湖南省邵东县第十中学2020届高三上学期第三次月考物理试题

邵东十中高三第三次月考（物理）

一、选择题 （本题共计 15 小题  ，每题4 分 ，共计60分 ）

1.下列说法中正确的是（     ）

A. 超重时物体的重力增加 B. 物体惯性随速度的增大而增大

C. 力是维持物体速度的原因 D. 性质不相同的两个力不可能是一对相互作用力

【答案】D

【解析】

【详解】A. 超重是物体对接触面的压力大于物体的真实重力，物体的重力并没有增加，故A错误．

B.惯性只与质量有关，与运动状态无关，故B错误．

C.力不是维持物体速度的原因，是改变速度的原因，故C错误．

D.相互作用力的性质一定相同，故D正确．

2.太阳内部核反应主要模式之一是质子-质子循环，循环的结果可表示为，已知和的质量分别为和，1u=931MeV/c2，c为光速．在4个转变成1个的过程中，释放的能量约为

A. 8 MeV B. 16 MeV C. 26 MeV D. 52 MeV

【答案】C

【解析】

【详解】由知，=，忽略电子质量，则：，故C选项符合题意；

3.物块在轻绳的拉动下沿倾角为30°的固定斜面向上匀速运动，轻绳与斜面平行．已知物块与斜面之间的动摩擦因数为，重力加速度取10m/s2．若轻绳能承受的最大张力为1 500 N，则物块的质量最大为

A. 150kg B. kg C. 200 kg D. kg

【答案】A

【解析】

【详解】

T=f+mgsinθ，f=μN，N=mgcosθ，带入数据解得：m=150kg，故A选项符合题意

4.“蛟龙号”是我国首台自主研制的作业型深海载入潜水器，它是目前世界上下潜能力最强的潜水器．假设某次海试活动中，“蛟龙号”完成海底任务后竖直上浮，从上浮速度为v时开始计时，此后“蛟龙号”匀减速上浮，经过时间t，上浮到海面，速度恰好减为零．则“蚊龙号”在时刻距离海平面的深度为（    ）

A  B.  C.  D.

【答案】D

【解析】

【详解】蛟龙号上浮时的加速度大小为：

根据逆向思维，可知蛟龙号在t0时刻距离海平面的深度为：

；

A．，与结论不相符，选项A错误；

B． ，与结论不相符，选项B错误；

C．，与结论不相符，选项C错误；

D．，与结论相符，选项D正确；

5.两物体同时从同一位置出发，二者的速度随时间变化的关系如图所示，下列说法正确的是

A. 时，两物体相遇

B. 相遇前，两物体在时两物体间距离最大

C. 时，两物体相距

D. 时，两物体相距

【答案】D

【解析】

A．v-t图像与坐标轴所围面积等于位移，由图可知，t=2s时，两物体位移不相等，没有相遇，故A错误；

B．相遇前，两物体速度相等时距离最大，在t =2s时两物体间距离最大，故B错误；

C．根据v-t图像与坐标轴所围面积等于位移，t=1s时，两物体相距1.5m，故C错误；

D．t =3s时，两物体相距，故D正确．

故选：D．

6.如图所示，A、B两小球分别连在弹簧两端，B端用细线固定在倾角为30°的光滑斜面上．A、B两小球的质量分别为、，重力加速度为g，若不计弹簧质量，在线被剪断瞬间，A、B两球的加速度分别为(   )  

A. 都等于

B. 和0

C. 和0

D. 0和

【答案】D

【解析】

【分析】

试题分析：据题意，线被剪断前，A、B均处于平衡状态，设弹簧对A的弹力为TA，对A有：mAgsin30°=TA，对B有：TA+mBgsin30°=T；剪断线后，由于弹簧具有瞬间保持弹力原值的特性，所以A物体受力情况依然为mAgsin30°=TA，所以aA=0，而B物体细线拉力突变为0 ，但弹力保持原值，所以有TA+mBgsin30°=maB，则aB=，所以D选项正确．

考点：本题考查物体的平衡条件和弹簧弹力具有瞬间保持原值的特性．

7.如图所示，在竖直平面内建立直角坐标系xOy，该平面内有AM、BM、CM三条光滑固定轨道，其中A、C两点处于同一个圆上，C是圆上任意一点，A、M分别为此圆与y、x轴的切点．B点在y轴上且∠BMO＝60°，O′为圆心．现将a、b、c三个小球分别从A、B、C点同时由静止释放，它们将沿轨道运动到M点，如所用时间分别为tA、tB、tC，则tA、tB、tC大小关系是(　　)

