2019屆高三物理上學期11月期中試卷(含解析).docVIP

2019屆高三物理上學期11月期中試卷(含解析)一、選擇題1.下列關(guān)于物理思想方法的敘述中正確的是A. 理想化模型是把實際問題理想化，略去次要因素，突出主要因素，例如質(zhì)點、點電荷、光滑面、位移等都是理想化模型B. 重心、分力與合力和交變電流的有效值等概念的建立都體現(xiàn)了等效替代的思想C. 在探究加速度、力和質(zhì)量三者之間的關(guān)系時，通常采用先保持質(zhì)量不變研究加速度和力的關(guān)系。再保持力不變研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系，這應(yīng)用了微元法D. 根據(jù)加速度定義式，當t趨近于零時，就可以表示物體在某時刻的瞬時加速度，該定義應(yīng)用了控制變量法【答案】B【解析】【詳解】理想化模型是把實際問題理想化，略去次要因素，突出主要因素，例如質(zhì)點、點電荷、光滑面等都是理想化模型，但是位移是物理概念，不屬于理想模型，選項A錯誤；重心、分力與合力和交變電流的有效值等概念的建立都體現(xiàn)了等效替代的思想，選項B正確；在探究加速度、力和質(zhì)量三者之間的關(guān)系時，通常采用先保持質(zhì)量不變研究加速度和力的關(guān)系。再保持力不變研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系，這應(yīng)用了控制變量法，選項C錯誤；根據(jù)加速度定義式，當t趨近于零時，就可以表示物體在某時刻的瞬時加速度，該定義應(yīng)用了極限法，選項D錯誤；故選B.2.材料相同、質(zhì)量不同的兩滑塊，以相同的初動能分別在水平面上運動直到停止，則A. 質(zhì)量大的滑塊運動時間長 B. 質(zhì)量小的滑塊運動位移大C. 質(zhì)量大的滑塊所受摩擦力的沖量小 D. 質(zhì)量小的滑塊克服摩擦力做功多【答案】B【解析】【分析】由動能定理可知克服摩擦力做的功的多少以及前進位移的大小；由動量定理可知摩擦力的沖量即等于動量的變化量，可知滑行時間的關(guān)系；【詳解】根據(jù)動能定理可知： -mgs=0-EK；即兩物塊克服摩擦力的功相等，且質(zhì)量較小的滑塊運動位移較大，選項B正確，D錯誤；根據(jù)動量定理：-mgt=0-P，則,可知質(zhì)量大的滑塊運動時間短，選項A錯誤；根據(jù)動量定理可知摩擦力的沖量即等于動量的變化量即為：Ip，則質(zhì)量大的物體摩擦力的沖量大，故C錯誤；故選B?！军c睛】本題綜合考查動能定理、動量定理的應(yīng)用，在解題時要注意如果題目中涉及時間，則應(yīng)考慮應(yīng)用動量定理，若不涉及時間應(yīng)優(yōu)先采用動能定理或功能關(guān)系。3.2017年6月15日上午11點，我國在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心用長征四號乙運載火箭成功發(fā)射首顆X射線調(diào)制望遠鏡衛(wèi)星“慧眼”。假設(shè)將發(fā)射火箭看成如下模型；靜止實驗火箭總質(zhì)量為M=2100g當它以對地速度為v0=840ms噴出質(zhì)量為m=100g的高溫氣體后，火箭的對地速度大小為(噴出氣體過程中重力和空氣阻力可忽略不計)A. 30ms B. 40ms C. 42ms D. 50ms【答案】C【解析】【分析】發(fā)射過程系統(tǒng)動量守恒，應(yīng)用動量守恒定律可以求出導(dǎo)彈的速度。