得：t1=s=0.5svc=r/t1=2m/s滑块在bc上运动时，由牛顿运动定律得：mg=ma，代入数据解得：a=2m/s2由滑块作减速运动,匀变速运动公式有：代入数据解得：s=1.25m(3)滑块由b点到由c点，由运动学关系：x=代入数据解得：t2=0.5s得：t=t1+t2=0.5s+0.5s=1s圆盘转动的角速度应满足条件：t=2n/代入数据得：=2nrad/s(n=1、2、3、4)答：(1)滑块到达b点时的速度是3m/s；(2)水平滑道bc的长度是1.25m；(3)圆盘转动的角速度应满足的条件=2nrad/s(n=1、2、3、4).【点睛】（1）由牛顿第二定律求出滑块经过b点的速度大小；（2）滑块离开c后做平抛运动，要恰好落入圆盘边缘的小桶内，水平位移大小等于圆盘的半径r，根据平抛运动的规律求得滑块经过c点的速度，根据牛顿运动定理研究bc过程，求解bc的长度；（3）滑块由b点到c点做匀减速运动，由运动学公式求出时间，滑块从b运动到小桶的总时间等于圆盘转动的时间，根据周期性求解应满足的条件12.下暴雨时，有时会发生山体滑坡或泥石流等地质灾害。某地有一倾角为=37（sin37=）山坡c，上面有一质量为m的石板b，其上下表面与斜坡平行；b上有一碎石堆a（含有大量泥土），a和b均处于静止状态，如图所示。假设某次暴雨中，a浸透雨水后总质量也为m（可视为质量不变的滑块），在极短时间内，a、b间的动摩擦因数1减小为，b、c间的动摩擦因数2减小为0.5，a、b开始运动，此时刻为计时起点；在第2s末，b的上表面突然变为光滑，2保持不变。已知a开始运动时，a离b下边缘的距离l=27m，c足够长，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。取重力加速度大小g=10m/s2。求：（1）在02s时间内a和b加速度的大小；（2）a在b上总的运动时间。【答案】（1）a1=3m/s2； a2=1m/s2；（2）4s【解析】本题主要考查牛顿第二定律、匀变速运动规律以及多物体多过程问题；（1）在0-2s内，a和b受力如图所示由滑动摩擦力公式和力的平衡条件得:以沿着斜面向下为正方向，设a和b的加速度分别为，由牛顿第二定律可得：联立以上各式可得a1=3m/s2a2=1m/s2.（2）在t1=2s，设a和b的加速度分别为，则v1=a1t1=6m/s v2=a2t1=2m/s tt1时，设a和b的加速度分别为，此时ab之间摩擦力为零，同理可得：即b做匀减速，设经时间，b的速度减为零，则：联立可得t2=1s .在t1+t2时间内，a相对于b运动的距离为此后b静止不动，a继续在b上滑动，设再经时间后t3，a离开b，则有可得,t3=1s（另一解不合题意，舍去，）则a在b上的运动时间为t总.t总=t1+t2+t3=4s（利用下面的速度图象求解，正确的，参照上述答案信参考给分）【考点定位】牛顿第二定律；匀变速直线运动；【方法技巧】本题主要是考察多过程问题，要特别注意运动过程中摩擦力的变化问题。要特别注意两者的运动时间不一样的