陕西省西安市承远中学高三物理下学期月考试题含解析

陕西省西安市承远中学2020届高三物理下学期月考试题（含解析） 一、单选题（本大题共8小题，共32.0分）1. 做匀减速直线运动的物体经4s停止，若在第1s内的位移是14m，则最后1s内的位移是（）A. B. 2mC. 1mD. 02. 质量为m的物体用轻绳AB悬挂于天花板上。用水平向左的力F缓慢拉动绳的中点O，如图所示。用T表示绳OA段拉力的大小，在O点向左移动的过程中（）A. F逐渐变大，T逐渐变大B. F逐渐变大，T逐渐变小C. F逐渐变小，T逐渐变大D. F逐渐变小，T逐渐变小3. 如图所示，质量为m的小球与弹簧和水平细线相连，、的另一端分别固定于P、Q球静止时，中拉力大小为F1，中拉力大小为F2，当剪断水平细线的瞬间，小球的加速度a应是（）A. ，竖直向下B. ，竖直向上C. ，方向水平向左D. ，方向沿的延长线4. 使物体脱离星球的引力束缚，不再绕星球运行，从星球表面发射所需的最小速度称为第二宇宙速度，星球的第二宇宙速度v2与第一宇宙速度v1的关系是v2=v1已知某星球的半径为地球半径4倍，质量为地球质量的2倍，地球半径为R，地球表面重力加速度为g不计其他星球的影响，则该星球的第二宇宙速度为（）A. B. C. D. 5. 韩晓鹏是我国首位在冬奥会雪上项目夺冠的运动员。他在一次自由式滑雪空中技巧比赛中沿“助滑区”保持同一姿态下滑了一段距离，重力对他做功1900J，他克服阻力做功100J韩晓鹏在此过程中（）A. 动能增加了1900JB. 动能增加了2000JC. 重力势能减小了1900JD. 重力势能减小了2000J6. 一弹丸在飞行到距离地面5m高时仅有水平速度v=2m/s，爆炸成为甲、乙两块水平飞出，甲、乙的质量比为3：1，不计质量损失，取重力加速度g=10m/s2，则下列图中两块弹片飞行的轨迹可能正确的是（）A. B. C. D. 7. 某静电场中的电场线如图所示，带电粒子在电场中仅受电场力作用，其运动轨迹如图中的虚线所示。由M运动到N，以下说法不正确的是（）8.9.A. 粒子必定带正电荷B. 粒子在M点的加速度大于它在N点的加速度C. 粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度D. 粒子在M点的动能小于它在N点的动能10. 如图1所示，轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球，现让小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动小球运动到最高点时，杆与小球间弹力大小为F，小球在最高点的速度大小为v，其F-v2图象如图2所示则（）A. 小球的质量为B. 当地的重力加速度大小为C. 时，小球对杆的弹力方向向下D. 时，小球受到的弹力与重力大小相等二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）11. 两个完全相同的小金属球，它们的带电荷量之比为5：1（皆可视为点电荷），它们在相距一定距离时相互作用力为F1，如果让它们接触后再放回各自原来的位置上，此时相互作用力变为F2，则F1：F2可能为（）A. 5：2B. 5：4C. 5：6D. 5：912. 如图所示，A、B、C、D、E、F为匀强电场中一个边长为10cm的正六边形的六个顶点，A、B、C三点电势分别为1V、2V、3V，正六边形所在平面与电场线平行下列说法正确的是（）A. 通过CD和AF的直线应为电场中的两条等势线B. 匀强电场的电场强度大小为10C. 匀强电场的电场强度方向为由C指向AD. 将一个电子由E点移到D点，电子的电势能将减少J13. 如图，x轴在水平地面内，y轴沿竖直方向。图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹，其中b和c是从同一点抛出的，不计空气阻力，则（）A. a的飞行时间比b的长B. b和c的飞行时间相同C. a的水平速度比b的小D. b的初速度比c的大14. 如图：质量为m的小物块以初速度v0沿足够长的固定斜面上滑，斜面倾角为，物块与该斜面间的动摩擦因数tan，图中表示该物块的速度v和所受摩擦力f随时间t变化的图线（以初速度v0的方向为正方向），可能正确的是（）A. B. C. D. 