【詳解】噴出氣體過程中重力和空氣阻力可忽略不計，可知在火箭發(fā)射的過程中二者組成的相同豎直方向的動量守恒；以噴出氣體的速度方向為正方向，由動量守恒定律得：mv0+（M-m）v=0，解得：v=-42m/s，故C正確，ABD錯誤；故選C?！军c睛】本題考查了動量守恒定律的應(yīng)用，考查了求導(dǎo)彈的速度問題，知道發(fā)射過程系統(tǒng)動量守恒是解題的前提，應(yīng)用動量守恒定律可以解題。4.如圖所示，A、B兩個小球在同一豎直線上，離地高度分別為2h和h，將兩球水平拋出后，兩球落地時的水平位移大小之比為1：2，則下列說法正確的是( )A. A,B兩球的初速度大小之比為1：4B. A,B兩球的初速度大小之比為：2C. 若兩球同時落地，則兩球拋出的時間差為D. 若兩球同時拋出，則落地的時間差為【答案】C【解析】【分析】小球做平拋運動，由平拋運動規(guī)律可以求出小球的運動時間與水平速度，然后分析答題；【詳解】A、小球做平拋運動，豎直方向有：，則運動時間：所以A球的運動時間：，B球的運動時間：。所以。由得，結(jié)合兩球落地時的水平位移之比，可知A、B兩球的初速度之比為，故AB錯誤；C、若兩球同時落地，則兩球拋出的時間差：，故C正確；D、若兩球同時拋出，則落地時間差：，故D錯誤。【點睛】本題考查了求小球的初速度與運動時間關(guān)系，知道小球做平拋運動，應(yīng)用平拋運動規(guī)律可以解題。5.2018年7月25日消息稱，科學家們在火星上發(fā)現(xiàn)了第一個液態(tài)水潮，這表明火星上很可能存在生命。目前，美國的“洞察”號火星探測器正飛往火星，預(yù)計在今年11月26日降落到火星表面。假設(shè)該探測器在著陸火星前貼近火星表面運行一周用時為T，已知火星的半徑為R1，地球的半徑為R2，地球的質(zhì)量為M，地球表面的重力加速度為g，引力常量為G，則火星的質(zhì)量為A. B. C. D. 【答案】A【解析】【詳解】繞地球表面運動的天體由牛頓第二定律可知： 同理繞火星表面運動的天體 結(jié)合兩個公式可解得： 故A對；綜上所述本題答案是：A【點睛】在天體運動中要結(jié)合萬有引力提供向心力并結(jié)合牛頓第二定律求中心天體的質(zhì)量。6.在電荷量分別為2 q和 -q的兩個點電荷形成的電場中，電場線分布如圖所示，在兩點電荷連線上有 a、 b、 c三點，且 b、c兩點到正點電荷距離相等，則（ ）A. 在兩點電荷之間的連線上存在一處電場強度為零的點B. 將一電子從a點由靜止釋放，它將在a、b間往復(fù)運動C. c點的電勢高于b點的電勢D. 負試探電荷在a點具有的電勢能大于在b點時的電勢能【答案】C【解析】【詳解】A、正負電荷在兩點電荷之間的連線上產(chǎn)生的場強方向相同，所以在兩點電荷之間的連線上不存在電場強度為零的點，故A錯；B、將一電子從a點由靜止釋放，電子在a點受到向右的電場力，所以要從靜止向右運動，則運動不是在a、b間往復(fù)運動，故B錯；C、b、c兩點到正點電荷距離相等，若只有正電荷，則bc兩點的電勢相等，但由于負電荷的存在導(dǎo)致c點的電勢高于b點的電勢，故C對；D、沿著電場線電勢在降低，所以a點電勢高于b點電勢，而負電荷在電勢高的地方電勢能小，所以a點具有的電勢能小于在b點時的電勢能，故D錯綜上所述本題選;C7.如圖，abc是豎直面內(nèi)的光滑固定軌道，ab水平，長度為R，bc是半徑為R的四分之一的圓弧，與ab相切于b點。