2019届高三物理上学期10月月考试题(含解析) (IV).doc

2019届高三物理上学期10月月考试题(含解析) (IV)一、选择题1.如图所示，蜘蛛在地面与竖直墙壁之间结网，蛛丝AB（视为直线段）与水平地面之间的夹角为45，A点到地面的距离为1m若蜘蛛从竖直墙上距地面0.8m的C点以水平速度v0跳出，要到达蛛丝，水平速度v0至少为（重力加速度g取10m/s2，空气阻力不计）（ ）A. 1m/sB. 2m/sC. 2.5m/sD. 5m/s【答案】B【解析】蜘蛛的运动轨迹如下所示：AC之间的距离为：1m-0.8m=0.2m，由图可知：x=y+0.2m根据平抛运动规律有：x=v0tygt2因合速度方向与水平夹角为45，则有：gt=v0，联立解得：v0=2m/s，故ACD错误，B正确。故选B。点睛：本题要掌握平抛运动的分解方法：水平方向的分运动是匀速直线运动，竖直方向的分运动是自由落体运动，然后熟练应用几何知识找到水平位移和竖直位移之间的关系2.如图所示，两光滑斜面的总长度相等，高度也相同，a、b两球由静止从顶端下滑，若球在图上转折点无能量损失，则（ ）A. a球后着地B. b球后着地C. 两球同时落地D. 两球着地时速度相同【答案】A【解析】解：根据机械能守恒，可知a、b到达斜面底端时，速率相等，速度方向不同，故C错误；在同一个vt图象中做出a、b的速率图线，显然，开始时b的加速度较大，斜率较大，由于两斜面长度相同，因此图线与t轴围成的“面积”相等由于机械能守恒，末速率相同，即曲线末端在同一水平图线上为使路程相同（曲线和横轴所围的面积相同），显然b用的时间较少，故A正确、BCD错误故选：A【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系【专题】牛顿运动定律综合专题【分析】这道题如采用解析法，难度很大可以利用vt图象（这里的v是速率，曲线下的面积表示路程s）定性地进行比较在同一个vt图象中做出a、b的速率图线，显然，开始时b的加速度较大，斜率较大；由于机械能守恒，末速率相同，即曲线末端在同一水平图线上为使路程相同（曲线和横轴所围的面积相同），显然b用的时间较少【点评】利用图象描述物理过程更直观 物理过程可以用文字表述，也可用数学式表达，还可以用物理图象描述而从物理图象上可以更直观地观察出整个物理过程的动态特征3.如图所示，一质量为m的小球分别在甲、乙两种竖直固定轨道内做圆周运动。若两轨道内壁均光滑、半径均为R，重力加速度为g，小球可视为质点，空气阻力不计，则（ ）A. 小球通过甲轨道最高点时的最小速度为零B. 小球通过乙管道最高点时的最小速度为C. 小球以最小速度通过甲轨道最高点时受到轨道弹力为mgD. 小球以最小速度通过乙管道最高点时受到轨道弹力为mg【答案】D【解析】AC、甲轨道，在最高点，当轨道给的弹力等于零时，小球的速度最小，最小为，故AC错BD、乙轨道，在最高点，因为外管或内管都可以对小球产生弹力作用,当小球的速度等于0时,内管对小球产生弹力,大小为mg,故最小速度为0.故B错；D正确；故选D 4.如图所示，轻质弹黄的两端各受20N拉力处于于静止状态，弹簧伸长了10cm(在弹性限度内)，下列说法中正确的是（ ）A. 弹资所受的合力为零B. 弹簧的弹力为40NC. 该弹簧的劲度系数为400N/mD. 弹簧的劲度系数随拉力的增大而增大【答案】A【解析】A、轻弹簧的两端各受拉力F的作用，所以弹簧所受的合力为零，故A正确；B、根据题意可知，弹簧的弹力等于力F为20N，故选项B错误；C、根据胡克定律得弹簧的劲度系数，故C错误；D、弹簧的劲度系数k与弹簧弹力F的变化无关，与弹簧本身性质有关，故D错误。