安徽省毛坦廠中學(xué)2020屆高三物理上學(xué)期10月歷屆聯(lián)考試題（含解析）一、選擇題1.有兩顆地球同步衛(wèi)星，下列關(guān)于它們的說法中正確的是（ ）a. 軌道半徑可以不同b. 線速度大小可以不同c. 隨著科技進(jìn)步它們有可能通過毛坦廠中學(xué)上空d. 運(yùn)行的線速度一定小于第一宇宙速度【答案】d【解析】【詳解】a. 根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力有：解得可知，有兩顆地球同步衛(wèi)星軌道半徑相同，故a錯(cuò)誤；b. 根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力有：可得軌道相同，則有兩顆地球同步衛(wèi)星線速度大小相同，故b錯(cuò)誤；c. 地球同步衛(wèi)星的軌道平面與赤道平面重合，故同步衛(wèi)星不可通過毛坦廠中學(xué)上空，故c錯(cuò)誤；d. 根據(jù)可知，近地衛(wèi)星的軌道半徑近似等于地球半徑，此時(shí)速度等于7.9km/s，同步衛(wèi)星運(yùn)行的線速度一定小于第一宇宙速度，故d正確。2.一個(gè)質(zhì)量為2kg的物體同時(shí)受到兩個(gè)力的作用，這兩個(gè)力的大小分別為2n和6n，當(dāng)兩個(gè)力的方向發(fā)生變化時(shí)，物體的加速度大小不可能為a. 1m/s2b. 2m/s2c. 3m/s2d. 4m/s2【答案】a【解析】試題分析：這兩個(gè)力的合力最大值為兩個(gè)力的方向一致時(shí)（8n），這兩個(gè)力的合力最小值為兩個(gè)力的方向相反時(shí)（4n），由牛頓第二定律有，故2m/sa4m/s，由此可知a項(xiàng)不可能、bcd項(xiàng)均有可能，故應(yīng)選a。考點(diǎn)：本題考查了力的合成、牛頓第二定律的相關(guān)知識(shí)。【名師點(diǎn)睛】?jī)晒颤c(diǎn)力方向一致是合力最大、方向相反是合力最小。3.某人橫渡一條河，船劃行速度和水流速度一定，此人過河最短時(shí)間為t1，若此人用最短的位移過河，則需時(shí)間t2，若船速大于水速，則船速和水速之比為( )a. b. c. d. 【答案】a【解析】【詳解】設(shè)船速為，水速為，河寬，合速度為。因?yàn)榇俅笥谒伲裕疃虝r(shí)間過河，最短位移過河，聯(lián)立方程解得：，bcd錯(cuò)誤a正確4.如圖所示，小球a質(zhì)量為2m，木塊b質(zhì)量為m，兩物體通過輕彈簧連接豎直放置在水平面上靜止，現(xiàn)對(duì)a施加一個(gè)豎直向上的恒力f，使小球a在豎直方向上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)彈簧原長(zhǎng)時(shí)小球a速度恰好最大，已知重力加速度為g，則在木塊b對(duì)地面壓力為零時(shí)，小球a的加速度大小為 （ ）a 2gb. 1.5gc. gd. 0.5g【答案】d【解析】【詳解】經(jīng)彈簧原長(zhǎng)時(shí)小球速度恰好最大，此時(shí)小球加速減小到零，則恒力為：木塊對(duì)地面壓力為零時(shí)，由平衡條件知彈簧的彈力為，又由牛頓第二定律得：解得小球的加速度大小：方向向下；a. 2g與分析不符，故a錯(cuò)誤； b. 1.5g與分析不符，故b錯(cuò)誤；c. g與分析不符，故c錯(cuò)誤；d. 0.5g與分析相符，故d正確。5.如圖所示，n個(gè)質(zhì)量為m的相同木塊并列放在水平面上，木塊跟水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，當(dāng)對(duì)1木塊施加一個(gè)水平向右的推力f時(shí)，木塊加速運(yùn)動(dòng)，木塊5對(duì)木塊4的壓力大小為()a. fb. c. d. 【答案】d【解析】【詳解】以整體為研究對(duì)象，根據(jù)牛頓第二定律：f-nmg=nma；以1234為研究對(duì)象，設(shè)5對(duì)4 的壓力為n，根據(jù)牛頓第二定律：f-4mg-n=4ma；聯(lián)立以上二式得：n=，故abc錯(cuò)誤，d正確。故選d。【點(diǎn)睛】本題屬于連接體問題，連接體問題往往是隔離法和整體法結(jié)合應(yīng)用，正確的選擇研究對(duì)象是關(guān)鍵6.