2019-2020学年广东省实验中学高三(上)第一次段考物理试卷 (含答案解析)

2019-2020学年广东省实验中学高三（上）第一次段考物理试卷一、单选题（本大题共5小题，共30.0分）1.航母阻拦索用于拦停高速着舰的舰载机，被喻为“舰载机生命线”。

如图所示为其结构简图，滑轮1、2、3、4及液压缸a、b、c固定在甲板平面上，阻拦索绕过滑轮组后闭合。

某时刻舰载机的挂钩勾住阻拦索，形成图示的夹角时，舰载机受到阻拦索的合力大小为F。

不考虑阻拦索、滑轮的质量及摩擦，则此时单个柱塞所受阻拦索的合力大小为()A. F3B. √3F3C. FD. √3F2.从离地面3m高处竖直向上抛出一个小球，它上升5m后回落，最后到达地面此过程中()A. 小球通过的路程是8mB. 小球的位移大小是13mC. 小球的位移大小是3mD. 小球的位移方向是竖直向上3.如图所示，物体A，B用细绳连接后跨过滑轮，A静止在倾角为45°的斜面上，B悬挂着。

已知质量m A=2m B，不计滑轮摩擦，现将斜面倾角由45°增大到60°，但物体仍保持静止，下列说法中正确的是()A. 绳子的张力增大B. 物体A对斜面的压力将增大C. 物体A受到的静摩擦力增大D. 滑轮受到绳子的作用力保持不变4.如图所示，三角块B放在斜面体A上，轻弹簧一端连接三角块B，另一端连接在天花板上，轻弹簧轴线竖直，斜面的倾角为30°，若A的质量为1kg，B的质量为0.5kg，地面对A的支持力大小为20N，重力加速度为10m/s2，则A对B的摩擦力大小为A. 0B. 2.5NC. 5ND. 2√3N5.用两段等长的轻质细线将a、b两个小球连接并悬挂于O点，如图甲所示，球a受到水平向右的力3F的作用，小球b受到水平向左的力F的作用，平衡时细线都被拉紧，若系统平衡时两球的位置情况如图乙所示，则a、b两球质量之比为A. 1:1B. 1:2C. 2:1D. 2:3二、多选题（本大题共3小题，共18.0分）6.一物体做匀变速直线运动，t=0s时刻，初速度大小为4m/s，2s末的速度大小为9m/s，则此物体的加速度大小为()A. 4m/s2B. 9m/s2C. 2.5m/s2D. 6.5m/s27.如图甲所示是一种交警测速的工作示意图，B为能发射超声波的固定小盒子，工作时小盒子B向被测物体发出短暂的超声波脉冲，脉冲被运动的物体反射后又被B盒接收，从B盒发射超声波开始计时，经时间Δt0再次发射超声波脉冲，图乙是连续两次发射的超声波的位移—时间图象，则下列说法正确的是()A. 超声波的速度为v声=2x2t2B. 超声波的速度为v声=2x1t1C. 物体的平均速度为v=2(x2−x1)t2−t1+Δt0D. 物体的平均速度为v=2(x2−x1)t2−t1+2Δt08.如图所示，水平地面上固定着一个光滑的竖直圆环，中央有孔的小球P和K套在环上，由伸直的细绳连接，它们恰好能保持静止状态，已知K的质量为m，OK连线水平，PK连线与水平线夹角为30°。

