【物理】安徽省全国示范高中名校2020届高三上学期10月联考试题（解析版） 16页

安徽省全国示范高中名校2020届高三上学期 ‎10月联考试题 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一项符合题目要求，第7～10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）‎ ‎1.如图所示，绕过定滑轮细线连着两个小球，小球a、b分别套在水平和竖直杆上。某时刻连接两球的细线与竖直方向的夹角均为37°，此时a、b两球的速度大小之比为(已知sin37°=0.6，cos37°＝0.8)‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【详解】由题意可知a、b球沿绳方向的分速度相同，即：‎ 解得：‎ 故选A.‎ ‎2.如图所示，为某质点做直线运动的v－t图像，则下列说法正确的是（ ）‎ A. t＝1.5s时质点的速度为零 B. t＝4s时质点的运动方向发生改变 C. 0～4s内质点的平均速度为2m/s D. 0～4s内质点的加速度为1m/s2‎ ‎【答案】C 详解】AD．根据v-t图像斜率表示加速度，所以0-4s内有：‎ 则速度为0时的时间为：‎ 故A错误，D错误.‎ B．由图可知t＝4s 前后速度方向都为正，方向没有发生改变，故B错误；‎ C．0～4s内质点的平均速度为：‎ 故C正确.‎ 故选C ‎3.已知地球的半径为R,地球的同步卫星离地面的距离为h，赤道上物体的线速度大小为，则地球的第一宇宙速度大小为 A B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【详解】地球的自转周期和同步卫星的周期相同, ,‎ 设地球第一宇宙速度为 在地球表面有 对同步卫星有 解得地球第一宇宙速度为： 故B对；ACD错 故选B ‎【点睛】根据赤道上物体的速度求出自转周期,抓住同步卫星周期和地球自转周期相同,根据万有引力提供向心力,联立方程求出地球的第一宇宙速度.‎ ‎4.如图所示，物块在倾角为θ=37°的斜面上，若只用沿斜面向上的推力F1，可以使物块能沿斜面向上做匀速直线运动，此时F1的大小等于物块重力的0.8倍；若只用水平向右的推力F2，也能使物块沿斜面向上做匀速直线运动，物块与斜面间的动摩擦因素处处相同，则为（ ）(已知sin37°=0.6，cos37°=0.8)‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【详解】由题意知推力时有：‎ 解得；当用推力推时，有：‎ 解得：，所以：‎ 故选B.‎ ‎5.有甲、乙两只船，它们在静水中航行速度分别为v1、v2且 ‎，现在两船从同一渡口向河对岸开去，已知甲船用最短时间渡河，乙船以最短航程渡河，结果两船抵达对岸的地点恰好相同。则甲、乙两船渡河所用时间之比t1：t2为 A. 1： B. ：1 C. 1：3 D. 3：1‎ ‎【答案】C ‎【详解】画出两船运动速度的示意图，如图所示.‎ 设河宽为d，甲船用最短时间渡河，所用时间为：‎ 乙船用最短航程渡河，与航线垂直，设航线与河岸夹角为α，由图可知：‎ 由题意知：‎ 联立各式解得：‎ 故选C.‎ ‎6.如图所示，在平直公路上有两辆同向匀速行驶的A、B汽车，A车的速度为10m/s，B车的速度为12m/s。A车在前，B车在后。