贵州省铜仁第一中学2020届高三上学期第三次模拟考试物理试题 17页

铜仁一中2020届高三第三次模拟考试物理试卷 一、选择题 ‎1.一名跳伞运动员从悬停在高空的直升机中跳下，研究人员利用运动员随身携带的仪器记录下了他的运动情况，通过分析数据，画出了运动员从跳离飞机到落地的过程中在空中沿竖直方向运动的v—t图象如图所示，则对运动员的运动，下列说法正确的是 A. 0～10s内位移大小为100m B. 10s～15s内加速度逐渐增大 C. 0-10s内运动员所受阻力逐渐增大 D. 10s～15s内运动员所受阻力逐渐増大 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】0～10s内，若运动员匀加速下降，则位移为，由图像可知运动员的位移大小大于100m，选项A错误；v-t图像的斜率等于加速度，可知10s～15s内加速度逐渐减小，选项B错误；0～10s内运动员向下的加速度逐渐减小，根据mg-f=ma所受阻力逐渐增大，选项C正确；10s～15s内运动员向上的加速度逐渐减小，根据f -mg=ma，所受阻力逐渐减小，选项D错误.‎ ‎2.2019年10月，瑞士物理学家米歇尔·马约尔教授（Michel Mayor）和迪迪埃·奎洛兹教授(Didier Queloz)，因为“发现了一颗围绕类太阳恒星运行的系外行星”，与美国物理学家詹姆斯·皮布尔斯（James Peebles）一起分享了2019年诺贝尔物理学奖。假设该类太阳恒星的质量为M、半径为R，系外行星质量为m，引力常量为G，系外行星围绕类太阳恒星做半径为r的匀速圆周运动时，则该系外行星的 A. 周期为 B. 动能为 C. 角速度为 D. 向心加速度为 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A．由万有引力提供向心力可得，速度与周期的关系，可得周期为，A正确；‎ B．由万有引力提供向心力可得，速度为，动能为，B错误；‎ C．由万有引力提供向心力可得，角速度为，C错误；‎ D．由万有引力提供向心力可得，向心加速度为，D错误。‎ ‎3.如图所示，物体A、B由跨过定滑轮且不可伸长的轻绳连接，由静止开始释放，在物体A加速下降的过程中（此过程中B未碰到滑轮），下列判断正确的是 A. 物体A和物体B均处于超重状态 B. 物体A和物体B均处于失重状态 C. 物体A处于超重状态，物体B处于失重状态 D. 物体A处于失重状态，物体B处于超重状态 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】物体A加速下降的过程中，B加速上升，所以A的加速度向下，处于失重状态；B的加速度向上，处于超重状态，故D正确，ABC错误。‎ ‎4.一根轻质细线将2个薄铁垫圈A、B连接起来，一同学用手固定B，此时A、B间距为3L，距地面为L，如图所示，由静止释放A、B，不计空气阻力，且A、B落地后均不再弹起．从释放开始到A落地历时t1，A落地前瞬间速率为v1，从A落地到B落在A上历时t2，B落在A上前瞬间速率为v2，则（ ）‎ A. t1：t2=2：1‎ B. 两垫圈加速度不确定，时间无法比较 C. v1：v2=1：2‎ D. 两垫圈作为整体，同时落地 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 由静止释放A、B，AB都做自由落体运动，A运动的位移为L，B运动的位移为4L，根据自由落体运动的基本公式求解时间和速度即可。‎ ‎【详解】A、B项：由静止释放A、B，AB都做自由落体运动，A运动的位移为L，B运动的位移为4L，根据可知，A落地的时间为 B落地的时间为：所以有：t2=t-t1=，所以有：t1=t2，故AB错误；‎ C项：A落地前瞬间速率为： B落地前瞬间速率为：所以v1：v2=1：2，故C正确；‎ D项：因A落地时B还没有落地，故不可能同时落地，故D错误。