福建省晋江市南侨中学2020届高三物理上学期第一阶段考试试题（含解析）

福建省晋江市南侨中学2020届高三物理上学期第一阶段考试试题（含解析）一单项选择题（本题共8道小题，共32分，每小题只有一个选项符合题意，选对的得4分，错选、不选或多选得0分）1.甲、乙两辆汽车从同一地点同时出发,并向同一方向直线行驶,如图所示是它的速度随时间变化的图象，下列判断中错误的是：( )a. 在t1时刻,甲、乙两车的速度相等b. 在0-t1内,乙车加速度一直比甲车加速度大c. 在0-t1内,乙车平均速度比甲车平均速度大d. 甲、乙两车相遇时，一定在t1时刻以后【答案】b【解析】【详解】a.根据v-t图像可知：在t1时刻,甲、乙两车的速度相等，故a不符合题意；b.图像的斜率代表了运动的加速度，从图像可以看出在在0-t1内,乙车加速度不是一直比甲车的加速度大，故b符合题意；c.在v-t图像中，图像所包围的面积表示运动走过的位移，从图像可以看出在0-t1内,乙车的位移大于甲车的位移，所以乙车平均速度比甲车平均速度大，故c不符合题意；d. 在0-t1内，乙车的位移大于甲车的位移，所以甲、乙两车相遇时，一定在t1时刻以后，故d不符合题意。2.如图所示,两个质量均为m的物体a、b叠放在光滑水平面上,已知a与b间的动摩擦因数为 ,重力加速度为g。现用水平外力f拉a,要将a拉离b,则f至少要大于：（ ）a. b. c. d. 【答案】c【解析】【详解】拉力f作用在a上，b产生的最大加速度为，对a由牛顿第二定律得： ，解得：，a. ，与分析不符，故a错误；b. ，与分析不符，故b错误；c. ，与分析相符，故c正确； d. ，与分析不符，故d错误。3.如图所示，倾角为=300的光滑斜面上固定有竖直光滑挡板p，横截面为直角三角形的物块a放在挡板与斜面之间，则物块a对竖直挡板p的压力与对斜面的压力大小之比为：（ ）a. 1 ：2b. 2 ：1c. d. 【答案】a【解析】【详解】将物体a受重力按照力的效果进行分解,如图所示:计算得出:故即物块a对竖直挡板p的压力与物块a对斜面的压力大小之比为;a. 1 ：2，与分析相符，故a正确； b. 2 ：1，与分析不符，故b错误；c. ，与分析不符，故c错误； d. ，与分析不符，故d错误。4.如图所示，ab、bd为两段轻绳，其中bd段水平，bc为处于伸长状态的轻质弹簧，且ab和bc与竖直方向的夹角均为，现将bd绳绕b点缓慢向上转动，转动过程中保持b点位置不动，则在转动过程中，bd绳中张力fr变化情况是：（ ）a. 变大b. 变小c. 先变小后变大d. 先变大后变小【答案】b【解析】【详解】以结点b为研究对象，分析受力情况：受到ab、bc和bd的拉力，如图：由平衡条件得知，f2和f3的合力与f1大小相等、方向相反，要保持b点的位置不变，bd绳向上转动的角度最大为，由于b点的位置不变，因此弹簧的弹力不变，由图解可知，ab绳的拉力减小，bd绳的拉力也减小，a. 变大，与分析不符，故a错误； b. 变小，与分析相符，故b正确；c. 先变小后变大，与分析不符，故c错误； d. 先变大后变小，与分析不符，故c错误；5.如图所示，a、b两个小箱子的质量大小为ma=4mb ，它们之间用轻弹簧相连，一起静止在光滑水平面上，用向右的水平恒力f作用于箱子b，使系统由静止开始运动，弹簧的伸长量为x1,如把同样大小的水平恒力f改为作用于箱子a上，使系统由静止开始向左运动时弹簧的伸长量为x2，则x1 : x2为（ ）a. 1 ：4b. 4 ：1c. 1 ：1d. 以上都有可能【答案】b【解析】【详解】当水平力作用在b上时要是整个系统运动，则以a为对象，有牛顿第二定律可知：解得：当水平力作用在a上时要是整个系统运动，则以b为对象，有牛顿第二定律可知：解得：所以a. 1 ：4，与分析不符，故a错误； b. 4 ：1，与分析相符，故b正确； c. 1 ：1，与分析不符，故c错误； d. 以上都有可能，与分析不符，故d错误。6.如图所示,两个相同材料制成的水平摩擦轮a和b,两轮半径分别为ra与rb,且ra=2rb ,a为主动轮。当a匀速转动时,在a轮边缘处放置的小木块恰能相对静止在a轮的边缘上,若将小木块放在b轮上让其静止,木块离b轮轴的最大距离为：（ ）a. b. c. rbd. 2rb【答案】b【解析】【详解】两轮边缘的线速度大小相等，两轮半径ra=2rb，则由线速度与角速度关系得：，因为同一物体在两轮上受到的最大静摩擦力相等，根据题意有，设在b轮上的转动半径最大为r，则根据最大静摩擦力等于向心力得：，得到a，与分析不符，故a错误；b.