1、陕西省榆林十中2021届高三物理上学期第二次模拟考试试题（含解析）一、单选题1. 如图所示为某中国运动员在短道速滑比赛中勇夺金牌的精彩瞬间假定此时他正沿圆弧形弯道匀速率滑行，则他( )A. 所受的合力为零，做匀速运动B. 所受的合力变化，做变加速运动C. 所受的合力恒定，做变加速运动D. 所受的合力恒定，做匀加速运动【答案】B【解析】【详解】匀速圆周运动过程中，线速度大小不变，方向改变，向心加速度大小不变，方向始终指向圆心，向心力大小不变，方向始终指向圆心。所以物体做变加速运动，故B正确，ACD错误。2. 中国北斗卫星导航定位系统是我国自行研制的先进全球卫星导航系统(英文简称BDS)，是全球范
2、围内第三个成熟的卫星导航定位系统。系统中第55颗北斗导航卫星，属地球静止轨道卫星，计划于2020年6月发射。月球围绕地球的运动可看做匀速圆周运动，周期为27天。则第55颗北斗导航卫星与月球的向心加速度之比为（）A. 32B. 34C. 36D. 38【答案】B【解析】【详解】由万有引力提供向心力可知，又因为联立以上两式解得设第55颗北斗导航卫星的向心加速度为，周期为(天)，月球的向心加速度为，周期为(天)，则有B正确，ACD错误。故选B。 3. 如图所示，固定斜面倾角30，A、B两点在斜面上，高度差为h，质量为m的物体（视为质点）从A点由静止释放，以大小为的加速度匀加速运动到B点，物体在A到B
3、过程中A. 重力势能减少了B. 克服摩擦力做功C. 动能增加了D. 机械能损失了【答案】D【解析】【详解】A根据牛顿第二定律：，物体在A到B过程中，重力做的功：WG=mgh，重力势能减小了mgh，A错误；B物体在A到B过程中，克服摩擦力做功：B错误；C根据动能定理：动能增加了，C错误；D克服摩擦力做的功等于机械能的减少量，机械能损失了，D正确故选D4. 如图所示，半径为R的金属环竖直放置，环上套有一质量为m的小球，小球开始时静止于最低点，现使小球以初速度沿环上滑，小环运动到环的最高点时与环恰无作用力，则小球从最低点运动到最高点的过程中（ ）A. 小球机械能守恒B. 小球在最低点时对金属环的压力
4、是6mgC. 小球在最高点时，重力的功率是D. 小球机械能不守恒，且克服摩擦力所做功是0.5mgR【答案】D【解析】【详解】AD小球在最高点与环作用力恰为0时，设速度为v，则解得从最低点到最高点，由动能定理得-mg2R-W克=mv2-mv02又v0=解得W克=0.5mgR所以机械能不守恒，且克服摩擦力所做的功是0.5mgR，故A错误，D正确；B在最低点，根据向心力公式得解得N=7mg则由牛顿第三定律知，小球在最低点时对金属环的压力是7mg，故B错误；C小球在最高点时，重力方向与速度方向垂直，重力的功率为零，故C错误。故选D。5. 一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5
5、s末达到额定功率，之后保持以额定功率运动其vt图象如图所示已知汽车的质量为m2103kg，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，则以下说法正确的是A. 汽车在前5s内的牵引力为4103NB. 汽车在前5s内的牵引力为4.6103NC. 汽车的额定功率为60kWD. 汽车的最大速度为20m/s【答案】C【解析】【详解】由题知，汽车受到的阻力N；AB.前5s内，由图a=2m/s2，由牛顿第二定律：F-f=ma，得：N=N，故AB错误；C.t=5s末功率达到额定功率，则有：W=W=60kW； 故C正确；D.当牵引力等于阻力时，汽车达最大速度，则最大速度m/s，故D错误6. 2016年10月19日凌晨，
6、神舟十一号载人飞船与天官二号对接成功两者对接后一起绕 地球运行的轨道可视为圆轨道，运行周期为T，已知地球半径为R，对接体距地面的高度为kR，地球表面的重力加速度为g，万有引力常量为G下列说法正确的是（ ）A. 对接前，飞船通过自身减速使轨道半径变大靠近天官二号实现对接B. 对接后，飞船的线速度大小为C. 对接后，飞船的加速度大小为D. 地球的密度为【答案】C【解析】【详解】A对接前，飞船在前，如果自身减速，在原轨道上万有引力大于所需要的向心力，做近心运动，轨道半径变小，不能实现对接，A错误；B对接后，轨道半径飞船的线速度B错误；C在地球表面附近，根据重力等于万有引力得对接后，根据万有引力提供向
7、心力有得C正确；D根据万有引力提供向心力有得地球质量密度D错误。故选C。【点睛】根据万有引力等于重力，万有引力提供向心力，得出对接成功后的加速度根据万有引力提供向心力，结合轨道半径和周期求出地球的质量，结合密度公式求出地球密度7. 两个质量分别为2m和m的小木块a和b（可视为质点）放在水平圆盘上，a到转轴OO的距离为L，b到转轴的距离为2L，a、b之间用长为L的强度足够大的轻绳相连，两木块与圆盘间的最大静摩擦力均为各自所受重力的k倍，重力加速度大小为g。若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，开始时轻绳刚好伸直但无张力，用表示圆盘转动的角速度，在加速转动过程中，下列说法正确的是（）A. a比b先
8、达到最大静摩擦力B. a、b所受的摩擦力始终相等C. 是b开始滑动的临界角速度D. 当时，a所受摩擦力的大小为【答案】D【解析】【详解】A木块随圆盘一起转动，静摩擦力提供向心力，由牛顿第二定律可知，a、b木块受到的静摩擦力大小为Ffa =2m2LFfb=m22L即a、b转动所需向心力大小相等，且a、b的最大静摩擦力Ffma=k2mgFfmb=kmg所以当圆盘从静止开始绕转轴缓慢加速转动时，b的最大静摩擦力先达到最大值，A错误；B在木块b的摩擦力没有达到最大值前，静摩擦力提供向心力，由牛顿第二定律可知Ff=m2ra和b质量分别是2m和m，a与转轴距离为L，b与转轴距离为2L，所以a和b受到的摩擦
9、力是相等的，当b受到的静摩擦力达到最大值后，b受到的摩擦力与绳的拉力的合力提供向心力，即kmg +F=m22L而a受力为FfF=2m2L联立以上两式解得Ff=4m2Lkmg综合得出，a、b受到的摩擦力不是一直相等，B错误；C当b刚要滑动时，有2kmg+kmg=2m2L+m22L解得C错误；D当时，a所受摩擦力的大小为Ff=4m2Lkmg=D正确。故选D。8. 小球P和Q用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上，P球的质量大于Q球的质量，悬挂P球的绳比悬挂Q球的绳短将两球拉起，使两绳均被水平拉直，如图所示，将两球由静止释放，在各自轨迹的最低点( )A. P球的速度一定大于Q球的速度B. P球的动能一定小于
10、Q球的动能C. P球所受绳的拉力一定大于Q球所受绳的拉力D. P球的向心加速度一定小于Q球的向心加速度【答案】C【解析】从静止释放至最低点，由机械能守恒得：mgR=mv2，解得：，在最低点的速度只与半径有关，可知vPvQ；动能与质量和半径有关，由于P球的质量大于Q球的质量，悬挂P球的绳比悬挂Q球的绳短，所以不能比较动能的大小故AB错误；在最低点，拉力和重力的合力提供向心力，由牛顿第二定律得：F-mg=m，解得，F=mg+m=3mg，所以P球所受绳的拉力一定大于Q球所受绳的拉力，向心加速度两者相等故C正确，D错误故选C点睛：求最低的速度、动能时，也可以使用动能定理求解；在比较一个物理量时，应该找
11、出影响它的所有因素，全面的分析才能正确的解题二、多选题9. 有以下物理过程：甲图中跳伞运动员匀速下落；乙图中光滑地面上放置一光滑斜面B，物块A从B上由静止下滑；丙图中小球先自由下落然后把弹簧压缩到最低点；丁图中子弹射入放置于光滑水平面上的木块并留在木块中。关于这几个物理过程，下列判断正确的是（）A. 甲图中跳伞运动员的机械能不守恒B. 乙图中物块A的机械能守恒C. 丙图中小球、弹簧和地球组成的系统机械能守恒D. 丁图中子弹和木块组成的系统机械能守恒【答案】AC【解析】【详解】A甲图中跳伞运动员的动能不变，重力势能减小，则机械能不守恒，选项A正确；B乙图中A、B组成的系统机械能守恒，但是物块A的
12、机械能不守恒，选项B错误；C丙图中小球、弹簧和地球组成的系统只有重力和弹力做功，则系统的机械能守恒，选项C正确；D丁图中子弹和木块组成的系统，由于有内能产生，则系统的机械能不守恒，选项D错误。故选AC。10. 甲、乙两颗人造卫星都绕地球做匀速圆周运动，甲为地球同步卫星，乙为近地卫星。关于这两颗卫星，下列说法中正确的是（）A. 甲运行速度一定大于乙的运行速度B. 甲的运行周期一定大于乙的运行周期C. 甲卫星在运行时不可能经过北京的正上方D. 两卫星的运行速度均可以等于第一宇宙速度【答案】BC【解析】【详解】AB根据可得由于同步卫星的轨道半径大于近地卫星的轨道半径，可知甲的运行速度一定小于乙的运行
13、速度，甲的运行周期一定大于乙的运行周期，选项A错误，B正确；C同步卫星只能定点在赤道的上空，则甲卫星在运行时不可能经过北京的正上方，选项C正确；D近地卫星乙的运行速度等于第一宇宙速度，甲的速度小于第一宇宙速度，选项D错误。故选BC。11. 如图所示，一个质量为、长为L的木板B静止在光滑水平面上，其右端放有可视为质点的质量为m的滑块A，现用一水平恒力作用在滑块上，使滑块从静止开始做匀加速直线运动。滑块和木板之间的摩擦力为，滑块滑到木板的最左端时，木板运动的距离为，此过程中，下列说法正确的是（）A. 滑块A到达木板B最左端时，具有的动能为B. 滑块A到达木板B最左端时，木板B具有的动能为C. 滑块
14、A克服摩擦力所做的功为D. 滑块A和木板B增加的机械能为【答案】ABD【解析】【详解】A对滑块A分析，滑块A相对于地的位移为，根据动能定理得则知滑块A到达木板B最左端时具有的动能为。选项A正确。B对木板B分析，根据动能定理得则知滑块A到达木板B最左端时，木板B具有的动能为。选项B正确。C滑块A相对于地的位移大小为，则滑块A克服摩擦力所做的功为。故选项C错误。D根据能量守恒得，外力F做的功转化为木板B和滑块A的机械能和摩擦产生的内能，则有则滑块A和木板B增加的机械能为选项D正确。故选ABD。12. 如图所示，质量为m物体在水平传送带上由静止释放，传送带由电动机带动，始终保持以速度v匀速运动，物体
15、与传送带间的动摩擦因数为，物体过一会儿能保持与传送带相对静止，对于物体从静止释放到相对静止这一过程，下列说法正确的是（）A. 电动机由于传送物块多做的功为mv2B. 物体在传送带上的划痕长C. 摩擦力对物块做的功为mv2D. 传送带克服摩擦力做的功等于摩擦热【答案】BC【解析】【详解】A电动机多做功转化成了物体的动能和内能，物体在这个过程中获得动能就是mv2，所以电动机多做的功一定要大于mv2故A错误；B物体在传送带上的划痕长等于物体在传送带上的相对位移，物块达到速度v所需的时间t在这段时间内物块的位移传送带的位移x2vt则物体相对位移x=x2x1故B正确；C根据动能定理，摩擦力对物块做的功等
16、于物块增加的动能mv2，选项C正确；D传送带克服摩擦力做的功为 Wf=mgx2=mg=mv2摩擦热为Q=mgx=mg=mv2则知WfQ，故D错误故选BC三、实验题13. 某同学利用如图甲所示的装置做“验证机械能守恒定律”的实验。在本实验中：（1）除带夹子的重物、纸带、铁架台(含铁夹)、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是_。A. 天平(含砝码) B. 刻度尺 C. 交流电源（2）实验中，得到如图乙所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C ，测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC，打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m。从打O点到打B 点的
17、过程中，动能变化量=_。（用题中所给的字母表示）（3）正确完成实验后得到的实验结果显示，重力势能的减少量总是大于动能的增加量，原因是_。 A没有采用多次实验取平均值的方法B存在空气阻力和摩擦力的影响 C利用公式计算重物速度 D利用公式计算重物速度【答案】 (1). BC (2). (3). B【解析】【详解】（1）1要验证的关系式两边消掉了m，则不需要天平，实验中还必须使用刻度尺和交流电源，故选BC。（2）2打B点时重物的速度从打O点到打B 点的过程中，动能变化量（3）3正确完成实验后得到的实验结果显示，重力势能的减少量总是大于动能的增加量，原因是存在空气阻力和摩擦力的影响。故选B。14. 某
18、实验小组采用如图甲所示的装置探究功与速度变化的关系，小车在橡皮筋的作用下弹出后，沿木板滑行，打点计时器工作频率为50 Hz（1）为了消除运动过程中所受摩擦的影响，调整时应将木板_（选填“左”或“右”）端适当垫高以平衡摩擦力（2）实验中，某同学打出一段纸带如图乙所示，相邻两计时点距离依次为：AB=3.50cm、BC=3.80cm、CD=DE=EF=FG=GH=4.00cm，则匀速运动的速度v=_m/s（3）根据多次测量的数据，画出橡皮筋对小车做功W与小车匀速运动速度v草图如图丙所示，根据图线形状猜想，W与v的关系可能为_AW BWv-1 CWv-2 DWv2【答案】 (1). （1）左； (2)
19、. (2) 2； (3). (3)D；【解析】（1）平衡摩擦力时，将左端垫高形成斜面，使重力的下滑分力与摩擦力平衡；（2）由题给条件可知，小车自C点开始匀速运动，则匀速运动的速度：；（3）根据图象结合数学知识可知，该图象形式和,形式相符合，故选D四、解答题15. 若一均匀球形星体的密度为，引力常量为G，则在该星体表面附近沿圆轨道绕其运动的卫星的周期是多少？【答案】【解析】【详解】设星球质量为M，半径为R，卫星的质量为m，运行周期为T，在该星体表面附近沿圆轨道绕其运动的卫星所需的向心力由星球对其的万有引力提供，则根据牛顿第二定律得星球的密度 联立解得16. 如图所示，圆锥面与竖直方向的夹角为=3
20、7，质量为m=1kg的小球用长为l=50cm的不可伸长的轻绳固定，绳子另一端固定在圆锥体顶点，小球随圆锥体绕中心轴转动（g=10m/s2）。求：（1）角速度为多大时小球对圆锥面恰好无压力?（2）当角速度为=10rad/s时，绳子对小球的拉力。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）小球对圆锥面恰好无压力时其中联立解得（2）当时，小球离开锥面，设绳与轴线夹角为，则有解得17. 如图所示，半径为R，内径很小的光滑半圆管竖直放置两个质量均为m的小球a、b以不同的速度进入管内，a通过最高点A时，对管壁上部的压力为3mg，b通过最高点A时，对管壁下部的压力为0.75mg，求(1）a通过最高点时的速度
21、(2）b通过最高点时的速度(3）a、b两球落地点间的距离【答案】(1) (2) (3) 【解析】【详解】（1）设a球到达最高点时的速度为va，根据向心力公式有：即解得（2）设b球到达最高点时的速度为vb，根据向心力公式有即解得（3）两小球脱离轨道后均做平抛运动，设所用时间为t，则竖直方向水平方向，解得，故a、b两球落地点间的距离为18. 山谷中有三块大石头和一根不可伸长的青之青藤，其示意图如下图中A、B、C、D均为石头的边缘点，O为青藤的固定点，h1=1.8m，h2=4.0m，x1=4.8m，x2=8.0m开始时，质量分别为M=10kg和m=2kg的大小两只滇金丝猴分别位于左边和中间的石头上，当大猴发现小猴将受到伤害时，迅速从左边石头A点起水平跳到中间石头，大猴抱起小猴跑到C点，抓住青藤的下端荡到右边石头的D点，此时速度恰好为零运动过程中猴子均看成质点，空气阻力不计，重力加速度g=10m/s2，求：（1）大猴子水平跳离的速度最小值；（2）猴子抓住青藤荡起时的速度大小；（3）荡起时，青藤对猴子的拉力大小【答案】（1）=8m/s （2）9m/s （3）F=216N【解析】【详解】根据解得则跳离的最小速度（2）根据机械能守恒定律得，解得（3）根据牛顿第二定律得，根据几何关系得，联立解得 F=216N