福建省三明市宁化一中2022届高三物理上学期10月份阶段考试试题含解析

福建省三明市宁化一中2022届高三上学期10月份阶段考试物理试题一、选择题1.如图所示,在冰壶比赛中,一冰壶以速度v 垂直进入四个矩形区域沿虚线做匀减速直线运动,且刚要离开第四 个矩形区域边缘的E 点时速度恰好为零,冰壶通过前三个矩形的时间为t,则冰壶通过第四个矩形区域所需要的时间为（）A.tB.2tC.tD.（-1）t【答案】A【解析】冰壶作匀减速运动至速度为零，采用逆向思维，把冰壶看作从E到A的初速度为零的匀加速直线运动，根据位移时间关系可知，冰壶从开始通过连续相等位移内的时间比为1：（-1）：（-）：（-），可知，从E到D的时间和从D到A的时间相等．故由冰壶通过前三个矩形的时间为t，则可知冰壶通过第四个矩形区域的时间也为t．故选A.点睛：匀减速运动直至速度为零时，往往看成逆过程的初速度为零的匀加速直线运动，此外要牢记运动的规律及推论，以提高解题速度．2.为了测量篮球从某一高度自由落下着地时地面对篮球的最大弹力，一位同学采取了如下方法：把一张白纸平放在地面，在篮球的表面均匀地洒上水，让篮球从特定高度自由落下落到白纸上，在纸上留下水印，然后把纸放到体重计上，将篮球慢慢的向下压直至球和水印重合，此时读 出体重计的示数即可知地面对篮球最大弹力的大小。这种等效替代的方法跟以下哪个实验中 所用的方法相类似（）A.在研究弹簧弹力与伸长关系时，弹簧不超过弹性限度B.在研究加速度与合外力关系时，保持物体的质量不变C.在验证力的平行四边形定则时，将橡皮条拉长至同一位置D.在验证机械能守恒定律时，忽略空气阻力的作用-15-【答案】C【解析】通过白纸上的球的印迹，来确定球发生的形变的大小，从而可以把不容易测量的一次冲击力用球形变量的大小来表示出来，在通过台秤来测量相同的形变时受到的力的大小，这是用来等效替代的方法；研究弹力大小跟弹簧的伸长量的关系运用了实验归纳法，不是等效替代法，故A错误；研究加速度跟合力、质量的关系运用了控制变量法，故B错误；合力和分力是等效的，它们是等效替代的关系，故C正确．在验证机械能守恒定律时，运用了实验归纳法，不是等效替代法，故D错误；故选C．3.如图所示，在倾斜角为θ=30°的斜面上，物块A与物块B通过轻绳相连，轻绳跨过光滑的定滑轮，物块A的质量为4kg，物块A与斜面间的动摩擦因数为，设物块A与斜面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，为使物块A静止在斜面上，物块B的质量不可能为（）A.1kgB.2kgC.3kgD.4kg【答案】D【解析】物体B受重力和拉力，根据平衡条件，有：T=mBg；物体A受重力、支持力、拉力和静摩擦力（可能为零）；物体A对斜面体压力：N=mgcos30°=4×10×=20N；故滑动摩擦力：f=μN＝×20＝10N；物体A的重力的下滑分力：Gx=mgsin30°=4×10×=20N；①当物体A恰好不上滑时，细线的拉力最大，为T=f+Gx=10+20=30N，故mB=3kg；②当物体A恰好不下滑时，细线的拉力最小，为T=-f+Gx=-10+20=10N，故mB=1kg；故1kg＜mB＜3kg，故不可能是4kg；故选D．4.如图所示，在竖直放置的半圆形容器的中心O点分别以水平初速度v1、v2抛出两个小球(可视为质点)，最终它们分别落在圆弧上的A点和B点，已知OA与OB互相垂直，且OA与竖直方向成α角，则两小球初速度之比为（）-15-A.tanαB.cosα/sinαC.tanαD.cosα【答案】C【解析】由几何关系可知，A的竖直位移hA=Rcosα，水平位移xA=Rsinα；B的竖直位移hB=Rcos（90°-α）=Rsinα，水平位移xB=Rsin（90°-α）=Rcosα；由平抛运动的规律可知，h=gt2，x=v0t解得v0=x，则．故选C．