【物理】四川省北大附中成都为明学校2020届高三上学期10月月考试题（解析版）

【物理】四川省北大附中成都为明学校2020届高三上学期10月月考试题（解析版）

四川省北大附中成都为明学校2020届高三上学期 ‎10月月考试题 一．选择题 ‎1.作匀加速直线运动的物体，任意一段时间内位移大小决定于 A. 这段时间初速度大小 B. 这段时间末速度的大小 C. 这段时间加速度的大小 D. 这段时间内平均速度的大小 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】根据位移公式则有：‎ 其中表示这段时间内物体的平均速度，表示时间，表示位移，可知任意一段时间内位移大小决定于这段时间内平均速度的大小；‎ A. 这段时间初速度的大小与分析不符，故A错误；‎ B. 这段时间末速度的大小与分析不符，故B错误；‎ C. 这段时间加速度的大小与分析不符，故C错误；‎ D. 这段时间内平均速度的大小与分析相符，故D正确．‎ ‎2.如图所示，浸在水中的小球的密度小于水的密度，固定在轻弹簧的一端，弹簧的另一端固定在容器的底部，当整个系统自由下落时，弹簧长度将 A. 变长 B. 不变 C. 恢复原长 D. 条件不足，无法确定 ‎【答案】C ‎【详解】当系统处于静止状态时，浸在水中的小球的密度小于水的密度，由平衡条件可得：‎ 浮弹 所以弹簧被拉伸；当整个系统自由下落达到稳定时，小球及水处于完全失重状态，水也不再对球施加浮力，弹簧不再受到拉力，故弹簧将恢复原长；‎ A. 变长与分析不符，故A错误；‎ B. 不变与分析不符，故B错误；‎ C. 恢复原长与分析相符，故C正确；‎ D. 条件不足，无法确定与分析不符，故D错误．‎ ‎3.在粗糙的水平地面上，放一个三角形木块a，物体b在光滑的斜面上，受到沿斜面向上拉力F的作用而匀速上滑，此过程中a保持不动(如图所示)，则正确的判断是 A. 地面对a有向左摩擦力 B. 地面对a有向右的摩擦力 C. 地面对a没有水平方向的摩擦力 D. 条件不足无法判断 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】以木块和斜面组成的整体为研究对象，分析受力如图 根据平衡条件可得地面对的摩擦力：‎ 方向水平向左；‎ A. 地面对有向左的摩擦力与分析相符，故A正确；‎ B. 地面对有向右的摩擦力与分析不符，故B错误；‎ C. 地面对没有水平方向的摩擦力与分析不符，故C错误；‎ D. 条件不足无法判断与分析不符，故D错误．‎ ‎4.如图，质量为2m的光滑斜面小车，倾角为37°，斜面上放一被平行斜面的绳子系住的小球，其质量为m．现对小车施一水平拉力F，要使小球对斜面刚好无压力，则水平拉力F的大小应为 A. 2mg B. 3mg C. 4mg D. 5mg ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】小球对斜面没有压力，对球受力分析，由牛顿第二定律得：‎ 解得：‎ 方向水平向右 对整体，由牛顿第二定律得：‎ A. 2mg与分析不符，故A错误；‎ B. 3mg与分析不符，故B错误；‎ C. 4mg与分析相符，故C正确；‎ D. 5mg与分析不符，故D错误．‎ ‎5.如图所示，物块A从弧形滑槽上的某一固定高度滑下后,以速度又滑上粗槽的水平传送带．若传送带不动，A滑下后，从离开滑槽进入传送带左端开始计时，经过时间t1滑至传送带右端某处便停止下来而不会掉下去．若传送带以恒定速率做逆时针转动， A滑下后，从离开滑槽进入传送带左端开始计时，直到又返回传送带，所用时间为t2,则.以下判断正确的是（ ）‎ A. 若＜，则t2=2t1‎ B. 若＞，则t2＜2t1‎ C. 若＞，则t2＞2t1‎ D. 若=，则t2=2t1‎ ‎【答案】ACD ‎【解析】‎ ‎【详解】当传送带不动时，物块滑上传送带后做匀减速运动到零．