陕西省安康市2020届高三物理上学期12月阶段性检测试题（含解析）

陕西省安康市2020届高三物理上学期12月阶段性检测试题（含解析）一、选择题1.在水平地面固定倾角为的斜面体，质量为m的物体在平行于底边、大小为f的水平力作用下静止于斜面上，如图所示重力加速度大小为g该物体受到的摩擦力大小为（）a. fb. f+mgc. f+mgsind. 【答案】d【解析】【详解】对物体受力分析可知，物体受重力、支持力、拉力以及摩擦力的作用而处于平衡状态；将重力分解为垂直于斜面和沿斜面上的两个分力，则可知，在沿斜面方向上，重力的分力mgsin与拉力f以及摩擦力的合力为零；根据则可知，摩擦力等于拉力与重力的分力的合力，由几何关系可知，摩擦力为a.f与分析结论不符，故a错误b.f+mg与分析结论不符，故b错误c.f+mgsin与分析结论不符，故c错误d.与分析结论相符，故d正确2.如图所示，质量不等的甲、乙两个物块放在水平圆盘上，两物块与水平圆盘的动摩擦因数相同，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，让圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动，并逐渐增大转动的角速度，结果发现甲物块先滑动，其原因是（）a. 甲的质量比乙的质量小b. 甲的质量比乙的质量大c. 甲离转轴的距离比乙离转轴的距离小d. 甲离转轴的距离比乙离转轴的距离大【答案】d【解析】【分析】根据牛顿第二定律，结合最大静摩擦力，求出发生滑动的临界角速度，通过临界角速度判断原因.【详解】ab.根据牛顿第二定律得：mg=mr2解得发生滑动的临界角速度为：，与质量无关.故a项、b项均错误.cd.动摩擦因数相同，甲物块先滑动，一定是甲离转轴的距离比乙离转轴的距离大，故c错误，d正确.【点睛】解决本题的关键知道物块做圆周运动向心力的来源，抓住临界状态，结合牛顿第二定律进行求解.3.如图所示，三角块b放在斜面体a上，轻弹簧一端连接三角块b，另一端连接在天花板上，轻弹簧轴线竖直，斜面的倾角为30，若a的质量为1kg，b的质量为0.5kg，地面对a的支持力大小为20n，重力加速度为10m/s2，则a对b的摩擦力大小为（）a. 0b. c. 5nd. 【答案】c【解析】【详解】对整体研究，根据平衡条件得：ga+gb+f弹=n地，解得轻弹簧向下压力大小为：f弹=20n-15n=5n，对三角块b研究，沿斜面方向由平衡条件得：f=（f弹+mbg）sin解得：f=5n.a. 0与计算结果不相符；故a项错误.b. 2.5n与计算结果不相符；故b项错误.c. 5n与计算结果相符；故c项正确.d.与计算结果不相符；故d项错误.4.一个质点做直线运动，其0-t0时间内的v-t图象如图所示，则在0-t0时间内下列说法正确的是（）a. 质点一直做减速运动b. 质点的加速度与速度一直反向c. 质点的平均速度为d. 质点的加速度大小为【答案】d【解析】【详解】a.由图象可知，质点先做匀减速运动后做匀加速运动，故a错误；b.质点先做匀减速运动后做匀加速运动，则加速度先与速度反向，后与速度同向，故b错误；c.质点的加速度不变，做匀变速直线运动，平均速度的大小为，故c错误；d.质点的加速度大小a=，故d正确.5.如图所示，在p点斜向上抛出一个小球，要使小球始终垂直打在竖直墙面上，则抛出的初速度大小v和初速度与水平方向的夹角的关系，不计空气阻力.正确的是（）a. v与成反比b. v与成正比c. 与成反比d. 与成正比【答案】c【解析】【详解】abcd.可将小球看成反向平抛运动，依据运动的合成与分解，及运动学规律，设p点到墙的水平距离为x，则有：x=vcost，vsin=gt，则有：，可得与成反比；故a、b、d均错误，c项正确.6.某种木材做成的长方体物块静止在水池(水域面积很宽)中时，恰好有一半没人水中，如图甲所示，物块在水中所受浮力f随着没入水中的深度h的图象如图丙所示。把物体恰好完全压人水中，如图乙所示，并从此位置由静止释放物块，重力加速度为g，下列说法中正确的是a. 物块上浮过程做匀加速直线运动b. 物块上浮过程先做匀加速直线运动，后做匀减速直线运动c. 物块弹回到甲图位置时的速度为d. 物块弹回到甲图位置时速度刚好为零【答案】c【解析】【详解】ab由图丙可知物块上浮过程中浮力随高度均匀变化，而物块重力不变，故合力在发生变化，加速度变化，不是做匀变速直线运动，故a错误，b错误.cd物块弹回到图甲位置时，根据图丙可知图线与水平轴围成的面积为浮力所做的功，故从乙图到弹回图甲位置由动能定理有：而由图甲和图丙可知：所以联立解得：故c正确，d错误.