2019届高三物理上学期第一次月考试题（含解析）.doc

2019届高三物理上学期第一次月考试题（含解析）一、单项选择题:本题共9小题，每小题3分，共计27分。 每小题只有一个选项符合题意。1.一轻质弹簧原长为8 cm，在4 N的拉力作用下伸长了2 cm，弹簧未超出弹性限度，则该弹簧的劲度系数为()A. 40 m/N B. 40 N/mC. 200 m/N D. 200 N/m【答案】D【解析】试题分析：由题意知，弹簧的弹力为4N时，弹簧伸长2cm，根据胡克定律F=kx，代入数据可得弹簧的劲度系数k=200 N/m，所以A、B、C错误；D正确【考点定位】考查胡可定律【方法技巧】本题主要是掌握胡克定律的公式F=kx，并注意各物理量的单位。视频2.物体做匀加速直线运动，相继经过两段距离为16 m的路程，第一段用时4 s，第二段用时2 s，则物体的加速度是( )A. B. C. D. 【答案】A【解析】【详解】第一段时间内的平均速度为：，第二段时间内的平均速度为： ,根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度知，两个中间时刻的时间间隔为：，则加速度为：，故A正确，B、C、D错误；故选A。【点睛】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两个中间时刻的瞬时速度，结合速度时间公式求出物体的加速度。3.如图，一物块在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直线运动若保持F的大小不变，而方向与水平面成60角，物块也恰好做匀速直线运动物块与桌面间的动摩擦因数为()A. 2 B. C. D. 【答案】C【解析】当拉力水平时，物体匀速运动，则拉力等于摩擦力，即：，当拉力倾斜时，物体受力分析如图由平衡条件得：，又，得摩擦力为：，联立解得：，故选C.4.为了探测引力波，“天琴计划”预计发射地球卫星P，其轨道半径约为地球半径的16倍；另一地球卫星Q的轨道半径约为地球半径的4倍。P与Q的周期之比约为A. 2:1 B. 4:1 C. 8:1 D. 16:1【答案】C【解析】试题分析 本题考查卫星的运动、开普勒定律及其相关的知识点。解析 设地球半径为R，根据题述，地球卫星P的轨道半径为RP=16R，地球卫星Q的轨道半径为RQ=4R，根据开普勒定律，=64，所以P与Q的周期之比为TPTQ=81，选项C正确。点睛 此题难度不大，解答此题常见错误是：把题述的卫星轨道半径误认为是卫星距离地面的高度，陷入误区。5.如图，某同学用绳子拉动木箱，使它从静止开始沿粗糙水平路面运动至具有某一速度，木箱获得的动能一定（ ）A. 小于拉力所做的功B. 等于拉力所做的功C. 等于克服摩擦力所做的功D. 大于克服摩擦力所做的功【答案】A【解析】试题分析：受力分析，找到能影响动能变化的是那几个物理量，然后观测这几个物理量的变化即可。木箱受力如图所示：木箱在移动的过程中有两个力做功，拉力做正功，摩擦力做负功，根据动能定理可知即： ，所以动能小于拉力做的功，故A正确；无法比较动能与摩擦力做功的大小，CD错误。故选A点睛：正确受力分析，知道木箱在运动过程中有那几个力做功且分别做什么功，然后利用动能定理求解末动能的大小。6.如图，轻弹簧上端与一质量为m的木块1相连，下端与另一质量为M的木块2相连，整个系统置于水平放置的光滑木板上，并处于静止状态。现将木板沿水平方向突然抽出，设抽出后的瞬间，木块1、2的加速度大小分别为、。重力加速度大小为g。则有 ( )A. ， B. ，C. ， D. ，【答案】D【解析】【详解】木板抽出前后两物体受力如图所示：在抽出木板的瞬时，弹簧对1的支持力和对2的压力并未改变，对1物体受重力和支持力，有：，；对2物体受重力和弹簧的向下的压力，根据牛顿第二定律有：，故D正确，A、B、C错误；故选D。【点睛】通过共点力平衡求出弹簧的弹力大小，抓住抽出木板的瞬间，弹簧弹力不变，根据牛顿第二定律求出木块1、2的加速度。7.某弹射管每次弹出的小球速度相等在沿光滑竖直轨道自由下落过程中，该弹射管保持水平，先后弹出两只小球忽略空气阻力，两只小球落到水平地面的（ ）A. 时刻相同，地点相同B. 时刻相同，地点不同C. 时刻不同，地点相同D. 时刻不同，地点不同【答案】B【解析】本题考查合运动与分运动的关系及时刻和位置的概念，意在考查考生的理解能力。