1、山东省新泰市第一中学（新泰中学）2021届高三物理上学期第二次月考试题（含解析）注意事项：1答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2请将答案正确填写在答题卡上第I卷（选择题48分）一、单选题（8个题，每题4分，共32分。）1. 下列说法正确的是( )A. 物体动能不变，则一定没有力对其做功B. 被匀速吊起的集装箱，其机械能守恒C. 动量相同的两物体，动能也一定相同D. 物体动量不变，则所受合外力的冲量一定为零【答案】D【解析】【详解】A物体动能不变，说明合外力做功为0，不是一定没有力对其做功，A不符合题意B被匀速吊起的集装箱动能不变，重力势能增加，机械能增加，B不符合题意C动量和动能之间的数
2、量关系为，动量相同的两个物体，质量可以不同，所以动能不一定相等，C不符合题意D根据动量定理可知，物体在一个过程中的合外力冲量等于其动量变化，所以物体动量不变，则所受合外力的冲量一定为零，D符合题意2. 关于做简谐运动的单摆，下列说法正确的是（）A. 摆球经过平衡位置时所受合力为零B. 摆球所受合力的大小跟摆球相对平衡位置的位移大小成正比C. 只有在最高点时，回复力才等于重力和摆线拉力的合力D. 摆球在任意位置处，回复力都不等于重力和摆线拉力合力【答案】C【解析】【详解】A摆球经过平衡位置时，回复力为零，但由于摆球做圆周运动，经过平衡位置，合力不为零，合力提供向心力，方向指向悬点，A错误；B摆球
3、所受回复力由重力沿圆弧切线方向的分力提供，重力沿摆线方向的分力与摆线对摆球的拉力的合力提供向心力，所以摆球所受合力的大小跟摆球相对平衡位置的位移大小不成正比，B错误；CD根据牛顿第二定律可知，摆球在最大位移处时，速度为零，向心加速度为零，重力沿摆线方向的分力等于摆线对摆球的拉力，回复力才等于重力和摆线拉力的合力，在其他位置时，速度不为零，向心加速度不为零，重力沿摆线方向的分力小于摆线对摆球的拉力，回复力不等于重力和摆线拉力的合力，故C正确，D错误。故选C3. 滑雪运动深受人民群众喜爱，某滑雪运动员（可视为质点）由坡道进入竖直面内的圆弧形滑道AB，从滑道的A点滑行到最低点B的过程中，由于摩擦力的
4、存在，运动员的速率不变，则运动员沿AB下滑过程中（ ）A. 合外力做功一定大于零B. 所受摩擦力大小不变C. 合外力始终与速度垂直D. 机械能始终保持不变【答案】C【解析】【详解】试题分析：根据曲线运动的特点分析物体受力情况，根据牛顿第二定律求解出运动员与曲面间的正压力变化情况，从而分析运动员所受摩擦力变化；根据运动员的动能变化情况，结合动能定理分析合外力做功；根据运动过程中，是否只有重力做功来判断运动员的机械能是否守恒；因为运动员做曲线运动，所以合力一定不为零，A错误；运动员受力如图所示，重力垂直曲面的分力与曲面对运动员的支持力的合力充当向心力，故有，运动过程中速率恒定，且在减小，所以曲面对
5、运动员的支持力越来越大，根据速率恒定可得可知摩擦力越来越小，B错误；运动员运动过程中速率不变，质量不变，即动能不变，动能变化量为零，根据动能定理可知合力做功为零，C正确；因为克服摩擦力做功，机械能不守恒，D错误；【点睛】考查了曲线运动、圆周运动、动能定理等；知道曲线运动过程中速度时刻变化，合力不为零；在分析物体做圆周运动时，首先要弄清楚合力充当向心力，然后根据牛顿第二定律列式，基础题，难易程度适中4. 长直木板的上表面的一端放有一个木块，如图所示，木板由水平位置缓慢向上转动到竖直位置（即木板与水平面的夹角增大），另一端不动，则木块受到的摩擦力随角度变化图像是下列图中的（ ）A. B. C. D
