福建省武平县第二中学2020届高三上学期10月月考物理试题
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2019秋福建省武平县第二中学高三(上)10月月考物理试卷
一、单选题(本大题共7小题,共21.0分)
1.下列说法中正确的是( )
A. 通常说的“地球绕着太阳转”,是以地球为参考系的
B. 很小的物体,就一定能把它看成质点
C. 研究一个物体的运动必须选取一个参考系,通常情况下的运动没有指明参考系是以地面为参考系的
D. 速度是一个矢量,位移是一个标量
【答案】C
【解析】
【详解】A.通常说的“地球绕着太阳转”,是以太阳为参考系的,故A错误.
B.体积很小的物体不一定能看做质点,比如原子体积很小,在研究原子内部结构的时候是不能看成质点的,故B错误.
C.运动是相对的,要描述一个物体的运动必须选取一个参考系,通常情况下的运动没有指明参考系是以地面为参考系的,故C正确.
D.速度和位移都是矢量故D错误.
2.几个做匀变速直线运动的物体,在t秒内位移最大的是( )
A. 加速度最大的物体
B. 初速度最大的物体
C. 平均速度最大的物体
D. 末速度最大的物体
【答案】C
【解析】
【详解】由匀变速直线运动的位移公式x=v0t+at2,可见,加速度大位移不一定大,初速度大位移不一定大,故AB错误。由匀变速直线运动的位移公式x=t,可见末速度大位移不一定大,故D错误。由匀变速直线运动的位移公式x=t,可见,平均速度大位移一定大,故C正确。故选C。
3.甲、乙两物体,已知m甲=10m乙 ,它们在同一高处同时自由下落,则下列说法正确的是( )
A. 甲比乙先着地
B. 甲的着地的速度比乙着地的速度大
C. 甲乙同时着地
D. 无法判断谁先着地
【答案】C
【解析】
【详解】ACD.根据,知落地时间相等,均为,故两个物体同时落地,故A错误,C正确,D错误;
B.根据,可知两个物体落地时速度相等,故B错误;
4.一物体从静止开始做匀加速直线运动,测得它在第n秒内的位移为s,则物体运动的加速度为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
分析】
根据匀变速直线运动位移时间公式,抓住ns内和(n﹣1)s内的位移之差求出物体运动的加速度.
【详解】第ns内的位移为:,解得:a=.故A正确,BCD错误。故选A。
【点睛】本题也可以根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出第ns中间时刻的瞬时速度,结合速度时间公式求出物体的加速度.
5.两物体沿同一方向运动,它们的图像如图所示,下列判断正确的是()
A. 在这段时间内,B物体的位移比A物体的位移大
B. 在时刻前,B物体的速度始终比A物体增加得快
C. 在时刻前,B物体始终在A物体的前面
D. 在时刻两物体不可能相遇
【答案】A
【解析】
【详解】在v-t图像中,图线与时间轴所围的面积表示物体运动的位移,则在这段时间内,B物体的位移比A物体的位移大,故A正确;在v-t图像中,斜率表示加速度,在时刻前,B物体的加速度先大于A物体的加速度,后小于A物体的加速度,则B物体的速度先比A物体速度增加得快,后比A物体速度增加得慢,故B错误;A、B出发的位置不确定,无法判断A、B的位置关系,故C错误;由于出发时的位置关系不确定,所以在时刻两物体有可能相遇,故D错误.
6. 木块A、B分别重50N和60N,它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25.夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了2cm,弹簧的劲度系数为400N/m.系统置于水平地面上静止不动.现用F=1N的水平拉力作用在木块B上,如图所示.则在力F作用后( )
A. 木块A所受摩擦力大小是12.5N
B. 木块A所受摩擦力大小是11.5N
C. 木块B所受摩擦力大小是7N
D. 木块B所受摩擦力大小是9N
【答案】D
【解析】
试题分析:用力拉F之前,以A研究对象进行受力分析有,施加水平拉力之后,假设物体B依然静止,以B为研究对象进行受力分析有,故物体B依然静止,弹簧保持原状态,即物体A所受摩擦力不变,大小依然是8N,所以只有选项D正确;
考点:共点力平衡
7.如图所示,质量为M的长木板静止于光滑的水平面上,质量为m的木块以初速度v0从左向右水平滑上长木板.已知木块与木板间的动摩擦因数为μ,则木块在长木板上滑动的过程中,长木板的加速度大小为( )
A. 0 B. μg C. D.
【答案】D
【解析】
试题分析:根据滑动摩擦力公式可求得两物体间的摩擦力;再分析木板的受力情况,根据力的合成求出合力,再根据牛顿第二定律求出木板的加速度.
