陕西省延安市第一中学2020届高三物理下学期第二次质量检测试题含解析

陕西省延安市第一中学2020届高三物理下学期第二次质量检测试题
（含解析）
第I卷（选择题）
一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。

在每小题所给出的四个选项中，第1-8小题只有一个选项正确，第9-12小题有多个选项正确。

全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。

）
1.美国航天局“洞察”号无人探测器历时7个月于2018年11月美国东部时间26日14时54分许（北京时间27日3时54分许）在火星成功着陆，执行人类首次探究火星“内心深处”的任务．美国航天局的直播画面显示，“洞察”号于26日14时47分许进入火星大气层，约7分钟完成了进入、下降和着陆，顺利降落在火星艾利希平原．下面有关“洞察”号无人探测器的说法正确的是（）
A. “洞察”号从地球到火星的位移大小就是其运行轨迹的长度
B. “26日14时47分许”指的是时间间隔
C. 研究“洞察”号无人探测器在火星着陆过程的姿态时，不可以将其看成质点
D. “洞察”号从地球飞到火星的时间决定于“洞察”号的最大瞬时速度
【答案】C
【解析】
【详解】A.“洞察”号从地球到火星做曲线运动，位移大小和其运行轨迹的长度不相等，故A错误．
B.“26日14时47分许”指的是时刻，故B错误．
C.研究“洞察”号无人探测器在火星着陆过程的姿态时，不可以将其看成质点，故C正确．
D.“洞察”号从地球飞到火星的时间决定于“洞察”号的平均速度，故D错误．
2.汽车在平直公路上以20m/s的速度匀速行驶．前方突遇险情，司机紧急刹车，汽车做匀减速运动，加速度大小为8m/s2．从开始刹车到汽车停止，汽车运动的距离为（）
A. 10m
B. 20m
C. 25m
D. 5om 【答案】C
【解析】
【详解】汽车做匀减速运动，根据v02=2ax解得
22
20
m25m
228
v
x
a
===
⨯
，故选C.
3.自由下落的物体，它开始下落全程3
4
的高度所用的时间和下落全程所用的时间的比值为 A. 1：2 B 3:2 C.
(
)21-：
(
)
32-
D. 1：
(
)
32-
【答案】B 【解析】
【详解】物体做自由落体运动，它开始下落全程
34
的高度，则有2
13142h gt =，解得：
132h t g =
；下落全程，则有：2212h gt =，解得：22h
t g
=，则12:3:2t t =，故选B ．
4.如图所示的位移（x ）-时间（t ）图象和速度（v ）-时间（t ）图象中给出四条图线，甲、乙、丙、丁代表四辆车由同一地点向同一方向运动的情况，则下列说法正确的是（ ）
A. 甲车做直线运动，乙车做曲线运动
B. 10~t 时间内，甲车通过的路程大于
乙车通过的路程
C. 20~t 时间内，丙、丁两车在2t 时刻相距最远
D. 20~t 时间内，丙、丁两车的平均速
度相等 【答案】C 【解析】
【详解】A ．根据位移-时间图象的斜率表示速度，由图象可知：乙图线的斜率不变，说明乙的速度不变，做匀速直线运动．甲做速度越来越小的变速直线运动．故A 错误． B ．在t 1时刻两车的位移相等，又都是单向直线运动，所以两车路程相等．故B 错误． C ．由图象与时间轴围成的面积表示位移可知：丙、丁两车在t 2时刻面积差最大，所以相距
最远．故C 正确．
D ．0～t 2时间内，丙的位移小于丁的位移，时间相等，平均速度等于位移除以时间，所以丙的平均速度小于丁车的平均速度．故D 错误．
5.在恒力F 作用下，a 、b 两物体一起沿粗糙竖直墙面匀速向上运动，则关于它们受力情况的说法正确的是（ ）
A. a 一定受到4个力
B. b 可能受到4个力
C. a 与墙壁之间一定有弹力和摩擦力
D. a 与b 之间不一定有摩擦力 【答案】A 【解析】
【详解】BD ． 对物体b 受力分析，受重力、支持力和摩擦力，处于三力平衡状态，故BD 错误；
AC ． 对物体a 、b 整体受力分析，受重力、支持力，若墙壁对整体有支持力，水平方向不能平衡，故墙壁对整体没有支持力，故也没有摩擦力；最后对物体a 受力分析，受推力、重力、物体b 对其的压力和静摩擦力，即物体a 共受4个力；故A 正确，C 错误。

