陕西省商洛市商南中学2019届高三物理下学期一模考试试题.doc

陕西省商洛市商南中学2019届高三物理下学期一模考试试题

陕西省商洛市商南中学2019届高三物理下学期一模考试试题

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陕西省商洛市商南中学2019届高三物理下学期一模考试试题（含解析）
一、选择题：（本大题共10小题，每题5分。1-6为单选，7-10为多选，多选全部选对得5分，部分选对得3分，选错或不答的得0分）
1. 物体由静止开始做直线运动，则上下两图对应关系正确的是(图中F表示物体所受的合力，a表示物体的加速度，v表示物体的速度)( )．
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】AB．根据牛顿第二定律，加速度a与合力F成正比，可知，a-t图象与F-t图象应相似，故AB错误；
CD．速度时间图象的斜率表示加速度，图中速度时间图象的两条线段斜率大小相等，但左正右负，与a-t图象反应的情况一致，故C正确，D错误。
故选C。
2. 如图所示，一只可视为质点的蚂蚁在半球形碗内缓慢从底部爬到a处，则下列说法正确的是（　　）

A. 在a点蚂蚁受到的合力大于在b点受到的合力
B. 在a点碗对蚂蚁的作用力大于在b点的作用力
C. 在a点碗对蚂蚁的摩擦力大于在b点的摩擦力
D. 在a点碗对蚂蚁的支持力大于在b点的支持力
【答案】C
【解析】
【详解】AB．蚂蚁缓慢上爬，可以认为蚂蚁处于平衡状态，则合力始终为零，受力分析如图所示：

在a点蚂蚁受到的合力与b点受到的合力均为零，碗对蚂蚁的作用力大小都等于蚂蚁的重力，所以在a点碗对蚂蚁的作用力等于在b点的作用力，选项AB错误；
CD．根据共点力平衡有

因为a点的比b点的大，所以在a点碗对蚂蚁的摩擦力大于在b点的摩擦力，在a点碗对蚂蚁的支持力小于在b点的支持力， 选项C正确，D错误。
故选C。
3. 某跳伞运动训练研究所，让一名跳伞运动员从悬停在高空的直升机中跳下，研究人员利用运动员随身携带的仪器记录下了他的运动情况，通过分析数据，定性画出了运动员从跳离飞机到落地的过程中在空中沿竖直方向运动的v–t图象如图所示，则对运动员的运动，下列说法正确的是

A. 0~15 s末都做加速度逐渐减小的加速运动
B. 0~10 s末做自由落体运动，15 s末开始做匀速直线运动
C. 10 s末打开降落伞，以后做匀减速运动至15 s末
D. 10 s末~15 s末加速度方向竖直向上，加速度的大小在逐渐减小
【答案】D
【解析】
【详解】在v–t图象中，图线的斜率代表加速度，从图象可以看出，0~10 s内，加速度方向向下，图线的斜率越来越小，做加速度减小的加速运动，10~15 s内做加速度减小的减速运动，故AB错误；由图象知，10 s末开始做减速运动，知10 s末打开降落伞，开始做加速度减小的变减速运动，15 s后做匀速直线运动，10~15 s内加速度方向向上，图象斜率减小，做加速度减小的减速运动，故C错误，D正确．所以D正确，ABC错误．
4. A、B、C、D四个完全相同的小球等间距地分布在一条竖直直线上，相邻两球的距离等于A球到地面的距离。现让四球以相同的水平速度同时抛出，不考虑空气阻力的影响，下列说法正确的是（ ）

A. A球落地前，四球分布在一条竖直线上，落地点间距相等
B. A球落地前，四球分布在一条竖直线上，A、B落地点间距小于C、D落地点间距
C. A球落地前，四球分布在一条竖直线上，A、B落地时间间距大于C、D落地时间间距
D. A球落地前，四球分布在一条抛物线上，A、B落地点间距等于C、D落地点间距
【答案】C
【解析】
【详解】根据平抛运动中水平分速度为匀速直线运动，所以A球落地前，四球分布在一条竖直线上，由竖直分运动

