河北省承德第一中學(xué)2020屆高三上學(xué)期第三次模擬考試10月物理試題

高三年級第一學(xué)期第三次模擬考試物理試卷一、選擇題（1-7單選，8-12不定項(xiàng)選擇）1.一輛汽車停在水平地面上，下列關(guān)于汽車和地面受力的說法正確的是 (      )A. 地面受向下的彈力，是因?yàn)榈孛姘l(fā)生了彈性形變；汽車未發(fā)生彈性形變，所以汽車不受彈力B. 地面受向下的彈力，是因?yàn)榈孛姘l(fā)生了彈性形變；汽車受向上的彈力，是因?yàn)槠嚢l(fā)生了彈性形變C. 汽車受向上的彈力，是因?yàn)榈孛姘l(fā)生了彈性形變；地面受向下的彈力，是因?yàn)槠嚢l(fā)生了彈性形變D. 以上說法均不正確【答案】C【解析】試題分析：地面受向下的彈力，是因?yàn)槠嚢l(fā)生了形變，從而對地面產(chǎn)生了向下的壓力，故A錯(cuò)誤；地面受到的彈力是因?yàn)槠嚨男巫?；而汽車受到的彈力是因?yàn)榈孛娴男巫?，?/span>BD錯(cuò)誤，C正確。考點(diǎn)：力的概念及其矢量性【名師點(diǎn)睛】物體發(fā)生形變后，要恢復(fù)原狀，對與它接觸的物體有力的作用，這就是彈力．是施力物體發(fā)生彈性形變對受力物體的力。2.如圖所示，物塊甲、乙經(jīng)輕質(zhì)細(xì)繩通過光滑滑輪連接，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，物塊甲兩側(cè)細(xì)繩間的夾角為.滑輪質(zhì)量以及摩擦力均不計(jì).則物塊甲、乙的質(zhì)量之比為（     ）A.  B.  C.  D. 【答案】D【解析】同一條繩子上的拉力相等，都為T，對乙分析，則有，對甲分析，受兩繩子的拉力，以及重力作用，根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件可得，故，D正確．3.如圖所示，將A、B兩質(zhì)點(diǎn)以相同的水平速度v拋出，A在豎直平面內(nèi)運(yùn)動，落地點(diǎn)在P1；B在光滑的斜面上運(yùn)動，落地點(diǎn)在P2，不計(jì)空氣阻力，則下列說法中正確的是(  )A. A、B的運(yùn)動時(shí)間相同B. A、B沿x軸方向的位移相同C. A、B的運(yùn)動時(shí)間相同，但沿x軸方向的位移不同D. A、B的運(yùn)動時(shí)間不同，且沿x軸方向的位移不同【答案】D【解析】試題分析：A在豎直平面內(nèi)做平拋運(yùn)動，B在光滑的斜面上做類平拋運(yùn)動，將運(yùn)動進(jìn)行分解，結(jié)合合運(yùn)動與分運(yùn)動的關(guān)系求解．A在豎直平面內(nèi)做平拋運(yùn)動，豎直方向是自由落體運(yùn)動，B在斜面上運(yùn)動，受到重力和支持力，沿斜面向下是勻加速運(yùn)動，加速度是，所以B運(yùn)動的時(shí)間長，A、B在水平方向都是勻速運(yùn)動，由于水平方向的初速度相同，B運(yùn)動時(shí)間長，所以B落地點(diǎn)在x軸上的投影要比長，D正確．4.一種玩具的結(jié)構(gòu)如圖所示，豎直放置的光滑鐵環(huán)的半徑為R=20cm，環(huán)上有一穿孔的小球m，僅能沿環(huán)做無摩擦的滑動，如果圓環(huán)繞著過環(huán)心的豎直軸以10rad/s的角速度旋轉(zhuǎn)（取g=10m/s2），則相對環(huán)靜止時(shí)小球與環(huán)心O的連線與O1O2的夾角θ是（　　）A. 60° B. 45° C. 30° D. 75°【答案】A【解析】小球轉(zhuǎn)動的半徑為Rsinθ，小球所受的合力垂直指向轉(zhuǎn)軸，根據(jù)平行四邊形定則和牛頓第二定律：F合＝mgtanθ＝mRsinθω2，解得：θ=60°，故C正確，ABD錯(cuò)誤。