福建省仙游第一中学2020届高三物理上学期第一次测试卷（含解析） 16页

‎2020届福建省仙游第一中学高三上学期第一次测试卷理科综合物理试题此卷只装订不密封 班级 姓名 准考证号 考场号 座位号 ‎ 注意事项：‎ ‎1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。‎ ‎2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。‎ ‎3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。‎ ‎4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。‎ 第I卷（选择题)‎ 一、单选题 ‎1．如图所示，质量为m的滑块在水平面上撞向弹簧，当滑块将弹簧压缩了x0时速度减小为0，然后弹簧又将滑块向右推开。已知弹簧的劲度系数为k，滑块与水平面间的动摩擦因数为μ，整个过程弹簧未超过弹性限度，则正确的是（ ）‎ A．滑块向左运动过程中，加速度先减小后增大 B．滑块向右运动过程中，始终做加速运动 C．滑块与弹簧接触过程中，最大加速度为 D．滑块向右运动过程中，当滑块离开弹簧时，滑块的速度最大 ‎2．如图所示，在光滑的水平桌面上有一物体A，通过绳子与物体B相连，假设绳子的质量以及绳子与定滑轮之间的摩擦力都可以忽略不计，绳子不可伸长．如果两物体的质量都为m，则绳子对物体A的拉力大小为（ ）‎ A．mg B．2mg C．3mg/4 D．mg/2‎ ‎3．竖直上抛一个小球，从抛出到落回原抛出点的过程中，它的速度(v)、机械能（Ep）、位移（x）、加速度（a）随时间(t)变化的函数图象（如图所示）中正确的是（不计空气阻力，以抛出点为零势能点和竖直向下为正方向，图中曲线为抛物线）（ ）‎ ‎4．如图所示，光滑水平面上有大小相同的A、B两球在同一直线上运动．两球质量关系为mA＝2mB，规定向右为正方向，A、B两球的动量大小均为6 kg·m/s，运动中两球发生碰撞，碰撞后A球的动量增量为－4 kg·m/s，则(　　)‎ A．左方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为2∶5‎ B．左方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为1∶10‎ C．右方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为1∶10‎ D．右方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为2∶5‎ 二、多选题 ‎5．在车站、机场，常用传送带运送旅客的货物。如图所示，当货物随传送带一起匀速运动时，下列关于货物受力的说法中正确的是( )‎ A．货物所受摩擦力方向沿传送带向上 B．货物所受摩擦力方向沿传送带向下 C．货物受到三个力作用 D．因货物与传送带相对静止，所以货物不受摩擦力 ‎6．随着我国航天技术的发展，国人的登月梦想终将实现，若宇航员登陆月球后在离水平月面高度为h处，沿水平方向抛出一小球，经时间t小球落到月球表面，抛出点与落地点之间的水平距离为L。已知月球的质量为M，引力常量为G，月球可看作质量分布均匀的球体。下列判断正确的是（ ）‎ A．小球水平抛出的初速度大小为 B．月球表面的重力加速度大小为 C．月球的半径为 D．月球的第一宇宙速度大小为 ‎7．如图甲所示，用一轻质绳拴着一质量为m的小球，在竖直平面内做圆周运动（不计一切阻力），小球运动到最高点时绳对小球的拉力为T，小球在最高点的速度大小为，其图象如图乙所示，则（　　）‎ A．