三、实验题探究题（本大题共2小题，共27.0分）15. 某学生利用“研究匀变速直线运动”的实验装置来测量一个质量m=50g的重锤下落时的加速度值，该学生将重锤固定在纸带下端，让纸带穿过打点计时器，实验装置如图1所示16.17. （1）以下是该同学正确的实验操作和计算过程，请填写其中的空白部分：18. 实验操作：_，释放纸带，让重锤自由落下，_19. 取下纸带，取其中的一段标出计数点如图2所示，测出相邻计数点间的距离分别为x1=2.60cm，x2=4.14cm，x3=5.69cm，x4=7.22cm，x5=8.75cm，x6=10.29cm，已知打点计时器的打点间隔T=0.02s，则重锤运动的加速度计算表达式为a=_，代入数据，可得加速度a=_m/s2（计算结果保留三位有效数字）20. （2）结果发现，重锤下落时的加速度比实际的重力加速度小，为了有效地缩小这个实验测得的加速度与实际的重力加速度之差，请你提出一个有效的改进方法：_21. 如图，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系22.23. （1）实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的，但是，可以通过仅测量_（填选项前的符号），间接地解决这个问题24. A小球开始释放高度h25. B小球抛出点距地面的高度H26. C小球做平抛运动的射程27. （2）图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影实验时，先让入射球m1多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP然后，把被碰小球m2静置于轨道的水平部分，再将入射球m1从斜轨上S位置静止释放，与小球m2相碰，并多次重复接下来要完成的必要步骤是_（填选项前的符号）28. A用天平测量两个小球的质量m1、m229. B测量小球m1开始释放高度h30. C测量抛出点距地面的高度H31. D分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N32. E测量平抛射程OM，ON33. （3）若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为_（用第（2）小题中测量的量表示）；34. 若碰撞是弹性碰撞，那么还应满足的表达式为_（用第（2）小题中测量的量表示）四、计算题（本大题共2小题，共25.0分）35. 现有一辆摩托车先由静止开始以2.5m/s2的加速度做匀加速运动，后以最大行驶速度25m/s匀速行驶，追赶前方以15m/s的速度同向匀速行驶的卡车。已知摩托车开始运动时与卡车的距离为200m，则：36. （1）追上卡车前二者相隔的最大距离是多少？37. （2）摩托车经过多少时间才能追上卡车？38.39.40.41.42.43.44.45. 如图所示为一水平传送带装置示意图A、B为传送带的左、右端点，AB长L=2m，初始时传送带处于静止状态，当质量m=2kg的物体（可视为质点）轻放在传送带A点时，传送带立即启动，启动过程可视为加速度a=2的匀加速运动，加速结束后传送带立即匀速转动已知物体与传送带间动摩擦因数=0.1，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取1046. （1）如果物块以最短时间到达B点，物块到达B点时的速度大小是多少？47. （2）上述情况下传送带至少加速运动多长时间？48.49.50.51.52.53.54.答案和解析1.【答案】B【解析】解：物体做匀减速直线运动，采用逆向思维，将物体的运动看成沿相反方向的做初速度为零的匀加速直线运动，根据推论：在相等时间内的位移之比等于1：3：5：7，则知在第1s内和最后1s内的位移之比为7：1，因为第1s内的位移为14m，则最后1s内的位移为：x=14m=2m，故B正确，A、C、D错误。故选：B。根据初速度为零的匀加速直线运动，在相等时间内的位移之比等于1：3：5：7，采用逆向思维求出最后1s内的位移解决本题的关键掌握匀变速直线运动的运动学公式和推论，并能灵活运用，以及掌握逆向思维在运动学中的运用2.