【物理】陕西省延安市第一中学2020届高三下学期第二次质量检测试题（解析版）

【物理】陕西省延安市第一中学2020届高三下学期第二次质量检测试题（解析版）

陕西省延安市第一中学2020届高三下学期 第二次质量检测试题 第I卷（选择题）‎ 一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题所给出的四个选项中，第1-8小题只有一个选项正确，第9-12小题有多个选项正确。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。）‎ ‎1.美国航天局“洞察”号无人探测器历时7个月于2018年11月美国东部时间26日14时54分许（北京时间27日3时54分许）在火星成功着陆，执行人类首次探究火星“内心深处”的任务．美国航天局的直播画面显示，“洞察”号于26日14时47分许进入火星大气层，约7分钟完成了进入、下降和着陆，顺利降落在火星艾利希平原．下面有关“洞察”号无人探测器的说法正确的是（　　）‎ A. “洞察”号从地球到火星的位移大小就是其运行轨迹的长度 B. “26日14时47分许”指的是时间间隔 C. 研究“洞察”号无人探测器在火星着陆过程的姿态时，不可以将其看成质点 D. “洞察”号从地球飞到火星的时间决定于“洞察”号的最大瞬时速度 ‎【答案】C ‎【详解】A.“洞察”号从地球到火星做曲线运动，位移大小和其运行轨迹的长度不相等，故A错误．‎ B.“26日14时47分许”指的是时刻，故B错误．‎ C.研究“洞察”号无人探测器在火星着陆过程的姿态时，不可以将其看成质点，故C正确．‎ D.“洞察”号从地球飞到火星的时间决定于“洞察”号的平均速度，故D错误．‎ ‎2.汽车在平直公路上以‎20m/s的速度匀速行驶．前方突遇险情，司机紧急刹车，汽车做匀减速运动，加速度大小为‎8m/s2．从开始刹车到汽车停止，汽车运动的距离为（ ）‎ A. ‎10m B. ‎20m C. ‎25m D. 5om ‎【答案】C ‎【详解】汽车做匀减速运动，根据v02=2ax解得，故选C.‎ ‎3.自由下落的物体，它开始下落全程的高度所用的时间和下落全程所用的时间的比值为 A. 1：2‎ B ‎ C. ：‎ D. 1：‎ ‎【答案】B ‎【详解】物体做自由落体运动，它开始下落全程的高度，则有，解得：；下落全程，则有：，解得：，则，故选B．‎ ‎4.如图所示的位移（x）-时间（t）图象和速度（v）-时间（t）图象中给出四条图线，甲、乙、丙、丁代表四辆车由同一地点向同一方向运动的情况，则下列说法正确的是（ ）‎ A. 甲车做直线运动，乙车做曲线运动 ‎ B. 时间内，甲车通过的路程大于乙车通过的路程 C. 时间内，丙、丁两车在时刻相距最远 ‎ D. 时间内，丙、丁两车的平均速度相等 ‎【答案】C ‎【详解】A．根据位移-时间图象的斜率表示速度，由图象可知：乙图线的斜率不变，说明乙的速度不变，做匀速直线运动．甲做速度越来越小的变速直线运动．故A错误．‎ B．在t1时刻两车的位移相等，又都是单向直线运动，所以两车路程相等．故B错误．‎ C．由图象与时间轴围成的面积表示位移可知：丙、丁两车在t2时刻面积差最大，所以相距最远．故C正确．‎ D．0～t2时间内，丙的位移小于丁的位移，时间相等，平均速度等于位移除以时间，所以丙的平均速度小于丁车的平均速度．故D错误．‎ ‎5.在恒力F 作用下，a、b两物体一起沿粗糙竖直墙面匀速向上运动，则关于它们受力情况的说法正确的是（　　）‎ A. a一定受到4个力 B. b可能受到4个力 C. a与墙壁之间一定有弹力和摩擦力 D. a与b之间不一定有摩擦力 ‎【答案】A ‎【详解】BD． 对物体b受力分析，受重力、支持力和摩擦力，处于三力平衡状态，故BD错误；‎ AC． 对物体a、b整体受力分析，受重力、支持力，若墙壁对整体有支持力，水平方向不能平衡，故墙壁对整体没有支持力，故也没有摩擦力；最后对物体a受力分析，受推力、重力、物体b对其的压力和静摩擦力，即物体a共受4个力；故A正确，C错误。‎ 故选A。‎ ‎6.同一平面上共点的三个力、则F1、F2、F3三力的合力F的大小范围是 A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【详解】当三个力同向时，合力最大，为 ‎5N、8N合成时合力范围为：‎ 当合力为13N时，再与第三个力合成，合力最小为 因此合力的范围是 故B正确。