云南省师范大学附属中学2019届高三上学期第二次月考理科综合物理试卷
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云南省师范大学附属中学2019届高三上学期第二次月考
理综物理试题
★祝考试顺利★
注意事项:
1、答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
用2B铅笔将答题卡上试卷类型A后的方框涂黑。
2、选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3、非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。
写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4、选考题的作答:先把所选题目的题号在答题卡上指定的位置用2B铅笔涂黑。
答案写在答题卡上对应的答题区域内,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
5、考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
二、选择题:本题共8小题,每小题6分。
在每小题给出的四个选项中,第14-18题只有一项符合题目要求;第19-21题有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1.某质点的位移x与时间t的关系图象如图所示,则
A. 由图象可知该质点的运动轨迹是曲线
B. 在16~20s内质点做匀速直线运动
C. 在0~20s内质点的速度不断增加
D. 在0~20s内质点的平均速度大小为0.8m/s
【答案】D
【解析】
【详解】x-t图像只能反映物体的直线运动,选项A错误;x-t图像的斜率等于速度,由图像可知在16~20s内质点静止,选项B错误;在0~20s内质点的速度先不断增加,后减小,选
项C错误;在0~20s内质点的平均速度大小为,选项D正确;故选D. 【点睛】本题关键要明确位移时间图象的含义,在位移-时间图象中,倾斜的直线表示物体的位置坐标随时间均匀变化,物体做匀速直线运动;斜率表示速度;
2.光滑斜面上固定着一根刚性圆弧形细杆,小球通过轻绳与细杆相连,此时轻绳处于水平方向,球心恰好位于圆弧形细杆的圆心处,如图所示,将悬点A缓慢沿圆弧形细杆向上移动,直到轻
绳处于竖直方向,在这个过程中,关于轻绳的拉力和斜面对小球的支持力,下列说法中正确的
是
A. 轻绳拉力逐渐增大
B. 轻绳拉力先减小后增大
C. 斜面对小球支持力大小不变
D. 斜面对小球支持力先增大后减小
【答案】B
【解析】
【详解】以小球为研究对象,分析受力情况:重力G、斜面的支持力N和绳子A的拉力T,如图:
由平衡条件得知,F和T的合力与G大小相等、方向相反,当将A点向上缓慢移动,使AO 绳绕O点顺时针转动的过程中,作出三个位置力的合成图,由图看出,T先变小后变大,N 一直减小。
故B正确,ACD错误。
故选B。
3.如图所示,一个小球从地面竖直上抛,不计空气阻力,已知小球两次经过一个较低点A的时间间隔为3s,两次经过较高点B的时间间隔为1s,则A、B两点间的距离为(g取10m/s)
A. 5m
B. 10m
C. 20m
D. 40m
【答案】B
【解析】
【详解】小球做竖直上抛运动,根据运动时间的对称性得,物体从最高点自由下落到A点
的时间为,最高点到B点的时间为,AB间距离为
,故选B.
【点睛】对于竖直上抛运动问题,关键要抓住对称性,知道上升和下降的时间相等,再由运动学公式即可求解.
4.实验小组利用DS系统,观察超重和失重现象。
他们在学校电梯房内做实验,某次实验得到电梯内一物体的v-t图象如图所示,取竖直向上为正方向,下列说法错误的是
A. 物体在前38内的位移约为2.3m
B. 在0≤t<3s这段时间内,电梯内的物体处于超重状态
C. 在3s≤t≤8s这段时间内,电梯内物体的速度和加速度都在减小
D. 在3s<t<8s这段时间内,电梯内的物体受到的支持力小于重力
【答案】C
【解析】
【详解】由图可知,图中一个小方格代表的位移为0.1m,则在前3s内图像包含的面积约为23个小格,可知位移约为2.3m,选项A正确;图像的斜率等于加速度,可知在0≤t<3s这段时间内,加速度向上,则电梯内的物体处于超重状态,选项B正确;在3s≤t≤8s这段时间内,
电梯内物体的速度在减小,加速度先增大后减小,选项C错误;在3s<t<8s这段时间内,电梯的加速度向下,处于失重状态,则电梯内的物体受到的支持力小于重力,选项D正确;此题选择不正确的选项,故选C.