点睛：本题考查平抛运动的规律，知道平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，解题的关键在于明确题意及几何关系．5.如图所示，在水平地面上有一小车，小车内质量为m＝10kg的物块A拴在一水平被压缩的弹簧的一端，弹簧的另一端固定在小车上，当它们都处于静止状态时，弹簧对物块的弹力为6N，当小车以a=1m/s2的加速度向右做匀加速运动时（　　）A.物块A相对小车滑动B.物块A受到的摩擦力方向不变C.物块A受到的摩擦力减少D.物块A受到的弹力增大【答案】C【解析】物体开始时受弹力F=6N，而处于静止状态，说明受到的静摩擦力为6N，则物体的最大静摩擦力Fm≥6N．当物体相对于小车向左恰好发生滑动时，加速度为．所以当小车的加速度为a=1m/s2时，物块A相对小车仍静止．故A错误．根据牛顿第二定律得：小车以加速度a=1m/s2沿水平地面向右加速运动时，弹力水平向右，大小仍为6N，摩擦力水平向右，大小变为4N，摩擦力减小．故B错误，C正确．物体A相对于小车静止，弹力不变．故D错误．故选C.6.-15-有一块长方体木板被锯成如图所示的A、B两块放在水平面桌面上，A、B紧靠在一起，木块A的角度如图所示．现用水平方向的力F垂直于板的左边推木块B，使两木块A、B保持原来形状整体沿力F的方向匀速运动，则（　　）A.木块B对木块A的弹力大于桌面对木块A的摩擦力B.木块A只受一个摩擦力C.木块A在水平面内受两个力的作用，合力为零D.木块A对木块B的作用力方向水平向左【答案】D【解析】试题分析：对木板A分析受力情况：木板A水平面受到水平面向左的滑动摩擦力f，B的弹力和摩擦力，合力为零；由图可知木板B对A的弹力小于桌面对木板A的摩擦力，故AB错误；木块A在水平面内受三个力的作用：水平面向左的滑动摩擦力f，B的弹力和摩擦力，合力为零，故C错误；木板B对A的作用力是弹力和摩擦力的合力，方向水平向右，由牛顿第三定律知，木块A对木块B的作用力方向水平向左，故D正确．考点：考查了共点力平衡的条件及其应用7.如图所示，弹簧秤外壳质量为m0，弹簧及挂钩的质量忽略不计，挂钩吊着一质量为m的重物，现和一方向竖直向上的外力F拉着弹簧秤，使其向上做匀加速运动，则弹簧秤的示数为()A.mgB.C.D.【答案】D-15-【解析】对弹簧秤和物体整体受力分析，受重力和拉力F，运用牛顿第二定律，有F-（m+m0）g=（m+m0）a；解得：8.如图所示，在固定好的水平和竖直的框架上，A、B两点连接着一根绕过光滑的轻小滑轮的不可伸长的细绳，重物悬挂于滑轮下，处于静止状态。若按照以下的方式缓慢移动细绳的端点，则下列判断正确的是（　　）A.只将绳的左端移向A′点，拉力变小B.只将绳的左端移向A′点，拉力不变C.只将绳的右端移向B′点，拉力变小D.只将绳的右端移向B′点，拉力不变【答案】B【解析】试题分析：只将绳的左端移向A′点移动时，两点间的水平距离没变，绳长没变，因此两绳间的夹角没变，绳子拉力不变，A错误，B正确；只将绳的右端移向B′点，绳子夹角变大，因此绳子拉力将变大，CD错误。考点：力的合力与分解9.如图所示，A是一质量为M的盒子，物体B的质量为m，A、B用细绳相连，跨过光滑的定滑轮置于倾角为的斜面上，B悬于斜面之外而处于静止状态，斜面放置在水平地面上.现在向A中缓慢加入沙子，整个系统始终保持静止，则在加入沙子的过程中()A.绳子拉力不变B.物体A对斜面的压力逐渐增大C.物体A所受的摩擦力逐渐增大-15-D.地面对斜面的摩擦力逐渐增大【答案】AB【解析】:A、绳子拉力等于B的重力,保持不变,所以A选项是正确的;B、A对斜面的压力等于A及沙子的总重力沿垂直于斜面的分力,随着沙子质量的增加,A对斜面的压力逐渐增大,所以B选项是正确的;C、因为不知道A的重力沿着斜面方向的分力与细线拉力的大小关系,故不能确定静摩擦力的方向,故随着沙子质量的增加,静摩擦力可能增加、减小,故C错误;D、整体保持静止,受重力和支持力,合力为零,不受地面的静摩擦力,故D错误;综上所述本题的答案是：AB10.