故选A 。

6.同一平面上共点的三个力15N F =、238N,15N F F ==则F 1、F 2、F 3三力的合力F 的大
小范围是
A. 12N 28N F ≤≤
B. 2N 28N F ≤≤
C. 0N 28N F ≤≤
D. 0N 28N F <<
【答案】B 【解析】
【详解】当三个力同向时，合力最大，为
max 5N 8N 15N 28N F =++=
5N 、8N 合成时合力范围为：
123N 13N F ≤≤
当合力为13N 时，再与第三个力合成，合力最小为
15N 13N 2N -=
因此合力的范围是
2N 28N F ≤≤
故B 正确。

故选B 。

7.如图所示，一只气球在风中处于静止状态，风对气球的作用力水平向右．细绳与竖直方向的夹角为α，绳的拉力为T ，则风对气球作用力的大小为
A.
sin T
α
B.
cos T
α
C. T sin α
D. T cos α
【答案】C 【解析】
【详解】对气球受力分析，由水平方向平衡条件可得：sin F T 风α=，故C 正确．
8.如图所示，不可伸长的轻绳一端固定于墙上O 点，拉力T 通过一轻质定滑轮和轻质动滑轮作用于绳另一端，则重物m 在拉力T 作用下缓慢上升的过程中，拉力T (不计一切摩擦)（）
A. 变大
B. 变小
C. 不变
D. 无法确
定 【答案】A 【解析】
【详解】对重物m 和轻质动滑轮进行受力分析，如图所示，有1
cos 2
T mg α=，在重物m 上升过程中，a 增大，cos α减小，故T 增大，A 正确．
9.物体沿一直线运动，在t 时间内通过的位移为x ，它在中间位置2
x
处的速度为1v ，在中间时刻
2
t
时的速度为2v ，则1v 和2v 的关系为 A. 当物体做匀加速直线运动时，12v v > B. 当物体做匀速直线运动时，12v v < C. 当物体做匀加速直线运动时，12v v < D. 当物体做匀减速直线运动时，12v v > 【答案】AD 【解析】
详解】AC ．当物体做匀加速直线运动时，速度图象如图1所示
物体经过中点位置时，前后两段过程的位移相等，速度图象与时间轴所围的“面积”相等，由数学知识得知12v v >，故A 正确，C 错误；
D ．当物体做匀减速直线运动时，速度图象如图2所示：
物体经过中点位置时，前后两段过程的位移相等，速度图象与时间轴所围的“面积”相等，由数学知识得知12v v >，故D 正确；
B ．当物体做匀速直线运动时，速度始终不变，故12v v =，故B 错误。

故选AD 。

10.物体以初速度0v 竖直上抛，经3s 到达最高点，空气阻力不计，g 取210m/s ，则下列说法正确的是（ ） A. 物体的初速度0v 为60m/s B. 物体上升的最大高度为45m C. 物体在第1s 内、第2s 内、第3s 内
的
平均速度之比为5:3:1
D. 物体在1s 内、2s 内、3s 内的平均速度之比为9:4:1 【答案】BC 【解析】
【详解】涉及到竖直上抛的公式及性质，有2
012
v t gt h -
=① 0t v v gt =- ②，由②可解出030m/s v =，由①可解得最大高度45m h =，故A 错误，B 正确；物体在第1s 内、第2s 内、第3s 内的位移分别为25m 、15m 、5m ；已知x
v t
=
，故在相等时间内的平均速度比123123::::5:3:1v v v x x x ==，物体在1s 内、2s 内、3s 内的平均速度之比为
123254045::::5:4:3123
v v v '''=
=，故C 正确，D 错误．故选BC ． 11.如图所示，初始时A 、B 两木块在水平方向的外力作用下贴在竖直墙面上处于静止状态，A 与B 、B 与墙面之间的动摩擦因数都为0.1μ=，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

