湖南省长沙市长沙县第六中学2020届高三上学期第三次月考物理试题

长沙县第六中学2020届高三上学期第三次月考

物理试卷

一、选择题

1.如图所示为直升飞机由地面垂直起飞过程的v-t图象，则关于飞机的运动，下列说法正确的是

A. 5～15s内飞机在空中处于悬停状态

B. 15～20s内飞机匀减速下降

C. 0～25s内飞机上升的最大高度为300m

D. 20s时飞机的加速度为零

【答案】C

【解析】

AB、由v－t图象的意义得0－5 s内向上匀加速运动，5－15 s内向上匀速运动；15－20 s内向上匀减速运动； 20－25 s内向下匀加速运动，故AB错误；

C、0－20 s内速度方向一直向上，可知，当20 s时竖直向上的位移最大，位移的大小为图线与坐标轴围成的“面积，故C正确；

D、由v－t图象的斜率表示加速度大小，所以20s时飞机的加速度为，故D错误；

故选C。

【点睛】要求同学们能根据图象读出有用信息，注意速度-时间图象的斜率与面积的物理意义。

2.铁路在弯道处的内、外轨道高度是不同的，已知内、外轨道平面与水平面的夹角为θ，如图所示，弯道处的圆弧半径为R，若质量为m的火车转弯时速度等于，则（    ）

A. 内轨对内侧车轮轮缘有挤压

B. 外轨对外侧车轮轮缘有挤压

C. 这时铁轨对火车的支持力等于

D. 这时铁轨对火车的支持力大于

【答案】C

【解析】

【详解】CD.火车在水平面内运动，所以在竖直方向上受力平衡，所以铁轨对火车的支持力FN的竖直分量与重力平衡，即FNcosθ=mg，所以，FN＝，故C正确，D错误；
AB.铁轨对火车的支持力FN的水平分量为FNsinθ=mgtanθ，火车在弯道半径为R的转弯处的速度，所以火车转弯时需要的向心力；支持力的水平分量正好等于向心力，故火车轮缘对内外轨道无挤压，故A B错误；

3.下列有关洗衣机脱水筒的脱水原理说法正确的是

A. 水滴受离心力作用，而沿背离圆心的方向甩出

B 水滴受到向心力，由于惯性沿切线方向甩出

C. 水滴受到的离心力大于它受到的向心力，从而沿切线方向甩出

D. 水滴与衣服间的附着力小于它所需的向心力，于是沿切线方向甩出

【答案】D

【解析】

【详解】AB. 离心力和向心力并非物体实际受力，故AB错误。

CD. 脱水过程中，衣物做离心运动而甩向桶壁。水滴依附的附着力是一定的，当水滴因做圆周运动所需的向心力大于该附着力时，水滴被甩掉；

F=ma=mω2R

ω增大会使向心力F增大，水滴与衣服间的附着力小于它所需的向心力，不能提供足够大的向心力，水滴沿切线方向甩出，故C错误D正确。

4.如图所示，质量分别为m1、m2的A、B两物体，用轻质弹簧连接起来，放在光滑水平桌面上，现用恒力水平向右拉A，当达到稳定状态时，它们共同运动的加速度为a，则当拉力突然停止作用的瞬间，A、B的加速度应分别为