若，物块返回时，一直做匀加速直线运动，根据对称性，返回的时间与匀减速运动到零的时间相等，则，故A正确；若，物块返回时先做匀加速直线运动，然后做匀速直线运动，则返回的时间大于开始匀减速运动到零的时间，则，故B错误，C正确；若，物块返回时，一直做匀加速直线运动，同理根据对称性可知，，故D正确．‎ ‎6.原来静止在光滑水平面上的物体前5s内受向东的10N的力的作用，第2个5s内改受向北的10N的力的作用，则该物体 A. 第10s末的速度方向是向东偏北45°‎ B. 第2个5s末的加速度的方向是向东偏北45°‎ C. 第10s末物体的位移方向为东偏北45°‎ D. 第10s末物体的位移方向为东偏北小于45°‎ ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】设物体的质量为，前5s内的加速度：‎ 则5s末的速度：‎ 第2个5s内的加速度：‎ 方向向北，10s末向北的分速度：‎ 向东的分速度为，根据平行四边形定则知，第10s末的速度方向是向东偏北；第1个5s内的位移：‎ 第二个5内向东的位移：‎ 向北的位移：‎ 则前10s内向东的位移为，向北的位移为，根据平行四边形定则知，前10s末物体的位移方向为东偏北小于；‎ A. 第10s末的速度方向是向东偏北45°与分析相符，故A正确；‎ B. 第2个5s末的加速度的方向是向东偏北45°与分析不符，故B错误；‎ C. 第10s末物体的位移方向为东偏北45°与分析不符，故C错误；‎ D. 第10s末物体的位移方向为东偏北小于45°与分析相符，故D正确．‎ ‎7.土卫十和土卫十一是土星的两颗卫星，都沿近似为圆周的轨道线土星运动.其参数如表，两卫星相比土卫十 ‎ ‎ 卫星半径（m） ‎ 卫星质量（kg） ‎ 轨道半径（m） ‎ 土卫十 ‎ ‎8.90×104 ‎ ‎2.01×1018 ‎ ‎1.51×1018 ‎ 土卫十一 ‎ ‎5.70×104 ‎ ‎5.60×1017 ‎ ‎1.51×1018 ‎ A. 受土星的万有引力较大 B. 绕土星的圆周运动的周期较大 C. 绕土星做圆周运动的向心加速度较大 D. 动能较大 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】根据GMm/r2＝ma向＝mv2/r＝mrω2＝mr(2π/T)2，两卫星相比，土卫十受土星的万有引力较大，速度较大，动能也较大．‎ 根据根据进行比较，可知，土卫十受引力较大．轨道半径一样，速度、周期和向心加速度大小相等，但是土卫十质量较大，动能较大，故AD正确BC错误．‎ ‎8.如图甲所示，足够长的木板B静置于光滑水平面上，其上放置小滑块A，小滑块A受到随时间t变化的水平拉力F作用时，用传感器测出小滑块A的加速度a，得到如图乙所示的F—a图像．取g=10m/s2．则 A. 小滑块A的质量为4kg B. 木板B质量为5kg C. 当F=40N时，木板B的加速度为3m/s2‎ D. 小滑块A与木板B间的最大静摩檫力为12N ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB. 由图知时，一起加速运动，对整体，由牛顿第二定律得：‎ 由图可得：‎ 所以：‎ 当时，间发生相对滑动，对，由牛顿第二定律得：‎ 可得：‎ 由图得图象的斜率：‎ 所以得：‎ 可得：‎ 故A正确，B错误；‎ CD. 图象的纵截距为：‎ 小滑块与木板间的最大静摩檫力为：‎ 当时，木板的加速度为：‎ 故C错误，故D正确．‎ 二．非选择题 ‎9.(1)用图所示的实验装置研究小车速度随时间变化的规律．‎ 主要实验步骤如下：‎ a．安装好实验器材．接通电源后，让拖着纸带的小车沿长木板运动，重复几次．‎ b．