甘肃省张掖市第二中学2020届高三物理上学期10月试题（含解析）

甘肃省张掖市第二中学2020届高三物理上学期10月试题（含解析）一、单项选择题：本题共10小题，每小题3分，共30分）1.在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理学方法，如理想实验法、控制变量法、极限思想法、类比法和科学假说法、建立物理模型法等等以下关于所用物理学研究方法的叙述正确的是a. 在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫假设法b. 根据速度定义式，当非常非常小时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思想方法c. 在探究加速度、力和质量三者之间的关系时，先保持质量不变研究加速度与力的关系，再保持力不变研究加速度与质量的关系，该实验应用了控制变量法d. 在推导匀变速运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法【答案】bcd【解析】【详解】a. 在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫理想模型法，选项a错误；b. 根据速度定义式，当非常非常小时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思想方法，选项b正确；c. 在探究加速度、力和质量三者之间的关系时，先保持质量不变研究加速度与力的关系，再保持力不变研究加速度与质量的关系，该实验应用了控制变量法，选项c正确；d. 在推导匀变速运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法，选项d正确。2.质点做直线运动的vt图象如图所示，规定向右为正方向，则该质点在前8s内平均速度的大小和方向分别为( )a. 0.25m/s向右b. 0.25m/s向左c. 1m/s向右d. 1m/s向左【答案】b【解析】由图线可知0-3s内的位移为：，方向为正方向；3-8s内的位移为：，方向为负方向；0-8s内的位移为：；该段时间内的平均速度为：，负号表示方向是向左的。故b正确，a.c.d错误.3. 我国发射的“天宫一号”和“神州八号”在对接前，“天宫一号”的运行轨道高度为350km，“神州八号”的运行轨道高度为343km。它们的运行轨道均视为圆周，则a. “天宫一号”比“神州八号”速度大b. “天宫一号”比“神州八号”周期长c. “天宫一号”比“神州八号”角速度大d. “天宫一号”比“神州八号”加速度大【答案】b【解析】【详解】试题分析：a天宫一号和神州八号绕地球做匀速圆周运动，靠地球的万有引力提供向心力：即，根据这个等式得：线速度，天宫一号的轨道半径大于神舟八号的轨道半径，则天宫一号的线速度较小，a错误；b周期，天宫一号的轨道半径大于神舟八号的轨道半径，则天宫一号的周期更大，b正确；c角速度，天宫一号的轨道半径大于神舟八号的轨道半径，则天宫一号的角速度更小，c错误；d加速度，天宫一号的轨道半径大于神舟八号的轨道半径，则天宫一号的加速度更小，d错误。【点睛】【此处有视频，请去附件查看】4. 从水平匀速飞行的直升机上向外自由释放一个物体，不计空气阻力，在物体下落过程中，下列说法正确的是（ ）a. 从飞机上看，物体静止b. 从飞机上看，物体始终在飞机的后方c. 从地面上看，物体做平抛运动d. 从地面上看，物体做自由落体运动【答案】c【解析】物体下落过程中在水平方向上没有受力，速度与直升机的速度相同；在竖直方向上，物体受到重力，做自由落体运动。因此，从飞机上看，物体始终在飞机的正下方，且相对飞机做自由落体运动；从地面上看，物体做平抛运动。