解:对M进行受力分析可知,M水平方向受到m对M的滑动摩擦力,方向水平向右,摩擦力大小f=μmg;
根据牛顿第二定律得:
a==
加速度的方向水平向右
故选:D.
【点评】本题考查牛顿第二定律的应用问题,要注意正确选择研究对象,并能确定两物体之间的联系,正确受力分析,再根据牛顿第二定律求解.
二、多选题(本大题共5小题,共19.0分)
8.图示为A、B两辆轿车在同一条平直高速公路上运动的图像,A的最小速度和B的最大速度相同。已知在 时刻,A、B两车相遇,则( )
A. 时,轿车A在后、轿车B在前
B. 在时间内,轿车A的加速度先变小后变大
C. 在时间内,两轿车的位移相同
D. 在时间内,轿车B的位移为
【答案】AB
【解析】
【详解】A.时,轿车A速度大于B,已知在时刻,A、B两车相遇,图像面积代表位移,已知在时刻,A位移大于B车,故,A在后、轿车B在前,故A正确;
B.在时间内,轿车A的图像斜率先变小后变大,故加速度先变小后变大,故B正确;
C.在时间内,速度时间图像的面积表示位移,A轿车的面积大于B轿车的,故C错误;
D.在时间内,轿车B的面积小于,故B的位移小于,故D错误。
9.如图所示,质量均为mA、B两物块置于光滑水平地面上,A、B接触面光滑,倾角为θ,现分别以水平恒力F作用于A物块上,保持A、B相对静止共同运动,则下列说法中正确的是( )
A. 采用甲方式比采用乙方式的最大加速度大
B. 两种情况下获取的最大加速度相同
C. 两种情况下所加的最大推力相同
D. 采用乙方式可用的最大推力大于甲方式的最大推力
【答案】BC
【解析】
【详解】对于甲图:当A恰好离地时,加速度达到最大,此时地面对A的支持力为零,A的受力如图,根据牛顿第二定律得:,对整体有,解得最大加速度为,同理,对乙图研究,得到最大加速度为,则两种情况下获取的最大加速度相同。
根据牛顿第二定律得知,最大的推力,则两种情况下所加的最大推力相同。
10.在平直公路上,自行车与同方向行驶的一辆汽车在t=0时同时经过某一个路标,它们的位移x(m)随时间t(s)变化的规律为:汽车为,自行车为,则下列说法正确的是( )
A. 汽车作减速直线运动,自行车作匀速直线运动
B. 不能确定汽车和自行车各作什么运动
C. 开始经过路标后较小时间内自行车在前,汽车在后
D. 当自行车追上汽车时,它们距路标96m
【答案】AD
【解析】
【详解】根据位移时间关系汽车,可知汽车的初速度为10m/s,加速度为-0.5m/s2,自行车x=6t可知自行车速度为6m/s。
A.由题意可知汽车做初速度为10m/s,加速度为0.5m/s2匀减速直线运动,自行车做匀速直线运动.故A正确.
B.根据位移时间关系可以判断出汽车和自行车的运动状态.故B错误.
C.开始经过路标后较小时间内,自行车的速度小于汽车的速度,汽车在前自行车在后,由于汽车做匀减速运动,之后自行车会反超汽车.故C错误.
D.根据位移时间关系可得汽车的刹车时间为20s,汽车停止前自行车已经追上汽车了,根据:
解得:
t=16s x=96m
故D正确.