选出一条点迹清晰的纸带，找一个合适的点当作计时起点O（t=0），然后每隔相同的时间间隔T=0.1s选取一个计数点，如图中A、B、C、D、E、F……所示．‎ c．通过测量、计算可以得到在打A、B、C、D、E……点时小车的速度，分别记作v1、v2、v3、v4、v5……‎ d．以速度v为纵轴、时间t为横轴建立直角坐标系，在坐标纸上描点，如图所示．‎ 结合上述实验步骤，请你完成下列任务：‎ ‎①在下列仪器和器材中，还需要使用的有_______________(填选项前的字母)．‎ A．电压合适的50 Hz交流电源 B．电压可调的直流电源 C．刻度尺 D．秒表 E．天平(含砝码)‎ ‎②在图中已标出计数点A、B、D、E对应的坐标点，请结合纸带并在该图中标出计数点C对应的坐标点，并画出v-t图像 ‎③观察v-t图像，可判断小车做匀变速直线运动，其加速度a=___________m/s2，在纵轴上的截距表示的物理意义是___________________．‎ ‎④描绘v-t图像前，还不知道小车是否做匀变速直线运动．用平均速度表示各计数点瞬时速度，从理论上讲，对Dt 的要求是______（选填“越小越好”或“与大小无关”)；从实验的角度看，选取的Dx大小与速度测量的误差______(选填“有关”或“无关”)．‎ ‎(2)某物理小组的同学设计了一个粗测玩具小车通过凹形桥最低点时的速度的实验．所用器材有：玩具小车、压力式托盘秤、凹形桥模拟器（圆弧部分的半径为R=0.20m）．完成下列填空：‎ ‎①将凹形桥模拟器静置于托盘秤上，如图(a)所示，托盘秤的 示数为1.00kg；‎ ‎②将玩具小车静置于凹形桥模拟器最低点时，托盘秤的示数如图(b)所示，该示数为______________kg；‎ ‎③将小车从凹形桥模拟器某一位置释放，小车经过最低点后滑向另一侧．此过程中托盘秤的最大示数为m；多次从同一位置释放小车，记录各次的m值如下表所示：‎ 序 号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ m(kg)‎ ‎1.80‎ ‎1.75‎ ‎1.85‎ ‎1.75‎ ‎1.90‎ ‎④根据以上数据，可求出小车经过凹形桥最低点时对桥的压力为_________N；小车通过最低点时的速度大小为_______ m/s．（重力加速度大小取9.80m/s2，计算结果保留2位有效数字）‎ ‎【答案】(1).①AC ② ③4.10 小车在纸带上为点的速度大小 ④越小越好 有关 (2)② 1.40 ④7.9 1.4‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)①[1]在下列仪器和器材中，还需要使用的有电压合适的50Hz交流电源，供打点计时器使用；还需要刻度尺，来测量各点的位移大小，从而算出各自速度大小；‎ A. 电压合适的50 Hz交流电源与分析相符，故A正确；‎ B. 电压可调的直流电源与分析不符，故B错误；‎ C. 刻度尺与分析相符，故C正确；‎ D.秒表与分析不符，故D错误；‎ E．天平(含砝码) 与分析不符，故E错误；‎ ‎②[2]根据在匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度大小可知点的速度大小为： ‎ 根据标出计数点、、、对应的坐标点位置，及点对应的时间，从而确定点的位置，再将各点平滑连接，如图所示：‎ ‎③[3]由图象，是过原点的一条直线，可知，速度随着时间是均匀变化的，说明小车是做匀变速直线运动；图象的斜率，表示小车的加速度，其加速度：‎ ‎[4]在纵轴上的截距表示的物理意义是表示小车在纸带上为点的速度大小；‎ ‎④[5]当不知道小车是否做匀变速直线运动，若用平均速度表示各计数点的瞬时速度，从理论上讲，对的要求是越小越好，即，才使得平均速度接近瞬时速度；[6]从实验的角度看，对于选取的大小与速度测量的误差有关；‎ ‎(2)②[7]根据量程为10kg，最小分度为0.1kg，注意估读到最小分度的下一位，为1.40kg；‎ ‎④[8]根据表格知最低点小车和凹形桥模拟器对秤的最大压力平均值为：‎ 解得：‎ ‎[9]根据牛顿运动定律知：‎ 代入数据解得：‎ ‎10.