6、. 【答案】C【解析】【详解】木块受到的摩擦力在开始到滑动过程为静摩擦力，按正弦规律变化；滑动后变为滑动摩擦力，按余弦规律变化，而滑动摩擦力一般小于最大静摩擦力，故C正确.5. 有一只小船停靠在湖边码头，小船又窄又长（估计重一吨左右）一位同学想用一个卷尺粗略测定它的质量，他进行了如下操作：首先将船平行于码头自由停泊，轻轻从船尾上船，走到船头停下，而后轻轻下船用卷尺测出船后退的距离d，然后用卷尺测出船长L已知他的自身质量为m，水的阻力不计，船的质量为()A. B. C. D. 【答案】A【解析】【详解】设人走动时船的速度大小为v，人的速度大小为v，人从船尾走到船头所用时间为t取船的速度为正方向则
7、，；根据动量守恒定律：Mv-mv=0，则得： ，解得船的质量： ,故选A6. 一个质量为m1的小孩沿粗杆攀爬至顶端后，沿杆以加速度a下滑，此过程中与杆的摩擦力为Ff，若杆的质量为m2，则下滑时杆对地面的压力为（）A. B. C. D. 【答案】C【解析】【详解】以小孩为研究对象，根据牛顿运动定律可得 ；以杆为研究对象，根据平衡条件可得可得由牛顿第三定律得C正确，ABD错误。故选C。7. 一质点做匀变速直线运动，第3s内的位移为12m，第5s内的位移为20m，则该质点运动过程中（ ）A. 初速度大小为零B. 加速度大小为4m/s2C. 第4s内的平均速度为8m/sD. 5s内的位移为50m【答案
8、】B【解析】【详解】AB根据逐差公式得因为物体做匀变速运动所以2.5s时速度根据速度时间公式得故A选项错误，B选项正确；C第4s内平均速度为故C选项错误；D5s内位移故D选项错误。故选B。8. 如图所示，在斜面顶端A点以动能Ek平抛一小球，经t1时间落到斜面上B点处，若在A点将此小球以动能 0.5Ek水平抛出，经t2时间落到斜面上的C点处，以下判断正确的是A. AC：AB=1： 4B. AC：CB=1： 1C. t1： t2=2： 1D. t1： t2=1：【答案】B【解析】【详解】CD由动能的表达式，可知：由平抛运动规律：可知：故CD错误；AB根据前面分析：所以：AC：CB=1：1故B正确，
9、A错误二、多选题（4个题，每题4分，共16分）9. 质量为m汽车在平直的公路上从静止开始以恒定功率P启动，经过时间t汽车的位移大小为s，速度大小为v此过程中，车所受阻力大小恒为f，则t时刻A. 汽车的牵引力大小为B. 汽车的动能为Pt- fsC. 汽车的加速度大小为D. 牵引力的功率为fv【答案】BC【解析】【详解】A汽车所受的牵引大小为，故A错误；B根据动能定理可得t时刻的动能为Ek=Pt-fs，故B正确；C根据牛顿第二定律可得此时的加速度大小为，故C正确；D由已知可知，牵引力的功率为P，由于不知在t时刻是否已经做匀速运动，故不一定等于fv，故D错误10. 我国计划在2030年之前实现飞船载
10、人登月计划，假设你有幸成为登上月球的第一位中国人，如果告知万有引力常量，你可以完成以下哪项工作（）A. 测出一个石块在月球表面上方自由下落的高度和时间，求出月球表面上该石块的重量B. 测出一个石块在月球表面上方做平抛运动的高度和时间，求出月球的质量C. 从月球表面上捡取100块石头，测量它们的质量和体积，求出月球的平均密度D. 测出飞船贴近月球表而绕月球做匀速圆周运动的周期求出月球的平均密度【答案】AD【解析】【详解】A根据 得则月球表面上该石块的重量G=mg=m故A正确；B一个石块在月球表面上方做平抛运动的高度和时间，同样有竖直方向得又根据任意一星球表面物体重力等于万有引力G=mg得因不知道