所以选择c选项。5.如图所示，质量为60 kg的人站在水平地面上，用定滑轮装置将质量为m40 kg的重物送入井中.当重物以2 m/s2的加速度加速下落时，忽略绳子和定滑轮的质量及绳子与定滑轮间的摩擦，则人对地面的压力大小为(g取10 m/s2) ()a. 200 nb. 920 nc. 320 nd. 280 n【答案】d【解析】【详解】先研究重物，重物加速度a=2m/s2，受到重力与绳子的拉力。则根据牛顿第二定律有：mg-f=ma解得：f=m（g-a）=40（10-2）n=320n；再研究人，受力分析：重力mg、绳子向上的拉力f、地面的支持力n，处于平衡状态。则根据平衡条件有：mg=f+n；解得：n=mg-f=600n-320n=280n；由牛顿第三定律可得：人对地面的压力大小为 n=n=280n故选d。6.如图，在倾角为的固定光滑斜面上，有一用绳子拴着的长木板，木板上站着一只老鼠已知木板的质量是老鼠质量的2倍当绳子突然打开时，老鼠立即沿着板向上跑，以保持其相对斜面的位置不变则此时木板沿斜面的加速度为（ ）a. gsinb. sinc. 2gsind. gsin【答案】a【解析】【详解】保持其相对斜面的位置不变，老鼠受到的滑动摩擦力为f=mgsin，沿斜面向上；对木板沿斜面方向：f=2mgsin+f，解得：a=1.5gsin，故选：a7.如图所示，质量为1kg的木块a与质量为2kg的木块b叠放在水平地面上，a、b间的最大静摩擦力2n，b与地面间的动摩擦因数为0.2。用水平力f作用于b，则a、b保持相对静止的条件是（g=10m/s2）a. b. c. d. 【答案】a【解析】【详解】当a、b间有最大静摩擦力（2n）时，对a由牛顿第二定律知道，加速度为2 m/s2，对ab整体应用牛顿第二定律有：,f=12n, a、b保持相对静止的条件是,a正确,b.c.d错误。8.一宇航员在一星球上以速度v0竖直上抛一物体，经t秒落回手中，已知该星球半径为r，则该星球的第一宇宙速度是（ ）a. b. c. d. 【答案】b【解析】【详解】根据运动学公式得：g=2v0/t，根据mg=，得第一宇宙速度为：v=.故b正确，acd错误。故选：b.【点睛】由竖直上抛运动求得该星球表面的重力加速度，根据第一宇宙速度的表达式可得正确答案。9.如图所示，在光滑的水平地面上有两个质量相等的物体，中间用劲度系数为k的轻质弹簧相连，在外力f1、f2作用下运动。已知f1f2，当运动达到稳定时，弹簧的伸长量为a. b. c. d. 【答案】d【解析】【分析】对整体分析，求出整体的加速度，再隔离分析，通过牛顿第二定律求出弹簧的弹力，从而通过胡克定律求出弹簧的伸长量。【详解】以整体为研究对象，此时的加速度为，隔离a，对a受力分析，根据牛顿第二定律有：f1-f=ma，根据胡克定律得：f=kx，解得弹簧的伸长量：，故d正确，abc错误。【点睛】解决本题的关键能够正确地受力分析，运用牛顿第二定律进行求解，掌握整体法和隔离法的运用。【此处有视频，请去附件查看】10.如图所示为粮袋的传送装置，已知ab间长度为l，传送带与水平方向的夹角为，工作时其运行速度为v，粮袋与传送带间的动摩擦因数为，正常工作时工人在a点将粮袋放到运行中的传送带上，关于粮袋从a到b的运动，以下说法正确的是(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力) ()a. 粮袋到达b点的速度与v比较，可能大，也可能相等或小b. 粮袋开始运动的加速度为g(sin cos )，若l足够大，则以后将一定以速度v做匀速运动c. 若tan ，则粮袋从a到b一定是一直做加速运动d. 不论大小如何，粮袋从a到b一直做匀加速运动，且agsin【答案】a【解析】【详解】a.