‎ 故选B。‎ ‎7.如图所示，一只气球在风中处于静止状态，风对气球的作用力水平向右．细绳与竖直方向的夹角为α，绳的拉力为T，则风对气球作用力的大小为 A. B. C. Tsinα D. Tcosα ‎【答案】C ‎【详解】对气球受力分析，由水平方向平衡条件可得：，故C正确．‎ ‎8.如图所示，不可伸长的轻绳一端固定于墙上点，拉力通过一轻质定滑轮和轻质动滑轮作用于绳另一端，则重物在拉力作用下缓慢上升的过程中，拉力 (不计一切摩擦)（）‎ A. 变大 B. 变小 ‎ C. 不变 D. 无法确定 ‎【答案】A ‎【详解】对重物和轻质动滑轮进行受力分析，如图所示，有，在重物上升过程中，增大，减小，故增大，A正确．‎ ‎9.物体沿一直线运动，在t时间内通过的位移为，它在中间位置处的速度为，在中间时刻时的速度为，则和的关系为 A. 当物体做匀加速直线运动时，‎ B. 当物体做匀速直线运动时，‎ C. 当物体做匀加速直线运动时，‎ D. 当物体做匀减速直线运动时，‎ ‎【答案】AD ‎【解析】‎ 详解】AC．当物体做匀加速直线运动时，速度图象如图1所示 物体经过中点位置时，前后两段过程的位移相等，速度图象与时间轴所围的“面积”相等，由数学知识得知，故A正确，C错误；‎ D．当物体做匀减速直线运动时，速度图象如图2所示：‎ 物体经过中点位置时，前后两段过程的位移相等，速度图象与时间轴所围的“面积”相等，由数学知识得知，故D正确；‎ B．当物体做匀速直线运动时，速度始终不变，故，故B错误。故选AD。‎ ‎10.物体以初速度竖直上抛，经到达最高点，空气阻力不计，取，则下列说法正确的是（ ）‎ A. 物体的初速度为 B. 物体上升的最大高度为 C. 物体在第内、第内、第内平均速度之比为 D. 物体在内、内、内的平均速度之比为 ‎【答案】BC ‎【详解】涉及到竖直上抛的公式及性质，有① ②，由②可解出，由①可解得最大高度，故A错误，B正确；物体在第1s内、第2s内、第3s内的位移分别为‎25m、‎15m、‎5m；已知，故在相等时间内的平均速度比，物体在1s内、2s内、3s内的平均速度之比为，故C正确，D错误．故选BC．‎ ‎11.如图所示，初始时A、B两木块在水平方向的外力作用下贴在竖直墙面上处于静止状态，A与B、B与墙面之间的动摩擦因数都为，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。两木块质量相等，都为，当外力为不同值时，关于A、B之间的摩擦力，B与墙壁之间的摩擦力的大小，下列说法中正确的是（取‎10 m/s2）‎ A. 当时，‎ B. 当时，，‎ C. 当时，，‎ D. 当时，，‎ ‎【答案】ACD ‎【详解】A．当时，A、B间及B与墙面间均没有相互的挤压，没有摩擦力，故A正确；‎ B．当时，B与墙面间的最大静摩擦力为 小于两木块的重力故整体下滑，则B与墙壁之间的摩擦力为滑动摩擦力，即；A、B相对静止，整体下滑的加速度 对A分析，根据牛顿第二定律，A、B间的摩擦力为 故B错误；‎ C．当时，B与墙面间的最大静摩擦力，小于两木块的重力故A、B整体下滑，摩擦力；A、B相对静止，由牛顿第二定律可知，整体下滑的加速度为 则对A分析可知，解得 故C正确；‎ D．当时，B与墙面间最大静摩擦力 大于两木块的重力，两木块均保持静止，‎ ‎，‎ 故D正确.‎ 故选ACD。‎ ‎12.如图所示，重100N的物体A放在倾角为30°的粗糙斜面上，有一根原长为‎15cm，劲度系数为500N/m的弹簧，其一端固定在斜面底端，另一端放置物体A后，弹簧长度缩短为‎10cm，若滑块与斜面间最大静摩擦力为25N，现用一测力计沿斜面向上拉物体，当弹簧的长度仍为‎10cm时，测力计读数可能为( )‎ A. 10N B. 30N C. 50N D. 70N ‎【答案】ABC ‎【详解】施加拉力前，物体受到四个力的作用而平衡：重力、垂直斜面向上的支持力、沿斜面向上的摩擦力和弹簧对物体施加沿斜面向上的弹力，受力如图，其中，根据平衡条件可求出，方向沿斜面向上；施加拉力后，弹簧长度不变，说明物体仍然静止，并且弹簧对物体施加的弹力大小和方向不变，若摩擦力沿斜面向上，则，即，摩擦力随着增大而较小，当时，；若，摩擦力沿斜面向下，因为物体没有滑动，所以，代入数据可得，，所以测力计读数在之间，故选项A、B、C正确，D错误．