两木块质量相等，都为1kg ，当外力F 为不同值时，关于A 、B 之间的摩擦力1f ，B 与墙壁之间的摩擦力2f 的大小，下列说法中正确的是（g 取10 m/s 2）
A. 当0F =时，120==f f
B. 当50N =F 时，10=f ，25N =f
C. 当100N =F 时，15N =f ，210N =f
D. 当300N =F 时，110N =f ，220N =f 【答案】ACD 【解析】
【详解】A ．当0F =时，A 、B 间及B 与墙面间均没有相互的挤压，没有摩擦力，故A 正确； B ．当50N =F 时，B 与墙面间的最大静摩擦力为
0.150N 5N μ=⨯=F
小于两木块的重力故整体下滑，则B 与墙壁之间的摩擦力2f 为滑动摩擦力，即25N =f ；A 、B 相对静止，整体下滑的加速度
22205
m/s 7.5m/s 2
a -=
= 对A 分析，根据牛顿第二定律1-=mg f ma ，A 、B 间的摩擦力为
1 2.5N =f
故B 错误；
C ．当100N =F 时，B 与墙面间的最大静摩擦力10N μ==m f F ，小于两木块的重力故A 、B 整体下滑，摩擦力210N f F μ==；A 、B 相对静止，由牛顿第二定律可知，整体下滑的加
速度为
222010
m/s 5m/s 2
a -=
= 则对A 分析可知1-=mg f ma ，解得
110N 5N 5N =-=-=f mg ma
故C 正确；
D ．当300N =F 时，B 与墙面间最大静摩擦力
0.1300N 30N =⨯=m f
大于两木块的重力，两木块均保持静止，
110N ==f mg ，2220N ==f mg
故D 正确. 故选ACD 。

12.如图所示，重100N 的物体A 放在倾角为30°的粗糙斜面上，有一根原长为15cm ，劲度系数为500N/m 的弹簧，其一端固定在斜面底端，另一端放置物体A 后，弹簧长度缩短为10cm ，若滑块与斜面间最大静摩擦力为25N ，现用一测力计沿斜面向上拉物体，当弹簧的长度仍为10cm 时，测力计读数可能为( )
A. 10N
B. 30N
C. 50N
D. 70N
【答案】ABC 【解析】
【详解】施加拉力前，物体受到四个力的作用而平衡：重力G 、垂直斜面向上的支持力N 、沿斜面向上的摩擦力f 和弹簧对物体施加沿斜面向上的弹力f ，受力如图，其中
115000.05N 25N F kx ==⨯=，根据平衡条件可求出13025N f Gsin F =︒-=，方向沿斜
面向上；施加拉力F 后，弹簧长度不变，说明物体仍然静止，并且弹簧对物体施加的弹力大小和方向不变，若摩擦力沿斜面向上，则1sin 30F f F G ++=︒，即25N F f +=，摩擦力f 随着F 增大而较小，当25N F =时，0f =；若25N F >，摩擦力沿斜面向下，因
为物体没有滑动，所以1max sin 30F F G f +≤︒+，代入数据可得50N F ≤，，所以测力计读数在0
50N 之间，故选项A 、B 、C 正确，D 错误．
第II 卷（非选择题）
二、填空题（本题共3小题，每空1分，共14分） 13.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中：
(1)除打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、一端附有滑轮的长木板、细绳、钩码、导线及开关外，在下面的仪器和器材中，必须使用的有___________。

(填选项代号） A.电压合适的50Hz 交流电源 B.电压可调的直流电源 C.刻度尺 D.秒表 E.天平
(2)实验过程中，下列做法正确的是（ ） A.先接通电源，再使纸带运动 B.先使纸带运动，再接通电源 C.将接好纸带的小车停在靠近滑轮处 D.将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处
(3)在实验中某问学用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出A 、
B 、
C 、
D 、
E 共5个计数点。

测得每两个相邻的计数点之间还有四个点未画出来。

各计数数
点间的距离如图所示：
①每两个相邻的计数点的时间间隔为________s 。

②试根据纸带上各个计数点间的距离，计算出打下B 、C 、D 三个点时小车的瞬时速度，则
v B =____________m/s ，v C = ________m/s ， v D =_______m/s 。

利用“逐差法”求小车的加
速度a =_________m/s 2。

(所有结果保留3位有效数字）
【答案】 (1). AC (2). AD (3). 0.1 (4). 0.138 (5). 0.264 (6). 0.390 (7). 1.26 【解析】
【详解】(1)[1] AB ．打点记时器使用的是交流电源，说明应选择电压合适的50Hz 交流电源，故A 正确，B 错误；
C ．该实验需要用刻度尺测量记数点到O 点的距离，故C 正确；
D ．打点记时器本身就是测时仪器，本实验不用秒表，故D 错误；
E ．根据实验原理可知该实验不用测小车、钩码的质量，即不需要天平，故E 错误。