弹射管在竖直方向做自由落体运动，所以弹出小球在竖直方向运动的时间相等，因此两球应同时落地；由于两小球先后弹出，且弹出小球的初速度相同，所以小球在水平方向运动的时间不等，因小球在水平方向做匀速运动，所以水平位移相等，因此落点不相同，故选项B正确。点睛：本题以平抛运动为背景考查合运动与分运动的关系及时刻和位置的概念，解题时要注意弹射管沿光滑竖直轨道向下做自由落体运动，小球弹出时在竖直方向始终具有跟弹射管相同的速度。8.滑雪运动深受人民群众的喜爱，某滑雪运动员（可视为质点）由坡道进入竖直面内的圆弧形滑道AB，从滑道的A点滑行到最低点B的过程中，由于摩擦力的存在，运动员的速率不变，则运动员沿AB下滑过程中( )A. 所受合外力始终为零 B. 合外力做功一定为零C. 所受摩擦力大小不变 D. 机械能始终保持不变【答案】B【解析】【详解】A、由于物体做曲线运动，所以合外力不为零，指向轨迹内侧，故A错误；B、根据动能定理：，可得滑块下滑过程中，速率不变，所以动能不变，因此合外力做功一定为0，故B正确；C、物体所受摩擦力为滑动摩擦力，由于运动员速率保持不变，所以向心力大小不变，对物体受力分析如图所示：有，运动员向下运动的过程中，角度逐渐变小，易得正压力N在逐渐变大，所以摩擦力在变大，故C错误。D、沿AB下滑过程中，由于运动员速率不变，所以动能不变，所以重力势能在减小，机械能在减小，故D错误；故选B。9.如图，abc是竖直面内的光滑固定轨道，ab水平，长度为2R：bc是半径为R的四分之一的圆弧，与ab相切于b点。一质量为m的小球。始终受到与重力大小相等的水平外力的作用，自a点处从静止开始向右运动，重力加速度大小为g。小球从a点开始运动到其他轨迹最高点，机械能的增量为A. 2mgRB. 4mgRC. 5mgRD. 6mgR【答案】C【解析】本题考查了运动的合成与分解、动能定理等知识，意在考查考生综合力学规律解决问题的能力。设小球运动到c点的速度大小为vC，则对小球由a到c的过程，由动能定理得：F3R-mgR=mvc2，又F=mg，解得：vc2=4gR，小球离开c点后，在水平方向做初速度为零的匀加速直线运动，竖直方向在重力作用力下做匀减速直线运动，由牛顿第二定律可知，小球离开c点后水平方向和竖直方向的加速度大小均为g，则由竖直方向的运动可知，小球从离开c点到其轨迹最高点所需的时间为:t=vC/g=2，小球在水平方向的加速度a=g，在水平方向的位移为x=at2=2R。由以上分析可知，小球从a点开始运动到其轨迹最高点的过程中，水平方向的位移大小为5R，则小球机械能的增加量E=F5R=5mgR，选项C正确ABD错误。【点睛】此题将运动的合成与分解、动能定理有机融合，难度较大，能力要求较高。二、多项选择题:本题共7小题，每小题4分，共计28分。 每小题有多个选项符合题意。 全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分。10.火车以60m/s的速率转过一段弯道，某乘客发现放在桌面上的指南针在10s内匀速转过了约10在此10s时间内，火车（）A. 运动路程为600m B. 加速度为零C. 角速度约为1rad/s D. 转弯半径约为3.4km【答案】AD【解析】本题考查匀速圆周的概念，意在考查考生的理解能力。圆周运动的弧长s=vt=6010m=600m，选项A正确；火车转弯是圆周运动，圆周运动是变速运动，所以合力不为零，加速度不为零，故选项B错误；由题意得圆周运动的角速度rad/s= rad/s，又，所以m=3439m，故选项C错误、D正确。点睛：本题以火车转弯指南针偏转为背景考查匀速圆周的概念，解答时要注意角度与弧度的换算关系。11.xx2月2日，我国成功将电磁监测试验卫星“张衡一号”发射升空，标志我国成为世界上少数拥有在轨运行高精度地球物理场探测卫星的国家之一。通过观测可以得到卫星绕地球运动的周期，并已知地球的半径和地球表面的重力加速度。若将卫星绕地球的运动看作是匀速圆周运动，且不考虑地球自转的影响，根据以上数据可以计算出卫星的（ ）A. 密度 B. 向心力的大小 C. 离地高度 D. 线速度的大小【答案】CD【解析】根据题意，已知卫星运动的周期T，地球的半径R，地球表面的重力加速度g，卫星受到的外有引力充当向心力，故有，卫星的质量被抵消，则不能计算卫星的密度，更不能计算卫星的向心力大小，AB错误；由解得，而，故可计算卫星距离地球表面的高度，C正确；根据公式，轨道半径可以求出，周期已知，故可以计算出卫星绕地球运动的线速度，D正确；【点睛】解决本题的关键掌握万有引力定律的两个重要理论：1、万有引力等于重力（忽略自转），2、万有引力提供向心力，并能灵活运用。