5.如圖，拉格朗日點(diǎn)L1位于地球和月球連線上，處在該點(diǎn)的物體在地球和月球引力的共同作用下，可與月球一起以相同的周期繞地球運(yùn)動。據(jù)此，科學(xué)家設(shè)想在拉格朗日點(diǎn)L1建立空間站，使其與月球同周期繞地球運(yùn)動。以、分別表示該空間站和月球向心加速度的大小，表示地球同步衛(wèi)星向心加速度的大小。以下判斷正確的是A.  B.  C.  D. 【答案】A【解析】試題分析：因空間站和月球具有相同的周期，則根據(jù)可知，；對月球和同步衛(wèi)星，根據(jù)，可知，則，故，選項(xiàng)A正確。考點(diǎn)：萬有引力定律的應(yīng)用.6.如圖所示，光滑的斜劈放在水平面上，斜面上用固定的豎直板擋住一個(gè)光滑球，當(dāng)整個(gè)裝置沿水平面以速度v勻速運(yùn)動時(shí)， 以下說法中正確的是 (　　　)A. 小球的重力不做功B. 斜面對球的彈力不做功C. 擋板對球的彈力不做功D. 以上三種說法都正確【答案】A【解析】小球重力方向豎直向下，與小球位移垂直，重力不做功，Ａ對；斜面對小球的彈力斜向上，對小球做正功，Ｂ錯(cuò)；擋板對球的彈力水平向右，對小球做負(fù)功，ＣＤ錯(cuò)；7.如圖所示，把小車放在傾角為的光滑斜面上，用輕繩跨過定滑輪使之與盛有沙子的小桶相連，不計(jì)滑輪質(zhì)量及摩擦，已知小車的質(zhì)量為，小桶與沙子的總質(zhì)量為，小車從靜止釋放后，在小桶上升豎直高度為的過程中（ ）A. 小桶處于失重狀態(tài)B. 小桶的最大速度為C. 小車受繩的拉力等于D. 小車的最大動能為【答案】B【解析】試題分析：在整個(gè)運(yùn)動過程中，小桶向上做加速運(yùn)動，所以小桶受到的拉力大于重力，小桶處于超重狀態(tài)，故A.C錯(cuò)誤；在小桶上升豎直高度為的過程中只有重力對小車和小桶做功，由動能定律得：；解得小桶的最大速度：，故B正確；小車和小桶具有相等的最大速度，所以小車的最大動能為：，故D錯(cuò)誤。考點(diǎn)：機(jī)械能守恒定律、牛頓第二定律【名師點(diǎn)睛】先小桶加速度，分析其狀態(tài)．根據(jù)A.B的位移之間的關(guān)系，分別以A.B為研究對象，根據(jù)動能定理列式可求得最大速度；本題主要考查了動能定理得直接應(yīng)用，要能根據(jù)題目需要選取不同的研究對象及合適的過程運(yùn)用動能定理求解。8.在地面上，將一個(gè)小球以v=20 m/s初速度豎直上拋，則小球到達(dá)距拋出點(diǎn)10 m的位置所經(jīng)歷的時(shí)間為（g=10 m/s2）（ ）A. s B. C.  D. 【答案】BCD【解析】豎直上拋運(yùn)動是勻變速運(yùn)動，當(dāng)x=10m時(shí)，根據(jù)位移時(shí)間關(guān)系公式：，代入數(shù)據(jù)解得： t＝(2＋) s或t＝(2－) s，故BC正確；當(dāng)位移為s=-10m時(shí)，根據(jù)位移時(shí)間關(guān)系公式，代入數(shù)據(jù)解得：，故BCD正確，A錯(cuò)誤。9.一輛小車在水平面上運(yùn)動，懸掛的擺球相對小車靜止并與豎直方向成θ角，如下圖所示，下列說法正確的是(　　)A. 小車一定向左做勻加速直線運(yùn)動B. 小車的加速度大小為gtan θ，方向向左C. 懸繩的拉力一定大于小球的重力D. 小球所受合外力方向一定向左【答案】BCD【解析】【詳解】小球只受重力與繩子的拉力作用，其合力水平向左，所以其加速度一定向左，其大小為a＝＝gtan θ，小球隨小車運(yùn)動，所以小車加速度與小球一樣，小車可能向左加速運(yùn)動或向右減速運(yùn)動；懸繩的拉力，則一定大于小球的重力，故選項(xiàng)BCD正確，A錯(cuò)誤；故選BCD.