解得

可以求出四个小球落地时间为

因此AB两球的时间差为

CD两球落地时间差为

因此

由

可知AB之间的落地距离大，因在落地之前水平方向速度相同，位移相同，因此在同一直线
故选C。
5. 如图为表演杂技“飞车走壁”的示意图。演员骑摩托车在一个圆桶形结构的内壁上飞驰，做匀速圆周运动。图中a、b两个虚线圆表示同一位演员骑同一辆摩托，在离地面不同高度处进行表演的运动轨迹。不考虑车轮受到的侧向摩擦，下列说法中正确的是（　　）

A. 在a轨道上运动时角速度较大
B. 在a轨道上运动时线速度较大
C. 在a轨道上运动时摩托车对侧壁的压力较大
D. 在a轨道上运动时摩托车和运动员所受的向心力较大
【答案】B
【解析】
【详解】
小球受力分析如图，为母线与轴线的夹角，小球在竖直方向上受力平衡

水平方向上小球做匀速圆周运动

联立可解得向心加速度

A．由得

则半径越大角速度越小，故A错误；
B．由得

则半径越大线速度越大，故B正确；
C．由可知，两球质量相同，压力也相同，故C错误；
D．由于A、B的向心加速度相同，所以在a轨道和b轨道上运动时摩托车和运动员所受的向心力都一样大，故D错误。
故选B。
6. 如图所示，固定斜面倾角为θ，整个斜面分为AB、BC两段，且2AB=BC．小物块P（可视为质点）与AB、BC两段斜面之间的动摩擦因数分别为μ1、μ2．已知P由静止开始从A点释放，恰好能滑动到C点而停下，那么θ、μ1、μ2间应满足的关系是（ ）

A. tanθ= B. tanθ=
C. tanθ=2μ1－μ2 D. tanθ=2μ2－μ1
【答案】A
【解析】
【详解】由动能定理

解得：
tan θ＝；
A．tanθ=，与结论不相符，选项A错误；
B．tanθ= ，与结论相符，选项B正确；
C．tanθ=2μ1－μ2，与结论不相符，选项C错误；
D．tanθ=2μ2－μ1，与结论不相符，选项D错误；
故选B.
7. 如图所示，一根绳子一端固定于竖直墙上的A点，另一端绕过动滑轮P悬挂一重物B，其中绳子的PA段处于水平状态，另一根绳子一端与动滑轮P的轴相连，在绕过光滑的定滑轮Q后在其端点O施加一水平向左的外力F，使整个系统处于平衡状态，滑轮均为光滑、轻质，且均可看作质点，现拉动绳子的端点O使其向左缓慢移动一小段距离后达到新的平衡状态，则该平衡状态与原平衡状态相比较（　　）

A. 拉力F增大 B. 拉力F减小
C. 角θ不变 D. 角θ减小
【答案】AD
【解析】
【详解】以动滑轮P为研究对象，AP、BP段绳子受的力始终等于B的重力，两绳子拉力的合力在∠APB的角平分线上，拉动绳子后，滑轮向上运动，两绳子夹角减小，两拉力的合力增大，故F增大，A项正确，B项错；PQ与竖直方向夹角等于∠APB的一半，故拉动绳子后角θ减小，C项错，D项正确．
8. 如图所示，由相同材料做成的A、B两物体放在长木板上，随长木板一起以速度v向右做匀速直线运动，它们的质量分别为mA和mB，且mA＞mB．某时刻木板停止运动，设木板足够长，下列说法中正确的是（　　）

A. 若木板光滑，由于A的惯性较大，A、B间的距离将增大
B. 若木板光滑，A、B间距离保持不变
C. 若木板粗糙，由于B的惯性较小，A、B间的距离将减小
D. 若木板粗糙，A、B间距离保持不变
【答案】BD
【解析】
【详解】AB．若木板光滑，木板停止运动后，A、B均以速度v做匀速运动，间距不变，故A错误，B正确；
CD．若木板粗糙，同种材料制成的物体与木板间动摩擦因数相同，根据牛顿第二定律得到
μmg=ma
a=μg
则可见A、B匀减速运动的加速度相同，间距不变．故C错误，D正确。
故选BD。
9. 两个中间有孔的质量均为M的小球用一轻弹簧相连，套在一水平光滑横杆上，两个小球下面分别连一轻弹簧．两轻弹簧下端系在同一质量为m的小球上，如图所示.已知三根轻弹簧的劲度系数都为k，三根轻弹簧刚好构成一个等边三角形．则下列判断正确的是：