12.甲、乙两汽车同一条平直公路上同向运动，其速度时间图像分别如图中甲、乙两条曲线所示。已知两车在t2时刻并排行驶，下列说法正确的是（ ）A. 两车在t1时刻也并排行驶B. t1时刻甲车在后，乙车在前C. 乙车的加速度大小先减小后增大D. 甲车的加速度大小先增大后减小【答案】BC【解析】【详解】AB、图像面积即为位移，由图像可得，在时间内，时甲乙并排，则时甲在后、乙在前，故B正确，A错误；CD、图像斜率为加速度，由图像可得甲、乙两图象斜率均先减小后增大，即加速度大小均先减小后增大，故C正确，D错误；故选BC。【点睛】图像面积即为位移，图像斜率为加速度可得甲、乙的加速度大小均先减小后增大。13.为了节省能量，某商场安装了智能化的电动扶梯无人乘行时，扶梯运转得很慢；有人站上扶梯时，它会先慢慢加速，再匀速运转一顾客乘扶梯上楼，恰好经历了这两个过程，如图所示那么下列说法中正确的是（）A. 顾客始终受到三个力的作用B. 顾客始终处于超重状态C. 顾客对扶梯作用力的方向先指向左下方，再竖直向下D. 顾客对扶梯作用力的方向先指向右下方，再竖直向下【答案】C【解析】试题分析：以人为研究对象，加速过程中，人受到静摩擦力、重力、支持力三个力的作用下沿电梯加速上升，匀速运动时，人受到重力和支持力作用，故A错误；在慢慢加速的过程中，受力如图，物体加速度与速度同方向，合力斜向右上方，因而顾客受到的摩擦力与接触面平行水平向右，电梯对其的支持力和摩擦力的合力方向指向右上，处于超重状态；由牛顿第三定律，它的反作用力即人对电梯的作用方向指向向左下，在匀速运动的过程中，顾客处于平衡状态，只受重力和支持力，顾客与电梯间的摩擦力等于零，顾客对扶梯的作用仅剩下压力，方向沿竖直向下；故BD错误，C正确故选C。考点：牛顿第二定律的应用视频14.如图，一固定容器的内壁是半径为R的半球面；在半球面水平直径的一端有一质量为m的质点P.它在容器内壁由静止下滑到最低点的过程中，克服摩擦力做的功为W.重力加速度大小为g.设质点P在最低点时，向心加速度的大小为a，容器对它的支持力大小为N，则() A. a B. aC. N D. N【答案】AC【解析】试题分析: 质点P下滑的过程，由动能定理得，可得；在最低点，质点P的向心加速度；根据牛顿第二定律得,解得；故A、B、C正确，D错误故选ABC考点：考查动能定理；向心力【名师点睛】解决本题的关键掌握动能定理解题，以及知道质点在B点径向的合力提供圆周运动的向心力视频15.如图所示，光滑水平面上放置两长度相同，质量分别为M1和M2的木板P，Q，在木板的左端各有一大小、形状、质量完全相同的物块a和b，木板和物块均处于静止状态，现对物块a和b分别施加水平恒力F1和F2，使它们向右运动至物块与木板分离时，P，Q的速度分别为Vl，V2，物块a，b相对地面的位移分别为Sl，S2，已知两物块与木板间的动摩擦因数相同，下列判断正确的是( )A. 若F1=F2，M1M2，则VlV2，Sl=S2B. 若F1=F2，M1V2，SlS2C. 若F1F2，M1=M2，则VlS2D. 若F1V2，SlS2【答案】BD【解析】【详解】AB、首先看时情况：由题得到a、b所受的摩擦力大小是相等的，因此a、b加速度相同，设a、b加速度大小为a，对于P、Q滑动摩擦力即为它们的合力，设P的加速度大小为a1，Q的加速度大小为a2，根据牛顿第二定律得：，其中m为物块a和b的质量，设板的长度为L，它们向右都做匀加速直线运动，当物块与木板分离时：a与P的相对位移为：，b与Q的相对位移为：，P的速度为：，Q的速度为：，物块a相对地面的位移分别为：，物块b相对地面的位移分别为：， 若，则有，所以得：， ，；若，则有，所以得：，故A错误，B正确；C、若、，根据受力分析和牛顿第二定律的：则a的加速度大于b的加速度，即，由于，所以P、Q加速度相同，设P、Q加速度为a，它们向右都做匀加速直线运动，当物块与木板分离时：a与P的相对位移为：， b与Q的相对位移为：，由于，所以得：，P的速度为：，Q的速度为：，物块a相对地面的位移分别为：，物块b相对地面的位移分别为：， 则，故C错误；D、根据C选项分析得：若、，则有，得， ，故D正确；故选BD。