【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道小球和小車具有相同的加速度，隔離對小球分析，運(yùn)用牛頓第二定律進(jìn)行求解，基礎(chǔ)題．10. 如圖，兩個(gè)質(zhì)量均為m小木塊a和b（可視為質(zhì)點(diǎn)）放在水平圓盤上，a與轉(zhuǎn)軸OO′的距離為l，b與轉(zhuǎn)軸的距離為2l。木塊與圓盤的最大靜摩擦力為木塊所受重力的k倍，重力加速度大小為g。若圓盤從靜止開始繞轉(zhuǎn)軸緩慢地加速轉(zhuǎn)動，用ω表示圓盤轉(zhuǎn)動的角速度，下列說法正確的是（ ）A. b一定比a先開始滑動 B. a、b所受的摩擦力始終相等C. ω＝是b開始滑動臨界角速度 D. 當(dāng)ω＝時(shí)，a所受摩擦力的大小為kmg【答案】AC【解析】試題分析：小木塊都隨水平轉(zhuǎn)盤做勻速圓周運(yùn)動時(shí)，在發(fā)生相對滑動之前，角速度相等，靜摩擦力提供向心力即，由于木塊b的半徑大，所以發(fā)生相對滑動前木塊b的靜摩擦力大，選項(xiàng)B錯(cuò)。隨著角速度的增大，當(dāng)靜摩擦力等于滑動摩擦力時(shí)木塊開始滑動，則有，代入兩個(gè)木塊的半徑，小木塊a開始滑動時(shí)的角速度，木塊b開始滑動時(shí)的角速度，選項(xiàng)C對。根據(jù)，所以木塊b先開始滑動，選項(xiàng)A對。當(dāng)角速度，木塊b已經(jīng)滑動，但是，所以木塊a達(dá)到臨界狀態(tài)，摩擦力還沒有達(dá)到最大靜摩擦力，所以選項(xiàng)D錯(cuò)。考點(diǎn)：圓周運(yùn)動  摩擦力11.如圖所示，水平桌面上的輕彈簧一端固定，另一端與小物塊相連；彈簧處于自然長度時(shí)物塊位于O點(diǎn)（圖中未畫出）；物塊的質(zhì)量為m，AB=a，物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)為μ．現(xiàn)用水平向右的力將物塊從O點(diǎn)拉至A點(diǎn)，拉力做的功為W．撤去拉力后物塊由靜止開始向左運(yùn)動，經(jīng)O點(diǎn)到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度為零．重力加速度為g．則上述過程中（　?。?/span>A. 物塊在A點(diǎn)時(shí)，彈簧的彈性勢能等于W-μmgaB. 物塊在B點(diǎn)時(shí)，彈簧的彈性勢能小于W-μmgaC. 經(jīng)O點(diǎn)時(shí)，物塊的動能等于W-μmgaD. 物塊動能最大時(shí)彈簧的彈性勢能小于物塊在B點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢能【答案】B【解析】試題分析：據(jù)題意分析：物塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度為0，但加速度不一定是零，即不一定合力為0，這是此題的不確定處．彈簧作阻尼振動，如果接觸面摩擦系數(shù)μ很小，則動能為最大時(shí)時(shí)彈簧伸長量?。ù藭r(shí)彈力等于摩擦力），而彈簧振幅變化將很小，B點(diǎn)彈簧伸長大于動能最大點(diǎn)；如果較大，則動能最大時(shí)，彈簧伸長量較大，（因彈力等于摩擦力，較大，摩擦力也較大，同一個(gè)彈簧，則需要較大伸長量，彈力才可能與摩擦力平衡），而此時(shí)振幅變化很大，即振幅將變小，則物塊將可能在離O點(diǎn)很近處，就處于靜止（速度為0，加速度也為0），此時(shí)B點(diǎn)伸長量可能小于動能最大時(shí)伸長量，B點(diǎn)勢能可能小于動能最大處勢能．