故选择AC 。

(2)[2] AB ．先接通电源，打点稳定后再使纸带运动，故A 正确，B 错误；
CD ．将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处，这样可以充分利用纸带，打上更多的点迹，故C 错误，D 正确； 故选AD 。

(3)[3]交流电源频率为50Hz ，相邻两个计时点时间间隔为
11
s=0.02s 50
T f =
= 每两个相邻的计数点之间还有四个点未画出来，设相邻计数点时间间隔为t ，则有
550.02S=0.1S t T ==⨯
[4]B 点的瞬时速度等于AC 段平均速度，则有
327.6010m/s=0.138m/s 20.12AC
B x v t -⨯==⨯ [5]
C 点的瞬时速度等于B
D 段平均速度，则有
()3
60.307.5010m/s=0.264m/s 20.12BD C x v t --⨯==⨯ [6] D 点的瞬时速度等于CE 段平均速度，则有
()3
105.6027.6010m/s=0.390m/s 20.12CE D x v t --⨯==⨯ [7] 由“逐差法”可得小车的加速度
()2
2CE AC x x a t -=⨯
变形可得 ()()()
32222105.6027.6027.6010m/s 1.26m/s 20.12CE AC
x x a t ---⨯-===⨯ 14.一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中：
（1）甲同学在做该实验时，通过处理数据得到了图甲所示的F ﹣x 图象，其中F 为弹簧弹力，x 为弹簧长度．请通过图甲，分析并计算，该弹簧的原长x 0＝_____cm ，弹簧的弹性系数k ＝_____N/m ．该同学将该弹簧制成一把弹簧秤，当弹簧秤的示数如图乙所示时，该弹簧的长度x ＝_____cm ．
（2）乙同学使用两条不同的轻质弹簧a 和b ，得到弹力与弹簧长度的图象如图丙所示．下列表述正确的是_____．
A ．a 的原长比b 的长
B ．a 的劲度系数比b 的大
C ．a 的劲度系数比b 的小
D ．测得的弹力与弹簧的长度成正比．
【答案】 (1). 8 (2). 25 (3). 20 (4). B
【解析】
【详解】（1）当弹力为零时，弹簧处于原长状态，故原长为:x0＝8cm，在F﹣x图象中斜率
代表弹簧的劲度系数，则:
6
N /m 25N/m
0.24
F
k
x
∆
===
∆
，在乙图中弹簧秤的示数:F＝
3.00N，根据F＝kx，可知:
3
m0.12m0.12cm
25
F
x
k
====，故此时弹簧的长度:L＝x+x0
＝20cm．
（2）A．在丙图中，当弹簧的弹力为零时，弹簧处于原长，故b的原长大于a的原长，故A
错误；
BC．斜率代表劲度系数，故a的劲度系数大于b的劲度系数，故B正确，C错误；
D．弹簧
的弹力与弹簧的形变量成正比，故D错误．15.如图所示，图甲是“验证力的平行四边形定则”的实验情况图，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳。

图乙是某实验小组在白纸上根据实验结
果画出的图。

(1)本实验采用的科学方法是_____。

A．理想实验法 B．控制变量法 C．等效替代法 D．建立物理模型法
(2)实验中，小张同学在坐标纸上画出了如图丙所示的两个已知力F1和F2，图中小正方形的
边长表示2N，F为根据平行四边形定则作出的合力（图中未画出）F l，F2与F的夹角分别为
θ1和θ2，下列说法正确的是_____
A．F l=4N B．F=12N C．θ1=35° D．θ1<θ2
(3)为提高实验结论的可靠性，在重复进行实验时，结点O的位置_____（填“可以”或“不
可以”）变动。

【答案】 (1). C (2). B (3). 可以
【解析】
【详解】(1)[1] 合力与分力是等效替代的关系，所以本实验采用的等效替代法。

故C正确，
ABD错误。

(2)[2] 根据平行四边形定则，作出两个力的合力，如图。

从图可知，F 12，合力F =12N 。

根据几何关系知F 1与F 的夹角为θ1=45°．从图上可知，θ1＞θ2．故B 正确，ACD 错误。

故选B.
(3)[3] 同一次实验中，O 点的位置不能改变，但重复进行实验时，O 点位置是可以变动的。

三、计算题（本题共3小题，共38分。

其中第16题13分，第17题13分，第18题12分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出答案的不得分。

