1、吉林省公主岭市范家屯镇第一中学2020届高三物理上学期第二次月考试题一、选择题（110为单选，1115为多选，每题4分）1.甲、乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向做直线运动, 时刻同时经过公路旁的同一个路标.在描述两车运动的图像中(如图所示),直线a,b分别描述了甲、乙两车在020s的运动情况.关于两车之间的位置关系,下列说法正确的是()A.在010s内两车逐渐靠近B.在1020s内两车逐渐远离C.在515s内两车的位移相等D.在时两车在公路上相遇2.如图所示,质量为m的木块在置于水平桌面上的木板上滑行,木板静止,它的质量为M=3m,木板与木块及地面间的动摩擦因数均为,则木板受桌面的摩擦力大小
2、为( )A.mg B.2mg C.3mgD.4mg3.如图所示,A、B两物体的质量分别为,且,整个系统处于静止状态.滑轮的质量和一切摩擦均不计.如果绳一端由Q点缓慢地向左移到P点,整个系统重新平衡后,绳的拉力F和两滑轮间绳力与水平方向的夹角变化情况是( )A.F变大,角变大B.F变小,角变小C.F不变,角不变D.F不变,角变小4.如图所示,一根弹簧与竖直方向的夹角是,一端固定在左侧竖直墙上,另一端连着A小球,同时水平细线一段连着A球,另一端固定在右侧竖直墙上,两小球分别连在另一根竖直弹簧两端。开始时两球都静止不动,两小球的质量相等,重力加速度为g,若不计弹簧质量,在水平细线被剪断瞬间,两球的加
3、速度分别为( )A.B.,C.,D.,5.如图所示,一固定容器的内壁是半径为R的半球面,在半球面水平直径的一端有一质量为m的质点P。它在容器内壁由静止开始下滑,到达最低点时速率为v，设质点P与容器内壁间的动摩擦因数恒为,重力加速度为g，则在最低点处容器对质点的摩擦力大小为( )A. B. C. D.6.如图所示,有一质量为 M的大圆环,半径为R,被一轻杆固定后悬挂在O点,有两个质量为m的小环(可视为质点),同时从大环两侧的对称位置由静止滑下,两小环同时滑到大环底部时,速度大小都为v,则此时大环对轻杆的拉力大小为( )A. B. C. D.7.假设地球可视为质量均匀分布的球体已知地球表面重力加速
4、度在两极的大小为g0，在赤道的大小为g；地球自转的周期为T，引力常量为G.地球的密度为( )A. B. C. D.8.如图所示,地球半径为R、a为地球赤道表面上一点,B为距地球表面高度等于R的一颗卫星,其轨道与赤道在同一平面内,运行方向与地球自转方向相同,运动周期为T,C为同步卫星,离地高度大约为5.6R,已知地球的自转周期为T0,以下说法正确的是( )A.卫星B的周期T等于B.地面上A处的观察者能够连续两次观测到卫星B的时间为C.卫星B一昼夜经过A的正上方的次数为D.B、C两颗卫星连续两次相距最近的时间间隔为9.一物块沿倾角为的斜坡向上滑动,当物块的初速度为v时,上升的最大高度为H,如图所示
5、。当物块的初速度为2v时,上升的最大高度记为h。重力加速度为g,则物块与斜坡间的动摩擦因数和h分別为( )A.和 B.和 C.和 D.和10.如图所示,电梯质量为M,地板上放置一质量为m的物体.钢索拉电梯由静止开始向上加速运动,当上升高度为H时,速度达到v,已知重力加速度为g，则( )A.底板对物体的支持力做的功等于B. 底板对物体的支持力做的功等于C.钢索的拉力做的功等于D.合力对电梯M做的功等于11.在一平直公路上，一辆汽车从O点由静止开始做匀加速直线运动，内经过相距的两点，已知汽车经过B点时的速度为，则( )A.汽车经过A点时的速度为B.A点与O点间的距离为C.汽车从O点到A点需要的时间
