2019届高三物理上学期段考试题(含解析).doc

2019届高三物理上学期段考试题(含解析)一、选择题(在每小题给出的四个选项中.第1-6题只有一项符合起目要求，第7-10题有多项符合题目要求)1. 铁路在弯道处的内外轨道高低是不同的，已知内外轨道对水平面倾角为，如图所示，弯道处的圆弧半径为，若质量为的火车转弯时速度大于，则（ ）A. 内轨对内侧车轮轮缘有向外的挤压力B. 外轨对外侧车轮轮缘有向内的挤压力C. 内轨对内侧车轮轮缘有向内的挤压力D. 外轨对外侧车轮轮缘有向外的挤压力【答案】B【解析】火车的重力和轨道对火车的支持力的合力恰好等于需要的向心力时，此时火车的速度正好是，当火车火车转弯的速度大于时，需要的向心力增大，而重力与支持力的合力不变，所以合力小于所需要的向心力，外轨就要对火车产生一个向内的力来补偿一部分向心力，所以此时外轨对内外侧车轮轮缘有挤压，ACD错误，B正确故选B.点睛：火车转弯主要是分析清楚向心力的来源，再根据速度的变化，可以知道对内轨还是对外轨由作用力2. 如图所示，一质量为m的物块静止在倾角为的斜面上，斜面体静止在水平面上。第一次用沿斜面向下的推力F1使物块沿斜面向下做匀速运动，第二次用沿斜面向上的推力F2使物块沿斜面向上匀速运动，斜面体始终保持静止，则物块与斜面体间的动摩擦因数为（ ）A. B. C. D. 【答案】B【解析】当用沿斜面向下的推力F1推物块时，物块沿斜面向下做匀速运动，根据平衡条件可得：沿斜面方向有：，当用沿斜面向上的推力F2推物块时，物块沿斜面向上匀速运动，根据平衡条件可得：沿斜面方向有：，联立可得：，故B正确，ACD错误。3. 某地区的地下发现了天然气资源，如图所示，在水平地面P点的正下方有一球形空腔区域内储藏有天然气.假设该地区岩石均匀分布且密度为，天然气的密度远小于，可忽略不计.如果没有该空腔，地球表面正常的重力加速度大小为g；由于空腔的存在，现测得P点处的重力加速度大小为kg(k B. C. tan=tan D. 【答案】BD【解析】设河宽为d，船速为v1，水速为v2，甲船的渡河时间为：，乙船过河的速度为船本身的速度垂直河岸方向的分速度，故乙船过河的速度，故小船过河的时间：，由数学知识可知，故B正确，A错误；对甲船：，对乙船有：，联立可得：，故D正确，C错误。所以BD正确，AC错误。9. 如图所示，倾角为的粗糙斜劈放在粗糙水平面上，物体a放在斜面上，轻质细线一端固定在物体a上，另一端绕过光滑的滑轮固定在c点，滑轮2下悬挂物体b，系统处于静止状态.若将固定点c向右移动少许，而a与斜劈始终静止，下列说法错误的是( )A. 斜劈对物体a的摩擦力一定减小B. 斜劈对地面的压力一定不变C. 细线对物体a的拉力一定增大【答案】AB【解析】对滑轮和物体b受力分析，受重力和两个拉力，如图所示：根据平衡条件，有：，解得：，将固定点c向右移动少许，则增加，所以拉力T增加，故C说法正确；对物体a受力分析，受重力、支持力、拉力和静摩擦力，拉力增大，但由于不知道拉力与重力的下滑分力的大小关系，故无法判断静摩擦力的方向，故不能判断静摩擦力的变化情况，故A说法错误；对斜面体、物体a、物体b整体受力分析，受重力、支持力、细线的拉力和地面的静摩擦力，如图所示：根据平衡条件，有：，N与角度无关，根据牛顿第三定律，压力也不变，故B说法正确；地面对斜劈的摩擦力为：，将固定点c向右移动少许，则增加，所以摩擦力增加，故D说法正确。故选A。D. 地面对斜劈的摩擦力一定增大10. 如图所示，斜面固定在水平面上，轻质弹簧一端固定在斜面顶端，另一端与物块相连，弹簧处于自然长度时物块位于O点，物块与斜面间有摩擦。现将物块从O点拉至A点，撤去拉力后物块由静止向上运动，经O点到达B点时速度为零，则物块从A运动到B的过程中（ ）A. 经过位置O点时，物块的动能最大B. 物块动能最大的位置与AO的距离无关C. 物块从A向O运动过程中，弹性势能的减少量等于动能与重力势能的增加量D. 