2019届高三物理上学期开学摸底考试试题(含解析).doc

2019届高三物理上学期开学摸底考试试题(含解析)一、选择题（每题4分，共48分，其中17题为单选，812题为多选，选对但不全得2分）1.1.如图甲、乙所示为某物体在0t时间内运动的xt图线和vt图线，由图可知，在0t时间内()A. 物体做的是曲线运动B. 物体做加速度越来越小的运动C. 图甲中时刻，图线的斜率为D. x1x0t1【答案】C【解析】x-t图线和v-t图线只能用来描述直线运动，故A错误由乙图可知，物体做加速度恒定的直线运动，故B错误图甲中图象的斜率表示物体运动的速度，由乙图可知，甲图中时刻，图线的斜率为故C正确乙图所围面积表示物体运动的位移，即x1-x0=t故D错误故选C.点睛：对于位移-时间图象要抓住斜率等于速度，速度-时间图象要抓住两个数学意义来理解其物理意义：斜率等于加速度，“面积”等于位移2. 如图所示，质量M，中空为半球型的光滑凹槽放置于光滑水平地面上，光滑槽内有一质量为m的小铁球，现用一水平向右的推力F推动凹槽，小铁球与光滑凹槽相对静止时，凹槽圆心和小铁球的连线与竖直方向成角。则下列说法正确的是（ ）A. 小铁球受到的合外力方向水平向左B. 凹槽对小铁球的支持力为C. 系统的加速度为a= gtanD. 推力F= Mgtan【答案】C【解析】试题分析：据题意，小铁球与凹槽相对静止，由于凹槽加速度水平向右则小球加速度也水平向右，故A选项错误；凹槽对小球的支持力为：，故B选项错误；则小球的加速度为：，故C选项正确；由于整体的加速度相等且水向右，则推力为：，则D选项错误。考点：本题考查牛顿第二定律以及整体法和隔离法的应用。3.3.近年来，人类发射了多枚火星探测器，对火星进行科学探究，为将来人类登上火星、开发和利用火星资源奠定了坚实的基础。如果火星探测器环绕火星做“近地”匀速圆周运动，并测得该探测器运动的周期为T，则火星的平均密度的表达式为(k是一个常数)()A. B. kTC. kT2 D. 【答案】D【解析】【详解】研究火星探测器绕火星做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式：，（r为轨道半径即火星的半径）得，则火星的密度，由得火星的平均密度（k为某个常量），D正确4.4.某同学站在电梯底板上，如图所示的v-t图像是计算机显示电梯在某一段时间内速度变化的情况（竖直向上为正方向）。根据图像提供的信息，可以判断下列说法中正确的是A. 在020s内，电梯向上运动，该同学处于超重状态B. 在05s内，电梯在加速上升，该同学处于失重状态C. 在5s10s内，电梯处于静止状态，该同学对电梯底板的压力等于他所受的重力D. 在10s20s内，电梯在减速上升，该同学处于失重状态【答案】D【解析】图像的斜率表示加速度，故05s内斜率为正，加速度为正，方向向上，处于超重状态，速度为正，即电梯向上加速运动；在510s过程中，电梯匀速，该同学加速度为零，该同学对电梯底板的压力等于他所受的重力，处于正常状态；1020s过程中，斜率为负，速度为正，即电梯向上做减速运动，加速度向下，处于失重状态，D正确【点睛】在速度时间图象中，直线的斜率表示加速度的大小，根据图象求出电梯的加速度，当有向上的加速度时，此时人就处于超重状态，当有向下的加速度时，此时人就处于失重状态5.5.如图所示，水平路面出现了一个地坑，其竖直截面为半圆。AB为沿水平方向的直径。一辆行驶的汽车发现情况后紧急刹车安全停下，但两颗石子分别以v1、v2速度从A点沿AB方向水平飞出，分别落于C、D两点，C、D两点距水平路面的高度分别为圆半径的0.6倍和1倍。则v1v2的值为()A. B. C. D. 【答案】C【解析】【分析】平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据高度确定运动的时间，结合水平位移和时间求出初速度之比【详解】设圆的半径为r，两颗石子的运动时间分别为：，根据几何知识可得水平位移分别为，故速度为，联立解得，C正确6.6.一艘小船要从O点渡过一条两岸平行、宽度为d=100 m的河流，已知河水流速为v1=4 m/s，小船在静水中的速度为v2=2 m/s，B点距正对岸的A点x0=173 m下面关于该船渡河的判断，其中正确的是（）A. 小船过河的最短航程为100 mB. 小船过河的最短时间为25 sC. 小船可以在对岸A、B两点间任意一点靠岸D. 小船过河的最短航程为200 m【答案】D【解析】因为水流速度大于静水速度，所以合速度的方向不可能垂直河岸，则小船不可能到达正对岸。