点睛：弹簧的弹力与形变量之间的关系遵守胡克定律，公式中，x是弹簧伸长的长度或压缩的长度，即是弹簧的形变量。5.如图所示，质量为3kg的物块放在小车上，小车上表面水平，物块与小车之间夹有一个水平弹簧，弹簧处于压缩的状态，且弹簧的弹力为3N，整个装置处于静止状态，现给小车施加一水平向左的恒力F，使其以2m/s2的加速度向左做匀加速直线运动，则（ ）A. 物块一定会相对小车向右运动B. 物块受到的摩擦力一定减小C. 物块受到的摩擦力大小一定不变D. 物块受到的弹簧弹力一定增大【答案】C【解析】【详解】整个装置处于静止状态时弹簧弹力T=3N，根据平衡条件可得此时的摩擦力f=3N，方向向右，所以最大静摩擦力大于等于3N；当小车以2m/s2的加速度向左做匀加速直线运动，物块受到的合外力F合=ma=6N，方向向左，假设此时二者没有相对运动，则弹力仍为3N，摩擦力大小为3N，方向向左，由于摩擦力仍小于等于最大静摩擦力，所以二者保持相对静止，且物块受到的摩擦力大小不变，方向改变，故C正确，A、B、D错误。故选C。【点睛】本题考查应用牛顿第二定律分析物体受力情况的能力。要注意静摩擦力大小和方向会随物体状态而变化介于0至最大静摩擦力之间。6.甲、乙两辆玩具小汽车同时同地沿同一条平直路面并排行驶，速度-时间图像如图所示，下列说法正确的是（ ）A. 甲车启动的加速度大小为B. 甲车在0到6s内的平均速度大小为2m/sC. 2s末乙车位于甲车前方2m处D. 6s末两车停在同一位置【答案】BC【解析】图象的斜率表示加速度，故甲车启动的加速度大小为，故A错误；由图可知，6s内甲车的位移x=12m，故甲车在0到6s内的平均速度大小为，故B正确；由图可知，2s末两车的距离，由于乙跑的快，故2s时乙车位于甲车前方2m处，故C正确；由图可知，6s时，两车的位移并不相同，甲车的位移大于乙车的位移，故两车并不停在同一位置，故D错误。故选BC。点睛：本题关键是根据速度时间图象得到两物体的运动规律，根据图线与时间轴包围的面积表示对应时间内的位移大小分析处理。7.如图所示，木块受到水平力F作用静止于斜面上，此力F的方向与斜面平行，如果将力F撤除，下列对木块的描述正确的是（ ）A. 木块将沿斜面下滑B. 木块仍处于静止状态C. 木块受到的摩擦力变小D. 木块所受的摩擦力方向不变【答案】BC【解析】【详解】设木块的重力为G，将木块所受的重力分解为垂直于斜面方向和沿斜面向下方向，沿斜面向下的分力大小为Gsin，如图，在斜面平面内受力如图， 力F未撤掉时，由图1根据平衡条件得，静摩擦力大小f 1 =，力F撤掉时，重力分力，所以木块仍保持静止，由图2，根据平衡条件得f 2 =Gsin，所以木块受到的摩擦力变小，由图看出，木块所受的摩擦力方向发生了改变。综上所述故应选BC。8.我们经常在电视中看到男、女花样滑冰运动员手拉手在冰面上旋转并表演各种优美的动作现有甲、乙两名花样滑冰运动员，质量分别为M甲80 kg、M乙40 kg，他们面对面拉着弹簧测力计以他们连线上某一点为圆心各自做匀速圆周运动，若两人相距0.9 m，弹簧测力计的示数为600 N，则（ ）A. 两人的线速度相同，都是0.4 m/sB. 两人的角速度相同，都是5 rad/sC. 两人的运动半径相同，都是0.45 mD. 两人的运动半径不同，甲的半径是0.3 m，乙的半径是0.6 m【答案】BD【解析】弹簧秤对甲、乙两名运动员的拉力提供向心力，根据牛顿第二定律得：M甲R甲甲2=M乙R乙乙2=600N 由于甲、乙两名运动员面对面拉着弹簧秤做圆周运动的溜冰表演，所以甲=乙已知 M 甲=80kg，M 乙=40kg，两人相距 0.9m，所以两人的运动半径不同，甲为0.3m，乙为0.6m，根据得：两人的角速相同，甲=乙=5rad/s。