辽宁省葫芦岛市六校协作体2020届高三上学期第一次考试物理试题 20页

高三上学期第一次考试 物理试题 一、选择題:本題共12小題，每小題4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～8小题只有一个选项正确，第9～12小题有多个选项正确。全部选对的得4分，选对但不全的得 ，有选错的或不答的得0分。‎ ‎1.規划中的石雄城际铁路全长约161.48km，其中保定市境内82.96krm，石家庄市境内78.52km，设计时速为350km/h。若该城际铁路建成后，你和同学乘坐石雄城际列车从保定去石家庄游玩，则下列说法正确的是 A. 题中的“161.48km”为位移 B. 列车始终做匀速直线运动 C. 以坐在旁边的同学为参考系，你是静止的 D. 测量列车驶出保定东站的时间时，可以把列车看做质点 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A.铁路全长约161.48km，表示路程，故A正确；‎ B.匀速直线运动速度大小和方向都不变化，而列车运动快慢和方向都会变化，不是匀速直线运动，故B错误；‎ C.相对坐在旁边同学你的位置没有变化，所以以旁边的同学为参考系，你是静止的，故C正确；‎ D.研究列车全部出站所需时间时，列车长度相对车站不可忽略，故不能视为质点，故D错误；‎ ‎2.如图所示，一小朋友做蹦床运动，由高处自由落下。不计空气阻力。从该小朋友双脚接触蹦床开始到最低点的过程中，该小朋友（ ）‎ A. 只受到一个力作用 B. 速度先增大后减小 C. 加速度先增大后减小 D 一直处于超重状态 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A.该小朋友双脚接触蹦床开始到最低点的过程中，受重力和蹦床向上的弹力作用，故A错误；‎ B.受力分析知，刚开始蹦床向上的弹力小于重力，合力向下，速度先增大；当蹦床向上的弹力大小等于重力时，合力为零，小朋友的速度最大；之后到最低点的过程中，蹦床向上的弹力大于重力，合力向上，速度开始减小，至最低点时速度为零，故B正确；‎ CD.小朋友在达到最大速度之前，合力向下且逐渐减小，加速度向下逐渐减小，处于失重状态；达到最大速度之后，合力向上且逐渐增大，加速度向上且逐渐增大，处于超重状态，所以小朋友的加速度先减小然后反方向增大，故CD错误.‎ ‎3.如图所示，物块在垂直斜面向下的恒力的作用下静止在斜面上。现撤去该恒力，物块仍保持静止，则物块 A. 所受斜面的摩擦力不变 B. 所受斜面的摩擦力变小 C. 所受斜面的支持力不变 D. 所受斜面的支持力变大 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】当施加垂直斜面的恒力F，物体受重力、支持力、静摩擦力和推力，由平衡条件得知：‎ 撤去该恒力，受重力、支持力和静摩擦力，根据平衡条件，有：‎ 故 ‎，‎ ‎，‎ 故A正确，BCD错误；‎ ‎4.如图所示，一质量为m的人站在倾角为的自动扶梯的水平踏板上，随扶梯一起沿扶梯斜向上先匀加速运动，后匀速运动。重力加速度大小为g。下列说法正确的是 A. 在匀加速运动阶段，人受到的支持力大于mg B. 在匀加速运动阶段，人受到的静摩擦力为零 C. 在匀速运动阶段，人受到的合力不为零 D. 在匀速运动阶段，人受到的支持力大小为 mgcos ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】AB.将加速度沿水平方向和竖直方向分解，如图所示，则：‎ ‎，‎ 根据牛顿第二定律得人受到的静摩擦力：‎ ‎，‎ 人受到的支持力为N1：‎ ‎，‎ 解得：‎ ‎，‎ ‎，‎ 即在匀加速运动阶段，人受到的支持力大于，故A正确、B错误；‎ C.在匀速运动阶段，人处于平衡状态，人受到的合力为零，故C错误；‎ D.在匀速运动阶段，人受到的支持力大小与重力平衡，即为，故D错误；‎ ‎5.如图所示，平滑曲线a、b分别是在平直公路上运动的汽车甲和乙的位置一时间(x—t)图象。下列说法正确的是 A. 在t2时刻，两车运动的方向相反 B. 在t1时刻，甲车的速度小于乙车的速度 C. 在t1到t2这段时间内，乙车的路程大于甲车的路程 D. 在t1到t2这段时间内，两车的平均速度相同 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A.图线的斜率表示速度，斜率均为负的，所以在t2时刻，两车运动方向相同，故A错误；‎ B.