当合速度的方向与相对水的速度的方向垂直时，合速度的方向与河岸的夹角最短，渡河航程最小；根据几何关系，则有：，因此最短的航程是：，故AC错误，D正确；当静水速的方向与河岸垂直时，渡河时间最短，最短时间：，故B错误；故选D。点睛：解决本题的关键知道当静水速与河岸垂直时，渡河时间最短，当静水速大于水流速，合速度与河岸垂直，渡河航程最短，当静水速小于水流速，合速度与静水速垂直，渡河航程最短7.7.如图甲所示，在光滑水平面上，静止放置一质量M的足够长木板，质量为m小滑块（可视为质点）放在长木板上。长木板受到水平拉力F与加速度的关系如图乙所示，重力加速度大小g取l0m/s2，下列说法正确的是A. 长木板的质量M2kgB. 小滑块与长木板之间的动摩擦因数为0.4C. 当F14N时，长木板的加速度大小为3m/s2D. 当F增大时，小滑块的加速度一定增大【答案】B【解析】当F等于12N时，加速度为：对整体分析，由牛顿第二定律有，代入数据解得：；当F大于12N时，m和M发生相对滑动，根据牛顿第二定律得：长木板的加速度，则知a-F图线的斜率，解得M=1kg，故m=2kg，故A错误；由A项分析可知：F大于12N时，若F=8N，a=0，即得，故B正确。由A项分析可知：F大于12N时，当F=14N时，长木板的加速度为：故C错误。当F大于12N后，发生相对滑动，小滑块的加速度为，与F无关，F增大时小滑块的加速度不变，故D错误。故选B。【点睛】当拉力较小时，m和M保持相对静止，一起做匀加速直线运动，加速度相同。当拉力达到一定值时，m和M发生相对滑动，结合牛顿第二定律，运用整体和隔离法列式分析。8.8.如图所示，桌面上固定一个光滑竖直挡板，现将一个长方形物块A与截面为三角形的垫块B叠放在一起，用水平外力F缓缓向左推动B，使A缓慢升高，设各接触面均光滑，则该过程中( ) A. A和B均受三个力作用而平衡 B. B对桌面的压力不变C. A对B的压力越来越小 D. 推力F的大小恒定不变【答案】BD【解析】【详解】A. 先以A为研究对象，分析受力情况：重力、墙的弹力和斜面的支持力，共三个力；B受到重力、A的压力、地面的支持力和推力F四个力。故A错误；B. 当B向左移动时，B对A的支持力和墙对A的支持力方向均不变，根据平衡条件得知，这两个力大小保持不变。则A对B的压力也保持不变。对整体分析受力如图所示，由平衡条件得知，F=N1，挡板对A的支持力N1不变，则推力F不变。桌面对整体的支持力N=G总，保持不变。则B对桌面的压力不变。故B正确，C错误，D正确。故选：BD【点睛】先以A和B为研究对象，分析受力情况，根据平衡条件，运用图解法得到B对A的弹力和挡板对A的弹力如何变化，再对整体研究，分析推力F和桌面的支持力如何变化9.9.质量为m的小球由轻绳a和b分别系于一轻质细杆的A点和B点，如图所示，绳a与水平方向成角，绳b在水平方向且长为l，当轻杆绕轴AB以角速度匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，则下列说法正确的是()A. a绳张力不可能为零B. a绳的张力随角速度的增大而增大C. 当角速度2，b绳将出现弹力D. 若b绳突然被剪断，则a绳的弹力一定发生变化【答案】AC【解析】【分析】小球做匀速圆周运动，在竖直方向上的合力为零，水平方向合力提供向心力，结合牛顿第二定律分析判断【详解】小球做匀速圆周运动，在竖直方向上的合力为零，水平方向上的合力提供向心力，所以a绳在竖直方向上的分力与重力相等，可知a绳的张力不可能为零，A正确；根据竖直方向上平衡得，解得，角度不变，则a绳的拉力不变，B错误；当b绳拉力为零时，有，解得，可知当角速度时，b绳出现弹力，C正确；由于b绳可能没有弹力，故b绳突然被剪断，a绳的弹力可能不变，D错误【点睛】解决本题的关键知道小球做圆周运动向心力的来源分析，知道小球竖直方向合力为零，这是解决本题的关键10.10.据报道，目前我国正在研制“萤火二号”火星探测器。探测器升空后，先在近地轨道上以线速度v环绕地球飞行，再调整速度进入地火转移轨道，最后再一次调整速度以线速度v在火星表面附近环绕飞行。若认为地球和火星都是质量分布均匀的球体，已知火星与地球的半径之比为12，密度之比为57，设火星与地球表面重力加速度分别为g和g，下列结论正确的是()A. gg41B. gg514C. vvD. vv【答案】BC【解析】【详解】在星球表面的物体受到的重力等于万有引力，所以，所以，A错误B正确；探测器绕地球表面运行和绕月球表面运行都是由万有引力充当向心力，根据牛顿第二定律有，得，M为中心天体质量，R为中心体半径，则，由得，已知地球和火星的半径之比为1：2，密度之比为5：7，所以探测器绕地球表面运行和绕月球表面运行线速度大小之比为，C正确D错误11.11.