重庆市第八中学2020届高三开学考试物理试题 15页

重庆市第八中学高 2020 届（三上）开学考试理综--物理试题 2019.9 二、选择题 1.某一质点运动的位移 x 随时间 t 变化的图象如图所示，则 A. 第 10s 末，质点的速度最大 B. 5s 末与 15s 末，质点的速度方向相反 C. 内，质点通过的位移等于 5m D. 内，质点的速率先增加后减小 【答案】B 【解析】 A、位移 时间图象切线的斜率表示该时刻的速度，则知在 10s 末时，质点的速度为零，故 A 错误； B、在 内斜率为正，在 内斜率为负，斜率代表物体的速度方向，故速度方向相 反，故 B 正确； C、 ，故 C 错误． D、在 内，斜率一直增大，故速度越来越大，故 D 错误； 故选：B． 2.如图所示,木块 B 静止在水平地面上,木块 A 叠放在 B 上.A 的左侧靠在光滑的竖起墙面上。 关于 A. B 的受力情况,下列说法中正确的是( ) A. B 对 A 的作用力方向一定竖直向上 ( ) 0 10s～ 10 20s～ - 5 10s− 10 15s− 2 1 5 1 4x x x m m= − = − = 10 20s～ B. B 对 A 的作用力一定大于 A 的重力 C. 地面对 B 的摩擦力方向可能向右 D. 地面对 B 的作用力大小可能等于 A、B 的总重力 【答案】D 【解析】 【详解】AB.对 A 受力分析可知： 若 A 与 B 的接触面光滑,则 A 受重力、支持力及墙壁对 A 的 支持力作用，A 处于静止状态,合力为零,由于 A、B 之间的接触面倾斜,则 B 对 A 的支持力垂直 接触面斜向上，且大于 A 的重力。若接触面粗糙,A 可能受到重力、支持力和 B 对 A 的摩擦力, 有可能 A 还受到墙壁的支持力；当墙壁对 A 没有支持力时,B 对 A 的支持力与摩擦力的合力与 A 的重力大小相等,方向相反。由以上分析可知,故 A 错误,B 错误。 C.若 A 与 B 接触面光滑，木块 B 受重力、地面的支持力、A 对 B 科向下的压力以及地面的摩 擦力处于静止状态,合力为零,则摩擦力方向水平向左。若接触面粗糙,木块 B 受重力、地面的 支持力、A 对 B 斜向下的压力以及 A 对 B 的静摩擦力,其中 A 对 B 斜向下的压力以及 A 对 B 的 静摩擦力的合力与 A 的重力大小相等，方向竖直向下，所以 B 不受地面的摩擦力，故 C 错误。 D.对整体进行受力分析可知，整体在竖直方向不受外力，故支持力一定等于两物体的重力， 故 D 正确。 3.如图所示，有一水平传送带以 2m/s 的速度顺时针匀速运动，现将一物体轻轻放在传送带的 左端上，若物体与传送带间的动摩擦因数为 μ=0.5，已知传送带左、右端间的距离为 10m， 物体可视为质点，g=10m/s2 ， 则（ ） A. 传送带将该物体传送到传送带右端所需时间为 5s B. 传送带将该物体传送到传送带右端所需时间为 2s C. 传送带将该物体传送到传送带右端所需时间为 5.2s D. 物体到达传送带右端时的速度为 10m/s 【答案】C 【解析】 的 【详解】ABC.根据牛顿第二定律，物体的加速度 则物体匀加速运动的时间为： 匀加速运动的位移为： 匀速运动的时间为： 则总时间为： 故 C 正确，AB 错误。 D.由上述分析可知，物体先加速运动后匀速运动，物体到达传送带右端的速度为 ，故 D 错误。 4.高空坠物极易对行人造成伤害．若一个质量为 50g 的鸡蛋从一居民楼的 25 层落下，与地面 的撞击时间约为 2×10－3 s，试估算该鸡蛋对地面的冲击力约为 A. 1000 N B. 500 N C. 100 N D. 50 N 【答案】A 【解析】 【分析】 每层楼高约为 3m，计算鸡蛋下落的总高度，计算下落的时间，全过程根据动量定理列方程求 解。 【详解】每层楼高约为 3m，鸡蛋下落的总高度为：h=（25-1）×3m=72m；自由下落时间为： ，与地面的碰撞时间约为：t2=0.002s，全过程根据动量定理可得： mg（t1+t2）-Ft2=0，解得冲击力为：F=950N≈103N，故 A 正确。故选 A。 【点睛】本题主要是考查动量定理，利用动量定理解答问题时，要注意分析运动过程中物体 受力情况，能够根据全过程动量定理求解。 