6、为D.汽车从O点到B点的平均速度为12.如图所示,一个轻弹簧放在水平地面上, Q为与轻弹簧上端连在一起的秤盘, P为一重物,已知P的质量,Q的质量,轻弹簧的质量不计,劲度系数,系统处于静止状态。现给P施加一个方向竖直向上的力F,使它从静止开始向上做匀加速运动,已知运动后F为恒力, 。则下列说法正确的是()A.分离时,轻弹簧恰好恢复原长B.当P向上运动时,分离C.力F的最大值为D.力F的最小值为13.在一根细线上套有一个质量为m的光滑小环C,将细线的两端固定在如图所示的竖直杆上的A、B两点,当竖直杆以一定的角速度绕其中心轴匀速转动时细线被张紧,小环在水平面内做匀速圆周运动, 细线的段与竖直方向的
7、夹角为37,细线的段恰沿水平方向, 已知,重力加速度为g,则( )A.细线中的张力大小为B.细线的总长度为C.杆上A、B两点间的距离为D.环做圆周运动的向心加速度大小等于14.如图所示为太阳系中某行星探测器的轨迹示意图,探测器在圆轨道 1的P点点火实施变轨进入椭圆轨道2,探测器到达行星附近的Q 点时,再次点火实施变轨,当探测器距行星表面的距离为h时速度减为零,之后开始自由下落,经测量可知探测器自由下落的时间为t。 已知该行星可视为半径为R的质量分布均匀的球体,引力常量为G。 则下列说法正确的是( )A.探测器的发射速度应大于第三宇宙速度B.探测器在圆轨道1上的运行周期等于在椭圆轨道2上的运行周
8、期C.探测器在P点减速才能使其由圆轨道1进入椭圆轨道2D.该行星的平均密度为15.质量为m的汽车在平直路面上启动,启动过程的速度图象如图所示,其中为过原点的一条直线。从时刻起汽车的功率保持不变,整个运动过程中汽车所受阻力恒为,则( )A. 时间内,汽车的牵引力等于B.汽车在时间内的功率等于以后的功率C. 时间内,汽车的功率等于D. 时间内,汽车的平均速度等于二、实验题（每题5分）16.图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图. (1).实验前应对实验装置反复调节,直到斜槽末端切线_.每次让小球从同一位置由静止释放,是为了每次平抛_.(2).图乙是正确实验取得的数据,其中O为抛出点,则此小球做平
9、抛运动的初速度为_. (g取)(3).在另一次实验中将白纸换成方格纸,每个格的边长,通过实验,记录了小球在运动途中的三个位置,如图丙所示,则该小球做平抛运动的初速度为_;B点的竖直分速度为_.(取10)17.用如图实验装置验证、组成的系统机械能守恒。从高处由静止开始下落, 上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律。下图给出的是实验中获取的一条纸带:0是打下的第一个点,每相邻两计数点间还有4个打下的点(图中未标出),计数点间的距离如图所示。已知、,则(计算结果保留两位有效数字)(1).在纸带上打下计数点5时的速度_;(2).在计数点05过程中系统动能的增量_。为
10、了简化计算,设,则系统势能的减少量_;(3).在本实验中,若某同学作出了的图像,如下图, 为从起点量起的长度,则据此得到当地的重力加速度_。三、计算题（每题10分）18.如图所示,斜面体的质量为M,倾角为,与水平面间的动摩擦因数为,用细绳竖直悬挂一质量为肌的小球,小球静止在光滑斜面上,小球的高度为h.当烧断细绳的瞬间,用水平向右的力由静止拉动斜面体,小球能做自由落体运动到达水平面,重力加速度为g.问:1.小球经多长时间到达地面.2.拉力至少为多大才能使小球自由落体到达地面。19.在某星球上，宇航员用弹簧测力计提着质量为m的物体以加速度a竖直上升，此时弹簧测力计示数为，宇宙飞船在靠近该星球表面绕
11、星球做匀速圆周运动而成为该星球的一颗卫星时，宇航员测得其环绕周期是T，已知该星球密度为。1.若在此星球表面上，将物体以一定初速度竖直向上抛出，不计阻力，物体能上升的高度为h，1求物体的初速度大小。2. 求该星球的质量。20.如图所示，将一质量为的小球自水平平台右端O点以初速度水平抛出，小球飞离平台后由A点沿切线落入竖直光滑圆弧轨道并沿轨道恰好通过最高点C，圆弧轨道的形状为半径的圆截去了左上角圆心角为127的圆弧，为其竖直直径(,重力加速度g取10,不计空气阻力)。求：1.小球经过C点的速度大小；2.小球运动到轨道最低点B时轨道对小球的支持力大小;3.平台右端O点到A点的竖直高度H。参考答案 一
12、、单选题1.答案：C解析：在010s内, ,两车逐渐远离,A项错;在1020s内, ,两车逐渐靠近,B项错;在515s内,甲、乙两图线与t轴围成的面积相等,两车的位移相等,C项对;在时,两车的速度相等,此时两车的距离最大,D项错.2.答案：A解析：在m运动过程中木板一直静止不动,由此可判断木板所受桌面的摩擦力为静摩擦力,木板水平方向受力平衡,所以木板所受桌面的静摩擦力与m的滑动摩擦力平衡,方向向右点评:求解摩擦力问题时首先要判断摩擦力的类型,如果是静摩擦力应根据受力平衡或牛顿第二定律求解3.答案：C解析：重新静止后,绳的拉力F仍等于A物体的重力,B物体所受绳的拉力的合力与B物体的重力等大、反向
13、,所以有,即,所以不变,选项C正确。4.答案：D解析：对弹簧来讲,形变量恢复需要一定的时间,故水平细线被剪断瞬间,可认为弹簧弹力没有发生变化,则B球仍受力平衡,即;A球所受合力的大小为细线剪断前细线的拉力大小,即,故选项D正确,选项A、B、C错误.5.答案：B解析：在最低点处由牛顿第二定律知,而摩擦力大小,即最低点处容器对质点的摩擦力大小为，选项B正确，ACD错误。6.答案：C解析：每个小环滑到大环底部时，由牛顿第二定律有，即大环受每个小环的作用力大小为,方向竖直向下，因大环处于平衡状态，所以轻杆对大环的作用力大小为，由牛顿第三定侓知大环对轻杆的拉力大小为，选项ABD错误，C正确。7.答案：C
14、解析：在两极物体所受的重力等于万有引力,即在赤道处的物体做圆周运动的周期等于地球的自转周期T,则则密度故选C.8.答案：D解析：对B、C应用开普勒第三定律有,求得,A错误;过A点作地球的切线,交卫星B的运行轨迹于M、N点,由几何关系知由M到N卫星B运动的时间为,但是地球还在自转,故A处的观察者能够连续观测卫星B的时间大于,B错误;设每经t时间B就会经过A正上方一次,则有,那么一昼夜即时间内卫星B经过A的正上方的次数为,解得,C错误;经过t时间B经过A的正上方,也就是C通过B的正上方,所以B、C连续两次相距最近的时间间隔为,D正确。9.答案：D解析：设物块质量为m，对物块由动能定理得，,联立解得
15、，选项D正确。10.答案：D解析：对物体，由动能定理有,解得底板对物体的支持力做的功，选项AB错误，与物体组成的系统，由动能定理有,解得钢索上的拉力做的功,选项C错误;根，动能定理可得，合力对电梯做的功等于电梯动能 的变化量，即为，选项D正确。二、多选题11.答案：AD解析：汽车从A点到B点的平均速度，而汽车做匀速直线运动，所以有，即，选项A正确；由速度位移公式得汽车的加速度，由匀变速直线运动规律可得，解得，选项B错误；由解得汽车从O点到A点需要的时间，选项C错误；汽车从O点到B点的平均速度，选项D正确。12.答案：CD解析：解本题的疑难在于极值点的确定,突破点是通过受力分析及状态分析发现上升
