2019-2020年高三上学期第一次月考物理试题含答案.doc

2019-2020年高三上学期第一次月考物理试题含答案一、选择题（本题共12小题，每题4分，共48分。第1-6题只有一项符合题目要求，第7-12题有多项符合题目要求。全部选对得4分，选对而不全得2分，选错得0分）1关于运动的合成和分解，下列说法中正确的是（ ）A合速度的大小可能比其中某一个分速度小B两个直线运动的合位移一定比分位移大C两个直线运动的合运动一定是直线运动D两个分运动的时间小于合运动的时间2发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道3。轨道1、2相切于Q点。轨道2、3相切于P点（如图），则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是（ ）A卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率B卫星在轨道3上的角速度大于在轨道1上的角速度C在轨道1上的势能与动能之和比在轨道3上的势能与动能之和大D卫星在轨道2上经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度3如图所示，B和C是一组塔轮，即B和C半径不同，但固定在同一转动轴上，其半径之比为RBRC32。A轮的半径大小与C轮相同，它与B轮紧靠在一起，当A轮绕其中心的竖直轴转动时，由于摩擦作用，B轮也随之无滑动地转动起来，a、b、c分别为三轮边缘的三个点，则a、b、c三点在运动过程中的（ ）A线速度大小之比为322B角速度之比为332C转速之比为232D向心加速度大小之比为9644如图所示，BC是半径为R的竖直面内的光滑圆弧轨道，轨道末端C在圆心O的正下方，BOC=60，将质量为m的小球，从与O等高的A点水平抛出，小球恰好从B点滑入圆轨道，则小球在C点对轨道的压力为：（ ）A BC D5如图所示，在斜面上O点先后以和的速度水平抛出A、B两小球，则从抛出至第一次着地，两小球的水平位移大小之比不可能为（ ）A1 ：2 B1 ：3 C1 ：4 D1 ：56如图所示，一根长为l的轻质软绳一端固定在O点，另一端与质量为m的小球连接，初始时将小球放在与O点等高的A点，OA=L，现将小球由静止状态释放，则当小球运动到O点正下方时，绳对小球拉力为（ ）（已知：sin37=0.6，cos37=0.8）A2mg B3mg Cmg Dmg7如图甲所示，在杂技表演中，猴子沿竖直杆向上运动，其v-t图象如图乙所示，同时人顶着杆沿水平地面运动的x-t图象如图丙所示。若以地面为参考系，下列说法正确的是: （ ）A猴子的运动轨迹为直线B猴子在2 s内做匀变速曲线运动Ct=0时猴子的速度大小为8 msD猴子在2 s内的加速度大小为4 ms28如图所示，一轻绳系着可视为质点的小球在竖直平面内做圆周运动，已知绳长为L，重力加速度为g，小球在最低点Q的速度为v0，则（ ）A小球运动到最低点Q时，处于失重状态B小球的速度v0越大，则在P、Q两点绳对小球的拉力差越大C当时，小球一定能通过最高点PD当时，轻绳始终处于绷紧状态9火星成为我国深空探测的第二颗星球，假设火星探测器在着陆前，绕火星表面匀速飞行（不计周围其他天体的影响），航天员测出飞行N圈用时t，已知地球质量为M，地球半径为R，火星半径为r，地球表面重力加速度为g，则（ ）A火星探测器匀速飞行的向心加速度约为 B火星探测器匀速飞行的速度约为C火星探测器的质量为 D火星的平均密度为10如图示，质量相同的甲乙两个小物块，甲从竖直固定的1/4光滑圆弧轨道顶端由静止滑下，轨道半径为R，圆弧底端切线水平，乙从高为R的固定光滑斜面顶端由静止滑下下列判断正确的是（ ）A两物块到达底端时动能相同B两物块到达底端时速度相同C两物块到达底端时，乙重力做功的瞬时功率大于甲重力做功的瞬时功率D两物块运动到底端的过程中重力做功的瞬时功率均在增大11.