如圖所示，足夠長(zhǎng)的水平傳送帶以v0=4m/s的速度勻速運(yùn)行，t=0時(shí)刻，在左端輕放一質(zhì)量為m的小滑塊，t=3s時(shí)刻傳送帶突然被制動(dòng)而停止；已知滑塊與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.2，則t=3.5s時(shí)滑塊的速度為（ ）a. 0m/sb. 1m/sc. 2m/sd. 3m/s【答案】d【解析】【詳解】物塊在傳送帶上的加速度為：達(dá)到傳送帶速度時(shí)的時(shí)間為：則物塊勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為：物塊勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小為：減速的時(shí)間為：時(shí)滑塊的速度為：a. 0m/s與分析不符，故a錯(cuò)誤；b. 1m/s與分析不符，故b錯(cuò)誤；c. 2m/s與分析不符，故c錯(cuò)誤；d. 3m/s與分析相符，故d正確7.如圖所示，m為定滑輪，一根細(xì)繩跨過m，一端系著物體c，另一端系著一動(dòng)滑輪n，動(dòng)滑輪n兩側(cè)分別懸掛著a、b兩物體，已知b物體的質(zhì)量為3kg，不計(jì)滑輪和繩的質(zhì)量以及一切摩擦，若c物體的質(zhì)量為9kg，現(xiàn)要保持c物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，則a物體質(zhì)量應(yīng)取多少（ ）a. 3kgb. 6kgc. 9kgd. 12kg【答案】c【解析】【詳解】對(duì)物體分析可得這邊繩的拉力為： 對(duì)動(dòng)滑輪分析可得物體之間繩的拉力為：對(duì)物體分析，用牛頓第二律可得：對(duì)物體分析，用牛頓第二律可得：解得物體質(zhì)量：a. 3kg與分析不符，故a錯(cuò)誤；b. 6kg與分析不符，故b錯(cuò)誤；c. 9kg與分析相符，故c正確；d. 12kg與分析不符，故d錯(cuò)誤；8.如圖所示，輕質(zhì)彈簧的上端固定在電梯的天花板上，彈簧下端懸掛一個(gè)小球，電梯中有質(zhì)量為50kg的乘客，在電梯穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)乘客發(fā)現(xiàn)輕質(zhì)彈簧的伸長(zhǎng)量始終是電梯靜止時(shí)的二分之一，已知重力加速度g=10m/s2，由此可判斷（ ）a. 電梯可能加速下降，加速度大小為5m/s2b. 電梯可能減速上升，加速度大小為2.5m/s2c 乘客處于失重狀態(tài)d. 乘客對(duì)電梯地板的壓力為425 n【答案】ac【解析】【詳解】abc. 電梯靜止不動(dòng)時(shí)，小球受力平衡，有：電梯運(yùn)行時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量比電梯靜止時(shí)小，說明彈力變小了，根據(jù)牛頓第二定律，有：解得：加速度向下，電梯可能加速下降或減速上升，乘客處于失重狀態(tài)，故a、c正確，b錯(cuò)誤；d. 以乘客為研究對(duì)象，根據(jù)牛頓第二定律可得：根據(jù)牛頓第三定律可得乘客對(duì)地板的壓力大小為：故d錯(cuò)誤9.如圖所示，人在岸上拉船，已知船的質(zhì)量為m，水的阻力恒為ff，當(dāng)輕繩與水平面的夾角為時(shí)，船的速度為v，此時(shí)人的拉力大小為f，則此時(shí)( )a. 人拉繩行走的速度為vcosb. 人拉繩行走的速度為c. 船的加速度為d. 船的加速度為【答案】ad【解析】【詳解】ab船運(yùn)動(dòng)的速度是沿繩子收縮方向的速度和繞定滑輪的擺動(dòng)速度的合速度.如圖所示根據(jù)平行四邊形定則有：所以a正確，b錯(cuò)誤.cd對(duì)小船受力分析如圖所示，根據(jù)牛頓第二定律有：因此船的加速度大小為：所以c錯(cuò)誤，d正確.10.如圖所示，ab為斜面，bc為水平面，從a點(diǎn)以水平初速度v向右拋出一小球，其落點(diǎn)與a的水平距離為x1，若從a點(diǎn)以水平初速度2v向右拋出同一小球，其落點(diǎn)與a的水平距離為x2，不計(jì)空氣阻力，則x1與x2的比值可能為（ ）a. 1：2b. 1：3c. 1：4d. 1：5【答案】abc【解析】【詳解】若兩次小球都落在水平面上，則下落的高度相同，所以運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相同，水平距離之比等于水平初速度之比為1:2；若兩次小球都落在斜面上，設(shè)斜面傾角為，則有：解得：水平位移為：所以：若第一次落在斜面ab上，第二次落在水平面bc上，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律可知其水平位移比值在1:2到1:4之間；a. 1：2與分析相符，故a正確；b. 1：3與分析相符，故b正確；c. 1：4與分析相符，故c正確；d. 1：5與分析不符，故d錯(cuò)誤。11.如圖所示，在傾角為=37的光滑固定斜面上，有兩個(gè)質(zhì)量均為m的小球a、b，它們用原長(zhǎng)為l、勁度系數(shù)為k的輕彈簧連接，現(xiàn)對(duì)a施加一水平向右的恒力f，使a、b均靜止在斜面上，下列說法正確的是a. 