在t1时刻，甲的斜率大于乙的斜率，即甲车的速度大于乙车的速度，故B错误；‎ C.在t1−t2时间内，乙车行驶的路程等于甲车行驶的路程，故C错误；‎ D.在t1到t2这段时间内，两车的位移相同，时间也相同，根据平均速度定义式可知两车的平均速度相同。故D正确；‎ ‎6.如图所示，当小车沿水平面向右做加速度大小为2g(g为重力加速度大小)的加速运动时，物块恰好能相对于车阳静止于竖直车厢壁上，则物块与车厢壁间的动摩擦因数为 A. 0.2 B. 0.25 C. 0.5 D. 0.75‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】对物块，根据牛顿第二定律得：‎ 竖直方向有 ‎ 水平方向有 ‎ 物块恰好能相对于车厢静止于竖直车厢壁上，物块受到的静摩擦力达到最大，有 联立解得 ‎ 故B 正确；ACD错误；‎ ‎7.小物块(视为质点)从光滑固定斜面顶端O由静止滑下，依次经过A、B、C三点。已知物块从A点运动到B点用时3s，从B点运动到C点用时2s，AB＝BC，则物块从O点运动到A点所用的时间为 A. 8.5s B. 3.5s C. 2.5s D. 1.5s ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】设加速度为a，OA段的时间为t1，AB＝BC＝x，已知AB段时间为t2＝3s，t3＝2s有速度时间关系知：‎ ‎，‎ 由位移关系知：‎ 四式联立解得：‎ ‎，‎ 故B正确，ACD错误；‎ ‎8.如图所示，轻绳两端分别通过轻绳套套在竖直杆P、Q上的a、b两处，晾衣服时，将衣服套在衣架上，光滑衣架钩挂在轻绳上，系统处于静止状态。一阵风吹来，P上绳套的位置不变，Q上的绳套由b下滑到位置较低的b，使得衣服也下降到较低的位置，系统再次处于静止状态。Q上的绳套在处与在b处相比较，下列说法正确的是 A. 轻绳的拉力大小相等 B. 在处时，P上的绳套受到的静摩擦力较大 C. 在处时，Q上的绳套受到的静摩擦力较大 D. 在处时，衣架钩两侧的轻绳的夹角较小 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】AD.对挂钩受力分析，如图所示；‎ 设挂钩为O，从b移到时，有：‎ 故 ‎，‎ 即悬点从b移到，细线与杆的夹角不变；‎ 根据平衡条件，有：‎ 解得：‎ ‎，‎ 变化前后相等，故A正确D错误；‎ BC.由于绳中的拉力没有变化，细绳与杆的夹角不变，所以P或Q上的绳套受力情况不变，则绳套受到的静摩擦力不变，故BC错误；‎ ‎9.在足够长的光滑固定斜面上，一小物块以大小为6m/s的初速度从A点沿斜面向上运动，2s后到达B点(图中未画出)，小物块到达B点时的速度大小为4m/s，A、B两点间的距离可能为 A. 2 m B. 8m C. 10m D. 20m ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】物块在光滑斜面上运动的加速度恒定，做匀变速直线运动，由 和 得：‎ 以沿斜面向上的方向为正方向，当v的方向沿斜面向上时，可得：‎ ‎；‎ 当v的方向沿斜面向下时，可得：‎ ‎，‎ 即A、B两点间的距离可能为10m，也可能为2m，故AC正确，BD错误；‎ ‎10.人类对月球的採索从未停止，已知月球表面的重力加速度为地球表面的重力加速度的，若你经刻苦学习和训练成为宇航员并成功登月，则你在月球表面时 A. 质量减小为在地球表面时质量的 B. 惯性与在地球表面时的惯性相同 C. 所受重力减小为在地球表面时所受重力的 D. 以同样的初速度竖直向上跳起，在月球表面跳起重心上升的最大高度是在地球表面跳起重心上升最大高度的6倍 ‎【答案】BCD ‎【解析】‎ ‎【详解】A.质量是物体的根本属性，与位置无关，当人站到月球上时的质量不变，故A错误；‎ B.人的质量不变，则到达月球后的惯性也不变，故B正确；‎ C.月球表面的重力加速度为地球表面的重力加速度的，则人在月球上受重力减小为在地球表面时所受重力的，故C正确；‎ D.月球表面的重力加速度为地球表面的重力加速度的，根据可知，以同样的初速度竖直向上跳起，在月球表面跳起重心上升的最大高度是在地球表面跳起重心上升最大高度的6倍，故D正确；‎ ‎11.如图所示，不可伸长的轻绳上端固定，下端与质量为m的物块P连接；轻弹簧下端固定，上端与质量为2m的物块Q连接，系统处于静止状态。