如图所示，两个可视为质点的、相同的木块A和B放在转盘上质量均为m=2kg，两者用长为L=0.5m的细绳连接，木块与转盘的最大静摩擦力均为各自重力的0.3倍，A放在距离转轴L=0.5m处，整个装置能绕通过转盘中心的转轴O1O2转动开始时，绳恰好伸直但无弹力，现让该装置从静止开始转动，使角速度缓慢增大，g=10m/s2以下说法正确的是（ ）A当rad/s时，绳子一定有弹力B当rad/s时，A、B相对于转盘会滑动C在rad/s2rad/s范围内增大时，B所受摩擦力变大D在02rad/s范围内增大时，A所受摩擦力一直变大12如图所示，轻质弹簧的一端与固定的竖直板P栓接，另一端与物体A相连，物体A静止于光滑水平桌面上，A右端连接一细线，细线绕过光滑的定滑轮与物体B相连开始时用手托住B，让细线恰好伸直，然后由静止释放B，直至B获得最大速度下列有关该过程的分析正确的是（ ）AB物体的机械能一直减小BB物体动能的增量等于它所受重力与拉力做功之和CB物体机械能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量D细线拉力对A做的功等于A物体与弹簧所组成的系统机械能的增加量二、实验题（共12分第13题第（3）问每空2分，其余每空1分）13某同学利用下图装置来做“验证机械能守恒定律”实验（1）现有器材：打点计时器、学生电源、铁架台（包括铁夹）、纸带、附夹子的重锤、刻度尺、秒表、导线若干和开关，其中此实验不需要使用的器材是_（2）如果实验室中供实验选择的重物有：A是质量为50g的塑料球，B是质量为500g的铁球，则本实验应选用 ；（选填A或B）（3）若实验中所用重锤的质量m=0.3kg，打点计时器所用电源的频率为50Hz，正确操作得到的纸带如图乙所示，O点对应重锤开始下落的时刻，另选连续的三个计时点A、B、C作为测量的点，图中的数据分别为计数点A、B、C到起始点O的距离，取重力加速度g=9.8m/s2，则打点计时器在打B点时，重锤的速度大小是 m/s，从初始位置O到打下计数点B的过程中，重锤的重力势能的减少量为 J（结果都保留两位有效数字）（4）在数据处理中，该同学发现物体重力势能的减少量Ep总是 （选填“大于”“等于”或“小于”）物体动能的增加量Ek，主要原因是 （填选项前的字母）A选用的重锤质量过大B没用天平称重物质量C空气对重锤的阻力和打点计时器对纸带的阻力14为了“探究动能改变与合外力做功”的关系,某同学设计了如下实验方案:第一步:把带有定滑轮的木板（有滑轮的）一端垫起,把质量为M的滑块通过细绳跨过定滑轮与质量为m的重锤相连,重锤后连一穿过打点计时器的纸带,调整木板倾角,直到轻推滑块后,滑块沿木板向下匀速运动,如图甲所示第二步:保持长木板的倾角不变,将打点计时器安装在长木板靠近滑轮处,取下细绳和重锤,将滑块与纸带相连,使纸带穿过打点计时器,然后接通电源,释放滑块,使之从静止开始向下加速运动,打出纸带,如图乙所示打出的纸带如图丙所示 请回答下列问题:（1）已知O、A、B、C、D、E、F相邻计数点间的时间间隔为t,根据纸带求滑块速度,打点计时器打B点时滑块速度vB_（2）已知重锤质量为m,当地的重力加速度为g,要测出某一过程合外力对滑块做的功还必须测出这一过程滑块_（写出物理名称及符号,只写一个物理量）,合外力对滑块做功的表达式W合_（3）算出滑块运动OA、OB、OC、OD、OE段合外力对滑块所做的功W以及在A、B、C、D、E各点的速度v,以v2为纵轴、W为横轴建立坐标系,描点作出v2W图像,可知该图像是一条_,根据图像还可求得_三、解答题（本题共4小题，共40分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案不能得分；有数值计算的题目，答案必须明确写出数值和单位）15（8分）如图所示，用一根长为L1m的细线，一端系一质量为m1kg的小球（可视为质点），另一端固定在一光滑锥体顶端，锥面与竖直方向的夹角37，当小球在水平面内绕锥体的轴做匀速圆周运动的角速度为时，细线的张力为T。