2019-2020年高三物理第一次月考（含解析）.doc

2019-2020年高三物理第一次月考（含解析）本试卷分第卷（选择题）和第卷（非选择题）两部分，共120分，考试用时90分钟。第I卷（选择题 共60分）一、选择题（本大题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的有一项是符合题目要求的，有的是多项符合题目要求的。）1（多选）一质点开始时做匀速直线运动，从某时刻起受到一恒力作用。此后，该质点的动能可能（ ）A. 一直增大B. 先逐渐减小至零，再逐渐增大C. 先逐渐增大至某一最大值，再逐渐减小D. 先逐渐减小至某一非零的最小值，再逐渐增大【答案】ABD【解析】A、如果恒力与运动方向相同，那么质点做匀加速运动，动能一直变大，故A正确；B、如果恒力与运动方向相反，那么质点先做匀减速运动，速度减到0，质点在恒力作用下沿着恒力方向做匀加速运动，动能再逐渐增大，故B正确；C、如果恒力方向与原来运动方向不在同一直线上，那么将速度沿恒力方向所在直线和垂直恒力方向分解，其中恒力与一个速度方向相同，这个方向速度就会增加，另一个方向速度不变，那么合速度就会增加，不会减小，故C错误；D、如果恒力方向与原来运动方向不在同一直线上，那么将速度沿恒力方向所在直线和垂直恒力方向分解，其中恒力与一个速度方向相反，这个方向速度就会减小，另一个方向速度不变，那么合速度就会减小，当恒力方向速度减到0时，另一个方向还有速度，所以速度到最小值时不为0，然后恒力方向速度又会增加，合速度又在增加，即动能增大，故D正确。故选ABD。【考点】动能定理的应用2（单选）角为、质量为M的斜面体静止在水平桌面上，质量为m的木块静止在斜面体上。下列结论正确的是（ ）A木块受到的摩擦力大小是mgcosB木块对斜面体的压力大小是mgsinC桌面对斜面体的摩擦力大小是mgsincosD桌面对斜面体的支持力大小是（M+m）g【答案】D【解析】AB、先对木块m受力分析，受重力mg、支持力N和静摩擦力f，根据平衡条件，有：，由牛顿第三定律可知木块对斜面体的压力大小是，故AB错误；CD、对M和m整体受力分析，受重力和支持力，二力平衡，故桌面对斜面体的支持力为，静摩擦力为零，故C错误D正确。故选D。【考点】共点力平衡3（单选）如图所示，水平桌面由粗糙程度不同的AB、BC两部分组成，且AB=BC，小物块P（可视为质点）以某一初速度从A点滑上桌面，最后恰好停在C点，已知物块经过AB与BC两部分的时间之比为1：4，则物块P与桌面上AB、BC部分之间的动摩擦因数、之比为（P物块在AB、BC上所做的运动均可看作匀变速直线运动）（ ）A1：1 B1：4 C4：1 D8：1【答案】D【解析】设到达B点速度为v1，由于AB与BC段的位移，有：其中：，故：AB段的加速度为：BC段的加速度为：根据牛顿第二定律，有：AB段：、BC段：解得：故选D。【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动规律4（单选）如图所示，挡板垂直于斜面固定在斜面上，一滑块m放在斜面上，其上表面呈弧形且左端最薄，一球M搁在挡板与弧形滑块上，一切摩擦均不计，用平行于斜面的拉力F拉住弧形滑块，使球与滑块均静止现将滑块平行于斜面向上拉过一较小的距离，球仍搁在挡板与滑块上且处于静止状态，则与原来相比（ ）A挡板对球的弹力增大B滑块对球的弹力一定增大C斜面对滑块的弹力不变D拉力F减小【答案】C【解析】AB、对球受力分析，球受到重力、支持力和挡板的弹力，如图，由于重力的大小和方向都不变，挡板的弹力方向不变；根据作图法知，斜面的支持力方向在变化，支持力和挡板的弹力合力不变，等于重力，从图中可知，木板对球的弹力在减小，滑块对球的弹力在减小，故AB错误；CD、对滑块和球整体进行受力分析，整体受重力、支持力、挡板的弹力及拉力，各力的方向不变，由于所以斜面对对球的弹力，则拉力增大，在垂直斜面方向上，斜面对滑块的弹力不变，故C正确D错误。故选C。【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用5（单选）如图所示，A、B随水平圆盘绕轴匀速转动，物体B在水平方向所受的作用力有（ ）A圆盘对B及A对B的摩擦力，两力都指向圆心B圆盘对B的摩擦力指向圆心，A对B的摩擦力背离圆心C圆盘对B及A对B的摩擦力和向心力D圆盘对B的摩擦力和向心力【答案】B【解析】A和B一起随圆盘做匀速圆周运动，A做圆周运动的向心力由B对A的静摩擦力提供，所以B对A的摩擦力方向指向圆心，则A对B的摩擦力背离圆心；B做圆周运动的向心力由A对B的摩擦力和圆盘对B的摩擦力提供，B所受的向心力指向圆心，A对B的摩擦力背离圆心，则圆盘对B的摩擦力指向圆心，故B正确。故选B。【考点】向心力；滑动摩擦力；牛顿第二定律6（多选）如图所示，两个质量不同的小球用长度不等的细线拴在同一点，并在同一水平面内做匀速圆周运动，则它们的( )A.运动周期相同 B.运动线速度相同C.运动角速度相同 D.向心加速度相同【答案】AC【解析】C、对其中一个小球受力分析，如图，由于小球做匀速圆周运动，故合力提供向心力；将重力与拉力合成，合力指向圆心，由几何关系得，合力：由向心力公式得到设绳子与悬挂点间的高度差为h，由几何关系，得：得，与绳子的长度和转动半径无关，故C正确；A、由知，周期相同，故A正确；B、由v=wr，两球转动半径不等，则线速度大小不等，故B错误；D、由，两球转动半径不等，向心加速度不同，故D错误。故选AC。【考点】向心力；牛顿第二定律7（单选）一个静止的物体，在04 s时间内受到力F的作用，力的方向始终在同一直线上，力F所产生的加速度a随时间的变化如图所示，则物体在（ ）A04 s时间内做匀变速运动B第2 s末位移改变方向C04 s时间内位移的方向不变D02 s 时间内位移最大【答案】C【解析】A、由a-t图象看出，04s时间内物体的加速度随时间作周期性变化，做非匀变速运动，故A错误；BC、01s时间内物体沿正方向做加速度增大的变加速运动，1s2s间内物体沿正方向做加速度减小变加速运动，23间内物体继续沿正方向做加速度增大变减速运动，3s4s时间内物体继续沿正方向做加速度减小变减速运动，所以物体的运动方向没有变化，在第2s末位移没有改变方向，速度达到最大；则04s时间内位移的方向不变故B错误，C正确D、由上分析可知，4s时间内位移最大，故D错误。故选C。【考点】匀变速直线运动的图像8（多选）平抛运动可以分解为水平和竖直方向的两个直线运动，在同一坐标系中作出这两个分运动的vt图线，如图所示若平抛运动的时间大于2t1，下列说法中正确的是（ ）A图线2表示竖直分运动的vt图线Bt1时刻的速度方向与初速度方向夹角为30Ct1时间内的竖直位移与水平位移之比为12D2t1时刻的速度方向与初速度方向夹角为60【答案】AC【解析】A、图线2是匀变速直线运动，所以图线2表示的是竖直分运动，故A正确；B、t1时刻可知水平分速度和竖直分速度相等，则速度与初速度方向的夹角为45，故B错误；C、图线与时间轴围成的面积表示位移，则t1时刻竖直方向的位移与水平方向的位移之比为1：2，故C正确；D、2t1时刻竖直方向的位移和水平方向的位移相等，所以2t1时刻的位移方向与初速度方向夹角为45，故D错误。故选AC。【考点】运动图像9（多选）同步卫星A距地面高度为h，近地卫星B距地面高度忽略不计，地球半径为R，地面上赤道处物体C相对于地面静止。A、B、C三者向心加速度、线速度的大小关系，下面说法正确的是（ ）A，； B，；C，； D，。 【答案】AC【解析】卫星的向心力由万有引力提拱，则对AB由万有引力公式可求得向心加速度及线速度之比；故可得：；故同步卫星与近地卫星的加速度之比为：；由而线速度之比为：，可得：；而对于地球赤道上的物体，由于万有引力不全部充当向心力，故只能先比较AC；因同步卫星的角速度与地球上的物体的角速度相同，故加速度及线速度之比均与半径成正比；故；则可得出；故AC正确，BD错误故选AC。【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用10（多选）如图所示，两个完全相同的小车质量为，放在光滑的水平面上，小车横梁上用细线各悬挂一质量为m（mM）的小球，若分别施加水平恒力，整个装置分别以加速度做匀加速运动，但两条细线与竖直方向夹角均为，则下列判断不正确的是( )A两细线的拉力大小相同B地面对两个小车的支持力相同C水平恒力F1F2D两个小车的加速度a1a2【答案】CD【解析】先对右图中情况下的整体受力分析，根据牛顿第二定律，有再对右图中情况下的小球受力分析，如图1根据牛顿第二定律，有由以上三式可解得再对左图中小球受力分析，如图2，由几何关系得则因为mM，则，拉力对整体分析，则在竖直方向上有：，所以，故AB正确CD错误。故选CD。【考点】牛顿第二定律；力的合成与分解的运用11（多选）如图所示，光滑水平桌面上，有甲、乙两个用细线相连的物体在水平拉力F1和F2的作用下运动，已知F1F2，则以下说法中正确的有（ ） A若撤去F1，则甲的加速度一定变大B若撤去F1，则细线上的拉力一定变小C若撤去F2，则乙的加速度一定变大D若撤去F2，则细线上的拉力一定变小【答案】ABD【解析】A、撤去F1之前，甲的加速度，撤去F1后，甲产生的加速度为，知加速度变大，故A正确；B、撤去F1之前，甲的加速度，此时细线上拉力满足，即，撤去F1后，甲产生的加速度为，此时线中拉力满足，知绳子的拉力减小，故B正确；C、撤去F2之前，乙的加速度为，撤去F2之后，乙产生的加速度，因为只知道F1F2，并不能确定F2-F1与F1谁大谁小，故不能判断a和a的大小关系，故C错误；D、撤去F2之前，绳子的张力为，撤去F2之后，乙产生的加速度，此时的绳子的拉力，知绳子的拉力变小，故D正确。故选ABD。【考点】牛顿第二定律；力的合成与分解的运用12（单选）如图所示，质量为m的小物块A放在质量为M的木板B的左端，B在水平拉力的作用下沿水平地面匀速向右滑动，且A、B相对静止某时刻撤去水平拉力，经过一段时间，B在地面上滑行了一段距离x，A在B上相对于B向右滑行了一段距离L(设木板B足够长)后A和B都停了下来已知A、B间的动摩擦因数为1，B与地面间的动摩擦因数为2，且21，则x的表达式应为( )AxL BxCx Dx【答案】C【解析】设A、B相对静止一起向右匀速运动时的速度为v撤去外力后至停止的过程中，A受到的滑动摩擦力，加速度大小，此时B的加速度大小，由21分析两加速度的大小关系，判断B先停止运动，然后A在木板上继续做匀减速运动，且其加速度大小不变。对A应用动能定理对B应用动能定理消去v解得。故选C。【考点】 牛顿第二定律；滑动摩擦力；力的合成与分解的运用第卷（非选择题 共60分）二、填空题（本大题共2小题， 共10分，把答案填在题中横线上）。13某同学将力传感器固定在小车上，然后把绳的一端固定在传感器拉钩上，用来测量绳对小车的拉力，探究在小车及传感器总质量不变时加速度跟它们所受拉力的关系，根据所测数据在坐标系中作出了如图所示的aF图象(1)图线不过坐标原点的原因是_；(2)本实验中是否仍需要砂和桶的总质量远小于小车和传感器的总质量_(填“是”或“否”)；(3)由图象求出小车和传感器的总质量为_ kg.（保留1位有效数字）【答案】未平衡摩擦力，或平衡摩擦力不够 否 1【解析】（1）由图象可知，当F0时，加速度仍然为零，说明没有平衡摩擦力，或平衡的不够；（2）该实验中由于已经用传感器测出绳子拉力大小，不是将砝码和砝码盘的重力作为小车的拉力，故不需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量（3）a-F图象中的斜率表示质量的倒数，由图可知，所以质量。【考点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系14.在验证平四边形定则的实验中，用A、B两个弹簧秤拉橡皮条的结点，使其位于O处，如图所示，此时，现在保持A读数不变化，减小角，要使结点仍在O处，可采用的办法是（ ）A增大B的读数，同时减小角B增大B的读数，同时增大角C减小B的读数，同时减小角D减小B的读数，同时增大角【答案】C【解析】要保证结点不动，应保证合力不变，则由平行四边形定则作图如图；由图可知：合力不变，A方向向合力方向靠拢即减小角，则B的拉力应减小，同时应减小角；故ABD错误，C正确。故选C。【考点】验证力的平行四边形定则三、解答题：（本大题共4小题，共50分，解答应写出必要的文字说明，证明过程或演算步骤。）15（8分）有一种机械装置叫做“滚珠式力放大器”，其原理如图所示，斜面A可以在水平面上滑动，斜面B以及物块C都是被固定的，它们均由钢材制成，钢珠D置于ABC之间。当用水平力F推斜面A时，钢珠D对物块C的挤压力F/就会大于F，故称为“滚珠式力放大器”。如果斜面A、B的倾角分别为、，不计一切摩擦力以及钢珠自身的重力，求这一装置的力放大倍数（即F/与F之比）【答案】k=1+cotcot【解析】如图所示，分别分析斜面A、钢珠的受力，由A在水平方向合力为0、钢珠受到的三个力合力为0，分别列方程式：对A在水平方向有： 则： 对D有：、解得：即放大倍数为：k=1+cotcot【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用16（12分）宇宙中存在一些离其它恒星较远的、由质量相等的三颗星组成的三星系统，通常可忽略其它星体对它们的引力作用。已观测到稳定的三星系统存在两种基本的构成形式：一种是三颗星位于同一直线上，两颗星围绕中央星在同一半径为 R 的圆轨道上运行；另一种形式是三颗星位于等边三角形的三个项点上，并沿外接于等边三角形的圆形轨道运行。设三颗星质量相等,每个星体的质量均为m。（已知万有引力常量G）（1）试求第一种情况下，星体运动的线速度和周期（2) 假设第二种情况下星体之间的距离为R，求星体运动的线速度和周期【答案】（1）线速度，周期（2) 线速度，周期【解析】（1）第一种形式下，星体A探马星体B和星体C两个万有引力，它们的合力充当向心力，则：解得，线速度，周期（2）第二种情形下，星体之间的距离为R，那么圆周运动的半径星体A受的合力故有联立解得，【考点】万有引力定律及其应用；向心力17.（13分）如图所示，传送带以一定速度沿水平方向匀速运动，将质量m1.0kg的小物块轻轻放在传送带上的P点，物块运动到A点后被水平抛出，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下滑B、C为圆弧的两端点，其连线水平，轨道最低点为O，已知圆弧对应圆心角106，圆弧半径R1.0m，A点距水平面的高度h0.8m，小物块离开C点后恰好能无碰撞地沿固定斜面向上滑动，经过 0.8s小物块经过D点，已知小物块与斜面间的动摩擦因数.(取sin530.8，g10m/s2)求：(1)小物块离开A点时的水平速度大小；(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】 【解析】(1)对于小物块，由A到B做平抛运动，在竖直方向上有在B点时有解得(2)小物块在B点的速度为由B到O由动能定理(或机械能守恒定律)得由牛顿第二定律得解得(3)物块沿斜面上滑时，有小物块由C上升到最高点的时间为则小物块由斜面最高点回到D点历时小物块沿斜面下滑时，由牛顿第二定律得C、D间的距离为【考点】牛顿第二定律；平抛运动；18（17分）如图所示，将小砝码置于桌面上的薄纸板上，用水平向右的拉力将纸板迅速抽出，砝码的移动很小，几乎观察不到，这就是大家熟悉的惯性演示实验。 若砝码和纸板的质量分别为和，各接触面间的动摩擦因数均为。 重力加速度为g。 （1）当纸板相对砝码运动时，求纸板所受摩擦力的大小；（2）要使纸板相对砝码运动，求所需拉力的大小范围；（3）本实验中，=0.5kg，=0.1kg，=0.2，砝码与纸板左端的距离d=0.1m，取g=10。若砝码移动的距离超过=0.002m，人眼就能感知。为确保实验成功，纸板所需的拉力至少多大？【答案】 【解析】(1)砝码对纸板的摩擦力；桌面对纸板的摩擦力总的摩擦力，解得(2)设砝码的加速度为，纸板的加速度为，则、，发生相对运动解得(3)纸板抽出前，砝码运动的距离，纸板运动的距离纸板抽出后，砝码在桌面上运动的距离而由题意知，解得代入数据得。【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动位移与时间的关系参考答案1.ABD 2.D 3.D 4.C 5.B 6.AC 7.C 8.AC 9.AC 10.CD 11.ABD 12.C13. 未平衡摩擦力，或平衡摩擦力不够 否 114. C15（8分）如图所示，分别分析斜面A、钢珠的受力，由A在水平方向合力为0、钢珠受到的三个力合力为0，分别列方程式：对A在水平方向有： 则： 对D有：、解得：即放大倍数为：k=1+cotcot16（12分）（1）第一种形式下，星体A探马星体B和星体C两个万有引力，它们的合力充当向心力，则：解得，线速度，周期（2）第二种情形下，星体之间的距离为R，那么圆周运动的半径星体A受的合力故有联立解得，17.（13分）(1)对于小物块，由A到B做平抛运动，在竖直方向上有在B点时有解得(2)小物块在B点的速度为由B到O由动能定理(或机械能守恒定律)得由牛顿第二定律得解得(3)物块沿斜面上滑时，有小物块由C上升到最高点的时间为则小物块由斜面最高点回到D点历时小物块沿斜面下滑时，由牛顿第二定律得C、D间的距离为18（17分）(1)砝码对纸板的摩擦力；桌面对纸板的摩擦力总的摩擦力，解得(2)设砝码的加速度为，纸板的加速度为，则、，发生相对运动解得(3)纸板抽出前，砝码运动的距离，纸板运动的距离纸板抽出后，砝码在桌面上运动的距离而由题意知，解得代入数据得。