湖南省武冈市二中2020届高三物理上学期第三次月考试题含解析.doc

湖南省武冈市二中2020届高三物理上学期第三次月考试题（含解析）一、选择题（本大题共12小题,每小题4分，计48分.在每小题给出的四个选项中，第18题只有 一项符合题目要求;第912题有多项符合题目要求,全部选对的得4分，选对但不全的得2 分，有选错的得0分）1.如图所示，物体P用水平作用力F压在竖直的墙上，沿墙匀速下滑，物体的重力为G，墙对物体的弹力为N、摩擦力为f，物体对墙的压力、摩擦力为.下列说法正确的有( )A. G和f是一对作用力和反作用力B. N和F是一对作用力和反作用力C. f和是一对作用力和反作用力D. 和F是一对作用力和反作用力【答案】C【解析】【详解】A.由题分析可知，物体沿墙壁匀速下滑，竖直方向受到重力和向上的滑动摩擦力，由平衡条件得知，滑动摩擦力大小f=G即G和f是一对平衡力；故A错误.B.N和F的大小相同，方向相反，作用在一个物体上，是一对平衡力；故B错误.C.f和f是一对作用力和反作用力；故C正确.D.N和F的方向相同，不是一对作用力和反作用力；故D错误.2.甲、乙两车在平直的公路上向相同的方向行驶，两车的速度v随时间t的变化关系如图所示，其中阴影部分面积分别为S1、S2，下列说法正确的是A. 若S1=S2，则甲、乙两车一定在t2时刻相遇B. 若S1>S2，则甲、乙两车在0-t2时间内不会相遇C. 在t1时刻，甲、乙两车加速度相等D. t1-t2时间内，甲车的平均速度v<【答案】D【解析】【分析】速度-时间图象与坐标轴围成的面积表示位移，根据图象判断确定何时两车相遇；图象切线的斜率表示加速度；【详解】A、速度时间图象与坐标轴围成的面积表示位移，则0t2时间内甲的位移等于乙的位移，由于甲的初位置与乙的初位置未知，所以无法判断甲、乙两车在t2时刻是否相遇，故A错误；B、若S1>S2，在0-t2时间内甲的位移大于乙的位移，由于甲的初位置与乙的初位置未知，所以无法判断甲、乙两车在0-t2时间内是否相遇，故B错误；C、由图象切线的斜率表示加速度，在t1时刻，乙的斜率大于甲的斜率，故乙的加速度大于甲的加速度，故C错误；D、若甲做匀加速直线运动，0-t2时间内，甲车的平均速度；由速度时间图象与坐标轴围成的面积表示位移可知，在0-t2时间内，甲车的运动位移小于匀加速直线运动的位移，所以甲车的平均速度小于，故D正确；【点睛】关键是知道速度-时间图象与坐标轴围成的面积表示位移，图象切线的斜率表示加速度，平均速度等于物体其位移与时间的比值。3.如图所示，a、b、c是三个质量相同的小球，a从光滑斜面顶端由静止开始自由下滑，同时b、c从同一高度分别开始自由下落和平抛，不计空气阻力，下列说法正确的是（）A. a、b同时到达同一水平面B. a、b落地时的速度相同C. 它们的末动能可能相同D. 落地时重力的功率一定是PbPcPa【答案】D【解析】【分析】根据题中“a从光滑斜面顶端由静止开始自由下滑，同时b、c从同一高度分别开始自由下落和平抛”、“它们的末动能”、“落地时重力的功率”可知，本题考察运动学和机械能相结合的问题。根据平抛运动、自由落体运动、斜面上物体运动的规律，运用牛顿运动定律、运动学公式、动能定理和功率等知识进行求解。【详解】Aa从光滑斜面顶端由静止开始自由下滑，下滑的加速度，当a下滑高度为h时，；b做自由落体运动，当b下落高度为h时，；所以a、b到达同一水平面所用时间。故A项错误。Ba、b两球从开始运动到落地过程中，a、b两球的重力做功相等，由动能定理可知，它们的动能的变化相同，则其末速度大小相等，但两球末速度的方向不同。故B项错误。Ca、b、c三球从开始运动到落地过程中，a、b、c三球的重力做功相等，由动能定理可知，它们动能的变化相同；c有初速度，则c球末动能最大。故C项错误。D重力的功率等于重力与竖直方向分速度的乘积。b做自由落体运动，c做平抛运动，落地时b、c竖直方向的分速度相等，则PbPc。a、b末速度大小相等，b竖直方向分速度大于a竖直方向分速度，则PbPa。故D项正确。4.如图所示是某物体做直线运动的图象(其中v为速度，x为位置坐标)，下列关于物体从x=0处运动至处的过程分析，其中正确的是 (   )A. 该物体做匀减速直线运动B. 该物体的加速度大小为C. 该物体在位移中点的速度大于D. 