2019届青海省西宁市第四高级中学高三上学期第一次模拟考试理综物理试题（解析版）

西宁市第四高级中学2019届高三第一次模拟考试卷

理 科 综 合-物理部分

1.关于速度、速度的变化量、加速度的关系,下列说法中正确的是（   ）

A. 物体的加速度增大时,速度一定增大

B. 物体的速度变化越大,加速度越大

C. 物体的速度变化越快,加速度越大

D. 物体的加速度不变,速度也不变

【答案】C

【解析】

（1）当物体的加速度与速度同向或者是夹锐角时，速度增大。反向或者是夹钝角速度减小，所以速度是否增大与速度与加速度之间所夹的角度有关，而与加速度的大小无关，A错误。

（2）根据加速度的公式，若物体的速度变化大，但所需时间更长的话，物体速度的变化率可能很小，则加速度就会很小，故B错误。

（3）加速度的物理意义描述的是物体速度变化快慢的物理量，运动物体的速度变化越快，其加速度一定越大，故C正确.

（4）物体的加速度不变，则物体做匀变速运动，速度一定变化。D错误。

故本题选C.

2.如题图所示的位移(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. 0～t1时间内，甲车通过的路程大于乙车通过的路程

C. 0～t2时间内，丙、丁两车的平均速度相等

D. 0～t2时间内，丙、丁两车在t2时刻相距最远

【答案】D

【解析】

试题分析：在位移﹣时间图象中，倾斜的直线表示物体做匀速直线运动，斜率表示速度，图象的交点表示位移相等，平均速度等于位移除以时间；在速度﹣时间图象中，斜率表示加速度，图象与时间轴围成的面积表示位移．由此分析．

x﹣t图象只能表示两个方向上的运动，即正方向和负方向上的直线运动的规律．由图象可知：甲做匀速直线运动，乙做速度越来越小的变速直线运动，A错误；在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，B错误；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，C错误；由v﹣t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，D正确．

3.某探险者在野外攀岩时，踩落一小石块，约5s后听到石头直接落到崖底的声音，探险者离崖底的高度最接近的是

A. 25m    B. 50m    C. 110m    D. 150m

【答案】C

【解析】

由于声音在空气中传播的速度比自由落体下落5s的速度大的多，可以忽略声音在空气中的传播时间，由自由落体规律 则选C.

点睛：直接利用自由落体运动中位移和时间得关系 求解即可

4.如图所示，倾角为30°、重为80 N的斜面体静止在水平地面上，一根弹性轻杆一端垂直固定在斜面体上，轻杆的另一端固定一个重为2 N的小球，小球处于静止状态时，下列说法正确的是（  ）

A. 轻杆对小球的作用力沿轻杆向上，大于2 N

B. 地面对斜面体的支持力为80 N

C. 小球对轻杆的作用力为2 N，方向竖直向下

D. 轻杆对小球的作用力为2 N，方向垂直斜面向上

【答案】C

【解析】

对小球受力分析，受到轻杆的作用力和竖直向下的重力，处于静止状态，所以二力平衡，等大反向，所以杆对小球的作用力方向竖直向上，大小等于2N，根据牛顿第三定律可知小球对轻杆的作用力方向竖直向下，大小为2N，AD错误C正确；将两者看做一个整体，整体受到重力和地面的支持力，故地面对斜面体的支持力等于两者重力之和82N，B错误；

5.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】

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.

6.作用在同一物体上的下列几组共点力中，能使物体处于匀速运动状态的是（    ）

A. 3N、4N、5N    B. 3N、5N、9N

C. 6N、8N、11N    D. 5N、6N、12N

【答案】AC

【解析】

三个力合成时，合力的最大值为三个力之和，最小值看第一个力是否在第一二两个力的合力范围内；如果在则最小值为0，如果不在则最小值为第三个力与合力范围中最近的值之差。
A选项中三个力的合力范围为12N-0N，合力可以为零，故A选项能使物体处于匀速运动状态；B选项中三个力的合力范围为17N-1N，故B选项不可以；C选项中三个力的合力范围为25N-0N，故C选项可以；D选项中三个力的合力范围为23N-1N，故D选项不可以。
本题选择能使物体做匀速运动的，即合力可以为零的，故AC正确，BD错误。故选AC。

点睛：解决本题的关键是掌握三个力合成的合力范围，抓住物体做匀速直线运动时受力平衡，根据平衡条件由合力范围分析．

7.如图所示，用绳子OB将照明电灯拉离竖直方向，若保持OB绳水平，使电线OA与竖直方向的夹角θ增大，则下列说法中正确的是：（   ）

A. 绳OB的拉力增大

B. 绳OB的拉力不变

C. 电线OA的拉力增大

D. 电线OA的拉力减小

【答案】AC

【解析】

以结点O为研究对象，分析受力情况，作出力图如图：

CO绳对O点的拉力大小等于重力mg，即FCO=mg。由平衡条件得知：CO绳的拉力FCO和OB绳的拉力FBO的合力与FAO等值、反向。由几何关系得：，FBO=mgtanθ ，当角θ增加时，绳OB的拉力FBO增大，电线OA的拉力FAO也增大；故选AC.