彈簧的長(zhǎng)度為l+b. 水平恒力f大小為1.5mgc. 撤掉恒力f的瞬間小球a的加速度大小為1.2gd. 撤掉恒力f的瞬間小球b的加速度大小為0.6g【答案】bc【解析】【詳解】a. 隔離球分析，有：故彈簧的長(zhǎng)度：故a錯(cuò)誤；b. 以、兩球和彈簧組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，則有：解得：故b正確；c. 撤掉恒力的瞬間彈簧的彈力大小不變，所以小球受到重力、彈簧的彈力以及斜面的支持力，小球的合外力：聯(lián)立可得小球的加速度大小為：故c正確；d. 撤掉恒力的瞬間彈簧的彈力大小不變，所以小球受到重力、彈簧的彈力以及斜面的支持力，小球的合外力等于0，所以小球的加速度仍然等于0，故d錯(cuò)誤。12.宇航員在某星球表面以初速度2.0m/s水平拋出一物體，并記錄下物體的運(yùn)動(dòng)軌跡，如圖所示，o點(diǎn)為拋出點(diǎn)，若該星球半徑為4000km，萬(wàn)有引力常量g=6.671011nm2kg2，則下列說法正確的是（ ）a. 該星球表面的重力加速度10m/s2b. 該星球的質(zhì)量為9.61023kgc. 該星球第一宇宙速度為7.9km/sd. 若發(fā)射一顆該星球的同步衛(wèi)星，則同步衛(wèi)星的繞行速度一定小于4.0km/s【答案】bd【解析】【詳解】a. 由平拋運(yùn)動(dòng)的分位移公式，有：聯(lián)立解得：，該星球表面的重力加速度為；故a錯(cuò)誤；b. 物體在該星球表面附近，萬(wàn)有引力等于重力，則有：可得該星球的質(zhì)量為：故b正確；c. 物體在該星球表面附近，萬(wàn)有引力等于提供向心力，則有：可得該星球的第一宇宙速度為：故c錯(cuò)誤；d. 第一守宙速度是繞星球表面運(yùn)行的速度；而衛(wèi)星的半徑越大，則繞行速度越小，故同步衛(wèi)星的速度一定小于4.0km/s，故d正確。二、實(shí)驗(yàn)題13.某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量小滑車和木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)。主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：i將帶滑輪的長(zhǎng)木板固定在水平桌面上，按圖連接實(shí)驗(yàn)裝置，小滑車置于打點(diǎn)計(jì)時(shí)器附近，牽引端只掛一個(gè)鉤碼。ii接通電源，由靜止釋放小滑車，小滑車運(yùn)動(dòng)至木板左端附近時(shí)制動(dòng)小滑車，關(guān)閉電源，取下紙帶，計(jì)算出小車勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度；iii依次從小滑車上取下第一個(gè)、第二個(gè)、第三個(gè)鉤碼掛在牽引端，重復(fù)步驟ii，分別計(jì)算小車勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度、iv在坐標(biāo)系中描點(diǎn)，用直線擬合，計(jì)算動(dòng)摩擦因數(shù)（m為牽引端鉤碼總質(zhì)量，設(shè)小滑車及實(shí)驗(yàn)中所有鉤碼的總質(zhì)量為m）。請(qǐng)回答下列問題：(1)關(guān)于實(shí)驗(yàn)原理及操作，下列說法正確的是_。a實(shí)驗(yàn)中必須平衡摩擦力b滑輪與小滑車間的細(xì)繩應(yīng)與木板平行c必須保證牽引端鉤碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小滑車和車上鉤碼的總質(zhì)量d還需要測(cè)得小滑車的質(zhì)量(2)某條紙帶測(cè)量數(shù)據(jù)如圖所示，a、b、c、d、e、f、g為7個(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出。量出相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離分別為ab=4.22 cm、bc=4.65 cm、cd=5.08 cm、de=5.49 cm、ef=5.91 cm、fg=6.34 cm 。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作頻率為50 hz，則小滑車的加速度值為a=_m/s2 ，打c點(diǎn)的速度v=_m/s （結(jié)果保留2位有效數(shù)字）；(3)測(cè)得圖線在a軸上的截距為b，已知重力加速度為g，則小滑車與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)表達(dá)式為_。【答案】 (1). b (2). 0.42 (3). 