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2019-2020年高三上学期第一次模拟考试物理试题含解析
一、选择题1.下列说法正确的是()A.若物体运动速率始终不变,则物体所受合力一定为零B.若物体的加速度均匀增加,则物体做匀加速直线运动C.若物体所受合力与其速度方向相反,则物体做匀减速直线运动D.若物体在任意的相等时间间隔内位移相等,则物体做匀速直线运动【答案】D【解析】试题分析匀速圆周运动的速率恒定不变,但是物体受到的合力不为零,A错误;匀加速直线运动是指速度均匀增加,而不是加速度均匀增加,B错误;当物体所受合力恒定时,物体做匀变速直线运动,C中的合力不一定是恒定的,C错误;物体在任意的相等时间间隔内位移相等,则物体做匀速直线运动,D正确考点考查了加速度,匀变速直线运动,匀速直线运动,圆周运动2.伽利略创造的把实验、假设和逻辑推理相结合的科学方法,有力地促进了人类科学认识的发展利用如图所示的装置做如下实验:小球从左侧斜面上的O点由静止释放后沿斜面向下运动,并沿右侧斜面上升斜面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐减低的材料时,小球沿右侧斜面上升到的最高位置依次为
1、
2、3根据三次实验结果的对比,可以得到的最直接的结论是A.如果斜面光滑,小球将上升到与O点等高的位置B.如果小球不受力,它将一直保持匀速运动或静止状态C.如果小球受到力的作用,它的运动状态将发生改变D.小球受到的力一定时,质量越大,它的加速度越小【答案】A【解析】试题分析如果斜面光滑,小球不会有能量损失,将上升到与O点等高的位置,故A正确;通过推理和假想,如果小球不受力,它将一直保持匀速运动,得不出静止的结论,故B错误;根据三次实验结果的对比,不可以直接得到运动状态将发生改变的结论,故C错误;受到的力一定时,质量越大,它的加速度越小是牛顿第二定律的结论,与本实验无关,故D错误.考点伽利略研究自由落体运动的实验和推理方法.3.有一条两岸平直、河水均匀流动、流速恒为v的大河,小明驾着小船渡河,去程时船头指向始终与河岸垂直,回程时行驶路线与河岸垂直,去程与回程所用时间的比值为k,船在静水中的速度大小相同,则小船在静水中的速度大小为()A.B.C.D.【答案】B【解析】试题分析设船渡河时的速度为;当船头指向始终与河岸垂直,则有;当回程时行驶路线与河岸垂直,则有;而回头时的船的合速度为;由于去程与回程所用时间的比值为k,所以小船在静水中的速度大小为,故B正确考点考查了小船渡河问题4.如图,用两根等长轻绳将木板悬挂在竖直木桩上等高的两点,制成一简易秋千某次维修时将两轻绳各剪去一小段,但仍保持等长且悬挂点不变木板静止时,F1表示木板所受合力的大小,F2表示单根轻绳对木板拉力的大小,则维修后()A.F1不变,F2变大B.F1不变,F2变小C.F1变大,F2变大D.F1变小,F2变小【答案】A【解析】试题分析木板静止时,受重力和两个拉力而平衡,故三个力的合力为零,即;根据共点力平衡条件,有,解得,当细线变短时,细线与竖直方向的夹角θ增加,故减小,拉力变大.A正确考点共点力平衡的条件及其应用;物体的弹性和弹力.5.L型木板P(上表面光滑)放在固定斜面上,轻质弹簧一端固定在木板上,另一端与置于木板上表面的滑块Q相连,如图所示若P、Q一起沿斜面匀速下滑,不计空气阻力则木板P的受力个数为()A.3B.4C.5D.6【答案】C【解析】试题分析P、Q一起沿斜面匀速下滑时,由于木板P上表面光滑,滑块Q受到重力、P的支持力和弹簧沿斜面向上的弹力.根据牛顿第三定律,物体Q必对物体P有压力,同时弹簧对P也一定有向下的弹力,因而木板P受到重力、斜面的支持力、斜面的摩擦力、Q的压力和弹簧沿斜面向下的弹力,所以选项C正确考点考查了受力分析6.如图是物体做直线运动的v-t图象,由图可知,该物体()A.第1s内和第3s内的运动方向相反B.第3s内和第4s内的加速度相同C.第1s内和第4s内的位移大小不相等D.0~2s和0~4s内的平均速度大小相等【答案】B【解析】试题分析v-t图像中速度的正负表示速度的方向,第1s内和第3s内的速度都为正值,即都向正方向运动,即运动方向相同,A错误;图像的斜率表示物体运动的加速度,所以第3s内和第4s内的加速度相同,B正确;图像围成的面积表示位移的大小,,,因为负号表示方向,所以第1s内和第4s内的位移大小相等,C错误;0~2s和0~4s内的位移相等,但是所用时间不同,所以平均速度不同,D错误考点考查了v-t图像7.如图所示,水平地面上堆放着原木,关于原木P的支撑点M、N处受力的方向,下列说法正确的是()A.M处受到的支持力竖直向上B.N处受到的支持力竖直向上C.M处受到的静摩擦力沿MN方向D.N处受到的静摩擦力沿水平方向【答案】A【解析】试题分析M处受到的支持力的方向与地面垂直向上,即竖直向上,故A正确;N处受到的支持力的方向与原木P垂直向上,不是竖直向上,故B错误;原木相对于地有向左运动的趋势,则在M处受到的摩擦力沿地面向右,故C错误;因原木P有沿原木向下的运动趋势,所以N处受到的摩擦力沿MN方向,故D错误考点摩擦力的判断与计算.8.如图,两根相同的轻质弹簧,沿足够长的光滑斜面放置,下端固定在斜面底部挡板上,斜面固定不动质量不同、形状相同的两物块分别置于两弹簧上端现用外力作用在物块上,使两弹簧具有相同的压缩量,若撤去外力后,两物块由静止沿斜面向上弹出并离开弹簧,则从撤去外力到物块速度第一次减为零的过程,两物块()A.最大速度相同B.最大加速度相同C.上升的最大高度不同D.重力势能的变化量不同【答案】C【解析】试题分析物块受力平衡时具有最大速度,即,则质量大的物块具有最大速度时弹簧的压缩量比较大,上升的高度比较低,即位移小,而运动过程中质量大的物块平均加速度较小,,加速度小的位移小,则最大速度v较小,故A错误;开始时物块具有最大加速度,开始弹簧形变量相同,则弹力相同,根据牛顿第二定律,可见,质量大的最大加速度较小,故B错误;由题意使两弹簧具有相同的压缩量,则储存的弹性势能相等,物块上升到最大高度时,弹性势能完全转化为重力势能,则物块最终的重力势能相等,重力势能的变化量相等,而两物块质量不同,则上升的最大高度不同,故C正确,D错误.考点功能关系;弹性势能.9.甲、乙两车在一平直公路上从同一地点沿同一方向沿直线运动,它们的v-t图像如图所示下列判断正确的是()A.乙车启动时,甲车在其前方50m处B.运动过程中,乙车落后甲车的最大距离为75mC.乙车启动10s后正好追上甲车D.乙车超过甲车后,两车不会再相遇【答案】ABD【解析】试题分析根据速度图线与时间轴包围的面积表示位移,可知乙在时启动,此时甲的位移为,即甲车在乙前方50m处,故A正确;当两车的速度相等时相遇最远,最大距离为,故B正确;由于两车从同一地点沿同一方向沿直线运动,当位移相等时两车才相遇,由图可知,乙车启动10s后位移小于甲的位移,还没有追上甲,故C错误;乙车超过甲车后,由于乙的速度大,所以不可能再相遇,故D正确考点考查了v-t图像10.如图所示,A、B两物块的质量分别为2m和m,静止叠放在水平地面上A、B间的动摩擦因数为μ,B与地面间的动摩擦因数为μ最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g.现对A施加一水平拉力F,则A.当F2μmg时,A、B都相对地面静止B.当F=μmg时,A的加速度为μgC.当F3μmg时,A相对B滑动D.无论F为何值,B的加速度不会超过μg【答案】BCD【解析】试题分析当A、B刚要发生相对滑动时,A、B间的摩擦力达到最大静摩擦力,即,隔离对B分析,根据牛顿第二定律得,,解得.对整体分析,根据牛顿第二定律有,解得.知当时,A、B发生相对滑动,故C正确;通过隔离对B分析,知B的加速度不会超过,故D正确;当时,A、B保持相对静止,对整体分析,加速度,故B正确;当,知小于A、B之间的最大静摩擦力,则A、B不发生相对滑动,对整体分析,由于整体受到地面的最大静摩擦力,知A、B不能相对地面静止,故A错误考点牛顿第二定律;摩擦力的判断与计算
二、实验题11.某同学测定一金属杆的长度和直径,示数如图甲、乙所示,则该金属杆的长度和直径分别为cm和mm【答案】
160.