小球过最高点的最小速度为 B．当地的重力加速度为 C．轻质绳长为 D．当v2=c时，轻质绳的拉力大小为 ‎8．如图所示，质量m=0.2kg的物块在斜面顶端由静止开始沿倾角为30°的粗糙斜面匀加速下滑，加速度a=2m/s2，下滑的距离为4m．下列判断正确的是（ ）（取g﹣=10m/s2）‎ A．物块的重力势能减少8J B．物块的动能增加4J C．物块的机械能减少2.4J D．物块的合外力做功为1.6J ‎9．一起重机的钢绳由静止开始匀加速提起质量为的重物，当重物的速度为时，起重机的有用功率达到最大值，以后起重机保持该功率不变，继续提升重物，直到以最大速度匀速上升为止，则整个过程中，下列说法正确的是（ ）‎ A．若匀加速过程时间为t，则速度由v1变为v2的时间大于 B．钢绳的最大拉力为 C．重物的最大速度为 D．重物做匀加速直线运动的时间为 第II卷（非选择题)‎ 三、实验题 ‎10．某同学用图甲所示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来寻找碰撞中的不变量，图中PQ是斜槽，QR为水平槽，实验时先使A球从斜槽上某一固定位置C由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹，重复上述操作10次，得到10个落点痕迹，再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让A球仍从位置C由静止开始滚下，和B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹，重复这种操作10次，图中O是水平槽末端口在记录纸上的垂直投影点，P为未放被碰小球B时A球的平均落点，M为与B球碰后A球的平均落点，N为被碰球B的平均落点．若B球落点痕迹如图乙所示，其中米尺水平放置，且平行于OP，米尺的零点与O点对齐．注意：‎ ‎(1)实验的条件：MA________MB ‎(2)碰撞后B球的水平射程应为________cm．‎ ‎(3)在以下选项中，哪些是本次实验必须进行的测量？答：________（填选项号）．‎ A.水平槽上未放B球时，测量A球落点位置到O点的距离 B.A球与B球碰撞后，测量A球落点位置到O点的距离 C.测量A球或B球的直径 D.测量A球和B球的质量 E.测量G点相对于水平槽面的高度 ‎(4)写出验证动量守恒定律的表达式_____________．‎ ‎11．如图所示为两位同学探究“物体的加速度与其质量、所受合外力的关系”的实验装置图。‎ ‎（1）实验中，两位同学安装好实验装置后，首先平衡摩擦力，他们将长木板的一端适当垫高些后，在不挂砝码盘的情况下，使小车靠近打点计时器后，先接通电源，后用手轻拨小车，小车便拖动纸带在木板上自由运动。若打点计时器第一次在纸带上打出的计时点越来越稀疏（从打出的点的先后顺序看），则第二次打点前应将长木板底下的小木块垫的比原先更加________（选填“高”或“低”）些；重复以上操作步骤，直到打点计时器在纸带上打出一系列__________的计时点，便说明平衡摩擦力合适。‎ ‎（2）平衡摩擦力后，在____________的条件下，两位同学可以认为砝码盘（连同砝码）的总重力近似等于小车所受的合外力。‎ ‎（3）接下来，两位同学先保持小车的质量不变的条件下，研究小车的加速度a与受到的合外力的关系。如图乙所示是根据实验数据描绘的小车加速度a与盘和砝码的总质量m之间的实验关系图象。设图中直线斜率为k，在纵轴上的截距为b，若牛顿第二定律成立，则小车的质量M为___________。