0.49 (4). ；【解析】【詳解】(1)1a. 該實(shí)驗(yàn)的目的是為了測(cè)量小滑車與長(zhǎng)木板之間的摩擦因數(shù)，所以在實(shí)驗(yàn)的過程中，不能調(diào)整長(zhǎng)木板傾斜程度，平衡摩擦力，否則不能測(cè)量摩擦因數(shù)，故a錯(cuò)誤；b. 為了保證鉤碼的重力提供小滑車的拉力，必須保證繩與木板平行，故b正確；c. 依次從小滑車上取下第一個(gè)、第二個(gè)、第三個(gè)鉤碼掛在牽引端，不需要保證引端鉤碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小滑車和車上鉤碼的總質(zhì)量，故c錯(cuò)誤；d. 根據(jù)，由于整個(gè)過程中保持總質(zhì)量不變，故無需測(cè)量小車的質(zhì)量，故d錯(cuò)誤；(2)2根據(jù)可得：3根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過程中的平均速度可得：(3)4根據(jù)牛頓第二定律可得：可得：故有：解得：三、計(jì)算題14.如圖所示，從高為h=5m，傾角為=45的斜坡頂點(diǎn)水平拋出一小球，小球的初速度為v0；若不計(jì)空氣阻力，求：（g=10m/s2）(1)使小球能落在水平面上，小球的初速度v0至少為多少?(2)當(dāng)小球的初速度v0=3m/s時(shí)，小球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是多少?【答案】（1）5m/s；（2）0.6s【解析】【詳解】(1)依據(jù)題意，設(shè)小球落在水平面上的水平位移為，則有： 小球落在水平面上要滿足：可得：(2)因?yàn)樾∏虺跛俣葹?m/s，小球一定落在斜面上，則有：解得：15.如圖所示，一質(zhì)量為m1kg的小球，用長(zhǎng)為0.4m的輕繩拴著在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，g取10 m/s2，求：(1)小球要做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，在最高點(diǎn)的速度至少為多大？(2)當(dāng)小球在最高點(diǎn)的速度為4 m/s時(shí)，輕繩拉力多大？(3)若輕繩能承受的最大張力為60 n，小球的速度不能超過多大？【答案】（1）2 m/s （2）30 n （3）2m/s【解析】【詳解】(1)在最高點(diǎn)，對(duì)小球受力分析如圖甲由牛頓第二定律得： 由于輕繩對(duì)小球只能提供指向圓心的拉力，即不可能取負(fù)值，亦即： 聯(lián)立得：所以，小球要做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，在最高點(diǎn)的速度至少為 (2)將代入得輕繩拉力：(3)由分析可知，小球在最低點(diǎn)時(shí)輕繩張力最大，對(duì)小球受力分析如圖乙由牛頓第二定律得 將代入得：即小球的速度不能超過16.如圖所示，平臺(tái)上的小球從a點(diǎn)水平拋出，恰能無碰撞地進(jìn)入光滑的bc斜面，經(jīng)c點(diǎn)進(jìn)入光滑平面cd時(shí)速率不變，最后進(jìn)入懸掛在o點(diǎn)并與水平面等高的弧形輕質(zhì)筐內(nèi)已知小球質(zhì)量為m，a、b兩點(diǎn)高度差h，bc斜面高2h，傾角=45，懸掛弧筐的輕繩長(zhǎng)為3h，小球看成質(zhì)點(diǎn)，輕質(zhì)筐的重量忽略不計(jì)，弧形輕質(zhì)筐的大小遠(yuǎn)小于懸線長(zhǎng)度，重力加速度為g，試求：(1)b點(diǎn)與拋出點(diǎn)a的水平距離x；(2)小球進(jìn)入輕質(zhì)筐后瞬間，小球所受拉力f的大小【答案】(1)；(2)【解析】【詳解】(1)小球至點(diǎn)時(shí)速度方向與水平方向夾角為，設(shè)小球拋出的初速度為，點(diǎn)至點(diǎn)時(shí)間為，則得：解得：水平距離為：(2)設(shè)小球至點(diǎn)時(shí)速度為，在斜面上運(yùn)動(dòng)的加速度為，則有：聯(lián)立以上幾式得：小球進(jìn)入輕筐后做圓周運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律得：解得小球所受拉力：17.如圖所示，質(zhì)量為m=4kg的木板長(zhǎng)l=5.6m，靜止在光滑且足夠長(zhǎng)的水平地面上，其水平頂面右端靜置一質(zhì)量m=1kg的小滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），小滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.4（不計(jì)空氣阻力，g=10m/s2）(1)若用恒力f向右拉木板m，如圖所示