轻绳轻弹簧均与固定光滑斜面平行，已知P、Q间接触但无弹力，重力加速度大小为g，取sin53°＝0.8，cos53°＝0.6。下列说法正确的是 A. 剪断轻绳前，斜面对P的支持力大小为mg B. 剪断轻绳的瞬间，弹簧的弹力大小为mg C. 剪断轻绳的瞬间，P的加速度大小为mg D. 剪断轻绳的瞬间，P、Q间的弹力大小为mg ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】A.剪断轻绳前，对P进行受力分析如图所示：‎ 则根据平衡条件可知，斜面对P的支持力为：‎ ‎，‎ 故A错误；‎ B.剪断轻绳前，对Q进行受力分析如图所示：‎ 根据平衡条件可知，弹簧的弹力为：‎ ‎，‎ 轻绳剪断瞬间，弹簧的弹力不发生突变，即为，故B正确；‎ C.剪断轻绳瞬间PQ一起向下加速，对PQ整体进行受力分析如图所示：‎ ‎ ‎ 根据牛顿第二定律可得其加速度为：‎ ‎，‎ 故C错误；‎ D.剪断绳子后对P物体有：‎ 解得PQ之间的弹力大小为：‎ ‎，‎ 故D正确；‎ ‎12.如图所示，质量均为m的圆环P、Q套在倾角为＝30°的固定直杆上，P、Q分别通过轻绳与质量均为3m的小球A、B相连，P、Q均沿杆向下滑动且分别与A、B保持相对静止，PA绳与杆垂直，QB绳竖直。重力加速度大小为g。下列说法正确的是 A. P不受摩擦力 B. P的加速度大小为g C. Q受到的摩擦力大小为mg D. Q受到杆的作用力大小为4mg ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB.A球做直线运动，对其受力分析，如图：‎ 由牛顿第二定律，得到：‎ 细线拉力为：‎ 再对P环受力分析，如图所示，‎ 根据牛顿定律，有：‎ 由以上各式解得：‎ ‎，‎ ‎，‎ 故A正确，B错误；‎ CD.对B球受力分析，受重力和拉力，由于做直线运动，合力与速度在一条直线上，故合力为零，物体做匀速运动，细线拉力 ‎；‎ 再对Q环受力分析，如图，受重力、拉力、支持力，由于做匀速运动，合力为零，故必有向后的摩擦力；Q 受到杆的作用力为支持力和摩擦力的合力，根据平衡条件知支持力和摩擦力的合力与重力和绳的拉力的合力等大反向，‎ 即支持力和摩擦力的合力等于 ‎，‎ 故C错误，D正确；‎ 二、非选择题；共5小题，共5 。把答案填在答题卡中的横线上或按題目要求作答。解答题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.某同学利用图甲所示装置研究自由落体运动，打点计时器的工作频率为f。请回答下列问题:‎ ‎(1)该同学按正确步骤操作得到一条点迹清晰的纸带，部分计数点的间距如图乙所示，其中每相邻两个计数点之间还有一个计时点未画出，在尽量减小实验误差的情况下，重力加速度大小的计算式应为g＝______，打下计数点2时重物的速度大小v＝_______。‎ ‎(2)若实验时打点计时器所接交变电流的实际频率略高于f，则重力加速度的测量值________(选填“大于”＂小于”或“等于”)实际值。‎ ‎【答案】 (1). (2). (3). 小于 ‎【解析】‎ ‎【详解】[1[2]]由题意可知，计数点之间的时间间隔为：‎ ‎；‎ 计数点2的瞬时速度等于1与3点间的平均速度，则：‎ ‎，‎ 同理：计数点5的瞬时速度为 ‎ ‎，‎ 则小车匀加速直线运动的加速度 ‎；‎ ‎[3]若实验时打点计时器所接交变电流的实际频率略高于f，由重力加速度的表达式可知，重力加速度的测量值小于真实值；‎ ‎14.某同学用图甲所示装置测量木块与木板间的动摩擦因数。其主要实验步骤如下:‎ ‎(1)用弾簧测力计測量5个相同的钩码受到的总重力，其示数如图乙所示，则弹簧测力计的示数为________N，每个钩码受到的重力大小为______N。‎ ‎(2)将绕过定滑轮的柔软轻绳两端分别与木块和弹簧测力计连接，在木块上放钩码；调整实验桌使木板水平，调整滑轮位置使滑轮与木块间的轻绳平行木板。‎ ‎(3)向左缓慢拉动木板，待弹簧测力计指针稳定时读出弹簧测力计的示数。‎ ‎(4)每次往本块上添加一个钩码，重复步噪(3).根据实验数据，作出弹簧测力计示数F与钩码个数n的关系图象如图丙所示，则本块与木板间的动摩擦因数为_______，木块受到的重力大小为________N，(结果均保留两位有效数字)‎ ‎【答案】 (1). 4.90 (2). 0.98 (3). 0.40(0.39～0.41均可给分) (4).