如图所示,传送带与水平面夹角为θ，以速度v0逆时针匀速转动．在传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小木块，小木块与传送带间的动摩擦因数μ＜tanθ，则下图中可能客观地反映小木块的速度随时间变化关系的是（　　）A.B.C.D.【答案】BD【解析】开始时木块相对传送带向上运动，传送带对木块的摩擦力沿斜面向下，木块的加速度a1="gsin"θ+μgcosθ，木块向下做匀加速直线运动；当木块的速度达到传送带的速度之后，由于重力的作用，木块仍具有向下的加速度，则木块相对传送带向下运动，传送带给木块的摩擦力沿斜面向上，因μ＜tanθ，木块仍然向下做匀加速直线运动，加速度a2="gsin"θ－μgcosθ，选项D正确。11.在遥控直升机下面用轻绳悬挂质量为m-15-的摄像机可以拍摄学生在操场上的跑操情况。开始时遥控直升机悬停在C点正上方。若遥控直升机从C点正上方运动到D点正上方经历的时间为t，已知C、D之间距离为L，直升机的质量为M，直升机的运动视作水平方向的匀加速直线运动。在拍摄过程中悬挂摄像机的轻绳与竖直方向的夹角始终为β，重力加速度为g，假设空气对摄像机的作用力始终水平，则(　　)A.轻绳的拉力T＝B.遥控直升机加速度a＝gtanBC.摄像机所受的合外力为F合＝Ma＝D.这段时间内空气对摄像机作用力的大小为F＝m(gtanβ－)【答案】AD【解析】摄像机的受力情况如图所示，根据牛顿第二定律得：竖直方向有：F1cosβ=mg①水平方向有：F1sinβ-F=ma②由①得：轻绳的拉力 ③遥控直升机加速度a=gtanβ-g ④，故A正确，B错误．直升机做初速度为零的匀加速运动，由L=at2，得 ⑤所以摄影机所受的合外力为F合=ma=．故C错误．由②③得：空气对摄像机作用力的大小为F=F1sinβ-ma=•sinβ-m•=m（gtanβ-）．故D正确．故选AD.-15-点睛：本题涉及两个物体，采用隔离法研究．分析物体的受力情况，运用正交分解法列方程是关键．要注意直升机和摄像机是两个不同的研究对象，加速度相同，但质量不同．12.如图甲所示，劲度系数为k的轻弹簧竖直放置的，下端固定在水平地面上，一质量为m的小球，从离弹簧上端高h处自由下落，接触弹簧后继续向下运动。若以小球开始下落的位置为原点，沿竖直向下建立一坐标轴Ox，小球的速度v随变化的图象如图乙所示，其中OA段为直线，AB段是与OA相切于A点的曲线，BC是平滑的曲线，则关于A、B、C三点对应的x坐标及加速度大小，以下关系正确的是（）A.B.C.D.【答案】BD【解析】图象中AB段表示小球自由下落，A点表示小球刚接触，弹簧的弹力仍为零，只受重力，则xA=h，aA=g．故A错误．B点对应的小球速度最大，此时小球受到重力与弹簧的弹力大小相等，方向相反，合力为零，则加速度aB=0．由胡克定律得：弹簧压缩的长度△x=，则xB=h+△x=h+．故B正确．根据简谐运动的对称性得知，当小球运动到与A关于平衡位置对称的位置时，加速度大小为g，速度方向向下，还没有到达最低点C，则当小球运动到最低点C时，加速度将大于g，即有aC＞g，xC＞h+．故C错误，D正确．故选BD.二、实验题13.某同学用图(a)所示的试验装置测量物块与斜面之间的动摩擦因数。已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，物块下滑过程中所得到的纸带的一部分如图(b)所示，图中标出了五个连续点之间的距离。 -15- (1)物块下滑时的加速度a=________m/s2,打C点时物块的速度v=________m/s;(2)已知重力的速度带下为g，为求出动摩擦因数，还必须测量的物理量是____(填正确答案标号)。 