11、月球半径，则求不出月球的质量，故B错误；C从月球表面上捡取100块石头，测量它们的质量和体积，只能大体测出月球上石头的密度，但月球密度不一定与月球上石头的密度相同，故C错误；D由万有引力提供向心力得： 得：又M=R3，联立解得：故D正确。故选AD。11. 如图所示，两木块A和B叠放在光滑水平面上，一起做简谐运动，质量分别为m和M，当他们运动到平衡位置时，突然拿去A之后对B的速度无影响，则A. 振子的周期变小B. 振子的振幅变小C. 振子的周期变大D. 振子的振幅变大【答案】AB【解析】根据弹簧振子的周期公式，可知m减小，则周期变小，故A正确，C错误；振子运动到平衡位置时速度最大，弹簧的弹性势能
12、为零，拿去A之后系统的机械能减小，由机械能守恒定律知振子到达最大位移处时弹簧的弹性势能减小，其形变量减小，则振幅减小，故B正确，D错误所以AB正确，CD错误12. 水平冰面上有一固定的竖直挡板，一滑冰运动员面对挡板静止在冰面上，他把一质量为4.0 kg的静止物块以大小为5.0 m/s的速度沿与挡板垂直的方向推向挡板，运动员获得退行速度；物块与挡板弹性碰撞，速度反向，追上运动员时，运动员又把物块推向挡板，使其再一次以大小为5.0 m/s的速度与挡板弹性碰撞。总共经过8次这样推物块后，运动员退行速度的大小大于5.0 m/s，反弹的物块不能再追上运动员。不计冰面的摩擦力，该运动员的质量可能为A. 4
13、8 kgB. 53 kgC. 58 kgD. 63 kg【答案】BC【解析】【详解】设运动员和物块的质量分别为、规定运动员运动的方向为正方向，运动员开始时静止，第一次将物块推出后，运动员和物块的速度大小分别为、，则根据动量守恒定律解得物块与弹性挡板撞击后，运动方向与运动员同向，当运动员再次推出物块解得第3次推出后解得依次类推，第8次推出后，运动员的速度根据题意可知解得第7次运动员的速度一定小于，则解得综上所述，运动员的质量满足AD错误，BC正确。故选BC。第II卷（非选择题）三、实验题（共14分）13. 某物理课外小组利用图中的装置探究物体加速度与其所受合外力之间的关系图中，置于实验台上的长木
14、板水平放置，其右端固定一轻滑轮：轻绳跨过滑轮，一端与放在木板上的小滑车相连，另一端可悬挂钩码本实验中可用的钩码共有N=5个，每个质量均为0.010kg.实验步骤如下:(1)将5个钩码全部放入小车中，在长木板左下方垫上适当厚度的小物块，使小车(和钩码)可以在木板上匀速下滑(2)将n(依次取n=1，2，3，4，5)个钩码挂在轻绳右端，其余N-n个钩码仍留在小车内，用手按住小车并使轻绳与木板平行释放小车，同时用传感器记录小车在时刻t相对于其起始位置的位移s，绘制s-t图像，经数据处理后可得到相应的加速度a.(3)对应于不同的n的a值见下表n=2时的s-t图像如图所示，由图求出此时小车的加速度(保留2
15、位有效数字)，将结果填入下表_.(4)利用表中的数据在图中补齐数据点，并作出a-n图像_.从图像可以看出：当物体质量一定时，物体的加速度与其所受的合外力成_ (填“正比”或“反比”).(5)利用a-n图像求得小车(空载)的质量为_kg(保留2位有效数字,重力加速度取g=9.8m/s2)(6)若以“保持木板水平”来代替步骤(1)，下列说法正确的是（ ）(填入正确选项前的标号)A.a-n图线不再是直线B.a-n图线仍是直线，但该直线不过原点C.a-n图线仍是直线，但该直线的斜率变大D.a-n图线仍是直线，但该直线的斜率变小【答案】 (1). 0.39(0.370.49) (2). (3). 正比
16、(4). 0.45(0.430.47) (5). BC【解析】【详解】(3)1 物体做匀加速直线运动，对应的x-t图象为曲线，由图象可知，当t=2.0s时，位移为：x=0.78m，由代入数据得：a=0.39m/s2；(4)23 通过描点，并用直线将各点相连，如图所示； 根据图像可知，当物体质量一定时，物体的加速度与其所受的合外力成正比(5)4 由图可知，当n=4时，加速度为0.78m/s2，由牛顿第二定律可知，即：解得：(6)5平衡摩擦力后：所以以“保持木板水平”来代替步骤(1)，未平衡摩擦力，根据牛顿第二定律整理得到所以a-n图线仍是直线，但该直线不过原点，与原来相比，斜率变大，故AD错误B