如图所示，一根长0.1 m的细线，一端系着一个质量为0.2kg的小球，拉住线的另一端，使球在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动．使小球的转速很缓慢地增加，当小球的转速增加到开始时转速的3倍时，细线断开，线断开前的瞬间线受到的拉力比开始时大64N，求：‎ ‎（1）线断开前的瞬间，线受到的拉力大小；‎ ‎（2）线断开的瞬间，小球运动的线速度；‎ ‎（3）如果小球离开桌面时，速度方向与桌子边线的夹角为，桌面高出地面0.8 m，求小球飞出后的落地点距桌边线的水平距离.‎ ‎【答案】（1）F=72N （2） （3） ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）线的拉力等于向心力，设开始时角速度为，向心力是F0，线断开的瞬间，角速度为，线的拉力是F.‎ ‎ ①‎ ‎ ②‎ ‎ 由①②得 ③‎ 又因为 ④‎ 由③④得F=72N ‎ ‎（2）设线断开时速度为v ‎ 由，得 ‎ ‎（3）设桌面高度为h，小球落地经历时间为t.‎ ‎ ‎ 则小球飞出后的落地点到桌边线的水平距离为 ‎ ‎ ‎11.如下图所示，水平地面上放有质量均为m=1kg的物块A和B，两者之间的距离为 l=0.75m．A、B与地面间的动摩擦因数分别为μ1=0.4、μ2=0.1．现使A获得初速度v0向B运动，同时对B施加一个方向水平向右的力F=3N，使B由静止开始运动．经过一段时间，A恰好追上B．g取10m/s2．求：‎ ‎（1）B运动的加速度大小aB；‎ ‎（2）A的初速度的大小v0．‎ ‎【答案】（1）2m/s2 （2）3m/s ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）以B物块为研究对象，由牛顿第二定律得：‎ 解得：‎ ‎（2）设A经过t时间追上B，对A，由牛顿第二定律得：‎ 又根据运动学公式可知：‎ 恰好追上的条件为：‎ 代入数据解得：‎ ‎12.一质量为m=2000 kg汽车以某一速度正在平直公路上失去动力滑动．在滑动过程中，司机忽然发现前方出现紧急故障，需要刹车．为此，驾驶员从发现前方故障到采取措施紧急刹车的反应时间为t1=0.50s；从t1时刻开始汽车的刹车系统稳定工作，直至汽车停止，已知从t1时刻开始，汽车第1 s内的位移为24 m，第4 s内的位移为1.0 m．汽车与路面的动摩擦因数为μ=0.40，重力加速度g=10m/s2，‎ ‎(1)求t1时刻汽车的速度大小及此后的加速度大小；‎ ‎(2)驾驶员从发现前方故障到汽车停下行驶的距离为多少？‎ ‎(3)求汽车刹车过程中增加的制动力为多大．‎ ‎【答案】(1)，；(2)；(3‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1) 设时刻汽车的速度大小为，此后的加速度大小 根据可得：‎ 解得：‎ 根据题意可得：‎ ‎ ①‎ 解得：‎ 汽车匀减速直线运动的时间为：‎ 所以汽车在第4 s内的某时刻汽车已停止运动．‎ 根据逆向思维可得：‎ ‎ ②‎ 联立①②可得：‎ ‎， ③‎ 或者：‎ ‎， ④‎ 其中④式子情境下，汽车在第3 s内的某时刻汽车已停止运动，不合题意，舍去；‎ ‎(2) 根据牛顿第二定律可得：‎ 解得失去动力滑动时匀减速直线运动的加速度大小：‎ 根据逆向思维，失去动力滑动时行驶的距离：‎ 需要刹车滑动时行驶的距离：‎ 驾驶员从发现前方故障到汽车停下行驶的距离：‎ ‎(3)根据牛顿第二定律可得：‎ 解得汽车刹车过程中增加的制动力为：‎