A．物块的质量B．斜面的倾角C．斜面的高度【答案】(1).（1）3.25(2).1.79(3).（2）B【解析】（1）根据△x=aT2，有：xEC-xCA=a（2T）2解得：打C点时物块的速度为：（2）对滑块，根据牛顿第二定律，有：mgsinθ-μmgcosθ=ma解得：故还需要测量斜面的倾角，故选B；14.如图甲所示是某同学探究加速度与力的关系的实验装置。他在气垫导轨上安装了一个光电门B，滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连，传感器下方悬挂钩码，每次滑块都从A处由静止释放．（1）该同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d，如图乙所示，则d=______mm-15-（2）实验时，将滑块从A位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门B的时间t，若要得到滑块的加速度，还需要测量的物理量是______；（3）下列不必要的一项实验要求是______．（请填写选项前对应的字母）A．应使滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量B．应使A位置与光电门间的距离适当大些C．应将气垫导轨调节水平D．应使细线与气垫导轨平行（4）改变钩码质量，测出对应的力传感器的示数F和遮光条通过光电门的时间t，通过描点作出线性图象，研究滑块的加速度与力的关系，处理数据时应作出______图象。（选填“”，“”，“”）【答案】(1).（1）2.30(2).（2）遮光条到光电门的距离L（或：AB之间的距离L）(3).（3）A(4).（4）【解析】试题分析：（1）d=(2+0.05×5)mm=2.25mm（2）由于与力传感器相连，因此A选项没有必要（3）滑块经过光电门时的速度，滑块的加速度，由得：考点：本题考查实验探究加速度与力的关系三、计算题15.如图所示，在平直的道路上，依次有编号为A、B、C、D、E五根标志杆，相邻两杆之间的距离是相等的．一辆汽车以v0=20m／s的速度匀速向标志杆驶来，当司机经过O点时开始刹车，由于司机有反应时间，汽车先匀速运动一段距离再做匀减速运动，直到停止．开始刹车后的0～7.5s内汽车的v-t图象如图所示，其中如tB=5.5s、tC=7.5s分别是司机经过B、C杆的时刻．求：-15-（1）司机的反应时间t1（2）相邻两根标志杆的距离L（3）A杆距O点的距离XOA【答案】（1）0.5s（2）16m（3）69m【解析】（1）由汽车的v-t图象可得，刹车后汽车的加速度大小（3）汽车在0～5.5s内的位移xOB＝v0t1+v0(tB−t1)−a(tB−t1)2，代入数据xOB=85m，A杆距O点的距离xOA=xOB-L=85-16m=69m．16.如图所示，在倾角为37°的斜坡上有一人，前方有一动物沿斜坡匀速向下奔跑，速度v＝15m/s，在二者相距L＝30m时，此人以速度v0水平抛出一石块，击打动物，石块和动物都可看成质点(已知sin37°＝0.6，g＝10m/s2)(1)若动物在斜坡上被石块击中，求v0的大小；(2)若动物离斜坡末端较近，设其在水平面上匀速运动速度的大小与其在斜面上的相同，试分析该动物在水平面上被石块击中的情况下，人抛石块的速度v0的取值范围。【答案】（1）20m/s（2）20m/s＜v0≤27.65m/s。-15-【解析】(1)设石块运动过程中所需时间为t1对于动物，其运动的位移x1＝vt1对于石块，其竖直方向：(L＋x1)sin37°＝其水平方向：(L＋x1)cos37°＝v0t1解得v0＝20m/s(2)假设动物开始时在斜面的底端，对于动物，其运动的位移x2＝vt2对于石块，其竖直方向：Lsin37°＝其水平方向：Lcos37°＋x2＝v0t2解得v0＝(4＋15)m/s≈27.65m/s。