【物理】江西省南康中学2019-2020学年高一上学期第三次大考试题 （解析版） 12页

江西省南康中学2019～2020学年度下学期高一第三次大考 物理试卷 一．选择题。本题共10小题。1～7题，每小题只有一个选项正确,选对4分，选错0分；8～10题，每小题有多个选项正确,全部选对得4分,选对但不全得2分,有错选或不选得0分。‎ ‎1.小红同学摇动苹果树，从同一高度一个苹果和一片树叶同时从静止直接落向地面，苹果先着地，下面说法中正确的是 (   )‎ A. 苹果和树叶都可看成是做自由落体运动 B. 苹果和树叶都不能看成做自由落体运动 C. 苹果先落地是因为苹果的质量更大 D. 假如地球上没有空气，则苹果和树叶会同时落地 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】ABC．苹果和树叶都受重力和空气阻力，但空气阻力相对苹果的重力来说很小，可以忽略不计，故苹果的运动可以看作自由落体运动，则先落地；而树叶的运动不能看作自由落体运动，故ABC错误；‎ D．假如地球上没有空气，苹果和树叶都只受重力，都做自由落体运动，同时落地，故D正确。‎ ‎2.物理学中的“质点”，是一种理想化模型，研究下列物体的运动时可视为质点的是 A. 计算轮船在海洋中的航行速度 B. 研究车轮边缘的速度 C. 研究运动员跳高的过杆动作 D. 研究乒乓球的接发球技术 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A、轮船的大小相对于海洋的大小来说是微不足道的，所以计算轮船在海洋中的航行速度时，可以忽略轮船的大小，能看成质点，所以A正确．‎ B、研究车轮边缘的速度时车轮是不能忽略的，否则就没有车轮的边缘可言了，所以B错误．‎ C、运动员在跳高时，要看人的动作是否符合要求，所以此时人不能看成质点，所以C错误．‎ D、研究乒乓球的接发球技术时，要考虑乒乓球的转动的情况，不能看成质点，所以D错误．‎ ‎3.一个可视为质点的木块，从斜面顶端以3m/s的初速度下滑，至底端时速度恰好为零；若木块从顶端以5m/s的初速度下滑，则滑至底端时速度大小为 A. 1m/s B. 2m/s C. 3m/s D. 4m/s ‎【答案】D ‎【解析】‎ 根据匀变速直线运动速度位移公式v2-v02=2ax列出等式，即为：v21-v210=2ax；v22-v220=2ax 两式联立可得：v21-v210=v22-v220，代入数据得：v2=4m/s；故选D.‎ ‎4.石块A自塔顶从静止开始自由落下5m时，石块B从离塔顶7m处由静止开始自由落下，两石块同时落地，不计空气阻力，则塔高为　　‎ A. 12m B. C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】设塔高为h，对于石块B，有：‎ 对于A，自由落体运动的时间，下落5m所需的时间 则，即，解得，故D正确，ABC错误。‎ ‎【点睛】解决本题的关键知道自由落体运动做初速度为零，加速度为g的匀加速直线运动，结合运动学公式灵活求解。‎ ‎5.如图所示，两个质量均为m的物体分别挂在支架上的B点(如图甲所示)和跨过滑轮的轻绳BC上(如图乙所示)，图甲中轻杆AB可绕A点转动，图乙中水平轻杆一端A插在墙壁内，已知θ＝30°，则图甲中轻杆AB受到绳子的作用力F1和图乙中滑轮受到绳子的作用力F2分别为(　　)‎ A. F1＝mg、‎ B. 、‎ C. 、F2＝mg D. 、F2＝mg ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】甲图中，结点受BC绳子的拉力、重力和AB杆子的支持力，‎ 根据平衡条件，有： ‎ 乙图中，绳子对滑轮的作用力应是两股绳的合力，如图所示 故F2=mg 故D正确。‎ ‎6.如图A、B、C三物块放在光滑水平面上，A、B各受到大小是1N的水平力作用而相对静止。以下说法正确的是（ ）‎ A. 三物块都处于平衡状态，各接触面间摩擦力都是零 B. 