标签: 2019届高三物理上学期开学考试试题(重点班含解析)  
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doc 2019届高三物理上学期开学考试试题(重点班,含解析) 一.单选题 1.1.如图,一个轻型衣柜放在水平地面上,一条光滑轻绳两端分别固定在两侧顶端A、B上,再挂上带有衣服的衣架.若保持绳长和左端位置点不变,将右端依次改在C点或D点后固定,衣柜一直不动,下列说法正确的是 A. 若改在C点,绳的张力大小不变 B. 若改在D点,衣架两侧绳的张力不相等 C. 若改在D点,衣架两侧绳的张力相等且不变 D. 若改在C点,衣柜对地面的压力将会增大 【答案】C 【解析】 试题分析:对挂钩受力分析,根据平衡条件结合几何关系列式求解绳子拉力大小与重力的关系;分析绳子左右移动或上下移动时,细线与杆的夹角是否变化,由此分析拉力是否变化;整体为研究对象分析对地面的压力. 设绳子与竖直方向的夹角为,绳子张力为T,衣服的质量为m;根据共点力的平衡条件可得:2Tcosθ=mg,若改在C点,绳子与竖直方向的夹角变小,绳的张力变小,A错误;若改在D点,衣架两侧绳的张力仍相等,B错误;绳两端分别固定在两侧顶端A、B上时,受力情况如图所示, 设绳长为L,晾衣架宽度为d,根据几何关系可得sinθ=dL,当绳子右端上下移动过程中,绳子与竖直方向的夹角不变;则根据2Tcosθ=mg可知绳子拉力不变,C正确;若改在C点,衣柜对地面的压力等于整体的重力,不变,D错误; 2.2.如图所示,三根长度均为L的轻绳分别连接于C、D两点,A、B两端被悬挂在水平天花板上,相距2L.现在C点上悬挂一个质量为m的重物,为使CD绳保持水平,在D点上可施加力的最小值为(  ) A. mg B. 33mg C. 0.5mg D. 0.25mg 【答案】C 【解析】 试题分析:由几何关系可知CD段水平时各绳间的夹角;对结点C分析,由共点力的平衡可求得CD绳水平时绳的拉力;再对结点D分析,由共点力平衡和力的合成可得出最小值. 由图可知,要想CD水平,则AC与水平方向的夹角为60°;结点C受力平衡,则受力分析如图所示, 结点C受到沿AC拉力在水平方向上的分力等于水平向右的拉力T,即T=FACcos60°=12FAC,结点C受到沿AC拉力在竖直方向上的分力等于物体的重力,即mg=FACsin60°=32FAC,所以T=33mg,结点D受力平衡,当拉力F的方向与BD垂直时,力臂最长、最省力,如图所示,最小拉力F=F′=T′cos30°=Tcos30°=33mg×32=12mg,C正确. 3.3.如图所示,小球A、B质量均为m,初始带电量均为+q,都用长L的绝缘细线挂在绝缘的竖直墙上O点,A球紧靠绝缘的墙壁且其悬线刚好竖直,B球悬线偏离竖直方向角而静止,如果保持B球的电量不变,使A球的电量缓慢减小,当两球间距缓慢变为原来的13时,下列判断正确的是 A. 小球A受到细线的拉力大小不变 B. 小球B受到细线的拉力变小 C. 两球之间的库仑力大小不变 D. 小球A的电量减小为原来的127 【答案】D 【解析】 小球B受力如图所示,两绝缘线的长度都是L,则△OAB是等腰三角形,如果保持B球的电量不变,使A球的电量缓慢减小,当两球间距缓慢变为原来的13时,θ变小,F减小; 线的拉力T与重力G相等,G=T,即小球B受到细线的拉力不变;对物体A:TA=GA+Fcos(π2−θ2) ,则θ变小,TA变小;选项AB错误; 小球静止处于平衡状态,当两球间距缓慢变为原来的1/3时,由比例关系可知,库仑力变为原来的1/3,因保持B球的电量不变,使A球的电量缓慢减小,由库仑定律F=kQAQBr2 ,得:球A的电量减小为原来的127 ,故C错误,D正确;故选:D. 4. 光滑的半球形物体固定在水平地面上,球心正上方有一光滑的小滑轮,轻绳的一端系一小球,靠放在半球上的A点,另一端绕过定滑轮后用力拉住,使小球静止,如图所示,现缓慢地拉绳,在使小球沿球面由A到B的过程中,半球对小球的支持力N和绳对小球的拉力T的大小变化情况是() A. N变大、T变小 B. N变小、T变大 C. N变小、T先变小后变大 D. N不变、T变小 【答案】D 【解析】 试题分析:以小球为研究对象,分析小球受力情况:重力G,细线的拉力T和半球面的支持力N,作出N、T的合力F,由平衡条件得知. 由得,得到,,由题缓慢地将小球从A点拉到B点过程中,,AO不变,变小,可见T变小,N不变,故选项D正确。 考点:共点力平衡的条件及其应用、力的合成与分解的运用 【名师点睛】本题是平衡问题中动态变化分析问题,N与T不垂直,运用三角形相似法分析,作为一种方法要学会应用。 5.5.如图所示,竖直墙壁上固定有一个光滑的半圆形支架(AB为直径),支架上套着一个小球,轻绳的一端悬于P点,另一端与小球相连.已知半圆形支架的半径为R,轻绳长度为L,且R<L<2L.现将轻绳的上端点P沿墙壁缓慢下移至A点,此过程中轻绳对小球的拉力F1及支架对小球的支持力F2的大小变化情况为(  ) A. F1和F2均增大 B. F1保持不变,F2先增大后减小 C. F1先减小后增大,F2保持不变 D. F1先增大后减小,F2先减小后增大 【答案】A 【解析】 试题分析:设小球所在位置为为Q,对小球受力分析如图所示,小球受重力G、绳对小球的拉力F1及支架对小球的支持力F2,三力平衡,三个力构成的矢量三角形与相似,可有,重力为恒力,P点下移的过程,OP间距离减小,比例式比值增大,PQ间距离为绳长,OQ间距离为圆形支架的半径,均保持不变,所以F1和F2均增大,故A正确,BCD错误。 考点:共点力的平衡 6. 轻杆的一端安装有一个小滑轮P,用手握住杆的另一端支持着悬挂重物的绳子,如图所示。现保持滑轮的位置不变,使杆向下转动一个角度到虚线位置,则下列关于杆对滑轮P的作用力的判断正确的是( ) A. 变大 B. 不变 C. 变小 D. 无法确定 【答案】B 【解析】 试题分析:据题意,保持滑轮的位置不变,处于静止状态,其合力为零,重物也静止,则知绳子的拉力大小始终等于重物的重力大小,保持不变,两绳的夹角也不变,故析两绳拉力的合力保持不变.使杆向下转动一个角度到虚线位置的过程中,根据平衡条件知,杆对滑轮P的作用力与两绳拉力的合力大小相等、方向相反,所以杆对滑轮P的作用力保持不变.故B正确,ACD错误. 考点:共点力平衡的条件及其应用;物体的弹性和弹力 【名师点睛】本题关键要滑轮为研究对象,抓住不变的条件:两绳子的拉力不变,其合力不变,由平衡条件就能分析知道杆对滑轮P的作用力是保持不变的。 二.多选题 7.7.质量分别为M和m的物块形状大小均相同,将它们通过轻绳跨过光滑定滑轮连接,如图甲所示,绳子平行于倾角为α的斜面,M恰好能静止在斜面上,不考虑M、m与斜面之间的摩擦,若互换两物块位置,按图乙放置,然后释放M,斜面仍保持静止,则下列说法正确的是(  ) A. 轻绳的拉力等于mg B. 轻绳的拉力等于Mg C. M运动的加速度大小为(1﹣sin2α)g D. M运动的加速度大小为M−mMg 【答案】AD 【解析】 【详解】第一次放置时M静止,则由平衡条件可得:Mgsinα=mg,第二次按图乙放置时,对整体,由牛顿第二定律得:Mg-mgsinα=(M+m)a,联立解得:a=(1-sinα)g=M−mMg。对m,由牛顿第二定律:T-mgsinα=ma,解得:T=mg,故AD正确,BC错误。故选AD。 【点睛】本题是连接体问题,关键要灵活选择研究对象,整体法和隔离法要灵活应用,运用牛顿第二定律进行研究。 8.8.一直角三角块按如图所示放置,质量均为m的A、B两物体用轻质弹簧相连放在倾角为30°的直角边上,物体C放在倾角为60°的直角边上,B与C之间用轻质细线连接,C的质量为2m,整个装置处于静止状态,已知物体A、B与斜面间的动摩擦因数均为μ(μ<1)且最大静摩擦力等于滑动摩擦力,弹簧弹力大小为mg,C与斜面间无摩擦,则(  ) A. 物体B受到5个力作用 B. 物体A所受摩擦力大小为12mg,物体B不受摩擦力作用 C. 弹簧处于拉伸状态,三角块和地面之间不产生摩擦力 D. 剪断细线瞬间B受摩擦力不变 【答案】AC 【解析】 【详解】以物体C为研究对象,沿斜面方向合力为0,有:FT=2mgsin60°=3mg;以A为研究对象,A受重力、弹簧弹力和静摩擦力三个力作用而处于平衡状态,假设弹簧对A的弹力沿斜面向下,则有:fA=F弹+mgsin30°=mg+12mg=32mg;最大静摩擦力为:fm=μmgcos30°=32μmg, fA>fm,所以弹簧对A的弹力方向不可能沿斜面向下,只可能沿斜面向上,弹簧处于拉伸状态;对A,沿斜面方向有:F弹=f+mgsin30°,解得:f=12mg;对B,沿斜面方向有:FT=F弹+mgsin30°+ fB,解得:fB=3mg−32mg≠0,即物体B受到摩擦力作用;以B为研究对象,B受到重力、绳子拉力、斜面支持力、弹簧弹力和静摩擦力五个力作用;以A、B和三角块组成的整体,水平方向没有相对运动的趋势,所以三角块和地面之间不产生摩擦力作用;剪断细线瞬间,弹簧的弹力不发生突变,对B:F弹+mgsin30°=32mg>fm,B与斜面之间发生相对滑动,摩擦力为:μ•mgcos30°=32μmg,B所受的摩擦力发生了变化;故AC正确,BD错误;故选AC。 9.9.如图所示,小球A、B的质量相等,A球光滑,B球与斜面间的动摩擦因数μ=0.5tanθ,中间用一根弹簧连接,弹簧的质量不计,斜面足够长,倾角为θ,将A、B和弹簧系统放到斜面上,并让弹簧处于原长时由静止释放,弹簧平行于斜面,下列说法正确的是(  ) A. 刚释放时刻A、B两球的加速度大小均为gsinθ B. 刚释放时刻A、B两球的加速度大小分别为gsinθ、0.5gsinθ C. A球的加速度为零时,B球的加速度大小为1.5gsinθ D. A、B球的加速度第一次相等时,弹簧第一次最短 【答案】BC 【解析】 【详解】设A和B球的质量均为m;刚释放时A球受到重力和支持力作用,根据牛顿第二定律可得其加速度为:aA=gsinθ;B球受到重力、支持力和摩擦力作用,根据牛顿第二定律可得:mgsinθ-μmgcosθ=maB,解得aB=0.5gsinθ,所以A错误、B正确;A球的加速度为零时,弹簧的弹力等于A球重力沿斜面方向的分力,即T=mgsinθ,以B球为研究对象,受到重力、支持力、弹力和摩擦力;沿斜面方向根据牛顿第二定律可得,T+mgsinθ-μmgcosθ=maB,解得:aB=1.5gsinθ,C正确;A、B球的速度第一次相等时,弹簧第一次最短,所以D错误;故选BC。 