A. 0和a B. a和0

C. －m2a/m1和a D. －m1a/m2和a

【答案】C

【解析】

【详解】物体加速运动的加速度为a，对B有，

F弹=m2a

撤去F时，B只受到弹力的作用，加速度仍为a，对A根据牛顿第二定律可得：

-F弹=m1aA

所以

A. 0和a与分析不符，故A错误。

B. a和0与分析不符，故B错误。

C. －m2a/m1和a与分析相符，故C正确。

D. －m1a/m2和a与分析不符，故D错误。

5.斜面光滑且固定在地面上，A、B两物体一起靠惯性沿光滑斜面下滑，下列判断正确的是

A. 图（甲）中两物体之间的绳中存在弹力

B. 图（乙）中两物体之间存在弹力

C. 图（丙）中两物体之间既有摩擦力，又有弹力

D. 图（丁）中两物体之间既有摩擦力，又有弹力

【答案】C

【解析】

【详解】A.对两物体应用整体法，根据牛顿第二定律可知

隔离A可知

解得绳的拉力

故A错误。

B. 对两物体应用整体法，根据牛顿第二定律可知

隔离A可知

解得绳的拉力

故B错误。

C. 对两物体应用整体法，根据牛顿第二定律可知

解得加速度沿斜面向下，隔离A，将加速度进行分解到竖直和水平方向，根据牛顿第二定律可知，图（丙）中两物体之间既有摩擦力，又有弹力，故C正确。

D. 对两物体应用整体法，根据牛顿第二定律可知

隔离A可知

解得：

故D错误。

6.一辆卡车匀速通过如图所示的地段，爆胎可能性最大的位置是

A. a处 B. b处

C. c处 D. d处

【答案】D

【解析】

在坡顶，，解得，
在坡谷，，解得，
可知r越小，越大，可知D点压力最大，则D点最容易爆胎，故ABC错误，D正确。

点睛：本题考查运用物理知识分析处理实际问题的能力，知道最高点和最低点向心力的来源，运用牛顿第二定律进行求解。

7.如图所示，A、B、C三颗人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，已知mA＝mB<mC，则三颗卫星 (   )

A. 线速度大小关系：vA<vB=vC

B. 加速度大小关系：aA>aB=aC

C. 向心力大小关系：FA=FB<FC

D. 周期关系：TA>TB＝TC

【答案】B

【解析】

试题分析：因万有引力来提供做圆周运动的向心力，故根据，可知可知，vA＞vB=vC，选项A错误；根据可知加速度大小关系：aA>aB=aC，选项B正确；根据可知，向心力大小关系：FA＞FB， FB<FC，选项C错误；根据可知，周期关系：TA<TB＝TC，选项D错误；故选B.

考点：万有引力定律的应用.

8.如图，一物块在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直线运动．若保持F的大小不变，而方向与水平面成60°角，物块也恰好做匀速直线运动．物块与桌面间的动摩擦因数为(　　)

A. 2－ B.  C.  D.

【答案】C

【解析】

【详解】当拉力水平时，物体匀速运动，则拉力等于摩擦力，即：，当拉力倾斜时，物体受力分析如图

由平衡条件得：，，又，得摩擦力为：，联立解得：，故选C.

9.下列关于做功的说法中正确的是

A. 物体没有做功，则物体就没有能量

B. 重力对物体做功，物体的重力势能一定减少

C. 滑动摩擦力只能做负功

D. 重力对物体做功，物体的重力势能可能增加

【答案】D

【解析】

【详解】A. 没有做功的物体不一定没有能量，如静止在高处的物体，具有重力势能，并非对外做功，故A错误；

BD. 重力做正功，重力势能减小，重力做负功，重力势能增大，故B错误D正确。

C. 恒力做功的表达式

W=FScosα

滑动摩擦力的方向与物体相对运动方向相反，但与运动方向可以相同，也可以相反，故可能做负功，也可能做正功，故C错误。

10.如图所示，物体从A处静止开始沿光滑斜面AO下滑，又在粗糙水平面上滑动，最终停在B处。已知A距水平面OB的高度为h，物体的质量为m，现将物体m从B点沿原路送回至A处，至少需外力做功

A.  B.  C.  D.

【答案】D

【解析】

【详解】设OB=x，对从A到B过程，根据动能定理，有：mgh-μmgx=0 ；对返回过程，由动能定理得到：W-mgh-μmgx=0 ；联立解得：W=2mgh，即需外力做的功至少应为2mgh，故ABC错误，D正确。故选D。

【点睛】本题的关键是采用分段法，对下滑全程和上滑全程根据动能定理列式，要注意选择研究的过程．

11.如图所示，小球从倾斜轨道上由静止释放，经平直部分冲上圆弧部分的最高点A时，对圆弧的压力大小为mg，已知圆弧的半径为R，整个轨道光滑．则(　　)

A. 在最高点A，小球受重力和向心力的作用 B. 在最高点A，小球的速度为

C. 在最高点A，小球的向心加速度为g D. 小球的释放点比A点高为R

【答案】D

【解析】

小球在最高点受到重力，轨道对球的压力，两个力的合力提供向心力，故A错误；在最高点，根据向心力公式得：，F=mg，联立解得：an=2g， ，故BC错误；从释放点到最高点，根据动能定理可知mgh＝ mv2，解得h=R，故D正确．故选：D.