【点睛】本题是力学动态平衡问题，关键受力分析后求解出表达式进行分析.

8.如图所示，将一劲度系数为k的轻弹簧一端固定在内壁光滑的半球形容器底部O′处(O为球心)，弹簧另一端与质量为m的小球相连，小球静止于P点。已知容器半径为R，与水平面间的动摩擦因数为μ，OP与水平方向的夹角为θ＝30°。下列说法正确的是

A. 容器相对于水平面有向左运动的趋势

B. 轻弹簧对小球的作用力大小为 mg

C. 容器对小球的作用力竖直向上

D. 弹簧原长为R＋

【答案】BD

【解析】

【分析】

对容器和小球整体研究，分析受力可求得半球形容器受到的摩擦力．对小球进行受力分析可知，小球受重力、支持力及弹簧的弹力而处于静止，由共点力的平衡条件可求得小球受到的轻弹簧的弹力及小球受到的支持力，由胡克定律求出弹簧的压缩量，即可求得原长．

【详解】由于容器和小球组成的系统处于平衡状态，容器相对于水平面没有向左运动的趋势，故A错误；容器对小球的作用力是弹力，指向球心O，故B正确；对小球受力分析，如图所示

由可知，支持力和弹簧的弹力之间的夹角为120°，则由几何关系可知，小球受到容器的支持力和弹簧对小球的弹力大小均为mg，故C错误；图中弹簧长度为R，压缩量为，故原长为，故D正确。故选BD。

【点睛】本题考查共点力的平衡条件应用，要注意明确共点力平衡问题重点在于正确选择研究对象，本题运用隔离法和整体法两种方法进行受力分析得出结论．同时注意几何关系的正确应用．

三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第22—32题为必考题，每个试题考生都做答；第33题—38题为选考题，考生根据要求作答。

9.“探究求合力的方法”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳，图乙是在白纸上根据实验结果画出的图示．

(1)某次实验中，拉OC细绳的弹簧秤指针位置如甲图所示，其读数为_____N；乙图中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是_____．

(2)关于此实验下列说法正确的是________.

A．与橡皮筋连接的细绳必须等长

B．用两只弹簧秤拉橡皮筋时，应使两弹簧秤的拉力相等，以便算出合力的大小

C．用两只弹簧秤拉橡皮筋时，结点位置必须与用一只弹簧秤拉时结点的位置重合

D．拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要短一些

【答案】    (1). 2.60    (2). F′    (3). C

【解析】

(1)弹簧秤最小刻度为0.1N，估读到0.01N，则读数为2.80N; F是通过作图的方法得到合力的理论值，而F′是通过一个弹簧称沿AO方向拉橡皮条，使橡皮条伸长到O点，使得一个弹簧称的拉力与两个弹簧称的拉力效果相同，测量出的合力．故方向一定沿AO方向的是F′，由于误差的存在F和F′方向并不在重合．

(2)A、与橡皮筋连接的细绳要稍微长些，并非要求等长，故A错误。B、实验要方便、准确，两分力适当大点，读数时相对误差小，但没有要求两力必须相等，故B错误；C、为了保证效果相同，两次拉橡皮筋时，需将橡皮筋结点拉至同一位置，故C正确。D、为了更加准确的记录力的方向，拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些，故D错误。故选C。

【点睛】明确实验原理，要求在“验证力的平行四边形定则”实验中，我们要知道分力和合力的效果是等同的，同时根据实验原理去分析实验中的注意事项和减小误差的基本方法．

10.图示纸带记录的为在研究匀变速直线运动规律的实验中小车的运动情况，A、B、C、D、E为相邻的计数点，相邻计数点的时间间隔为，则：（计算结果保留两位有效数字）

（1）下列操作中正确的有____________（填选项代号）

A．在释放小车前，小车要靠近打点计时器

B．打点计时器应放在长木板的有滑轮一端

C．应先接通电源，后释放小车

D．电火花计时器应使用低压交流电源

（2）D点的瞬时速度大小为____________m/s；

（3）运动小车的加速度大小为____________；

（4）若电源实际频率高于50Hz，计算时仍按照50Hz计算，则加速度大小的测量值比真实值_________选填“偏大”“偏小”或“不变）。

【答案】    (1). AC    (2). 0.34    (3). 0.40    (4). 偏小

【解析】

【分析】

打点计时器的使用以及简单构造等，明确《探究小车速度随时间变化的规律》实验中一些简单操作细节等；根据匀变速直线运动的推论公式可以求出加速度的大小，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上D点时小车的瞬时速度大小，明确频率和周期之间的关系即可判断测量的加速度与真实的加速度之间关系。