（重力加速度g不已知）‎ ‎（4）然后，两位同学在保持小车受到的拉力不变的条件下，探究小车的加速度a与其质量M的关系。他们通过给小车中增加砝码来改变小车的质量M，得到小车的加速度a与质量M的数据，画出a-1/M图线后，发现：当1/M较大时，图线发生弯曲。于是，两位同学又对实验方案进行了进一步地修正，避免了图线的末端发生弯曲的现象，那么，两位同学的修正方案可能是（_____）‎ A.改画a与（M+m）的关系图线 B.改画a与m/M C.改画a与1/（M+m）的关系图线 D.改画a与 四、解答题 ‎12．如图所示，竖直平面内放一直角杆，杆的各部分均光滑，水平部分套有质量为mA=3kg的小球A，竖直部分套有质量为mB=2kg的小球B，A、B之间用不可伸长的轻绳相连。在水平外力F的作用下，系统处于静止状态，且，，重力加速度g=10m/s2.‎ ‎(1)求水平拉力F的大小和水平杆对小球A弹力FN的大小；‎ ‎(2)若改变水平力F大小，使小球A由静止开始，向右做加速度大小为4.5m/s2的匀加速直线运动，求经过时小球B速度的大小.‎ ‎13．如图所示,质量均为m的物块A和B用轻弹簧相连,放在光滑的斜面上,斜面的倾角θ=30°‎ ‎,B与斜面底端的固定挡板接触,弹簧的劲度系数为k,A通过一根绕过定滑轮的不可伸长的轻绳与放在水平面上的物块C相连,各段绳均处于刚好伸直状态,A上段绳与斜面平行,C左侧绳与水平面平行,C的质量也为m,斜面足够长,物块C与水平面间的动摩擦因数为μ=0.5,重力加速度为g.现给C与一个向右的初速度,当C向右运动到速度为零时,B刚好要离开挡板,求:‎ ‎(1)物块C开始向右运动的初速度大小；‎ ‎(2)若给C施加一个向右的水平恒力F1（未知）使C向右运动,当B刚好要离开挡板时,物块A的速度大小为v,则拉力F1多大？‎ ‎(3)若给C一个向右的水平恒力F2（未知）使C向右运动,当B刚好要离开挡板时,物块A的加速度大小为a,此时拉力F2做的功是多少？‎ ‎14．如图所示为一个冲击摆，它可以用来测量高速运动的子弹的速率。一个质量m=10g的子弹，以一定的水平速度v0射入质量为M=0.990kg的木质摆锤并留在其中(射入过程时间极短)，摆锤上升的最大高度h=5.00cm，重力加速度g取10m/s2，求：‎ ‎(1)子弹刚射入摆锤后和摆锤的共同速度；‎ ‎(2)子弹射入摆锤前的速度v0.‎ ‎2020届福建省仙游第一中学高三上学期 第一次测试卷理科综合物理试题 物理答案 ‎1．C ‎【解析】‎ A、滑块向左接触弹簧的运动过程中，在水平方向上受到向右的弹簧的弹力和向右的摩擦力，在此过程中弹簧的弹力是逐渐增大的，弹力和摩擦力的合力与运动方向始终相反，物体做减速运动，加速度大小一直增大，故A错误．B、滑块向右接触弹簧的运动是从弹簧压缩量最大时开始的，此时受到水平向右的弹力和向左的摩擦力，开始时弹簧的弹力大于摩擦力，但当弹簧伸长到一定程度，弹力和摩擦力大小相等，此后摩擦力大于弹力．所以滑块向右接触弹簧的运动过程中，是先加速，后减速．故B错误．C、由对A的分析可知，当弹簧的压缩量为x0时，水平方向的合力为F=kx0+μmg，此时合力最大，由牛顿第二定律有：，故C正确．D、在滑块向右接触弹簧的运动中，当弹簧的形变量为时，由胡克定律可得f=kx=μmg，此时弹力和摩擦力大小相等，方向相反，在水平方向上合外力为零此时速度最大，之后物体开始做减速运动，故D错误．故选C．‎ ‎【点睛】‎ 解决此类问题，要正确的分析物体运动的过程及物体的受力情况，并会确定运动过程中的临界点和分析在临界点上的受力，当物体接触弹簧向右运动的过程中，开始是加速运动的，当弹力和摩擦力相等时，加速度为零，之后摩擦力要大于弹力，物体开始做减速运动．