12.一质点做直线运动，原来v＞0，a ＞0，s ＞0，从某时刻开始把加速度均匀减小，则

A. 速度逐渐增大，直到加速度等于零为止

B. 速度逐渐减小，直到加速度等于零为止

C. 位移继续增大，直到加速度等于零为止

D. 位移始终增大

【答案】AD

【解析】

【详解】AB. 质点的加速度方向与速度方向相同，加速度逐渐减小，质点一直做加速直线运动，直到加速度减小到零为止，故A正确B错误。

CD. 质点的加速度方向与速度方向相同，加速度逐渐减小，质点一直做加速直线运动，直到加速度减小到零为止，位移一直增大，加速度减小到零，做匀速直线运动，位移仍然增大。 故C错误D正确。

13.如图所示,一小滑块沿足够长的斜面由A点静止释放做匀加速直线运动,依次经B、C、D、E点,已知ED=BD=6m,CD=1m,滑块从B到C和从C到E所用的时间都是2s。设滑块经C时的速度为vC,则

A. 滑块下滑过程中加速度的大小为0.5m/s2

B. vC=6m/s

C. AB=3m

D. 从A到B所用时间为4s

【答案】AD

【解析】

【详解】A.由题意知，CE=7m，BC=5m，根据△x=aT2得加速度为：

故A正确。

B. C点的速度等于BE段的平均速度，则有：

故B错误。

CD. 到达C点的时间为：

则到达B点的时间

tB=6-2=4s

则有：

故C错误D正确。

14.如图所示，半径为L的圆管轨道(圆管内径远小于轨道半径)竖直放置，管内壁光滑，管内有一个小球(小球直径略小于管内径)可沿管转动，设小球经过最高点P时的速度为v，则(　　)

A. v的最小值为

B. v若增大，球所需的向心力也增大

C. 当v由逐渐减小时，轨道对球的弹力也减小

D. 当v由逐渐增大时，轨道对球的弹力也增大

【答案】BD

【解析】

试题分析：由于在最高点P管子能支撑小球，所以的最小值为零，故A错误；根据向心力公式，可知增大，球所需的向心力也增大，故B正确；小球经过最高点P时，当时，根据牛顿第二定律得知：管壁对小球没有作用；当由逐渐减小时，下管壁对小球有支持力，根据牛顿第二定律得：，得：，v减小，轨道对球的弹力N增大；当由逐渐增大时，根据牛顿第二定律得：，得：，增大，轨道对球的弹力N增大，故C错误，D正确。

考点：向心力

15. 一物体静止在升降机的地板上，在升降机加速上升的过程中，地板对物体的支持力所做的功等于（ ）

A. 物体势能的增加量

B. 物体动能的增加量

C. 物体动能的增加量加上物体势能的增加量

D. 物体动能的增加量加上克服重力所做的功

【答案】BD

【解析】

由牛顿第二定律可知，F-mg=ma，W=Fh=mgh+mah，由动能定理知，W合=mv2/2，得W=mgh+mv2/2，AB错，CD对。

二、填空题

16.如图所示，质量为m的物体以速度v0离开桌面后经过A点，桌面的高度为H，A点离地面的高度为h，以地面为零势能面，不计空气阻力，则小球抛出时的机械能E=__________，在A点的速度为___________ 。

【答案】    (1).     (2).

【解析】

【详解】[1][2]以地面为零势能面，开始是机械能为：

由于不计空气阻力，物体运动过程中机械能守恒，则经过A点时，所具有的机械能也为

在A点动能为

所以在A点的速度为

17.某学生用图甲所示的实验装置测量物块在斜面上向下匀加速滑动的某段过程中摩擦力所做的功．已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，物块下滑过程中得到纸带的一部分如图乙所示，图中的s1、s2、s3、s4、s5是6个连续点A、B、C、D、E、F两相邻点间的距离．

