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山西省吕梁地区2019届高三上学期第一次阶段性测试物理试题、选择题1.在物理学的发展过程中，科学家们创造出了许多物理学研究方法，以下关于所用物理学研究方法的叙述正确的是（ ）A. 牛顿运动定律是研究动力学问题的基石，牛顿运动定律都能 通过现代的实验手段直接验证B. 在伽利略的斜面实验中将可靠的事实和科学抽象思维有机结合起来反映自然规律，开创了物理学的研究方法C. 将一个铁球放在墙角处直接判断两个接触面处的形变比较困难,若在两个接触面处加放海绵垫，通过观察海绵的凹陷来判断就比较容易，这里采用的是转化和控制变量的方法D. 力、长度和时间是力学中三个基本物理量,它们的单位牛顿、米和秒就是基本单位【答案】B【解析】【详解】A、牛顿运动定律是研究动力学问题的基石，而牛顿第一定律是物体在不受任何外力作用下的运动，现实生活中没有不受外力的物体，所以牛顿第一定律是在实验的基础上，结合推论得出来的，故A错误。B、伽利略在研究落体运动的规律时是根据铜球在斜面上的运动规律，进行了合理外推，从而得出了自由落体运动的规律，这种将可靠的事实和科学抽象思维有机结合起来反映自然规律，开创了物理学的研究方法，故B正确。C、放上海绵垫便于观察墙角处铁球的受力情况，是采用了替代放大的方法，故C错误。D、力、长度和时间是力学中三个基本物理量，它们的单位牛顿、米和秒，但牛顿不是物理学的基本单位，力学中有三个基本单位，它们分别是千克、米和秒，故D错误。故选：B2.如图所示，足够长的传送带与水平面夹角为，以速度v0逆时针匀速转动。在传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小木块，小木块与传送带间的动摩擦因数tan，规定沿传送带向下为正方向，则图中能较客观地反映小木块对传送带的摩擦力f随时间t变化关系的是（ ）A. B. C. D. 【答案】C【解析】【详解】初状态时：重力的分力与摩擦力均沿着斜面向下，且都是恒力，所以物体先沿斜面匀加速直线运动，由牛顿第二定律得：加速度： ，当小木块的速度与传送带速度相等时，由tan知道木块继续沿传送带加速向下，但是此时摩擦力的方向沿斜面向上，而规定沿传送带向下为正方向，因此摩擦力方向先为正值，再为负值，故C正确，A、B、D错误；故选C.【点睛】要找出小木块速度随时间变化的关系，先要分析出初始状态物体的受力情况，本题中明显重力的分力与摩擦力均沿着斜面向下，且都是恒力，所以物体先沿斜面匀加速直线运动，有牛顿第二定律求出加速度a1；当小木块的速度与传送带速度相等时，由tan知道木块继续沿传送带加速向下，但是此时摩擦力的方向沿斜面向上，从而即可求解3.如图所示，倾角为的斜面体C置于水平面上，光滑滑块B置于斜面上，细绳一端固定在滑块B上，另一端固定在天花板上，此时细绳与斜面平行，滑块B与斜面体C均处于静止状态。现将斜面体C稍向左移动，移动后滑块B与斜面体C仍处于静止状态。则A. 细绳对滑块的拉力变小 B. 斜面对滑块的支持力变小C. 地面对斜面体的支持力变小 D. 地面对斜面体的摩擦力变大【答案】D【解析】【详解】以滑块为研究对象，它受重力mg，细绳拉力FT和斜面体的支持力FN三个力的作用，其中重力mg的大小和方向均不变，斜面体对滑块的支持力FN的方向不变，三力平衡，构成力学三角形如图所示。初始位置绳子对滑块的拉力FT和斜面对滑块的支持力FN方向垂直。当斜面体向左移动后，拉力FT方向和竖直方向的夹角变大，则拉力和支持力均变大，如图所示。由牛顿第三定律可知，滑块对斜面体的压力也增大，以斜面体为研究对象，由共点力平衡可知，地面对斜面体的支持力和摩擦力均变大，选项A、B、C错误，D正确。故本题选D。【点睛】根据共点力作用下动态平衡的特点，利用三角形定则，根据图中某个力的方向变化，即可判断其它力的变化情况。4.节能减排可体现在我们日常生活中。假设公交车通过城市十字路口时允许的最大速度为10m/s，一辆公交车在距离十字路口50m的车站停留，乘客上下完后，司机看到红灯显示还有10s，为了节能减排减少停车，降低能耗，公交车司机启动公交车，要使公交车尽快通过十字路口且不违章，则公交车启动后的运动图象可能是（ ）A. B. C. D. 【答案】ABD【解析】试题分析：因速度图像与坐标轴围成的面积等于物体的位移，由速度图像可知，A、B、D三个图像与坐标轴围成的面积均大于50m，且速度不超过10m/s；C图像中公交车的位移可能恰好等于50m，且速度小于10m/s,故公交车启动后的运动图像可能是C;故选C考点：运动图像【名师点睛】此题是对速度时间图像的考查；关键是知道速度-时间图像与坐标轴围成的“面积”等于物体的位移，结合公交车的运动情况即可分析解答5.位于贵州的“中国天眼”是具有我国自主知识产权、世界最大单口径、最灵敏的射电望远镜，通过FAST测得水星与太阳的视角为（水星、太阳分别与观察者的连线所夹的角），如图所示，若最大视角的正弦值为k，地球和水星绕太阳的运动视为匀速圈周运动，则地球和水星的公转周期的比值为（ ） A. B. C. k3 D. 【答案】B【解析】【详解】本题最大视角应理解为观察者与水星的连线与水星轨迹相切，设水星的公转半径为r，地球的公转半径为R，由三角关系可得=k，由太阳对行星的万有引力提供向心力有：G=mr，行星绕太阳公转周期T=2，所以=，故B正确，A、C、D错误。故选：B6.如图所示。倾角为的薄木板固定在水平面上，板上有一小孔B，不可伸长的轻绳一端系一物体A，另一端穿过小孔B竖直下垂。开始时，板上方的细线水平伸直。现慢慢拉动细绳下垂端，在物体缓慢到达小孔B的过程中，轨迹正好是一个半圆周，则物体与斜面间的动摩擦因数为( )A. B. C. D. 【答案】C【解析】【分析】在物体A缓慢到达小孔B的过程中，可以认为物体A处于平衡状态，合力为零。【详解】物体A在斜面上缓慢运动时受到4个力：重力G，绳子的拉力F，斜面的支持力FN，物体在运动时受到的摩擦力Ff，这四个力的合力为零；其中F和Ff同斜面平行，FN同斜面垂直，G同斜面成(900-)：在垂直斜面方向有：FN=G，因此摩擦力Ff=FN=G在平行于斜面的力，为了简化问题，可以直接以A点处的状态来进行分析，此时摩擦力和重力在斜面平行方向上的分力是等大反向的，故有：G=G，因此=，故C正确，A、B、D错误。故选：B【点睛】解法有技巧的部分就是选取了A点处受力分析，根据平衡条件得到重力的下滑分量等于摩擦力，然后列式求解；当然，也可以对其它点处，运用平衡条件列式7.如图所示，在某竖直平面内，水平线00距地面高度为h，一条长为L(Lh)的轻绳两端分别系小球A和 B,小球A在水平线00上，竖直向上的外力作用在A上,A和B都处于静止状态。现从00上另一点由静止释放小球1，当小球1下落至与小球B等高位置时，从0O上再同时由静止释放小球A和小球2,已知小球2在小球1的正下方。则下列说法正确的是（ ）A. 小球1将与小球B同时落地B. 在小球B下落过程中，轻绳对B的拉力竖直向上C. h越大，小球A与小球B的落地时间差越大D. 在小球1落地前，球1与2之间的距离随时间的增大而增大【答案】D【解析】【详解】A、小球1下落至与小球B等高位置时已经具有了一定的速度，而此时释放小球A，B球将开始自由下落，小球1先落地，故A错误。B、在小球B下落过程中，处于完全失重状态，轻绳对B的拉力为零，故B错误。C、设A球和B球落地用的时间分别为t1和t2，则有：h=g，h-L=g，时间之差t=t1-t2=-当h增大时，小球A与小球B的落地时间差t变小，故C错误。D、在小球1落地前，球1与2之间的速度差是恒定的，球1相对球2向下做匀速运动，所以在小球1落地前，球1与2之间的距离随时间的增大而增大，故D正确。故选：D8.如图所示，一劲度系为k的轻度弹簧，上端固定，下端连一质量为m的物块A, A放在质量也为m的托盘B上，以FN表示B对A的作用力,x表示弹簧的伸长量。初始时，在竖直向上的力F作用下系统静止，且弹簧处于自然状态(x=0)。现改变力F的大小，使B以的加速度匀加速向下运动(f为重力加速度，空气阻力不计）,此过程中FN或F随x变化的图象正确的是（ ）A. B. C. D. 【答案】D【解析】弹簧的弹力减小到mg/2时，物块和托盘间的压力为零，在此之前，二者之间的压力由开始运动时的mg/2线性减小到零，力F由开始时的mg线性减小到mg/2；此后托盘与物块分离，力F保持mg/2不变，故BC对；9.有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（ ）A. 如图a，汽车通过拱桥的最高点处于超重状态B. 如图b所示是一圆锥摆，增大，但保持圆锥的高不变，则圆锥摆的角速度不变C. 如图c，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速度圆周运动，则在A、B两位置小球的角速度及所受筒壁的支持力大小相等D. 火车转弯超过规定速度行驶时，内轨对内轮缘会有挤压作用【答案】B【解析】A、汽车过拱桥的最高点，加速度方向向下，处于失重状态，汽车通过拱桥的最高点时对桥的压力小于汽车的重力，故A错误；B、如图b所示是一圆锥摆，小球做圆周运动的向心力由绳拉力和重力的合力提供，故B错误；C、小球靠重力和支持力的合力提供向心力，重力不变，根据平行四边形定则知，支持力相等，故C正确； D、火车转弯超过规定速度行驶时，外轨对内轮缘会有挤压作用，故D错误。故选C。10.在遇到暴雨、雾霾等恶劣天气时，高速公路上能见度不足100m在这样的恶劣天气时，甲、乙两汽车在一条平直的单行道上，乙在前、甲在后同向行驶某时刻两车司机同时听到前方有事故发生的警笛提示，同时开始刹车，结果两辆车发生了碰撞图示为两辆车刹车后若不相撞的v-t图像，由此可知（ ） A. 刹车过程中甲车的加速度是乙车加速度的2倍B. 两辆车一定是在刹车后的20s之内的某时刻发生相撞的C. 两车相撞可能发生在乙车停止后D. 两车刹车时相距的距离一定小于100m【答案】ABD【解析】【详解】A、由v-t图像的斜率可求出，A项正确。B、C、t20s时，两车速度相等，相距最近，两车一定是在刹车后的20s之内相撞，B项正确，C项错误。D、在t=20s时，甲的位移，可得s甲-s乙100 m，因而两车若相撞，刹车前距离应小于100 m，D项正确。故选ABD。【点睛】根据速度时间图线求出甲乙的加速度，抓住速度相等时，结合位移时间公式分别求出两车的位移，结合位移之差求出两者不发生碰撞的最小距离，从而分析判断通过两者的速度大小关系，判断之间距离的变化，从而得出发生碰撞发生的大致时刻11.探月工程中，“嫦娥三号”探测器的发射可以简化如下：卫星由地面发射后，进入地月转移轨道，经过P点时变轨进入距离月球表面100公里圆形轨道1，在轨道1上经过Q点时变轨进入椭圆轨道2，探测器将在M点着陆月球表面，则下列说法正确的是（ ） A. “嫦娥三号”在轨道1上的速度比月球的第一宇宙速度小B. “嫦娥三号”在地月转移轨道上经过P点的速度比在轨道1上经过P点时大C. “嫦娥三号”在轨道1上运动周期比在轨道2上小D. “嫦娥三号”在轨道1上经过Q点时的加速度小于在轨道2上经过Q点时的加速度【答案】AB【解析】【分析】月球的第一宇宙速度是卫星贴近月球表面做匀速圆周运动的速度，根据万有引力提供向心力，得出线速度与半径的关系，即可比较出卫星在轨道I上的运动速度和月球的第一宇宙速度大小卫星在轨道地月转移轨道上经过P点若要进入轨道I，需减速比较在不同轨道上经过P点的加速度，直接比较它们所受的万有引力就可得知卫星从轨道1进入轨道2，在Q点需减速【详解】A、月球的第一宇宙速度是卫星贴近月球表面做匀速圆周运动的速度，“嫦娥三号”在轨道1上的半径大于月球半径，由线速度v=可知，“嫦娥三号”在轨道1上的运动速度比月球的第一宇宙速度小，故A正确。