根据线速度v=r得甲的线速度是v甲=1.5m/s，乙的线速度是v乙=3.0m/s 故AC错误，BD正确。故选BD。点睛：解本题关键要把圆周运动的知识和牛顿第二定律结合求解，知道共轴转动时，角速度相等，两者的向心力相同9.如图甲所示，水平面上有一倾角为的光滑斜面，斜面上用一平行于斜面的轻质细绳系一质量为m的小球斜面以加速度a水平向右做匀加速直线运动，当系统稳定时，细绳对小球的拉力和斜面对小球的支持力分别为T和N.若Ta图象如图乙所示，AB是直线，BC为曲线，重力加速度g取10m/s2.则（ ）A. 时，N0B. 小球质量m0.1 kgC. 斜面倾角的正切值为D. 小球离开斜面之前，N0.80.06a(N)【答案】ABC【解析】【详解】A、小球离开斜面之前，以小球为研究对象，进行受力分析，可得Tcos Nsin ma，Tsin Ncos mg，联立解得：Nmgcos masin ，Tmacos mgsin ，所以Ta图象呈线性关系，由题图乙可知时，N0，选项A正确。B、C、当a0时，T0.6 N，此时小球静止在斜面上，其受力如图(a)所示，所以mgsin T；当时，斜面对小球的支持力恰好为零，其受力如图(b)所示，所以mgcot ma，联立可得，m0.1 kg，选项B，C正确。D、将和m的值代入Nmgcos -masin ，得N0.8-0.06a(N)，选项D错误。故选ABC。【点睛】考查牛顿第二定律与力的平行四边形定则的应用，注意会从图象中获取信息，并掌握平衡条件方程列式二、实验题10.“探究力的平行四边形定则”的实验如图甲所示，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，图乙是在白纸上根据实验数据画出的图(1)实验中必须保证两次将橡皮筋与细绳的结点O拉到同一位置,本实验主要采用的科学方法是（_）A理想实验法B等效替代法C控制变量法D建立物理模型法(2)图乙作出的F与F两力中，方向一定沿AO方向的是_(3)若认为图乙中F与F大小相等，方向略有偏差，如果此偏差仅由F1大小引起，则原因是F1的大小比真实值偏_。(选填“大”或“小”)【答案】 (1). B； (2). ； (3). 大；【解析】【详解】（1）合力与分力是等效替代的关系，所以本实验采用的等效替代法故选B（2）F是通过作图的方法得到合力的理论值，而F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，测量出的合力故方向一定沿AO方向的是F，由于误差的存在F和F方向并不在重合；（3）由图可知,将F1减小,合力F与F更接近重合,则原因是F1的大小比真实值偏大.【点睛】本实验采用的是“等效替代”的方法，即一个合力与几个分力共同作用的效果相同，可以互相替代，明确“理论值”和“实验值”的区别11.为了探究物体质量一定时加速度与力的关系，一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。(滑轮质量不计)（1）实验时，下列要进行的操作正确的是_。A用天平测出砂和砂桶的质量B将带滑轮的长木板左端垫高，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，同时记录弹簧测力计的示数D改变砂和砂桶的质量，打出几条纸带E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（2）该同学在实验中得到如图所示的一条纸带(两计数点间还有两个点没有画出)，已知打点计时器采用的是频率为50 Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为_m/s2(结果保留两位有效数字)。 （3）以弹簧测力计的示数F为横坐标，加速度为纵坐标，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_。A2tan B Ck D 【答案】 (1). CD; (2). 1.3; (3). D;【解析】【分析】（1）解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项；（2）依据逐差法可得小车加速度。（3）小车质量不变时，加速度与拉力成正比，对a-F图来说，图象的斜率表示小车质量的倒数；【详解】（1）A、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，故AE错误；B、应将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力，故B错误；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，同时记录弹簧测力计的示数，故C正确；D、改变砂和砂桶质量，即改变拉力的大小，打出几条纸带，研究加速度随F变化关系，故D正确。（2）由于两计数点间还有二个点没有画出，故单摆周期为，由可得：。（3）由牛顿第二定律得：，则，图象的斜率：小车质量为：，故选项D正确。【点睛】解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项，小车质量不变时，加速度与拉力成正比，对a-F图来说，图象的斜率表示小车质量的倒数。12.下列说法中正确的是_；A水面上的油膜在阳光照射下会呈现彩色，这是光的干涉现象B麦克斯韦首先预言了电磁波的存在，并通过实验加以证实C某种介质中振源振动得越快，机械波传播得就越快D运动物体速度可以大于真空中的光速【答案】A【解析】【详解】A项：水面上的油膜在阳光照射下会呈现彩色，是因为光在油膜的上下表面的反射光叠加形成干涉，故A正确；B项：麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹证实了电磁波的存在，故B错误；C项：机械波的传播速度只取决于介质，故C错误；D项：根据光速不变原理，在所有的惯性系中，光在真空中的传播速率具有相同的值，一切运动物体相对于观察者的速度都不能大于真空中的光速，故D错误。故应选A。13.如图甲所示，在一条张紧的绳子上挂几个摆，当a摆振动的时候，通过张紧的绳子给其他各摆施加驱动力，使其余各摆也振动起来，达到稳定时b摆和c摆的周期大小关系是:Tb_Tc，三个摆中_摆的振幅最大，图乙是c摆稳定以后的振动图象，重力加速度为g，不计空气阻力，则a摆的摆长为_。【答案】 (1). Tc=Tb； (2). c； (3). 【解析】【分析】受迫振动的频率等于驱动率的频率，当驱动力的频率接近物体的固有频率时，振幅最大，即共振；再利用单摆的周期公式求摆长。【详解】a摆摆动起来后，通过水平绳子对b、c两个摆施加周期性的驱动力，使b、c两摆做受迫振动，两摆做受迫振动的频率等于驱动力的频率，由于驱动力频率相同，则两摆的周期相同；受迫振动中，当固有频率等于驱动力频率时，出现共振现象，振幅达到最大，由于c摆的固有频率与a摆的相同，故c摆发生共振，振幅最大；a摆的固有周期与c摆的相同，由图乙可知，振动周期为：，由单摆周期公式即，所以摆长为：。【点睛】本题考查受迫振动的周期和共振现象，自由振动与受迫振动是从振动形成的原因来区分的，比较简单。14.两束平行的细激光束，垂直于半圆柱玻璃的平面射到半圆柱玻璃上，如图所示。已知其中一条光线沿直线穿过玻璃，它的入射点是O，另一条光线的入射点为A，穿过玻璃后两条光线交于P点。