11.(多选)如图所示,一辆小车静止在水平地面上,车内固定着一个倾角为60°的光滑斜面OA,光滑挡板OB可绕转轴O在竖直平面内转动。现将一重力为G的圆球放在斜面与挡板之间,挡板与水平面的夹角θ=60°。下列说法正确的是( )
A. 若保持挡板不动,则球对斜面的压力大小为G
B. 若挡板从图示位置沿顺时针方向缓慢转动60°,则球对斜面的压力逐渐增大
C. 若挡板从图示位置沿顺时针方向缓慢转动60°,则球对挡板的压力逐渐减小
D. 若保持挡板不动,使小车水平向右做匀加速直线运动,则球对挡板的压力可能为零
【答案】AD
【解析】
A:保持挡板不动,车静止,对球受力分析如图:
由平衡条件可得:、
解得:,据牛顿第三定律可得:球对斜面的压力大小为G。故A项正确。
BC:挡板从图示位置沿顺时针方向缓慢转动60°,画出转动过程中的受力示意图如图:
则斜面对球的支持力减小,挡板对球的支持力先减小后增大。
据牛顿第三定律可得:球对斜面的压力逐渐没有减小,球对挡板的压力先减小后增大。故BC两项均错误。
D:挡板不动,小车水平向右做匀加速直线运动,对球受力分析如图:
设小车的加速度为,将力沿水平方向和竖直方向分解可得:、,解得:
当时,挡板对球的支持力为零;据牛顿第三定律可得此时球对挡板的压力为零。故D项正确。
综上答案为AD。
点睛:动态平衡问题一般采用图解法或解析法。
12.如图所示,质量均为m的小球A、B用劲度系数为k1的轻弹簧相连,B球用长为L的细绳悬于O点,A球固定在O点正下方,当小球B平衡时,绳子所受的拉力为T1,弹簧的弹力为F1;现把A、B间的弹簧换成原长相同但劲度系数为k2(k2>k1)的另一轻弹簧,在其他条件不变的情况下仍使系统平衡,此时绳子所受的拉力为T2,弹簧的弹力为F2,则下列关于T1与T2、F1与F2大小之间的关系正确的是( )
A. T1>T2 B. T1=T2
C. F1<F2 D. F1=F2
【答案】BC
【解析】
以小球B为研究对象,分析受力情况,如图所示:
由平衡条件可知,弹簧的弹力F和绳子的拉力T的合力F合与重力mg大小相等,方向相反,即F合=mg,作出力的合成如图,由三角形相似得:,故绳子的拉力F只与小球B的重力有关,与弹簧的劲度系数K无关,所以得到T1=T2;当弹簧劲度系数变大时,弹簧的压缩量减小,故长度x增加,故F2>F1;故AD错误,BC正确;故选BC.
三、实验题(本大题共3小题,共16.0分)
13.在研究匀变速直线运动的实验中,如图是一条记录小车运动情况的纸带,并在其上取了A、B、C、D、E,5个计数点,每相邻两个计数点之间还有4个点图中没有画出,电火花计时器接在50Hz的电源.
(1)由纸带上的数据计算 =______.
(2)纸带运动的加速度是______.
【答案】 (1). 1.38 (2). 12.6
【解析】
【详解】[1]计数点时间间隔
所以
[2]根据得
14.某同学利用如图丙所示的装置来验证力的平行四边形定则在竖直木板上铺有白纸,在A、B两点固定两个光滑定滑轮,用一个轻绳跨过两滑轮悬挂钩码组、,用另一轻绳C在O点打一结,悬挂钩码组,每个钩码的质量相等当系统达到平衡时,记录各组钩码个数,回答下列问题:
(1)改变钩码个数,可以完成实验是______
A.钩码的个数
B.钩码的个数
C.钩码的个数
D.钩码的个数
(2)在拆下钩码和绳子前,必须的一个步骤是______
A.记录OA、OB、OC三段绳子的方向
B.用刻度尺测出OA、OB、OC三段绳子的长度
C.用天平测出钩码的质量
(3)在操作正确的前提下,你认为甲、乙两图比较合理的是______ 图填“甲”或“乙”
【答案】 (1). BC; (2). A; (3). 甲
【解析】
(1)对O点受力分析
OA OB OC分别表示三个力的大小,由于三共点力处于平衡,所以OC等于因此三个力的大小构成一个三角形.
A、2、2、4不可以构成三角形,则结点不能处于平衡状态,故A错误.
B、3、3、4可以构成三角形,则结点能处于平衡故B正确.
C、4、4、4可以构成三角形,则结点能处于平衡故C正确.
D、3、4、8不可以构成三角形,则结点不能处于平衡故D错误.
故选BC.