弹力和摩擦力相等时即为一个临界点．‎ ‎2．D ‎【解析】‎ AB连在一起，加速度相同；对整体分析可知整体沿绳方向只受B的拉力，则由牛顿第二定律可知，加速度为，再对A分析可知： ，故选C.‎ ‎【点睛】本题为连接体问题，注意本题中注意应沿绳子方向进行分析；当然本题也可以对两物体分别受力分析，利用隔离法求解，此时应注意分析绳子的拉力；过程较为复杂，要注意体会整体法的优点．‎ ‎3．AC ‎【解析】‎ 以抛出点为零势能点和竖直向下为正方向，则将一物体竖直向上抛出，不计空气阻力，物体做匀减速直线运动，则有，v是t的线性函数，故A正确；以抛出点为零势能，重力势能恒为正，，与t成二次函数关系，故B正确；位移的大小为：，所以x随时间成二次函数关系，故C正确；竖直上抛运动的加速度恒为g，向下为正，所以，故D错误。‎ 考点：机械能守恒定律；竖直上抛运动．‎ ‎4．B ‎【解析】‎ 光滑水平面上大小相同A、B 两球在发生碰撞，规定向右为正方向，由动量守恒定律可得：△PA=-△PB，由于碰后A球的动量增量为负值，所以右边不可能是A球的，若是A球则动量的增量应该是正值，因此碰后A球的动量为2kg•m/s，所以碰后B球的动量是增加的，为10kg•m/s。由于两球质量关系为mA=2mB，那么碰撞后A、B两球速度大小之比1：10；故B正确A、C、D错误。故选B。‎ ‎【点睛】‎ 本题考查动量守恒定律的应用，同时注意动量表达式中的方向性，同时在判断时要注意分析动量是否守恒，速度是否符合实际，从而准确得出可能的情况．‎ ‎5．AC ‎【解析】‎ A、行李箱所受的摩擦力方向与相对运动趋势的方向相反，行李箱相对皮带有向下运动的趋势，所以静摩擦力方向沿传送带向上，故A正确；B、行李箱所受的摩擦力方向与相对运动趋势的方向相反，行李箱相对皮带有向下运动的趋势，所以静摩擦力方向沿传送带向上，故B错误；C、行李箱随传送带一起向上匀速运动，因此共受到三个力，分别为重力、支持力与静摩擦力，故C正确；D、因为行李箱与传送带之间相对静止，但有相对运动趋势，所以行李箱受静摩擦力的作用，故D错误；故选AC.‎ ‎【点睛】‎ 物体受力分析时，可能有时需要根据平衡条件判断与之接触的物体对其有无支持力或摩擦力的情况，需要根据平衡平衡条件进行判断．‎ ‎6．BD ‎【解析】‎ 小球做平抛运动时，竖直方向：h=gt2；水平位移：x==vt，联立得：． 故A错误，B正确；根据万有引力提供重力得：mg=联立得：R=．故C错误；根据万有引力等于向心力，得：，所以：．故D正确；故选BD.‎ 点睛：此题是运动问题与万有引力定律的结合题；重力加速度是联系此类问题的桥梁；注意小球的水平位移不是L。‎ ‎7．CD ‎【解析】‎ 在最高点时，绳对小球的拉力和重力的合力提供向心力，则得：mg+T=m得：T=v2-mg；由图象知，T=0时，v2=b，即最小速度为,选项A错误；当v2=0时，T=-a，即：-a=-mg，得：g=，故B错误．图象的斜率k=，则得：，得绳长为：L=‎ ‎，故C正确．当v2=c时，代入T=v2-mg得：，故D正确．故选CD.‎ ‎8．CD ‎【解析】‎ A：物块重力势能的减少等于重力对物块做的功，则。故A项错误。BD：物块所受的合外力，物块的合外力做功。据动能定理可得，物块的动能增加等于合外力做功，则物块的动能增加1.6J。故B项错误，D项正确。C：物块的重力势能减少4J，物块的动能增加1.6J，则物块的机械能减少2.4J。故C项正确。‎ ‎9．