（1）根据纸带可计算打点计时器在打下各点时物块的速度大小．要计算vB ， 已经测得s1 ， 还需要测量___________________．

   A.s2 B.s3 C.s4 D.s5

（2）要测量物块在BD段运动过程中摩擦力所做的功WBD ， 已经测得s1、s2、s3、s4 ， 已知重力加速度为g．

①下列器材，还需要的是________ ．

A．秒表 B．天平 C．弹簧秤

②下列物理量，还需要测量是_______________ ．

A．纸带的总长度 B．斜面的高度 C．斜面的倾角．

【答案】    (1). (1)A    (2). (2)①B    (3). ②C

【解析】

试题分析：（1）纸带上某点的瞬时速度等于该点前后相邻两个点间的平均速度，则，所以还需要测量s2，故A正确．故选A

（2）①木块运动过程中，由动能定理得：mgh+WBD＝mvD2−mvB2

木块克服摩擦力做的功为WBD＝mvD2−mvB2−mgh，因此实验过程中还需要用天平测出木块的质量m，故选B；

②设斜面倾角为θ，根据几何关系可知，h=xBDsinθ=（s2+s3）sinθ，所以还要测量斜面倾角，故选C。

考点：测量摩擦力所做的功。

18.在研究弹簧的形变与外力的关系的实验中，将弹簧水平放置测出其自然长度，然后竖直悬挂让其自然下垂，在其下端竖直向下施加外力F，实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的，用记录的外力F与弹簧的形变量x作出F－x图线，如图所示．由图可知弹簧的劲度系数为________N/m，图线不过坐标原点的原因是___________．

【答案】    (1). 200    (2). 弹簧自身有重力

【解析】

【详解】[1][2] 当拉力为8N时，弹簧的形变量为

x=5cm=0.05m

当拉力为0N时，弹簧的形变量为

x=1cm=0.01m

由胡克定律F=kx得：图线的斜率即为弹簧的劲度系数

图线不过坐标原点的原因是由于弹簧本身有重力，使得弹簧没有外力的情况下已经伸长了一段距离．

三 .计算题

19.传送带以恒定的速度v0=1.2m/s运行，传送带与水平方向之间的夹角为37°．现有质量为m=20kg的物品轻放在底端，经过一段时间物品被送到1．8m高的平台上，如图所示，已知物品与传送带之间的动摩擦因数μ=0．85．不计其它损耗，g取10m/s2，则：物品从传送带底端到平台上所用时间是多少？

【答案】3.25s

【解析】

【详解】物体开始匀加速上升时，根据牛顿第二定律：

a=μgcos37°-gsin37°=0.8m/s2

达到和传送带速度相同时，由运动学公式：

v=at1=1.2m/s

得：

t1=1.5s

匀加速前进的位移：

之后匀速上升

物体匀速的时间：

则运动的总时间：

t=t1+t2=3.25s

20.能源短缺和环境恶化已经成为关系到人类社会能否持续发展的大问题．为缓解能源紧张压力、减少环境污染，汽车制造商纷纷推出小排量经济实用型轿车．某公司研制开发了某型号小汽车发动机的额定功率为24 kW，汽车连同驾乘人员总质量为m=2 000 kg，在水平路面上行驶时受到恒定的阻力是800 N，求：

（1）汽车在额定功率下匀速行驶的速度；

（2）汽车在额定功率下行驶，速度为20 m/s时的加速度.

【答案】（1）v=30 m/s  （2）a=0.2 m/s2

【解析】

详解】(1)汽车匀速行驶时，机车牵引力F等于阻力f

又P＝Fv

代入数据得v＝30 m/s.

(2)设v1＝20 m/s时机车牵引力为F1，则

P＝F1v1

根据牛顿第二定律F1－f＝ma

代入数据得a＝0.2 m/s2.

21.质量m=0.1kg的金属滑块（可看成质点）从距水平面h=1.8m的光滑斜面上由静止开始释放，运动到A点时无能量损耗，水平面AB粗糙，长度为2m，与半径为R=0.4m的光滑的半圆形轨道BCD相切于B点，其中圆轨道在竖直平面内，D为轨道的最高点，滑块恰能通过最高点D，（g=10m/s2）。求：

（1）滑块从A点运动到B点克服摩擦阻力所做的功；

（2）滑块与AB间的动摩擦因数

【答案】(1) 0.8J(2) 0.4

【解析】

【详解】(1) 滑块运动到A点时的速度为vA，根据机械能守恒定律可得：

解得

vA=6m/s

滑块经过D点时的速度为vD，则

解得

vD=2m/s

设滑块从A点运动到B点克服摩擦力做功为Wf，则对A到D过程运用动能定理得

解得

Wf=0.8J

(2)滑块从A点运动到B点，由

Wf=μmgLAB

解得

μ=0.4