两车相距10m，B车开始加速变道超车(B车超车过程看做是匀加速直线运动，忽略变道过程中速度方向的变化和位移的侧向变化)，A车速度不变，为使5s内能完成超车并回到右侧车道，且保证两车之间至少有15m的安全距离，B车超车过程的加速度应不小于 A. 1 m/s2 B. 1.2 m/s2 C. 1.6 m/s2 D. 2 m/s2‎ ‎【答案】D ‎【详解】由题意知A车做匀速直线运动，t秒内的位移：‎ B车做加速度为a的匀加速直线运动，t秒内的位移为：‎ ‎5秒内完成超车并回到右侧车道，为保证安全，需满足：‎ 代入数据联立解得：a≥2m/s2，故选D.‎ ‎7.如图所示，B、C是水平地面上两点，在B点正上方h高处A点水平抛出一个小球，小球恰好能落到C点，改变h，使抛出小球后仍能落到C点，则下列说法正确的是 A. h越大，小球在空中运动的时间越长 B. h越大，小球需要抛出的初速度越大 C. h越大，小球刚要落到C点时速度越大 D. h越大，小球刚要落到C点时速度与水平方向的夹角越大 ‎【答案】AD ‎【详解】AB．设BC间的距离为x，、平抛时间为t.则：‎ 所以：‎ 随着h增大，t增大、越小，故A正确、B错误；‎ C．小球落到C点时的速度：‎ 由此可知，当：‎ v最小，如果开始时h小于，则随着h不断增大，v先减小后增大，故C错误；‎ D．由于小球落到C点时的速度的反向延长线交于水平位移的中点，可知D正确.‎ 故选AD.‎ ‎8.如图所示，在匀速转动的水平圆盘上，沿半径方向放着用细线相连的质量均为m的A和B，它们分居圆心两侧，与圆心距离分别为rA＝r、rB＝2r。两物体与圆盘间的动摩擦因素μ相同，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，当圆盘转速加快到两物体刚好还未发生滑动时，下列说法正确的是（　　）‎ A. 此时细线张力为FT＝3μmg B. 此时圆盘的角速度为 C. 此时A所受摩擦力方向沿半径指向圆心 D. 此时烧断细线，A仍相对圆盘静止，B将做离心运动 ‎【答案】AB ‎【详解】ABC．两物块A和B随着圆盘转动时，合外力提供向心力，则：‎ B的半径比A的半径大，所以B所需向心力大，绳子拉力相等，所以当圆盘转速加快到两物体刚好还未发生滑动时，B的静摩擦力方向指向圆心，A的最大静摩擦力方向指向圆外，根据牛顿第二定律得：‎ 联立解得：‎ 故A正确、B正确、C错误；‎ D．此时烧断绳子，A的最大静摩擦力不足以提供向心力，则A做离心运动，B仍相对圆盘静止，故D错误。‎ 故选AB。‎ ‎9.今年国庆七天假期，黄山风景区出现日出、云海等多种自然美景，吸引游客超17万人次。某游客乘坐缆车索道的情景可简化成如图所示模型。已知倾斜索道与水平面夹角为37°，当载人车厢沿索道运动时，车厢里质量为m的人对箱底的压力为其重力的1.25倍，已知重力加速度为g，下列说法正确的是 A. 载人车厢一定沿倾斜索道向上运动 B. 人对厢底的摩擦力方向向左 C. 车厢运动的加速度大小为g D. 车厢对人的摩擦力大小为mg ‎【答案】BD ‎【详解】A．由于人对车厢底的正压力为其重力的1.25倍，人处于超重状态，所以载人车厢可能沿斜索道加速向上运动，也可能减速向下运动，故A错误；‎ BD．在竖直方向上有：‎ 解得，设水平方向上的加速度为，则：‎ 解得，方向向右；对人受力分析可知，在水平方向上摩擦力产生加速度，即：‎ 方向向右，根据牛顿第三定律可得人对厢底的摩擦力方向向左，故B正确、D正确；‎ C．车厢运动的加速度大小为：‎ 故C错误.‎ 故选BD ‎10.如图所示，竖直面内有一圆环，圆心为O，水平直径为AB，倾斜直径为MN，AB、MN夹角为θ＝37°，一不可伸长的轻绳长度为L＝R，两端分别固定在圆环的M、N两点，轻质滑轮连接一重力为G的重物，放置在轻绳上，此时轻绳的张力大小为FT，不计滑轮与轻绳的重力，圆环从如图所示位置顺时针缓慢转过2θ角，下列说法正确的是 A. 