【答案】A【解析】解：以结点O为研究对象受力分析如下图所示：由题意知点O缓慢移动，即在移动过程中始终处于平衡状态，则可知：绳OB的张力TB=mg根据平衡条件可知：Tcos-TB=0Tsin-F=0由此两式可得：F=TBtan=mgtanT=在结点为O被缓慢拉动过程中，夹角增大，由三角函数可知：F和T均变大，故A正确，BCD错误。故选：A。本题关键是抓住悬挂物B的重力不变，即OB段绳中张力恒定，O点缓慢移动时，点O始终处于平衡状态，根据平衡条件列式求解各力变化情况。掌握共点力平衡条件是正确解决本题的关键，本题中注意对缓慢拉动所隐含的在拉动过程中物体始终处于平衡状态条件的挖掘。3.【答案】C【解析】解：剪断水平细线的瞬间，由于弹簧的弹力不能突变，所以此时小球受到F1和重力mg作用，合力水平向左，大小为F2，所以加速度为a=，方向水平向左，选项C正确，ABD错误。故选：C。刚剪短细绳时，弹簧来不及形变，故弹簧弹力不能突变，细绳的形变是微小形变，在刚剪短弹簧的瞬间，细绳弹力可突变，根据牛顿第二定律求解瞬间的加速度本题为瞬时问题，关键要抓住弹簧弹力不可突变，细绳弹力可突变！再根据受力情况进行分析，由牛顿第二定律求解即可4.【答案】C【解析】解：某星球的质量为M，半径为r，绕其飞行的卫星质量m，由万有引力提供向心力得：解得：带入GM=gR2得地球的第一宇宙速度为：又某星球的半径为地球半径4倍，质量为地球质量的2倍，地球半径为R，所以第二宇宙速度v2与第一宇宙速度v1的关系是：v2=v1联立得该星球的第二宇宙速度为，故ABD错误，C正确；故选：C。第一宇宙速度是人造地球卫星在近地圆轨道上的运行速度，即，此题把地球第一宇宙速度的概念迁移的某颗星球上面然后再利用第一宇宙速度与第二宇宙速度关系即可求解通过此类题型，学会知识点的迁移，比如此题：把地球第一宇宙速度的概念迁移的某颗星球上面5.【答案】C【解析】解：AB、外力对物体所做的总功为W总=WG+W阻=1900J-100J=1800J，是正功，根据动能定理得：动能增加了1800J故A、B错误； CD、重力对物体做功为1900J，是正功，则物体重力势能减小了1900J故C正确，D错误； 故选：C。根据动能定理确定动能的变化。物体重力做功多少，物体的重力势能就减小多少。本题关键要掌握常见的两对功能关系：总功与动能变化有关，重力做功与重力势能变化有关。6.【答案】B【解析】解：规定向右为正，设弹丸的质量为4m，则甲的质量为3m，乙的质量为m，炮弹到达最高点时爆炸时，爆炸的内力远大于重力（外力），遵守动量守恒定律，则有：4mv0=3mv1+mv2则8=3v1+v2两块弹片都做平抛运动，高度一样，则运动时间相等，t=，水平方向做匀速运动，x1=v1t=v1，x2=v2t=v2，则8=3x1+x2结合图象可知，B的位移满足上述表达式，故B正确。故选：B。炮弹到达最高点时爆炸时，爆炸的内力远大于重力（外力），遵守动量守恒定律；当炮弹到达最高点时爆炸为沿水平方向运动的两片，两片炸弹都做平抛运动根据平抛运动的基本公式即可解题本题考查了动量守恒定律的直接应用，知道当炮弹到达最高点时爆炸为沿水平方向运动的两片，两片炸弹都做平抛运动，难度适中7.【答案】B【解析】解：A、由粒子的运动轨迹可知，粒子所受的电场力沿着电场线方向向上，所以粒子必定带正电荷，故A正确。 BC、电场线密的地方电场强度大，电场线疏的地方电场强度小，由图可知，N点的场强大于M点的场强的大小，粒子在N点受到的电场力大于在M的电场力，所以粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度，故B不正确，C正确。 D、电场力方向与速度方向的夹角为锐角，电场力对粒子做正功，其电势能减小，动能增加，所以粒子在M点的动能小于它在N点的动能，故D正确。 本题选不正确的，故选：B根据曲线运动的特点分析电场力的方向，判断粒子的电性。电场线密的地方电场强度大，电场线疏的地方电场强度小，电场力做正功，电势能减小，电场力做负功，电势能增加。结合这些知识分析。本题的关键要明确曲线运动的合外力指向轨迹的内侧，由此分析电场力的方向。要加强基础知识的学习，掌握住电场线的特点：电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小。这些知识在分析轨迹问题时经常用到。