至于物塊在A點(diǎn)或B點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢能，由功能關(guān)系和動能定理分析討論即可．如果沒有摩擦力，則O點(diǎn)應(yīng)該在AB的中點(diǎn)，由于有摩擦力，物體從A到B過程中有機(jī)械能損失，故無法到達(dá)沒有摩擦力情況下的B點(diǎn)，也即O點(diǎn)靠近B點(diǎn)．故．設(shè)物塊在A點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢能為，物塊從A點(diǎn)運(yùn)動到O點(diǎn)的過程，由能量守恒定律得，則得，即物塊在A點(diǎn)時(shí)，彈簧的彈性勢能小于，故A錯(cuò)誤；由A分析得物塊從開始運(yùn)動到最終停在B點(diǎn)，路程大于，故整個(gè)過程物體克服阻力做功大于，故物塊在B點(diǎn)時(shí)，彈簧的彈性勢能小于，故B正確；從O點(diǎn)開始到再次到達(dá)O點(diǎn)，物體路程大于a，故由動能定理得，物塊的動能小于，故C正確；物塊動能最大時(shí)，彈力等于摩擦力，而在B點(diǎn)彈力與摩擦力的大小關(guān)系未知，故物塊動能最大時(shí)彈簧伸長量與物塊在B點(diǎn)時(shí)彈簧伸長量大小未知，故此兩位置彈性勢能大小關(guān)系不好判斷，故D錯(cuò)誤。【此處有視頻，請去附件查看】 12.一列火車共有n節(jié)車廂，各節(jié)車廂質(zhì)量相等，車廂之間間隙相等，間隙長度的總和為L，靜止于水平長直軌道上。若第一節(jié)車廂以v0向第二節(jié)車廂運(yùn)動，碰撞后連在一起運(yùn)動，再與第三節(jié)車廂碰撞后連在一起運(yùn)動，再與第四節(jié)車廂碰撞……，以此類推，直到n節(jié)車廂全部運(yùn)動，則火車的最后速度v及整個(gè)過程所經(jīng)歷的時(shí)間t為：（不計(jì)鐵軌對車輪的阻力以及列車編組時(shí)的動力）A.  B.  C.  D. 【答案】AD【解析】【詳解】AB．n節(jié)車廂運(yùn)動、碰撞過程中，系統(tǒng)所受外力之和為零，故整個(gè)過程中動量守恒，則根據(jù)動量守恒有：解得，故A正確，B錯(cuò)誤.CD．設(shè)每節(jié)車廂相鄰間距為s，則有：碰撞后鏈接在一起的車廂節(jié)數(shù)依次為2節(jié)、3節(jié)···(n-1)節(jié)，n節(jié)，它們的速度相應(yīng)為所以火車最后的速度為，由：得通過各間距的時(shí)間分別為：···整個(gè)過程經(jīng)歷的時(shí)間為：故C錯(cuò)誤，D正確.二、填空題（13、14為選修3—4，每空3分；15、16為選修3—3每空5分）13.某同學(xué)在做“用雙縫干涉測光的波長”實(shí)驗(yàn)時(shí),第一次分劃板中心刻度對齊A條紋中心時(shí)(圖1),游標(biāo)卡尺的示數(shù)如圖2所示,第二次分劃板中心刻度對齊B條紋中心時(shí)(圖3),游標(biāo)卡尺的示數(shù)如圖4所示,已知雙縫間距離為0.05mm雙縫到屏的距離為1m,則圖2中游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為_________mm,則圖4中游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為________mm.實(shí)驗(yàn)時(shí)測量多條干涉條紋寬度的目的是__________.所測光波的波長為___________m. (保留兩位有效數(shù)字)【答案】    (1). 