该物体在运动中间时刻的速度大于【答案】ABC【解析】【详解】A.由匀变速直线运动的速度位移关系公式：可得可以知道物体的加速度恒定不变，速度均匀减小，故物体做匀减速直线运动，故A正确B.由上式知，图象的斜率等于2a，由图可得：则得物体的加速度大小为，所以B正确. CD.该物体在运动过程中的平均速度为，因为物体做匀减速直线运动，所以该物体在运动中间时刻的速度等于，物体在位移中点的速度大于中间时刻的速度，所以物体在位移中点的速度大于；所以C正确的，D错误.5.光滑的水平地面上有三块木块A、B、C，质量均为m、A、B之间用轻质细绳连接。现用一水平恒力F作用在A上，三者开始一起做匀加速直线运动，此时A、B间细绳的拉力为T、B、C间摩擦力为f。运动过程中把一块橡皮泥粘在木块A上，系统仍做匀加速直线运动，且B、C之间始终没有相对滑动。稳定后，T和f的变化情况是（ ）A. T变大，f变小B. T变大，f应大C. T变小，f变小D. T变小，f变大【答案】C【解析】试题分析：对整体分析明确加速度的变化，再选择c进行受力分析，由牛顿第二定律可得出物体受到的拉力的变化，再对b物体分析，根据牛顿第二定律可求得摩擦力变化粘上橡皮泥以后整体的质量增大，因为F不变，对整体有可知整体的加速度减小，将BC看做一个整体，对整体有，由于BC的质量不变，加速度减小，所以绳子的拉力T减小，隔离C，C在水平方向上只受到B给的静摩擦力，有，C的质量不变，加速度减小，所以静摩擦力f减小，故C正确6.如图，一质量为M的光滑大圆环，用一细轻杆固定在竖直平面内。套在大环上质量为m的小环（可视为质点），从大环的最高处由静止滑下。重力加速度大小为g，当小环滑到大环的最低点时，大环对轻杆拉力的大小为（ ）A. （M2m）gB. （M3m）gC. （M4m）gD. （M5m）g【答案】D【解析】【详解】小环在最低点时，根据牛顿第二定律得：可得：小环从最高到最低，由动能定理，则有对大环分析，有：A.（M2m）g.故选项A不符合题意. B.（M3m）g.故选项B不符合题意.C.（M4m）g.故选项C不符合题意. D.（M5m）g.故选项D符合题意.7.如图，在竖直平面内有一半圆形轨道，圆心为O。一小球（可视为质点）从与圆心等高的圆形轨道上的A点以速度v0水平向右抛出，落于轨道上的C点。已知OC连线与OA的夹角为，重力加速度为g，则小球从A运动到C的时间为（ ）A. B. C. D. 【答案】A【解析】【详解】由图，根据几何关系可知，AC水平方向的夹角为根据位移间的关系可得：可得：A. .故选项A符合题意.B. .故选项B不符合题意. C. .故选项C不符合题意. D. .故选项D不符合题意.8.某人造地球卫星因受高空稀薄空气的阻力作用，绕地球运转的轨道会慢慢改变，每次测量中卫星的运动可近似看作圆周运动，某次测量卫星的轨道半径 rl，后来变为 r2， r1> r2，以Ek1 、E k2 表示卫星在这两个轨道上的动能，T1 、T2 表示卫星在这两个轨道上的周期则( )A. E k2>Ek1 、T2<TlB. E k2<Ek1、 T2>TlC. E k2<Ek1、T2<TlD. E k2>Ek1、T2>Tl【答案】A【解析】【详解】因卫星受空气阻力，则速度变小，使得引力大于向心力从而做向心运动，则做圆周的半径变小；根据卫星所受万有引力提供向心力有：，解得，可得线速度变大，所以动能变大，周期变小；故A正确，B，C，D错误.故选A.9.2018年12月8日我国成功发射了嫦娥四号探测器，它实现了人类首次月球背面着陆探测.12日16时39分，探测器在距月面129km处成功实施发动机点火，约5分钟后，探测器顺利进入距月面100km的圆形轨道，运行一段时间后择机着陆月球表面，下列说法正确的有 ()A. 探测器发射速度大于7.9km/sB. 探测器距月面129km处发动机点火加速C. 从点火到进入圆轨道，探测器位移是29kmD. 若已知引力常量、圆形轨道半径及探测器其上运行周期，可估算月球质量【答案】AD【解析】【分析】第一宇宙速度是最小的发生速度；探测器要进入低轨道，必须要制动减速；根据判断选项D.