湖北省荊州市2020屆高三物理上學(xué)期質(zhì)量檢查試題（一）（含解析）

1、湖北省荊州市2020屆高三物理上學(xué)期質(zhì)量檢查試題（一）（含解析） 一、選擇題1.如圖所示為英國人阿特伍德設(shè)計的裝置，不考慮繩與滑輪的質(zhì)量.不計軸承、繩與滑輪間的摩擦。初始時兩人均站在水平地面上，當(dāng)位于左側(cè)的甲用力向上攀爬時，位于右側(cè)的乙始終用力抓住繩子，最終至少一人能到達滑輪。下列說法中正確的是A. 甲對繩的拉力與乙對繩的拉力是作用力與反作用力B. 若甲的質(zhì)量較大，則甲、乙同時到達滑輪C. 若甲的質(zhì)量比乙大，則乙先到達滑輪D. 若乙收繩的速度比甲快，則乙先到達滑輪【答案】C【解析】【詳解】A. 甲對繩的拉力與繩對甲的拉力是作用力與反作用力，故A錯誤；BC.設(shè)繩子的拉力為F，由牛頓第二定律得，對

2、甲：a甲= ，對乙：a乙= ，甲乙都做初速度為零的勻加速直線運動：x= ，勻速時間：t= ，當(dāng)甲的質(zhì)量大，則甲的加速度小，乙的加速度大，乙先到達滑輪，故B錯誤，C正確；D. 若乙收繩的速度比甲快，說明甲上升的快，則甲先到達滑輪，故D錯誤。故選：C.2.某質(zhì)點做直線運動，運動速率的倒數(shù)與位移x的關(guān)系如圖所示(OA與AA距離相等)，關(guān)于質(zhì)點的運動，下列說法正確的是A. 質(zhì)點做勻速直線運動B. -x圖線斜率等于質(zhì)點運動的加速度C. 質(zhì)點從C運動到C所用的運動時間是從O運動到C所用時間的3倍D. 質(zhì)點從C運動到C的運動位移是從O運動到C的運動位移的3倍【答案】C【解析】【詳解】A. 由題中1/vx圖象

3、可知，1/v與x成正比，即vx=常數(shù)，質(zhì)點做減速直線運動，故A錯誤；B. 質(zhì)點的運動不是勻減速運動，圖線斜率不等于質(zhì)點運動的加速度，B錯誤；C. 由于三角形OBC的面積s1=OCBC=x1v1，體現(xiàn)了從O到C所用的時間，同理，從O到C所用的時間可由S2=x2v2體現(xiàn)，所以四邊形BBCC面積可體現(xiàn)質(zhì)點從C到C所用的時間，由于四邊形AABB面積與四邊形BBCC面積相等，所以四邊形AABB面積也可表示質(zhì)點運動的時間，所以質(zhì)點從C運動到C所用的運動時間是從O運動到C所用時間的3倍，故C正確；D. 質(zhì)點從C運動到C的運動位移和從O運動到C的運動位移相等，故D錯誤。故選：C.3.質(zhì)量為1kg的物塊靜止在光

4、滑水平面上，在外力F=2N的作用下開始沿直線運動。如圖所示，2s后，F(xiàn)大小變?yōu)镹，方向反向，作用時間也為2s，則A. t=1s時物塊的速率為1m/sB. t=4s時物塊的速率為零C. t=3s時物塊的動量大小為5kgm/sD. 從t=1s到t=4s合外力對物體的沖量為零【答案】D【解析】【詳解】A.根據(jù)牛頓第二定律F=ma，a=2m/s2，t=1s時物塊的速率v=at=2m/s，故A錯誤；B. 從t=1s到t=4s，根據(jù)動量定理F1t1+F2t2=mv，即22-12=1v，v=2m/s，故B錯誤；C. 從t=1s到t=3s，根據(jù)動量定理F1t1+F2t2=P，代入數(shù)據(jù)得P=22-11=3kgm

5、/s，故C錯誤；D. 從t=1s到t=4s合外力對物體的沖量I=F1t3+F2t2=21-12=0，為零，故D正確。故選：D4.如圖所示，B球在水平面內(nèi)做半徑為R的勻速圓周運動，豎直平臺與軌跡相切且高度為R，當(dāng)B球運動到切點時，在切點正上方的A球水平飛出，g為重力加速度大小，要使B球剛好運動半周與A球相遇，則B球的速度大小為A. B. C. D. 【答案】C【解析】【詳解】A球的平拋時間t=，B球經(jīng)過的路程為S=R，則B球的速度大小為v=S/t=，故C正確，ABD錯誤。故選：C5.如圖所示，底角為的圓錐體靜止不動，頂端通過一根長為l=1.25m的細(xì)線懸掛一個質(zhì)量為m=1kg的小球，細(xì)線處于張緊

6、狀態(tài)，若小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動的角速度為=4rads時，不計一切阻力，g=10m/s2，則小球的向心加速度為A. 10m/s2 B. 10m/s2 C. 15m/s2 D. 20m/s2【答案】B【解析】【詳解】當(dāng)小球?qū)A錐體剛好無壓力時，向心力F=mgcot=m2LCOS，解得：=4rads所以當(dāng)=4rads時，小球離開斜面，設(shè)繩子與豎直方向的夾角為，則mgtan=m2lsin，代入數(shù)據(jù)得cos=0.5小球的向心加速度:a=2lsin=10m/s2，故B正確，ACD錯誤。故選：B6.如圖所示,一個半球形的碗放在桌面上,碗口水平,O 點為其球心,碗的內(nèi)表面及碗口是光滑的。一根細(xì)線跨在碗口

7、上,線的兩端分別系有質(zhì)量為 m1 和 m2 的小球。 當(dāng)它們處于平衡狀態(tài)時,質(zhì)量為 m1 的小球與 O 點的連線與水平線的夾角為=90, 質(zhì)量為 m2 的小球位于水平地面上,設(shè)此時質(zhì)量為 m2 的小球?qū)Φ孛鎵毫Υ笮?FN, 細(xì)線的拉力大小為 FT,則A. B. C. D. 【答案】B【解析】【詳解】先對小球m1受力分析，受重力和支持力，假設(shè)細(xì)線對小球m1有拉力作用，則小球m1受力不能平衡，故拉力FT為零，故A B錯誤；再對小球m2受力分析，受到重力和支持力，支持力與重力平衡，故FN=m2g，故B正確，ACD錯誤。7.如圖所示，質(zhì)量均為1kg的A、B兩物塊置于傾角為37斜面上，物塊與地面間的動

8、摩擦因數(shù)均為，物塊間用一與斜面平行的輕繩相連，繩中無拉力現(xiàn)用力F沿斜面向上拉物塊A，假設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。重力加速度為g。下列說法中正確的是A. 當(dāng)02mgsin37+2mgcos37=24N時，整體向上加速運動，根據(jù)牛頓第二定律，設(shè)繩子拉力為T：對整體：F-2mgsin37-2mgcos37=2ma對B：T- mgsin37-mgcos37=ma可得，繩中拉力為，故C正確；D. 當(dāng)F=20N時，整體不動。設(shè)繩子拉力為T：對A：F=T+mgsin37+mgcos37，T=8N對B：T=mgsin37+f，f=2N，故B錯誤。故選：AC8.在地球表面以初速度v0豎直向上拋出一個小球，經(jīng)

9、時間t后回到出發(fā)點假如字航員登上某個半徑為地球半徑2倍的行星表面，仍以初速度v0豎直向上拋出一個小球，經(jīng)時間4t后回到出發(fā)點。則下列說法正確的是A. 這個行星的質(zhì)量與地球質(zhì)量之比為1：2B. 這個行星的第一宇宙速度與地球的第一字宙速度之比為1：C. 這個行星的密度與地球的密度之比為1：8D. 這個行星的自轉(zhuǎn)周期與地球的自轉(zhuǎn)周期之比為1：1【答案】BC【解析】【詳解】A. 地球表面重力加速度為：g=，未知行星表面重力加速度為：g=，根據(jù)，,有M:M=1:1，故A錯誤；B. 第一宇宙速度v=，v=，故這個行星的第一宇宙速度與地球的第一宇宙速度之比為v:v=1：，故B正確；C. 由于M:M=1:1，

10、體積比為8:1，故這個行星的平均密度與地球的平均密度之比為1:8，故C正確；D. 條件不足，自轉(zhuǎn)情況無法確定，故D錯誤；故選：BC【點睛】對于豎直上拋運動，返回速度與拋出速度等大、反向，運動性質(zhì)是勻變速直線運動，根據(jù)速度時間公式可以到加速度之比；根據(jù)v=分析第一宇宙速度情況；根據(jù)分析質(zhì)量情況和密度情況9.如圖所示，光滑半圓形軌道MNP豎直固定在水平面上，直徑MP垂直于水平面，軌道半徑R=1m質(zhì)量為m1的小球A靜止于軌道最低點M，質(zhì)量為m2的小球b用長度為2R的細(xì)線懸掛于軌道最高點P現(xiàn)將小球B向左拉起使細(xì)線水平，以豎直向下的速度v0=3m/s釋放小球B，小球B與小球A碰后，小球B向左運動的最大張

11、角為60，小球A恰能沿半圓形軌道運動到P點。兩球可視為質(zhì)點，g=10m/s2.下列說法正確的是A. B球與A球相碰前后機械能改變量為14.5m2B. 碰后A球的動能大小為25m1C. A、B兩球相碰后的瞬間動量之比為1：1D. A、B兩球的質(zhì)量之比m1：m2為5：1【答案】AB【解析】【詳解】A.選最低點M為零勢能面，碰撞前B球的機械能為E1=2m2gR+=24.5m2，碰后小球B向左運動的最大張角為60，機械能為E2=m2g(2R-2Rcos60)=10m2，相碰前后機械能改變量為14.5m2，故A正確；B.碰后小球A恰能沿半圓形軌道運動到P點，到達P點的速度為，由機械能守恒定律得：Ek3=

12、 =25m1，故B正確；D.B球下擺過程中機械能守恒，由機械能守恒定律得：2m2gR+=，解得：v1=7m/s；碰后B球的速度= m2g(2R-2Rcos60)解得：v2=2m/s碰后A的速度為v3，則，v3=5m/s兩球碰撞過程動量守恒，以兩球組成的系統(tǒng)為研究對象，以B球的初速度方向為正方向，由動量守恒定律得：m2v1=m1v3-m2v2，解得：m1:m2=（7+2）：5，故D錯誤；C. A、B兩球相碰后的瞬間動量之比為m1v3:m2v2=（7+2）：2，故C錯誤。故選：AB二、非選擇題10.某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)欲探究“牛頓第二定律”，他們在實驗室組裝了一套如圖所示的裝置，要完成該項實驗，則

13、：(1)實驗時為了保證滑塊受到的合力與沙和沙桶的總重力大小基本相等，實驗時首先要做的步驟是_，且沙和沙桶的總質(zhì)量應(yīng)滿足的實驗條件是_。(2)實驗中得到一條紙帶上打出一系列小點：上圖給出的是實驗中獲取的一條紙帶的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7是計數(shù)點，每相鄰兩計數(shù)點間還有4個打點(圖中未標(biāo)出，打點計時器頻率50Hx)，計數(shù)點間的距離如圖所示，根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計算的加速度a=_m/s2(保留兩位有效數(shù)字)【答案】 (1). 平衡摩擦力； (2). 沙和沙桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量； (3). 0.50【解析】【詳解】(1)沙和沙桶加速下滑，處于失重狀態(tài)，其對細(xì)線的拉力小于重力，設(shè)拉力為T，根據(jù)

14、牛頓第二定律，有對沙和沙桶，有mgT=ma對小車，有T=Ma解得T=mg故當(dāng)Mm時，有Tmg小車下滑時受到重力、細(xì)線的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，則應(yīng)該用重力的下滑分量來平衡摩擦力，可以將長木板的一段墊高；故首先要平衡摩擦力，保證沙和沙桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量；(2) 因為每相鄰兩計數(shù)點間還有4個打點，所以計數(shù)點間的時間間隔為嚄s。根據(jù)逐差法：m/s2=0.50m/s2.【點睛】實驗中用沙和沙桶的總質(zhì)量表示滑塊受到的拉力，對滑塊受力分析，受到重力、拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，必須使重力的下滑分量等于摩擦力，即平衡摩擦力且保證沙和沙桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量；根據(jù)逐差法

15、求加速度11.為驗證“拉力做功與物體動能改變的關(guān)系”，某同學(xué)到實驗室找到下列器材：長木板(一端帶定滑輪)、電磁打點計時器、質(zhì)量為200g的小車、質(zhì)量分別為10g、30g和50g的鉤碼、細(xì)線、學(xué)生電源(有“直流”和“交流”檔).該同學(xué)進行下列操作A.組裝實驗裝置，如圖a所示B.將質(zhì)量為M=200g的小車?yán)酱螯c計時器附近，并按住小車C選用m=50g的鉤碼掛在拉線的掛鉤P上D釋放小車，接通打點計時器的電源，打出一條紙帶E在多次重復(fù)實驗得到的紙帶中選出一條點跡清晰的紙帶，如圖b所示F.進行數(shù)據(jù)采集與處理(1)進行實驗時，學(xué)生電源應(yīng)選擇用交流檔(2)該同學(xué)將紙帶上打的第一個點標(biāo)為“0”，且認(rèn)為打“0”

16、時小車的速度為零，其后依次標(biāo)出計數(shù)點1、2、3、4、5、6(相鄰兩個計數(shù)點間還有四個點未畫)，各計數(shù)點間的時間間隔為0.ls，如圖b所示。該同學(xué)測量出計數(shù)點0到計數(shù)點3、4、5的距離，并標(biāo)在圖b上。設(shè)對應(yīng)計算點的速度為v3、v4、v5。則在打計數(shù)點4時，小車的速度大小為v4=_m/s；如果將鉤碼的重力在數(shù)值上當(dāng)作小車所受的拉力，則在打計數(shù)點0到4的過程中，拉力對小車做的功為_J，小車的動能的增量為_J(取重力加速度g=9.8m/s2，結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)(3)由(2)中數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，該同學(xué)并沒有能夠得到“拉力對物體做的功等于物體動能增量”的結(jié)論，他認(rèn)為產(chǎn)生這種實驗結(jié)果的主要原因之一是：沒有平衡

17、摩擦力；原因之二是：沒考慮_動能的增加(選填“鉤碼”或“小車”)；原因之三是：平衡摩擦力之后，重力大小并不等于繩子拉力的大小，請你寫出繩子上拉力大小的表達式F=_?！敬鸢浮?(1). 0.58； (2). 0.059； (3). 0.034； (4). 鉤碼； (5). 【解析】【詳解】(2)根據(jù)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，相鄰的兩個計數(shù)點間的時間間隔為T=0.1s得：v4=m/s=0.58m/s，在打計數(shù)點0到4的過程中，拉力對小車做的功為：W=mgs=0.059.80.12=0.059J；小車的動能增量為：EK= J=0.034J;(3)系統(tǒng)重力勢能的減小量等于小

18、車和鉤碼增加的動能之和，沒考慮鉤碼增加的動能也是造成誤差的主要原因一；平衡摩擦力后，鉤碼重力大小并不等于繩子拉力的大小，設(shè)繩子上拉力為F，對小車根據(jù)牛頓第二定律有：F=Ma對砂桶和砂有：mgF=maF=mg，12.如圖所示，一長L=1m、質(zhì)量M=4kg的薄木板厚度不計靜止在粗糙的水平臺面上，其右端距平臺邊緣足夠長，木板的正中央放有一質(zhì)量為m=1kg的小物塊可視為質(zhì)點)。已知木板與地面、物塊與木板間動摩擦因數(shù)均為1=0.4，物塊與地面間動摩擦因數(shù)為2=0.5現(xiàn)對木板施加一水平向右的恒力F，其大小為44N，g取10m/s2，試求：在力F作用的03s內(nèi)，小物塊的位移?！敬鸢浮?.6m【解析】【詳解】假設(shè)開始時物塊與木板會相對滑動，由牛頓第二定律：對木板：F-1(M+m)g-1mg=Ma1，解得a1=5m/s2，對物塊：1mg=ma2，解得a2=4m/s2，因為a2，故乙物體能運動到H點，并從H點以速度vH水平射出。設(shè)乙物體回到軌道AF所需的時間為t，由運動學(xué)公式得：乙物體回到軌道AF上的位置與B點之間的距離為s=vHt聯(lián)立解得；（4）設(shè)乙物體的質(zhì)量為M，到達F點的速度