一質(zhì)量為m的小球受到與重力大小相等的水平外力F的作用，自a點從靜止開始向右運動，運動到b點時立即撤去外力F，重力加速度大小為g，下列說法正確的是A. 水平外力F做的功為2mgRB. 小球運動到b點時對圓弧軌道的壓力大小為3mgC. 小球能從c點豎直向上飛出D. 運動到C點時對圓弧的壓力大小為mg【答案】B【解析】【分析】根據(jù)功的概念求解F的功；根據(jù)動能定理和牛頓定律求解在b點時對軌道的壓力；假設(shè)能到達c點，求得到達c點的速度，然后判斷是否能到達c點.【詳解】水平外力F做的功為W=FR=mgR，選項A錯誤；從a到b由動能定理：FR=mvb2；在b點由牛頓第二定律：，解得Nb=3mg，選項B正確；到達c點時：，解得vc=0，即到達c點的速度為零，運動到c點時對圓弧的壓力大小為0，選項CD錯誤；故選B.8.如圖所示，一光滑的輕滑輪用細繩OO懸掛于O點；另一細繩跨過滑輪，其一端懸掛質(zhì)量為m的物塊A，另一端系一位于固定光滑斜面上的質(zhì)量為2m的物塊B，斜面傾角=45，外力F沿斜面向上拉物塊B，使物塊B由滑輪正下方位置緩慢運動到和滑輪等高的位置，則( )A. 細繩OO的拉力逐漸增大B. 細線對物塊B的拉力逐漸變大C. 斜面對物塊B的支持力逐漸變大D. 外力F逐漸變大【答案】D【解析】【分析】對物塊B進行受力分析，根據(jù)平衡條件列出方程，由于的變化，從而導(dǎo)致力的變化；【詳解】A、由題可知，物塊緩慢移動整體都處于平衡狀態(tài)，則繩的拉力等于下面繩對A的拉力和繩對B的拉力的合力，由于繩對A的拉力和繩對B的拉力大小相等，都等于A物體的重力的大小，但是由于B物體上移，導(dǎo)致二者之間的夾角變大，則根據(jù)平行四邊形定則可知合力變小，即繩的拉力逐漸減小，故選項AB錯誤；C、該時刻對物塊B受力分析如圖所示：當物塊B上移時先減小后增大，在垂直斜面方向根據(jù)平衡方程可知：斜面對物塊B的支持力先減小后增大，在沿斜面方向根據(jù)平衡條件可知外力F逐漸變大，故選項C錯誤，D正確?！军c睛】本題考查物體的動態(tài)平衡，關(guān)鍵是對物塊B進行受力分析，同時由于角的變化，根據(jù)平衡方程進行分析即可。9.如圖所示，帶有光滑半圓弧軌道質(zhì)量為M的滑塊靜止置于粗糙水平面上，AB為水平直徑，半徑為R，C點為半圓弧最低點，現(xiàn)把一質(zhì)量為m的小球從A點靜止釋放，在小球下滑過程中，滑塊始終靜止，下列說法正確的是A. 軌道對小球的作用力不做功B. 小球滑到C點的速度為C. 小球從A點下滑到C點的過程中，滑塊受地面的摩擦力方向向左D. 若水平面光滑，軌道對小球的作用力不做功【答案】AB【解析】【分析】當?shù)孛娲植诨蛘吖饣瑫r，根據(jù)功的概念判斷軌道對小球能否做功；根據(jù)機械能守恒定律求解到達最低點的速度；小球下滑時對軌道作用力有水平向左的分量，由此判斷滑塊受到的摩擦力的方向。【詳解】因滑塊靜止，則軌道對小球的作用力與速度方向垂直，軌道對小球的作用力始終不做功，選項A錯誤；根據(jù)機械能守恒定律可得：mgR=mvC2，解得vC=,選項B正確；小球從A點下滑到C點的過程中，小球?qū)壍赖膲毫π毕蜃笙路较?，有水平向左的分量，可知滑塊受地面的摩擦力方向向右，選項C錯誤；若水平面光滑，則小球在軌道內(nèi)滑動時，軌道會運動，此時軌道對小球的作用力與小球的位移方向不垂直，即軌道對小球的作用力對軌道要做功，選項D錯誤；故選AB.10.