11.4    (2). 15.7    (3). 減小測量的絕對誤差(或提高測量的精確度)    (4). 【解析】【詳解】[1]游標(biāo)卡尺讀數(shù)等于固定刻度讀數(shù)加上游標(biāo)尺讀數(shù)；圖2中主尺讀出固定刻度讀數(shù)為：11mm，游標(biāo)尺第4刻線與主尺刻線對齊為：，故讀數(shù)為：[2]同理圖4中游標(biāo)尺第7刻線與主尺刻線對齊，故讀數(shù)為：故由圖可知條紋間距為：[3]實(shí)驗(yàn)時(shí)測量多條干涉條紋寬度的目的是減小測量的絕對誤差(或提高測量的精確度).[4]根據(jù)雙縫干涉的條紋間距公式：計(jì)算得出：14.一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，甲圖中A、B兩質(zhì)點(diǎn)平衡位置間的距離為2m，且小于一個(gè)波長，乙圖為A、B兩質(zhì)點(diǎn)的振動圖象．由此可知__________A. B質(zhì)點(diǎn)在一個(gè)周期內(nèi)通過的路程為8 cmB. 該機(jī)械波的周期為4sC. 該機(jī)械波的波速為4 m/sD. t= 1.5 s時(shí)A、B兩質(zhì)點(diǎn)位移相同E. t=1.5 s時(shí)A、B兩質(zhì)點(diǎn)的振動速度相同【答案】ABE【解析】【分析】根據(jù)圖乙得到振幅，從而得到路程；再根據(jù)圖乙得到周期，然后根據(jù)波的傳播方向得到對應(yīng)的波長，即可求得波速；最后根據(jù)圖中質(zhì)點(diǎn)的位置得到速度關(guān)系和位移關(guān)系。【詳解】由圖乙可得：振幅A=2cm，故波中任意質(zhì)點(diǎn)在一個(gè)周期內(nèi)通過的路程為4A=8cm，故A正確；由振動圖像可知，該機(jī)械波的周期為4s，選項(xiàng)B正確；波由A向B傳播，則A處振動比B處振動超前1s，該機(jī)械波的波速為，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由振動圖形可知，t= 1.5 s時(shí)A、B兩質(zhì)點(diǎn)的位移大小相同，方向相反；質(zhì)點(diǎn)的振動速度大小方向都相同，選項(xiàng)D錯(cuò)誤，E正確；故選ABE.15.空調(diào)在制冷過程中，室內(nèi)空氣中的水蒸氣接觸蒸發(fā)器(銅管)液化成水，經(jīng)排水管排走，空氣中水份越來越少，人會感覺干燥。某空調(diào)工作一段時(shí)間后，排出液化水的體積V=1.0×10 3 cm3。已知水的密度 ＝1.0×10 3 kg/m3、摩爾質(zhì)量M＝1.8×10 -2 kg/mol，阿伏伽德羅常數(shù)NA=6.0×10 23mol -1。則該液化水中含有水分子的總數(shù)N=___________，一個(gè)水分子的直徑d=______________。(計(jì)算結(jié)果均保留一位有效數(shù)字)【答案】    (1). N＝3×1025個(gè)    (2). d＝4×10-10 m【解析】【詳解】[1]水的摩爾體積為：水分子數(shù)：代入數(shù)據(jù)得：N＝3×1025個(gè)[2]建立水分子的球模型有：得水分子直徑：代入數(shù)據(jù)：d＝4×10-10 m16.如圖一氣缸水平固定在靜止的小車上,一質(zhì)量為m、面積為S的活塞將一定量的氣體封閉在氣缸內(nèi), 平衡時(shí)活塞與氣缸底相距L.現(xiàn)讓小車以一較小的水平恒定加速度向右運(yùn)動, 穩(wěn)定時(shí)發(fā)現(xiàn)活塞相對于氣缸移動了距離d. 