物块从O向B运动过程中，动能的减少量大于弹性势能的增加量【答案】BD【解析】物体从A向O运动过程，受重力、支持力、弹簧的拉力和滑动摩擦力，在平衡位置动能最大，由于摩擦力平行斜面向下，故平衡点在O点下方，所以经过O点的动能不是最大，故A错误；在平衡点动能最大，而平衡点的位置与AO距离无关，故B正确；物块从A向O运动过程中，弹性势能减小，重力势能、动能和内能均增加，根据能量守恒定律，弹性势能的减少量大于动能与重力势能的增加量，故C错误；物块从O向B运动过程中，动能减小，重力势能、弹性势能和内能均增加，根据能量守恒定律，动能的减少量大于弹性势能的增加量，故D正确。所以BD正确，AC错误。二、实验题11. 用等效代替法验证力的平行四边形定则的实验情况如下图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳，图乙是白纸上根据实验结果画出的图（）本实验中“等效代替”的含义是_A橡皮筋可以用细绳替代B左侧弹簧测力计的作用效果可以替代右侧弹簧测力计的作用效果C右侧弹簧测力计的作用效果可以替代左侧弹簧测力计的作用效果D两弹簧测力计共同作用的效果可以用一个弹簧测力计的作用效果替代（）图乙中的F与两力中，方向一定沿着AO方向的是_，图中_是、合力的理论值，_是合力的实验值（）完成该实验的下列措施中，能够减小实验误差的是_A拉橡皮筋的绳细一些且长一些B拉橡皮筋时，弹簧秤、橡皮筋、细绳应贴近木板且与木板面平行C拉橡皮筋的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些D使拉力和的夹角很小【答案】 (1). D (2). (3). F (4). (5). ABC【解析】试题分析：（1）该实验采用了“等效法”，即用两个弹簧秤拉橡皮筋的效果和用一个弹簧秤拉橡皮筋的效果是相同的，即要求橡皮筋的形变量相同，故ACB错误，D正确。（2）F是通过作图的方法得到合力的理论值，在平行四边形的对角线上，而是通过一个弹簧称沿AO方向拉橡皮条，使橡皮条伸长到O点，使得一个弹簧称的拉力与两个弹簧称的拉力效果相同，测量出的合力，是合力的实验值。.考点：验证力的平行四边形定则名师点睛：本实验应用了等效替代法、实验分析、实验注意事项，在解决设计性实验时，一定先要通过分析题意找出实验的原理，通过原理即可分析实验中的方法及误差分析。12. 为了探充“弹簧的弹性势能与弹簧形交量的关系”，某同学设计了如图所示的装置，并进行了如下实验。（1）如图甲，将轻质弹资下端周定在铁架台上。在上端的托盘中依次增加规格同的砝码，砝码质量为20g。测量相应的弹资长度，部分数据如下表。由表中数据求得弹簧劲度系数k=_N/m。（g取9.80m/s2)砝码数量（个）246弹簧长度（cm）6.625.644.66（2）取下弹簧，将其一端固定于气垫导轨左侧，当弹黄处于自然长度时，滑块距离光电门足够远，如图乙所示；调整导轨，使滑块自由滑动时，通过两个光电门的速度大小_。（3）使滑块压缩弹簧，记录弹黄的压缩量x；由静止释放滑块，记录滑块脱离弹簧后的速度v，由机械能守恒定律，释放滑块过程中，弹簧的弹生势储转化为_。（4）重复（3）中的操，得到v与x的关系如图丙，由图象可知，v与x成_关系。由上述实验可得结论：对同一根弹簧，弹性势能与弹簧的_成正比。【答案】 (1). 40.0 (2). 相等 (3). 滑块的动能 (4). 正比 (5). 形变量的平方【解析】（1）表格中，当2个时，弹簧长度为6.62cm，当4个时，弹簧长度为5.64cm，当6个时，弹簧长度为4.66cm，根据胡克定律，F=kx，设弹簧的劲度系数为k，原长为x0，则列式：0.049.8=k（x0-0.0662）；0.089.8=k（x0-0.0564）；联立两式，解得：k40.0N/m。（2）通过光电门来测量速度，从而获得释放压缩的弹簧的滑块的速度，为使弹性势能全部转化为动能，则导轨必须水平，因此通过两个光电门的速度大小必须相等。（3）用滑块压缩弹簧，记录弹簧的压缩量x，当释放滑块，记录滑块弹簧离开后的速度v，释放过程中，弹簧的弹性势能转化为滑块的动能。（4）根据v与x的关系图可以知道，图线经过原点，且是斜倾直线，则v与x成正比，由动能表达式，动能与速度的大小平方成正比，而速度的大小与弹簧的压缩量成正比，因此弹簧的弹性势能与弹簧的压缩量的平方成正比。