求（取g10m/s2，结果可用根式表示）（已知：sin37=0.6，cos37=0.8）：（1）若要小球离开锥面，则小球的角速度0至少为多大？（2）若细线与竖直方向的夹角为60，则小球的角速度为多大？16（8分）质量均为m的物体A和B分别系在一根不计质量的细绳两端，绳子跨过固定在倾角为30的斜面顶端的定滑轮上，斜面固定在水平地面上，开始时把物体B拉到斜面底端，这时物体A离地面的高度为08米，如图所示若摩擦力均不计，从静止开始放手让它们运动（斜面足够长，g取10m/s 2）求：（1）物体A着地时的速度；（2）物体A着地后物体B沿斜面上滑的最大距离 17（12分）如图所示，质量为m=lkg的小物块由静止轻轻放在水平匀速运动的传送带上，从A点随传送带运动到水平部分的最右端B点，经半圆轨道C点沿圆弧切线进入竖直光滑的半圆轨道，恰能做圆周运动C点在B点的正上方，D点为轨道的最低点小物块离开D点后，做平抛运动，恰好垂直于倾斜挡板打在挡板跟水平面相交的E点已知半圆轨道的半径R=0.9m，D点距水平面的高度h=0.75m，取g=10m/s2，试求：（1）摩擦力对物块做的功；（2）小物块经过D点时对轨道压力的大小；（3）倾斜挡板与水平面间的夹角18（12分）学校科技节上，同学发明了一个用弹簧枪击打目标的装置，原理如图甲，AC段是水平放置的同一木板；CD段是竖直放置的光滑半圆弧轨道，圆心为O，半径R=0.2m；MN是与O点处在同一水平面的平台；弹簧的左端固定，右端放一可视为质点、质量m=0.05kg的弹珠P，它紧贴在弹簧的原长处B点；对弹珠P施加一水平外力F，缓慢压缩弹簧，在这一过程中，所用外力F与弹簧压缩量x的关系如图乙所示已知BC段长L=1.2m，EO间的距离s=0.8m计算时g取10m/s2，滑动摩擦力等于最大静摩擦力压缩弹簧释放弹珠P后，求：（1）弹珠P通过D点时的最小速度vD；（2）弹珠P能准确击中平台MN上的目标E点，它通过C点时的速度vc；（3）当缓慢压缩弹簧到压缩量为x0时所用的外力为8.3N，释放后弹珠P能准确击中平台MN上的目标E点，求压缩量x0黄岛一中高三物理月考试题 答案1【答案】A【解析】解：A、两个在同一条直线上的运动，其合运动的速度大小等于两分运动的速度的矢量和两分速度同向，合运动的速度大小等于两分运动的速度大小之和；两分速度反向，合运动的速度大小等于两分运动的速度大小之差故A正确 B、矢量的合成遵循平行四边形定则，可知，两个直线运动的合位移不一定比分位移大故B错误 C、速度、加速度都是矢量，根据合速度与合加速度的是否共线来确定直线运动还是曲线运动，故C错误 D、分运动和合运动具有等时性，故D错误2.【答案】D【解析】试题分析：卫星圆周运动的向心力由万有引力提供可得卫星的线速度，卫星在轨道3上轨道半径大线速度小，故A错误；据可得卫星的角速度知，轨道3的半径大角速度小，故B正确；卫星在轨道1和轨道3上只受万有引力作用，满足机械能守恒的条件，故在轨道1上的势能与动能之和比在轨道3上的势能与动能之和相等，故C错误；卫星经过P点时都是由万有引力产生加速度，在两个轨道上经过P时卫星所受万有引力相同，故卫星的加速度亦相同，故D正确。3.【答案】D【解析】试题分析：A、B轮边缘线速度相等，故vavb11，A错；B、C角速度相同，bc11，B错，转速，又aRAbRB，a/bRB/RA3/2，故nanbncabc322，C错；因a向v，又vavbvc332，所以a向的比值为964，D对4.【答案】C【解析】试题分析:小球由A至B做平抛运动，设初速度，平抛时间，竖直方向有；B点的速度相切与圆轨道，故平抛的速度偏向角为，有，可得。从A至C由动能定理：，对C点的小球，由牛顿第二定律：，由牛顿第三定律可得球对轨道的压力与支持力大小相等，解得。故选C。5.【答案】D【解析】试题分析：当A、B两个小球都能落到水平面上时，由于两者的下落高度相同，运动的时间相同，则水平位移之比为初速度之比，为，当A、B都落在斜面的时候，它们的竖直位移和水平位移的比值即为斜面夹角的正切值，则，则时间可知时间之比为，则水平位移大小之比为，当只有A落在斜面上的时候，A、B水平位移之比在和之间，故A、B、C正确，D错误。