，与分析相符，故b正确；c. rb，与分析不符，故c错误；d. 2rb，与分析不符，故d错误.7.如图所示，有一足够长的斜面，其倾角为，将一个小球帖斜面顶端沿水平方向抛出，若小球抛出时的动能为9j，则该小球第一次落在斜面上时的动能为（ ） a. 36jb. 27jc. 21jd. 12j【答案】c【解析】【详解】小球做平抛运动,有:,已知小球落在斜坡上的动能为:,代入数据计算得出 ;a. 36j，与分析不符，故a错误；b. 27j，与分析不符，故b错误；c. 21j，与分析相符，故c正确；d. 12j，与分析不符，故d错误。8.如图所示，悬线一端固定在天花板上的o点，另一端穿过一个cd光盘的中央小孔后系一个小球，当小球静止时，悬线恰好处于竖直方向并且刚好挨着水平桌面的边缘，现将光盘按在水平桌面上，并且沿着水平桌面的边沿以速度v向右匀速移动，不计悬线与孔的摩擦，cd光盘始终紧挨桌面边缘，当悬线与竖直方向的夹角为时，小球移动的速度大小为（ ） a. b. c. d. 【答案】a【解析】【详解】线与光盘的交点参与两个运动，一是沿着线方向的运动，二是垂直线方向的运动，则合运动的速度大小为，由数学三角函数关系，则有而线速度，即为小球上升的速度。小球同时还参与水平方向的匀速直线运动，速度大小为，因此小球的合速度为a. ，与分析相符，故a正确；b ，与分析不相符，故b错误；c. ，与分析不符，故c错误；d. ，与分析不符，故c错误。二多项选择题（本题共4道小题，共16分，每小题有2个或者3个选项符合题意，全部选对的得4分，错选、不选或多选得0分，选对但不全的得2分）9.质量为m的小球用不可伸长的细线a、b分别系在轻质细杆的a、b两点，如图所示，细线a与水平方向的夹角为，细线b在水平方向上且长为l，当轻杆绕轴ab以角速度匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，则下列说法中正确的是：（ ） a. 细线a一定受到小球的拉力b. 细线b一定受到小球的拉力c. 只有当角速度 时，细线b才受到拉力d. 细线a中的拉力随角速度的增大而增大【答案】ac【解析】【详解】a.小球做匀速圆周运动,在竖直方向上的合力为零,水平方向上的合力提供向心力,所以a绳在竖直方向上的分力与重力相等,可以知道a绳的张力不可能为零,故a正确；bc. 当b绳拉力为零时,有:,计算得出 ,可以知道当角速度 时,b绳出现弹力。故b错误，c正确；d.根据竖直方向上平衡得,计算得出 ,可以知道a绳的拉力不随角速度的变化而变化。故d错误；10.如图所示，是两颗质量相等的人造地球卫星a与b环绕地球匀速圆周运动的轨道平面图，用r，t、ek,s分别表示卫星的轨道半径、周期、动能与地心连线在单位时间内扫过的面积，则下列关系式中正确的是：（ ） a. tatbb. ekaekbc. sa=sbd. 【答案】ad【解析】【详解】从图中可以看出 a.由万有引力定律得：半径越大，周期越大，故a正确；b.由万有引力定律得：，半径越大，速度越小，已知两卫星的质量相同，则半径大的，动能小，故b错误。c.由开普勒第二定律可知，当卫星在同一轨道运行时，单位时间内扫过的面积相等。而a、b卫星不在同一轨道中，单位时间扫过的面积不等，故c错误；d.根据开普勒第三定律可知，故d正确。11.火星的半径约为地球半径的一半，其质量约为地球质量的1/9,那么：（ ）a. 火星平均密度约为地球密度的b. 火星表面的重力加速度约为地球表面重力加速度的c. 火星表面的重力加速度约为地球表面重力加速度的d. 火星的第一宇宙约为地球第一宇宙速度的【答案】abd【解析】【详解】a.星球的密度，所以带入数据得到火星的密度是地球的，故a正确；bc.星球表面的重力加速度，带入数据得到火星的重力加速度是地球的，故b正确，c错误；d.星球的第一宇宙速度，代入数据得到火星的第一宇宙速度是地球的，故d正确。12.质量m=1kg的物体在光滑水平面上由静止开始沿直线运动,所受水平外力f与运动距离x的关系如图所示。对图示的全过程进行研究,下列叙述正确的是()a. 外力做的总功为8jb. 物体运动时间为1.4sc. 外力做功的平均功率约为4wd. 物体运动到x=3m处时,外力做功的瞬时功率最大【答案】abd【解析】【详解】a.f-x图像所包围的面积表示合外力做功，所以：故a正确；b.根据动能定理可求得物体在3m处的速度为：物体在5m处的速度为：根据平均速度可知物体在第一段位移中运动的时间为：物体在第二段位移中运动的时间为：所以物体的运动时间为1.4s，故b正确；c.根据功率的定义可知故c错误；d.