1、1安徽省江淮十校 2019 届高三第二次联考物理试题一、选择题1.关于伽利略的两个斜面实验，下面说法中正确的是（ ）A. 伽利略使用图甲斜面进行实验, 得出力和运动的关系B. 伽利略使用图乙斜面进行实验，得出自由落体运动的规律C. 伽利略使用图乙斜面进行实验,得出力是维持物体运动的原因D. 伽利略使用图甲斜面进行实验，得出自由落体运动速度随时间变化的规律【答案】D【解析】A、D、伽利略从图甲中将斜面实验的结论外推到斜面倾角 90的情形，从而间接证明了自由落体运动是匀加速直线运动；故 A 错误，D 正确.B、C、伽利略理想斜面实验图乙中，由于空气阻力和摩擦力的作用，小球在曲面运动能到达的高度，一
2、定会略小于它开始运动时的高度，只有在斜面绝对光滑的理想条件下，小球滚上的高度才与释放的高度相同。所以可以设想，在伽利略斜面实验中，若斜面光滑，并且使斜面变成水平面，则可以使小球沿水平面运动到无穷远处。得出力不是维持物体运动的原因，故 B，C 错误.故选 D.2.一轻杆一端固定一定质量的小球，另一端以 o 点为轴可以在竖直面内无摩擦的转动。小球在最高点由静止开始运动，在小球到达地面前的瞬间，在此过程中下列说法正确的是（ ）A. 轻杆对小球一直提供拉力B. 轻杆对小球一直提供推力C. 在图示实线位置，轻杆对小球可能没有力D. 轻杆对小球先提供拉力，后提供推力【答案】C【解析】小球由静止释放时，杆处
3、于竖直状态时，杆对小球提供支持力，在小球运动到地面前的瞬间，杆处于水平位置，杆小球的拉力充当向心力，故杆对小球先提供支持力再提供拉力，中间某个位置杆对小球作用力为零；故选 C.3.甲、乙两车同时同地出发在同平直公路上行驶其中甲车做匀速直线运动乙车由静止开始做匀加速直线运动，其运动的 图象如图所示则乙车追上甲车前两车间的最大距离（ ）2A. 15m B. 20m C. 25m D. 50m【答案】C【解析】将 x-t 图像转化为 v-t 图像，如图所示：5s 相遇，图象的面积表示位移，而位移相等即面积相等可知 2.5s 时速度相等；此时相距最远， 所以最大距离是阴影面积即 25m.故选 C.4.
4、如图所示，质量为 80 kg 的运动员的两脚各用 800 N 的水平力蹬着两竖直墙壁匀速下滑，若他从离地 10 m 高处无初速匀加速下滑 2 s 可落地，则此过程中他的两脚蹬墙的水平力均应等于(g10 m/s 2)( ) A. 200 N B. 300 N C. 400 N D. 800 N【答案】C【解析】匀速下滑时由平衡条件知 2800800，解得 =0.5.又下滑 ，代入数据解得加速下滑时 a5 m/s 2 又 8002F N80a 代入 =0.5 联立得 FN400N .故选 C5.如图所示，重物 M 沿竖直杆下滑，并通过一根不可伸长的细绳带动小车沿水平面向右运动。若当滑轮右侧的绳与竖
5、直方向成 角，且重物下滑的速率为 v 时，滑轮左侧的绳与水平方向成 角，则小车的速度为 ( ) A. B. C. D. 【答案】D3【解析】将速度 v 按运动效果分解如图所示：则沿绳方向 v1v cos ，同理分解小车速度， ，因为绳不可伸长，故沿绳方向速度大小相等. ,所以 cos ,所以 ；故选 D.6.如图所示，水平路面上有一辆质量为 M 的汽车，车厢中有一个质量为 m 的人正用恒力 F 向前推车厢，在车以加速度 a 向前减速行驶距离 L 的过程中，车与人相对静止。下列说法正确的是( ) A. 车对人的作用力大小为 ma,方向水平向右B. 车对人的摩擦力可能为零C. 人对车做的功为一定为
