山西省太原市第五中学2020届高三物理上学期10月月考试题（含解析）.docx

山西省太原市第五中学2020届高三物理上学期10月月考试题（含解析）一、选择题（每小题4分，共48分。1-8小题为单选，9-12小题为多选，全选对得4分，选不全得2分，有错选或不选得0分）1. 关于四种基本相互作用的说法正确的是()A. 万有引力只发生在天体与天体之间，质量小的物体(如人与人)之间无万有引力B. 强相互作用只发生在宇宙天体等宏观物体之间C. 弱相互作用就是非常小的物体间的相互作用D. 电磁相互作用是不需要相互接触就能起作用的【答案】D【解析】【详解】A不论大小，任何物体间均有万有引力，A错BC强相互作用发生在原子核内部核子之间，而弱相互作用发生在放射现象中，不是小物体之间，故B、C错D电磁相互作用即电荷之间的相互作用，磁极之间的相互作用是不需要相互接触就能起作用的，故D正确2.甲、乙两个物体在同一直线上做直线运动,其加速度分别为a甲=+2m/s2和a乙=，关于甲、乙两物体的运动,可以肯定的是( )A. 甲加速度比乙的大B. 甲做匀加速直线运动,乙做匀减速直线运动C. 乙的速度比甲的变化快D. 每经过1 s，乙的速度就减小4 m/s【答案】C【解析】【详解】A、加速度的正负表示方向，可知甲的加速度大小小于乙的加速度大小，但方向相反，故A错误.B、加速度的方向已知，但不知道甲和乙的初速度方向，故无法判断两物体是加速或者减速；故B错误.C、由加速度可知物理意义是速度的变化快慢，则乙的速度比甲的变化快；故C正确.D、加速度的正负表示方向，乙的加速度为负，所以每经过1s，乙的速度变化了4m/s，但可以是速度增大或者速度的减小；故D错误.故选C.【点睛】解决本题的关键知道加速度的物理意义，掌握判断物体做加速运动还是减速运动的方法，关键看加速度的方向与速度方向的关系3.竖直墙壁上固定有一个光滑的半圆形支架，AB为其直径，支架上套着一个小球，细线的一端悬于P点，另一端与小球相连。已知半圆形支架的半径为R，细线长度为L，且R L 2R。现将细线的上端点P从图示实线位置沿墙壁缓慢下移至A点（虚线位置），在此过程中细线对小球的拉力FT及支架对小球的支持力FN的大小变化情况为（ ） A. FT和FN均增大B. FT和FN均减小C. FT先减小后增大，FN先增大后减小D. FT先增大后减小，FN先减小后增大【答案】A【解析】【详解】小球受重力、细线拉力和支持力，由于平衡，三个力可以构成矢量三角形，如图所示：根据平衡条件，该矢量三角形与几何三角形POC相似，故有：，解得：，；当P点下移时，PO减小，L、R不变，故FT增大，FN增大；故选A.【点睛】本题的关键是对小球进行受力分析，然后根据矢量三角形与几何三角形相似，列式分析各力的变化这是非直角三角形的情况下是常用的方法4.不计空气阻力，以一定的初速度竖直上抛一物体，从抛出至回到抛出点的时间为t，现在物体上升的最大高度的一半处设置一块挡板，物体撞击挡板前、后的速度大小相等、方向相反，撞击所需时间不计，则这种情况下物体上升和下降的总时间约为()A. 0.2tB. 0.3tC. 0.4tD. 0.5t【答案】B【解析】【详解】物体下降时间为，故高度为：；物体自由落体运动过程，有：，解得，物体到挡板处的时间为，则这种情况下物体上升和下降的总时间：，故B正确，A、C、D错误；故选B。【点睛】竖直上抛运动的上升阶段和下降各阶段具有严格的对称性，速度对称：物体在上升过程和下降过程中经过同一位置时速度大小相等，方向相反；时间对称：物体在上升过程和下降过程中经过同一段高度所用的时间相等。5.如图甲所示，在粗糙的水平面上，质量分别为mA和mB的物块A、B用轻弹簧相连，两物块与水平面间的动摩擦因数相同，它们的质量之比mA:mB=2:1。当用水平力F作用于B上且两物块以相同的加速度向右加速运动时（如图甲所示），弹簧的伸长量xA；当用同样大小的力F竖直向上拉B且两物块以相同的加速度竖直向上运动时（如图乙所示），弹簧的伸长量为xB，则xA:xB等于（ ）A. 1:1B. 1:2C. 2:1D. 3:2【答案】A【解析】【详解】设mA=2mB=2m，对甲图，运用整体法，由牛顿第二定律得，整体的加速度：对A物体有：F弹-2mg=2ma，得 ；对乙图，运用整体法，由牛顿第二定律得，整体的加速度：对A物体有：F弹-2mg=2ma，得则x1：x2=1：1。