‎ 故应选：C。‎ ‎【点睛】本题主要考查了自由落体运动基本公式的直接应用，解题的关键在于明确两物体的下落高落关系，再结合公式求解即可。‎ ‎5.2018年7月，贵州铜仁市与美国超级高铁公司Hyperloop Transportation Technologies(简称HTT)在贵阳市举行《超级高铁体验线项目合作框架协议》签约仪式，此项协议为HTT与中国签署的第一份Hyperloop超级高铁线路协议。建成后，如果乘坐Hyperloop从某城到达另一城市，600公里的路程需要40分钟。Hyperloop先匀加速，达到最大速度1 200‎ ‎ km/h后匀速运动，快进站时再匀减速运动，且加速与减速的加速度大小相等，则下列关于Hyperloop的说法正确的是 A. 加速与减速的时间不一定相等 B. 加速时间为10分钟 C. 加速时加速度大小为2 m/s2‎ D. 如果加速度大小为10 m/s2，题中所述运动最短需要32分钟 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．根据运动学对称性可知，加速时间和减速时间相同，A错误；‎ B．设加速时间和减速时间为，匀速时间为，则 解得，，B正确；‎ C．加速度大小为，C错误；‎ D．如果加速度为，则加速所需时间为 匀速所需时间 所需总时间 D错误。‎ ‎6.2019年央视春晚加入了非常多的科技元素，在舞台表演中还出现了无人机。现通过传感器将某台无人机上升向前追踪拍摄的飞行过程转化为竖直向上的速度vy及水平方向速度vx与飞行时间t的关系图象如图所示。则下列说法正确的是（　　）‎ A. 无人机在t1时刻处于失重状态 B. 无人机在0～t2这段时间内沿直线飞行 C. 无人机在t2时刻上升至最高点 D. 无人机在t2～t3时间内做匀变速运动 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A、依据图象可知，无人机在t1时刻，在竖直方向上匀加速直线运动，而水平方向则是匀减速直线运动，则无人机有竖直向上的加速度，那么处于超重状态，不是失重状态，故A错误；‎ B、由图象可知，无人机在0～t2这段时间，竖直方向向上匀加速直线运动，而水平方向匀减速直线运动，那么合加速度与合初速度不共线，所以物体做曲线运动，即物体沿曲线上升，故B错误；‎ C、无人机在竖直方向，先向上匀加速直线，后向上匀减速直线运动，因此在t2时刻没有上升至最高点，故C错误；‎ D、无人机在t2～t3时间内，水平方向做匀速直线运动，而竖直向上方向做匀减速直线运动，因此合运动做匀变速运动，故D正确。‎ ‎7.《大国工匠》节目中讲述了王进利用“秋千法”在1000kV的高压线上带电作业的过程。如图所示，绝缘轻绳OD一端固定在高压线杆塔上的O点，另一端固定在兜篮上。另一绝缘轻绳跨过固定在杆塔上C点的定滑轮，一端连接兜篮，另一端由工人控制。身穿屏蔽服的王进坐在兜篮里，缓慢地从C点运动到处于O点正下方E点的电缆处。绳OD一直处于伸直状态，兜篮、王进及携带的设备总质量为m，不计一切阻力，重力加速度大小为g。关于王进从C点运动到E点的过程中，下列说法正确的是 A. 工人对绳的拉力一直变大 B. 绳OD的拉力一直变小 C. OD、CD两绳拉力合力大小等于mg D. 当绳CD与竖直方向的夹角为30°时，工人对绳的拉力为 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】A.对兜篮、王进及携带的设备整体受力分析如图所示，绳OD的拉力为F1，与竖直方向的夹角为θ，绳CD的拉力为F2，与竖直方向的夹角为α。根据几何知识知：θ+2α=90°，由正弦定理可得F1增大，F2减小，A错误，‎ B.根据选项A的分析，B错误 C.两绳拉力的合力大小等于mg，C正确 D.α=30°时，θ=30°，可求出，D正确 ‎8.2016年里约奥运会，中国女排姑娘们的顽强拼搏精神与完美配合给人留下了深刻的印象．