粮袋在传送带上可能一直做匀加速运动，到达b点时的速度小于等于v；可能先匀加速运动，当速度与传送带相同后，做匀速运动，到达b点时速度与v相同；也可能先做加速度较大的匀加速运动，当速度与传送带相同后做加速度较小的匀加速运动，到达b点时的速度大于v，故a正确.b.粮袋开始时受到沿斜面向下滑动摩擦力，大小为mgcos，根据牛顿第二定律得到，加速度a=g(sin+cos），若tan，则重力的下滑分力大于滑动摩擦力，故a的方向一直向下，粮袋从a到b一直是做加速运动，可能是一直以g(sin+cos)的加速度匀加速，也可能先以g(sin+cos)的加速度匀加速，后以g(sin-cos)匀加速；故b错误.c.若tan，粮袋从a到b可能是一直做加速运动，有可能在二者的速度相等后，粮袋做匀速直线运动;故c错误.d.由上分析可知，粮袋从a到b不一定一直匀加速运动，故d错误.二、多项选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有两项或两项以上符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。11.下列说法正确的是 ()a. 速度的变化量越大，加速度就越大b. 在匀变速直线运动中，速度方向与加速度方向不一定相同c. 平抛运动是匀变速曲线运动d. 匀速圆周运动的线速度、角速度、周期都不变【答案】bc【解析】【详解】a由公式速度的变化量越大，加速度不一定越大，还与时间有关，故a与题意不符；b在匀减速直线运动中，速度方向与加速度方向相反，故b与题意相符；c平抛运动只受重力作用，运动轨迹为曲线，所以平抛运动是匀变速曲线运动，故c与题意相符；d匀速圆周运动的线速度方向在改变，所以匀速圆周运动的线速度发生改变，故d与题意不符。12.如图所示, 、两个小球从不同高度同时沿相反方向水平抛出,其平抛运动轨迹的交点为,则以下说法正确的是a. 、两球同时落地b. 球先落地c. 、两球在点相遇d. 无论两球初速度大小多大,两球总不能相遇【答案】bd【解析】【详解】做平抛运动时，下落的时间取决于下落的高度，从图中可知a球下落的高度大于b球，根据可得a球下落过程中的时间长，故b球先落地，a错误b正确；由于在p点两球下落的高度不同，所以到达p点的时间不同，故不能在p点相遇，c错误d正确；13.如图所示，m、n两物体叠放在一起，在恒力f作用下，一起向上做匀加速直线运动，则关于两物体受力情况的说法正确的是（）a. 物体m一定受到4个力b. 物体n可能受到4个力c. 物体m与墙之间一定有弹力和摩擦力d. 物体m与n之间一定有摩擦力【答案】ad【解析】【详解】m、n两物体一起向上做匀加速直线运动，合力向上，对mn整体进行受力分析，受到重力和f，墙对m没有弹力，否则合力不能向上，也就不可能有摩擦力；对n进行受力分析，得：n受到重力，m对n的支持力，这两个力的合力不能向上，所以还受到m对n向上的静摩擦力，则n也给m一个沿斜面向下的静摩擦力，再对m进行受力分析，得：m受到重力、推力f、n对m的压力以及n给m沿斜面向下的静动摩擦力，一共4个力，故ad正确，bc错误; 故选ad14.如图所示，将卫星发射至近地圆轨道1，然后再次点火，将卫星送入同步轨道3.轨道1、2相切于q,2、3相切于p点，则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是 () a. 卫星在轨道2上经过q点时的速度小于它在轨道2上经过p点时的速度b. 卫星在轨道1上经过q点时的加速度等于它在轨道2上经过q点时的加速度c. 卫星在轨道1上向心加速度小于它在轨道3上的向心加速度d. 