河北省安平中学2020届高三上学期第一次月考物理试题（普通部）（附答案）.doc

安平中学 2019-2020 年上学期高三普通部物理第一次月考 一选择题（不定项选择，每题 5 分，漏选 3 分） 1.2019 年 6 月 24 日消息，大连市首届“工匠杯”职工技能竞赛决赛开赛，现场 20 名砌筑工 展现出较高的技术水准。如图所示，竞赛工地上的建筑工人用砖夹搬运 5 块相同的砖(图中阴 影部分相当于砖夹)，当砖处于平衡状态时，下列说法正确的是（ ） A.砖夹对砖块的水平压力越大，1、5 两块砖受到的摩擦力越大 B.3 受到 2 施加的摩擦力大小等于自身重力的一半 C.4 对 3 的摩擦力方向竖直向下 D.1 受到 2 施加的摩擦力与 4 受到 5 施加的摩擦力完全相同 2.如图所示，水平固定杆上套一物块甲，甲与小球乙用一根不可伸长的轻绳相连，现用跟水 平方向成 α＝30°角的力 F＝10N 拉着乙并带动甲一起向右匀速运动，在运动中两者的相对位 置保持不变，甲与水平杆间的动摩擦因数为 μ。在运动过程中，轻绳与水平方向的夹角为 θ，已知甲、乙质量分别为 2kg 和 1kg，重力加速度 g 取 10m/s2，则（ ） A. ； B. ； C. ； D. ； 3.我国正在建设的北斗卫星导航系统进展顺利，计划于 2020 年向全球提供服务。“北斗”卫 星导航定位系统由 5 颗同步卫星和 30 颗非静止轨道卫星组成，则（ ） A.同步卫星绕行方向和地球的绕行方向一致且位于赤道正上方 B.同步卫星的周期小于轨道在地球表面附近的卫星的周期 C.同步卫星的向心加速度比赤道上随地球自转物体的向心加速度大 D.至少 5 颗同步卫星同时正常工作才能实现全球通讯 4.滑块以某一初速度冲上斜面做匀减速直线运动，到达斜面顶端时的速度为零，已知滑块通 过斜面中点时的速度为 ，则滑块在前一半路程中的平均速度大小为（ ) A. B. C. D. 5.如图所示是固定在桌面上的“C”形木块，abcd 为半径为 R 的光滑圆轨道的一部分，a 为轨 3 5 µ＝ 30oθ = 2 3 5 µ＝ 30oθ = 3 2 µ＝ 22.5oθ = 3 3 2 µ＝ 22.5oθ = υ υ 2 12 + υ)12( + υ2 υ 2 1道的最高点，de 面水平，将质量为 m 的小球在 d 点正上方 h 高处释放，小球自由 下落到 d 处切入轨道运动，则（ ） A.在 h 一定的条件下，释放小球后小球能否到 a 点，与小球质量有关 B.要使小球通过 a 点的条件是 h>R C.改变 h 的大小，就可使小球在通过 a 点后可能落回轨道之内，也可能落在 de 面 上 D.无沦怎样改变 h 的大小，都不可能使小球在通过 a 点后又落回轨道内 6.质量 m=3. 0kg 的小球在竖直向上的恒定拉力作用下，由静止开始从水平地面向上运动，经 一段时间，拉力做功为 W=15. 0J，此后撤去拉力，球又经相同时间回到地面，以地面为零势 能面，不计空气阻力，重力加速度 g=l0m/s2。则下列说法正确的是：( ) A．恒定拉力大小为 40. 0N B．球动能 EK=3.0J 时的重力势能可能是 l2. 0J C．拉力作用过程球动能增加了 15.0J， D．球动能 EK=3. 0J 时的重力势能可能是 9.0J 7 如图所示，半径为 R 的竖直半球形碗固定于水平面上，碗口水平且 AB 为直径，O 点为碗的球心。将一弹性小 球（可视为质点）从 AO 连线上的某点 c 点沿 CO 方向以某初速度水平抛出，经历时间 （重力加速度为 g） 小球与碗内壁第一次碰撞，之后可以恰好返回 C 点；假设小球与碗内壁碰撞前后瞬间小球的切向速度不变，法 向速度等大反向。不计空气阻力，则 C、O 两点间的距离为（ ） A． B． C． D． 8．如图所示，倾角为 θ=37°的传送带以速度 v1=2m/s 顺时针匀速转动。将一块以 v2=8m/s 的速度从传送带的底 端滑上传送带。已知小物块与传送带间的动摩擦因数 μ=0.5，传送带足够长，取 sin37°=0.6，cos37°=0.8， g=10m/s2，下列说法正确的是（　　） A．