17、C正确14. 读出下图中螺旋测微器和游标卡尺的读数螺旋测微器的读数为_mm；游标卡尺的读数为_mm【答案】 (1). 4.950； (2). 17.25；【解析】(1)螺旋测微器的固定刻度为4.5mm，可动刻度为45.00.01mm=0.450mm，所以最终读数为4.5mm+0.450mm=4.950mm，由于需要估读，最后的结果可以在4.948-4.952之间(2)游标卡尺的主尺读数为17mm，游标尺上第5个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为50.05mm=0.25mm，所以最终读数为：17mm+0.25mm=17.25mm【点睛】对于基本测量仪器如游标卡尺、螺旋测微器等要了解其原理，
18、要能正确使用这些基本仪器进行有关测量15. 为了验证“两小球碰撞过程中的动量守恒”，某同学用如图所示的装置进行了如下的操作：将斜槽轨道的末端调整水平，在一块平木板表面先后钉上白纸和复写纸，并将该木板竖直立于靠近槽口处，使小球a从斜槽轨道上某固定点处由静止释放，撞到木板并在白纸上留下痕迹O；将木板向右平移适当的距离固定，再使小球a 从原固定点由静止释放，撞到木板并在白纸上留下痕迹B；把小球b静止放在斜槽轨道的水平段的最右端，让小球a 仍从原固定点由静止释放，和小球b相碰后，两小球分别撞到木板并在白纸上留下痕迹A和C；用天平测出a、b两个小球的质量分别为ma和mb，用刻度尺测量白纸上O点到A、B、
19、C三点的距离分别为y1、y2和y3根据上述实验，请回答下列问题：（1）小球a和b发生碰撞后，小球a在图中痕迹应是_点（2）小球a下滑过程中与斜槽轨道间存在摩擦力，这对实验结果_产生误差（选填“会”或“不会”）（3）用本实验中所测得的物理量来验证两小球碰撞过程中动量守恒，其表达式为：_【答案】 (1). C (2). 不会 (3). 【解析】【详解】（1）1小球a由静止释放后撞在B点，小球a和b发生碰撞后，a的速度减小，平抛运动的水平位移不变，可知运动的时间增大，则下降的高度变大，应该落在C点（2）2小球a下滑过程中与斜槽轨道间存在摩擦力，不会对实验结果产生误差，因为只要保证小球从静止释放到达最
20、低点的速度相等即可，斜槽不一定需要光滑（3）3根据y2gt22得则小球a不与小球b碰撞，平抛运动的初速度同理可得，小球a与b碰撞后，b的速度a的速度验证动量守恒的表达式为mav2=mav1+mbv3四、解答题（8+9+9+12=38分）16. 如图所示，图甲是一列简谐横波在t=0时刻的波形图，P点是此时处在平衡位置的一个质点图乙是质点P的振动图象(1)判断这列波的传播方向；(2)经过时间t1=6s，质点P通过的路程s；(3)经过t2=30s，波向前传播的距离x【答案】(1)沿x轴正方向传播 (2)s=12cm (3)x=60m 【解析】试题分析：（1）根据振动图象判断出t=0时刻P点的振动方向
21、，再判断波的传播方向（2）图乙读出周期，由周期与时间的关系，结合题意，即可求解P点通过的路程（3）由公式求出波速，由x=vt求解波传播的距离（1）由图乙知，t=0时刻质点P正向上振动，所以根据波形平移法知，该波沿x轴正方向传播（2）从图乙可知振动周期为T=4s，一个周期内质点通过的路程为4A,则经过时间则质点P通过的路程为：（3）波速为：经过，波向前传播的距离17. 某兴趣小组对一辆自制遥控小车的性能进行研究他们让这辆小车在水平的直轨道上由静止开始运动，并将小车运动的全过程记录下来，通过处理转化为vt图象，如图所示（除2 s10 s时间段图象为曲线外，其余时间段图象均为直线）已知在小车运动的过