8.【答案】D【解析】解：AB、在最高点，若v=0，则F=mg=a；若F=0，则有：mg=m=m，解得：g=，m=R，故A、B错误；C、由图可知：当v2b时，杆对小球弹力方向向上，当v2b时，杆对小球弹力方向向下，所以当v2=c时，杆对小球弹力方向向下，所以小球对杆的弹力方向向上，故C错误；D、若c=2b。则有：F+mg=m，解得：F=a=mg，故D正确。故选：D。（1）在最高点，若v=0，则F=mg=a；若F=0，则mg=m，联立即可求得当地的重力加速度大小和小球质量；（2）由图可知：当v2b时，杆对小球弹力方向向上，当v2b时，杆对小球弹力方向向下；（3）若c=2b根据向心力公式即可求解本题主要考查了圆周运动向心力公式的直接应用，要求同学们能根据图象获取有效信息9.【答案】BD【解析】解：它们在相距一定距离时相互作用力为F1=；若两电荷异性，接触后再分开，两球电量的绝对值为2q，此时两球的库仑力F2=，则F1：F2为5：4，若两电荷同性，接触后再分开，两球电量的绝对值为3q，此时两球的库仑力F2=，则F1：F2为5：9，故B、D正确，AC错误；故选：BD。两个球的电性可能相同也可能不同，则接触带电的原则是总电荷平分，根据F=得出接触后再放回原处的库仑力大小解决本题的关键是掌握接触带电的原则，总电荷平分，同时要注意原来的电荷的电性，以及掌握库仑定律的公式F=10.【答案】ACD【解析】解：A、连接AC，AC中点电势为2V，与B电势相等，则EB连线必为一条等势线，由正六边形对称性，CDEB，而匀强电场的等势面平行，则CD直线也是一条等势线，同理，AF的直线也为等势线。故A正确。B、BA间的电势差为UBA=1V，又UBA=EdABcos30，得场强E=V/m= V/m。故B错误；C、由几何知识得知，CAEB，EB是等势线，则CA连线必为一条电场线，而且电场强度的方向由C指向A故C正确。D、由上得知，E的电势为2V，D点与C点的电势相等为3V，则电子从E点移到D点，电场力做正功，而且为WED=qUED=q（E-D）=-1.610-19（2-3）J=1.610-19J，电势能将减小1.610-19J故D正确。故选：ACD。连接AC，根据匀强电场电势随距离均匀变化（除等势面）的特点，则知AC中点的电势为2V，连接EB，EB即为一条等势线，CA连线即为一条电场线，由BA间的电势差，由公式U=Ed求出场强大小由W=qU，则电场力做功就可以求解本题的关键找等势点，作出电场线，这是解决这类问题常用方法同时还要充分利用正六边形的对称性分析匀强电场中各点电势的关系11.【答案】BD【解析】解：由图象可以看出，bc两个小球的抛出高度相同，a的抛出高度最小，根据t=可知，a的运动时间最短，bc运动时间相等，故A错误，B正确；C、由图象可以看出，abc三个小球的水平位移关系为a最大，c最小，根据x=v0t可知，v0=，所以a的初速度最大，c的初速度最小，故C错误，D正确；故选：BD。研究平抛运动的方法是把平抛运动分解到水平方向和竖直方向去研究，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，两个方向上运动的时间相同。本题就是对平抛运动规律的直接考查，掌握住平抛运动的规律就能轻松解决。12.【答案】AC【解析】解：当物体沿着斜面向上运动时，物体受到重力、支持力和滑动摩擦力的作用，滑动摩擦力的大小为mgcos，此时的滑动摩擦力的方向沿着斜面向下，物体做减速运动； 当物体的速度减到零时，对滑块受力分析，由于tan，所以mgsinmgcos，物体受到的摩擦力大于重力沿斜面的分力，所以当物体的受到减为零之后，物体就不会再向下运动，处于静止状态，此时受到的是静摩擦力，静摩擦力的大小为mgsin。 综上所述，物体先做的是匀减速运动，当速度减为零之后就静止不动了，物体受到的摩擦力先是滑动摩擦力，大小为mgcos，当速度减为零之后受到的是静摩擦力，大小为mgsin，并且由于tan，所以mgsinmgcos，所以AC正确。 故选：AC。分析物体受到的摩擦力的大小，首先要判断物体受到的是静摩擦力还是滑动摩擦力，静摩擦力和滑动摩擦力的计算方法是不同的静摩擦力和滑动摩擦力的计算方法是不同的，这是解决本题的关键，也是同学常出错的地方，所以一定要判断物体受到的是静摩擦力还是滑动摩擦力13.