卫星在轨道1上经过q点时的速度小于它在轨道2上经过q点时的速度【答案】bd【解析】【详解】a由开普勒第二定律可知，卫星在椭圆轨道的近地点速度大，故a错误；bc根据牛顿第二定律得：得所以卫星在轨道1上经过q点时的加速度等于它在轨道2上经过q点时的加速度，卫星在轨道1的半径小于轨道3的半径，所以卫星在轨道1上的向心加速度大于它在轨道3上的向心加速度，故b正确，c错误；d从轨道1到轨道2，卫星在q点是做逐渐远离圆心的运动，要实现这个运动必须使卫星所需向心力大于万有引力，所以应给卫星加速，增加所需的向心力。所以在轨道2上q点的速度大于轨道1上q点的速度，故d正确。15.如图所示，光滑水平地面上放有截面为圆周的柱状物体a，a与墙面之间放一光滑的圆柱形物体b，对a施加一水平向左的力f，整个装置保持静止若将a的位置向左移动稍许，整个装置仍保持平衡，则( ) a. 水平外力f增大b. 墙对b作用力减小c. 地面对a的支持力减小d. b对a的作用力减小【答案】bd【解析】【分析】先对b球受力分析，受到重力mg、a球对b球的支持力n和墙壁对b球的支持力n，然后根据共点力平衡条件得到a球左移后各个力的变化情况；最后再对整体受力分析，根据平衡条件判断推力f和地面的支持力的变化情况。【详解】对b球受力分析，受到重力mg、a球对b球的支持力n和墙壁对b球的支持力n，如图所示：当a球向左移动后，a球对b球的支持力n的方向不断变化，根据平衡条件结合合成法可以知道a球对b球的支持力n和墙壁对b球的支持力n都在不断减小，故b d正确；再对a和b整体受力分析，受到总重力g、地面支持力fn，推力f和墙壁的弹力n，如图所示：根据平衡条件，有f=n，fn=g，故地面的支持力不变，推力f随着壁对b球的支持力n的不断减小而不断减小，故a c错误。所以bd正确，ac错误。【点睛】本题关键是先对小球b受力分析，根据平衡条件得到各个力的变化情况，然后再对a、b整体受力分析，再次根据平衡条件列式分析。三、实验题（本题共2小题，共15分）16.在“验证力的平行四边形定则”实验中，某同学的实验情况如图所示，其中a为固定橡皮筋的图钉，o为橡皮筋与细绳的结点，ob和oc为细绳。（1）为了使实验能够顺利进行，且尽量减小误差，你认为下列说法或做法能够达到上述目的的是_。a用测力计拉细绳套时，拉力应沿弹簧的轴线，且与水平木板平行b两细绳套必须等长c同一次实验两次拉细绳套须使结点到达同一位置d用测力计拉两个细线套时，两拉力夹角越大越好（2）图是在白纸上根据实验结果画出的图。如果没有操作失误，图乙中的f和f两力中，方向一定沿ao方向的是_。（3）若保持结点o的位置及ob绳方向不变，而将oc顺时针缓慢转动一小角度，其他操作均正确，则_。a弹簧秤甲的示数不变 b弹簧秤甲的示数一直减小c弹簧秤乙的示数可能增大 d弹簧秤乙的示数一定先减小后增大【答案】 (1). ac (2). (3). bc【解析】【详解】(1)1a为了减小实验中摩擦对测量结果的影响，拉橡皮条时，橡皮条、细绳和弹簧秤应贴近并平行于木板，故a正确；b为减小实验过程中的偶然误差，就要设法减小读数误差，两个分力的大小不一定要相等，绳子的长短对分力大小和方向亦无影响，故b错误；c在实验中必须确保橡皮筋拉到同一位置，即一力的作用效果与两个力作用效果相同，故c正确；d、在实验中两个分力的夹角大小适当，在作图时有利于减小误差即可，并非越大越好，故d错误。(2)2f是通过作图的方法得到合力的理论值，而f是通过一个弹簧称沿ao方向拉橡皮条，使橡皮条伸长到o点，使得一个弹簧称的拉力与两个弹簧称的拉力效果相同，测量出的合力。故方向一定沿ao方向的是f，由于误差的存在f和f方向并不在重合；(3)3对点o受力分析，受到两个弹簧的拉力和橡皮条的拉力，如图所示，其中橡皮条长度不变，其拉力大小不变，ob弹簧拉力方向不变，oc弹簧拉力方向和大小都改变，根据平行四边形定则可以看出甲的读数不断变小，当ob、oc的初始夹角大于，则乙的读数先变小后变大，当ob、oc的初始夹角小于，则乙的读数一直变大，故bc正确。