物体在3m前做匀加速运动，在3m后做匀减速运动，因此3m处速度最大，此时力最大；根据瞬时功率的定义可知物体运动到x=3m处时,外力做功的瞬时功率最大，故d正确。三实验探究题（本题共2道小题，每空2分，共计14分）13.某同学利用如图甲所示的实验装置来探究加速度与合外力的关系，小车的质量为m,沙桶与沙的总质量为m，通过改变m来改变小车所受合外力的大小，小车的加速度a可由打点计时器打出的纸带数据求出，现保持小车的质量m不变，逐渐增大沙桶的总质量m进行多次实验，得到多组a、f的值（f为弹簧测力计的示数）（1）图乙为上述实验中打出一条纸带，计数点a为小车刚释放时打下的第一个实验点，每两个计数点之间还有4个实验点没画出，打点计时器的所使用的交流电的频率为50hz，则打出计数点c 时，小车的速度大小为_m/s,小车的加速度为_m/s2 (计算结果保留1位有效数字）（2）根据实验数据画出了如图丙所示的一条过坐标原点的倾斜直线，其中纵轴为小车的加速度，则横轴应该是：（ ）a. b . c.mg d.f（3）当沙与沙桶的总质量较大，导致a较大时，关于丙图的下列说法中正确是：（ ）a.图线逐渐偏向纵轴 b.图线逐渐偏向横轴 c.图线仍保持原方向不变【答案】 (1). 0.8 (2). 4 (3). d (4). c【解析】【详解】（1）12纸带上面每打一点的时间间隔是 ,且每两个记数点间还有四个计时点未画出，所以 根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,可以求出打纸带上c点时小车的瞬时速度大小.根据匀变速直线运动的推论公式可得:（2）3在保持小车的质量m不变的情况下，根据牛顿第二定律 可知：所以横轴应该表示小车受到的合外力f，故d正确，abc错误。（3）4因为图象的斜率为,所以增大沙和沙桶质量,k不变,仍保持原方向不变,故c正确；ab错误。14.某同学用实验来验证两个共点力合成的平行四边形定则，在竖直平面内，将一个小圆环挂在橡皮条的下端，橡皮条的自然长度为ge，用两个测力计拉动小圆环到达o点，小圆环受到两个拉力f1、f2，橡皮条受到的拉力为f0，如图所示。（1）此时要记录下拉力f1，f2的大小，并在白纸上标出_，以及o点的位置。（2）在本实验中，不必要的操作是：（ ）a.选用轻质小圆环 b弹簧测力计在使用前应校零c.撤去f1，f2，改用一个测力计拉动小圆环时，仍使它处于o点d.用两个测力计拉动小圆环时，要保持两个测力计的拉力互相垂直（3）下图中的f是用一个测力计拉小圆环时在白纸止根据实验结果画出的力的图示，则在f与f中，方向一定沿go方向的是：_。 【答案】 (1). f1与f2的方向 (2). ad (3). f【解析】【详解】（1） 1做探究共点力合成的规律实验:我们是让两个力拉橡皮条和一个力拉橡皮条产生的作用效果相同,所以要测出两个力的大小以及f1与f2的方向，以便与画平行四边形验证。（2）2a.小圆环的作用是通过弹簧拉橡皮筋,不需要轻质的，故a符合题意；b. 弹簧测力计是测出力的大小,所以要准确必须在测之前校零，故b不符合题意 c. 该实验采用“等效替代”法,因此两次拉橡皮筋要到同一位置,故c不符合题意;d.用两根弹簧测力计拉动小圆环时,量弹簧夹角适当,便于做平行四边形,便于减小误差即可,并非要求两弹簧测力计相互垂直,故d符合题意.（3）3 实际测量的合力应与橡皮筋在同一条直线上,即f与橡皮筋在同一条直线上,由平行四边形定则作出的为理论值与实际值有一定的偏差,即由平行四边形定则作出的为四论述与计算题(本题共3道小题，分别为10分，12分，16分，共计38分）15.如图所示，物体以v0=2m/s的初速度从斜面顶端下滑到底端用时为t=1s，已知斜面 的长度l=1.5m，斜面倾=，重力加速度取g=10m/s2.试求：（1）物体滑到底端时的速度大小（2）物体沿斜面下滑的加速度大小与方向（3）物体与斜面之间的动摩擦因数。【答案】(1) (2) ,方向沿斜面向上 (3) 【解析】【详解】(1) 物体在斜面上做匀加速运动，根据平均速度可知解得： (2)根据加速度的定义可知：解得：方向沿斜面向上(3) 物体沿斜面做匀加速运动，根据牛顿第二定律可知：解得：答案：(1) (2) ,方向沿斜面向上 (3) 16.如图所示，倾角为的光滑斜面与半径为r=0.4m的光滑半圆形轨道在同一竖直平面内，其中斜面与水平面be光滑吻接，水平面be长为l=0.4m，半圆的直径cd沿竖直方向ce可看作重合，现有一个可视为质点的小球从斜面上距b点高度为h处由静止释放，小球在水平面所受阻力恒为其重力的0.2倍。（取g=10m/s2)试求：（1）若小球经e处的水平轨道进入半