未转动时轻绳的张力大小FT＝G ‎ B. 未转动时轻绳的张力大小为FT＝G C. 转动过程中轻绳的张力先减小后增大 ‎ D. 转动过程中，轻绳的张力先增大后减小 ‎【答案】BD ‎【详解】CD．设绳子总长为L，MN之间的水平距离为s，两绳与竖直方向夹角为，左侧绳长为，右侧绳长为.则由几何关系得：‎ 又：‎ 得到：‎ 设绳子上的张力大小为T，重物的重力为G.以小铁环为研究对象，根据平衡条件得：‎ ‎2Tcosα=G 因为顺时针转动过程中，M、N间的水平距离先增大后减小，所以轻绳上的张力先增大后减小，故C错误、D正确；‎ AB．做辅助线MQ//AB交圆于Q，如图：‎ 则在中：‎ ‎，‎ M、N之间水平距离即：‎ 所以：‎ 解得：‎ 即；而因为有：‎ 解得.故A错误、B正确 故选BD.‎ 二、非选择题：共60分。‎ ‎11.某同学用如图装置测量一轻弹簧的劲度系数，器材如下：‎ 一端有挡板、长为l的光滑木板，一把刻度尺，一个质量为m的重物，一待测轻弹簧。‎ 实验步骤如下：‎ ‎(1)将木板水平放置，弹簧的左端固定在挡板上；‎ ‎(2)将重物贴近弹簧右端；‎ ‎(3)将木板的右端缓慢抬高不同的高度，测出弹簧的长度x1、x2······和此时木板右端到水平面的高度h1、h2······ ；‎ 以x为纵轴，____________(选填“h”或“”)为横轴，作出的图像如图所示，其图像斜率为K。该弹簧的劲度系数为____________，图像纵轴截距的物理意义是______________。‎ ‎【答案】h 弹簧原长 ‎【详解】[1][2][3]设木板与水平面的夹角为，弹簧劲度系数为k，原长为x0，根据题意，有：‎ 即：‎ 因此以h为横轴，又因为：‎ 故有：‎ 图象纵轴的截距的物理意义为弹簧原长.‎ ‎12.图甲为测定木块与长木板之间动摩擦因数的实验装置示意图，其中打点计时器接在频率为50Hz的交流电源上，长木板水平固定在桌面上．‎ ‎(1)实验时，需要调整定滑轮的高度，其目的是______________________________________.‎ ‎(2)图乙为木块在水平木板上带动纸带运动时打出的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5、6为计数点，相邻两计数点间还有4个点未画出，部分相邻计数点的间距如图所示，则木块加速度的大小a=_____________m/s2(保留2位小数)．‎ ‎(3)测得砝码盘和砝码的总质量与木块的质量之比为1：3，重力加速度g=9.8m/s2，则木块与长木板间动摩擦因数μ= ___( 保留2位小数)．‎ ‎【答案】 (1). 使细线与长木板平行 (2). 1.50； (3). 0.13‎ ‎【详解】(1)[1]为了减小实验误差，细绳应与长木板平行，所以实验时，需要调整定滑轮的高度，其目的是使细线与长木板平行．‎ ‎(2)[2] 相邻两计数点间还有4个点未画出，所以相邻计数点间时间间隔为0.1s，根据逐差法可知，加速度 ‎(3)[3]根据牛顿第二定律得：‎ 且 ，代入数据解得：‎ ‎13.如图甲所示，质量为0.6kg的物块静止在水平面上，物块与水平面间的动摩擦因数为，t＝0时刻给物块一个与水平方向成θ＝300斜向右上方的拉力，使物块向右运动，其加速度随时间变化的关系图像如图乙所示，重力加速度为g＝10m/s2，sin37°=0.6，cos37°＝0.8。求：‎ ‎(1)拉力的最大值；(2)2s末撤去拉力，则物块在水平面上还能滑行多远？