5.如图所示,斜面体质量为M,斜面与水平面的夹角为θ,静止在粗糙的水平地面上,质量为m的小物块恰好能沿斜面匀速下滑且M保持静止,则
A. 若给小物块施加一个竖直向下的恒力F,则小木块加速下滑
B. 若给小物块施加一个平行于斜面向下的恒力F,则斜面体M受到地面的摩擦力向左
C. 若给小物块施加一个水平向左的恒力F,使m和M都处于静止状态,m可能受3个力的作用
D. 若给小物块施加一个水平向左的恒力F,使m和M都处于静止状态,则m对M的作用力大小为
【答案】C
【解析】
【详解】物体开始时匀速下滑,则满足mgsinθ=μmgcosθ;若若给小物块施加一个竖直向下的恒力F,则(mg+F)sinθ=μ(mg+F)cosθ仍成立,则小木块仍匀速下滑,选项A错误;开始时物块匀速下滑时,斜面对物块的支持力与摩擦力的合力竖直向上,地面对斜面的摩擦力为零;当施加力平行斜面的力F后,物块对斜面的压力和摩擦力不变,则斜面体所受的摩擦力仍为零,选项B错误;若给小物块施加一个水平向左的恒力F,使m和M都处于静止状态,m 可能只受重力、斜面的支持力和力F这3个力的作用,选项C正确;若给小物块施加一个水平向左的恒力F,使m和M都处于静止状态,则m对M的压力大小为mgcosθ+Fsinθ,但是由于m对M还有摩擦力作用,则m对M的作用力大小不一定为mgcosθ+Fsinθ,选项D 错误;故选C.
6.如图所示,A球的质量为m1,B球的质量为m2,弹簧的质量不计,倾角为0的斜面光滑,系统静止时弹簧与细线均平行于斜面,在细线被烧断的瞬间,下列说法正确的是
A. B球的瞬时加速度为0
B. B球的瞬时加速度沿斜面向下,大小为
C. A球的瞬时加速度沿斜面向下,大小为
D. A、B两球的瞬时加速度均沿斜面向下,大小均为
【答案】AC
【解析】
【详解】系统静止时,根据平衡条件可知:对B球有:F弹=m2gsinθ;对A球有:F线=F弹+m1gsinθ=(m1+m2)gsinθ;细线被烧断的瞬间,细线的拉力F线立即减为零,但弹簧的弹力F
不发生改变,则B球受力情况未变,瞬时加速度为零;对A球,根据牛顿第二定律得:弹
,方向沿斜面向下,故BD错误,AC正确;故选AC。
【点睛】本题是瞬时问题,是牛顿第二定律的直接应用,本题要注意细线被烧断的瞬间,细线的拉力立即减为零,但弹簧的弹力不会发生突变.