各接触面间摩擦力都是1N C. B、C间的摩擦力是零，A、B间的摩擦力是1N D. B、C间的摩擦力是1N，A、B间的摩擦力是零 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 对物体A，水平方向受力为零，则BC之间无摩擦力作用；对BC整体，水平方向合力为零，因受到向右的拉力F=1N，则受到向左的摩擦力，大小为1N；故选C.‎ ‎7.已知某型战斗机在航行的航空母舰上起飞（无风），起飞时的加速度可达5m/s2，飞机起飞速度需达到40m/s，若飞机必须在滑行120m后起飞，问航空母舰行驶的速度至少为( )‎ A. 5m/s B. 10m/s C. 15m/s D. 20m/s ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】飞机的起飞速度是相对于空气而言的，假设航空母舰的速度为v，则飞机相对于空气的初速度应为v，起飞时的末速度应为（40 -v）m/s；借助v2-v02=2ax，即（40 -v）2-v2＝2aＬ,代入数据解得：v=5m/s.‎ A. 5m/s，与结论相符，选项A正确；‎ B. 10m/s，与结论不相符，选项B错误；‎ C. 15m/s，与结论不相符，选项C错误；‎ D. 20m/s，与结论不相符，选项D错误；‎ ‎8.一辆汽车在平直公路上做刹车实验，从计时起运动过程的位移与速度关系为x=2.5-0.1v2，下列分析正确的是( )‎ A. 上述过程的加速度大小为5 m/s2 B. 刹车过程持续的时间为2 s C. 计时时刻的速度为5 m/s D. 刹车过程的位移为5 m ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】AC．由x=2.5-0.1v2对应公式，由系数一一对应的关系可知，-0.1=，2.5=，由此解得a=-5m/s2，v0=5m/s，选项AC正确；‎ BD．由v=v0+at可知，当停下时v=0，解得t=1s，此时x==2.5m，选项BD错误；‎ ‎9.如图所示，一个光滑的圆球，放在倾角为θ的固定斜面上，用一竖直挡板挡住，处于静止状态。现缓慢的让竖直挡板顺时针转动到水平方向。设斜面对球的作用力为F1，挡板对球的作用力为F2，在此过程中( )‎ A. F1一直增大 B. F1一直减小 C. F2先减小再增大 D. F2一直减小 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】小球受到重力G、斜面的支持力F1和挡板的支持力F2，由平衡条件得知，F1和F2的合力与G大小相等、方向相反，作出三个位置力的合成图如图，由图看出，F1逐渐减小，F2先减小后增大，当F1和F2垂直时，F2最小． ‎ A. F1一直增大，与结论不相符，选项A错误；‎ B. F1一直减小，与结论相符，选项B正确；‎ C. F2先减小再增大，与结论相符，选项C正确；‎ D. F2一直减小，与结论不相符，选项D错误；‎ ‎10.如图，粗糙水平面上a、b、c、d 四个相同小物块用四根完全相同轻弹簧连接,正好组成一个等腰梯形，系统静止．ab之间、ac之间以及bd之间的弹簧长度相同且等于cd之间弹簧长度的一半，ab之间弹簧弹力大小为cd之间弹簧弹力大小的一半.若a受到的摩擦力大小为f，则下列说法不正确的是（ ）‎ A. ab之间的弹簧一定是压缩的 B. b受到的摩擦力大小为f C. d受到的摩擦力大小为2f D. c受到的摩擦力大小为 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 设每根弹簧的原长为L0，ab的形变量为△x1，cd的形变量为△x2，则有k△x2=2k△x1，若ab弹簧也是被拉长，则有：L0+△x2=2（L0+△x1），解得L0=0，不符合题意，所以ab被压缩，A正确；由于a受到的摩擦力大小为f，根据对称性可得，b受到的摩擦力大小为f，B正确；以a和c为研究对象进行力的分析如图所示，中图中的θ为ac与cd之间的夹角，‎ 则 ，所以θ=60°，则∠cab=120°，a受到的摩擦力大小f=T； 对c根据力的合成可得fc=f，所以D正确；由于c受到的摩擦力大小为f，根据对称性可知，d受到的摩擦力大小为f，C错误．