已知玻璃截面的圆半径为R，OA，OPR，光在真空中的传播速度为c3.0108 m/s，求此玻璃砖的折射率和激光束在该玻璃材料的传播速率。【答案】1.73 【解析】【分析】根据几何知识求出光线在圆弧面的入射角和折射角，由折射定律求得折射率；由求出该光线在玻璃中传播速度；【详解】光路如图所示一条光线沿直线进入玻璃，在半圆面上的入射点为B，入射角设为1，折射角设为2，则 解得： 因 ，由几何关系知BP=R，则折射角 由折射定律得玻璃的折射率为该光线在玻璃中传播速度为：。【点睛】光线沿直线从O点穿过玻璃，方向不变从A点射入玻璃砖的光线方向不变，射到圆弧面上发生折射后射到P点，作出光路图，根据数学知识求出入射角和折射角，再由折射定律求出折射率。15.下列说法中正确的是_；A汤姆逊通过研究阴极射线发现了电子，并精确测定了电子的电荷量B普朗克根据黑体辐射的规律提出能量子的观点C贝克勒尔通过研究铀矿石，发现了天然放射现象D波尔根据粒子散射实验，提出原子核式结构模型【答案】BC【解析】【详解】A项：英国科学家汤姆逊通过阴极射线的研究，发现电子，但美国物理学家密立根测出了电子电荷量，故A错误；B项：普朗克根据黑体辐射的规律第一次提出了能量量子化理论，故B确；C项：贝克勒尔通过研究铀矿石，发现了天然放射现象，发现原子核有复杂的结构，故C确；D项：卢瑟福通过对粒子散射实验的研究，提出了原子的核式结构模型，故D错误。故应选BC。16.太阳能不断地向外辐射能量，其内部不断地发生着_（选填“重核裂变”、“轻核聚变”或“人工转变”），若用核轰击静止的核发生核反应，最终产生核和_核（填元素符号），已知、核的质量分别为m1、m2，产生的新核质量分别为m3和m4，则该反应放出的核能为_（已知真空中光速为c）。【答案】 (1). “轻核聚变”； (2). ； (3). 【解析】【详解】太阳能不断地向外辐射能量，其内部不断地发生着“轻核聚变”；若用核轰击静止的核发生核反应，根据电荷数和质量数守恒可知： ；由爱因斯坦质能方程 可知：该反应放出的核能为：。三、计算题17.用能量为50 eV的光子照射到光电管阴极后，测得光电流与电压的关系如图所示，已知电子的质量m9.01031 kg、电荷量e1.61019 C，普朗克常量h6.631034 Js。试求：光电管阴极金属的逸出功W；光电子的最大动量和对应物质波的波长。【答案】（1） (2) 【解析】【详解】(1)由图可知，遏止电压为-20eV，由动能定理可知， 由爱因斯坦光电效应方程可知，即代入数据解得：W=30eV；(2)由公式，整理得：；由公式18.如图甲所示，质量m2.0 kg的物体在水平外力的作用下在水平面上运动，已知物体沿x方向和y方向的xt图象和vyt图象如图乙、丙所示，t0时刻，物体位于原点O，.g取10 m/s2.根据以上条件，求：(1)t10 s时刻物体的位置坐标；(2)t10 s时刻物体的速度大小【答案】（1）（30m,20m）（2）5.0m/s【解析】【分析】根据坐标与时间之间的关系式，代入时间即可得知该时刻对应位置的坐标；物体在两个方向上均为直线运动，所以坐标的竖直等于在该方向上的位移大小，再结合直线运动的公式，即可得知这两个方向上的速度，再对速度进行合成，可得该时刻的实际速度大小。【详解】(1)由图可知坐标与时间的关系为：在x轴方向上：x3.0t m，在y轴方向上：y0.2t2 m代入数据可得：t10 s，可得位移为：x3.010m30 m，y0.2102m20m即t10 s时刻物体的位置坐标为(30 m，20 m)。(2)在x轴方向上：v03.0 m/s当t10s时，vyat0.410m/s4.0m/s则速度为：【点睛】本题主要考查了对运动合成与分解的应用和物体位置的求解要求学生要会在直角坐标系中确定物体位置，会结合位移的定理，了解位置与位移之间的联系。