三、计算题(解答应写出必要的文字说明方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)13. xx年10月，奥地利极限运动员菲利克斯鲍姆加特纳乘气球升至约39km的高空后跳下，经过一段g到达距地面约1.5km高度处，打开降落伞并成功落地，打破了跳伞运动的多项世界纪录取重力加速度的大小（1）若忽略空气阻力，求该运动员从静止开始下落至1.5km高度处所需的时间及其在此处的速度的大小v（2）实验上，物体在空气中运动时会受到空气的阻力，高速运动时所受阻力的大小可近似表示为，其中x为速率，k为阻力系数，其数值与物体的形状、横截面积及空气密度有关已知该运动员在某段时间内高速下落的v-t图象如图所示，若该运动员和所带装备的总质量m=100kg求该运动员在达到最大速度时所受阻力的阻力系数k（结果保留位有效数字）【答案】（1）t=87s；v=8.7102m/s（2）k=0.008kg/m【解析】试题分析：（1）设运动员从开始自由下落至1.5km高度处的时间为t，下落距离为S，在1.5km高度处的速度大小为v，根据运动学公式有：依题意有联立式可得：t=87sv=8.7102m/s（2）该运动员达到最大速度时，加速度为零，由牛顿第二定律有：由所给的v-t图象可读出，可得：k=0.008kg/m考点：考查了牛顿第二定律与运动学公式的应用【名师点睛】连接牛顿第二定律与运动学公式的纽带就是加速度，所以在做这一类问题时，特别又是多过程问题时，先弄清楚每个过程中的运动性质，根据牛顿第二定律求加速度然后根据加速度用运动学公式解题或者根据运动学公式求解加速度然后根据加速度利用牛顿第二定律求解力视频14. 如图所示，水平光滑圆盘中心有一个光滑小孔O，一根细线穿过小孔，一端连接盘面上的物块A、-端悬挂小球B，给物块A一个垂直于OA 方向、大小为2m/s的水平初速度，结果物块A恰好能在盘面上做勾速圆周运动，盘面的半径为0.5m，盘面离地面的高度为5m。物块A 与小球B的质量相等，不计物块A的大小，重力加速度取g=10m/s2，求:（1）某时刻剪断细线，则剪断细线后物块A经多长时间落地? 落地时的速度多大?（2）若换一个表面粗糙的圆盘，物块A与盘面间的动摩擦因数为0.6，物块A与盘面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，保持OA间的距离为（1）问中的距离，要使物块A不滑动，物块隨圆盘一起做匀速圆周运动的角速度应在什么范围?【答案】（1）0.15s；（2）（1）物块A在光滑的圆盘上做匀速调周运动时，绳的拉力提供向心力： 解得： 剪断细线，物块A 先做匀速直线运动。后做平抛运动。由几何关系，在盘面上运动的距离： 因此在盘面上运动的时间=0.15s 从盘面抛出后做平抛运动，运动的时间：因此剪断细线后.物块落地前运动的时间： 根据机械能守恒 求得物块落地时的速度 (2）如果物块随圆盘一起做匀速圆周运动，当物块刚好不向内滑时： 代入数据解得： 当物块刚好不向外滑动时， 代入数据解得： 因此角速度的范围为： 点睛：本题主要考查了平抛运动和圆周运动的综合应用题型，第二问注意静摩擦力与绳子的拉力充当向心力，注意临界状态静摩擦力已达到最大静摩擦力。15. 光滑水平面上放着质量的物块A与质量的物块B，A与B均可视为质点，A、B间夹一个被压缩的轻弹簧（弹簧与A、B均不栓接），此时弹簧弹性势能。在A、B间系一轻质细绳，细绳长度大于弹簧的自然长度，如图所示。放手后经一段时间后绳在短暂时间内被拉断，之后B冲上与水平面相切的竖直半圆光滑轨道，其半径，B恰能达到最高点C，取重力加速度大小，求：（1）绳拉断后瞬间B的速度的大小；（2）绳拉断过程绳对B的冲量I的大小；（3）绳拉断过程绳对A所做的功W。【答案】（1）（2）（3）【解析】（1）设B在绳被拉断后瞬时的速率为，到达C点的速率为，根据B恰能到达最高点C有：对绳断后到B运动到最高点C这一过程应用动能定理：联立解得：。（2）设弹簧恢复到自然长度时A、B的速率为、，取向右为正方向，有：，根据动量定理有： 代入数据解得：，其大小为。（3）设绳断后A的速率为，取向右为正方向，根据动量守恒定律有： 根据动能定理有： 代入数据解得：。点睛：该题考查了多个知识点我们首先要清楚物体的运动过程，要从题目中已知条件出发去求解问题，其中应用动能定理时必须清楚研究过程和过程中各力做的功，应用动量定理和动量守恒定律时要规定正方向，要注意矢量的问题。