）
16.在某一长直的公路上，一辆静止的轿车前方200 m 处有一货车正以10 m/s 的速度匀速前进，这时轿车从静止出发以2 m/s 2的加速度追赶，求：
（1）轿车出发后经多长时间追上货车？追上之前与货车最远相距是多少米？
（2）当轿车刚追上货车时，轿车司机立即刹车，使轿车以4 m/s 2的加速度做匀减速直线运动，问两车再经过多长时间第二次相遇？（设轿车可以从货车旁经过而不发生碰撞）
【答案】（1）20s 225m （2）20s
【解析】
【详解】（1）设轿车经t 1时间追上货车 位移关系为：2012v t s at +=
代入数据解得：t =20s
此时，轿车的速度：v =at =2×20m/s=40m/s
当两车速度相等时，距离最远，设t ＇时两车速度相等 解得：01052
v t s s a =='= 则相距的最远距离为：2011105200225m 225m 22
x v t s at '∆=+-
=⨯+-⨯⨯=' （2）两车第二次相遇轿车减速到静止所用的时间为：140104v t s s a ===''' 轿车减速到静止前进的距离为：221max 40m 200m 224
v x a ===⨯' 相同的时间内货车前进的距离为：0max 1010m 100m<x v t x ==⨯=''
所以轿车停止后货车与货车再次相遇，所用时间：max 0
2002010
x t s s v ===''' 17.如图所示，三段不可伸长细绳OA 、OB 、OC 共同悬挂质量为2kg 的重物，其中OB 是水平的，OA 绳与竖直方向的夹角为()
23710/,sin370.6,cos370.8g m s θ====求
()1OA 、OB 两绳的拉力大小；
()2若三绳承受
的
最大拉力相同，逐渐增加C 端所挂物体的质量，判断最先断的绳是哪根绳，
简单说明理由； ()3若OA 、OB 绳所能承受的最大拉力均为l 00N ，OC 绳所能承受的拉力无限大．求：OC 绳下端最多能悬挂多重的物体？
【答案】（1）25N 、15N ；（2）OA 先断；（3）80N
【解析】
【详解】()1对物体受力分析可求得：绳OC 的拉力20OC T mg N ==
对节点O 受力分析如图所示：令OA 绳的拉力为F2，OB 绳的拉力为F1
建立直角坐标系如图有：
2cos37F G = ①⋯
21sin37F F =⋯②
①②联立解得：115F N =，225F N =；故OA 绳中的拉力为25N ，OB 绳中的拉力为15N ；
()2 由第一问可知在在悬挂重物的时候OA 绳中的拉力最大，因此如果三根绳的承受力一样大，逐渐增加重物的重量OA 中的拉力比OB 和OC 绳中的拉力大，因此OA 绳先断； ()3若OA 、OB 绳所能承受的最大拉力均为100N ，当OB 达到100N 时，由OA 绳中的拉力大于OB 绳的拉力可知此时OA 绳的拉力超过100N ，OA 绳已经断，因此应先让OA 绳的拉力到达100N ，此时OB 绳没断；则此时所挂物体的重力为：cos 1000.880m m G F N N θ==⨯= 所以悬挂物体的重力的最大值80m G N =．
18.如图甲所示，在倾角为37°的固定斜面上有一物体，质量为10kg ．当给它施加沿斜面向下大小为4N 的力时，物体刚好静止在斜面上(最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力，取g=10m/s 2，sin37°=0.6，cos37°=0.8)求：
①物体与斜面间的动摩擦因数；
②如果改用与斜面成30°向上的力拉物体，?如图乙所示，物体将会沿斜面向上匀速运动，则所施加的拉力多大?(本小问计算结果保留两位小数)
【答案】（1）0.8 （2）97.95N
【解析】
【详解】（1）物体静止在斜面上，则：0
sin37f F mg F =+
0cos37N F mg =，其中的f N F F μ= 解得F f =64N ，摩擦力的方向沿斜面向上，μ=0.8
（2）当物体沿斜面向上被匀速拉动时，设拉力为F,则：00cos30sin 37F mg F =+滑
00cos37sin 30N F mg F =-
00cos37sin 30F mg F μ=-滑（） 联立解得：00
00sin 37cos3797.95cos37sin 37mg mg F N μμ+==+。