19.如图所示，水平传送带水平段长l=3m，两皮带轮半径均为r=5cm，距地面高度h=3.2m，此时传送带静止。与传送带等高的光滑平台上，有一个可看成质点的小物体以v0的初速度滑上传送带，从传送带的右端飞出做平抛运动，水平射程是1.6m。已知物块与传送带间的动摩擦因数为0.2， 取重力加速度g为10m/s2， 求：(1)物体的初速度v0？(2)保持其它条件不变，为使物块作平抛运动的水平射程最大，则皮带轮至少应以多大的角速度转动？ (3)如要使物体的水平射程为2.4m，皮带轮的角速度是多少？【答案】(1)4m/s（2） （3） 【解析】【分析】根据平抛运动的规律求出平抛运动的初速度，结合牛顿第二定律和速度位移公式求出物体的初速度；当物块一直做匀加速运动的时，水平射程最大，根据牛顿第二定律和速度位移公式求出平抛运动的最大速度，从而根据线速度与角速度的关系求出最小的角速度的大小。【详解】(1)物体从传送带的右端飞出做平抛运动，则平抛运动的时间为 初速度为：物体滑上传送带后做匀减速运动，对此运用动能定理得： 解得：；(2) 平抛运动的时间一定，当物体在传送带一直加速时，获得的速度最大，平抛运动的水平射程最大，物体获得的最大速度为v3由动能定理： 代入解得： 则转动的角速度为；(3) 要使物体的水平射程为2.4m，则平抛运动的初速度为所以物体滑上传送带也做匀减速运动，当速度减至v2时，与传送带做匀速运动则传送带的速度也为v2，则皮带轮的角速度是。【点睛】解决本题的关键理清物块在整个过程中的运动规律以及平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，运用牛顿第二定律和运动学公式进行求解。20.一转动装置如图甲所示，两根足够长轻杆OA、OB固定在竖直轻质转轴上的O点，两轻杆与转轴间夹角均为30。小球a、b分别套在两杆上，小环c套在转轴上，球与环质量均为m.c与a、b间均用长为L的细线相连，原长为L的轻质弹簧套在转轴上，一端与轴上P点固定，另一端与环c相连。当装置以某一转速转动时，弹簧伸长到1.5L，环c静止在O处，此时弹簧弹力等于环的重力，球、环间的细线刚好拉直而无张力。弹簧始终在弹性限度内，忽略一切摩擦和空气阻力，重力加速度为g。求：(1)细线刚好拉直而无张力时，装置转动的角速度1；(2)如图乙所示，该装置以角速度 2(未知)匀速转动时，弹簧长为L/2，求此时杆对小球的弹力大小和角速度2。【答案】（1）（2） 【解析】【详解】(1) 对a或b小球分析，根据牛顿第二定律得 解得：；(2) 依题可知，两次弹簧弹力大小相等方向相反，且 设绳子拉力为F2，绳子与竖直轴之间的夹角为60对c球分析，根据平衡条件得： 得 对a或b球分析，竖直方向根据平衡条件得： 得： 水平方向根据牛顿第二定律得。21.如图所示，在水平地面xOy上有一沿x轴正方向做匀速运动的传送带，运动速度为3v0，传送带上有一质量为m的正方形物体随传送带一起运动，当物体运动到yOz平面时遇到一阻挡板C，阻止其继续向x轴正方向运动。设物体与传送带间的动摩擦因数为1，与挡板之间的动摩擦因数为2。此时若要使物体沿y轴正方向以4v0匀速运动，重力加速度为g，则沿y轴方向所加外力为多少？ 【答案】 【解析】【详解】设物体受到传送带的摩擦力为f1，方向如图甲所示；物体受到挡板的摩擦力为f2，受到挡板的弹力为N2，设所加外力为F，则物体受力分析如图乙所示。根据已知条件，由受力平衡可得f11mgN2f1sinf22N221mgsin则所加外力为Ff2f1cos【点睛】解决本题的关键能够正确地受力分析，根据共点力平衡进行求解，得出传送带对物块摩擦力的方向是解决本题的关键，