的 25m/sa gµ= = 1 2 s 0.4s5 vt a = = = 2 2 1 2 m 0.4m2 2 5 vx a = = =× 1 2 10 0.4 s=4.8s2 L xt v − −= = 1 2 0.4s 4.8s 5.2st t t= + = + = 2m/s 1 2 2 72 3.810 ht s sg ×= = = 5.如图所示，水平地面上有一个半球体 A．现在 A 与竖直墙之间放一完全相同的半球体 B，不 计一切摩擦，将 A 缓慢向左移动（B 未与地面接触），则在此过程中 A 对 B 的弹力 F1、墙对 B 的弹力 F2 A. F1 变小、F2 变小 B. F1 变小、F2 变大 C. F1 变大、F2 变大 D. F1 变大、F2 变小 【答案】C 【解析】 对 B 分析，受力如图所示，设 与水平方向的夹角为 ，故根据共点力平衡条件可得 ， ，移动过程中 减小，故两者都变大，C 正确． 6.如图所示，固定的粗糙斜面的倾角 θ=37°，长度 L=4 m，可视为质点的滑块从斜面的顶端 由静止开始下滑，滑到斜面底端时速度大小 v=4 m/s，滑块的质量 m=200 g，空气阻力可忽略 不计，取重力加速度 g=10 m/s2，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，则 1F θ 1 sin mgF θ= 2 tan mgF θ= θ A. 滑块沿斜面下滑的加速度大小为 2 m/s2 B. 滑块与斜面间的动摩擦因数为 0.6 C. 整个下滑过程的时间为 1.5 s D. 在整个下滑过程中重力对滑块的冲量大小为 4 N·s 【答案】AD 【解析】 A、由运动学公式可知 ，故 A 正确； B、对滑块进行受力分析可知：mgsinθ–f=ma，N=mgcosθ，f=μN，解得 μ=0.5，故 B 错误； C、由 L= at2，可得 t= =2 s，故 C 错误； D、在整个下滑过程中重力对滑块的冲量大小 IG=mgt=4 N·s，故 D 正确； 故选 AD。 【点睛】根据运动学公式求解加速度，对滑块根据牛顿第二定律求解动摩擦因数；根据位移 时间关系求解整个下滑过程的时间；根据 IG=mgt 求解冲量。 7.如图所示，质量为 2m 的物体 B 静止在光滑水平面上，物体 B 的左边固定有轻质弹簧，质量 为 m 的物体 A 以速度 v 向物体 B 运动并与弹簧发生作用，从物体 A 接触弹簧开始到离开弹簧 的过程中，物体 A、B 始终沿同一直线运动，以初速度 v 方向为正，则(　　) A. 此过程中弹簧对物体 B 的冲量大小大于弹簧对物体 A 的冲量大小 B. 弹簧的最大弹性势能为 mv2 C. 此过程弹簧对物体 B 的冲量为 mv D. 物体 A 离开弹簧后的速度为－ v 【答案】BD 【解析】 【详解】A 项：弹簧对物体 B 弹力大小等于弹簧对物体 A 的弹力大小，作用时间也相同，由 冲量的定义式 I=Ft 知：弹簧对物体 B 的冲量大小等于弹簧对物体 A 的冲量大小，故 A 错误； 的 2 22 /2 va m sL = = 1 2 2L a 1 3 2 3 1 3 B 项：在 A、B 速度相等时，弹簧压缩至最短，故弹簧的弹性势能最大，故动能应最小，此过 程中动量守恒，取向右为正方向，则有： ，解得： ，弹簧的最大弹性 势能为 ，故 B 正确； C、D 项：设物体 A 离开弹簧后 A、B 的速度分别为 vA 和 vB．取向右为正方向，根据动量守恒 定律和机械能守恒定律得： ， ，解得： ，即物体 A 离开弹簧后的速度为 ，对 B，由动量定理得：弹簧对物体 B 的冲量 ，故 C 错误，D 正确。 8.如图所示,A、B 两物块的质量分别为 2m 和 m,静止叠放在水平地面上.A、B 间的动摩擦因数 为 μ,B 与地面间的动摩擦因数为 0.5μ.最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为 g.现 对 A 施加一水平拉力 F,则( ) A. 当 F<2μmg 时，A. B 都相对地面静止 B. 当 F>3μmg 时，A 相对 B 滑动 C. 