【详解】（1）A、在释放小车前，小车应尽量靠近打点计时器，以能在纸带上打出更多的点，有利于实验数据的处理和误差的减小，故A正确。B、打点计时器应放在长木板的有滑轮另一端，故B错误；C、实验中为了在纸带上打出更多的点，为了打点的稳定，具体操作中要求先启动打点计时器然后释放小车，故C正确。D、电火花计时器应使用220V的交流电源，故D错误。故选AC。（2）根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可得：，（3）根据匀变速直线运动推论可得：，（4）若交流电频率为50Hz，则其打点周期为0.02s，当电源频率高于50Hz时，实际打点周期将变小，而进行计算时，仍然用0.02s，因此测出的速度数值将比物体的真实数值小。

【点睛】考查了基本仪器的使用和基础实验的操作细节，对于基础知识，要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用，注意：电源频率高于50Hz，若仍按照50Hz计算，是解题的关键。

11.跳伞运动员做低空跳伞表演，当直升机悬停在离地面224m高时，运动员离开飞机作自由落体运动，运动了5s后，打开降落伞，展伞后运动员减速下降至地面，若运动员落地速度为5m/s，取，求运动员匀减速下降过程的加速度大小和时间。

【答案】；

【解析】

运动员做自由落体运动的位移为

打开降落伞时的速度为：

匀减速下降过程有：

将v2=5 m/s、H=224 m代入上式，求得：a=12.5m/s2

减速运动的时间为：

12.一个底面粗糙、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地面对劈支持力的k倍，为使整个系统静止，k值必须满足什么条件？

【答案】(1)  (2)   (3)

【解析】

【分析】小球静止时合力为零，对小球受力分析，由共点力平衡条件可求得绳子的拉力，对劈进行受力分析，当劈相对于地面刚要滑动时静摩擦力达到最大，由共点力的平衡条件可得出支持力的大小，从而得到k的取值范围；

解:（1）以小球为研究对象，受力分析如图（左）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（右）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=kFN≥Tcos 60°，且有FN+Tsin 60°=(M+m)g

联立解得k≥

13.如图，一列简谐横波沿x轴正方向传播，实线为t=0时的波形图，虚线为t=0.5 s时的波形图。已知该简谐波的周期大于0.5 s。关于该简谐波，下列说法正确的是_______（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）。

A．波长为2 m

B．波速为6 m/s

C．频率为1.5Hz

D．t=1 s时，x=1 m处的质点正在向上运动

E．t=2 s时，x=2 m处的质点处于波峰位置

【答案】BCD

【解析】

A项：由图可知，波长，故A错误；

B、C由于波沿x轴正方向传播，在0.5s内波传播的距离为，由于周期大于0.5s，，解得：，频率，波速，故B正确，C正确；

D项：t=0时，x=1m处于平衡位置，t=1s时，该质点处于平衡位置向下振动，故D错误；

E项：t=2s=3T是周期的整数倍，故t=0时，x=2m在平衡位置，t=2s，该质点同样经过平衡位置，故E错误。

14. 如图所示，一截面为直角三角形的玻璃镜ABC，∠A=30°．一条光线以45°的入射角从AC边上的D点射入棱镜，光线最终垂直BC边射出．

①画出光在玻璃棱镜中的传播路线；

②求玻璃的折射率；

③判断AB面是否有光线射出．

【答案】①光在玻璃棱镜中的传播路线如图所示；②玻璃的折射率为；③AB面没有光线射出．

【解析】

试题分析：由题意可作出光由AC面射入，从BC面射出的传播路线如图所示．

由几何关系可知，光线进入AC面的折射角为 r=30°，AB面的入射角为 i′=60°．

对光在AC面的折射，由折射定律可知：

由，则得棱镜对空气的临界角为 C=45°

因为i′＞C，因此，AB面无光线射出，所以光在玻璃棱镜中的传播路线如图所示．

考点：光的折射定律

【名师点睛】此题是光的折射定律以及全反射问题的考查；关键是画出光路图，根据临界角的大小判断光线在界面上的传播方向，结合几何关系列出方程求解；此题是中等题，考查学生基本规律的掌握程度.