小物块运动的加速度大小恒为 10m/s2 B．小物块向上运动的时间为 0.6s C．小物块向上滑行的最远距离为 4m D．小物块最终将随传送带一起向上匀速运动 9．我国高分系列卫星的高分辨对地观察能力不断提高。今年 5 月 9 日发射的“高分五号”轨道高度约为 705km，之 Rt g = 2 3 R 3 3 R 3 2 R 2 2 R前已运行的“高分四号”轨道高度约为 36000km，它们都绕地球做圆周运动。与“高分四号”相比，下列物理量中“高 分五号”较小的是（　　） A．周期 B．角速度 C．线速度 D．向心加速度 10．如图所示，质量为 m 的小球套在倾斜放置的固定光滑杆上，一根轻质弹簧的一端悬挂于 O 点，另一端与小 球相连，弹簧与杆在同一竖直平面内，将小球沿杆拉到弹簧水平位置由静止释放，小球沿杆下滑，当弹簧位于 竖直位置时，小球速度恰好为零，此时小球下降的竖直高度为 h，若全过程中弹簧始终处于伸长状态且处于弹性 限度范围内，下列说法正确的是( ) A．弹簧与杆垂直时，小球速度最大 B．弹簧与杆垂直时，小球的动能与重力势能之和最大 C．小球下滑至最低点的过程中，弹簧的弹性势能增加量小于 mgh D．小球下滑至最低点的过程中，弹簧的弹性势能增加量等于 mgh 11．如图，水平地面上有三个靠在一起的物块 P、Q 和 R，质量分别为 m、2m 和 3m，物块与地面间的动摩擦因数 都为用大小为 F 的水平外力推动物块 P，记 R 和 Q 之间相互作用力与 Q 与 P 之间相互作用力大小之比为下列判断 正确的是 A．若，则 B．若，则 C．若，则 D．若，则 12 两个可视为质点的小球 a 和 b，用质量可忽略的刚性细杆相连，放置在一个光滑的 半球面内，如图所示．已知小球 a 和 b 的质量之比为 ，细杆长度为球面半径的 倍．两球处于平衡状态时，细杆与水平面的夹角θ 是（ ） A．45° B．30° C．22.5° D．15 二 实验 13（7 分）如图甲所示为某实验小组“探究物体加速度与所受 合外力关系”的实验装置。他们调整长木板和滑轮，使长木板 水平放置且细线平行于长木板；在托盘中放入适当的砝码，接通电源，释放物块，多次改变托盘中砝码的质量，记录传感器的读数 F，求出加速度 a。 请回答下列问题： (1)实验中得到如图乙所示的一条纸带，已知交流电频率为 50Hz 的交流电，两计数点间还有 四个点没有画出，根据纸带可求出物块的加速度为 m/s2。 (结果保留三位有效数字)。 (2)以力传感器的示数 F 为横坐标，加速度 a 为纵坐标，画出的 a－F 图象是一条直线如图丙 所示，求得图线的斜率为 k，横轴截距为 F0，若传感器的质量为 m0，则物块的质 量为 。若已知重力加速度为 g，物块与长木板动摩擦因数为 μ＝ 。 (3)该实验需不需要满足钩码质量远远小于物块和传感器的总质量？ 。(填 “需要”或“不需要”) 14（8 分）某同学做验证机械能守恒定律的实验，实验装置如图甲所示。测量出光电门到 放在试管夹上质量为 m＝0.1kg 的小铁球重心竖直的距离为 x；打开试管夹，由静止释放小铁 球，小球经过正下方的固定在铁架台上的光电门时，与 光电门连接的传感器可以记录小铁球经过光电门的时间。 (1)用螺旋测微器测得小铁球直径如图乙所示，其直径 D ＝ mm。 (2)从与光电门连接的传感器上读出小铁球经过光电门的 时间 t＝2ms，小铁球经过光电门时的速度＝ m/s； 则小铁球经过光电门时的动能 Ek＝ J。(两空计算结 果均保留两位有效数字) (3)某同学多次改变光电门的位置，测量出光电门到小铁球的重心竖直的距离 x，并计算出小 铁球经过光电门时的速度 v，通过描绘 v2－x 图象去验证机械能是否守恒。若实验中小铁球所 受阻力不可忽略，且阻力大小保持不变，从理论上分析，合理的 v2－x 图象是下图中的 。三计算（12 分） 15 如图所示，质量为 M＝4.0kg、长为 L＝8m 的木板甲放在光滑的足够长的水平地面上， 甲上表面的中点有一个可视为质点的质量为 m＝1.0kg 小物 块乙，现对甲施加一水平向右的的恒力 F＝18N，F 作用 1s 后撤去。