【点睛】本题主要是考查了牛顿第二定律的知识;利用牛顿第二定律答题时的一般步骤是:确定研究对象、进行受力分析、进行正交分解、在坐标轴上利用牛顿第二定律建立方程进行解答;注意整体法和隔离法的应用. 三、实验题 10.10.某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中,测得图中弹簧OC的劲度系数为500 N/m。如图甲所示,用弹簧OC和弹簧秤a、b做“探究求合力的方法”实验。在保持弹簧伸长1.00 cm不变的条件下。 (1)若弹簧秤a、b间夹角为90°,弹簧秤a的读数是______N(图乙中所示),则弹簧秤b的读数可能为________N。 (2)若弹簧秤a、b间夹角大于90°,保持弹簧秤a与弹簧OC的夹角不变,减小弹簧秤b与弹簧OC的夹角,则弹簧秤a的读数________、弹簧秤b的读数________(填“变大”“变小”或“不变”)。 【答案】(1)3.00~3.02,3.09~4.1(有效数不作要求) (2)变大,变大 【解析】 试题分析:(1)根据胡克定律可知,F=kx=500×0.01=5N; 根据弹簧秤的读数方法可知,a的读数为3.00N;两弹簧秤夹角为90°,则可知,b的读数为:F=52−32=4.00N; (2)若弹簧秤a、b间夹角大于90°,保持弹簧秤a与弹簧OC的夹角不变,减小弹簧秤b与弹簧OC的夹角;如图所示;则可知两弹簧秤的示数均变大; 考点:考查验证平行四边形定则的实验 【名师点睛】由胡克定律可求得拉力大小;再根据弹簧秤的读数方法可明确对应的读数;根据几何关系即可求得b的读数;根据题意作出对应的图象,根据图象即可明确随夹角的变化两弹簧秤拉力的变化情况 视频 11.11.同学们利用如图所示方法估测反应时间. 首先,甲同学捏住直尺上端,使直尺保持竖直状态,直尺零刻度线位于乙同学的两指之间.当乙看见甲放开直尺时,立即用手指捏直尺,若捏住位置的刻度读数为x,则乙同学的反应时间为________(重力加速度为g). 基于上述原理,某同学用直尺制作测量反应时间的工具,若测量范围为0~0.4 s,则所用直尺的长度至少为____________cm(g取10 m/s2);若以相等时间间隔在该直尺的另一面标记出表示反应时间的刻度线,则每个时间间隔在直尺上对应的长度是____________的(填“相等”或“不相等”). 【答案】2x/g、 80、不相等 【解析】 试题分析:(1)刻度尺下降时间,即为乙同学的反应时间,刻度尺做自由落体运动,故有x=12gt2,解得t=2hg (2)刻度尺下降4s所下落的高度为h=12gt2=12×10×0.42=0.8m=80cm,故长度至少为80cm,在相等时间间隔通过的位移是不断增加的,所以每个时间间隔在直尺上对应的长度是不相等的. 考点:考查额自由落体运动 【名师点睛】直尺做的是自由落体运动,根据自由落体运动计算下降的时间,直尺下降的时间就是人的反应时间,根据匀变速直线运动的规律分析相等时间间隔内位移的变化规律 12.12.某同学使用打点计时器测量当地的重力加速度。 (1)请完成以下主要实验步骤:按图(a)安装实验器材并连接电源;竖直提起系有重物的纸带,使重物________(填“靠近”或“远离”)计时器下端;________________,________________,使重物自由下落;关闭电源,取出纸带;换新纸带重复实验。 (2)图(b)和(c)是实验获得的两条纸带,应选取______(