A. 水平横杆对其中一个小球的支持力为Mg+mg
B. 连接质量为m小球的其中一个轻弹簧的伸长量为
C. 套在水平光滑横杆上的轻弹簧的形变量为
D. 连接质量为m小球其中一个轻弹簧的弹力为
【答案】BC
【解析】
【详解】先将三个小球当做整体，在竖直方向整体受到两个力的作用，即竖直向下的重力、竖直向上的支持力，其大小为：2FN=（2M+m）g，，则水平横杆对其中一个小球的支持力为（M+ m）g，故A错误；以m为研究对象，受到两个弹力和m的重力的作用，故有2Tcos30°=mg，解之得，T＝mg，故D错误；连接质量m小球的轻弹簧的伸长量：由T＝mg＝kx得，x＝，故B正确；对M为研究对象，在水平方向有：Tcos60°=kx′解之得，x′＝．故C正确．故选BC．
【点睛】本题要采用整体和隔离分析三体问题，求杆对M的作用力必须用整体法，求下端和上端弹簧的形变量必须采用隔离法，只要会正确进行受力分析和建立坐标系列方程求解，就不难求解出正确答案．
10. 如图所示，质量为3m的竖直光滑圆环A的半径为R，固定在质量为2m的木板B上，木板B的左右两侧各有一竖直挡板固定在地面上，B不能左右运动。在环的最低点静止放有一质量为m的小球C。现给小球一水平向右的瞬时速度，小球会在圆环内侧做圆周运动，为保证小球能通过环的最高点，且不会使环在竖直方向上跳起，初速度必须满足（　　）

A. 最小值为 B. 最大值为
C. 最小值为 D. 最大值为
【答案】CD
【解析】
【详解】为保证小球能通过环的最高点，根据牛顿第二定律，在最高点速度最小时有

计算得出

从最高点到最低点的过程中，机械能守恒，设最低点的速度为，根据机械能守恒定律有

计算得出

要使小球不会使环在竖直方向上跳起，环对球的压力最大为

最高点，根据牛顿第二定律，小球速度最大时有

解得

从最高点到最低点的过程中，机械能守恒，设最低点的速度为，根据机械能守恒定律有

解得

为满足条件，初速度的范围是。
故选CD。
二、实验题（6分+8分）
11. 某同学在做“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验时，所用实验装置如下图所示，所用的钩码每只质量都是30g。他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将5个钩码逐个挂在弹簧的下端，每次都测出相应的弹簧总长度，并将数据填在表中。（实验中弹簧始终未超过弹性限度，取g=10m/s2：
钩码质量/g
0
30
60
90
120
150
弹簧总长/cm
6.00
7.00
8.00
9.00
10.00
11.00

(1)根据这些实验数据在坐标纸上作出弹簧所受弹力大小跟弹簧总长之间的函数关系图线。（ ）
(2)图线跟横轴交点的物理意义是_________；该弹簧的劲度系数k=________N/m。
【答案】 (1). 见解析所示 (2). 弹簧的原长 (3). 30N/m
【解析】
【详解】(1)[1]描点作图，得出弹簧弹力与其长度之间的图象如下图所示．

(2)[2]图线与横轴的交点表示弹簧所受弹力F=0时弹簧的长度为6cm，即弹簧的原长；
[3]图象的斜率表示弹簧的劲度系数，即

12. 在探究物体的加速度a与物体所受外力F、物体质量M间的关系时，采用如图所示的实验装置。小车及车中的砝码的总质量用M表示，盘及盘中砝码的总质量用m表示。

(1)当M与m的大小关系满足________时，才可以认为绳子对小车的拉力大小等于盘和砝码的重力。
(2)某同学打出的一条纸带如图所示，用刻度尺测得记数点1，2，3，4到记数起点0的距离分别为3.15 cm，12.40 cm，27.7 0cm，49.05 cm，已知打点周期为0.02 s，则物体运动的加速度是______m/s2；（保留三位有效数字）
(3)另两组同学保持小车及车中砝码的总质量M一定，探究加速度a与所受外力F的关系，由于他们操作不当，这两组同学得到的a－F关系图象分别如图所示，其原因分别是：