A 1:1，与结论相符，选项A正确；B 1:2，与结论不相符，选项B错误；C2:1，与结论不相符，选项C错误；D3:2，与结论不相符，选项D错误。6.某大型游乐场内的新型滑梯可以等效为如图所示的物理模型一个小朋友在AB段的动摩擦因数，BC段的动摩擦因数为，他从A点开始下滑，滑到C点恰好静止，整个过程中滑梯保持静止状态则该小朋友从斜面顶端A点滑到底端C点的过程中（ ） A. 地面对滑梯始终无摩擦力作用B. 地面对滑梯的摩擦力方向始终水平向左C. 地面对滑梯的支持力的大小始终等于小朋友和滑梯的总重力的大小D. 地面对滑梯的支持力的大小先小于、后大于小朋友和滑梯的总重力的大小【答案】D【解析】【详解】ABCDAB段，质量为m的小朋友沿斜面方向受力情况为沿斜面向下的重力分力和摩擦力，由于，所以，小朋友具有沿斜面向下的加速度，把加速度分解，则有水平向左的加速度和竖直向下的加速度，对小朋友和滑梯整体分析，既然有水平向左的加速度，整体则受到水平向左的力，这个力就是摩擦力，所以地面对滑梯摩擦力水平向左，根据竖直向下的加速度，说明地面支持力小于整体重力，同理，BC段，小朋友减速，加速度沿斜面向上，分解后则有竖直向上的加速度和水平向右的加速度，所以地面对滑梯支持力大于整体重力，地面对滑梯具有水平向右的摩擦力，对照选项ABC错D对。7.日常生活中，我们在门下缝隙处塞紧一个木楔(侧面如图所示)，往往就可以把门卡住。有关此现象的分析，下列说法正确的是A. 木楔对门的作用力大于门对木楔的作用力，因而能将门卡住B. 门对木楔作用力的水平分量等于地面对木楔摩擦力的大小C. 只要木楔的厚度合适都能将门卡住，与顶角的大小无关D. 只要木楔对门的压力足够大就能将门卡住，与各接触面的粗糙程度无关【答案】B【解析】【详解】A、木楔对门的作用力和门对木楔的作用力是一对作用力和反作用力，大小相等，方向相反，故A错误；B、对木楔受力分析如图所示：水平方向：fFsin，最大静摩擦力约等于滑动摩擦力，门对木楔作用力的水平分量等于地面对木楔摩擦力的大小，故B正确； CD、对木锲，竖直方向：NFcos+mg，则fmaxN（Fcos+mg），要把门卡住，则有：不管多大的力F均满足满足fmaxf，即（Fcos+mg）Fsin，不管m的大小，只要tan，就可把门卡住，故能否把门卡住，与顶角与接触面的粗糙程度有关，故CD错误。8.卫星电话信号需要通过地球同步卫星传送，已知地球半径为r，无线电信号传播速度为c，月球绕地球运动的轨道半径为60r，运行周期为27天。在地面上用卫星电话通话，从一方发出信号至对方接收到信号所需最短时间为A. B. C. D. 【答案】C【解析】【详解】根据万有引力提供向心力，解得：r=已知月球和同步卫星的周期比为27:1，则月球和同步卫星的轨道半径比为9:1，因月球绕地球运动的轨道半径为60r,故同步卫星的轨道半径为，高度为，故在地面上用卫星电话通话，从一方发出信号至对方接收到信号所需最短时间为：t=s/c=2=，故C正确，ABD错误；故选：C.9.法籍意大利数学家拉格朗日在论文三体问题中指出：两个质相差悬殊的天体（如太阳和地球）所在同一平面有个特殊点，如图中的所示，若飞行器位于这些点上，会在太阳与地球引力共同作用下，可以几乎不消耗燃料而保持与地球同步绕太阳做圆周运动，人们称之为拉格朗日点.若发射一颗卫星定位于拉格朗日点，下列说法正确的是（ ）A. 该卫星绕太阳运动的周期和地球自转周期相等B. 该卫星在点处于平衡状态C. 该卫星绕太阳运动的向心加速度大于地球绕太阳运动的向心加速度D. 该卫星在处所受太阳和地球引力的合力比在处大【答案】CD【解析】【详解】据题意知，卫星与地球同步绕太阳做圆周运动，则公转周期相同，故A错误；卫星所受的合力为地球和太阳对它引力的合力，这两个引力方向相同，合力不为零，处于非平衡状态，故B错误；由于卫星与地球绕太阳做圆周运动的周期相同，卫星的轨道半径大，根据公式可知，卫星绕太阳运动的向心加速度大于地球绕太阳运动的向心加速度，故C正确；卫星在或所处所受太阳和地球引力的合力提供做圆周运动的向心力，即，卫星在处的轨道半径比在处大，所以合力比在处大，所以合力比在处大，故D正确。