‎ ‎ 3.5(3.4～3.6均可给分)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】[1][2]由图知，弹簧测力计的最小分度为0.1N，所以其读数为4.90N，每个钩码受到的重力大小为0.98N；‎ ‎[3][4]木块受到的滑动摩擦力大小 ‎，‎ 由平衡条件可知：‎ ‎，‎ 解得：‎ ‎，‎ 结合图乙可知：‎ ‎，‎ ‎，‎ 联立解得：‎ ‎，‎ 木块受到的重力Mg大小约为3.5N。‎ ‎15.小轿车在平直公路上从静止开始做加速度大小a1＝3m/s2的匀加速直线运动，启动后经时间t1=10s关闭发动机，小斩车做加速度大小a2＝2m/s2的匀减速直线运动。求 ‎(1)小轿车运动中的最大速度m和做加速运动的位移大小x1；‎ ‎(2)小轿车启动后在时间t2＝30s内的平均速度大小。‎ ‎【答案】(1) 小轿车做加速运动的位移大小为150m (2) 12.5m/s ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)小轿车运动中的最大速度为:‎ 小轿车做加速运动的位移大小为:‎ ‎(2)小轿车做减速运动时间为:‎ ‎=15s 由于 ‎=25s<，‎ 所以小轿车运动了 ‎=25s 后停止，小轿车做减速运动位移大小为:‎ ‎=225m 小轿车启动后在时间=30s内的平均速度大小为:‎ ‎=12.5m/s ‎16.如图所示，质量分别为m、2m的两个半球体A、B放在粗糙的水平地面上，质量为m、外表面光滑的半球体C放在A、B之间，A、B、C均处于静止状态，A、B恰好接触且其间没有作用力。已知A、B、C的半径均为R，A、B与地面间的动摩擦因数均为，认为最大静摩擦力等于滑动擦力，重力加速度大小为g ‎(1)求A对C的支持力大小N；‎ ‎(2)求地面对A的支持力大小F和摩擦力大小f；‎ ‎(3)若将大不不计的物块D轻放在C的上表面圆心O3处，使A、B、C仍处于静止状态，求物块D的质最M应满足的条件。‎ ‎【答案】(1) (2) , (3) D的质量应满足的条件为:M≤m ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)C受力如图所示，则有:‎ ‎，其中=30°‎ 解得:‎ ‎(2)对A受力分析有:‎ ‎，‎ 解得:‎ ‎，‎ ‎；‎ ‎(3)设当地面对A的静摩擦力恰好达到最大静摩擦力时D的质量为M0，则有:‎ 解得:‎ 故物块D的质量应满足的条件为:‎ M≤m.‎ ‎17.如图所示，质量M＝4kg且足够长的木板A放在光滑的水平面上，质量m＝1kg的小物块B视为质点)放在A的左端。开始时系统处于静止状态。t＝0时刻，A受到大小为8N、方向水平向右的恒力F1，经时间t1=1.25s后撤去力F1，并立即对B施加大小为3.5N、方向水平向右的恒力F2，再经过时间t2(未知)后，B滑行到木板A上的O点，此时撤去力F1。已知B与A间的动摩擦因数＝0.2，O点与A的左端间的距离L1＝0.5m，取g＝10m/s2‎ ‎，认为最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等。求 ‎(1)t1＝1.25s时，A、B各自的速度大小；‎ ‎(2)时间t2；‎ ‎(3)A、B的最终速度大小；‎ ‎【答案】(1) A、B的速度相等，均为2m/s (2)1s (3) A、B的最终速度均为2.7m/s ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)假设力F作用过程中，A、B相对静止，且A、B--起做匀加速直线运动的加速度大小为a，根据顿第二定律有：‎ 得：‎ B受到的静摩擦力大小为:‎ ‎ ‎ 由于A、B间的最大静摩擦力 ‎，‎ 假设成立，‎ ‎=1.25s 时，A、B的速度相等，均为:‎ ‎=2m/s ‎(2)力作用过程中，由于 ‎=2.5N，‎ 故B与A将相对滑动，设A.B的加速度大小分别为、，由牛顿第:二定律有:‎ ‎，‎ ‎，‎ 解得:‎ ‎=0.5m/s2，‎ ‎=1.5m/s2‎ 在时间内，A的位移大小为:‎ B的位移大小为:‎ 又 解得:‎ ‎=1s.‎ ‎(3)设撤去力时，A、B的速度大小分别为、，由匀变速直线运动的速度公式有:‎ ‎，‎ 解得:‎ ‎=2.5m/s，‎ ‎=3.5m/s 设撤去力后，A、B的加速度大小分别为、，撤去力后经时间两者达到共同速度，由牛顿第二定律有:‎ ‎，‎ 由匀变速直线运动的速度公式有:‎ ‎，‎ 解得:‎ ‎=2.7m/s 即A、B的最终速度均为2.7m/s.‎ ‎ ‎ ‎ ‎