(2)为验证平行四边形定则,必须作受力图,所以先明确受力点,即标记结点O的位置,其次要作出力的方向并读出力的大小,最后作出力的图示,因此要做好记录,是从力的三要素角度出发,要记录砝码的个数和记录OA、OB、OC三段绳子的方向,故A正确,BC错误.故选A.
(3)以O点为研究对象,的是实际作用效果在OC这条线上,由于误差的存在,、的理论值要与实际值有一定偏差,故甲图符合实际,乙图不符合实际.
点睛:掌握三力平衡的条件,理解平行四边形定则,同时验证平行四边形定则是从力的图示角度去作图分析,明确“理论值”和“实际值”的区别.
15.在探究弹力和弹簧伸长的关系时,某同学先按图对弹簧甲进行探究,然后把弹簧甲和弹簧乙并联起来按图进行探究在弹性限度内,将质量为的钩码逐个挂在弹簧下端,分别测得图、图中弹簧的长度如表所示.
已知重力加速度,计算弹簧甲的劲度系数 ________,由表中数据________填“能”或“不能”计算出弹簧乙的劲度系数.
【答案】 (1). 50 (2). 能
【解析】
【详解】[1][2]分析图中,钩码数量和弹簧伸长量的关系为每增加一个钩码,弹簧长度伸长约1 cm,所以弹簧劲度系数
分析图中可得,每增加一个钩码,弹簧伸长约,即
根据弹簧甲的劲度系数可以求出弹簧乙的劲度系数。
四、计算题(本大题共4小题,共44.0分)
16.一个自由下落的物体,在落地前的最后1s内下落了25m。(取g=10m/s2)问:
(1)物体落到地面用了多长时间?
(2)物体从距地面多高的地方开始下落的?
【答案】(1) 3s (2) 45m
【解析】
试题分析:设物体落到地面用了t秒,下落了x米 ,则由,可得,t=3s,x=45m。
考点:本题考查了自由落体运动
17.如图所示,小球被轻质细绳系住斜吊着放在静止光滑斜面上,设小球质量,斜面倾角,悬线与竖直方向夹角,光滑斜面,置于动摩擦因数y粗糙水平面上始终不动,(g取)求:
(1)悬线对小球拉力的大小.
(2)小球对斜面的压力多大.
(3)地面对斜面的摩擦力的大小和方向.
【答案】(1) (2) (3)5N 水平向左
【解析】
【详解】选小球为研究对象,其受力如图所示由物体的平衡条件得:
在x轴上:
在y轴上:
解得:
(2)根据(1)的分析解得
牛顿第三定律知小球对斜面的压力大小为10N.
选小球、斜面整体为研究对象,其受力如图所示.
在x轴上由物体的平衡条件得:
方向水平向左.
18.一个底面粗糙、质量为M=3m的劈放在粗糙水平面上,劈的斜面光滑且与水平面成30°角。现用一端固定的轻绳系一质量为m的小球,小球放在斜面上,小球静止时轻绳与竖直方向的夹角也为30°,如图所示。
(1)当劈静止时,求绳子的拉力大小。
(2)当劈静止时,求地面对劈的摩擦力大小。
(3)若地面对劈的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,为使整个系统静止,动摩擦因素u最小值多大?
【答案】(1) (2) (3)
【解析】
【详解】(1)以小球为研究对象,受力分析如图所示,对T和mg进行正交分解。
由平衡条件有Tcos 30°=mgsin 30°
得T=mg
(2)以劈和小球整体为研究对象,受力情况如图所示。
由平衡条件可得f=Tcos 60° =mg
(3)为使整个系统静止,必须满足fmax=uFN≥Tcos 60°
且有FN+Tsin 60°=(M+m)g
联立解得u≥
【点睛】当一个题目中有多个物体时,一定要灵活选取研究对象,分别作出受力分析,即可由共点力的平衡条件得出正确的表达式.
19.一辆汽车以的速度沿平直公路匀速行驶.
(1)若汽车以的加速度加速,则10s后它的速度能达到多少?
(2)若汽车以的加速度减速刹车,则10s后它的速度为多少?10s后它的位移是多少?
【答案】(1)20m/s (2)0;37.5m
【解析】
【详解】根据题意可知
10s后的速度为:
汽车从刹车到停止的时间为:
所以10s后汽车已停止运动,则,10s内的位移就是5s内的位移,则为: