安徽省毛坦廠中學2020屆高三物理上學期10月歷屆聯考試題（含解析）一、選擇題1.有兩顆地球同步衛星，下列關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. 隨著科技進步它們有可能通過毛坦廠中學上空d. 運行的線速度一定小于第一宇宙速度【答案】d【解析】【詳解】a. 根據萬有引力提供向心力有：解得可知，有兩顆地球同步衛星軌道半徑相同，故a錯誤；b. 根據萬有引力提供向心力有：可得軌道相同，則有兩顆地球同步衛星線速度大小相同，故b錯誤；c. 地球同步衛星的軌道平面與赤道平面重合，故同步衛星不可通過毛坦廠中學上空，故c錯誤；d. 根據可知，近地衛星的軌道半徑近似等于地球半徑，此時速度等于7.9km/s，同步衛星運行的線速度一定小于第一宇宙速度，故d正確。2.一個質量為2kg的物體同時受到兩個力的作用，這兩個力的大小分別為2n和6n，當兩個力的方向發生變化時，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：這兩個力的合力最大值為兩個力的方向一致時（8n），這兩個力的合力最小值為兩個力的方向相反時（4n），由牛頓第二定律有，故2m/sa4m/s，由此可知a項不可能、bcd項均有可能，故應選a。考點：本題考查了力的合成、牛頓第二定律的相關知識。【名師點睛】兩共點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，此人過河最短時間為t1，若此人用最短的位移過河，則需時間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】設船速為，水速為，河寬，合速度為。因為船速大于水速，所以，最短時間過河，最短位移過河，聯立方程解得：，bcd錯誤a正確4.如圖所示，小球a質量為2m，木塊b質量為m，兩物體通過輕彈簧連接豎直放置在水平面上靜止，現對a施加一個豎直向上的恒力f，使小球a在豎直方向上運動，當彈簧原長時小球a速度恰好最大，已知重力加速度為g，則在木塊b對地面壓力為零時，小球a的加速度大小為 （ ）a 2gb. 1.5gc. gd. 0.5g【答案】d【解析】【詳解】經彈簧原長時小球速度恰好最大，此時小球加速減小到零，則恒力為：木塊對地面壓力為零時，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錯誤； b. 1.5g與分析不符，故b錯誤；c. g與分析不符，故c錯誤；d. 0.5g與分析相符，故d正確。5.如圖所示，n個質量為m的相同木塊并列放在水平面上，木塊跟水平面間的動摩擦因數為，當對1木塊施加一個水平向右的推力f時，木塊加速運動，木塊5對木塊4的壓力大小為()a. fb. c. d. 【答案】d【解析】【詳解】以整體為研究對象，根據牛頓第二定律：f-nmg=nma；以1234為研究對象，設5對4 的壓力為n，根據牛頓第二定律：f-4mg-n=4ma；聯立以上二式得：n=，故abc錯誤，d正確。故選d。【點睛】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合應用，正確的選擇研究對象是關鍵6.如圖所示，足夠長的水平傳送帶以v0=4m/s的速度勻速運行，t=0時刻，在左端輕放一質量為m的小滑塊，t=3s時刻傳送帶突然被制動而停止；已知滑塊與傳送帶之間的動摩擦因數=0.2，則t=3.5s時滑塊的速度為（ ）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：達到傳送帶速度時的時間為：則物塊勻速運動的時間為：物塊勻減速運動的加速度大小為：減速的時間為：時滑塊的速度為：a. 0m/s與分析不符，故a錯誤；b. 1m/s與分析不符，故b錯誤；c. 2m/s與分析不符，故c錯誤；d. 3m/s與分析相符，故d正確7.如圖所示，m為定滑輪，一根細繩跨過m，一端系著物體c，另一端系著一動滑輪n，動滑輪n兩側分別懸掛著a、b兩物體，已知b物體的質量為3kg，不計滑輪和繩的質量以及一切摩擦，若c物體的質量為9kg，現要保持c物體處于靜止狀態，則a物體質量應取多少（ ）a. 3kgb. 6kgc. 9kgd. 12kg【答案】c【解析】【詳解】對物體分析可得這邊繩的拉力為： 對動滑輪分析可得物體之間繩的拉力為：對物體分析，用牛頓第二律可得：對物體分析，用牛頓第二律可得：解得物體質量：a. 3kg與分析不符，故a錯誤；b. 6kg與分析不符，故b錯誤；c. 9kg與分析相符，故c正確；d. 12kg與分析不符，故d錯誤；8.如圖所示，輕質彈簧的上端固定在電梯的天花板上，彈簧下端懸掛一個小球，電梯中有質量為50kg的乘客，在電梯穩定運行時乘客發現輕質彈簧的伸長量始終是電梯靜止時的二分之一，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d. 乘客對電梯地板的壓力為425 n【答案】ac【解析】【詳解】abc. 電梯靜止不動時，小球受力平衡，有：電梯運行時彈簧的伸長量比電梯靜止時小，說明彈力變小了，根據牛頓第二定律，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，故a、c正確，b錯誤；d. 以乘客為研究對象，根據牛頓第二定律可得：根據牛頓第三定律可得乘客對地板的壓力大小為：故d錯誤9.如圖所示，人在岸上拉船，已知船的質量為m，水的阻力恒為ff，當輕繩與水平面的夾角為時，船的速度為v，此時人的拉力大小為f，則此時( )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船運動的速度是沿繩子收縮方向的速度和繞定滑輪的擺動速度的合速度.如圖所示根據平行四邊形定則有：所以a正確，b錯誤.cd對小船受力分析如圖所示，根據牛頓第二定律有：因此船的加速度大小為：所以c錯誤，d正確.10.如圖所示，ab為斜面，bc為水平面，從a點以水平初速度v向右拋出一小球，其落點與a的水平距離為x1，若從a點以水平初速度2v向右拋出同一小球，其落點與a的水平距離為x2，不計空氣阻力，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，所以運動的時間相同，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，根據平拋運動的基本規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錯誤。11.如圖所示，在傾角為=37的光滑固定斜面上，有兩個質量均為m的小球a、b，它們用原長為l、勁度系數為k的輕彈簧連接，現對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：故彈簧的長度：故a錯誤；b. 以、兩球和彈簧組成的系統為研究對象，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，并記錄下物體的運動軌跡，如圖所示，o點為拋出點，若該星球半徑為4000km，萬有引力常量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. 該星球的質量為9.61023kgc. 該星球第一宇宙速度為7.9km/sd. 若發射一顆該星球的同步衛星，則同步衛星的繞行速度一定小于4.0km/s【答案】bd【解析】【詳解】a. 由平拋運動的分位移公式，有：聯立解得：，該星球表面的重力加速度為；故a錯誤；b. 物體在該星球表面附近，萬有引力等于重力，則有：可得該星球的質量為：故b正確；c. 物體在該星球表面附近，萬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錯誤；d. 第一守宙速度是繞星球表面運行的速度；而衛星的半徑越大，則繞行速度越小，故同步衛星的速度一定小于4.0km/s，故d正確。二、實驗題13.某實驗小組利用如圖所示的實驗裝置測量小滑車和木板之間的動摩擦因數。主要實驗步驟如下：i將帶滑輪的長木板固定在水平桌面上，按圖連接實驗裝置，小滑車置于打點計時器附近，牽引端只掛一個鉤碼。ii接通電源，由靜止釋放小滑車，小滑車運動至木板左端附近時制動小滑車，關閉電源，取下紙帶，計算出小車勻加速運動時的加速度；iii依次從小滑車上取下第一個、第二個、第三個鉤碼掛在牽引端，重復步驟ii，分別計算小車勻加速運動時的加速度、iv在坐標系中描點，用直線擬合，計算動摩擦因數（m為牽引端鉤碼總質量，設小滑車及實驗中所有鉤碼的總質量為m）。