1、- 1 -湖北省武汉市新洲第一中学 2019 届高三物理第一次测试题（理科实验班，含解析）1.如图所示，木块 A 质量为 1kg，木块 B 的质量为 2kg，叠放在水平地面上，AB 间的最大静摩擦力为 1N，B 与地面间的动摩擦因数为 0.1，今用水平力 F 作用于 B，则保持 AB 相对静止的条件是 F 不超过（g = 10m/s 2） （ ）A. 1N B. 3N C. 4N D. 6N【答案】D【解析】【分析】要使 AB 能保持相对静止，由题意可知当 F 最大时，AB 间的摩擦力应刚好为最大静摩擦力，则以 A 为研究对象可求得两物体共同运动时所具有的最大加速度；再用整体法可求得 F 的最
2、大值【详解】对 A 有：F max=mAa； 代入数据解得：a=1m/s 2；对整体有：F-（m A+mB）g=（m A+mB）a；代入数据解得：F=6N；故选 D。【点睛】在解决实际的问题中，一般是要将整体法与隔离法交叉使用，要做到有分有合，灵活处理并且要注意正确的进行受力分析，找出系统所受到的合力，再由牛顿第二定律进行列式，联立计算2.如图所示，小车与木箱紧挨着静放在光滑的水平冰面上，现有一男孩站在小车上用力向右迅速推出木箱，关于上述过程，下列说法中正确的是A. 木箱的动量增量与男孩、小车的总动量增量相同B. 小车与木箱组成的系统动量守恒C. 男孩、小车与木箱三者组成的系统动量守恒D. 男
3、孩和木箱组成的系统动量守恒【答案】C- 2 -【解析】【详解】AC：男孩、小车与木箱三者组成的系统所受合力为零，系统动量守恒；木箱的动量增量与男孩、小车的总动量增量大小相等、方向相反，木箱的动量增量与男孩、小车的总动量增量不相同。故 A 项错误，C 项正确。B：小车与木箱组成的系统所受合外力不为零，系统动量不守恒。故 B 项错误。D：男孩和木箱组成的系统所受合外力不为零，系统动量不守恒。故 D 项错误。【点睛】动量守恒条件：系统不受外力或受外力的矢量和为零。相互作用的时间极短，相互作用的内力远大于外力，如碰撞或爆炸瞬间，外力可忽略不计，可以看作系统的动量守恒。系统某一方向上不受外力或受外力的矢
4、量和为零；或外力远小于内力，则该方向上动量守恒(分动量守恒)。在某些实际问题中,一个系统所受外力和不为零，内力也不是远大于外力，但外力在某个方向上的投影为零，那么在该方向上可以说满足动量守恒的条件。3.磁性车载支架（如图甲）使用方便，它的原理是将一个引磁片贴在手机背面，再将引磁片对准支架的磁盘放置，手机就会被牢牢地吸附住（如图乙） 。下列关于手机（含引磁片）的说法中正确的是A. 汽车静止时手机共受三个力的作用B. 当汽车以某一速度匀速运动时，支架对手机的作用力为零C. 汽车静止时，支架对手机的作用力大小等于手机的重力大小D. 只要汽车向前加速的加速度大小合适，手机可能不受支架对它的摩擦力作用【
5、答案】C【解析】【详解】A：汽车静止时，手机受重力、磁片的吸引力、支架的支持力和摩擦力，共受到四个力的作用。故 A 项错误。BC：手机受重力和支架对手机的作用力，当汽车以某一速度匀速运动或静止时，支架对手机的作用力大小等于手机的重力大小。故 B 项错误，C 项正确。- 3 -D：手机受重力、磁片的吸引力、支架的支持力和摩擦力，将力分解成垂直于磁片和平行于磁片，当手机向前加速时，支架沿磁片向上的摩擦力大于重力沿磁片向下的分力，即汽车向前加速时，手机一定受支架对它的摩擦力作用。故 D 项错误。4.“好奇号”火星探测器发现了火星存在微生物的更多线索，进一步激发了人类探测火星的热情。如果引力常量 G
6、己知，不考虑星球的自转，则下列关于火星探测的说法正确的是A. 火星探测器贴近火星表面做匀速圆周运动时，其所受合外力为零B. 若火星半径约为地球半径的一半，质量约为地球质量的十分之一，则火星表面的重力加速度一定大于地球表面的重力加速度C. 火星探测器贴近火星表面做匀速圆周运动时，如果测得探测器的运行周期与火星半径，则可以计算火星质量D. 火星探测器沿不同的圆轨道绕火星运动时，轨道半径越大绕行周期越小【答案】C【解析】【详解】A：火星探测器贴近火星表面做匀速圆周运动时，其所受合外力充当向心力，不为零。故 A 项错误。B：在星球表面 得 ，据题意 、 ，解得： 。故 B项错误。C：火星探测器贴近火星
7、表面做匀速圆周运动时： ，则 ；如果测得探测器的运行周期与火星半径，则可以计算火星质量。故 C 项正确。D：火星探测器沿不同的圆轨道绕火星运动时： ，则 ；火星探测器轨道半径越大，绕行周期越大。故 D 项错误。【点睛】万有引力解题的两种思路：1、物体在天体表面时重力近似等于它所受的万有引力；2、将行星绕恒星、卫星绕行星的运动视为匀速圆周运动，其所需的向心力由万有引力提供。5.如图所示，小球甲从 A 点水平抛出的同时小球乙从 B 点自由释放，两小球先后经过 C 点时速度大小相等，方向间夹角为 =45，已知 BC 高 h，不计空气的阻力。由以上条件可知- 4 -A. 甲小球做平抛运动的初速度大小为
8、B. 甲、乙两小球到达 C 点所用时间之比为 1:2C. A、 B 两点的高度差为D. A、 B 两点的水平距离为【答案】A【解析】A、乙球到达 C 点的速度 ,则甲球到达 C 点的速度 ,根据平行四边形定则知,甲球平抛运动的初速度 ，故 A 正确；B、对甲有: ，对乙球有 则 故 B 错误.C、已知 BC 高 h ，AC 两点的高度差 ,则 A、B 的高度差 故 C 错误；D、A、B 的水平距离 ,故 D 错误.综上所述本题答案是：A6.为了进一步探究课夲中的迷你小实验,某同学从圆珠笔中取出轻弹簧,将弹簧一端竖直固定在水平桌面上,另一端套上笔帽,用力把笔帽往下压后迅速放开,他观察到笔帽被弹起
9、并离开弹簧向上运动一段距离。不计空气阻力,忽略笔帽与弹簧间的摩擦,在弹簧恢复原长的过程中A. 笔帽一直做加速运动B. 弹簧对笔帽做的功和对桌面做的功相等C. 弹簧对笔帽的冲量大小和对桌面的冲量大小相等D. 弹簧对笔帽的弹力做功的平均功率大于笔帽克服重力做功的平均功率【答案】CD【解析】- 5 -弹簧恢复原长的过程中，笔帽向上加速运动，弹簧压缩量减小，弹力减小，当弹力等于重力时，加速度为零，速度最大，此后弹力小于重力，合力向下，加速度与速度反向，笔帽做减速运动，故 A 错误；笔帽向上运动，受到的弹力方向向上，力与位移同向，故弹力对笔帽作正功，重力方向向下，与位移反向，对笔帽做负功，由于笔帽动能增
10、加，所以弹簧对笔帽做的功大于笔帽克服重力做的功，时间相同，根据功率的定义，故 D 正确；弹簧对桌面虽然有弹力，但没有位移，所以不做功，故 B 错误；由于轻弹簧质量不计，所以弹簧对桌面的弹力等于对笔帽的弹力，作用时间相同，冲量大小相等，故 C 正确，故选 CD.7.如图，在圆锥体表面上放一个物体，圆锥体绕竖直轴转动。当圆锥体旋转角速度增大时，物体仍和圆锥体保持相对静止，则圆锥体对物体的A. 支持力将减小B. 支持力将增大C. 静摩擦力将不变D. 静摩擦力将增大【答案】AD【解析】【详解】对物体受力分析如图，物体受重力、支持力和静摩擦力三个力的作用，做匀速圆周运动沿水平和竖直方向正交分解，则水平方
11、向：竖直方向：联立解得： 、- 6 -当圆锥体旋转角速度增大时，物体仍和圆锥体保持相对静止，圆锥体对物体的支持力将减小，静摩擦力将增大。故 AD 两项正确，BC 两项错误。8.两倾斜的滑杆上分别套有 A、B 两个圆环，两圆环上分别用细线悬吊着一个物体，如图所示当它们都沿滑杆向下滑动时，A 的悬线与滑杆垂直，B 的悬线竖直向下，则 ( )A. A 圆环与滑杆无摩擦力 B. B 圆环做的是匀速运动C. A 圆环做的是匀速运动 D. B 圆环与滑杆无摩擦力【答案】AB【解析】【分析】环和物体保持相对静止，具有相同的加速度，通过对物体受力分析，运用牛顿第二定律得出其加速度，从而再根据牛顿第二定律分析出
12、环的受力情况和运动情况【详解】左图，物体受重力和拉力两个力，两个力的合力不等于零，知物体与 A 以共同的加速度向下滑，对物体有： =gsin，则 A 的加速度为 gsin，做匀加速直线运动，对 A 环分析，设摩擦力为 f，有 Mgsin-f=Ma，解得 f=0所以 A 环与杆间没有摩擦力。故 A 正确，C 错误。右图，物体处于竖直状态，受重力和拉力，因为加速度方向不可能在竖直方向上，所以两个力平衡，物体做匀速直线运动，所以 B 环做匀速直线运动。知 B 环受重力、支持力、拉力和摩擦力处于平衡。故 B 正确，D 错误。故选 AB。【点睛】决本题的关键知道物体与环具有相同的加速度，一起运动，以及掌
13、握整体法和隔离法的运用，属于中等难度试题9.用如图 8 所示的装置测量弹簧的弹性势能将弹簧放置在水平气垫导轨上，左端固定，右端在 O 点；在 O 点右侧的 B、 C 位置各安装一个光电门，计时器(图中未画出)与两个光电门相连先用米尺测得 B、 C 两点间距离 s，再用带有遮光片的滑块压缩弹簧到某位置 A，静止- 7 -释放，计时器显示遮光片从 B 到 C 所用的时间 t，用米尺测量 A、 O 之间的距离 x.(1)计算滑块离开弹簧时速度大小的表达式是_(2)为求出弹簧的弹性势能，还需要测量_A弹簧原长B当地重力加速度C滑块(含遮光片)的质量(3)增大 A、 O 之间的距离 x，计时器显示时间
14、t 将_A增大 B减小 C不变【答案】 (1). ； (2). C； (3). B；【解析】试题分析：（1）滑块离开弹簧后的运动可视为匀速运动，故可以用 BC 段的平均速度表示离开弹簧时的速度；则有：（2）因为在弹簧与物体相互作用的过程中弹簧的弹性势能等于物体增加的动能，故应求解物体的动能，根据动能表达式 可知，应测量滑块的质量；所以选：C（3）增大 AO 间的距离时，弹性势能增大，那么滑块被弹出后的速度将增大，故通过两光电门的时间将减小，所以选 B考点：弹性势能、匀速运动公式、动能定理。【此处有视频，请去附件查看】10.在“探究傲功与速度变化的关系”的实验中，某小组同学组装了如图所示装置，P
15、Q 为一块倾斜放置的木板，将带有遮光片的小车从斜露上不同位置由静止释放，在斜面底端 Q 处固定有一个光电门，测出小车从开始运动到经过光电门处的距离 L 及小车经过光电门处遮光片的挡光时间 t，就能完成合外力做功与速度变化的关系探究。- 8 -(1)某同学为了寻找合外力做功与速度变化的关系，测出了几组 L 与 t 的数值，在坐标纸上画出了 图象如图所示。在实验中需要保持不变的是（ ） 。A小车的释放位置B小车的质量C导轨倾斜的角度D光电门的位置(2)他为了更加直观的判断做功与速度变化的关系，在处理数据时，按照猜想他需要重新作图。下一步应该尝试做出_图象。(3)在此实验中，木板对小车的摩擦力的大小
16、，会不会影响实验结论_？为什么？_.【答案】 (1). C (2). (3). 不影响 (4). 合外力包括摩擦力【解析】（1）小车经过光电门的速度是： （ d 为遮光片的宽度） ，由动能动能定理得：，联立可得： ，由此可知实验中需要保持不变的是导轨倾斜的角度，故 B 正确，ACD 错误。（2）由（1）可知尝试做出 的图象更直观。（3）重力和摩擦力的总功 W 也与距离 L 成正比，因此不会影响探究的结果.11.在平直公路上行驶的 a 车和 b 车，其位移-时间(s-t)图象分别为图中直线 a 和曲线 b，已知 b 车的加速度恒定且等于-2m/s 2，t=3s 时，直线 a 和曲线 b 刚好相切
17、求：- 9 -(1)t=3s 时 b 车速度大小；(2)t=0s 时 a 车和 b 车的距离多大？【答案】(1)2m/s (2)9m【解析】【分析】(1) 据图知，a 车做匀速直线运动，据图可求得 a 车的速度；t=3s 时 b 车速度与 a 车的速度相等，可求得 t=3s 时 b 车速度大小；(2)据 t=3s 时 b 车速度大小和 b 车的加速度求得 b 车前 3s 内的位移；从而求得 b 车的初始位置；据图求得 a 车的初始位置；则可求得 t=0s 时 a 车和 b 车的距离。【详解】(1)由图知，a 车的速度t=3s 时 a 车和 b 车到达同一位置相遇，直线 a 和曲线 b 刚好相切
18、，说明两者速度相等，则(2)对 b 车，由 ，得： b 车前 3s 内的位移则 b 车的初始位置由图 a 车的初始位置t=0s 时 a 车和 b 车的距离为 9m。【点睛】图象类题目要理解图象横纵坐标、截距、斜率、交点、图象与坐标轴围成的面积等对应的物理意义。12.如图甲所示，固定的光滑半圆轨道的直径 PQ 沿竖直方向，其半径 R 的大小可以连续调节，轨道上装有压力传感器，其位置 N 始终与圆心 O 等高。质量 M=1kg、长度 L=3m 的小车静置在- 10 -光滑水平地面上，小车上表面与 P 点等高，小车右端与 P 点的距离 s=2m。一质量 m=2kg 的小滑块以 v0=6m/s 的水平
19、初速度从左端滑上小车，当小车与墙壁碰撞后小车立即停止运动。在R 取不同值时，压力传感器读数 F 与 的关系如图乙所示。已知小滑块与小车表面的动摩擦因数 = 0.2，取重力加速度 g=10 m/s2。求：(1)小滑块到达 P 点时的速度 v1的大小；(2)图乙中 a 和 b 的值。【答案】(1)4m/s (2)a=1.25,b=40【解析】【分析】(1)小滑块滑上小车后将做匀减速直线运动，小车将做匀加速直线运动；算出到两者速度相等时，小车及滑块的位移；发现速度相等时，小物块恰到小车的最右端且此时车与墙相碰，可得小滑块到达 P 点时的速度；(2)据机械能守恒求得小滑块到 N 点的速度，再对小滑块在
20、 N 点时受力分析，据牛顿第二定律求出 对应的函数表达式，从而求出图乙中 a 和 b 的值。【详解】(1) 小滑块滑上小车后将做匀减速直线运动，小车将做匀加速直线运动，设小滑块的加速度大小为 ，小车加速度的大小为 ，由牛顿第二定律得：对小滑块 ，则 对小车 ，则设小车与滑块经时间 速度相等，则：滑块的位移小车的位移- 11 -代入数据解得： 、 、由于 、 ，说明小滑块恰到小车的最右端时，车与墙相碰，即小滑块到达 P 点的速度(2)设小滑块到达 N 点的速度为 ，对 N 点的滑块受力分析，由牛顿第二定律可得：对小滑块从 P 点到 N 点过程，应用机械能守恒定律可得： 联立解得：则图乙中的图线斜
21、率 ，解得：13.静止在水平面上的 A、 B 两个物体通过一根拉直的轻绳相连，如图所示，轻绳长 L1m，承受的最大拉力为 8N， A 的质量 m12kg， B 的质量 m28kg， A、 B 与水平面间的动摩擦因数 0.2，现用一逐渐增大的水平力作用在 B 上，使 A、 B 向右运动，当 F 增大到某一值时，轻绳刚好被拉断( g10 m/s 2)(1)求绳刚被拉断时 F 的大小(2)若绳刚被拉断时， A、 B 的速度为 2m/s，保持此时的 F 大小不变，当 A 的速度恰好减小为0 时， A、 B 间的距离为多少？【答案】 （1）设绳刚要被拉断时产生的拉力为 T根据牛顿第二定律，对 A 物体3
22、 分a=2m/s2对 A、 B 整体3 分F=“40N “ 2 分（2）设绳断后， A 的加速度为 a1， B 的加速度为 a2m/s22 分- 12 -3 m/s22 分A 停下来的时间为 t1s 1 分A 的位移为 s11m 1 分B 的位移为 s23.5m 1 分A 刚静止时， A、 B 间距离3.5m 2 分【解析】试题分析：对 A、B 整体，由牛顿第二定律，得： （2 分）隔离 A 物体，有： （2 分）当绳刚被拉断时， ，联立上面两式，得： （1 分）即绳刚被拉断时 F 的大小为 40N绳拉断后，对 A 物体，有：得： （1 分）A 物体历时 t 停下来，则： 得： （1 分）A 物体在这段时间内前行的位移为 （1 分）对 B 物体，有： 得： （1 分）这段时间内 B 物体前行的位移为： （1 分）则当 A 物体速度恰减至零时两者的距离为： （2 分）- 13 -即当 A 物体速度恰减至零时，A、B 间的距离为 3.5m考点：考查牛顿第二定律的应用点评：难度较小，求解第 1 问时注意绳子被拉断时为临界状态，此时两者的加速度依然相当，绳子的拉力增大到最大值- 14 -