‎ ‎【答案】(1)5.6N (2)5.4m ‎【详解】(1)由图乙可知，物块运动的加速度最大为,由牛顿第二定律:‎ 代入数据求得拉力：‎ 所以最大拉力：‎ ‎(2)因为a-t图线与时间轴所围的面积为速度的增量，因此2s末的速度：‎ 撤去拉力后，物块作匀减速运动的加速度大小为：‎ 因此还能滑行的距离：‎ 答：(1)拉力的最大值为5.6N；‎ ‎(2)2s末撤去拉力，则物块在水平面上还能滑行5.4m.‎ ‎14.2019年1月3日，我国“嫦娥四号”探测器在月球背面成功着陆。着陆时，“嫦娥四号”从距月面H＝7km沿竖直方向匀减速降落至距月面h＝100m处，悬停t0＝8s，然后以v1＝1.2m/s的平均速度竖直降落至距月面h0＝4m处关闭发动机。关闭发动机后，嫦娥四号以v2＝0.37m/s的初速度自由降落至月面，整个过程所用的时间t＝330s。已知“嫦娥四号”的质量m＝4.0t(忽略其质量变化)，地球表面的重力加速度为g＝9.8m/s2，地球质量为月球质量的81倍，地球半径为月球半径的3.67倍，求：‎ ‎(1)月球表面的重力加速度g月的大小(结果保留2位小数）；‎ ‎(2)从距月面7km降落至距月面100m过程中，“嫦娥四号”的加速度大小(结果保留2位小数)。‎ ‎【答案】(1)1.63m/s2 (2)0.24 m/s2‎ ‎【详解】(1)由万有引力定律和牛顿第二定律得 代入数据联立解得.‎ ‎(2)设“嫦娥四号”从距月面100m降落至距月面4m所用的时间为,则：‎ 设“嫦娥四号”从距月面4m降落至距月面所用的时间为，则：‎ 解得，设“嫦娥四号”从距月面7km降落至距月面100m过程中加速度大小为a，有：‎ 代入数据解得.‎ 答：(1)月球表面的重力加速度g月=1.63m/s2；‎ ‎(2)从距月面7km降落至距月面100m过程中，“嫦娥四号”的加速度大小.‎ ‎15.如图所示，AB为足够长光滑直杆，B端固定一根劲度系数为k，原长为l0的轻弹簧，质量为m的小球套在光滑直杆上并与弹簧的上端连接。OO’为过B点的竖直轴，杆与水平面间的夹角始终为θ。当小球随光滑直杆一起绕OO’轴匀速转动时，弹簧伸长量为△l，求匀速转动的角速度ω。‎ ‎【答案】‎ ‎【详解】弹簧伸长量为时小球受力如图所示：‎ 设球做圆周运动的半径为：‎ 水平方向上有：‎ 竖直方向上有：‎ 联立解得：‎ 答：匀速转动的角速度.‎ ‎16.如图所示，在粗糙水平台阶上静止放置一质量m=0.5kg的小物块，它与水平台阶表面间的动摩擦因数μ=0.5，且与台阶边缘O点的距离s=5m.在台阶右侧固定了一个以O点为圆心的圆弧形挡板，以O点为原点建立平面直角坐标系，挡板上边缘P点的坐标为(1.6m，0.8m).现用F=5N的水平恒力拉动小物块，一段时间后撤去拉力，小物块最终水平抛出并击中挡板(g=10m/s²).‎ ‎(1)若小物块恰能击中挡板的上边缘P点，求拉力F作用的距离；‎ ‎(2)改变拉力F的作用时间，小物块可击中挡板的不同位置，求小物块击中挡板时速率的平方(即)的最小值.(结果可保留根式)‎ ‎【答案】(1)3.3m(2)‎ ‎【详解】(1)设小物体离开O点时的速度为，运动时间为t，由平抛运动规律，‎ 水平方向:‎ 竖直方向:‎ 联立解得:=4m/s 设拉力F作用的时间为，加速运动的加速度为，位移为，速度为，由牛顿第二律:‎ 解得 减速运动的位移为，运动的加速度的大小为为，由牛顿第二定律:‎ 解得 联立以上各式解得=3.3m ‎(2)设小物抉击中挡板的任意一点坐标为(x，y)，撞到挡板时的速度为，竖直速度为，则有 ‎，‎ 又 由P点坐标可求 化简得 代入数据得