6.【答案】C【解析】试题分析：当小球到O点的距离等于l时，细绳绷紧，绷紧后瞬间，因受线的拉力作用，其沿绳子方向的分速度突变为零，垂直于细绳的分速度没有变化；从绷紧点到C点过程运用动能定理列式求出最低点速度，再根据牛顿第二定律列式求解拉力解：设小球到达B点时细绳刚好绷紧则OB与水平方向的夹角的余弦为 cos=小球自由下落的高度为 h=l，到达B点的速度 v1=细绳绷紧后瞬间小球只有垂直于细绳的分速度，大小为 v2=v1cos从B到最低点，由动能定理得：mgl（1sin）=在最低点有，Tmg=m联立以上各式解得 T=mg7.【答案】BD【解析】试题分析：由乙图知，猴子竖直方向上做匀减速直线运动，加速度竖直向下由丙图知，猴子水平方向上做匀速直线运动，则猴子的加速度竖直向下，与初速度方向不在同一直线上，故猴子在2s内做匀变速曲线运动故A错误，B正确s-t图象的斜率等于速度，则知猴子水平方向的初速度大小为vx=4m/s，竖直方向分速度vy=8m/s，t=0时猴子的速度大小为：故C错误v-t图象的斜率等于加速度，则知猴子的加速度大小为：故D正确故选BD8.【答案】CD【解析】试题分析：小球在最低点时重力与拉力的合力提供向心力，加速度向上，所以小球受到的拉力一定大于重力，小球处于超重状态故A错误；设小球恰好到达最高点时的速度为v1，最低点的速度为v2；由动能定理得： 小球恰经过最高点P时，有 ；联立解得 ；因为，所以小球一定能通过最高点P，故C正确球经过最低点Q时，受重力和绳子的拉力，根据牛顿第二定律得到， 球经过最高点P时： 联立解得：F2-F1=6mg，与小球的初速度无关故B错误设小球运动到N点时，由机械能守恒得：，可得，所以当时，小球上升的最高点达不到与O等高的高度，所以细绳始终处于绷紧状态故D正确故选CD9.【答案】AD【解析】试题分析：火星探测器匀速飞行的向心加速度约为：，故A正确；飞行N圈用时t，故速度为：，故B错误；探测器受到的万有引力提供向心力，故：，等式两边的质量m约去了，无法求解探测器的质量m，故C错误；探测器受到的万有引力提供向心力，故：；又由于M=r3，故火星的平均密度为：；故D正确；故选AD10.【答案】AC【解析】试题分析：根据机械能守恒定律得，mgR=mv2，知两物块达到底端的动能相等，速度大小相等，但是速度的方向不同，故A正确，B错误两物块到达底端的速度大小相等，甲重力与速度方向垂直，瞬时功率为零，则乙重力做功的瞬时功率大于甲重力做功的瞬时功率，故C正确甲的竖直分速度先增大后减小，重力的功率选增大后减小，故D错误故选AC。11.【答案】AD【解析】试题分析：A、当B达到最大静摩擦力时，绳子开始出现弹力，kmg=m2L2，解得1=rad/s，知rad/s时，绳子具有弹力故A正确B、当A所受的摩擦力达到最大静摩擦力时，A、B相对于转盘会滑动，对A有：kmgT=mL2，对B有：T+kmg=m2L2，解得=2rad/s，当2rad/s时，A、B相对于转盘会滑动故B错误C、角速度0rad/s时，B所受的摩擦力变大故C错误D、当在02rad/s范围内，A相对转盘是静止的，A所受摩擦力为静摩擦力，所以fT=mL2，当增大时，静摩擦力也增大故D正确12.【答案】ABD【解析】试题分析：正确解答该题要分析清楚过程中物体受力的变化情况，各个力做功清理；根据功能关系明确系统动能、B重力势能、弹簧弹性势能等能量的变化情况，注意各种功能关系的应用解：A、机械能的增量等于系统除重力和弹簧弹力之外的力所做的功，从开始到B速度达到最大的过程中，绳子上拉力对B一直做负功，所以B的机械能一直减小，故A正确；B、根据动能定理可知，B物体动能的增量等于它所受重力与拉力做功之和，故B正确；C、整个系统中，根据功能关系可知，B减小的机械能能转化为A的机械能以及弹簧的弹性势能，故B物体机械能的减少量大于弹簧弹性势能的增加量，故C错误；D、系统机械能的增量等于系统除重力和弹簧弹力之外的力所做的功，A物体与弹簧所组成的系统机械能的增加量等于细线拉力对A做的功，故D正确13.