16、过程中拉力F越来越大,且分离时拉力最大,此时间的弹力为。因重物与秤盘整体向上做匀加速运动,故整体的加速度恒定、所受合外力恒定。整体向上加速的过程中,整体受三个力:竖直向下的重力、向上的拉力、轻弹簧的弹力,合外力方向向上,上升过程中轻弹簧的弹力逐渐减小,拉力F逐渐增大,所以初态力F最小设为;对重物P而言,它受三个力:竖直向下的重力、向上的拉力F、向上的支持力N,三力的合力向上且恒定,当支持力为时, F最大设为。对初态的整体有(设轻弹簧的压缩量为) (未加速时), (刚加速时);对分离时的Q有设弹簧的压缩量为)对分离时的P有,从初态到分离的过程有,解得最大值,最小值,.纵观上述过程可知选项AB错误
17、,CD正确。13.答案：ABD解析：设细线中的张力大小为T,对小环C分析，在竖直方向上有，可得，水平方向上有，可得，细线的总长度为，故选项AB正确。杆上A、B两点间的距离为，选项C错误。环做圆周运动时，得向心加速度,故选项D正确。 14.答案：CD解析：由于发射的是太阳系中行星的探测器，因此发射速度应介于第二宇宙与第三宇宙速度中间，A错误；圆轨道1的半径大于椭圆轨道2的半长轴，由开普勒第三测器在两轨道上的运行周期不相等，B错误；探测器由高轨道进入低轨道需要点火减速，C正确；设行星表面的重力加速度为g，由黄金代换式可知，行星的质量应为，行星的体积为，整理得，由探测器自由下落可知,代入可解得，D正
18、确. 15.答案：BC解析：时间内，汽车做匀加速直线运动，加速度，根据牛顿第二定律得，解得牵引力，A错误;从时刻起汽车的功率保持不变，可知汽车在时间内的功率等于在以后时间内的功串，B正确; 时间内，汽车的功率，C正确, 时间内，汽车做变加速直线运动，平均速度不等于，D错误三、实验题16.答案：1.水平; 初速度相同; 2.1.6; 3.1.5; 2.0解析：1.斜槽末端切线水平保持做平抛运动,每次让小球从同一位置由静止释放,保证每次平抛运动的初速度相同2.由竖直方向,水平方向,由此可求得水平初速度大小3.由竖直方向,水平方向,由此可求得水平初速度大小, B点竖直方向分速度等于AC间竖直距离的平
19、均速度17.答案：1.2.4; 2.0.58; 0.60; 3.9.7解析：1.打第5个计数点时速度等于4、6两计数点间的平均速度, 。2.计数点05过程中系统动能的增量,系统势能的减少量。3.由得,故图像的斜率即为,代入数据解得。四、计算题18.答案：1.设小球自由落体运动到地面上,下落高度为h,对小球有: 解得: 2.斜面体至少水平向右运动的位移为: 对斜面体: 由以上三式解得:a=gcot以斜面体为研究对象有:FMg=Ma所以有:F=Mg+Mgcot=(+cot)Mg.即当烧断绳的瞬间,至少以(+cot)Mg的水平向右的力由静止拉动斜面体,小球才能做自由落体运动到地面。解析：19.答案：1. 2.解析：1.由牛顿第二定律可知，即，令物体的初速度大小为v，由竖直上抛运动规律知，即。2.设星球半径为R，在星球表面有，代入得，设宇宙飞船的质量为，则其环绕星球表面飞行时，轨道半径约等于星球半径，则有,代入R可得该星球的质量为,又因,代入R可得引力常量为,将G代入M中可得该星球的质量为.20.答案：1.5m/s 2.6N 3.3.36 m解析：1.小球恰好通过最高点C时，由重力提供其做圆周运动的向心力，即,则。2.从B点到C点，由机械能守恒定律得,在B点对小球进行受力分析，由牛顿第二定律得,解得.3.从A点到B点由机械能守恒定律有，所以，在A点对速度进行分解有，所以。