6、 FLD. 车对人做的功为 maL【答案】B【解析】A、对人进行受力分析，人受重力及车对人的作用力，合力大小为 ma,方向水平向右，故车对人的作用力大小应为 ，方向右上；选项 A 错误.B、水平方向对人应用牛顿第二定律，如果恰有 F=ma，则车对人的摩擦力可能为零，选项 B 正确.C、只有车与人的摩擦力为零时，人对车做的功才为 FL，选项 C 错误.D、人所受的合力为 ma,向右，位移 L 向左，所以车对人做的功为-maL, 选项 D 错误.故选 B.7.如图所示,O 1 是一个半径为 2R,质量为 M 的密度均匀球体的球心，现在其内以 O2 为球心挖去一个半径为R 的球，并在 O2 处放置一
7、个质量为 m 的质点。若已知质量分布均匀的薄球壳对壳内物体的引力为零，则O1 球剩余部分对 m 的万有引力为( ) A. B. C. D. 【答案】A【解析】可以将空腔用同密度物质填满，补偿的空腔球对 m 引力为零。由于质量分布均匀的薄球壳对壳内物体的引力为零，m 所受万有引力等效半径为 R 的球对处于其表面 m 的引力.易知半径为 R 的球质量为,则由万有引力定律知道剩余部分对 m 的万有引力为 ；故选 A.48.水平白色传送带以速度 沿逆时针方向做匀速直线运动，一质量为 =1kg 小石墨块 P 以速度从左端滑上传送带，已知 P 与传送带间的动摩擦因数为 ，传送带水平长度为 3m，重力加速度
8、取 。则（ ）A. P 在传送带上向右运动的最大位移为 3mB. 从 P 滑上传送带至掉下过程中， P 在传送带上留下的黑色痕迹长度为 0.5mC. 从 P 滑上传送带至掉下过程中， P 与传送带之间产生的摩擦热D. 从 P 滑上传送带至掉下过程中，电动机多做的功 W=6J【答案】D【解析】A、小石墨 P 向右减速阶段：减速加速度为 ,速度减为零时，向右运动的位移最大，有 ，A 选项错误.B、小石墨 P 后回头向左加速直到共速。设经 t 时间，有 1m/s=-5m/s+5m/s2 t，得 t=1.2s.画出 v-t 图像，易知 P 在传送带上留下的黑色痕迹长度即为阴影面积，即 S 相对 = ，
9、选项 B 错误.C、P 与传送带之间产生的摩擦热 ，选项 C 错误.D、电动机多做的功 ，选项 D 正确.故选 D.9.如图所示，一小滑块在光滑斜面上下滑，斜面在地面上保持静止，小滑块的质量为 m,斜面的质量为 M,则在小滑块下滑的过程中（ ）A. 地面给斜面的摩擦力水平向右B. 地面给斜面的摩擦力水平向左C. 地面给斜面的支持力小于(m+M)gD. 地面给斜面的支持力大于 (m+M)g【答案】BC【解析】小滑块在光滑斜面上下滑，其加速度沿斜面向下，加速度可以分解为水平向左的分量和竖直向下的分量。整体对滑块和斜面分析，系统水平合力向左，地面给斜面向左的摩擦力，系统竖直合力向下，则整体失重，所以
10、地面给斜面的支持力小于 .故选项 B,C 正确，A，D 错误.故选 BC.510.小明同学用如图所示的装置开展探究实验，固定在墙壁上的一个力传感器通过一根水平绳与小木块 B相连，A、B 都放在质量可以忽略的长薄板 C 上，地面可视为光滑。已知 A 的质量为 0.8kg，B 的质量为0.4kg ，A、C 间与 B、C 间的动摩擦因数都为 0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。重力加速度 g=10m/s2 ，当施加一个力 F 作用在 A 上，下列说法正确的是 ( )A. F=1N 时，力传感器示数为 1NB. F=3N 时，力传感器示数为 3NC. F=4N 时，力传感器示数为 4ND. F=5N
