山西省太原市第五中学2020届高三物理上学期10月月考试题（含解析）

山西省太原市第五中学2020届高三物理上学期10月月考试题（含解析）一、选择题（每小题4分，共48分。1-8小题为单选，9-12小题为多选，全选对得4分，选不全得2分，有错选或不选得0分）1.关于四种基本相互作用的说法正确的是()A.万有引力只发生在天体与天体之间，质量小的物体(如人与人)之间无万有引力B.强相互作用只发生在宇宙天体等宏观物体之间C.弱相互作用就是非常小的物体间的相互作用D.电磁相互作用是不需要相互接触就能起作用的【答案】D【解析】【详解】A．不论大小，任何物体间均有万有引力，A错．BC．强相互作用发生在原子核内部核子之间，而弱相互作用发生在放射现象中，不是小物体之间，故B、C错．D．电磁相互作用即电荷之间的相互作用，磁极之间的相互作用是不需要相互接触就能起作用的，故D正确．2.甲、乙两个物体在同一直线上做直线运动,其加速度分别为a甲=+2m/s2和a乙=24m/s，关于甲、乙两物体的运动,可以肯定的是()A.甲的加速度比乙的大B.甲做匀加速直线运动,乙做匀减速直线运动C.乙的速度比甲的变化快D.每经过1s，乙的速度就减小4m/s【答案】C【解析】【详解】A、加速度的正负表示方向，可知甲的加速度大小小于乙的加速度大小，但方向相反，故A错误.B、加速度的方向已知，但不知道甲和乙的初速度方向，故无法判断两物体是加速或者减速；故B错误.C、由加速度vat可知物理意义是速度的变化快慢，则乙的速度比甲的变化快；故C正确.D、加速度的正负表示方向，乙的加速度为负，所以每经过1s，乙的速度变化了4m/s，但可以是速度增大或者速度的减小；故D错误.故选C.【点睛】解决本题的关键知道加速度的物理意义，掌握判断物体做加速运动还是减速运动的方法，关键看加速度的方向与速度方向的关系．3.竖直墙壁上固定有一个光滑的半圆形支架，AB为其直径，支架上套着一个小球，细线的一端悬于P点，另一端与小球相连。已知半圆形支架的半径为R，细线长度为L，且R＜L＜2R。现将细线的上端点P从图示实线位置沿墙壁缓慢下移至A点（虚线位置），在此过程中细线对小球的拉力FT及支架对小球的支持力FN的大小变化情况为（）A.FT和FN均增大B.FT和FN均减小C.FT先减小后增大，FN先增大后减小D.FT先增大后减小，FN先减小后增大【答案】A【解析】【详解】小球受重力、细线的拉力和支持力，由于平衡，三个力可以构成矢量三角形，如图所示：根据平衡条件，该矢量三角形与几何三角形POC相似，故有：NTFFGPOLR，解得：TLFGPO，NRFGPO；当P点下移时，PO减小，L、R不变，故FT增大，FN增大；故选A.【点睛】本题的关键是对小球进行受力分析，然后根据矢量三角形与几何三角形相似，列式分析各力的变化．这是非直角三角形的情况下是常用的方法．4.不计空气阻力，以一定的初速度竖直上抛一物体，从抛出至回到抛出点的时间为t，现在物体上升的最大高度的一半处设置一块挡板，物体撞击挡板前、后的速度大小相等、方向相反，撞击所需时间不计，则这种情况下物体上升和下降的总时间约为()A.0.2tB.0.3tC.0.4tD.0.5t【答案】B【解析】【详解】物体下降时间为2t，故高度为：2211()228thggt；物体自由落体运动12h过程，有：21122hgt，解得24tt，物体到挡板处的时间为224ttt，则这种情况下物体上升和下降的总时间：220.32ttttt，故B正确，A、C、D错误；故选B。【点睛】竖直上抛运动的上升阶段和下降各阶段具有严格的对称性，速度对称：物体在上升过程和下降过程中经过同一位置时速度大小相等，方向相反；时间对称：物体在上升过程和下降过程中经过同一段高度所用的时间相等。5.如图甲所示，在粗糙的水平面上，质量分别为mA和mB的物块A、B用轻弹簧相连，两物块与水平面间的动摩擦因数相同，它们的质量之比mA:mB=2:1。