某次比赛中，球员甲接队友的一个传球，在网前L=3.60m处起跳，在离地面高H=3.20m处将球以v0=12m/s的速度正对球网水平击出，对方球员乙刚好在进攻路线的网前，她可利用身体任何部位进行拦网阻击．假设球员乙的直立和起跳拦网高度分别为h1=2.50m和h2=2.95m，取g=10m/s2．下列情景中，球员乙可能拦网成功的是（ ）‎ A. 乙在网前直立不动 B. 乙在甲击球时同时起跳离地 C. 乙在甲击球后0.2s起跳离地 D. 乙在甲击球前0.3s起跳离地 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ 排球运动到乙位置的过程的时间为：；该段时间排球下降的距离为：h=gt2＝×10×0．32＝0.45m；此时排球离地高度为：h3=H-h=3.2m-0.45m=2.75m＞h1，故乙在网前直立不动拦不到，故A错误；球员乙起跳拦网高度为h2=2.95m，跳起的高度为△h=2.95-2.5=0.45m，竖直上抛运动的下降时间与上升时间相等，故有：，故乙在甲击球时同时起跳离地，在球到达乙位置时，运动员乙刚好到达最高点，可以拦住，故B正确；结合选项B的分析，乙在甲击球后0.2s起跳离地，初速度为：v0=gt′=10×0.3=3m/s，上升时间0.1s时球到达乙位置，上升的高度为：△h′=3×0.1-×10×0.12=0.25m，够到2.5m+0.25m=2.75m的球，刚好可以够到球，故C正确；乙在甲击球前0.3s起跳离地，经过0.6s刚好落地，够不到球了，故D错误；故选BC.‎ 点睛：本题关键是要根据平抛运动的知识求解出球到达C位置时的高度，然后结合竖直上抛运动的知识得到人能够够到的高度．‎ ‎9.如图所示，在水平地面上放置一倾角为θ的斜面体，斜面体的顶端有一光滑的定滑轮，一根跨过定滑轮的细绳将质量为M的盒子A与质量为m的物体B相连，现向A中缓慢加入沙子，整个系统始终保持静止。在加入沙子的过程中，下列说法正确的是 A. 绳子的拉力逐渐增大 B. A所受的摩擦力逐渐增大 C. A对斜面的压力逐渐增大 D. 地面对斜面体的摩擦力不变 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．绳子拉力等于B的重力，保持不变，故A错误；‎ B．由于不知道A的重力沿着斜面方向的分力与细线拉力的大小关系，故不能确定静摩擦力的方向，故随着沙子质量的增加，静摩擦力可能增加、减小，故B错误；‎ C．A对斜面的压力等于A及沙子的总重力沿垂直于斜面的分力，随着沙子质量的增加，A对斜面的压力逐渐增大，故C正确；‎ D．整体保持静止，受重力和支持力，合力为零，不受地面的静摩擦力，故D正确。‎ ‎10.如图，长木板C置于光滑水平地面上，A，B两物块放在木板上。已知A、B、C的质量mA=mC=m，mB=2m，A、B两物块与木板间的动摩擦因数都为μ，且最大静廢擦力等于滑动摩擦力。现用水平向左的力F作用在A物块上，当F由0逐渐增大时 A. 当F=μmg时，A与C开始相对滑动 B. 无论F多大，B和C总保持相对静止 C. 一直增大F，B的最大加速度为μg D. 当F=2μmg时，B所受摩擦力大小为 ‎【答案】B ‎【解析】‎ AC 间的最大静摩擦力为：fAm=μmAg=μmg，B与木板间的最大静摩擦力为：fBm=μmBg=2μmg 地面时光滑，C与地面间无摩擦力。当F=μmg时，此时对ABC整体，，对A：F-fA=ma，解得fA=0.75μmg< fAm，此时AC不发生相对滑动，故A错误；由于A对C的滑动摩擦力最大为μmg，B要想发生滑动，受到的摩擦力应为2μmg，BC共同运动的最大加速度为：，此时B受到的静摩擦力为，fB=2ma=μmg≤2μmg，所以BC始终相对静止，所以B的最大加速度为μg，故B正确，C错误；若F=2μmg＞fAm，所以AC发生相对滑动，A对C的滑动摩擦力为μmg，BC一起运动的加速度为：，此时B所受的摩擦力为，故D错误；故选B.