B、“嫦娥三号”在地月转移轨道上经过P点若要进入轨道1，需减速，所以在地月转移轨道上经过P点的速度比在轨道1上经过P点时大故B正确。C、根据开普勒第三定律可知，“嫦娥三号”在轨道2上运动轨道的半长轴比在轨道1上轨道半径小，所以“嫦娥三号”在轨道1上运动周期比在轨道2上大，故C错误。D、“嫦娥三号”无论在哪个轨道上经过Q点时的加速度都为该点的万有引力加速度，因为都是Q点可知，万有引力在此产生的加速度相等，故D错误。故选：A、B【点睛】该题考查万有引力定律的应用，解决本题的关键是理解卫星的变轨过程，这类问题也是高考的热点问题12.如图所示,水平转台上有一个质量m为的物块,用长为L的细绳将物块连接在转轴上,细线与竖直转轴的夹角为角,此时绳中张力为零,物块与转台间动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力,物块随转台由静止开始逐渐加速转动,则下列说法中正确的是（ ）A. 物块离开转台之前所受摩擦力始终指向转轴B. 当转台角速度时,物块将离开转台C. 当物块的动能为时,物块对转台的压力恰好为零D. 当转台的角速度时,随着角速度的增加，细线与转轴的夹角增大【答案】CD【解析】【分析】对物块进行受力分析，由牛顿第二定律求得绳中出现拉力和转台对物块支持力为零时物块的速度。【详解】A、在物块随转台由静止开始缓慢加速转动的过程中，物块要受到沿圆弧切线方向的摩擦力的分力使物块加速，故A错误。B、设当转台的角速度比较小时，物块只受重力、支持力和摩擦力，当细绳恰好要产生拉力时：mg=mL，解得=，随着角速度的增大，细绳上的拉力增大，当物块恰好要离开转台时，物块受的重力和细绳的拉力的合力充当向心力有：mg=mL，解得=，此时物块的动能EK=m=，故B错误，C正确。D、当转台的角速度时，物块离开转台后，随着角速度的增加，细线与转轴的夹角增大，D正确。故选：C、D二、实验题13.在做“验证力的平行四边形定则”的实验时：(1)下列叙述正确的是_A.同一次实验过程，结点的位置必须都拉到同一位置O点，不能随意变动B.用两只弹簧测力计拉橡皮条时，应使两细绳之间的夹角总为90，以便于算出合力的大小C.力的夹角越大越好D.必须使分力与合力在同一平面内(2)如果实验情况如图所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳图是在白纸上根据实验结果画出的图图中的F与F两力中，方向一定沿AO方向的是_.【答案】 (1). AD (2). 【解析】【详解】(1)A、在同一组数据中，只有当橡皮条节点O的位置不发生变化时，两个力的作用效果和一个力的作用效果才相同，才可以验证平行四边形定则;故A正确.B、弹簧测力计拉细线时，两细绳之间的夹角不一定为90故B错误；C、为了减小实验的误差，两个分力的夹角不能太小，也不能太大;故C错误.D、为了使合力与分力的效果相同，必须使分力与合力在同一平面内;故D正确故选AD.(2)F1与F2合力的实验值是指通过实验得到值，即用一个弹簧拉绳套时测得的力的大小和方向，而理论值（实际值）是指通过平行四边形得出的值，故F是力F1与F2合力的实验值，其方向一定沿AO方向.