7.一辆汽车在平直公路上匀速行驶,遇到紧急情况,突然刹车,从开始刹车起运动过程中的位移与速度的关系式为x=(40-0.1)m,下列分析正确的是
A. 刹车过程中的加速度大小为10m/s
B. 开始刹车时的初速度为40m/s
C. 从刹车开始计时,5秒内通过的位移为40m
D. 从刹车开始计时,第1秒内和第3秒内的位移之比为7:3
【答案】CD
【解析】
【详解】根据v2-v02=2ax,得,结合x=40−0.1v2,则有,解得a=−5m/
s2,,解得v0=20m/s,故AB错误;刹车过程持续的时间,故B 错误;从刹车开始计时5秒内通过的位移等于4s内的位移:,选项C
正确;研究刹车过程的逆过程为初速度为零的匀加速运动,则从刹车开始计时第1秒内和第3秒内的位移之比等于匀加速运动的第4s和第2s之比,大小为7:3,选项D正确;故选CD. 【点睛】解决本题的关键掌握匀变速直线运动的速度时间公式、速度位移公式,并能灵活运用,注意刹车问题的处理方法是首先求解刹车的时间;另外可用逆过程研究。
8.如图A、B两物体叠放在光滑水平桌面上,轻质细绳一端连接B,另一端绕过定滑轮连接C物体。
已知A和C的质量都是2kg,B的质量是3kg,A、B间的动摩擦因数是0.2,其他摩擦不计。
由静止释放C,C下落一定高度的过程中(C未落地,B未撞到滑轮,且A未与B分离,g=10m/s),
下列说法正确的是
A. A、B两物体没有发生相对滑动
B. C物体的加速度大小是3.2m/s
C. B物体受到的摩擦力大小是4N
D. 细绳的拉力大小等于13.6N
【答案】BCD
【解析】
【详解】假设A、B不发生相对滑动,整体的加速度:
;隔离对A分析,f=m A a=2×N>μm A g=4N,可知假设不成立,即A、B两物体发生相对滑动,A所受的摩擦力为4N,B物体受到A的摩擦力大小是4N,对BC系统的加速度。
对C分析,根据牛顿第二
定律得:m C g-T=m C a BC;解得T=13.6N,故A错误,BCD正确。
故选BCD。
【点睛】本题考查了牛顿第二定律的基本运用,通过整体法和隔离法判断出A、B是否发生
相对滑动是解决本题的关键,通常所用的方法是“假设法”.
9.设橡皮筋在弹性限度范围内伸长量x与弹力F成正比,即F=k,k的值与橡皮筋未受到拉力时的长度L、横截面积S有关,理论与实践都表明k=,其中Y是一个由材料决定的常数,材料力学中称之为杨氏模量。
(1)有一段横截面是圆形的橡皮筋,用如图甲所示的实验装置可以测量出它的杨氏模量Y的值。
若下表为橡皮筋受到的拉力F与伸长量x的实验记录,请在图乙中作出F-x图象。
(2)若已知橡皮筋长度为10cm,横截面直径为1mm,不考虑拉伸过程中橡皮筋的横截面积变化,由以上实验可求出该橡皮筋的Y值为____________N/m (m取3.14,结果保留2位有效数字)。
(3)某同学在家中用三根完全相同的橡皮筋来探究力的合成的方法,如图所示,三根橡皮筋在O 点相互连接,拉长后三个端点用图钉固定在A、B、C三点(橡皮筋始终处于弹性范围内)。
在实验中,可以通过刻度尺测量橡皮筋的长度来得到橡皮筋的拉力大小,并通过OA、OB、OC的方向确定三个拉力的方向,从而探究求其中任意两个拉力的合力的方法。
在实验图过程中,下列说法正确的是________(填序号)。
A.只需要测量橡皮筋的长度,不需要测出橡皮筋的原长
B.为减小误差,应选择劲度系数尽量大的橡皮筋
C.以OB、OC为两邻边作平行四边形,其对角线必与OA在一条直线上且长度与OA相等
D.多次实验中即使O点不固定,也可以探究求合力的方法
【答案】(1). (2). D
【解析】
【详解】(1)图像如图;
(2)由图像可知:,。
(3)欲求拉力的大小,需知形变量,所以需测原长,故A错误。
橡皮筋的劲度系数适宜可减小误差,太大也会增大误差,故B错误。
进行力的合成时,应按照力的大小确定标度画力的图示,所以力的作用线不一定与橡皮筋长度相等,故C错误。
O点位置不影响力的合成,故D正确。
故选D.
【点睛】本题考查验证平行四边形定则的实验,关键在于要熟练运用描点法画图,并能正确理解图象斜率、截距等物理量的含义.分析实验中的误差及注意事项.