【详解】第一宇宙速度是最小的发生速度，即探测器发射速度必须要大于7.9km/s，选项A正确；探测器要进入低轨道，必须要制动减速，选项B错误；从点火到进入圆轨道，轨道的高度降低29m，而探测器位移要大于29km，选项C错误；根据可知，若已知引力常量G、圆形轨道半径r及探测器在其上运行周期T，可估算月球质量M，选项D正确；故选AD.10.如图，PQ为圆竖直直径，AQ、BQ、CQ为三个光滑倾斜轨道，分别与圆相交于A、B、C三点(AQBQCQ)。现让三个小球（可视为质点）分别沿着AQ、BQ、CQ自轨道顶端由静止下滑到Q点，它们运动的时间和平均速度分别为t1、t2、t3；v1、v2、v3，则有（ ）A. t3t2t1B. t1t2t3C. v3v2v1D. v1v2v3【答案】BC【解析】【详解】AB.设任一斜面的倾角为，圆的直径为d.根据牛顿第二定律得：小球下落的加速度斜面的长度为x=dsin由运动学公式有：得：;可见,小球下滑时间与斜面的倾角无关.则有：t1=t2=t3.故A项错误，B项正确.CD.因CQBQAQ，根据平均速度公式,得v3v2v1；故C项正确，D项错误.11.质量为m的汽车在平直公路上以初速度v0开始加速行驶，经时间t前进距离s后，速度达到最大值vm。设该过程中发动机的功率恒为P，汽车所受阻力恒为f，则在这段时间内发动机所做的功为（ ）A. PtB. fvmtC. fsmvm2D. mvm2mv02fs【答案】ABD【解析】【详解】A.由于发动机功率恒定，则经过时间t，发动机所做的功为：W=Pt故选项A符合题意.B.当速度达到最大值vm时，由P=Fvm=fvm，所以汽车的牵引力在这段时间内做功也等于Pt=fvmt故选项B符合题意.CD. 汽车从速度v0到最大速度vm过程中，由动能定理可知：解得：故选项D符合题意，选项C不符合题意.12.边长为的闭合金属正三角形轻质框架，左边竖直且与磁场右边界平行，完全处于垂直框架平面向里的匀强磁场中。现把框架匀速水平向右拉出磁场，如图所示，如图所示，则下列图象与这一拉出过程相符合的是A. B. C. D. 【答案】BC【解析】【详解】A、线框匀速运动，则有外安，得到外力为外 ，即有外，、一定，所以外与成正比，故选项A错误；B、根据可得外力的功率为外，所以外与成正比，故选项B正确；CD、感应电动势，则感应电动势与成正比，故选项C正确，D错误。二、实验题（每空2分,共18分。）13.某物理兴趣小组在一次探究活动中，要测量滑块与木板之间的动摩擦因数实验装置如图所示，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，右端装有定滑轮；木板上有一滑块，其左端与穿过电磁打点计时器的纸带相连，右端通过跨过定滑轮的细绳与托盘连接，打点计时器使用的交流电源频率为50 Hz，开始实验时，在托盘中放入适量砝码，滑块开始做匀加速直线运动，在纸带上打出一系列点（1）上图给出的是实验中获取纸带的一部分：0、1、2、3、4、5、6是计数点，每相邻两计数点间还有4个打点(图中未标出)，用刻度尺测量出计数点间的距离如图所示根据图中数据计算的加速度a_(保留三位有效数字)（2）请回答下列两个问题：为了测量滑块与木板之间的动摩擦因数，还需测量的物理量是_填写字母代号)A木板的长度LB木板的质量m1C滑块的质量m2D托盘和砝码的总质量m3E滑块的运动时间t欲测量中所选定的物理量，所需要的实验器材是_（3）实验时，用托盘和砝码总重力来代替细绳对滑块的拉力，则滑块与木板之间的动摩擦因数 _(用L、g、a、m1、m2、m3、t中所需字母表示)与真实值相比，测量的动摩擦因数_(填“偏大”或“偏小”)【答案】 (1). 0.497m/s2 (2). CD (3). 天平 (4). (5). 偏大【解析】试题分析：（1）根据，可知加速度，代入数据得：a="0.497" m/s2；（2）将托盘与木块做为一个系统，根据牛顿第二定律，因此还要测量CD；测量质量用天平测量；（3）若用托盘和砝码的总重力来代替细绳对滑块的拉力，则，可求出动摩擦因数， 真正的动摩擦因数，根据求出为，因此测量值偏大考点：打点计时器测匀变速直线运动的加速度14.