A. tA＜tC＜tB

B. tA＝tC＜tB

C. tA＝tC＝tB

D. 由于C点的位置不确定，无法比较时间大小关系

【答案】B

【解析】

对于AM段，位移x1＝R，加速度，根据x＝at2得，．对于BM段，位移x2=2R，加速度a2＝gsin60°＝g，由x2＝at2得，．对于CM段，设CM与竖直方向夹角为θ，同理可解得 ．故选B．

8.如图所示，木块A叠放在木块B的上表面，木块B上表面水平，B的下表面与斜面间无摩擦，A与B保持相对静止一起沿斜面下滑过程中，斜面体C保持不动，下列判断正确的是(   )

A. A木块受到的摩擦力水平向右

B. A对B的作用力方向竖直向下

C. C与水平地面之间没有摩擦力

D. C对地面的压力小于A、B、C重力之和

【答案】D

【解析】

对AB整体研究，根据牛顿第二定律可得：a=gsinθ，把加速度分解，水平方向：ax=gsinθcosθ，竖直方向，隔离A物体有：F静A=mAax=mAgsinθcosθ，方向向左，故A错误；A对B的压力竖直向下， A对B的摩擦力水平向右，A对B的作用力即为A对B的摩擦力和压力的合力，根据平行四边形定则可知指向右下方，故B错误；选整体分析，由于A、B有向左的加速度ax，地面对C的摩擦力方向向左，故C错误；由于AB整具有向下的加速度，处于失重状态，所以地面对C的支持力小于A、B、C重力之和，故D正确．所以D正确，ABC错误．

9. 如图所示，一定质量的物体通过轻绳悬挂，结点为O．人沿水平方向拉着OB绳，物体和人均处于静止状态．若人的拉力方向不变，缓慢向左移动一小段距离，下列说法正确的是（ ）

A. OA绳中的拉力先减小后增大

B. OB绳中的拉力不变

C. 人对地面的压力逐渐减小

D. 地面给人的摩擦力逐渐增大

【答案】D

【解析】

解：将重物的重力进行分解，当人的拉力方向不变，缓慢向左移动一小段距离，

则OA与竖直方向夹角变大，

OA的拉力由图中1位置变到2位置，可见OA绳子拉力变大，OB绳拉力逐渐变大；

OA拉力变大，则绳子拉力水平方向分力变大，根据平衡条件知地面给人的摩擦力逐渐增大；

人对地面的压力始终等于人的重力，保持不变；

故选D．

【点评】本题考查了动态平衡问题，用图解法比较直观，还可以用函数法．

10.如图所示，位于同一高度的小球A、B分别以v1和v2的速率水平抛出，都落在了倾角为30°的斜面上的C点，其中小球B恰好垂直打到斜面上，则v1与v2之比为

A. 1：1 B. 3：2 C. 2：1 D. 2：3

【答案】B

【解析】

【详解】小球A做平抛运动，根据分位移公式有：

联立解得：

小球B恰好垂直打在斜面上，则有：

解得：

综上可得：

A．1：1，与计算不符，故A项错误；

B．3：2，与计算相符，故B项正确；

C．2：1，与计算不符，故C项错误；

D．2：3，与计算不符，故D项错误．

11.如图所示，质量相等的A、B两物体紧贴在匀速转动的圆筒的竖直内壁上，随圆筒一起做匀速圆周运动，则下列关系中正确的是（    ）

A. 线速度的关系为 B. 运动周期的关系为

C. 它们受到的摩擦力大小关系为 D. 筒壁对它们的弹力大小关系为

【答案】C

【解析】

【详解】A. 由v=ωr知，ω相同，则线速度与半径成正比，A的半径大，则其线速度大，故A错误．

B. 由题分析可知，A、B两物体的角速度相同，周期相同，故B错误．

C. 两个物体竖直方向都没有加速度，受力平衡，所受的摩擦力都等于重力，而两个物体的重力相等，所以可得摩擦力，故C正确．

D. 两个物体都做匀速圆周运动，由圆筒弹力提供向心力，则

N=mω2r

m、ω相等，N与r成正比，所以可知，故D错误．

12.如图所示，用长为x0的细线拴住一个质量为m的小球，使小球在水平面内做匀速圆周运动，细线与竖直方向的夹角为，重力加速度为g，不计空气阻力．下列说法中正确的是（   ）

A. 向心力的大小等于

B. 向心力是细线对小球的拉力和小球所受重力的合力

C. 向心力的大小等于细线对小球的拉力

D. 小球受到重力、线的拉力和向心力三个力

【答案】AB

【解析】

【详解】ABC. 小球在水平面内做匀速圆周运动，对小球受力分析，如图

小球受重力、和绳子的拉力，它们的合力总是指向圆心提供向心力，且向心力的大小等于

故AB正确C错误．

D.向心力不是实际受力，故D错误．

13.如图所示,物体A和B的质量均为m,且分别与跨过定滑轮的轻绳连接(不计绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦),在用水平变力F拉物体B沿水平方向向右做匀速直线运动的过程中(   )