【点睛】应该用隔离法分析木板P和Q、物块a和b受力，根据牛顿定律和运动公式解求解。16.如图，柔软轻绳ON的一端O固定，其中间某点M拴一重物，用手拉住绳的另一端N。初始时，OM竖直且MN被拉直，OM与MN之间的夹角为（）。现将重物向右上方缓慢拉起，并保持夹角不变。在OM由竖直被拉到水平的过程中( )A. MN上的张力先增大后减小 B. MN上的张力逐渐增大C. OM上的张力逐渐增大 D. OM上的张力先增大后减小【答案】BD【解析】【详解】由题意可知，重物在运动过程中受重力，MN绳拉力，OM绳拉力，与夹角保持不变，在某一时刻三个力受力分析示意图如图(a)所示，将此三个力平移为矢量三角形如图(b)所示，因为mg大小方向不变，与的夹角不变，故可将三个力平移入圆中，mg为一条固定的弦(固定的弦所对应的圆周角为定值)，由图(c)可得从0逐渐变为直径，故逐渐增大，故A错误B正确；先从弦变为直径再变为弦，故先变大后变小，故C错误D正确；故选BD。【点睛】关键是与夹角保持不变，将三个力平移入圆中，mg为一条固定的弦(固定的弦所对应的圆周角为定值)。三、实验题（共18分）17.某同学利用图(a)所示实验装置及数字化信息系统获得了小车加速度a与钩码的质量m的对应关系图，如图(b)所示实验中小车(含发射器)的质量为200g，实验时选择了不可伸长的轻质细绳和轻定滑轮，小车的加速度由位移传感器及与之相连的计算机得到回答下列问题：(1)根据该同学的结果，小车的加速度与钩码的质量成_(填“线性”或“非线性”)关系(2)由图(b)可知，am图线不经过原点，可能的原因是_(3)若利用本实验装置来验证“在小车质量不变的情况下，小车的加速度与作用力成正比”的结论，并直接以钩码所受重力mg作为小车受到的合外力，则实验中应采取的改进措施是_，钩码的质量应满足的条件是_【答案】 (1). (1)非线性 (2). (2)存在摩擦力 (3). (3)调节轨道的倾斜度以平衡摩擦力 (4). 远小于小车的质量【解析】试题分析：（1）对钩码和小车整体受力分析，根据牛顿第二定律，在沿绳方向上：，小车的加速度，可知小车的加速度a与钩码的质量m成非线性关系；（2）若满足，加速度，可知a-m图线不经过原点的原因可能是，即小车和轨道之间存在摩擦力；（3）直接以钩码所受重力mg作为小车受到的合外力，利用本实验装置来验证“在小车质量不变的情况下，小车的加速度与作用力成正比”的结论，须有，既要满足，还需将轨道右端适当垫高，使小车的重力沿轨道向下的分力等于摩擦力，即平衡掉摩擦力。考点：实验验证牛顿第二定律视频18.利用图2装置做“验证机械能守恒定律”实验。（1）为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的_。A动能变化量与势能变化量 B速度变化量和势能变化量 C速度变化量和高度变化量（2）除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是_。A交流电源 B刻度尺 C天平（含砝码）（3）实验中，先接通电源，再释放重物，得到图3所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m。从打点到打点的过程中，重物的重力势能变化量_，动能变化量_。（4）大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是_。A利用公式计算重物速度B利用公式计算重物速度C存在空气阻力和摩擦阻力的影响D没有采用多次实验取平均值的方法（5）某同学想用下述方法研究机械能是否守恒，在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点O的距离h，计算对应计数点的重物速度v，描绘v2-h图像，并做如下判断：若图像是一条过原点的直线，则重物下落过程中机械能守恒。请你分析论证该同学的判断依据是否正确。【答案】 (1). A (2). AB (3). (4). C (5). 同学的判断依据不正确【解析】【分析】验证机械能守恒，即验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等根据实验的原理确定所需测量的物理量，从而确定所需的器材；根据下降的高度求出重力势能的减小量，根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度得出B点的速度，从而得出动能的增加量；如果v2-h图象为直线，仅表示合力恒定，与机械能是否守恒无关。