则A. 细绳对K球的拉力大小为2mgB. 细绳对K球的拉力大小为mgC. P球的质量为mD. P球的质量为2m三、填空题（本大题共1小题，共4.0分）9.自由落体和竖直上抛运动受力有什么特点，加速度如何求解？四、实验题（本大题共2小题，共14.0分）10.某同学探究弹簧的直径D与劲度系数k的关系．(1)为了排除其他因素的干扰，该同学选取了材料、自然长度、金属丝粗细均相同但直径不同的两根弹簧A、B做实验该同学的这种实验方法为______(2)该同学用游标卡尺测量B弹簧的直径为2.40cm，如图甲所示，又测量了A弹簧的直径，D A=1.80cm．(3)该同学将两弹簧竖直悬挂在铁架台上，测出自然长度，然后在两弹簧下端增挂钩码，若每个钩码质量均为20g，试读出图甲中弹簧A、B的长度补全下表：钩码质量(g)020406080弹簧A长度8.4010.1013.6015.30(cm)弹簧B长度8.412.320.5024.40(cm)(4)利用(3)中表格数据，在图乙中描点并作出A、B弹簧拉力F与伸长量x的关系的图线，求出A、B弹簧的劲度系数K A=______ ，N/m，K B=______ N/m(计算结果均保留一位小数，重力加速度g取10m/S2)，从而该同学得出结论，在其他条件一定的情况下，弹簧直径越大，其劲度系数______ ．11.我们可以用光电门来完成“探究小车速度随时间变化的规律”这一实验，实验装置如图所示．实验步骤如下：①用米尺测量两光电门之间的距离s；已知遮光片的宽度为d；②调整轻滑轮，使细线水平；③让物块从光电门A的左侧由静止释放，用数字毫秒计分别测出遮光片经过光电门A和光电门B所用的时间△t A和△t B，求出加速度a；回答下列问题：(1)物块通过光电门A的速度v A=______ 和通过光电门B的速度v B=______ (用题中给出的物理量表示)(2)物块的加速度大小a可用d、s、△t A和△t B表示为a=______ ．五、计算题（本大题共3小题，共44.0分）12.甲骑自行车以4m/s的速度在公路上匀速行驶，乙开车以10m/s的速度从他身边经过，乙在甲前面7m处开始刹车以2m/s2的加速度匀减速滑行，则：(1)当乙速度为多大时，甲落后于乙距离最大？这个最大距离是多少？(2)当乙速度为多大时，甲追上乙？甲追上乙所需的时间是多少？13.如图，钉子A、B相距5l，处于同一高度。

细线的一端系有质量为M的物块，另一端绕过A固定于B.小球固定在细线上C点，B、C间的线长为3l。

小球和物块都静止时，BC与水平方向的夹角为53°.忽略一切摩擦，重力加速度为g，取sin53°=0.8，cos53°=0.6，cos26.5°=0.89，求：(1)小球的质量；(2)钉子A所受压力F N的大小和方向。

14.如图甲所示，质量m=2kg的物体在水平面上向右做直线运动，过a点时给物体施加一个水平向左的恒力F并开始计时，取水平向右为速度的正方向，通过速度传感器测出物体的瞬时速度，所得v−t图像如图乙所示．重力加速度g取10m/s2.求：(1)力F的大小和物体与水平面间的动摩擦因数μ；(2)10s末物体的位置．-------- 答案与解析 --------1.答案：B解析：【分析】作用在舰载机上的两个阻拦索拉力大小相同，夹角为60°，合力为F，则由力的合成得出每个阻拦索的拉力，再根据两个力大小相同，互成120°，合力和分力大小相同，从而求出单个柱塞所受阻拦索的合力大小。

本题主要考查力的合成。

【解答】舰载机受到阻拦索的合力大小为F，设每个阻拦索的拉力为F1，作用在舰载机上的两个阻拦索拉力F，作用在柱塞上大小相同，夹角为60°，合力为F，则由力的合成得：2F1cos30°=F，解得F1=√33的阻拦索的拉力大小相同均为F1，夹角为120°，所以柱塞所受阻拦索的合力大小与单个阻拦索的拉F，故B正确，ACD错误。

力大小相同，所以单个柱塞所受阻拦索的合力大小为F′=√33故选B。

2.答案：C解析：解：物体轨迹如图：所以路程为：5+8=13m位移：如图红线所示：大小为3m，方向竖直向下故选：C．此题与竖直上抛运动有关，其实是考查的位移和路程，路程：物体运动轨迹的长度，标量；位移：由初位置指向末位置的一条有向线段，矢量．此题考查的位移和路程，只要把握住位移和路程的定义即可，题目比较简单，是必须掌握的一个知3.答案：C解析：[【分析】先对物体B受力分析，受重力和绳子拉力，由二力平衡得到拉力等于物体B的重力；再对物体A受力分析，受重力、支持力、拉力和静摩擦力，根据平衡条件列式分析。