A. 物体A也做匀速直线运动

B. 绳子拉力始终大于物体A所受重力

C. 绳子对A物体的拉力逐渐增大

D. 绳子对A物体的拉力逐渐减小

【答案】BD

【解析】

【详解】AB．把B的速度vB分解为垂直绳子的v1和沿绳子的vA，则物体A和B的速度关系为：

物体B沿水平方向向右做匀速直线运动，则A做变速运动，且随角度减小，速度逐渐增大，做加速运动，则绳子的拉力始终大于物体A所受重力，A错误，B正确；

CD．当物体B越往右运动，则在相等的时间内，A物体的速度变化量越来越小，则加速度越来越小，由牛顿第二定律有：

知绳子对A物体的拉力逐渐减小，C错误，D正确。

故选BD。

14.如图所示，在光滑水平面上有一质量为M的斜劈，其斜面倾角为θ，一质量为m的物体放在其光滑斜面上，现用一水平力F推斜劈，恰使物体m与斜劈间无相对滑动，则斜劈对物块m的弹力大小为( )

A.  B.

C.  D.

【答案】BD

【解析】

对（M+m）进行受力分析， 由牛顿第二定律可知：F=（M+m）a

得 a=

对m进行受力分析，

则有重力与支持力的合力是水平方向，所以用平行四边形定则将两力合成．

由三角函数关系可得：F支=

或者F支=，

故B、D正确

15.如图所示，足够长的传送带以速度v1匀速运动，小物块P放在传送带的底端，t=0时刻小物块P在传送带底端具有速度v2．下列描述小物块P的速度随时间变化的图象可能正确的是（ ）

A.

B.

C.

D.

【答案】ABC

【解析】

【详解】A.若v2＞v1：物体冲上传送带后所受的滑动摩擦力沿斜面向下，做匀减速运动，当其速度与传送带相同时，若最大静摩擦力f≥重力沿斜面向下的分力，则物体与传送带一起匀速运动，则A图是可能的，故A正确．

B.若v2＞v1：物体先做匀减速运动，与传送带共速后，最大静摩擦力f＜重力沿斜面向下的分力，滑动摩擦力沿斜面向上，物体继续向上做匀减速运动，加速度减小，速度减小零，向下做匀加速运动，根据牛顿第二定律知

mgsinθ-μmgcosθ=ma

知共速后加速度大小不变，则B图是可能的，故B正确．

C. 若v2＜v1：物体先做匀加速运动，与传送带共速后，最大静摩擦力f≥重力沿斜面向下的分力，物体与传送带一起匀速运动，则C图是可能的，故C正确．

D. 若v2＞v1：物体先做匀减速运动，与传送带共速后，最大静摩擦力f＜重力沿斜面向下的分力，加速度将减小，则该图不可能，故D错误．

二、填空题（每空2分，共16分）

16.一同学用精度为0.05mm游标卡尺测一根金属管的深度h时，游标卡尺上的游标尺和主尺的相对位置如图甲所示，则这根金属管的深度h=______cm

【答案】3.060

【解析】

【详解】[1]主尺读数为：3cm，游标尺上第12个刻度与主尺对齐，因此读数为：

12×0.05mm=0.60mm=0.060cm

故最后读数为：

3+0.060=3.060cm

17.如图，一群处于n＝5能级的氢原子在向n＝1的能级跃迁的过程中，放出____种频率不同的光子；放出的光子的最小能量为 ____eV.

【答案】    (1). 10    (2). 0.31

【解析】

【详解】[1]根据，可知，放出10种频率不同的光子，从能级5跃迁到能级1放出的光子能量最大，从能级5跃迁到能级4放出的光子能量最小，即．

18. 如图所示，是探究某根弹簧的伸长量X与所受拉力F之间的关系图：

（1）弹簧的劲度系数是     N/m

（2）若弹簧原长l0=10cm，当弹簧所受F=150N的拉力作用时（在弹性限度内），弹簧长度为l=     cm．

【答案】（1）1000．（2）25

【解析】

【详解】解：（1）图象斜率大小表示劲度系数大小，

故有 k==1000N/m．

（2）根据F=kx，得当弹簧所受F=150N的拉力作用时伸长的长度为 x=m=0.15m=15cm

则弹簧长度为l=x+l0=25cm

故答案为（1）1000．（2）25．

考点：胡克定律．

分析：本题考查了有关弹簧弹力与形变量之间关系的基础知识，利用胡克定律结合数学知识即可正确求解．

点评：胡克定律的应用注意形变量x既可以是弹簧的伸长量，也可以是弹簧的压缩量；还要注意胡克定律适用的条件为在弹性限度内．

19.为了探究质量一定时加速度与力的关系．一同学设计了如图甲所示的实验装置．其中为带滑轮的小车的质量，为砂和砂桶的质量．（滑轮质量不计）

（1）实验时，一定要进行的操作或保证的条件是_______．

A.用天平测出砂和砂桶的质量

B.将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力

C.小车靠近打点计时器，先释放小车，再接通电源，打出一条纸带，同时记录弹簧测力计的示数

D.改变砂和砂桶的质量，打出几条纸带

E.为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量

（2）该同学在实验中得到如图乙所示的一条纸带（相邻两计数点间还有两个点没有画出），已知打点计时器采用的是频率为的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为________（结果保留两位有效数字）．