①左图______________________________。
②右图：______________________。
【答案】 (1). m<<M (2). 6.06 (3). 不满足m<<M (4). 没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足
【解析】
【详解】(1)[1]根据牛顿第二定律，对盘及盘中的砝码则有

对小车及车中砝码则有

解得

只有满足m<<M时，才可认为
(2)[2]根据匀变速直线运动过程中在相邻相等时间位移差是一个定值可得

(3)[3]左图中当盘及盘中砝码的总质量较大时，a–F图象发生弯曲，这是由于没有保证小车及车中的砝码的总质量远大于盘及盘中砝码的总质量造成的；
[4]右图中，发现直线没过原点，当F≠0时，a=0，也就是说当绳子上有拉力时小车的加速度为0，说明小车的摩擦力与绳子的拉力合力为零，该组同学实验操作中遗漏了平衡摩擦力或平衡摩擦力不足这个步骤。
三、计算题（14+15+17共46分；解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，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. 如图甲所示,质量m=1kg的物体沿倾角的固定粗糙斜面由静止开始向下运动,风对物体的作用力沿水平方向向右,其大小与风速成正比,比例系数用表示,物体加速度与风速的关系如图乙所示．(,,)求:

（1）物体与斜面间的动摩擦因数;
（2）比例系数.
【答案】（1）0.5；（2）4/11
【解析】
【分析】
根据所给图像，抓住特殊时刻物体速度和加速度，初始时刻风速为零，末时刻加速度为零，根据牛顿第二定律列式即可求解．
【详解】(1) 由图知，对初始时刻，风速为0时，，此时刻由牛顿第二定律得：

代入数据得：

(2) 由图知，末时刻加速度为零时，风速，此时刻由牛顿第二定律得：

垂直斜面方向有：

联立上式解得：

【点睛】查考牛顿第二定律的综合运用．
14. 如图所示，平台上的小球从A点水平抛出，恰能无碰撞地进入粗糙的BC斜面，经C点进入光滑水平面CD时速率不变，最后进入悬挂在O点并与水平面等高的弧形轻质筐内。已知小球质量为m，A、B两点高度差h；BC斜面高2h，动摩擦因数μ=0.5，倾角α=45°；悬挂弧筐的轻绳长为3h，小球看成质点，轻质筐的重量忽略不计，弧形轻质筐的大小远小于悬线长度，重力加速度为g，试求：
(1)小球运动至B点的速度大小vB；
(2)小球运动至C点的速度大小vC；
(3)小球进入轻质筐后瞬间，轻质筐所受拉力F的大小。

【答案】(1)；(2)；(3)3mg
【解析】
【详解】(1)小球从A点到B点过程，有

联立解得

(2)小球从B点到C点过程，有

解得

(3)对轻质筐，有

解得
F=3mg
15. 如图所示，长、高、质量的长方体木箱在水平面上向右做直线运动．当木箱的速度时，对木箱施加一个方向水平向左的恒力，并同时将一个质量的小球轻放在距木箱右端处的点（小球可视为质点，放在点时相对于地面的速度为零），经过一段时间，小球脱离木箱落到地面．已知木箱与地面的动摩擦因数，而小球与木箱之间的摩擦不计．取，求：
（）小球从开始离开木箱至落到地面所用的时间．
（）小球放上点后，木箱向右运动的最大位移．
（）小球离开木箱时木箱的速度．

【答案】（）．
（）．
（）．
【解析】
（）木箱上表面的摩擦不计，因此小球在离开木箱前相对地面处于静止状态，离开木箱后将作自由落体运动，则小球落到地面所用的时间为：
，即：；
（）小球放上木箱后相对地面静止，以木箱为研究对象，由牛顿第二定律：

代入数据计得出木箱的加速度：．
木箱向右运动的最大位移： ；
（）因为，故木箱在向右运动期间，小球不会从木箱左端掉下，木箱向左运动时，根据牛顿第二定律得
计算得出木箱向左运动的加速度．
设木箱向左运动的位移为时，小球从木箱的右端掉下，则：
．由得
故小球刚离开木箱时的速度：，方向向左．
点睛：本题关键对分向右减速和向左加速两过程对木箱受力分析后求得加速度，然后根据运动学公式求解待求量．