此题选择错误的选项，故选C．‎ 点睛：力的合成满足平行四边形定则，当两个力方向相同时可以直接相加求合力；当两个力方向相反时可以直接相减求合力；当两个力垂直的时候，分力与合力之间满足勾股定理，可以直接用勾股定理计算；如果两个力夹角不是特殊角，可以根据正交分解法、矢量三角形法或三角函数法求解合力大小．‎ 二．实验题。本题共2小题，每空2分，共16分，把答案填在题中的横线上.‎ ‎11.下图为“利用打点计时器测定匀变速直线运动的加速度”实验中用打点计时器打出的一条较理想的纸带，电磁打点计时器是一种工作电压范围为________的低压电源的仪器，当电源的频率为50Hz时，每隔________秒打一次点，纸带上A、B、C、D、E、F、G为七个相邻的计数点，若以每5个时间间隔取一个计数点，则由纸带记录的数据可知，小车经过E点时的速度为_____m/s,小车运动的加速度为______m/s2. (保留二位有效数字)‎ ‎【答案】 (1). 4-6V (2). 0.02s (3). 0.84 (4). 1.9‎ ‎【解析】‎ 电磁打点计时器是一种工作电压范围为4-6V的交流电，当电源的频率为50Hz时，打点周期为：，每5个时间间隔取一个计数点，时间间隔为：，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度：。根据匀变速直线运动的推论公式 ‎△x=aT2可以求出加速度的大小为：，，，则加速度为：。 12.在“验证力的平行四边形定则”的实验中，某同学进行实验的主要步骤是：‎ a．如图甲所示，将橡皮筋的一端固定在木板上的A点，另一端拴上两根绳套，每根绳套分别连着一个弹簧测力计；‎ b．沿着两个方向拉弹簧测力计，将橡皮筋的活动端拉到某一位置，将此位置标记为O点，读取此时弹簧测力计的示数，分别记录两个拉力F1、F2的大小．用笔在两绳的拉力方向上分别标记a、b两点，并分别将其与O点连接，表示两力的方向；‎ c．再用一个弹簧测力计将橡皮筋的活动端仍拉至O点，记录其拉力F的大小并用上述方法记录其方向；‎ ‎①实验中确定分力方向时，图甲中的b点标记得不妥，其原因是______；‎ ‎②用一个弹簧测力计将橡皮筋的活动端仍拉至O点，这样做的目的是______；‎ ‎③图乙是在白纸上根据实验数据作出的力的图示，其中______是F1和F2合力的实际测量值；‎ ‎④实验中的一次测量如图丙所示，两个测力计M、N的拉力方向互相垂直，即α+β=90°．若保持测力计M的读数不变，当角α由图中所示的值逐渐减小时，要使橡皮筋的活动端仍在O点，可采用的办法是______；‎ A．增大N的读数，减小β角 B．减小N的读数，减小β角 C．减小N的读数，增大β角 D．增大N的读数，增大β角 ‎【答案】 (1). O、b两点太近，误差大 (2). 与F1、F2共同作用的效果相同 (3). F (4). B ‎【解析】‎ ‎【详解】①为了减小测量的误差，记录方向时，记录点与O点的距离适当大一些，图甲中的b点标记得不妥，其原因是O、b两点太近，误差大。‎ ‎②用一个弹簧测力计将橡皮筋的活动端仍拉至O点，这样做的目的是与F1、F2共同作用的效果相同。‎ ‎③F1和F2合力的实际测量值是用一根弹簧秤拉的，不是根据平行四边形定则作出的，故F是F1和F2合力的实际测量值。‎ ‎④由题意可知：保持O点位置不动，即合力大小方向不变，弹簧测力计M的读数不变，因此根据要求作出力的平行四边形定则，画出受力分析图如下：‎ 所以由图可知α角逐渐变小时，N的示数减小，同时β角减小。‎ A．增大N的读数，减小β角．故A不符合题意．‎ B．减小N的读数，减小β角．故B符合题意．‎ C．减小N的读数，增大β角．故C不符合题意．‎ D．增大N读数，增大β角．故D不符合题意．‎ 三．计算题。本题共4小题，共44分。