【点睛】该题比较全面的考查了验证平行四边形定则中的基础知识，对于这些基础知识和要求即要通过实验进行切身体会，同时也要通过练习加深理解。14.两实验小组分别作“探究加速度和力、质量的关系”实验。（1）A组用如图甲所示装置做实验，图中带滑轮的长木板放置于水平桌面上，拉力传感器可直接显示所受拉力的大小，做实验时，下列操作必要且正确的是_.a.将长木板右端适当垫高,使小车能自由匀速滑动b.小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录传感器的示数c.为了减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量d.用天平测出砂和砂桶的质量(2) B组用如图乙所示的实验装置来做实验。在正确、规范的操作中，打出一条如下图所示的纸带，每两个计数点之间还有四个计对点没有画出来，纸带上的数字为相邻两个计致点间的距离，打点计时器的频率为50Hz。打第4个计数点时小车的速度v4=_m/s；小车做匀加速直线运动的加速度a =_m/s 2。（保留三位有效数字）平衡了摩擦力后，在小车质量M保持不变的情况下,不断往砂桶里加砂，直到砂的质量最终达到。测出每次加砂后，砂和砂桶的总重力F和小车的加速度a，作a- f的图象。下列图线正确的是_ .【答案】 (1). AB (2). 1.21 (3). 2.02 (4). C【解析】（1）实验前要平衡摩擦力，将长木板右端适当垫高，使小车能自由匀速滑动，选项A正确；为重复利用纸带，小车应靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录传感器的示数，选项B正确；绳子的拉力可以由拉力传感器，读出，实验中不需要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量，不需要用天平测出砂和砂桶的质量，选项C错误；选项D错误。（2）每两个计数点之间还有四个计时点没有画出来，因此相邻两计数点间的时间间隔为T=0.1s，打计数点4时小车的瞬时速度等于计数点35间的平均速度，则有：；根据，解得。平衡了摩擦力后，对小车有：T=Ma，对砂和砂桶有：mgT=ma，联立可得：。若满足，则有，即的图象为直线，当砂和砂桶的质量较大时，不再满足这一条件，此情况下按相同方式描点的图象遵循规律，随着砂的质量的增加，的图象的斜率为将减小，所以图线将向下弯曲。【点睛】本题实验源于课本，但是又不同于课本，掌握纸带的处理方法，会通过纸带求解瞬时速度和加速度注意在本实验中不需要满足砂和砂桶的总质量远小于小车的质量，因为拉力可以弹簧秤直接测出三、计算题15.如图所示是高层建筑配备的救生缓降器材，由调速器、安全带、安全钩、缓降绳索等组成。发生火灾时，使用者先将安全钩挂在室内窗户、管道等可以承重的物体上，然后将安全带系在人体腰部，通过缓降绳索等安全着陆。如图乙所示，是某中学某次火灾逃生演练现场,体重为60Kg的逃生者从离地面18m高处，利用缓降器材由静止开始匀加速下滑，当速度达到6m/s时，以大小为2.5 m/s2加速度减速，到达地面时速度恰好为零，假设逃生者下降过程中悬空不接触地面，不计空气阻力（g=10m/s2)，求：(1)减速下滑过程的位移；(2) 减速下滑时逃生者对缓降绳索的拉力大小；(3)到达地面整个过程的时间。【答案】(1)7.2m（2）750N（3）6.0s【解析】【详解】(1)由题意可知减速过程：v2=2ax1，解得x1=7.2m(2)减速过程对逃生者有：F-mg=ma，解得F=750N，根据牛顿第三定律，逃生者对缓降绳索的拉力大小也是750N，方向向下。(3)全过程的平均速度为，到达地面整个过程的时间t=6.0s。16.五人制足球的赛场长40 m，宽20m。