所以此种情况下，石块的速度范围为：20m/s＜v0≤27.65m/s。17.如图甲所示，质量m＝1kg的物体置于倾角为θ＝37°的固定斜面的底端(斜面足够长)，对物体施加平行于斜面向上的拉力F，t1＝2s时拉力大小减半并反向，t2＝3s时撤去外力，物体运动的部分v－t图象如图乙所示，设物体受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，求：(1)物体与斜面间的动摩擦因数和拉力F的大小；(2)3s后再经多长时间物体回到斜面底端。【答案】（1）F＝20N，μ＝0.5（2）【解析】(1)由v－t图线知，物体匀加速运动时加速度大小为a1＝＝10m/s2由牛顿第二定律得F－mgsinθ－μmgcosθ＝ma1物体匀减速运动时加速度大小为a2＝－＝20m/s2由牛顿第二定律得＋mgsinθ＋μmgcosθ＝ma2联立并代入数据解得F＝20N，μ＝0.5。-15-(2)由v－t图线知物体上滑的总距离为s＝t＝×3m＝30m设撤去外力后物体的加速度大小为a3，由牛顿第二定律得mgsinθ－μmgcosθ＝ma3代入数据解得a3＝2m/s2设3s后再经过间t物体回到斜面底端，由运动学规律知s＝a3t2代入数据解得t＝s18.关于分子动理论的规律，下列说法正确的是A.扩散现象说明物质分子在做永不停息的无规则运动B.压缩气体时气体会表现出抗拒压缩的力是由于气体分子间存在斥力的缘故C.布朗运动是指悬浮在液体里的微小颗粒的运动D.如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定处于热平衡，用来表征它们所具有的“共同热学性质”的物理量是内能E.已知某种气体的密度为ρ，摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，则该气体分子之间的平均距离可以表示为【答案】ACE【解析】扩散现象说明物质分子在做永不停息的无规则运动，选项A正确；压缩气体时气体会表现出抗拒压缩的力是由于气体压强作用的缘故，选项B错误；布朗运动是指悬浮在液体里的微小颗粒的运动，选项C正确；如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定处于热平衡，用来表征它们所具有的“共同热学性质”的物理量是温度，不是内能，选项D错误；已知某种气体的密度为ρ，摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，则每个分子的质量；每个分子运动占据的体积：，把每个分子占据的体积看做立方体，则该气体分子之间的平均距离可以表示为，选项E正确；故选ACE.19.如图甲所示，竖直放置的汽缸内壁光滑，横截面积为S＝1×10－3m2。活塞的质量为m＝2kg，厚度不计。在A、B两处设有限制装置，使活塞只能在A、B之间运动，B下方汽缸的容积为1.0×10－3m3，A、B之间的容积为2.0×10－4m3，外界大气压强p0＝1.0×105Pa。开始时活塞停在B处，缸内气体的压强为0.9p0，温度为27℃。现缓慢加热缸内气体，直至327℃。求：-15-(1)活塞刚离开B处时气体的温度t2；(2)缸内气体最后的压强；(3)在图乙中画出整个过程中的p－V图线。【答案】（1）127℃（2）1.5×105Pa（3）如图所示；【解析】试题分析：（1）活塞刚离开B处时，气体压强气体等容变化，代入数据，解出t2=127℃（2）设活塞最终移动到A处，理想气体状态方程：，即，代入数据，解出因为p3>p2，故活塞最终移动到A处的假设成立。（3）如图。-15-考点：理想气体的状态变化方程【名师点睛】本题的关键是分析清楚，各个变化过程中，哪些量不变，变化的是什么量，明确初末状态量的值，根据气体定律运算即可，难度不大，属于中档题。-15-