【答案】先接通电源 关闭电源 9.60 将重锤换成较大质量的重锤或者实验过程中让重锤下落时纸带尽量减小摩擦【解析】解：（1）实验操作：先接通电源，然后释放纸带，让重锤自由落下，再关闭电源根据匀变速直线运动的推论x=aT2，有：x6-x3=3a1（2T）2x5-x2=3a2（2T）2x4-x1=3a3（2T）2a=联立解得：a=；代入数据解得：a=9.60m/s2（2）根据实验原理可知，造成该实验误差的主要原因是物体下落过程中存在摩擦阻力，一是小球下落的空气阻力，二是纸带和限位孔之间的摩擦，故具体采取的具体措施为：将重锤换成较大质量的重锤或者实验过程中让重锤下落时纸带尽量减小摩擦故答案为：（1）接通电源，关闭电源，；9.60，（2）将重锤换成较大质量的重锤或者实验过程中让重锤下落时纸带尽量减小摩擦根据逐差法，根据连续相等时间内的位移之差 是一恒量可以求出物体运动的加速度大小；根据实验原理可知，造成该实验误差的主要原因是物体下落过程中存在摩擦阻力明确实验原理，能根据作差法求出加速度，会分析实验误差，对于基础实验要亲自动手进行实际操作，同时加强利用基本物理规律解决实验问题的能力14.【答案】C ADE m1OM+m2ON=m1OP m1OM2+m2ON2=m1OP2【解析】解：（1）小球离开轨道后做平抛运动，由于小球抛出点的高度相等，它们在空中的运动时间相等，小球的水平位移与小球的初速度成正比，可以用小球的水平位移代替其初速度，故选C（2）碰撞过程动量守恒，则m1v0=m1v1+m2v2，两边同时乘以时间t得：m1v0t=m1v1t+m2v2t，则m1OP=m1OM+m2ON，因此A实验需要测量两球的质量，然后确这落点的位置，再确定两球做平抛运动的水平位移，故选ADE（3）由（2）可知，实验需要验证的表达式为：m1OP=m1OM+m2ON若为弹性碰撞，则机械能守恒；根据机械能守恒定律可知：m1v2=m1v12+m2v22则由v=可知：m1OM2+m2ON2=m1OP2故答案为：（1）C；（2）ADE；（3）m1OP=m1OM+m2ON；m1OM2+m2ON2=m1OP2（1）明确实验原理，从而确定应测量的物理量；（2）明确实验过程，从而确定出应有的实验步骤；（3）根据动量守恒定律求出实验需要验证的表达式，然后根据表达式分析答题；再根据机械能守恒定律可求得弹性碰撞中应满足的表达式本题考查了实验需要测量的量、实验注意事项、实验原理、刻度尺读数、动量守恒表达式，解题时需要知道实验原理，根据动量守恒定律与平抛运动规律求出实验要验证的表达式是正确答题的前提与关键15.【答案】解：（1）当追上卡车前二者速度相等时相距最大，设从开始经过t2时间速度相等，最大间距为sm，于是有：at2=v卡则有：所以两车间的最大距离为：=（2）由题意得摩托车匀加速运动最长时间为：，位移为：s0=200m，所以摩托车在达到最大速度之前没有追上卡车。设从开始经t时间摩托车追上卡车，则有：s1+vm（t-t1）=s0+v卡t所以有：t=答：（1）追上卡车前二者相隔的最大距离245m；（2）摩托车经过32.5s时间才能追上卡车。【解析】（1）摩托车速度小于卡车，两车距离增加，摩托车速度大于卡车两车距离减小，故追上卡车前两车速度相等时两车距离最大； （2）追上卡车时摩托车的位移比卡车位移大200m，根据匀变速直线运动规律判定摩托车在加速区间还是匀速区间追上卡车。追及相遇问题关键是抓住相遇前两车速度相等时距离最大，追上时到达同一位置，抓住位移关系求解即可，解题时注意题中条件，切不可根据数学公式直接求解。16.【答案】解：（1）为了使物块以最短时间到达B点，物块应一直匀加速从A点到达B点，根据牛顿第二定律，有：mg=ma1根据速度位移公式，有：解得：vB=2m/s（2）设传送带加速结束时的速度为v，为了使物块能一直匀加速从A点到达B点，需满足：vvB根据速度时间关系公式，有：at=v解得：t1s答：（1）如果物块以最短时间到达B点，物块到达B点时的速度大小是2m/s；（2）上述情况下传送带至少加速运动1s时间【解析】（1）如果滑块一直向右匀加速，运动时间最短，根据牛顿第二定律列式求解加速度，根据速度位移关系公式列式求解末速度； （2）对传送带，根据速度时间关系公式列式求解加速时间本题关键是明确物体的受力情况和运动情况，然后根据牛顿第二定律列式求解加速度，根据运动学公式列式求解运动参量