解答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.跨过光滑定滑轮的轻绳，两端各拴一个物体，如图所示。物体A和B重均为20N，水平拉力F=10N。若物体A和B均处于静止状态。求：‎ ‎(1)物体B受到的拉力及合力；‎ ‎(2)A受到的支持力和摩擦力。‎ ‎【答案】(1) 20N 0 (2) 10(-1)N ‎ ‎【解析】‎ ‎（1）物体的受力情况如图所示，物体A和B均处于静止状态，它们所受合力均为0，物体B受重力和拉力，则 （2）物体A 受重力，水平拉力：，绳子拉力： 水平面支持力：‎ 的水平分力为：‎ 则水平方向：‎ 则：，方向向右。‎ ‎14.某一长直的赛道上，有一辆F1赛车，前方400 m处有一安全车以20 m/s的速度匀速前进，这时赛车从静止出发以4 m/s2的加速度追赶．‎ ‎(1)赛车何时追上安全车？‎ ‎(2)追上之前与安全车最远相距多少米？‎ ‎【答案】(1)20s (2)450m ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）设经t 1时间追上安全车  ‎ 解得：t 1 =20s  ‎ ‎（2）当两车速度相等时，两车相距最远  　 ‎ 解得：t 2 =5s ‎ ‎15.如图所示，质量为m=10kg物体A放在倾角为θ=37°的斜面上，则：（g=10 m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）‎ ‎(1)若物体恰好能匀速下滑，求物体与斜面的动摩擦因数μ.‎ ‎(2)若物体与斜面的动摩擦因数μ=0.5，A与斜面的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现用细线系住物体A，并平行于斜面向上绕过光滑的定滑轮，另一端系住物体B，物体A静止在斜面上，求物体B质量的范围.‎ ‎【答案】(1) (2) 2kg ≤m≤10kg ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）如图，对物体受力分析，对G进行正交分解，沿斜面方向为x轴，垂直斜面方向为y轴。在x轴方向上有f=Gx=Gsinθ 在y轴方向上有FN=Gy=Gcosθ，‎ 所以 ‎（2）该题需分情况讨论。‎ 第一种情况：当物体刚刚好要沿着斜面下滑时，‎ 此时mB有最小值，受力分析：‎ FT=mBg Gx=GAsinθ=f+FT Gy=GAcosθ =FN f=μFN 代入数据，解得mB=2kg 第二种情况：当物体刚刚好被B带着要沿着斜面上滑时，此时mB有最大值，受力分析：‎ FT=mBg Gx=GAsinθ=FT-f Gy=GAcosθ =FN f=μFN 代入数据，解得mB=10kg ‎16.‎ 在铁路与公路的交叉点上，由于司机粗心、判断失误等原因常常造成交通事故。现一辆长为L1=5m的汽车以V1=15m/s的速度行驶，当汽车前端离铁路与公路交叉点S1=150m处时，汽车司机突然发现离交叉点S2=200m处有一列长为L2=298m的列车以V2=20m/s的速度匀速行驶过来，已知列车的宽度为d=4m，为了避免事故的发生：‎ ‎（1）若汽车司机立刻做匀加速运动，则最小的加速度应为多大？‎ ‎（2）若汽车司机立刻做匀减速运动，则最小的加速度应为多大？‎ ‎【答案】（1）0.18 m/s2 （2）-0.75m/s2‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）加速时，当列车车头到达交叉点时，汽车车尾刚刚好离开，这时有最小加速度。‎ 对于列车：x列=S2=v2t1‎ 解得t1=10s 对于汽车，初速度v1=15m/s，‎ 位移x汽=S1+L1+d=v1t1+‎ 代入数据，解得a1=0.18m/s2‎ ‎（2）减速时，当列车车头到达交叉点时，汽车车头到达交叉点，且刚刚好减速到0，此时有最小加速度 在计算前应先判断一下列车车尾经过交叉点的时间t2是否大于汽车经过L1的位移减速至0所用的时间t3。如果t2