‎ 第II卷（非选择题）‎ 二、填空题（本题共3小题，每空1分，共14分）‎ ‎13.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中：‎ ‎(1)除打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、一端附有滑轮的长木板、细绳、钩码、导线及开关外，在下面的仪器和器材中，必须使用的有___________。(填选项代号）‎ A.电压合适的50Hz交流电源 B.电压可调的直流电源 C.刻度尺 D.秒表 E.天平 ‎(2)实验过程中，下列做法正确的是（ ）‎ A.先接通电源，再使纸带运动 B.先使纸带运动，再接通电源 C.将接好纸带的小车停在靠近滑轮处 D.将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处 ‎(3)在实验中某问学用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出A、B、C、D、E共5个计数点。测得每两个相邻的计数点之间还有四个点未画出来。各计数数点间的距离如图所示：‎ ‎①每两个相邻的计数点的时间间隔为________s。‎ ‎②试根据纸带上各个计数点间的距离，计算出打下B、C、D三个点时小车的瞬时速度，则 vB =____________m/s，vC = ________m/s， vD =_______m/s。利用“逐差法”求小车的加速度a=_________m/s2。(所有结果保留3位有效数字）‎ ‎【答案】 (1). AC (2). AD (3)① 0.1 ② 0.138 0.264 0.390 1.26‎ ‎【详解】(1)[1] AB．打点记时器使用的是交流电源，说明应选择电压合适的50Hz交流电源，故A正确，B错误；‎ C．该实验需要用刻度尺测量记数点到O点的距离，故C正确；‎ D．打点记时器本身就是测时仪器，本实验不用秒表，故D错误；‎ E．根据实验原理可知该实验不用测小车、钩码的质量，即不需要天平，故E错误。‎ 故选择AC。‎ ‎(2)[2] AB．先接通电源，打点稳定后再使纸带运动，故A正确，B错误；‎ CD．将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处，这样可以充分利用纸带，打上更多的点迹，故C错误，D正确；‎ 故选AD。‎ ‎(3)[3]交流电源频率为，相邻两个计时点时间间隔为 每两个相邻的计数点之间还有四个点未画出来，设相邻计数点时间间隔为，则有 ‎[4]B点的瞬时速度等于AC段平均速度，则有 ‎[5] C点的瞬时速度等于BD段平均速度，则有 ‎[6] D点的瞬时速度等于CE段平均速度，则有 ‎[7] 由“逐差法”可得小车的加速度 变形可得 ‎14.一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中：‎ ‎（1）甲同学在做该实验时，通过处理数据得到了图甲所示的F﹣x图象，其中F为弹簧弹力，x为弹簧长度．请通过图甲，分析并计算，该弹簧的原长x0＝_____cm，弹簧的弹性系数k＝_____N/m．该同学将该弹簧制成一把弹簧秤，当弹簧秤的示数如图乙所示时，该弹簧的长度x＝_____cm．‎ ‎（2）乙同学使用两条不同的轻质弹簧a和b，得到弹力与弹簧长度的图象如图丙所示．下列表述正确的是_____．‎ A．a的原长比b的长 B．a的劲度系数比b的大 C．a的劲度系数比b的小 D．测得的弹力与弹簧的长度成正比．‎ ‎【答案】(1) 8 25 20 (3) B ‎【详解】（1）当弹力为零时，弹簧处于原长状态，故原长为:x0＝8cm，在F﹣x图象中斜率代表弹簧的劲度系数，则:，在乙图中弹簧秤的示数:F＝3.00N，根据F＝kx，可知:，故此时弹簧的长度:L＝x+x0＝20cm．‎ ‎（2）A．在丙图中，当弹簧的弹力为零时，弹簧处于原长，故b的原长大于a的原长，故A错误；‎ BC．斜率代表劲度系数，故a的劲度系数大于b的劲度系数，故B正确，C错误；‎ D．弹簧弹力与弹簧的形变量成正比，故D错误．‎ ‎15.如图所示，图甲是“验证力的平行四边形定则”的实验情况图，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳。图乙是某实验小组在白纸上根据实验结果画出的图。