故选c.7.如图所示，木块b上表面是水平的，当木块a置于b上，并与b保持相对静止，一起沿固定的光滑斜面由静止开始下滑，在下滑过程中（）a. a所受的合外力对a做正功b. b对a的弹力做正功c. b对a的摩擦力做正功d. a对b做正功【答案】ac【解析】木块向下加速运动，故动能增加，由动能定理可知，木块a所受合外力对a做正功，故a正确；a、b整体具有沿斜面向下的加速度，设为a，将a正交分解为竖直方向分量a1，水平分量a2，如图所示，由于具有水平分量a2，故必受水平向左摩擦力f，a受力如图所示，所以a受到支持力做负功，摩擦力做正功，故b错误，c正确；由牛顿第二定律得；竖直方向上； mgn=ma1水平方向上：f=ma2假设斜面与水平方向的夹角为，摩擦力与弹力的合力与水平方向夹角为，由几何关系得；a1=gsinsin a2=gsincos tan=联立至得：tan=cot=tan（）即+= 所以b对a的作用力与斜面垂直，所以b对a不做功，由牛顿第三定律得，a对b的作用力垂直斜面向下，所以a对b也不做功，故d错误故选ac8.光滑水平面上放着一异形物块b，其曲面是四分之一圆弧，在它的最低点静止地放着一个小球c，如图所示。滑块a以初速度v0水平向左运动，与b碰撞后迅速粘在一起。已知a、b、c的质量均为m，小球c不能从物块b的上端离开，在它们相互作用与运动的全过程中a. a、b、c组成的系统动量守恒b. a、b、c组成的系统机械能不守恒c. 小球c在曲面上，上升的最大高度为d. 小球c在曲面上上升的最大高度为【答案】bd【解析】【详解】a由题意在碰撞过程及之后一起运动过程中，a、b、c为系统水平方向上动量守恒，小球c在竖直方向上有运动，而竖直方向上小球c受力不平衡，故竖直方向上动量不守恒，故a错误.ba与b碰撞过程中有能量损失，故整个相互作用过程中机械能不守恒，故b正确cda与b碰撞过程动量守恒有：解得；之后a、b、c相互作用过程中水平方向动量守恒，小球上升到最高点时三者共速，有：解得而由碰撞后到小球上升到最高点h过程中根据能量守恒有：解得：故c错误，d正确.故选bd9.如图甲所示，质量为m的小球(可视为质点)放在光滑水平面上，在竖直线mn的左侧受到水平恒力f1作用，在mn的右侧除受f1外还受到与f1在同一直线上的水平恒力f2作用，现小球从a点由静止开始运动，小球运动的v-t图象如图乙所示，下列说法中正确的是a. 小球在mn右侧运动的时间为t1一t2b. f2的大小为c. 小球在mn右侧运动的加速度大小为d. 小球在0t1时间内运动的最大位移为【答案】bc【解析】【详解】a由图乙知小球在t1时加速度改变方向，故可知t1时刻小球进入mn右侧，图线与t轴围成的面积即为小球的位移，小球在mn右侧运动的时间为t3-t1，故a错误.bc由图乙可知小球在mn右侧的加速度大小为：在mn左侧，有牛顿第二定律可得：所以mn的右方，由牛顿第二定律可知：所以有：故b正确，c正确.d由图线与t轴围成的面积可得0t1时间内运动的最大位移为：故d错误.故选bc.10.如图所示，半径为r的光滑圆环固定在竖直面内，质量均为m的两球用轻杆连接套在圆环上，开始时轻杆竖直并同时由静止释放两球，当a球运动到b开始的位置时，轻杆刚好水平，重力加速度为g，则从开始运动到轻杆水平的过程中，下列说法正确的是（）a. 小球a、b的机械能均保持守恒b. 小球a、b组成的系统机械能守恒c. 杆对小球a做的功为0d. 杆对小球b做的功为【答案】bd【解析】【详解】b.由于环是光滑的，因此对于a、b组成的系统，只有重力做功，系统的机械能守恒，故b正确；ac.当杆水平时，设a、b两球的速度均为v，由题意可知，则，因此从开始到杆水平时，b球的机械能增加，则a球的机械能减少；根据动能定理，对a球研究有，求得，故a、c错误；d对b球研究，根据动能定理有：，故d正确二、实验题11.某同学利用如图甲所示的装置探究加速度与力、质量的关系，实验中所用打点计时器的频率为50hz，所有计算结果均保留两位有效数字（取g=9.8m/s2）（1）为达到平衡摩擦力的目的，取下细绳及托盘，通过调整垫片的位置，改变长木板倾斜程度，根据打出的纸带判断小车是否做_运动（2）平衡摩擦力后，连接细绳及托盘，放入砝码，通过实验得到一条打点清晰的纸带，得到的数据如图乙所示，相邻两计数点间有4个点未画出则这次实验中小车运动的加速度大小是_m/s2，打下点c时小车的速度大小是_m/s（结果保留两位有效数字）（3）实验前已测得小车的质量为0.5kg，托盘质量为0.006kg，则该组同学放入托盘中的砝码质量应为_kg（结果保留两位有效数字）【答案】 (1). 匀速直线 (2). 