請回答下列問題：(1)關于實驗原理及操作，下列說法正確的是_。a實驗中必須平衡摩擦力b滑輪與小滑車間的細繩應與木板平行c必須保證牽引端鉤碼的總質量遠小于小滑車和車上鉤碼的總質量d還需要測得小滑車的質量(2)某條紙帶測量數據如圖所示，a、b、c、d、e、f、g為7個相鄰的計數點，相鄰的兩個計數點之間還有四個點未畫出。量出相鄰的計數點之間的距離分別為ab=4.22 cm、bc=4.65 cm、cd=5.08 cm、de=5.49 cm、ef=5.91 cm、fg=6.34 cm 。已知打點計時器的工作頻率為50 hz，則小滑車的加速度值為a=_m/s2 ，打c點的速度v=_m/s （結果保留2位有效數字）；(3)測得圖線在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摩擦因數表達式為_。【答案】 (1). b (2). 0.42 (3). 0.49 (4). ；【解析】【詳解】(1)1a. 該實驗的目的是為了測量小滑車與長木板之間的摩擦因數，所以在實驗的過程中，不能調整長木板傾斜程度，平衡摩擦力，否則不能測量摩擦因數，故a錯誤；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、第二個、第三個鉤碼掛在牽引端，不需要保證引端鉤碼的總質量遠小于小滑車和車上鉤碼的總質量，故c錯誤；d. 根據，由于整個過程中保持總質量不變，故無需測量小車的質量，故d錯誤；(2)2根據可得：3根據勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度可得：(3)4根據牛頓第二定律可得：可得：故有：解得：三、計算題14.如圖所示，從高為h=5m，傾角為=45的斜坡頂點水平拋出一小球，小球的初速度為v0；若不計空氣阻力，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)當小球的初速度v0=3m/s時，小球在空中運動的時間是多少?【答案】（1）5m/s；（2）0.6s【解析】【詳解】(1)依據題意，設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)因為小球初速度為3m/s，小球一定落在斜面上，則有：解得：15.如圖所示，一質量為m1kg的小球，用長為0.4m的輕繩拴著在豎直平面內做圓周運動，g取10 m/s2，求：(1)小球要做完整的圓周運動，在最高點的速度至少為多大？(2)當小球在最高點的速度為4 m/s時，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，對小球受力分析如圖甲由牛頓第二定律得： 由于輕繩對小球只能提供指向圓心的拉力，即不可能取負值，亦即： 聯立得：所以，小球要做完整的圓周運動，在最高點的速度至少為 (2)將代入得輕繩拉力：(3)由分析可知，小球在最低點時輕繩張力最大，對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，平臺上的小球從a點水平拋出，恰能無碰撞地進入光滑的bc斜面，經c點進入光滑平面cd時速率不變，最后進入懸掛在o點并與水平面等高的弧形輕質筐內已知小球質量為m，a、b兩點高度差h，bc斜面高2h，傾角=45，懸掛弧筐的輕繩長為3h，小球看成質點，輕質筐的重量忽略不計，弧形輕質筐的大小遠小于懸線長度，重力加速度為g，試求：(1)b點與拋出點a的水平距離x；(2)小球進入輕質筐后瞬間，小球所受拉力f的大小【答案】(1)；(2)【解析】【詳解】(1)小球至點時速度方向與水平方向夾角為，設小球拋出的初速度為，點至點時間為，則得：解得：水平距離為：(2)設小球至點時速度為，在斜面上運動的加速度為，則有：聯立以上幾式得：小球進入輕筐后做圓周運動，由牛頓第二定律得：解得小球所受拉力：17.如圖所示，質量為m=4kg的木板長l=5.6m，靜止在光滑且足夠長的水平地面上，其水平頂面右端靜置一質量m=1kg的小滑塊（可視為質點），小滑塊與木板間的動摩擦因數=0.4（不計空氣阻力，g=10m/s2）(1)若用恒力f向右拉木板m，如圖所示