104.20【解析】试题分析
(1)刻度尺在读数的时候要估读一位,所以金属杆的长度为
60.10;
(2)游标卡尺的主尺读数为4mm,游标尺上第10个刻度和主尺上某一刻度对齐,所以游标读数为10×
0.02mm=
0.20mm,所以最终读数为4mm+
0.20mm=
4.20mm=
0.420cm=
4.20mm.考点刻度尺、游标卡尺的使用.12.在“探究弹力和弹簧伸长的关系”时,某同学把两根弹簧如图甲连接起来进行探究某次测量如图乙所示,指针示数为___________cm在弹性限度内,将50g的钩码逐个挂在弹簧下端,得到指针A、B的示数LA和LB如表用表的数据计算弹簧1的劲度系数为_________N/m(重力加速度g=10m/s2)由表1数据____________(填“能”或“不能”)计算出弹簧2的劲度系数钩码数1234LA/cm
15.
7119.
7123.
6627.76LB/cm
29.
9635.
7641.
5147.36【答案】
15.96—
16.05均可
12.20---
12.80均可能【解析】试题分析
(1)刻度尺读数需读到最小刻度的下一位,指针示数为
16.00cm.
(2)由表格中的数据可知,当弹力的变化量时,弹簧形变量的变化量为,根据胡克定律知.结合和示数的变化,可以得出弹簧Ⅱ形变量的变化量,结合弹力变化量,根据胡克定律能求出弹簧Ⅱ的劲度系数.考点“探究弹力和弹簧伸长的关系”实验
三、计算题13.如图所示,斜面倾角为,一质量为的木块恰能沿斜面匀速下滑,若用一水平恒力F作用于木块上,使之沿斜面向上做匀速运动,求此恒力F的大小()【答案】【解析】试题分析设物体与斜面间的动摩擦因数为,第一次匀速下滑,受力分析如图所示,则第二次在水平恒力的作用下匀速向上运动,受力分析如图,则解得考点考查了力的合成与分解14.公路上行驶的两汽车之间保持一定的安全距离当前车突然停止时,后车司机可以采取刹车措施,使汽车在安全距离内停下而不会与前车相碰通常情况下,人的反应时间和汽车系统的反应时间之和为1s当汽车在晴天干燥沥青路面上以108km/h的速度匀速行驶时,安全距离为120m,设雨天时汽车轮胎与沥青路面间的动摩擦因数为晴天时的2/5,若要求安全距离仍为120m,求汽车在雨天安全行驶的最大速度【答案】20m/s(72km/h)【解析】试题分析设路面干燥时,汽车与地面的动摩擦因数为μ0,刹车时汽车的加速度大小为a0,安全距离为s,反应时间为t0,由牛顿第二定律和运动学公式得μ0mg=ma0,s=,式中,m和v0分别为汽车的质量和刹车前的速度设在雨天行驶时,汽车与地面的动摩擦因数为μ,依题意有μ=,设在雨天行驶时汽车刹车的加速度大小为a,安全行驶的最大速度为v,由牛顿第二定律和运动学公式得mg=ma,s=,联立式并代入题给数据得v=20m/s(72km/h)考点考查了运动学公式,牛顿第二定律15.研究表明,一般人的刹车反应时间(即图甲中“反应过程”所用时间),但饮酒会导致反应时间延长,在某次试验中,志愿者少量饮酒后驾车以的速度在试验场的水平路面上匀速行驶,从发现情况到汽车停止,行驶距离L=39m减速过程中汽车位移s与速度v的关系曲线如图乙所示,此过程可视为匀变速直线运动取重力加速度的大小g=10m/s2求
(1)减速过程汽车加速度的大小及所用时间;
(2)饮酒使志愿者的反应时间比一般人增加了多少?
(3)减速过程汽车对志愿者作用力的大小与志愿者重力大小的比值【答案】
(1)
(2)
(3)【解析】试题分析
(1)设减速过程中汽车加速度的大小为a,所用时间为t,由题可得初速度,末速度,位移,由运动学公式得
①②联立
①②式,代入数据得
③④
(2)设志愿者反应时间为,反应时间的增加量为,由运动学公式得
⑤⑥联立
⑤⑥式,代入数据得
⑦
(3)设志愿者所受合外力的大小为F,汽车对志愿者作用力的大小为F0,志愿者质量为m,由牛顿第二定律得
⑧由平行四边形定则得
⑨联立
③⑧⑨式,代入数据得⑩考点考查了运动学公式,牛顿第二定律PQ。