【详解】解：(1)为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的动能变化量和重力势能的变化量，故A正确，B、C、D错误；故选A；(2)打点计时器需接交流电源，验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，两边都有质量，可以约去，不需要用天平测量质量，实验时需要用刻度尺测量点迹间的距离，从而得出下降的高度，以及计算出瞬时速度，故A、B正确，C、D错误；故选AB；(3)从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量，B点的瞬时速度，则动能的增加量 (4)实验中重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是存在空气阻力和摩擦阻力的影响，故C正确，A、B、D错误；故选C；(5)该同学的判断依据不正确；在重物下落h的过程中，若阻力f恒定，根据，可得，则此时图象就是过原点的一条直线，所以要想通过图象的方法验证机械能是否守恒，还必须看图象的斜率是否接近2g。四、计算题:本题共3小题，共计47分。 19.已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，不考虑地球自转的影响 （1）推导第一宇宙速度v1的表达式； （2）若卫星绕地球做匀速圆周运动，运行轨道距离地面高度为h，求卫星的运行周期T【答案】（1） （2）【解析】试题分析：（1）根据题给条件由万有引力公式可得:则：（2） 由公式可得:考点：万有引力提供向心力点评：本题考查了万有引力提供向心力的常见公式的推导和理解。视频20.我国将于2022年举办冬奥会，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一如图1所示，质量m60 kg的运动员从长直助滑道AB的A处由静止开始以加速度a3.6 m/s2匀加速滑下，到达助滑道末端B时速度vB24 m/s，A与B的竖直高度差H48 m为了改变运动员的运动方向，在助滑道与起跳台之间用一段弯曲滑道衔接，其中最低点C处附近是一段以O为圆心的圆弧助滑道末端B与滑道最低点C的高度差h5 m，运动员在B、C间运动时阻力做功W1530 J，g取10 m/s2.(1)求运动员在AB段下滑时受到阻力Ff的大小；(2)若运动员能够承受的最大压力为其所受重力的6倍，则C点所在圆弧的半径R至少应为多大？【答案】(1)144 N(2)12.5 m【解析】试题分析：（1）运动员在AB上做初速度为零的匀加速运动，设AB的长度为x，斜面的倾角为，则有vB2=2ax根据牛顿第二定律得 mgsinFf=ma 又 sin=由以上三式联立解得 Ff=144N（2）设运动员到达C点时的速度为vC，在由B到达C的过程中，由动能定理有mgh+W=mvC2-mvB2设运动员在C点所受的支持力为FN，由牛顿第二定律得 FNmg=m由运动员能承受的最大压力为其所受重力的6倍，即有 FN=6mg 联立解得 R=125m考点：牛顿第二定律；动能定理【名师点睛】本题中运动员先做匀加速运动，后做圆周运动，是牛顿第二定律、运动学公式、动能定理和向心力的综合应用，要知道圆周运动向心力的来源，涉及力在空间的效果，可考虑动能定理。视频21.如图，在水平地面xOy上有一沿x正方向做匀速运动的传送带，运动速度为，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正方向运动。设物体与传送带间的摩擦系数为，与挡板之间的摩擦系数为。此时若要使物体沿y正方向以匀速运动，问：(1)沿y方向所加外力为多少？(2)若物体沿y方向运动了一段时间t，则在此期间摩擦力所做的功为多少？【答案】（1） （2） 【解析】【分析】对物块进行摩擦力分析，根据平衡条件求出)沿y方向所加外力，根据公式求出拉力所做的功，根据动能定理求出在此期间摩擦力所做的功。【详解】解：(1)对物块摩擦力如图所示，物块沿轴正向匀速运动时受力图如图所示， ， ， 外力： (2) 根据拉力做功和动能定理可得在此期间摩擦力所做的功为：