11、时，力传感器示数为 2N【答案】AD【解析】A、对于轻质薄板 C，合力一定为零。A、C 间的最大静摩擦力为 4N， B、C 间的最大静摩擦力为 2N.当 F=1N 时，C 与 A、B 都保持相对静止，由平衡条件知道弹簧秤示数为 1N；选项 A 正确.B、C、D、当 F=3N，拉力超过 B、C 间的最大静摩擦力，发生相对滑动。 B、C 间的摩擦力为 2N，A、C 间摩擦力也是 2N，是静摩擦力，从而保持轻质薄板 C 的合力零。同理分析知道，拉力 F 超过 2N，弹簧示数总是 2N，保持轻质薄板 C 的合力零，A、C 不可能发生相对滑动。所以选项 B、C 错误，D 正确.故选 AD.11.如图所示
12、，两根相同的轻绳一端分别系在竖直杆上的 A 点与 B 点。另一端系在质量为 m 的小球 C 上。当小球随竖直杆一起以某一角速度 匀速转动时，两根绳子都伸直，AC 绳与竖直方向夹角为 ,BC 绳水平，重力加速度为 g，下列说法正确的是（ ） A. 小球的向心加速度可能等于B. AC 绳的拉力一定等于C. 如果缓慢减小，则 也一定同步减小D. 如果缓慢增加，BC 绳一定先断【答案】ABD【解析】B、 两根绳子都伸直，AC 一定有拉力，且 ， ；B 选项正确.A、对小球有 ，BC 绳拉力可以为零，也可以不为零，所以小球的向心加速度一定大于或等于 ；选项 A 正确 .C、 如果略微减小， 减小，可能
13、不变；选项 C 错误.D、 如果增加， 不再变化， 增加，BC 绳一定先断；故 D 正确.故选 ABD.12.如图所示，一定质量的小球（可视为质点）套在固定的竖直光滑椭圆形轨道上，椭圆的左焦点为 P，长轴 ，短轴 。原长为 L0 的轻弹簧一端套在过 P 点的垂直纸面的光滑水平轴6上，另一端与小球连接。若小球逆时针做椭圆运动，在 A 点时的速度大小为 v0，弹簧始终处于弹性限度内， 则下列说法正确的是（ ）A. 小球在 C 点的速度大小为B. 小球在 D 点时的动能最大C. 小球在 B、D 两点的机械能不相等D. 小球在 A D C 的过程中机械能先变小后变大【答案】AB【解析】A、小球运动过程
14、中小球与弹簧的系统的重力势能、弹性势能和动能相互转化，但三者之和保持不变.因为弹簧原长为 L0，半长轴的长为 L0，故在 A 点弹簧处于压缩状态，形变量等于 PO 的长度，即 .在C 点弹簧长度等于 + = ,故伸长量也等于 PO 的长度，即 。所以在 AC 两点弹簧的形变量相等，弹簧的弹性势能相等，故在相同高度的 AC 两点的动能相等，小球在 C 点的速度大小也为 v0；A 正确.B、在 D 点时重力势能、弹性势能都最小，所以动能最大；B 正确.C、在 BD 两点时， 小球到 P 点的距离都等于 L0，即等于弹簧原长，弹簧弹性势能相同， （一般都视为零） ，小球的机械能也是相等的，所以 C
15、错误.D、小球在 ADC 的过程中弹簧的弹性势能先变小后变大，故小球的机械能先变大后变小，选项 D 错误.故选 AB.二、实验题13.为了探究质量一定时加速度与力的关系，小明同学设计了如图所示的实验装置，跨过动滑轮的轻质双线平行于水平桌面。其中 M 为带滑轮的小车的质量，m 为砂和砂桶的总质量 (滑轮摩擦及质量不计)。小明改变 m 的质量，记录了几组数据 .(1)以弹簧示数 F0 的二倍,即 F=2F0 为横坐标，以加速度 a 为纵坐标，画出的 aF 图象如图所示，则可能正确的是_.(2)根据你选择的图像结果，分析小明实验的疏漏之处是_ .(3)小明改正疏漏之后，重新实验并得到一条如图所示的纸