如图所示，一个固定在竖直平面上的光滑半圆形管道，管道里有一个直径略小于管道内径的小球，小球在管道内做圆周运动，从B点脱离后做平抛运动，经过0.3 s后又恰好垂直与倾角为45的斜面相碰。已知半圆形管道的半径R1 m，小球可看做质点且其质量为m1 kg，g取10 m/s2。则()A. 小球在斜面上的相碰点C与B点的水平距离是0.9 mB. 小球在斜面上的相碰点C与B点的水平距离是1.9 mC. 小球经过管道的B点时，受到管道的作用力FNB的大小是1 ND. 小球经过管道的B点时，受到管道的作用力FNB的大小是2 N【答案】AC【解析】【分析】小球恰好垂直与倾角为45的斜面相碰到，说明小球在C点竖直方向的分速度和水平分速度相等，代人公式即可；小球经过圆弧轨道的B点时做圆周运动，所受轨道作用力与重力一起提供向心力，根据牛顿第二定律列式可求得受管道的作用力【详解】根据平抛运动的规律和运动合成的可知，则小球在C点竖直方向的分速度和水平分速度相等，得，则B点与C点的水平距离为：，A正确B错误；B点的速度为3m/s，根据牛顿运动定律，在B点设轨道对球的作用力方向向下，代入解得，负号表示轨道对球的作用力方向向上，C正确D错误12.12.如图所示，在水平圆盘上放有质量分别为m、m、2m的可视为质点的三个物体A、B、C,圆盘可绕垂直圆盘的中心轴转动.三个物体与圆盘的动摩擦因数均为 ,最太静摩擦力认为等于滑动摩擦力.三个物体与轴O共线且OA=OB=BC=r=0.2m，现将三个物体用轻质细线相连，保持细线伸直且恰无张力.若圆盘从静止开始转动，角速度极其缓慢地增大，已知重力加速度为g=10m/s2,则对于这个过程，下列说法正确的是( )A. A、B两个物体同时达到最大静摩擦力B. B、C两个物体的静摩擦力先增大后不变C. 当时整体会发生滑动D. 当 时，在增大的过程中B、C间的拉力不断增大【答案】BC【解析】ABC、当圆盘转速增大时,由静摩擦力提供向心力.三个物体的角速度相等,由可知,因为C的半径最大,质量最大,故C所需要的向心力增加最快,最先达到最大静摩擦力,此时 ,计算得出: ,当C的摩擦力达到最大静摩擦力之后,BC开始提供拉力,B的摩擦力增大,达最大静摩擦力后,AB之间绳开始有力的作用,随着角速度增大,A的摩擦力将减小到零然后反向增大,当A与B的摩擦力也达到最大时,且BC的拉力大于AB整体的摩擦力时物体将会出现相对滑动,此时A与B还受到绳的拉力,对C可得: ,对AB整体可得: ,计算得出: ,当 时整体会发生滑动,故A错误,BC正确;D、当时，在增大的过程中B、C间的拉力逐渐增大，故D错误； 故选BC二、实验题（每空2分，共12分）13.13.为了探究物体质量一定时加速度与力的关系，甲、乙同学设计了如图所示的实验装置。其中M为带滑轮的小车的质量，m为砂和砂桶的质量,m0为滑轮的质量。力传感器可测出轻绳中的拉力大小。（1）实验过程中，电火花计时器应接在_(填“直流”或“交流”)电源上（2）实验时，一定要进行的操作是_。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，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录力传感器的示数D为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M。（3）甲同学在实验中得到如图所示的一条纸带（两计数点间还有四个点没有画出），已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，根据纸带可求出打“3”计数点时小车的速度大小为v=_m/s,小车的加速度为_m/s2（结果保留三位有效数字）。（4）甲同学以力传感器的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出的aF图象是一条直线，图线与横坐标的夹角为，求得图线的斜率为k，则小车的质量为_。A B C D（5）乙同学根据测量数据做出如图所示的aF图线，该同学做实验时存在的问题是_。【答案】 (1). 交流电 (2). BC (3). 0.611 (4). 2.00 (5). C (6). 