10.木块A、B分别重50 N和60 N，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了2 cm，弹簧的劲度系数为400 N/m系统置于水平地面上静止不动现用F1 N的水平拉力作用在木块B上，如图所示，力F作用后A. 木块A所受摩擦力大小是8 NB. 木块A所受摩擦力大小是12.5 NC. 木块B所受摩擦力大小是9 ND. 木块B所受摩擦力大小是7 N【答案】AC【解析】【详解】未加是，木块受力平衡，所受静摩擦力等于弹簧的弹力，则弹力为：木块与地面间的最大静摩擦力为：木块与地面间的最大静摩擦力为：施加力，对木块有：所以木块受的仍是静摩擦力，其大小为：施加，木块所受的仍是静摩擦力，大小为： 综上分析，AC正确，BD错误。11.图为儿童乐园里一项游乐活动示意图，金属导轨倾斜固定倾角为，导轨上开有狭槽，内置一小球，球可沿槽无摩擦滑动，绳子一端与球相连，另一端连接一抱枕，小孩可抱住抱枕与之一起下滑，绳与竖直方向夹角为，且保持不变。假设抱枕质量为m1，小孩质量为m2，绳的质量及空气阻力忽略不计，则下列说法正确的是A. 小孩与抱枕一起做匀速直线运动B. 金属导轨倾角等于绳与竖直方向夹角C. 小孩对抱枕的作用力平行导轨方向向下D. 绳子拉力与抱枕对小孩作用力之比为（m1+m2）:m2【答案】BD【解析】【详解】AB由于球沿斜槽无摩擦滑动，系统具有相同的加速度，则:做匀加速直线运动，隔离对小孩和抱枕分析，加速度:a=gsin=gsin则:=故A错误B正确。C对抱枕分析，受重力、拉力、小孩对抱枕的作用力，因为沿绳子方向合力为零，平行导轨方向的合力为:m1a=m1gsin可知小孩对抱枕的作用力与绳子在同一条直线上。故C错误。D对人和抱枕整体分析，根据平行四边形定则知，绳子的拉力T=（m1+m2）gcos抱枕对小孩的作用力方向沿绳子方向向上，大小为m2gcos，则绳子拉力与抱枕对小孩的作用力之比为：（m1+m2）：m2故D正确.12.如图所示，A、D分别是斜面的顶端、底端，B、C是斜面上的两个点，ABBCCD，E点在D点的正上方，与A等高。从E点以一定的水平速度抛出质量相等的两个小球，球1落在B点，球2落在C点，关于球1和球2从抛出到落在斜面上的运动过程，下列说法正确的是 A. 球1和球2运动时间之比为1:2B. 球1和球2动能增加量之比为1:2C. 球1和球2抛出时初速度之比为D. 球1和球2的速度变化量之比为【答案】BCD【解析】【详解】A因为AC=2AB，则AC的高度差是AB高度差的2倍，根据h=gt2，解得：，解得运动的时间比为1：，故A错误；B根据动能定理得，mgh=Ek，知球1和球2动能增加量之比为1：2，故B正确；C由图象，球2在水平方向上的位移是球1在水平方向位移的2倍，球1和球2运动的时间之比为1：，结合x=v0t，球1和球2抛出时初速度之比为2：1，故C正确；D小球速度的变化量为v=gt，则球1和球2的速度变化量之比为1：=：2，选项D正确。二、实验题（本题共2小题,共12分。请将答案填在答题纸中的横线上)13.如图所示是某同学探究加速度与力的关系的实验装置。他在气垫导轨上安装了一个光电门B，滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连，力传感器可直接测出绳中拉力，传感器下方悬挂钩码，每次滑块都从A处由静止释放气垫导轨摩擦阻力很小可忽略不计，由于遮光条的宽度很小，可认为遮光条通过光电门时速度不变。(1)该同学用20分度的游标卡尺测量遮光条的宽度d，如图所示，则d_mm。(2)实验时，该同学测量出遮光条的宽度d，将滑块从A位置由静止释放，测量遮光条到光电门的距离L，若要得到滑块的加速度，还需由数字计时器读出遮光条通过光电门B的_； (3)下列不必要的一项实验要求是（ ）A应使滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量B应使A位置与光电门间的距离适当大些C应将气垫导轨调节水平D应使细线与气垫导轨平行(4)改变钩码质量，测出对应的力传感器的示数F，已知滑块总质量为M，用(2)问中已测物理量和已给物理量写出M和F间的关系表达式F_。