当 F=2.5μmg 时，A 的加速度为 0.25μg D. 无论 F 为何值,B 加速度不会超过 0.5μg 【答案】BD 【解析】 【 详 解 】 AB.AB 间 的 最 大 静 摩 擦 力 为 ， B 与 地 面 间 的 最 大 静 摩 擦 力 为 ，因为 ，所以 B 相对地面先开始滑动，当 B 恰好相对地面滑动时， 此时的来为 ，继续增大拉力，AB 才会相对滑动，设 AB 刚好发生相对滑动时拉力 为 ，AB 的加速度为 ，对 B 由牛顿第二定律可得 ， 的 1( 2 )mv m m v= + 1 3 vv = 2 2 2 p 1 1 1 132 2 3E mv mv mv= − × = 2A Bmv mv mv= + 2 2 21 1 1 22 2 2A Bmv mv mv= + × 1 2,3 3A Bv v v v= − = 3 v− 42 0 3BI mv mv= − = AB 2f mgµ= B 3 2f mgµ=地 B ABf f<地 3 2F mgµ′ = F a 32 2mg mg maµ µ− = 可求 ； 对 A 由牛顿第二定律可得 ， 可求 。综上分析可得当 ，B 相对地面滑动；当 时， AB 相对地面都静止；当 时，A 相对 B 滑动，故 A 错误，B 正确。 C.当 时，AB 以共同的加速度运动，将 AB 看作整体，由牛顿第二定律可得 ， 解得 ，故 C 错误。 D.对 B 受力分析可知其所受的合力的最大值为 ， 即 B 的加速度不还超过 0.5 ，故 D 正确。 三、非选择题 9.“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲，其中A 为固定橡皮条的图钉，O 为橡皮条 与细绳的结点，OB 和 OC 为细绳，图乙是在白纸上根据实验结果画出的力的示意图。 (1)如果没有操作失误,图乙中的 F 与 F′两力中，方向一定沿 AO 方向的是___. (2)本实验采用的科学方法是___. A. 理想实验法 B. 等效替代法 C. 控制变量法 D.建立 物理模型法 【答案】 (1). (1)F'； (2). (2)B 【解析】 1 2a gµ= 12 2 2F mg mg gµ µ− = × 3F mgµ= 3 22 mg F mgµ µ≤ < 3 2F mgµ< 3F mgµ> 2.5F mgµ= 1.5 3F mg maµ− = 1 3a gµ= m 2 1.5 0.5F mg mg mgµ µ µ= − = gµ 【详解】（1）[1] 是通过作图的方法得到合力的理论值,而 是通过一个弹簧称沿 AO 方向 拉橡皮条,使橡皮条伸长到 O 点，使得一个弹簧称的拉力与两个弹簧称的拉力效果相同，测量 出的合力。故方向一定沿 AO 方向的是 ，由于误差的存在 和 方向并不重合 (2)[2]合力与分力是等效替代的关系，所以本实验采用的等效替代法,故 B 正确,ACD 错误。 10.某物理兴趣小组的同学用图甲所示装置来“验证牛顿第二定律”。同学们在实验中，都将 砂和小桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小，通过改变小桶中砂的质量改变拉力。为 使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，实验中需要平衡摩擦力。 ①下列器材中不必要的是___(填字母代号). A. 交流电源 B. 秒表 C. 天平(含砝码) D. 直流电源 ②下列实验操作中,哪些是错误的___(填字母代号). A. 调节滑轮的高度，使牵引小车的细绳与长木板保持平行 B. 每次实验，都要先放开小车，再接通打点计时器的电源 C. 平衡摩擦力时，将悬挂小桶的细线系在小车上 D. 平衡摩擦力时，让小车后面连着已经穿过打点计时器的纸带 ③图乙是某同学实验中获得的一条纸带.A、B、C 为三个相邻的计数点,若相邻计数点之间的时 间间隔为 T.A、B 间的距离为 x1,A、C 间的距离为 x2,则小车的加速度 a=______(用字母表达). ④图丙是小刚和小芳两位同学在保证小车质量一定时，分别以砂和小桶的总重力 mg 为横坐标， 以小车运动的加速度 a 为纵坐标，利用各自实验数据作出的 a−mg 图象。 