10.为了探究物体质量、加速度与力的关系,某同学设计了如图甲所示的实验装置。
其中M为小车的质量,m为砂和桶的质量,m0为小车上滑轮的质量。
力传感器可测出轻绳中的拉力大小,打点计时器的频率为50Hz。
(1)打点计时器打出的纸带如图乙所示,图中所标的是每5段时间间隔取一个计数点
A、B、C、D、E等,由图中给出的数据计算小车运动的加速度a=_________m/s;在打下计数
点B时,纸带运动的瞬时速度=___________m/s(结果保留3位有效数字)。
(2)该同学以力传感器的示数F为横坐标,加速度a为纵坐标,画出的a-F图象是一条直线,求得图线的斜率为k,则小车的质量为______(填序号)。
A. B. C. D.
【答案】(1). 2 (2). 0.383 (3). C
【解析】
【详解】(1)根据,可得,
AB段时间中点的速度,则;
(2)由牛顿第二定律可知:,,故选C.
11.如图所示,一斜面固定在水平面上,倾角=37°,一物块自斜面上某点由静止释放,同时一人自斜面底端以速度v=2m/s在水平面上向右做匀速直线运动,已知物块经过时间t=2s到达斜面底端且从斜面滑上水平面时没有能量损失,物块与斜面之间的动摩擦因数=0.25,与水平面之间的动摩擦因数=0.4。
已知sin37°=0.6,cos37°=0.8;g取10m/s。
求:
(1)物块到达斜面底端时的速度大小;
(2)通过计算判断物块能否追上前方运动的人。
【答案】(1)(2)所以能追上
【解析】
【详解】(1)物块沿斜面下滑时有①
②
由①、②可得③
(2)物块滑上水平面后,有④
当物块速度与人的速度相等时,有⑤
人在水平面上通过的位移⑥
物块在水平面上通过的位移⑦
由③④⑤⑥⑦得⑧
所以能追上
【点睛】对于牛顿第二定律的综合应用问题,关键是弄清楚物体的运动过程和受力情况,利用牛顿第二定律或运动学的计算公式求解加速度,再根据题目要求进行解答;追及相遇类的
问题要找准3个关键点:①速度关系;②时间关系;③位移关系,把握这三个关系列式即可.
12.如图所示,一水平长L=25m的传送带与木板靠在一起,且上表面在同一水平面,皮带以吗
3m/s匀速顺时针转动,现在在传送带左端无初速度放上一质量m=1kg的小物块(可视为质点),小物块与传送带及小物块与木板上表面之间的动摩擦因数均为,=0.2经过一段时间,小物块被传送到传送带的右端,随后小物块平稳滑上右端木板上的同时(小物块从传送带滑上木板时速度大小不变)在木板右侧施加一个水平向右的恒力F,F作用了=1s后小物块与木板速度恰好相等,此时撒去F,最终小物块没有从木板上滑下,已知木板质量M=4kg,木板与地面间动摩擦因数=0.3,重力加速度g取10m/s。
求:
(1)小物块与传送带问的相对位移大小;
(2)水平恒力F的大小;
(3)木板上表面至少多长(计算结果保留2位有效数字)。
【答案】(1)(2)(3)
【解析】
【详解】(1)对小物块由牛顿第二定律有,解得①
若小物块一直加速到右端,设到右端速度为
得,解得②
因为,所以小物块先加速到与传送带共速,然后一起匀速运动至右端③
设需时间加速到共速④
时间内皮带位移⑤
时间内小物块位移⑥
⑦
(2)小物块滑上木板时速度,加速度大小
设木板的加速度为
两者速度相等有⑧
解得⑨
⑩
对木板由牛顿第二定律有
解得
(3)由于,共速后小物块将以匀减速到停止,而木板以匀减速运动
对木板由牛顿第二定律有
得
全过程木板位移,解得
全过程小物块位移
所以板长
13.下列说法正确的是_________(填正确答案标号。
选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分;每选错1个扣3分,最低得分为0分)
A.第一类永动机不可能制成,因为违了能量守恒定律
B.根据热力学第二定律可知,热量不可能从低温物体传到高温物体
C.分子间的距离增大时,分子势能一定增大
D.气体吸热时,它的内能可能不增加
E.一定质量的理想气体,如果压强不变,体积增大,那么它一定从外界吸热
【答案】ADE
【解析】
【详解】第一类永动机不可能制成,是因为违背了能量守恒定律,故A正确。
由热力学第二定律可知:热量不可能自发地从低温物体传到高温物体而不引起其他的变化,故B错误。
当分子间的距离小于r0时,随着距离的增大,分子间的势能在变小,故C错误。
气体吸收热量的同时可以向外做功,内能不一定增加,故D正确。
一定量的理想气体满足,压强不变,体积增大,气体对外做功。
温度升高,内能增大,由可知气体一定从外界吸收热量,故E正确。
故选ADE.