如圖甲所示，物體沿斜面由靜止開始下滑，在水平面上滑行一段距離后停止，物體與斜面間和水平面間的動摩擦因數(shù)相同，斜面與水平面平滑連接，圖乙中v、a、F、S、t、Ek分別表示物體速度大小、加速度大小、摩擦力大小、路程、時間和動能。圖乙中可能正確的是A. B. C. D. 【答案】CD【解析】：物體在斜面上受到的摩擦力為恒定值，在水平面上受到的摩擦力也為恒定值，物體在斜面上受到的摩擦力小于在水平面間受到的摩擦力，A錯誤；物體在斜面上做勻加速直線運動，在水平面做勻減速直線運動，BC可能正確；由動能定理可知D正確。11.如圖所示，在某海濱游樂場里有一種滑沙運動，其運動過程可類比如圖所示的模型，小孩(可視為質(zhì)點)坐在長為1m的滑板上端，與滑板一起由靜止從傾角為37的斜面上下滑，已知小孩與滑板間的動摩擦因數(shù)為0.5，滑板與沙間的動摩擦因數(shù)為，小孩的質(zhì)量與滑板的質(zhì)量相等，斜面足夠長，g取10ms2，則以下判斷正確的是A. 小孩在滑板上下滑的加速度大小為2ms2B. 小孩和滑板脫離前滑板的加速度大小為5.5ms2C. 經(jīng)過的時間，小孩離開滑板D. 小孩離開滑板時的速度大小為【答案】AD【解析】【分析】對小孩和滑板受力分析，根據(jù)牛頓第二定律求出小孩滑板下滑的加速度；根據(jù)運動學公式，分別求出滑板和小孩的位移，小孩相對滑板的位移等于滑板的長度，由速度公式求出小孩離開滑板時的速度大小【詳解】對小孩受力分析，小孩受到重力、支持力和滑板對小孩向上的摩擦力，根據(jù)牛頓第二定律有：mgsin371 mgcos37ma1 得：a1gsin371gcos372m/s2，故A正確；小孩和滑板脫離前，對滑板運用牛頓第二定律有：mgsin37+1 mgcos372 2mgcos37ma2；代入數(shù)據(jù)解得：a2gsin37+1gcos3722gcos37=1m/ s2，故B錯誤；設(shè)經(jīng)過時間t，小孩離開滑板，解得：ts，故C錯誤；小孩離開滑板時的速度為：，故D正確；故選AD。【點睛】本題考查牛頓第二定律和運動學公式的綜合，知道加速度是聯(lián)系力學和運動學的橋梁，關(guān)鍵是要注意小孩離開滑板時小孩相對木板的位移等于木板長12.把質(zhì)量為0.2kg的小球放在豎直的彈簧上，彈簧下端固定在水平地面上，把球向下按至A位置，如圖甲所示。迅速松手后，彈簧把球彈起，球升至最高位置C(圖丙)，途中經(jīng)過位置B時彈簧正好處于自由狀態(tài)(圖乙)。已知B、A的高度差為0.1m，C、B的高度差為0.2m，彈簧的質(zhì)量和空氣阻力均可忽略，取地面為零勢能面，g=10m/s2。則下列說法正確的是A. 小球到達B位置時，小球機械能最大B. 小球到達B位置時，速度達到最大值2msC. 小球在A位置時彈簧的彈性勢能等于在C位置的重力勢能D. 若將彈簧上端與小球焊接在一起，小球?qū)⒉荒艿竭_BC的中點【答案】AD【解析】【分析】小球從A開始向上運動，開始做加速運動，當彈簧彈力與重力平衡時，小球速度達到最大，之后開始減速，運動到B時脫離彈簧，之后只在重力作用下減速。根據(jù)系統(tǒng)機械能守恒定律列式分析即可?！驹斀狻繌腁到B的過程彈簧對小球做正功，所以小球的機械能增加，當彈簧恢復(fù)原長時機械能達到最大，故A正確；當小球受到的合力為零時，動能最大，此時彈簧處于壓縮狀態(tài)，故B錯誤；小球從A到C的過程中，系統(tǒng)減少的彈性勢能轉(zhuǎn)化為重力勢能，所以彈性勢能的變化量等于重力勢能的變化量，即小球在A位置時彈簧的彈性勢能等于在A、C位置的重力勢能差值，故C錯誤；根據(jù)題意，若將彈簧上端與小球焊接在一起，BC中點處的彈性勢能與A處的彈性勢能相等，根據(jù)能量守恒，從A向上運動到最高點的過程中重力勢能增加，所以彈性勢能必定要減小，即運動不到BC點的中點，故D正確。