已知大氣壓強(qiáng)為P0, 不計(jì)氣缸和活塞間的摩擦; 且小車運(yùn)動時(shí),大氣對活塞的壓強(qiáng)仍可視為P0; 整個(gè)過程中溫度保持不變. 小車加速度是____。【答案】【解析】【詳解】設(shè)小車加速度大小為a，穩(wěn)定時(shí)氣缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為P1，活塞受到氣缸內(nèi)外氣體的壓力分別為：由牛頓第二定律得：小車靜止時(shí)在平衡情況下，氣缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為P0，由波意耳定律得：又因?yàn)椋?/span>聯(lián)立解得： 答：小車加速度的大小為。三、計(jì)算題17.如圖所示，質(zhì)量M=8kg的小車放在水平光滑的平面上，在小車左端加一水平推力F=8N，當(dāng)小車向右運(yùn)動的速度達(dá)到1.5m/s時(shí)，在小車前端輕輕地放上一個(gè)大小不計(jì)，質(zhì)量為m=2kg的小物塊，物塊與小車間的動摩擦因數(shù)為0.2，小車足夠長。（g=10m/s2）求：(1)小物塊剛放上小車時(shí)，小物塊及小車的加速度各為多大？(2)經(jīng)多長時(shí)間兩者達(dá)到相同的速度？(3)從小物塊放上小車開始，經(jīng)過t=1.5s小物塊通過的位移大小為多少？【答案】(1) 2m/s2 ,0.5m/s2 (2)1s  (3)2.1m【解析】【詳解】(1)剛放上小物塊時(shí)，根據(jù)受力分析可知：代入數(shù)據(jù)得物塊的加速度為：對小車受力分析有：則則小車的加速度：(2)兩者達(dá)到相同速度則有： 解得：(3)在開始1s內(nèi)小物塊的位移：解得s1=1m.這時(shí)達(dá)到的速度為：在接下來的0.5s物塊與小車相對靜止，一起做加速運(yùn)動，對整體受力分析有：解得加速度為：.則這0.5s內(nèi)的位移：代入數(shù)據(jù)解得s2=1.1m所以1.5s內(nèi)通過的總位移：答：(1)小物塊剛放上小車時(shí)，小物塊及小車的加速度各為2m/s2，0.5m/s2.(2)經(jīng)1s兩者達(dá)到相同的速度.(3)從小物塊放上小車開始，經(jīng)過t=1.5s小物塊通過的位移大小為2.1m.18.如圖所示，滑塊A、B靜止于光滑水平桌面上，B的上表面水平且足夠長,其左端放置一滑塊C，B、C間的動摩擦因數(shù)為μ ，A、B由不可伸長的理想輕繩連接，繩子處于松弛狀態(tài).現(xiàn)在突然給C一個(gè)向右的速度v0讓C在B上滑動，當(dāng)C的速度為時(shí)繩子剛好伸直，接著繩子被瞬間拉斷，繩子拉斷時(shí)B的速度為，A、B、C的質(zhì)量分別為2m、3m、m.求:  (1)從C獲得速度v0開始經(jīng)過多長時(shí)間繩子被拉直; (2)拉斷繩子造成的機(jī)械能損失.(3)木板的長度至少為多少【答案】(1)     (2)  (3) 【解析】【詳解】(1)從C獲得速度v0到繩子拉直過程中根據(jù)動量定理得：計(jì)算得出： (2)設(shè)繩子剛拉直時(shí)B的速度為，對B、C系統(tǒng)分析，選擇向右為正方向，由動量守恒定律得：代入數(shù)據(jù)計(jì)算得出： 繩子拉斷的過程中A、B組成的系統(tǒng)動量守恒；以向右為正，根據(jù)動量守恒定律得：計(jì)算得出：繩子拉斷過程中以A、B為系統(tǒng)，根據(jù)能量守恒定律得損失的能量為：(3)由題意可知在繩子拉斷前C不能離開B，即至少在拉斷瞬間離開B，設(shè)B的長度為L，則在拉斷繩子前的運(yùn)動過程中對B、C分析根據(jù)動能定理有：解得答：(1)從C獲得速度v0開始經(jīng)過繩子被拉直; (2)拉斷繩子造成的機(jī)械能損失為.(3)木板的長度至少