在比赛中，攻方队员在中线附近突破防守队员，将足球沿边线向前踢出，足球的运动可视为在地面上做初速度为v1=6m/s的匀减速运动,加速度大小为。该队员将足球踢出后立即由静止启动追赶足球，他的运动可视为匀加速直线运动，最大加速度为，能达到的最大速度为v2=4m/s。该队员至少经过多长时间追上足球？【答案】6.5s【解析】【详解】设足球从开始做匀减速运动到停下来的位移为x1，则x1=，可得x1=18m设足球匀减速运动的时间为t1，t1=，可得t1=6s队员以最大加速度加速的时间t2，t2=，可得t2=4s在t2时间内队员的位移x2=，可得x2=8m，则足球停止运动时，队员没有追上足球，之后队员做匀速运动，追上足球用的时间t3，t3=，可得t3=2.5s队员追上足球的用的最少时间t= t2+ t3=6.5s17.滑板运动是时下许多年轻人所热爱的极限运动项目，图示为一段水平粗糙平台AB和光滑半圆轨道组成的表演场地，某运动员在平台AB段通过蹬地获得水平推力，加速滑至B点后平抛落于圆周轨道上的C 处，圆轨道最低处装有力传感器，可显示运动员通过时对轨道的压力大小，已知：平台动摩擦因数 =0.2，长度LAB =5m，运动员（含滑板）质量m=60kg，AB段获得的平均 推力F=360N，C处距平台平面的竖直高度h=2m，求： （1）运动员到达B点处的速度大小； （2）该圆轨道的半径R 的大小； （3）若传感器显示压力F压=2100N，运动员在最低点的速度vD。【答案】（1）（2）2.5m(3) 【解析】【详解】(1)运动员在平台上匀加速有：F-mg=ma，代入数据得a=4m/运动员到达B点处的速度v：v2=2aLAB解得：v=(2)运动员平抛运动有：h=gt2可得：t=s运动员的水平位移：x=vt=m=4m由几何关系：+h2=R2代入数据得：R=2.5m(3)在最低点，运动员受到的支持力F=F压=2100N，在最低点对运动员有：F-mg=m代入数据得：vD=【点睛】解决本题的关键是理清运动员的运动过程，把握每个过程和状态的物理规律，对于有条件的平抛运动，要注意几何关系。18.一个木板放置在光滑的水平桌面上,A、B两个小物体通过不可伸长的轻绳相连，并且跨过光滑的定滑轮, A物体（可视为质点）放置在木板的最左端，滑轮与物体A间的细绳平行于桌面。已知木板的质量m1=20.0kg，物体A的质量m2=4.0kg，物体B的质量m3=1.0kg，物体A与木板间的动摩擦因数=0.5，木板长L=2m，木板与物体A之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s2。为了使A、B两个物体以及木板均保持静止状态，需要对木板施加水平向左的力F1。（重力加速度g=10m/s2）（1）求F1的大小；（2）为了使物体A随着木板一起向左运动，并且不发生相对滑动，现把力F1替换为水平向左的力F2，求力F2的最大值；（3）若对木板施加水平向左的力F3=80 N,则物体A 滑到木板的最右端所用时间为多少?【答案】(1) (2) (3) 【解析】（1）对物体B受力分析由平衡条件得：T1=m3g对物体A和木板组成的整体受力分析，由平衡条件得：F1=T1得：F1=10N（2）运动过程中，三个物体的加速度大小相等，设加速度大小为对物体B受力分析，根据牛顿第二定律有：T2m3g=m3对物体A受力分析，根据牛顿第二定律有：m2gT2=m2解得：=2.0m/s2对木板受力分析根据牛顿第二定律有：F2m2g=m1解得F2=60N（3）由题意知所加力F3大于F2木板与A发生相对滑动，对木板有： F3m2g=m11 解得：1=3m/s2对A、B为整体有：m2gm3g=（m2+m3）2 解得2=2m/s2又：解得：t=2s
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