故選AD。【點睛】本題考查機械能守恒定律的應(yīng)用，要注意明確當加速度為零時，速度達到最大，并結(jié)合能量守恒解題即可。二、實驗題13.某同學用彈性很好的橡皮筋(遵循胡克定律)等器材驗證了力的平行四邊形定則，進行的部分實驗如下：A先用刻度尺測量橡皮筋的原長；B將橡皮筋的一端固定在豎直平板的A點，另一端與兩個細繩套連接，細繩下掛一重物，任其自然下垂，結(jié)點為O，如圖甲所示，測量此時橡皮筋的長度；C用一個彈簧測力計，水平的通過細繩套把橡皮條的結(jié)點拉到O位置，如圖乙所示；D記下彈簧測力計的讀數(shù)和細繩OB的方向，用刻度尺測量橡皮筋的長度；已測量的數(shù)據(jù)中，拉到位置O時橡皮筋的伸長量是豎直懸掛時的倍。根據(jù)以上信息完成下面的問題：(1)彈簧測力計的讀數(shù)如圖丙所示，讀數(shù)為_；(2)若g=10ms2，懸掛重物的質(zhì)量為_；(3)在圖乙中，保持橡皮筋的方向不變，手拉測力計順時針緩慢旋轉(zhuǎn)，在此過程中彈簧測力計的示數(shù)變化情況為_?！敬鸢浮?(1). （1）5.50N(5.47-5.54) (2). （2）0.55kg (3). （3）先減小后增大【解析】【分析】彈簧秤讀數(shù)時應(yīng)保留到最小刻度的下一位；畫出力的平行四邊形，保持合力不變，橡皮筋拉力的方向不變，手拉測力計順時針緩慢旋轉(zhuǎn)，可判斷彈簧測力計的示數(shù)變化.【詳解】（1）彈簧測力計的讀數(shù)5.50N；（2）若g=10ms2，懸掛重物的質(zhì)量為0.55kg；（3）由平行四邊形法則可知，保持橡皮筋的方向不變，手拉測力計順時針緩慢旋轉(zhuǎn)，在此過程中彈簧測力計的示數(shù)先減小后增加；14.某同學用如圖所示裝置驗證機械能守恒定律時，所用交流電源的頻率為50 Hz，得到如圖4所示的紙帶。選取紙帶上打出的連續(xù)五個點A、B、C、D、E，測出A點距起點O的距離為s019.00 cm，點A、C間的距離為s18.36 cm，點C、E間的距離為s29.88 cm，g取9.8 m/s2，測得重物的質(zhì)量為m1 kg。(1)下列做法正確的有_。A圖中兩限位孔必須在同一豎直線上B實驗前，手應(yīng)提住紙帶上端，使紙帶豎直C實驗時，先放開紙帶，再接通打點計時器的電源D數(shù)據(jù)處理時，應(yīng)選擇紙帶上距離較近的兩點作為初、末位置(2)選取O、C兩點為初、末位置驗證機械能守恒定律，重物減少的重力勢能是_J，打下C點時重物的速度大小是_m/s。(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)(3)根據(jù)紙帶算出打下各點時重物的速度v，量出下落距離s，則以為縱坐標、以s為橫坐標畫出的圖象應(yīng)是下面的_?！敬鸢浮?(1). AB； (2). 2.68； (3). 2.60； (4). C；【解析】試題分析:（1）圖甲中兩限位孔必須在同一直線上，故A正確；實驗前，手應(yīng)提住紙帶上端，并使紙帶豎直，減小紙帶與打點計時器限位孔之間的摩擦，故B正確；開始記錄時，應(yīng)先給打點計時器通電打點，然后再釋放重錘，讓它帶著紙帶一同落下，如果先放開紙帶讓重物下落，再接通打點計時時器的電源，由于重物運動較快，不利于數(shù)據(jù)的采集和處理，會對實驗產(chǎn)生較大的誤差，故C錯誤；數(shù)據(jù)處理時，應(yīng)選擇紙帶上距離較遠的兩點作為初、末位置，以減小測量的誤差，故D錯誤。