‎ 点睛：本题以常见的运动模型为核心，考查了摩擦力、牛顿第二定律、隔离法与整体法的应用等知识；解决的关键是正确对两物体进行受力分析，求得整体共同运动的最大加速度.‎ 二、非选择题 ‎11.用如图所示的实验装置研究弹簧的弹力与形变量之间的关系。轻弹簧上端固定一个力传感器，然后固定在铁架台上，当用手向下拉伸弹簧时，弹簧的弹力可从传感器读出。用刻度尺可以测量弹簧原长和伸长后的长度，从而确定伸长量。测量数据如下表所示：‎ 伸长量x/(10-2 m)‎ ‎2.00‎ ‎4.00‎ ‎6.00‎ ‎8.00‎ ‎10.00‎ 弹力F/N ‎1.50‎ ‎2.93‎ ‎4.55‎ ‎5.98‎ ‎7.50‎ ‎（1）以x为横坐标，F为纵坐标，在如图的坐标纸上描绘出能够正确反映弹力与伸长量关系的图线。‎ ‎（ ）‎ ‎（2）由图线求得该弹簧的劲度系数为_________N/m. (保留两位有效数字)‎ ‎【答案】 (1). (2). 75N/m（74~76 N/m均可）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1]根据表格中的数据，在图中做出图像如图所示 ‎(2)[2]图像的斜率表示弹簧的劲度系数，由图中可求劲度系数为75N/m（74~76 N/m均可）。‎ ‎12.（1）某实验小组在“测定金属电阻率”的实验过程中，正确操作获得金属丝直径以及电流表、电压表的读数如图甲所示，则金属丝的直径的读数是__________，电流表的读数是________，电压表的读数是________。‎ ‎（2）已知实验中所用的滑动变阻器阻值范围为0～10 Ω，电流表内阻约几欧，电压表内阻约20 kΩ。电源为干电池(不宜在长时间、大功率状况下使用)，电动势E＝4.5 V，内阻很小。则图乙电路图中_____(填电路图下方的字母代号)电路为本次实验应当采用的最佳电路。但用此最佳电路测量的结果仍然会比真实值偏_______(填“大”或“小”)。‎ ‎（3）若实验所用的电流表内阻的准确值RA是已知的，那么准确测量金属丝电阻Rx的最佳电路应是图乙中的_____电路(填电路图下方的字母代号)。此时测得电流为I、电压为U，则金属丝电阻Rx＝______(用题中字母代号表示)。‎ ‎【答案】 (1). 0.881 mm (2). 0.42 A (3). 2.25 V (4). A (5). 小 (6). B (7). ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1]根据螺旋测微计的读数规则可知，读数为0.881 mm；‎ ‎[2]由电流表可知，读数为0.42 A；‎ ‎[3]由电压表可知，读数为2.25 V；‎ ‎(2)[4]由于电池不宜在长时间、大功率状况下使用，所以应该使用限流法，电压表内阻远大于待测电阻阻值，用外接法，A正确；‎ ‎[5]由于采用外接法，所以测量的结果仍然会比真实值偏小；‎ ‎(3)[6]若实验所用的电流表内阻的准确值RA是已知的，那么可以使用内接法，此时还应该使用限流法，B正确；‎ ‎[7] 此时测得电流为I、电压为U，则金属丝电阻。‎ ‎13.如图所示，半径R=0.4m的光滑半圆轨道与水平面相切于B点，且固定于竖直平面内。在水平面上距B点s = 5 m处的A点放一质量m=3 kg的小物块，小物块与水平面间动摩擦因数为μ=0.5。小物块在与水平面夹角θ=53°斜向上的拉力F的作用下由静止向B点运动，运动到B点时撤去F，小物块沿半圆轨道上滑，恰能通过半圆轨道最高点C飞出，圆弧的圆心为O。（g取10 m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6） 求：‎ ‎（1）小物块在C点的速度vc大小；‎ ‎（2）小物块运动到B点时对轨道的压力大小；‎ ‎（3）拉力F的大小。