当用水平力F作用于B上且两物块以相同的加速度向右加速运动时（如图甲所示），弹簧的伸长量xA；当用同样大小的力F竖直向上拉B且两物块以相同的加速度竖直向上运动时（如图乙所示），弹簧的伸长量为xB，则xA:xB等于（）A.1:1B.1:2C.2:1D.3:2【答案】A【解析】【详解】设mA=2mB=2m，对甲图，运用整体法，由牛顿第二定律得，整体的加速度：3ABABFmmgFagmmm对A物体有：F弹-μ∙2mg=2ma，得123FFkx弹；123Fxk对乙图，运用整体法，由牛顿第二定律得，整体的加速度：3ABABFmmgFagmmm对A物体有：F弹′-2mg=2ma′，得223FFkx弹223Fxk则x1：x2=1：1。A．1:1，与结论相符，选项A正确；B．1:2，与结论不相符，选项B错误；C．2:1，与结论不相符，选项C错误；D．3:2，与结论不相符，选项D错误。6.某大型游乐场内的新型滑梯可以等效为如图所示的物理模型．一个小朋友在AB段的动摩擦因数，BC段的动摩擦因数为，他从A点开始下滑，滑到C点恰好静止，整个过程中滑梯保持静止状态．则该小朋友从斜面顶端A点滑到底端C点的过程中（）A.地面对滑梯始终无摩擦力作用B.地面对滑梯的摩擦力方向始终水平向左C.地面对滑梯的支持力的大小始终等于小朋友和滑梯的总重力的大小D.地面对滑梯的支持力的大小先小于、后大于小朋友和滑梯的总重力的大小【答案】D【解析】【详解】ABCD．AB段，质量为m的小朋友沿斜面方向受力情况为沿斜面向下的重力分力sinmg和摩擦力1cosmg，由于，所以1cossinmgmg，小朋友具有沿斜面向下的加速度，把加速度分解，则有水平向左的加速度和竖直向下的加速度，对小朋友和滑梯整体分析，既然有水平向左的加速度，整体则受到水平向左的力，这个力就是摩擦力，所以地面对滑梯摩擦力水平向左，根据竖直向下的加速度，说明地面支持力小于整体重力，同理，BC段，，2cossinmgmg，小朋友减速，加速度沿斜面向上，分解后则有竖直向上的加速度和水平向右的加速度，所以地面对滑梯支持力大于整体重力，地面对滑梯具有水平向右的摩擦力，对照选项ABC错D对。7.日常生活中，我们在门下缝隙处塞紧一个木楔(侧面如图所示)，往往就可以把门卡住。有关此现象的分析，下列说法正确的是A.木楔对门的作用力大于门对木楔的作用力，因而能将门卡住B.门对木楔作用力的水平分量等于地面对木楔摩擦力的大小C.只要木楔的厚度合适都能将门卡住，与顶角θ的大小无关D.只要木楔对门的压力足够大就能将门卡住，与各接触面的粗糙程度无关【答案】B【解析】【详解】A、木楔对门的作用力和门对木楔的作用力是一对作用力和反作用力，大小相等，方向相反，故A错误；B、对木楔受力分析如图所示：水平方向：f＝Fsinθ，最大静摩擦力约等于滑动摩擦力，门对木楔作用力的水平分量等于地面对木楔摩擦力的大小，故B正确；CD、对木锲，竖直方向：N＝Fcosθ+mg，则fmax＝μN＝μ（Fcosθ+mg），要把门卡住，则有：不管多大的力F均满足满足fmax≥f，即μ（Fcosθ+mg）≥Fsinθ，不管m的大小，只要μ≥tanθ，就可把门卡住，故能否把门卡住，与顶角θ与接触面的粗糙程度有关，故CD错误。8.卫星电话信号需要通过地球同步卫星传送，已知地球半径为r，无线电信号传播速度为c，月球绕地球运动的轨道半径为60r，运行周期为27天。在地面上用卫星电话通话，从一方发出信号至对方接收到信号所需最短时间为A.173rcB.203rcC.343rcD.403rc【答案】C【解析】【详解】根据万有引力提供向心力2224GMmmrrT，解得：r=2324GMT∝32T已知月球和同步卫星的周期比为27:1，则月球和同步卫星的轨道半径比为9:1，因月球绕地球运动的轨道半径为60r,故同步卫星的轨道半径为609r，高度为519r，故在地面上用卫星电话通话，从一方发出信号至对方接收到信号所需最短时间为：t=s/c=2×519rc=34r3c，故C正确，ABD错误；故选：C.9.