14.如图所示,封闭有一定质量理想气体的气缸开口向下竖直固定放置,活塞的横截面积为S、质量为m,活塞通过轻绳连接了一个质量为m的重物。
若开始时气缸内理想气体的温度为T,
重物和地面之间刚好无挤压作用,外界大气压强为p,一切摩擦均不计且
(i)若使气体体积保持不变,级慢改变气体温度,则轻绳拉力为零时气体的温度为多少;
(i)若缓慢降低气魟内气体的温度,最终使得气缸内气体的体积减半,则最终气体的温度为多少。
【答案】(ⅰ)(ii)
【解析】
【详解】(ⅰ)设初始时气体的压强为
重物和地面之间刚好无挤压作用,绳子拉力①
由受力平衡得②
设轻绳拉力为零时气体的压强为p,温度为T
由受力平衡得③
由理想气体等体积变化得④
解得⑤
(ii)因为缓慢降低温度,活塞处于动态平衡,
所以理想气体的压强恒为⑥
所以理想气体是等体变化⑦
所以⑧
15.图甲为一列简谐横波在时刻的波形图,P是平衡位置x=1m处的质点,Q是平衡位置x=4m处的质点,图乙为质点Q的振动图象,则下列说法正确的是_______(填正确答案标号。
选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分;每选错1个扣3分,最低得分为0分)。
A.该波的周期是0.10s
B.该波的传播速度为40m/s
C.该波沿x轴的正方向传播
D.t=0.10s时,质点P的振动方向向下
E.从t=0.10s到t=0.20s,质点P通过的路程为20cm.
【答案】BCE
【解析】
【详解】由图乙知该波的周期是0.20s。
故A错误。
由甲图知波长λ=8m,则波速为:
,故B正确。
在t=0.20s时,由乙图知质点Q正向上运动,根据波形平移法可知该波沿x轴正方向传播,故C正确。
0.2s时质点P从平衡位置上方向下振动,则半个周期前,即0.1s时刻振动方向向上,选项D错误;从t=0.10s到=0.20s经过的时间为△t=0.1s=0.5 T,则P在半个周期内通过的路程为2A=20cm,选项E正确;故选BCE.
【点睛】本题有一定的综合性,考查了波动和振动图象问题,关键是会根据振动情况来判断波的传播方向,抓住振动图象和波动图象之间的内在联系。
要知道质点做简谐运动时,无论初始位置如何,则半个周期内的路程总是2A.
16.如图所示,ABCD是柱体玻璃校镜的横截面,其中
AE⊥BD,DB⊥CB,∠DAE=30°,∠BAE=45°,∠DCB=60°,一束单色细光束从AD面人射,在棱镜中的折射光线如图中ab所示,b与AD面的夹角=60°,a是AD边的中点,ab与BD平行。
已知玻璃
的折射率n= ,BC线段的长度为l,光速为c。
求
(i)这束光线在a点的人射角多大;
(ii)这束光线在棱镜中传播的最短时间。
【答案】(i)(ii)
【解析】
【详解】(i)ab与AD夹角,则折射角为,①
所以②
(ii)全反射的临界角为C,③
解得
所以入射光线在AB边上发生全反射不能射出,光线将从CD边上射出
设ab与BD之间的距离为x,由几何关系可得
所以
④
光束在棱镜中走过的最短路程⑤
光束在棱镜中的传播速度⑥
光束从棱镜中射出的最短时间
所以⑦
【点睛】本题中当光线从玻璃射向空气时,要根据入射角与临界角的关系,判断能否发生全反射,而入射角可以根据几何知识求出.。