‎ ‎(1)本实验采用的科学方法是_____。‎ A．理想实验法 B．控制变量法 C．等效替代法 D．建立物理模型法 ‎(2)实验中，小张同学在坐标纸上画出了如图丙所示的两个已知力F1和F2，图中小正方形的边长表示2N，F为根据平行四边形定则作出的合力（图中未画出）Fl，F2与F的夹角分别为θ1和θ2，下列说法正确的是_____‎ A．Fl=4N B．F=12N C．θ1=35° D．θ1<θ2‎ ‎(3)为提高实验结论的可靠性，在重复进行实验时，结点O的位置_____（填“可以”或“不可以”）变动。‎ ‎【答案】(1). C (2). B (3). 可以 ‎【详解】(1)[1] 合力与分力是等效替代的关系，所以本实验采用的等效替代法。故C正确，ABD错误。‎ ‎(2)[2] 根据平行四边形定则，作出两个力的合力，如图。‎ 从图可知，F1=4N，合力F=12N。根据几何关系知F1与F的夹角为θ1=45°．从图上可知，θ1＞θ2．故B正确，ACD错误。故选B.‎ ‎(3)[3] 同一次实验中，O点的位置不能改变，但重复进行实验时，O点位置是可以变动的。‎ 三、计算题（本题共3小题，共38分。其中第16题13分，第17题13分，第18题12分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出答案的不得分。）‎ ‎16.在某一长直的公路上，一辆静止的轿车前方200 m处有一货车正以10 m/s的速度匀速前进，这时轿车从静止出发以2 m/s2的加速度追赶，求：‎ ‎（1）轿车出发后经多长时间追上货车？追上之前与货车最远相距是多少米？‎ ‎（2）当轿车刚追上货车时，轿车司机立即刹车，使轿车以4 m/s2的加速度做匀减速直线运动，问两车再经过多长时间第二次相遇？（设轿车可以从货车旁经过而不发生碰撞）‎ ‎【答案】（1）20s （2）20s ‎【详解】（1）设轿车经t1时间追上货车 位移关系为： ‎ 代入数据解得：t=20s 此时，轿车的速度：v=at=2×20m/s=40m/s 当两车速度相等时，距离最远，设t＇时两车速度相等 解得： ‎ 则相距的最远距离为： ‎ ‎（2）两车第二次相遇轿车减速到静止所用的时间为：‎ 轿车减速到静止前进的距离为： ‎ 相同的时间内货车前进的距离为： ‎ 所以轿车停止后货车与货车再次相遇，所用时间：‎ ‎17.如图所示，三段不可伸长细绳OA、OB、OC共同悬挂质量为2kg的重物，其中OB是水平的，OA绳与竖直方向的夹角为求 ‎、OB两绳的拉力大小；‎ 若三绳承受最大拉力相同，逐渐增加C端所挂物体的质量，判断最先断的绳是哪根绳，简单说明理由；‎ 若OA、OB绳所能承受的最大拉力均为l00N，OC绳所能承受的拉力无限大．求：OC绳下端最多能悬挂多重的物体？‎ ‎【答案】（1）25N、15N；（2）OA先断；（3）80N ‎【详解】对物体受力分析可求得：绳OC的拉力 对节点O受力分析如图所示：令OA绳的拉力为F2，OB绳的拉力为F1‎ 建立直角坐标系如图有：‎ ‎ ‎ 联立解得：，；故OA绳中的拉力为25N，OB绳中的拉力为15N；‎ ‎ 由第一问可知在在悬挂重物的时候OA绳中的拉力最大，因此如果三根绳的承受力一样大，逐渐增加重物的重量OA中的拉力比OB和OC绳中的拉力大，因此OA绳先断；‎ 若OA、OB绳所能承受的最大拉力均为100N，当OB达到100N时，由OA绳中的拉力大于OB绳的拉力可知此时OA绳的拉力超过100N，OA绳已经断，因此应先让OA绳的拉力到达100N，此时OB绳没断；则此时所挂物体的重力为：‎ 所以悬挂物体的重力的最大值．‎ ‎18.如图甲所示，在倾角为37°的固定斜面上有一物体，质量为10kg．当给它施加沿斜面向下大小为4N的力时，物体刚好静止在斜面上(最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8)求：‎ ‎①物体与斜面间的动摩擦因数；‎ ‎②如果改用与斜面成30°向上的力拉物体，?如图乙所示，物体将会沿斜面向上匀速运动，则所施加的拉力多大?(本小问计算结果保留两位小数)‎ ‎【答案】（1）0.8 （2）97.95N ‎【详解】（1）物体静止在斜面上，则：‎ ‎ ，其中的 ‎ 解得Ff=64N，摩擦力的方向沿斜面向上，μ=0.8‎ ‎（2）当物体沿斜面向上被匀速拉动时，设拉力为F,则：‎ 联立解得：‎