ACD ‎【解析】‎ A、机车以恒定加速度启动的v-t图像如图所示：‎ 重物在做匀加速过程中：‎ 重物功率达到额定功率后，若按匀加速到，则 结合图像可以看出 即 ，故A对；‎ B、匀加速提升重物时钢绳拉力最大，且等于匀加速结束时的拉力，由 得，故B错；‎ C、重物以最大速度匀速上升时， ，所以，故C对；‎ D、重物做匀加速运动的加速度 ‎，则匀加速的时间为 ，故D对；‎ 故选ACD ‎10．（1）大于 （2）64.7 （3）ABD （4）MAOP=MAOM+MBON ‎【解析】‎ ‎(1)为使碰后A球不会反弹回头，则AB两球质量关系为大于。‎ ‎(2)将乙图中的点迹用尽可能小的圆包含在内，圆心位置为被碰球B的平均落点，则水平射程应为.‎ ‎(3)为验证动量守恒，即，整理得，所以需测量A球和B球的质量；水平槽上未放B球时，测量A球落点位置到O点的距离；A球与B球碰撞后，测量A、B球落点位置到O点的距离。故实验中必须测量的选项是ABD。‎ ‎(4)由以上分析可知，验证动量守恒定律的表达式为。‎ ‎11．（1）低点；间隔均匀 （2）在砝码盘（连同砝码）的总质量远小于小车的质量 （3）k/b （4）C ‎【解析】‎ ‎（1）打点计时器第一次在纸带上打出的计时点越来越稀疏，说明小车做加速运动，平衡摩擦力过度，小木块垫的过高了，则第二次打点前应将长木板底下的小木块垫的比原先更加低些；重复以上操作步骤，直到打点计时器在纸带上打出一系列点迹间隔均匀的计时点，便说明小车做匀速运动了，平衡摩擦力合适。‎ ‎（2）平衡摩擦力后，在在砝码盘（连同砝码）的总质量远小于小车的质量的条件下，两位同学可以认为砝码盘（连同砝码）的总重力近似等于小车所受的合外力。‎ ‎（3）根据牛顿第二定律可知： ，变形可得：‎ ‎ ，由题可知： , ，解得 ；‎ ‎（4）两同学通过给小车增加砝码来改变小车的质量M，故小车的质量应为M+m，作图时应作出 图象，故选C。‎ 点睛：明确实验原理是解决有关实验问题的关键．在验证牛顿第二定律实验中，注意以下几点：（1）平衡摩擦力，这样绳子拉力才为合力；（2）满足砝码（连同砝码盘）质量远小于小车的质量，这样绳子拉力才近似等于砝码（连同砝码盘）的重力。‎ ‎12．（1）50N （2）49.5J ‎【解析】‎ ‎(1)设静止时绳子与竖直方向夹角为θ，则由已知条件可知 对B进行隔离可知：‎ 解得：‎ 对A进行分析：‎ 对A、B整体进行分析：竖直方向 ‎(2)经过，小球A向右的位移 此时绳子与水平方向夹角为θ 小球A的速度为 A、B两小球沿绳方向速度大小相等：‎ 解得:‎ ‎【点睛】‎ 本题运用隔离法研究力平衡问题，也可以采用隔离法和整体法相结合的方法研究;第2问的系统关键寻找两球的速度关系．‎ ‎13．(1) (2) (3)‎ ‎【解析】‎ ‎(1)开始时绳子刚好伸直,因此弹簧的压缩量为x1==‎ 当B刚好要离开挡板时,弹簧的伸长量为x2==‎ 根据能量守恒:mg(x1+x2)+(x1+x2)=2m,求得:=g ‎(2)施加拉力F1后,当物块B刚好要离开挡板时,根据动能定理:‎ F1（x1+x2）(x1+x2)-mg=2m 求得:F1=mg+‎ ‎(3)施加拉力F2后,当物块B刚好要离开挡板时,设绳的拉力为F,对A研究:‎ F-mgsinθ-f弹=ma f弹=mgsinθ 对物块C研究:F2-F-μmg=ma 求得F2=2ma+mg 则拉力做功W=F2(x1+x2)=g)‎ ‎14．（1）1m/s （2）100m/s ‎【解析】‎ ‎（1）以子弹和木块作为整体，在子弹和木块一起升至最高点的过程中，机械能守恒，有：‎ 解得：‎ ‎（2）在子弹射入木质摆锤的过程中，动量守恒，有 解得：‎ 考点：考查动量与能量 点评：本题难度较小，对于此类问题选择合适的研究对象至关重要。‎