已知物块与木板间的动摩擦因数 μ＝0.2，重力加 速度 g＝10m/s2。求： (1)在恒力 F 作用 0.5s 时，小物块、木板的加速度大小； (2)小物块相对木板滑动的整个过程中，系统因摩擦而产生的热量。 16.（11 分）如图所示，有一个可视为质点的质量为 m=1kg 的小物块，从光滑平台上的 A 点以 v0=2m/s 的初 速度水平抛出，到达 C 点时，恰好沿 C 点的切线方向进入固定在水平地面上的光滑圆弧轨道，最后小物块 滑上紧靠轨道末端 D 点的质量为 M=3kg 的长木板，已知木板上表面与圆弧轨道末端切线相平，木板下表面 与水平地面之间光滑，小物块与长木板间的动摩擦因数μ=0.3，圆弧轨道的半径为 R=0.4m，C 点和圆弧的 圆心连线与竖直方向的夹角θ=60°，不计空气阻力，g 取 10m/s2。求： （1）小物块刚要到达圆弧轨道末端 D 点时对轨道的压力； （2）要使小物块不滑出长木板，木板的长度 L 至少多大？17（12 分）如图所示，完全相同的两个弹性小球 A、B 用不可伸长的、长为 L 的轻绳连接， 分别套在水平细杆 OP 和竖直细杆 0Q 上，OP 与 OQ 在 0 点用一小段圆弧杆平滑相连，且 0Q 足 够长。初始时刻，将轻绳拉至水平位置伸直，然后释放两个小球，A 球通过小段圆弧杆速度 大小保持不变，重力加速度为 g，不计一切摩擦试求： (1)当 B 球下落时 A 球的速度大小； (2)A 球到达 0 点后再经过多长时间能够追上 B 球；高三普通部物理答案 一、 选择题 1. B 2. A 3.AC 4.A 5.D 6.ABD 7.C 8 C. 9.A 10.BD 11 BD 12. D 二实验（15 分） 13.（7 分）（1）2．00（2 分） （2） （2 分） （2 分） （3）不需要（1 分） 14．（8 分） （1）8.480（8.479-8.481）（2 分） （2）4.2（2 分） 0.88（2 分） （3）A（2 分） 三计算题 15.（1）设物块与木板在恒力 F 作用 0.5s 时的加速度大小为 a1 和 a2，由牛顿第二定律 对甲有： （1 分） 对乙有： （1 分） 联立上式解得： （1 分） （2）假设系统向右运动过程中乙一直在甲上 在 0-1s 内由甲的位移大小为 （1 分） 在 0-1s 内由乙的位移大小为： （1 分） 0 1m mk= - 0kF g 1F mg Maµ− = 2mg maµ = 2 1 4m / sa = 2 2 2m / sa = 2 1 1 1 1 2m2x a t= = 2 2 2 1 1 1m2x a t= =1s 内甲、乙相对位移为： （1 分） 撤去 F 至甲、乙达到共同速度的过程中乙加速度大小不变，甲以加速度大小为 a3 做减速运动 对甲有： 解得： （1 分） 设甲、乙速度相等再经历的时间为 t2， （1 分） 解得：t2=0.8sv 共=3.6m/s（1 分） 此时甲运动的位移为： （1 分） 乙在 t2 时间内运动的位移为： （1 分） t2 时间内甲、乙相对位移为： （1 分） 16 题 （1） 小物块在 C 点时的速度为 小物块由 C 到 D 的过程中，由动能定理得 代入数据解得： 小球在 D 点时由牛顿第二定律得 ，代入数据解得 FN=60N 由牛顿第三定律得 F'N=FN=60N 方向竖直向下。 （2）设小物块刚滑到木板左端时达到共同速度，大小为 v，小物块在木板上滑行的过 程中， 小物块与长木板的加速度大小分别为 速度分别为 v=vD -a1t v=a2t 对物块和木板系统，由能量守恒定律得 。 解得 L=2.5m，L 大于 2.4 即木板的长度至少是 2.5m。 1 1 2 1mx x x∆ = − = 3mg Maµ = 2 3 0.5m / sa = 2 2 3 2= Q Pv v a t v a t+ = −共 2 3 2 3 2 1 3.04m2Px v t a t= − = 2 4 2 2 2 1+ 2.24m2Qx v t a t= = 2 3 4 0.8mx x x∆ = − =