F F′ F′ F F′ a.由小刚的图象，可以得到实验结论：________________________________________. b.小芳与小刚的图象有较大差异,既不过原点,又发生了弯曲,下列原因分析正确的是 ______(填字母代号). A. 图象不过原点，可能是平衡摩擦力时木板倾角过大 B. 图象不过原点，可能是平衡摩擦力时木板倾角过小 C. 图象发生弯曲，可能是砂和小桶的质量过大 D. 图象发生弯曲，可能是小车的质量过大 【答案】 (1). （1）BD， (2). （2）BC， (3). (4). （4）①在物体 质量一定时，物体的加速度与受到的合外力成正比； (5). ②BC 【解析】 【详解】（1）AD.电磁打点计时器使用的是低压交流电源，故 A 不符合题意，D 符合题意。 B.电磁打点计时器是计时仪器，不需要秒表，故 B 符合题意。 C.验证牛顿第二定律的过程需要使用天平（含砝码）测量物体与小车的质量，故 C 不符合题 意。 （2）A.在实验中要注意调节滑轮的高度，使牵引小车的细绳与长木板平行，才能使细绳的拉 力平行于运动方向，故 A 说法正确。 B.实验时，应该先接通电源，后释放小车，故 B 说法错误。 C.在调节木板倾斜程度平衡小车受到的滑动摩擦力是，需要将装有砂的砂桶摘下，故 C 说法 错误。 D.平衡摩擦力是，让小车后面连着已经穿过打点计时器的纸带，故 D 说法正确。 （3）相邻计数点间的时间间隔为 ，由匀变速直线运动的推论 ，可知加速度为： 的2 1 2 2x x T − T 2x aT∆ = ( )2 1 1 2 1 2 2 2x x x x xa T T − − −= = （4）a.由小刚的图象，可以得到的实验结论：在物体的质量一定时，物体的加速度与受到的 合外力成反比。 b.AB.图象不过原点，在拉力大于零的情况下，小车的加速度仍然为零，说明可能是平衡摩擦 力时木板的倾斜角过小，平衡摩擦力不足造成的，故 B 正确。 CD.本实验的要求小车的质量要远大于砂和砂桶的质量，这样小车受到的合力才近似等于砂和 砂桶的重力，图象才是一条直线；如果不满足小车的质量要远大于砂和砂桶的质量，小车受 到的合力不能近似等于砂和砂桶的重力，则图象就会弯曲，故 C 正确，D 错误。 11.质量为 m=1kg 的物体,在水平拉力的作用下，从静止开始沿粗糙水平面运动, 经过时间 2s， 拉力停止作用，再经 4s 物体停止。运动过程中 v-t 的图像如图，g 取 10m/s2。求: （1）物体运动过程总位移大小； （2）物体和水平面间的动摩擦因数； （3）水平拉力的大小 F。 【答案】（1）24m （2） 0.2 （3）6N 【解析】 【详解】（1）由 v-t 图像可知，物体运动的过程总位移大小为 x= （2）物体加速运动的加速度大小为 a1= 4m/s2； 拉力停止作用后，物体做减速运动的加速度为 a2= 2m/s2， 设物体和水平面的动摩擦因数为 μ，则 μmg=ma2， 解得 μ=0.2 （3）由牛顿第二定律：F-μmg=ma1 解得 F=6N. 12.光滑水平面上固定有光滑的圆环形窄轨道，窄轨道内放置有 a、b、c 三个小球，小球与轨 1 6 8 242 m m× × = v t ∆ =∆ v t ∆ ′ =∆ 道两侧刚好接触，不计窄轨道宽度，小球可视为质点，轨道半径为 R，小球 a 质量为 m，小球 b、c 质量均为 3m。开始时，三小球彼此间距相等，小球 b、c 静止，小球 a 以初速度 v 沿轨 道逆时针运动，各小球间碰撞均为弹性碰撞，碰撞瞬间很短可忽略不计。求： （1）小球 a 第一次与 b 碰撞后瞬时的速度大小； （2）小球 a 第一次与 c 碰撞后瞬时的速度大小； （3）小球 a 从开始到第一次与 c 碰撞过程的时间。 