【答案】（1）秒表；（2）B；（3）3.0，1.4；（4）大于，C【解析】试题分析：根据实验的原理和操作的注意事项确定不需要的器材以及重物的选取根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的速度，根据下降的高度求出重力势能的减小量由于阻力的存在，实验中重力势能的减小量总是略大于动能的增加量解：（1）打点计时器可以直接记录时间，所以实验中不需要秒表（2）为了减小阻力的影响，重物选择质量大一些、体积小一些的，故选：B（3）B点的瞬时速度为：=3.0m/s，从初始位置O到打下计数点B的过程中，重锤的重力势能的减少量为：Ep=mgh=0.39.80.470J1.4J（4）实验中由于空气对重锤阻力和打点计时器对纸带的阻力影响，得出重力势能的减小量总是大于动能的增加量故选：C14.【答案】（1） ；（2）下滑的位移x；mgx；（3）过原点的直线;滑块的质量M【解析】试题分析：（1）匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，故：（2）本题运动过程中，物块受到的合力为重力，要求合力做的功，则还需要测出这一过程滑块运动的位移x，则合外力对滑块做功的表达式W合=mgx;（3）合外力做的功为，所以，则v2-W图象是一条过原点的倾斜的直线，根据图象课求得直线斜率为k，所以，即根据图象可以求得滑块的质量M。15.【答案】（1）；（2）【解析】试题分析： （1）小球刚好离开锥面时，小球只受到重力和拉力，小球做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得：解得：（2）同理，当细线与竖直方向成600角时由牛顿第二定律及向心力公式得：解得：16.【答案】（1）2m/s（2）04m【解析】试题分析：（1）设A落地时的速度为v，系统的机械能守恒：代入数据得：v=2m/s（2）A落地后，B以v为初速度沿斜面匀减速上升，设沿斜面又上升的距离为S，由动能定理得：代入数据得：S=04m17.【解析】试题分析：（1）设小物块经过C点时的速度大小，因为经过C时恰好能完成圆周运动，由牛顿第二定律可得：mg=，解得=3m/s小物块由A到B过程中，设摩擦力对小物块做的功为W，由动能定理得：W=，解得W=4.5J故摩擦力对物块做的功为4.5J（2）设小物块经过D点时的速度为，对由C点到D点的过程，由动能定理的：mg.2R=小物块经过D点时，设轨道对它的支持力大小为，由牛顿第二定律得：mg=联立解得=60N，=3m/s由牛顿第三定律可知，小物块对轨道的压力大小为：=60N故小物块经过D点时对轨道的压力大小为60N（3）小物块离开D点做平抛运动，设经时间t打在E点，由h=得：t=s设小物块打在E点时速度的水平、竖直分量分别为、，速度跟竖直方向的夹角为，则：又tan=联立解得=60再由几何关系可得=60故倾斜挡板与水平面的夹角为为6018.【答案】（1）弹珠P通过D点时的最小速度为；（2）通过C点时的速度为m/s；（3）压缩量为0.18m【解析】试题分析：（1）根据D点所受弹力为零，通过牛顿第二定律求出D点的最小速度；（2）根据平抛运动的规律求出D点的速度，通过机械能守恒定律求出通过C点的速度（3）当外力为0.1N时，压缩量为零，知摩擦力大小为0.1N，对B的压缩位置到C点的过程运用动能定理求出弹簧的压缩量解：（1）当弹珠做圆周运动到D点且只受重力时速度最小，根据牛顿第二定律有：解得（2）弹珠从D点到E点做平抛运动，设此时它通过D点的速度为v，则s=vt从C点到D点，弹珠机械能守恒，有：联立解得代入数据得，（3）由图乙知弹珠受到的摩擦力f=0.1N，根据动能定理得，且F1=0.1N，F2=8.3N得代入数据解得x0=0.18m答：（1）弹珠P通过D点时的最小速度为；（2）通过C点时的速度为m/s；（3）压缩量为0.18m