法籍意大利数学家拉格朗日在论文《三体问题》中指出：两个质相差悬殊的天体（如太阳和地球）所在同一平面有5个特殊点，如图中的12345LLLLL、、、、所示，若飞行器位于这些点上，会在太阳与地球引力共同作用下，可以几乎不消耗燃料而保持与地球同步绕太阳做圆周运动，人们称之为拉格朗日点.若发射一颗卫星定位于拉格朗日点2L，下列说法正确的是（）A.该卫星绕太阳运动的周期和地球自转周期相等B.该卫星在2L点处于平衡状态C.该卫星绕太阳运动的向心加速度大于地球绕太阳运动的向心加速度D.该卫星在2L处所受太阳和地球引力的合力比在1L处大【答案】CD【解析】【详解】据题意知，卫星与地球同步绕太阳做圆周运动，则公转周期相同，故A错误；卫星所受的合力为地球和太阳对它引力的合力，这两个引力方向相同，合力不为零，处于非平衡状态，故B错误；由于卫星与地球绕太阳做圆周运动的周期相同，卫星的轨道半径大，根据公式224arT可知，卫星绕太阳运动的向心加速度大于地球绕太阳运动的向心加速度，故C正确；卫星在2L或1L所处所受太阳和地球引力的合力提供做圆周运动的向心力，即224FmrT合，卫星在2L处的轨道半径比在1L处大，所以合力比在1L处大，所以合力比在1L处大，故D正确。10.木块A、B分别重50N和60N，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25．夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了2cm，弹簧的劲度系数为400N/m．系统置于水平地面上静止不动．现用F＝1N的水平拉力作用在木块B上，如图所示，力F作用后A.木块A所受摩擦力大小是8NB.木块A所受摩擦力大小是12.5NC.木块B所受摩擦力大小是9ND.木块B所受摩擦力大小是7N【答案】AC【解析】【详解】未加F是，木块AB受力平衡，所受静摩擦力等于弹簧的弹力，则弹力为：14000.02N8NFkxB木块与地面间的最大静摩擦力为：BmB0.2560N15NfmgA木块与地面间的最大静摩擦力为：AmA0.2550N12.5Nfmg施加力F，对木块B有：1Bm9N15NFFf所以木块B受的仍是静摩擦力，其大小为：B19NfFF施加F，木块A所受的仍是静摩擦力，大小为：A8Nf综上分析，AC正确，BD错误。11.图为儿童乐园里一项游乐活动示意图，金属导轨倾斜固定倾角为α，导轨上开有狭槽，内置一小球，球可沿槽无摩擦滑动，绳子一端与球相连，另一端连接一抱枕，小孩可抱住抱枕与之一起下滑，绳与竖直方向夹角为β，且β保持不变。假设抱枕质量为m1，小孩质量为m2，绳的质量及空气阻力忽略不计，则下列说法正确的是A.小孩与抱枕一起做匀速直线运动B.金属导轨倾角α等于绳与竖直方向夹角βC.小孩对抱枕的作用力平行导轨方向向下D.绳子拉力与抱枕对小孩作用力之比为（m1+m2）:m2【答案】BD【解析】【详解】AB．由于球沿斜槽无摩擦滑动，系统具有相同的加速度，则:sinsinmgagm总总＝做匀加速直线运动，隔离对小孩和抱枕分析，加速度:a=gsinα=gsinβ则:α=β故A错误B正确。C．对抱枕分析，受重力、拉力、小孩对抱枕的作用力，因为沿绳子方向合力为零，平行导轨方向的合力为:m1a=m1gsinβ可知小孩对抱枕的作用力与绳子在同一条直线上。故C错误。D．对人和抱枕整体分析，根据平行四边形定则知，绳子的拉力T=（m1+m2）gcosα抱枕对小孩的作用力方向沿绳子方向向上，大小为m2gcosα，则绳子拉力与抱枕对小孩的作用力之比为：（m1+m2）：m2故D正确.12.如图所示，A、D分别是斜面的顶端、底端，B、C是斜面上的两个点，AB＝BC＝CD，E点在D点的正上方，与A等高。从E点以一定的水平速度抛出质量相等的两个小球，球1落在B点，球2落在C点，关于球1和球2从抛出到落在斜面上的运动过程，下列说法正确的是A.球1和球2运动的时间之比