本题关键是先对物体m受力分析，再对物体2m受力分析，然后根据共点力平衡条件列式求解。

【解答】设B的质量为m，则A的质量为2m；物体B受竖直向下的重力mg和竖直向上的绳子拉力T，由二力平衡得到：T=mg；以物体A为研究对象，物体A受力如图所示：A静止，处于平衡状态，由平衡条件得：f+T−2mgsinθ=0，N−2mgcosθ=0，解得：f=2mgsinθ−T=2mgsinθ−mgN=2mgcosθ，当θ=45°时，f=(√2−1)mg，方向沿斜面向上，θ不断变大时，f不断变大，N不断变小；A、绳子张力T=mg保持不变，故A错误；B、物体A对斜面的压力为：N′=N=2mgcosθ将变小，故B错误；C、绳子张力不变，摩擦力变大，故C正确；D、绳子拉力大小不变，夹角减小，所以滑轮受到绳子的作用力增大，故D错误；故选：C。

4.答案：C解析：【分析】本题考查了物体的平衡条件的应用，注意整体法、隔离法灵活运用。

对整体根据平衡条件可求得弹簧的作用力大小及方向，再隔离B，沿斜面方向由平衡条件列式可求得A对B的摩擦力大小。

对整体研究，根据平衡条件得：G A+G B+F弹=N地，解得轻弹簧向下压力大小为：F弹=20N−15N=5N，对三角块B研究，沿斜面方向由平衡条件得：f=(F弹+m B g)sinθ解得：f=5N，故ABD错误，C正确。

故选：C。

5.答案：A解析：【分析】运用整体法研究Oa绳与竖直方向的夹角；再隔离B研究，分析ab绳与竖直方向的夹角；由几何关系得到两夹角相等，判断两个质量的关系。

本题考查共点力作用下物体的平衡问题，采用隔离法和整体法，由平衡条件分析物体的状态，考查灵活选择研究对象的能力。

【解答】a受到3F水平向右的力，b受到F的水平向左的力，以整体为研究对象，分析受力如图：设Oa绳与竖直方向的夹角为α，则由平衡条件得：tanα=3F−Fm a+m b=2Fm a+m b…①以b球为研究对象，受力如图．设ab绳与竖直方向的夹角为β，则由平衡条件得：tanβ=Fm b…②由几何关系得到：α=β…③联立①②③解得：m a=m b，故A正确，BCD错误。

故选A。

6.答案：CD解析：解：若2s 末的速度方向与初速度方向相同，则加速度a =v−v 0t=9−42m/s 2=2.5m/s 2，若2s 末的速度方向与初速度方向相反，则加速度a =v−v 0t=−9−42m/s 2=−6.5m/s 2，负号表示方向．故选：CD ．根据匀变速直线运动的速度时间公式求出物体的加速度，注意2s 末的速度和初速度的方向可能相同，可能相反．解决本题的关键掌握匀变速直线运动的速度时间公式，注意公式的矢量性，基础题．7.答案：BC解析： 【分析】超声波在空中匀速传播，根据发射和接收的时间差求出速度．物体通过的位移为x 2−x 1时，所用时间为：−t12+t 2−Δt 02+Δt 0，再求解物体的平均速度。

【解答】AB 、由乙图可知，超声波在t12，时间内通过位移为x 1，则超声波的速度为：v 声=x 1t 12=2x 1t 1，故A 错误，B 正确；CD 、物体通过的位移为x 2−x 1时，所用时间为t 2−Δt 02−t 12+Δt 0=12(t 2−t 1+Δt 0)，物体的平均速度：v =x 2−x 112(t 2−t 1+Δt 0)=2(x 2−x 1)t 2−t 1+Δt 0，故C 正确，D 错误；故选BC 。