（3）以弹簧测力计示数为横坐标，加速度为纵坐标，画出的图象是一条直线，图线与横轴的夹角为，求得图线的斜率为，则小车的质量为______

A.    B.    C.    D.．

【答案】    (1). BD    (2). 1.3    (3). D

【解析】

【详解】(1)[1] AE.本实验中细线的拉力由弹簧测力计直接测出，不需要用天平测出砂和砂桶的质量，也就不需要使砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M，故AE错误．

B.先拿下砂桶，然后将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力，故B正确；

C.打点计时器运用时，都是先接通电源，待打点稳定后再释放纸带，该实验探究加速度与力和质量的关系，要同时记录弹簧测力计的示数，故C错误；

D.要改变砂和砂桶质量，从而改变拉力的大小，打出几条纸带，研究加速度随F变化关系，故D正确；

(2)[2] 由于两计数点间还有二个点没有画出，故相邻计数点的时间间隔为

T=0.06s

由△x=aT2可得：

(3)[3] 由

2F=ma

得

对a-F图来说，图象的斜率

得：

故D正确ABC错误．

三、 解答题 （本题共计 3 小题 ，共计24分 ）

20.如图所示，在光滑的水平面上，一个质量为3m的小球A，以速度v跟质量为2m的静止的小球B发生碰撞．

（1）若A、B两球发生的是完全非弹性碰撞，求碰撞后小球B的速度？

（2）若A、B两球发生的是弹性碰撞，求碰撞后小球B的速度？

【答案】（1）（2）

【解析】

【详解】（1）若为完全非弹性碰撞，碰撞后两小球粘在一起具有相同的速度

由动量守恒定律得：

（2）若为弹性碰撞，则碰撞前后两小球的总动能不变，则有

得：

21.足够长光滑斜面BC的倾角，小物块与水平面间的动摩擦因数，水平面与斜面之间的B点有一小段弧形连接，一质量m=2kg的小物块静止于A点．在AB段对小物块施加与水平方向成的恒力F作用，如图甲所示，小物块在AB段运动的速度-时间图象如图乙所示，到达B点后迅速撤去恒力F．已知，．

（1）求小物块所受到的恒力F的大小；

（2）小物块从B点沿斜面向上运动之后返回，小物块能否返回到A点？若能，计算小物块通过A点时的速度；若不能，计算小物块停止运动时离A点的距离．

【答案】(1)11N(2) 不能回到A点，停止运动时，离A点的距离为：3.6m

【解析】

【详解】(1) 由图（b）可知，AB段加速度：

根据牛顿第二定律，有：

解得：

(2) 因为斜面光滑，根据对称性可知，小滑块返回B点的速度与从A到B时速度大小相等，方向相反，根据图像可知

小物块从B向A运动过程中，有

μmg=ma3

解得

a3＝μg＝0.5×10m/s2＝5m/s2

滑行的位移：

不能回到A点，停止运动时，离A点的距离为：

△s=sAB-s=4.0-0.4=3.6m

22.如图所示，将质量m=1kg的小物块从A点水平抛出，小物块恰好无碰撞地沿圆弧切线从B点进入竖直光滑圆弧轨道．B、C为圆弧的两端点，其连线水平，轨道最低点为O，小物块到达O点的速度大小，圆弧对应的圆心角，圆弧半径R=1m，A点距水平面的高度h=0.8m，小物块第一次到C点时的速度大小和到B点时的速度大小相等．小物块离开C点后恰好能无碰撞地沿固定斜面滑至最高点D，小物块与斜面间的动摩擦因数，取，，g=10m/s2，求：

（1）小物块从A点水平抛出时的速度大小及到达B点时的速度大小；

（2）小物块经过O点时，轨道对它的支持力大小；

（3）斜面上C、D间的距离．

【答案】(1)3m/s；5m/s(2)43N(3)1.25m

【解析】

【详解】(1) 对于小物块，由A到B做平抛运动，在B点竖直方向上有

在B点时有

解得

vA=3m/s

小物体在B点的速度为

(2) 在O点由牛顿第二定律得

解得

FN=43N

(3) 物块沿斜面上滑时，有

物块到达C点的速度

vC=vB=5m/s

斜面上C、D间的距离