为了测量某待测电阻Rx的阻值，某实验小组先用多用电表进行粗测，后用伏安法精确测量，实验室提供的器材如下：待测电阻：Rx电压表：V1（量程3 V，内阻约为3k）电压表：V2（量程15 V，内阻约为15 k） 电流表：A1（量程0.6 A，内阻约为5）电流表：A2（量程200 mA，内阻约为30） 滑动变阻器：R（最大阻值10，额定电流1 A） 直流电源：E（电动势为3 V，内阻可忽略）单刀单掷开关一个，导线若干（1）当用多用电表的欧姆×10挡粗测Rx的阻值时，发现指针偏转角度太大了，应使选择开关拨到_（填“×100或×1”）倍率挡，重新欧姆调零后再测，此时多用电表指针位置如图（a）所示。（2）在用伏安法测量Rx时，为使测量尽量精确，要求电表指针均达到半偏以上，电压表应选_，电流表应选_。（均填器材符号）（3）图为该实验小组设计测量电阻Rx电路图的一部分，请在虚线框内将电路图补充完整_。【答案】 (1). ×1 (2). V1 (3). A2 (4). 【解析】【详解】第一空欧姆×10挡粗测Rx的阻值时，发现指针偏转角度太大了，说明Rx的阻值较小，应换用×1挡。第二空电源电动势为3 V，为使电表指针均达到半偏以上，电压表选择V1第三空据图（a）知，待测电阻，则流过待测电阻的最大电流，为使电表指针均达到半偏以上，电流表选择A2第四空电压表选择V1，电流表选择A2，则：；待测电阻，所以测量电路选用电流表的外接法，电路如图：三、计算题：共34分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位。15.一辆值勤的警车停在公路边，当警员发现从他旁边以10 m/s的速度匀速行驶的货车严重超载时，决定前去追赶，经过7s后警车发动起来，并以2.5 m/s2的加速度做匀加速运动，但警车的行驶速度必须控制在108 km/h以内问：(1)警车在追赶货车的过程中，两车间的最大距离是多少？(2)警车发动后要多长时间才能追上货车？【答案】(1)90m (2)12.5s【解析】【详解】(1)警车在追赶货车的过程中，当两车速度相等时，它们间的距离最大，设警车发动后经过t1时间两车的速度相等.则有：此时货车的位移为：s货=(t0+t1)v1=(7+4)×10m=110m警车的位移为：所以两车间最大距离为：s=s货-s警=90m.(2)vm=108km/h=30m/s，当警车刚达到最大速度时，运动时间为：此时货车的位移为：s货=(t2+t0)v1=(12+7)×10m=190m警车的位移为：因为s货s警，故此时警车尚未赶上货车，且此时两车距离为：s=s货-s警=10m警车达到最大速度后做匀速运动，设再经过t时间追赶上货车，则有：所以警车发动后要经过t=t2+t=12.5s才能追上货车.16.如图所示，半径R0.4 m的光滑半圆轨道与粗糙的水平面相切于A点，质量为m1 kg的小物体(可视为质点)在水平拉力F的作用下，从静止开始由C点运动到A点，物体从A点进入半圆轨道的同时撤去外力F，物体沿半圆轨道通过最高点B后做平抛运动，正好落在C点，已知xAC2 m，F15 N，g取10 m/s2，试求：(1)物体在B点时的速度大小以及此时物体对轨道的弹力大小；(2)物体从C到A的过程中，克服摩擦力做的功【答案】（1）5m/s；52.5N，（2）9.5J【解析】【详解】试题分析：（1）根据得，平抛运动的时间为：，则B点的速度为：根据牛顿第二定律得，解得：（2）对C到B的过程运用动能定理得：，代入数据解得17.光滑水平面上放着质量mA=0.5kg的物块A与质量mB=1kg的物块B，A与B均可视为质点，A靠在竖直墙壁上，A、B间夹一个被压缩的轻弹簧（弹簧与A、B均不拴接），用手挡住B不动，此时弹簧弹性势能EP=32J在A、B间系一轻质细绳，细绳长度大于弹簧的自然长度，如图所示放手后B向右运动，绳在短暂时间内被拉断，之后B冲上与水平面相切的竖直半圆光滑轨道，其半径R=0.5mB恰能到达最高点g=10m/s2求：（1）绳拉断后瞬间B的速度vB的大小； （2）绳拉断过程绳对B的冲量I的大小和方向； （3）绳拉断过程绳对A所做的功W【答案】（1） ;(2) , 方向向左 (3) 【解析】【详解】（1）B恰好到最高点C则有： 从绳断后到最高点对B由动能定理： 联立解得： （2）在绳子被拉断前，弹簧的弹性势能转化为B的动能，设弹簧恢复原长时B的速度为v1则有能量守恒有：解得 ： 取向右为正，对B由动量定理可得： 代入数据可得： ，方向向左 （3）设绳子拉断后A的速度为v2取向右为正，对A和B系统由动量守恒定律：对A由动能定理： 代入数据解得：- 17 -