没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够【解析】【详解】（1）电火花打点计时器使用的是220V的交流电；（2）本题拉力可以由弹簧测力计测出，不需要用天平测出砂和砂桶的质量，也就不需要使小桶（包括砂）的质量远小于车的总质量，AD错误；实验时需将长木板右端垫高，以平衡摩擦力，B正确；实验时，小车应靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，需记录传感器的示数，C正确（3）相邻计数点间的时间间隔为，根据匀变速直线运动中间时刻速度推论可得，根据，运用逐差法得，则，代入数据可得（4）由牛顿第二定律得，则，a-F图象的斜率：，小车质量为，C正确；（5）当F不等于零，加速度a仍然为零，可知实验中没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够【点睛】做分析匀变速直线运动情况时，其两个推论能使我们更为方便解决问题，一、在相等时间内走过的位移差是一个定值，即，二、在选定的某一过程中，中间时刻瞬时速度等于该过程中的平均速度三、计算题（本大题共3小题，共40分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位）14.14.如图所示，A是地球的同步卫星另一卫星B的圆形轨道位于赤道平面内，离地面高度为h已知地球半径为R，地球自转角速度为o， 地球表面的重力加速度为g，O为地球中心（1）求卫星B的运行周期 （2）如果卫星B绕行方向与地球自转方向相同，某时刻A、B两卫星相距最近（O、B、A在同一直线上），则至少经过多长时间，他们再一次相距最近？【答案】（1） （2）【解析】（1）由万有引力定律和向心力公式得，联立解得：（2）由题意得，由得代入得视频15.15.某高速公路的一个出口路段如图所示，情景简化：轿车从出口A进入匝道，先匀减速直线通过下坡路段至B点（通过B点前后速率不变），再匀速率通过水平圆弧路段至C点，最后从C点沿平直路段匀减速到D点停下。已知轿车在A点的速度v0=72km/h，AB长L1l50m；BC为四分之一水平圆弧段，限速（允许通过的最大速度）v=36 km/h，轮胎与BC段路面间的动摩擦因数=0.5，最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力，CD段为平直路段长L2=50m,重力加速度g取l0m/s2。（1）若轿车到达B点速度刚好为v =36 km/h，求轿车在AB下坡段加速度的大小；（2）为保证行车安全，车轮不打滑，求水平圆弧段BC半径R的最小值；（3）轿车A点到D点全程的最短时间。【答案】（1）a=1m/s2（2）Rmin=20cm（3）t=23.14 s【解析】试题分析：本题有三个过程：AB匀减速直线运动；BC匀速圆周运动；CD匀减速直线运动。车轮不打滑的临界条件是向心力由最大静摩擦力提供。（1）v0=72km/h=20m/s，AB长L1=l50m，v=36km/h=10m/s，对AB段匀减速直线运动有v2v02=-2aL1代入数据解得a=1m/s2（2）汽车在BC段做圆周运动，静摩擦力提供向心力， 为了确保安全，则须满足Ffmg联立解得：R20m，即：Rmin=20m（3）设AB段时间为t1，BC段时间为t2，CD段时间为t3，全程所用最短时间为t t=t1+t2+t3解得：t=23.14s点睛：解决此题的关键是抓住过程分析及各过程之间的联系，要点是要理解“车轮不打滑”的力学含义，也就是向心力由最大静摩擦力提供；本题用匀变速直线运动的平均速度公式来解决更简洁方便。16.16.如图甲所示，长为L=4.5 m的木板M放在水平地而上，质量为m=l kg的小物块（可视为质点）放在木板的左端，开始时两者静止现用一水平向左的力F作用在木板M上，通过传感器测m、M两物体的加速度与外力F的变化关系如图乙所示已知两物体与地面之间的动摩擦因数相同，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g= 10ms2求：（1）m、M之间的动摩擦因数；（2）M的质量及它与水平地面之间的动摩擦因数；（3）若开始时对M施加水平向左的恒力F=29 N，且给m一水平向右的初速度vo=4 ms，求t=2 s时m到M右端的距离【答案】（1）0.4（2）4kg，0.1（3）8.125m【解析】（1）由乙图知，m、M一起运动的最大外力Fm=25N，当F25N时，m与M相对滑动，对m由牛顿第二定律有：，由乙图知，解得：；（2）对M由牛顿第二定律有：，即，乙图知：，解得：M = 4 kg，2=0. 1；（3）给m一水平向右的初速度时，m运动的加速度大小为a1 = 4 m/s2,方向水平向左，设m运动t1时间速度减为零，则，位移，M的加速度大小，方向向左，M的位移大小，此时M的速度，由于，即此时m运动到M的右端，当M继续运动时，m从M的右端竖直掉落，设m从M 上掉下来后M的加速度天小为，对M由生顿第二定律，可得，在t=2s时m与M右端的距离：。