17.图为验证牛顿第二定律的实验装置示意图图中打点计时器的电源为50 hz的交流电源，打点的时间间隔用t表示在小车质量未知的情况下，某同学设计了一种方法用来探究“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量间的关系”(1) 完成下列实验步骤中的填空平衡小车所受的阻力：小吊盘中不放物块，调整木板右端的高度，用手轻拨小车，直到打点计时器打出一系列_的点按住小车，在小吊盘中放入适当质量的物块，在小车中放入砝码打开打点计时器电源，释放小车，获得带有点迹的纸带，在纸带上标出小车中砝码的质量m.按住小车，改变小车中砝码的质量，重复步骤.在每条纸带上清晰的部分，每5个间隔标注一个计数点测量相邻计数点的间距s1、s2、.求出与不同m相对应的加速度a.以砝码的质量m为横坐标，为纵坐标，在坐标纸上作出m关系图线若加速度与小和砝码的总质量成反比，则与m应成_关系(填“线性”或“非线性”)(2) 完成下列填空：(i)本实验中，为了保证在改变小车中砝码的质量时，小车所受的拉力近似不变，小吊盘和盘中物块的质量之和应满足的条件是_(ii) 图为实验中打出的一条纸带的一部分，从比较清晰的点迹起，在纸带上标出了连续的5个计数点a、b、c、d、e，相邻两个计数点之间都有4个点迹没有标出，测出各计数点到a点之间的距离，如图所示已知打点计时器接在频率为50 hz的交流电源两端，则此次实验中小车运动的加速度的测量值a_ m/s2.(结果保留两位有效数字) (iii)图为所得实验图线的示意图设图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，若牛顿定律成立，则小车受到的拉力为_，小车的质量为_【答案】 (1). 等间距 (2). 线性 (3). 远小于小车和砝码的总质量(填“远小于小车的质量”同样给分) (4). 1.0 (5). (6). 【解析】【详解】(1)1平衡小车阻力后，小车可做匀速直线运动，所以打出的点是等间距的；2设小车质量为m，由于加速度与小车和砝码的总质量成反比，则有a(k为常数)，变形得 由于k、m不变，故与m为线性关； (2)3根据牛顿第二定律，对小吊盘和盘中物块：m0gfm0a对小车：fma所以当m0m时fm0g，所以要保证小车和车中砝码所受的拉力近似不变，小吊盘和盘中物块的质量之和m0要远小于小车和车中砝码的总质量m.4由xat2和逐差法可知代入数据解得56设小车质量m，拉力为f，则有f(mm)a得 由题可知k，b故f，mbf.四、计算题（4小题，共45分）18.如图所示，水平台面ab距地面的高度h=0.8m，有一滑块从a点开始以v0=6m/s的初速度在台面上做匀变速直线运动，滑块与平台间的动摩擦因数=0.25滑块运动到平台边缘的b点后水平飞出。已知ab=2.2m。不计空气阻力，g取10m/s2。求：（1）滑块从b点飞出时的速度大小v；（2）滑块落地点到平台的水平距离d。【答案】(1)5m/s (2)2m【解析】【详解】(1)从a到b由牛顿第二定律：mg=ma由运动学公式：由上式代入解得： (2)从b点飞出后物体做平抛运动，则：则滑块落地时水平方向产生的位移19.一个物块置于粗糙的水平地面上，受到的水平拉力f随时间t变化的关系如图甲所示，速度v随时间t变化的关系如图乙所示。取g10 m/s2，求：(1)物块在前6 s内的位移大小x；(2)物块与水平地面间的动摩擦因数。【答案】(1)12m (2)0.4【解析】【详解】(1)在v t图像中图线与t轴围成面积表示位移，则由题图乙知物块在前6s内的位移大小xm12m(2)由题图乙知，在24s内，物块做匀加速运动，加速度大小m/s22