【答案】（1）- （2）v （3） 【解析】 【详解】（1）设小球 a 第一次与 b 碰撞后瞬时 a 的速度大小为 v a1，b 的速度为 vb1，有： mv=mva1+3mvb1； mv2= mv2a1+ 3mv2b1 解得：va1=- v vb1= v （2）小球 c 第一次与 b 碰撞，因两球质量相等，发生弹性碰撞，速度交换，碰后瞬时 b 的速 度为零，c 的速度大小为 vc1= v 设小球 a 第一次与 c 碰后瞬时 a 的速度大小为 va2，c 速度大小为 vc2，有： 解得：va2=v （3）小球 a 第一次与 b 碰撞过程历时： 分析可知，小球 a 第一次与 b 碰撞后到第一次与 c 碰撞历时： 小球 a 从开始到第一次与 c 碰撞过程的时间：t=t1+t2= 2 v 8 3 R v π 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 2 2( ) 3 ( ) 32 2 a c v vm m mv mv− + = + 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1( ) 3 ( ) 32 2 2 2 2 2a c v vm m mv mv− + ⋅ = + ⋅ 1 2 3 Rt v π= 2 2 Rt v π= 2 8 3 Rt v π= 13.下列说法正确的是。 A. 液体分子的无规则热运动就是布朗运动 B. 晶体不一定有各向异性 C. 晶体有确定的熔点 D. 一个热力学系统的内能增量等于外界向它传递的热量与外界对它所做的功的和 E. 热量可以自发地从低温物体传到高温物体 【答案】BCD 【解析】 【详解】A.布朗运动是悬浮在液体中的固体颗粒的无规则运动，不是液体分子的无规则运动， 故 A 错误。 B. 单晶体各向异性，多晶体各向同性，故 B 正确。 C.晶体一定有固定的熔点，故 C 正确。 D.根据热力学第一定律可知，系统的内能增量等于外界向它传递的热量与外界对它所做的功 的和，即： ，故 D 正确。 E.根据热力学第二定律的克劳修斯表述可知：热量不能自发地从低温物体传到高温物体，故 E 错误。 14.如图，一竖直圆筒形气缸内高为 H，上端封闭，下端开口，由活塞封闭一定质量的理想气 体，轻弹簧的上端与活塞连接，下端固定于水平地面，活塞与气缸壁无摩擦且气密性良好， 整个装置处于静止状态时，活塞距气缸上底高为 。已知活塞横截面积为 S，气缸自重为 G，气缸壁及活塞厚度可不计，大气的压强始终为 p0。求： ①闭气体的压强； ②若对气缸施一竖直向上的拉力使其缓慢上升，至气缸下端口刚好与活塞平齐时（密闭气体 U W Q∆ = + 3 4 H 无泄漏且气体温度始终不变），拉力的大小 F。 【答案】① ② 【解析】 【详解】①设密闭气体的压强为 p1，对气缸：由力的平衡可知：p1S=p0S+G 解得 p1=p0+ ②气缸下端口刚与活塞齐平时，设密闭气体的压强为 p2，有： 解得： F+p2S=p0S+G， 解得 15.某弹簧振子做周期为 T 的简谐运动,t 时刻与 t+△t 时刻速度相同,已知△tT/4 D. 可能△tT/2 【答案】BCD 【解析】 【详解】AB.因为弹簧振子在 时刻到 时刻的速度相同，可知两个时刻弹簧振子的位置关 于平衡位置对称，则在 时刻到 时刻的位移大小相等，方向相反；加速度大小相等，方 向相反，故 A 错误，B 正确。 CDE.由弹簧振子的运动规律可知， 可能大于、小于或等于 ，故 CD 正确，不可能大于 而小于 ，此时速度大小相等而方向相反，E 错误。 16.如图，真空中有一半径为 R 的玻璃球，O 为球心，一单色光从球面上的 P 点，以与 OP 夹角 Gp S° + 4 p S G° + G S 2 1 3 4p HS p HS= ⋅ 2 1 3 4p p= 0 4 p S GF += t t t+ ∆ t t t+ ∆ t∆ 4 T 2 T T θ=45°方向射入，经过一次折射后到达球面上 Q 点（图中未画出），已知光在真空中的速度 为 c，单色光的频率为 f，玻璃球对该单色光的折射率为 。求： ①该单色光在玻璃中的波长 λ； ②光在玻璃球中从 P 到 Q 的时间为 t。 【答案】① ② 【解析】 【详解】①光在玻璃中的传播速度 光在玻璃中的波长 解得 ②光在玻璃砖中的折射角为 φ，则 解得 φ=300 距离 PQ= R 从 P 到 Q 的时间 2n = 2 2 c f 6R c 2 c cv n = = v f λ = 2 2 c f λ = 0sin 45 sinn ϕ= 3 6PQ Rt v c = =