（2）重物減少的重力勢能為：Ep=mgh=mg（s0+s1）=1kg9.8m/s2（19.00+8.36）10-2m2.68J打下C點時重物的速度vc=(s1+s2)/(4T)=2.28m/s(3)在驗證機械能守恒定律的實驗中，有：則有：，g是常數(shù)，所以圖線為過原點的傾斜直線，故C圖正確。（4）由于阻力的作用重物減小的重力勢能總是略大于增加的動能，這里的阻力主要來源于重物受到的空氣阻力和紙帶與打點計時器之間的摩擦阻力考點： 驗證機械能守恒定律三、計算題15.如圖所示，質(zhì)量為m的炮彈運動到水平地面O點正上方時速度沿水平方向，離地面高度為h，炮彈動能為E，此時發(fā)生爆炸，將炮彈炸為質(zhì)量相等的兩部分，兩部分的動能之和為2E，速度方向仍沿水平方向，爆炸時間極短，重力加速度為g，不計空氣阻力和火藥的質(zhì)量，求炮彈的兩部分落地點之間的距離?！敬鸢浮?【解析】【分析】炮彈爆炸的過程滿足動量守恒，以及能量守恒關(guān)系；爆炸完了后一塊自由落體，一塊平拋，結(jié)合運動公式求解炮彈的兩部分落地點之間的距離.【詳解】爆炸之前 爆炸過程動量守恒： 解得：v1=0，v1=2v0；隨后一塊自由落體運動，一塊平拋運動，則h=gt2；x=2v0t解得16.如圖甲所示，質(zhì)量為m=2kg的物體置于傾角為=37的足夠長的固定斜面上，t=0時刻對物體施以平行于斜面向上的拉力F，t1=0.5s時撤去該拉力，整個過程中物體運動的速度與時間的部分圖象如圖乙所示，不計空氣阻力，g=10ms2，sin37=0.6，cos37=0.8。求：(1)物體與斜面間的動摩擦因數(shù)(2)拉力F的大小(3)物體沿斜面向上滑行的最大距離s【答案】(1)=0.5 (2) F=15N (3)s=7.5m【解析】【分析】由速度的斜率求出加速度，根據(jù)牛頓第二定律分別對拉力撤去前、后過程列式，可拉力和物塊與斜面的動摩擦因數(shù)為 根據(jù)v-t圖象面積求解位移.【詳解】（1）由圖象可知，物體向上勻減速時加速度大小為：此過程有：mgsin+mgcos=ma2代入數(shù)據(jù)解得：=0.5（2）由圖象可知，物體向上勻加速時加速度大小為：a1=20m/s2此過程有：F-mgsin-mgcos=ma1代入數(shù)據(jù)解得：F=60N（3）由圖象可知，物體向上滑行時間1.5s，向上滑行過程位移為：s101.57.5m【點睛】本題首先挖掘速度圖象的物理意義，由斜率求出加速度，其次求得加速度后，由牛頓第二定律求解物體的受力情況17.如圖所示，在豎直平面內(nèi)，一半徑為R=0.45m的光滑半圓軌道MN和粗糙水平軌道PM在M點相切，MN為圓弧軌道的直徑，O為圓心，一質(zhì)量為mA=1kg的物塊A(可視為質(zhì)點)水平向右運動。與靜止在M點的質(zhì)量為mB=2kg的物塊B發(fā)生完全彈性碰撞，已知碰撞前瞬間物塊A的速度為v0=9ms，碰撞后物塊A最終靜止在水平軌道的Q處(圖中未標出)，物塊B脫離半圓軌道后也恰好落到Q處，重力加速度g=10m/s2，求：(1)碰撞后瞬間物塊B的速度大小；(2)物塊和水平軌道之間的動摩擦因數(shù)?！敬鸢浮浚?）6m/s（2）0.25【解析】【分析】（1）根據(jù)碰撞過程動量守恒和能量守恒關(guān)系求解碰撞后瞬間物塊B的速度大