【答案】 (1). 2.30 (2). 时间t (3). A (4). 【解析】【详解】（1）d=2mm+0.05mm5=2.25mm（2）根据，可知若要得到滑块的加速度，还需由数字计时器读出遮光条通过光电门B的时间t；（3）A拉力是直接通过传感器测量的，故与小车质量和钩码质量大小关系无关，故A错误；B应使A位置与光电门间的距离适当大些，有利于减小误差，故B正确；C应将气垫导轨调节水平，使拉力才等于合力，故C正确；D要保持拉线方向与木板平面平行，拉力才等于合力，故D正确；（4）由题意可知，该实验中保持小车质量M不变，因此有：；v2=2aL，联立可得：14.某研究性学习小组在做“研究平抛物体的运动”的实验时使用了如图所示的装置，先将斜槽轨道的末端调整水平，在一块平木板表面钉上复写纸和白纸，并将该木板竖直立于某处(未靠近轨道末端)。使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞到木板并在白纸上留下痕迹A；将木板向远离槽口方向依次平移距离x、2x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞在木板上得到痕迹B、C。若测得木板每次移动的距离x10.00cm，A、B间距离y14.78cm，B、C间距离y214.58cm。重力加速度为g。(1)根据以上直接测量的物理量求得小球初速度为v0_(用题中所给字母表示)。(2)小球初速度的测量值为_m/s。(g取9.8m/s2，结果保留三位有效数字)。【答案】 (1). （1） (2). （2）1.00【解析】【详解】竖直方向：小球做匀加速直线运动，根据推论x=aT2得：y2-y1=gT2解得：水平方向：小球做匀速直线运动，则有： 代入解得：v0=1.00m/s三、计算题(本题共4小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)15.如图所示，质量分别为m1=1kg和m2=2kg的A、B两物块并排放在光滑水平面上，若对A、B分别施加大小随时间变化的水平外力F1和F2，若F1=9-2t(N),F2=3+2t(N)(1)经多长时间两物块开始分离?(2)在图中画出两物块的加速度a1和a2随时间变化的图象?【答案】（1）2.5s（2）【解析】【详解】（1）当两物体分离瞬间加速度相等，A、B间相互作用力为零，a1=a2，即：解得：t0=2.5s（2）两物块在前2.5s加速度相等2.5s后m1、m2的加速度的变化率分别为-2m/s2和1m/s2则两物块的加速度a1、a2随时间的变化图象如图所示：16.如图所示，竖直圆盘绕中心O沿顺时针方向匀速转动，当圆盘边缘上P点转到与O同一高度时，一小球从O点以初速度u0水平向P抛出，当P点第一次转到位置Q时，小球也恰好到达位置Q，此时小球的速度是抛出时速度的倍，已知重力加速度为g，不计空气阻力。由此可求：(1)小球从抛出到与P相遇的时间?(2)圆盘的半径?【答案】(1) (2)【解析】【详解】（1）小球从O点以初速度v0水平向P抛出，到达位置Q时小球的速度是抛出时速度的倍，由动能定理得：所以：小球在竖直方向做自由落体运动，所以：（2）小球在水平方向的位移：圆盘的半径：17.如图所示，传送带与地面的夹角37，A、B两端间距L16 m，传送带以速度v10 m/s，沿顺时针方向运动，物体m1 kg，无初速度地放置于A端，它与传送带间的动摩擦因数0.5，(sin 370.6，cos 370.8)试求： (1)物体由A端运动到B端的时间；(2)若仅将传送带运动方向改为逆时针方向运动,则物体由A端运动到B端过程中,物体相对传送带移动的距离为多大?【答案】(1) 2 s(2) 56m【解析】【分析】物体开始时受到沿斜面向下滑动摩擦力，由牛顿第二定律求出加速度，由运动学公式求出速度增加到与传送带相同所经历的时间，速度相同时，由于，物体继续向下做匀加速运动，所受的滑动摩擦力沿斜面向上，再由牛顿第二定律求出加速度，再位移公式求出时间，即可求得总时间；将传送带运动方向改