0.50 (3). 0.26 (4). 0.020【解析】【详解】（1）1取下细绳及托盘，通过调整垫片的位置，改变长木板倾斜程度，根据打出的纸带点迹间距是否均匀，即可判断小车是否做匀速直线运动，如果是即达到了平衡摩擦力的目的（2）2相邻两计数点间有4个点未画出，相邻两计数点间的时间t=0.1s，由逐差法x=a（2t）2得加速度a=10-2m/s2=0.50m/s23根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，打下点c时小车的速度大小v=10-2m/s=0.26m/s（3）4小车的质量m=0.5kg，托盘质量m0=0.006kg，设该组同学放入托盘中的砝码质量为m，根据牛顿第二定律（m0+m）g=ma砝码质量m=-m0=kg-0.006kg=0.020kg12.某物理兴趣小组在验证胡克定律的实验中别出心裁，将弹簧一端固定在铁架台上，然后自然悬垂。当在弹簧的另一端悬挂一个钩码稳定后，用实验室打点计时器所用纸带比量弹簧长度，做好标记并整齐剪下这段纸带;然后再加挂一个相同钩码稳定后，同样用纸带比量弹簧长度，做好标记并整齐剪下第二段纸带;总共加挂了三次，剪下四条纸带。随后将纸带一端对齐，整齐排列在一张坐标纸上，如图所示。已知每个钩码的质量为50g，坐标纸最小方格的边长为1mm，当地重力加速度为9. 8m/s2。（1）四条纸带的长度由长到短依次为6.87cm，_cm， 5. 72cm，_cm。（2）弹簧的原长l0=_.cm。（2）可以判断胡克定律_ (填“成立”或“不成立”)，判断依据是_。（4）弹簧的劲度系数k=_n/m。(计算结果保留三位有效数字) .【答案】 (1). 6.30 (2). 5.17 (3). 4.60 (4). 成立 (5). 弹簧增加相同的弹力，伸长的长度(形变量)近似相等。或者连接四条纸带右上角得到一条直线，说明弹簧弹力与形变成正比 (6). 87.7【解析】【详解】(1)12根据坐标纸最小方格的边长为1mm，读出长度分别为6.30mm，5.17mm.(2)3分析四条纸带的长度可知每多挂50g的重物，弹簧伸长的长度大约增加0.57mm，由(1)可知弹簧只挂50g重物时，弹簧长度是5.17mm，故弹簧原长为：(3)45因为弹簧增加相同的弹力，伸长的长度(形变量)近似相等，故可以判断胡克定律成立.(4)6根据胡克定律有：三、解答题13.如图所示，倾角为a的固定光滑斜面顶端固定着与斜面垂直的挡板，一质量为m的小球在沿斜面向上的推力作用下，恰好静止在挡板和斜面之间。设重力加速度为g.（1）用直尺画出小球受力的示意图;（2）求小球受到推力大小。【答案】（1）； （2）mgsin【解析】【详解】(1)根据题意画出受力分析图如图所示：(2)由于小球恰好静止在挡板和斜面之间，所以与挡板之间无力的作用，故沿斜面方向分解可得：答;（1）小球受力的示意图如图所示;（2）小球受到的推力大小为mgsin。14.如图所示，一颗卫星在近地轨道1上绕地球做匀速圆周运动，轨道1的半径可近似等于地球半径，卫星运动到轨道1上a点时进行变轨，进入椭圆轨道2，其远地点b离地面的距离为地球半径的2倍，已知地球的密度为，引力常量为g，求：（1）卫星在轨道1上做圆周运动的周期；（2）卫星在轨道2上从a点运动到b点所用的时间【答案】(1) (2) 【解析】【详解】（1）设卫星在轨道1上做圆周运动的周期为t1，则又解得：（2）设卫星在轨道2上运动周期为t2，根据开普勒第三定律有求得：卫星从a到b运动的时间：15.如图所示为某城市十字路口道路示意图，道路为双向四车道，每个车道宽度为2.4m。某自行车从道路左侧车道线沿停车线向右匀速行驶，速率为14. 4km/h，汽车在最右侧车道正中间行驶，速率为54km/h，汽车前端距离停车线20m。已知汽车的宽度与自行车的长度相等均为1. 8m，汽车的车身长4. 8m。汽车司机为避免与自行车相撞马上采取刹车制动，最大制动加速度大小为5m/s2.求（1）汽车的最短刹车距离sm;（2）请通过计算判断是否能够避免相撞。【答案】（1）22. 5m .（2）不能避免相撞。【解析】【详解】(1)已知：v1 =14.4km/h= 4m/sv2 = 54km/h= 15m/s设汽车以最大加速度刹车，则：代入数据解得sm=22. 5m .(2)以最大加速度刹车，设汽车车头到达停车线所用时间为t，则解得t=2s或者t=4s，又因为汽车停下的时间为：故t=4s不符题意，舍去；此时以左侧车道线为起点，车头所占位置范围为s1s2， 自行车在t=2s的时间内行驶的位移为x .则有：自行车此时所占位置范围为：由此可知，它们的位置范围有重