‎ ‎【答案】(1)2m/s (2)180N (3)21N ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)小物块恰能到圆环最高点时，物块与轨道间无弹力。设最高点物块速度为vC 有：‎ 得：vC=2m/s ‎(2)物块从B到C由动能定理： ‎ 在B点由牛顿第二定律：‎ 解得FN=180N 根据牛顿第三定律可知，小物块在P点对轨道的压力大小为180N ‎(3)从A到B过程： ‎ 解得 F=21N ‎14.如图所示，力学实验室轨道车质量M = 8kg，车与地面的动摩擦因数μ=0.2，在水平恒定的牵引力的作用下以v0=4.2m/s的速度沿水平面匀速前进。某时刻起，前进路线两侧的智能机械手臂每隔T=0.8s无初速（相对地面）投放一沙袋到车上。已知车的上表面光滑，每个沙袋的质量均为m。从放上第一个沙袋开始计时，0～0.8s内车运动的v-t图象如图2所示。整个过程中沙袋始终在车上未滑下，g=10 m/s2。求：‎ ‎（1）车上只有一个沙袋时轨道车的加速度大小a；‎ ‎（2）沙袋的质量m；‎ ‎（3）当小车停止时，车上有多少个沙袋？‎ ‎【答案】(1)﹣0.25 m/s2 (2)1kg (3)6‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)由v﹣t图象可知 放上第一个沙袋后小车的加速度为a1=﹣0.25 m/s2‎ ‎(2)小车的上表面光滑，沙袋相对地面始终保持静止状态，放上沙袋后小车开始做匀减速运动，设小车与地面间的动摩擦因数为μ，未放沙袋时 放上第一个沙袋后，对小车有 即 得 m=1kg ‎(3)同理，放上第二个沙袋后，对小车有 ‎-2μmg=Ma2‎ 代入数据解得a2=2a1=﹣0.5 m/s2 ‎ ‎0.8 s内速度改变量 放上第三个沙袋后小车的加速度为 ‎0.8 s内速度改变量 则放上第n个沙袋后小车的加速度 ‎0.8 s内速度改变量 所以 而 联立解得n=6‎ 即当小车停止时，车上有6个沙袋 ‎15.对于一定质量理想气体,下列说法正确的是 ( )‎ A. 若气体的压强和体积都不变，其内能也一定不变 B. 若气体的内能不变,其状态也一定不变 C. 若气体的温度随时间不断升高,其压强也一定不断增大 D. 当气体温度升高时，气体内能一定增大 E. 保持气体的体积不变,当温度升高时,每秒撞击单位面积器壁的气体分子数增多 ‎【答案】ADE ‎【解析】‎ ‎【详解】A．由理想气体的状态方程可知，若气体的压强和体积不变，则其温度不变，其内能也一定不变，A正确；‎ B．若气体的内能不变，其温度也不变，气体的压强和体积可能发生变化，气体的状态也可能变化，B错误；‎ C．由理想气体状态方程可知，若气体的温度随时间不断升高，体积同时变大，其压强可能不变，C错误；‎ D．理想气体内能由温度决定，气体温度升高，气体内能一定增大，D正确；‎ E．气体体积不变，温度升高，压强增大，则每秒撞击单位面积器壁的气体分子数增多，E正确。‎ ‎16.如图所示，绝热气缸倒扣放置，质量为M的绝热活塞在气缸内封闭一定质量的理想气体，活塞与气缸间摩擦可忽略不计，活塞下部空间与外界连通，气缸底部连接一U形细管（管内气体的体积忽略不计）．初始时，封闭气体温度为T，活塞距离气缸底部为h0，细管内两侧水银柱存在高度差。已知水银密度为ρ，大气压强为P0，气缸横截面积为S，重力加速度为g，求 ‎(1)U形细管内两侧水银柱的高度差；‎ ‎(2)通过加热装置缓慢提升气体温度使活塞下降，求此时的温度；此加热过程中，若气体吸收的热量为Q，求气体内能的变化。‎ ‎【答案】(1) (2) ，‎ ‎【解析】‎ ‎(i) 设封闭气体的压强为P，对活塞分析：‎ ‎ ‎ 用水银柱表达气体的压强 ‎ ‎ 解得：；‎ ‎(ii) 加热过程中气体变化是等压变化 ‎，‎ ‎ ‎ 气体对外做功为 ‎ 根据热力学第一定律： ‎ 可得。‎ ‎ ‎