16、带,已知打点计时器的交流电频率为 50Hz. 由该纸带可求得小车的加速度 a_m/s 2.(结果保留 2 位有效数字)7【答案】 (1). C (2). 没有平衡摩擦力 (3). 0.88【解析】 (1)、 (2)、对小车由牛顿第二定律 ，可得 ，所以 a-F 图象是一条倾斜的直线，由实验装置可知，实验前没有平衡摩擦力，则画出的 a-F 图象在 F 轴上有截距，故 C 正确故选 C.(3)四组位移的时间均为 ，根据逐差法求得.14.某同学用如图所示的装置 “验证机械能守恒定律”。实验的主要步骤如下：调整气垫导轨使之水平；（气垫导轨所在桌面足够高）用天平测量滑块（含遮光条）质量并记录为 M；测量
17、遮光条宽度并记录为 d测量 A、B 间的距离 L将滑块放在气垫导轨上，通过轻质细绳与钩码连接，记录钩码总质量为 m；将滑块从 A 位置释放后，光电计时器测量遮光条通过光电门的时间并记录为 .对测量数据进行分析，得出实验结论.请回答下列问题.(1)实验前应先调节气垫导轨水平，方法是：取下砝码，接通气垫导轨装置的电源，调节导轨下面的螺母，若滑块放在气垫导轨上任意位置都能_，则导轨水平.(2)利用本实验中需验证的机械能守恒表达式，推导出当地的重力加速度为_（用以上对应物理量的符号表示） ；(3)实验中发现动能增加量 总是稍小于重力势能减少量 ，增加下落高度后，则 将_(选填“增加”、 “减小”或“不
18、变”).【答案】 (1). 保持静止 (2). (3). 增加【解析】 (1)调节气垫导轨水平时，通过调节导轨下面的螺母，使滑块放在导轨上任意位置都能保持静止，则导轨调节水平.(2)根据钩码和滑块的系统机械能守恒定律有： ，滑块通过光电门的速度为 ，联立可得当地的重力加速度： .(3)动能增加量 总是稍小于重力势能减少量 ，说明机械能有损失，增加下落高度后，机械能损失更多，则 将增加.8三、计算题15.在粗糙的水平路段 AB 上有一质量为 4103 kg 的越野车，正以 5m/s 的速度向右匀速运动，越野车前方的水平路段 BC 较平坦，越野车用 12s 通过整个 ABC 路段的 vt 图象如图
19、所示，在 t12 s 处水平虚线与曲线相切，运动过程中越野车发动机的输出功率保持 80 kW 不变，假设越野车在两个路段上受到的阻力(含地面摩擦力和空气阻力等) 各自有恒定的大小 (1)求越野车在 AB 路段上运动时所受的阻力；(2)求 BC 路段的长度【答案】 （1）16000N （2）61.25m【解析】 (1)越野车在 AB 路段时匀速，有 F1f 1，PF 1v1，联立解得：f 116000N(2)t12s 时越野车处于平衡态，F 2f 2，PF 2v2，联立解得：f 28000N由动能定理： 代入数据得解得 x=61.25m16.2010 年诺贝尔物理学奖授予英国曼彻斯特大学科学家安
20、德烈 海姆和康斯坦丁诺沃肖洛夫，以表彰他们在石墨烯材料方面的卓越研究。石墨烯是目前世界上已知的强度最高的材料，它的发现使“太空电梯”缆线的制造成为可能，人类将有望通过“太空电梯”进入太空。如图所示，现假设有一“太空电梯”悬在赤道上空某处，相对地球表面静止，忽略下面缆线的质量。已知地球半径为 R，自转周期为 T，地球质量为 M，万有引力常量为 G.试讨论:(1)太空电梯的距地高度;(2)若赤道平面内的一颗卫星环绕地球做圆周运动，环绕方向与地球自转方向相反，周期为 2T,某一时刻卫星在太空电梯正上方，问至少经过多长时间卫星再次经过太空电梯正上方？【答案】 （1） （2） 【解析】 (1)太空电梯在
