1、陕西省榆林市第十二中学2021届高三物理上学期第二次月考试题（含解析） 一、单选题(共10小题,每小题4.0分,共40分) 1. 如图所示，两个等大、反向的水平力F分别作用在物体A和B上，A、B两物体均处于静止状态若各接触面与水平地面平行，则A、B两物体各受几个力？（ ）A. 3个、4个B. 4个、4个C. 4个、5个D. 4个、6个【答案】C【解析】先对物体AB进行整体受力分析，水平方向：两个等大、反向的水平力F1和F2正好处于平衡，所以物体B不受地面的摩擦力，对A物体进行受力分析：物体A受到重力、拉力F2、支持力和B给的摩擦力，在四个力的作用下处于平衡状态，故A受4个力物体B受到受到重力、
2、拉力F1、支持力、A给的摩擦力和压力，所以物体B受5个力的作用，故C正确，ABD错误2. 如图所示，一定质量的物体通过轻绳悬挂，结点为O人沿水平方向拉着OB绳，物体和人均处于静止状态若人的拉力方向不变，缓慢向左移动一小段距离，下列说法正确的是（ ）A. OA绳中的拉力先减小后增大B. OB绳中的拉力不变C. 人对地面的压力逐渐减小D. 地面给人的摩擦力逐渐增大【答案】D【解析】解：将重物的重力进行分解，当人的拉力方向不变，缓慢向左移动一小段距离，则OA与竖直方向夹角变大，OA的拉力由图中1位置变到2位置，可见OA绳子拉力变大，OB绳拉力逐渐变大；OA拉力变大，则绳子拉力水平方向分力变大，根据平
3、衡条件知地面给人的摩擦力逐渐增大；人对地面的压力始终等于人的重力，保持不变；故选D【点评】本题考查了动态平衡问题，用图解法比较直观，还可以用函数法3. 如图所示，A、B两物块叠放在一起，在粗糙的水平面上保持相对静止地向右做匀减速直线运动，运动过程中B受到的摩擦力A. 方向向左，大小不变B. 方向向左，逐渐减小C. 方向向右，大小不变D. 方向向右，逐渐减小【答案】A【解析】试题分析: A、B两物块叠放在一起共同向右做匀减速直线运动，对A和B整体根据牛顿第二定律有，然后隔离B，根据牛顿第二定律有：，大小不变；物体B做速度方向向右的匀减速运动，故而加速度方向向左，摩擦力向左；故选A考点：本题考查牛
4、顿第二定律、整体法与隔离法【名师点睛】1、整体法：整体法是指对物理问题中的整个系统或整个过程进行分析、研究的方法在力学中，就是把几个物体视为一个整体，作为研究对象，受力分析时，只分析这一整体对象之外的物体对整体的作用力（外力），不考虑整体内部之间的相互作用力（内力）整体法的优点：通过整体法分析物理问题，可以弄清系统的整体受力情况和全过程的受力情况，从整体上揭示事物的本质和变体规律，从而避开了中间环节的繁琐推算，能够灵活地解决问题通常在分析外力对系统的作用时，用整体法2、隔离法：隔离法是指对物理问题中的单个物体或单个过程进行分析、研究的方法在力学中，就是把要分析的物体从相关的物体体系中隔离出来，
5、作为研究对象，只分析该研究对象以外的物体对该对象的作用力，不考虑研究对象对其他物体的作用力隔离法的优点：容易看清单个物体的受力情况或单个过程的运动情形，问题处理起来比较方便、简单，便于初学者使用在分析系统内各物体（或一个物体的各个部分）间的相互作用时用隔离法4. 如图所示，在倾角为的斜面上，放一质量为m的小球，小球被竖直的木板挡住，不计摩擦，则球对挡板的压力是（）A. mgcosB. mgtanC. D. mg【答案】B【解析】【详解】对小球进行受力分析，如图所示小球受重力mg，挡板对球的弹力FN1，斜面对球的弹力FN2将FN1和FN2合成，合力为F，根据共点力平衡条件得出F=mg，利用三角函
6、数关系得出FN1=mgtan根据牛顿第三定律，挡板对球的弹力等于小球对挡板的压力即mgtan，故选B。5. 如图所示，质量相等的A、B两小球分别连在轻绳两端，A球的一端与轻弹簧相连，弹簧的另一端固定在倾角为30的光滑斜面顶端，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（）A. 剪断轻绳的瞬间，A、B的加速度大小均为gB. 剪断轻绳的瞬间，A的加速度为零，B的加速度大小为gC. 剪断轻绳的瞬间，A、B的加速度均为零D. 剪断轻绳的瞬间，A的加速度为零，B的加速度大小为【答案】A【解析】【详解】对A：在剪断绳子之前，A处于平衡状态，所以弹簧的拉力等于A的重力沿斜面的分力相等在剪断绳子的瞬间，绳子上的拉力
7、立即减为零，此时小球A受到的合力为F=mgsin30=ma，a=gsin30对B：在剪断绳子之前，对B球进行受力分析，B受到重力、弹簧对它斜向上的拉力、支持力及绳子的拉力，在剪断绳子的瞬间，绳子上的拉力立即减为零，对B球进行受力分析，则B受到到重力、弹簧的向上拉力、支持力所以根据牛顿第二定律得：mgsin30=ma，a= gsin30故选A6. 某人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径为地球半径R的两倍，卫星的线速度为v，设地面的重力加速度为g，则有（）A. v=B. v=C. v=D. v=【答案】A【解析】【详解】人造地球卫做圆周运动的向心力由万有引力提供，根据向心力公式得在地球表面上
8、，重力与万有引力相等，得由式，解得，卫星的线速度为故A正确，BCD错误。故选A。7. 如图所示，“嫦娥三号”卫星在月球引力作用下，先沿椭圆轨道向月球靠近，在P处变轨进入绕月球做匀速圆周运动的轨道，再次变轨后实现软着陆已知“嫦娥三号”绕月球做圆周运动的轨道半径为r，运行周期为T，引力常量为则A. “嫦娥三号”卫星由远月点Q向近月点P运动的过程中速度变小B. “嫦娥三号”卫星在椭圆轨道与圆轨道经过点P时速度相等C. 由题中给出的条件可求出“嫦娥三号”绕月球做圆周运动的线速度D. 由题中给出的条件可求出月球的质量和平均密度【答案】C【解析】【详解】A、卫星由远月点向近月点运动时，引力对卫星做正功，卫
9、星的动能要增加，故卫星做加速运动，所以A错误；B、在椭圆轨道上经过P点后卫星要做离心运动，而在圆轨道上经过P点后仍做匀速圆周运动，根据离心运动条件知，在椭圆轨道上经过P点时的速度大于在圆轨道上经过P点时的速度，故B错误；C、已知嫦娥三号的轨道半径和周期根据可以求出嫦娥三号圆周运动的线速度，故C正确；D、根据万有引力提供圆周运动向心力可以由嫦娥三号圆周运动的半径和周期求得月球的质量M，但不知道月球的半径数据，故无法求得月球的密度，故D错误故选C【点睛】环绕天体绕中心天体圆周运动时万有引力提供圆周运动向心力，椭圆轨道运动时根据动能定理分析速度的变化，掌握卫星的变轨原理是通过让卫星做近心运动或离心运
10、动来改变卫星的轨道的该题考查万有引力与航天，这类问题的关键是万有引力提供向心力，能够题意选择恰当的向心力的表达式，通过公式可以求得中心天体的质量，知道椭圆轨道上运动时半径变化的原理8. 人通过定滑轮将质量为m的物体，沿倾角为的光滑斜面由静止开始匀加速地由底端拉上斜面，物体上升的高度为h，到达斜面顶端的速度为v，如图所示则在此过程中()A. 人对物体做的功为mghB. 人对物体做的功为C. 物体克服重力所做的功为mghcosD. 物体所受的合外力做功为【答案】D【解析】【详解】人对物体做的功一定大于mgh；故A错误，由动能定理可知，人做的功应克服重力、摩擦力做功，故人做的功等于克服重力的功、克服
11、摩擦力的功及增加的动能之和，大于mv2，故B错误；物体克服重力所做的功为mgh；故C错误；对物体受力分析可知，物体受重力、拉力及摩擦力的作用；由动能定理可知，合外力做功一定等于动能的改变量，即等于mv2；故D正确；故选D【点睛】对物体受力分析，由功的公式分析功的大小；再由动能定理可求得人对物体做的功9. 如图所示，质量为m的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，对于物块从静止释放到相对传送带静止这一过程，下列说法正确的是( )A. 电动机做的功为B. 摩擦力对物体做的功为mv2C. 传送带克
12、服摩擦力做的功为D. 小物块与传送带因摩擦产生的热量为【答案】D【解析】【详解】A电动机多做的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，所以电动机多做的功一定要大于，所以A错误；B在运动的过程中只有摩擦力对物体做功，由动能定理可知，摩擦力对物体做的功等于物体动能的变化,即为，所以B错误；C物块做匀加速运动末速度为v,故此过程中物块的平均速度为v/2,所以在物块匀加速直线运动的过程中传送带的速度为v，则传送带的位移为物块位移的2倍,因为摩擦力对物块做功为,故传送带克服摩擦力做的功为mv2，故C错误；D传送带克服摩擦力做的功为mv2,小物块获得的动能为,根据能量守恒知，小物块与传送
13、带因摩擦产生的热量为，故D正确故选D。10. 我国志愿者王跃曾与俄罗斯志愿者一起进行“火星-500”的实验活动。假设王跃登陆火星后，测得火星的半径是地球半径的，质量是地球质量的。已知引力常量为G，地球表面的重力加速度是g，地球的半径为R，王跃在地面上能向上竖直跳起的最大高度是h，忽略自转的影响，下列说法正确的是（）A. 火星的密度为B. 火星表面的重力加速度是gC. 火星的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比为D. 王跃以与在地球上相同的初速度在火星上起跳后，能达到的最大高度是h【答案】A【解析】【详解】AB由万有引力等于重力得可得根据题意火星的半径是地球半径的，质量是地球质量的，可得火星表面
14、的重力加速度为设火星质量为M，由万有引力等于重力可得解得密度为故A正确，B错误；C由万有引力提供向心力解得代入数据可得火星的第一宇宙速度与地球第一宇宙速度之比为即火星的第一宇宙速度是地球的第一宇宙速度的倍，故C错误；D王跃以v0在地球起跳时，根据竖直上抛的运动规律得出可跳的最大高度是由于火星表面的重力加速度是，王跃以相同的初速度在火星上起跳时，可跳的最大高度故D错误。故选A。二、多选题(共5小题,每小题4.0分,共20分) 11. 质量m1 kg的物体在光滑平面上运动，初速度大小为2 m/s在物体运动的直线上施以一个水平恒力，经过t1 s，速度大小变为4 m/s，则这个力的大小可能是()A.
15、2 NB. 4 NC. 6 ND. 8 N【答案】AC【解析】【详解】根据，若初、末速度方向相同，可求若初末速度方向相反，可求再牛顿第二定律可求F1=2NF2=6N故选AC。12. 一物体自距地面高H处自由下落，经t落地，此时速度为v，则（）A. 时物体距地面高度为B. 时物体距地面高度为HC. 物体下落时速度为D. 物体下落时速度为v【答案】BD【解析】【详解】AB设经时物体下落的高度为h，则有解得故此时物体距地面高度为故A错误B正确；CD设物体下落时速度为v，则有解得故C错误D正确。故选BD。13. 关于功率公式和PFv的说法正确的是 ( )A. 由知，只要知道W和t就可求出任意时刻的功率
16、B. 由PFv既能求某一时刻的瞬时功率，也可以求平均功率C. 由PFv知，随着汽车速度的增大，它的功率也可以无限制地增大D. 由PFv知，当汽车发动机功率一定时，牵引力与速度成反比【答案】BD【解析】【详解】A、只能计算平均功率的大小，不能用来计算瞬时功率，A错误B、可以计算平均功率也可以是瞬时功率，取决于速度是平均速度还是瞬时速度，B正确C、从知，当F不变的时候，汽车的功率和它的速度是成正比的，当F变化时就不对了，C错误D、从知，当汽车发动机功率一定时，牵引力与速度成反比，D正确故选BD14. 如图所示，物体A、B通过细绳及轻弹簧连接于轻滑轮两侧，物体A、B的质量分别为m、2m开始以手托住物
17、体A，绳恰好伸直，弹簧处于原长状态，A距离地面高度为h放手后A从静止开始下落，在A下落至地面前的瞬间物体B恰好对地面无压力，（不计滑轮处的摩擦）则下列说法正确的是 （ ）A. 在A下落至地面前过程中物体B始终处于平衡状态B. 在A下落至地面前的过程中A物体始终处于失重状态C. 在A下落至地面前的过程中A物体先失重后超重D. A落地前的瞬间加速度为g方向向上【答案】ACD【解析】【详解】A由题意整个过程中，B均处于静止状态，始终处于平衡状态，A正确；BCD在放手的瞬间，A只受重力作用，在下落过程中，弹簧竖直向上的弹力逐渐增大，如果弹力小于重力则物体处于失重状态，在A下落至地面前的瞬间物体B恰好对
18、地面无压力，则绳对B的拉力为2mg，弹簧对A竖直向上的拉力为2mg，A物体受合力为mg，加速度为g，方向竖直向上，处于超重状态，B错误，C D正确。故选ACD。15. 如图甲所示，物体以一定初速度从倾角37斜面底端沿斜面向上运动，上升的最大高度为3.0 m选择地面为参考平面，上升过程中，物体的机械能E机随高度h的变化如图乙所示取g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8.下列说法中正确的是()A. 物体的质量m0.67 kgB. 物体可能静止在斜面顶端C. 物体上升过程的加速度大小a10 m/s2D. 物体回到斜面底端时的动能Ek10 J【答案】CD【解析】【详解】A当物体上升到
19、最大高度3m时，速度为0，此时机械能Ep=mgh=30J得到m=1kg选项A错误；B摩擦力做的功等于减少的机械能，有解得u=0.5mgsin37umgcos37故物体不能静止，选项B错误；C由牛顿第二定律有mgsin37+umgcos37=ma解得a=10m/s2选项C正确；D物体上升和下降损失的机械能都是克服摩擦力做的功20J，因此物体回到斜面底端时的动能EK=10J，D正确。故选CD。三、实验题(共2小题 ,共12分)16. 在验证牛顿第二定律的实验中，某组同学使用如图甲所示装置，采用控制变量法，研究小车质量、小车的加速度与小车受到的力的关系：(1)下列措施中正确的是_；A平衡摩擦力时小车
20、需挂上小桶B每次改变小车的拉力后都需要重新平衡摩擦力C实验中先释放小车，后接通打点计时器电源D实验中通过在小桶中增加砂子来改变小车受到的拉力(2)该组同学根据实验得到数据，画出aF图象如图乙所示，那么该组同学实验中出现的问题最可能的是_。A平衡摩擦力不足 B平衡摩擦力过度 C小车质量发生变化 D绳子拉力方向没有跟平板平行【答案】 (1). D (2). A【解析】【详解】(1)1A平衡摩擦力时小车不挂小桶，连上纸带，轻推小车，让小车沿斜面做匀速运动，A错误；B由平衡条件得由上式可以看出，小车的匀速运动与拉力无关，每次改变小车的拉力后不需要重新平衡摩擦力，B错误；C实验中先释放小车，后接通打点计
21、时器的电源，部分纸带打不上点，C错误；D用砂和小桶的重力代替小车的合外力，实验中通过在小桶中增加砂子来改变小车受到的拉力，D正确。故选D。(2)2从图像可以看出，小车没有运动时绳已经有拉力了，说明平衡摩擦力不足，A正确，BCD错误。选A17. 利用气垫导轨验证机械能守恒定律。实验装置示意图如图1所示：实验步骤：A.将气垫导轨放在水平桌面上，桌面高度不低于1m，将导轨调至水平；B用游标卡尺测量挡光条的宽度L，结果如图2所示，由此读出L=_mm；C由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离s=_cm；D将滑块移至光电门1左侧某处，待砝码静止不动时，释放滑块，要求砝码落地前挡光条已通过光电门2；E从数字计
22、时器（图1中未画出）上分别读出挡光条通过光电门1和光电门2所用的时间t1和t2。F.用天平称出滑块和挡光条的总质量M，再称出托盘和砝码的总质量m 。用表示直接测量量的字母写出下列所求物理量的表达式：(1)在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，系统势能的减少Ep=_（重力加速度为g）。(2)如果Ep=_，则可认为验证了机械能守恒定律。【答案】 (1). 9.30 (2). 60.00 (3). mgs (4). 【解析】【详解】12由图知，游标卡尺主尺读数为9mm，游标尺读数为60.05mm=0.30mm，所以测试值为9.30mm；导轨标尺读为60.00cm；(1) 3系统势能的减少等于砝码重
23、力做功，即Ep=mgs(2)4滑块经过两光电门的速度分别为所以动能的增加为如果则可认为验证了机械能守恒定律。四、计算题(2小题 ,共30分) 18. 如图所示，长度为L=1.0m的细绳，栓着一质量m=1kg的小球在竖直平面内做圆周运动，小球半径不计，已知绳子能够承受的最大张力为74N，圆心离地面高度h=6m ，运动过程中绳子始终处于蹦紧状态，求：（1）分析小球在何处绳子易断，绳断时小球的线速度；（2）绳子断后小球做平抛运动的时间和落地点与抛出点间的距离；【答案】（1）8m/s；（2）1s；m【解析】【详解】（1）小球在最低点时，绳子的拉力和重力的合力提供向心力，绳子最容易断根据牛顿第二定律得解
24、得v=8m/s（2）小球平抛运动高度h=H-L=5m由平抛运动知解得t=1s水平方向x=vt得x=8m落地点与抛出点间距19. 如图所示，一粗糙斜面AB与光滑圆弧轨道BCD相切，C为圆弧轨道的最低点，圆弧BC所对圆心角=37。已知圆弧轨道半径为R0.5m，斜面AB的长度为L2.875m。质量为m1kg的小物块（可视为质点）从斜面顶端A点处由静止开始沿斜面下滑，从B点进入圆弧轨道运动恰能通过最高点D。sin370.6，cos370.8，重力加速度g=10m/s2。求：(1)物块经C点时对圆弧轨道的压力Fc；(2)物块与斜面间的动摩擦因数。【答案】(1) (2)【解析】【详解】(1)由题意知小物块沿光滑轨道从C到D且恰能通过最高点，由牛顿第二定律有mg 从D到C由动能定理可得 mg2R 由牛顿第二定律可得 FCmgm 由牛顿第三定律得 FCFC联解并代入数据得FC60 N(2)对小物块从A经B到C过程，由动能定理有mgLsin R（1cos ）mgcos L0联解并代入数据得0.25