22、程中，2 s14 s时间段内小车的功率保持不变，在14 s末停止遥控而让小车自由滑行，小车的质量为1.0 kg，可认为在整个运动过程中小车所受的阻力大小不变则（1）小车受到的阻力大小为多大？（2）小车的功率为多大？（3） 小车加速过程中位移大小为多大？【答案】(1) f=1.5N ;(2) P=9W;(3) x=42m【解析】【详解】（1）小车在14s18s这段时间内，受到阻力的作用，由于其加速度为a=1.5m/s2，故阻力为f=ma=1.0 kg（1.5m/s2）=1.5N （2）小车匀速行驶时，牵引力等于阻力1.5N，故其功率为P=Fv=1.5N6m/s=9W，（3）而02s的位移为，在2
23、s10s这段时间内，由动能定理得： ，解得x2=39m 故加速的总位移为x= x1+ x2=42m18. 如图，在高h130 m的光滑水平平台上，质量m1 kg的小物块压缩弹簧后被锁扣K锁住，储存了一定量的弹性势能Ep.若打开锁扣K，物块将以一定的水平速度v1向右滑下平台，做平抛运动，并恰好能从光滑圆弧形轨道BC的B点沿切线方向进入圆弧形轨道B点的高度h215 m，圆弧轨道的圆心O与平台等高，轨道最低点C的切线水平，并与地面上长为L70 m的水平粗糙轨道CD平滑连接；小物块沿轨道BCD运动与右边墙壁发生碰撞，g取10 m/s2.求：(1)小物块由A到B的运动时间；(2)小物块原来压缩弹簧时储存
24、的弹性势能Ep的大小；(3)若小物块与墙壁只发生一次碰撞，碰后速度等大反向，运动至C点停止，试求动摩擦因数.【答案】(1)s(2)50 J(3)【解析】【详解】(1)设从A运动到B的时间为t，则：解得：(2)由Rh1，得BOC60.设小物块平抛的水平速度是v1，则：解得：v110 m/s据能量守恒可得，原来压缩弹簧时储存的弹性势能：(3)设小物块在水平轨道CD上通过的总路程为2L，由能量守恒知代入数据计算得出：19. 如图，水平地面上有一木板B，小物块A（可视为质点）放在B的右端，B板右侧有一厚度与B相同的木板CA、B以相同的速度一起向右运动，而后B与静止的C发生弹性碰撞，碰前瞬间B的速度大小
25、为 2 m/s，最终A未滑出C已知A、B的质量均为 1 kg，C的质量为 3 kg，A与B、C间的动摩擦因数均为0.4，B、C与地面间的动摩擦因数均为0.1，取重力加速度g = 10 m/s2求：（1）碰后瞬间B、C的速度；（2）整个过程中A与C之间因摩擦而产生的热量；（3）最终B的右端与C的左端之间的距离【答案】（1）vB = 1 m/s vC = 1 m/s （2）Q = 0.5 J （3）d = 1.25 m【解析】【详解】（1）设B、C两板碰后速度分别为vB、vC，根据动量守恒定律和能量守恒定律有 由式代入数据得vB = 1 m/s vC = 1 m/s （2）B、C两板碰后A滑到C上，A、C相对滑动过程中，设A的加速度为aA，C的加速度为aC，根据牛顿第二定律有 由式可知在此过程中C做匀速直线运动，设经时间t后A、C速度相等，此后一起减速直到停下，则有 在t时间内A、C的位移分别为 A、C间的相对位移： A、C之间因摩擦而产生的热量为： 由式代入数据得：Q = 0.5 J （3）碰撞完成后B向左运动距离sB后静止，根据动能定理有 设A、C一起减速到静止的位移为sAC，根据动能定理有 最终B的右端与C的左端之间的距离d = sC + sB + sAC 由代入数据得：d = 1.25 m