21、轨运行，万有引力提供向心力，有 解得:9(2)太空电梯与卫星环绕方向相反，所以卫星再次运行到太空电梯正上方时，它们与球心的连线扫过的圆心角形成一个周角.有: 得: 解得:17.如图所示，半径 R1.2m 的光滑 圆弧 BC 轨道固定在水平地面上， O 为该圆弧的圆心，距 B 点14h=0.6m 的正上方 A 处有一个可视为质点的质量 m2kg 的小物块，小物块由静止开始下落后恰好沿切线进入 圆弧轨道此后小物块将沿圆弧轨道下滑，在轨道末端 C 点紧靠着一质量 M1kg、长度 L=4m 的14木板，木板上表面与圆弧轨道末端的切线相平，小物块与木板间的动摩擦因数 10.6，木板下表面与水平地面间动摩
22、擦因数 20.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取 g =10m/s2。求：(1)小物块刚到达 C 点时的速度大小；(2)小物块刚要到达圆弧轨道末端 C 点时对轨道的压力；(3)小物块离木板右端最近距离【答案】 （1）6m/s（2）80N，竖直向下（3）1m【解析】【分析】小物块从 A 处运动到 C 点的过程中，只有重力做功，机械能守恒根据机械能守恒，得出小物块滑到 C 点时的速度大小 vC在 C 点小物块受到重力和轨道对它的竖直向上的支持力，根据牛顿第二定律列式，可计算出小物块刚要到达圆弧轨道末端 C 点时轨道对小物块的支持力的大小，再根据牛顿第三定律，得出小物块刚要到达圆弧轨道末端
23、 C 点时对轨道的压力整个过程根据动能定理求得在木板上滑行的距离.【详解】(1)小物块从 A 到 C，根据机械能守恒有: mg（R+h） 解得:v C6m/s(2)小物块刚要到 C 点，由牛顿第二定律有 FNmg 解得:F N80N由牛顿第三定律，小物块对 C 点的压力 FN80N，方向竖直向下.(3)小物块在木板上滑行过程中，分析木板受力，上表面的滑动摩擦力 ,木板与地面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，有 ，所以 f1f2，故木板静止.对小物块, 由牛顿第二定律有: 1mg=ma 解得 a=1g=6m/s2由运动学公式有: 代入数据解得【也可由动能定理求解, ,代入数据解得 】 所以小物块离
24、木板右端最近距离为 S=L-x=4m-3m=1m.【点睛】该题是一道综合题，综合运用了机械能守恒定律、动能定理、牛顿第二定律以及牛顿第三定律，解决本题的关键熟练这些定理、定律的运用1018.如图所示，粗糙的水平桌面上放置一个弹簧，左端固定，右端自由伸长到桌边 A 点。水平桌面右侧有一竖直放置的固定光滑圆弧轨道 BNM， MN 为其竖直方向的直径，其中 。现用一个质量m1kg 可视为质点的小物块放在桌面的右端 A 点，并施加一个水平向左的外力作用在小物块上，使它缓慢移动，并将弹簧压缩 x0.2m，在这一过程中，所用外力 F 与压缩量的关系如图所示，然后撤去 F 释放小物块，让小物块沿桌面运动，小
25、物块飞离平台一段时间后恰好沿切线由 B 点进入圆弧轨道，并能够到达 M 点。滑动摩擦力近似等于最大静摩擦力， g 取 10m/s2。求：(1)弹簧压缩过程中存贮的最大弹性势能 EP；(2)小物块由 A 到 B 的时间（结果可用分数表示） ；(3)圆弧轨道的半径 R 取值范围。【答案】(1) E p=1.4J (2) (3)【解析】(1)由图可知滑动摩擦力 fF 02.0NF 做的功： 由功能关系有 Ep=WF-fx1.4J (2)撤出 F 后飞离台面阶段对小物块由动能定理：W 弹 =Ep=1.4J 代入数据解得：小物块做平抛运动到 B 点有水平分速度:竖直分速度:所以小物块由 A 到 B 的时间(3)B 点速度为 从 B 到 M：小物块由动能定理:在 M 点: 解得:
