1、山西省晋中市祁县中学校2020届高三物理10月月考试题一、单选题（本大题共8小题，共32.0分）1. 一物体在几个力的共同作用下通过一段位移,其中恒力、做功分别为、,下列说法正确的是()A. 这两个力大小一定不相等B. 比做的功多C. 这两个力做的总功为14 JD. 可能比大2. 一物体从某一行星表面竖直向上抛出不计空气阻力。时抛出,位移随时间变化的图象如图所示,则 A. 该物体上升的时间为5sB. 该行星表面的重力加速度为C. 该物体被抛出时的初速度为D. 该物体落到行星表面时的速度为3. 弹簧发生形变时,其弹性势能的表达式为,其中k是弹簧的劲度系数,x是形变量如图,一质量为m物体位于一直立
2、的轻弹簧上方h高度处,该物体从静止开始落向弹簧设弹簧的劲度系数为k,则物块的最大动能为弹簧发生的形变在弹性限度内() A. mgh B. C. D. 4. 如图所示,一同学用双手手未画出水平对称地用力将两长方体课本夹紧,且同时以加速度a竖直向上匀加速捧起已知课本A质量为m,课本B质量为2m,手垂直课本的作用力大小为F,书本A、B之间动摩擦因数为用整体法与隔离法可分析出此过程中,书A受到书B施加的摩擦力大小为()A.F B. C. D. 5、如图所示，质量为M的小车放在光滑水平面上，小车上用细线悬吊一质量为m的小球，Mm，用一力F水平向右推小球，使小球和车一起以加速度a向右运动时，细线与竖直方向
3、成角，细线的拉力为T。若用一力F水平向左拉小车，使小球和车一起以加速度a向左运动时，细线与竖直方向也成角，细线的拉力为T。则A、aa，TT B、aa，TT C、aa，TT D、aa，TT6、关于曲线运动,下说法中正确的是 ()A. 在恒力作用下,物体不可以做曲线运动B. 曲线运动的加速度可以为零C. 曲线运动一定是变速运动D. 物体做曲线运动,动能一定会发生变化7、我国的“神舟”系列航天飞船的成功发射和顺利返回,显示了我国航天事业取得的巨大成就已知地球的质量为M,引力常量为G,飞船的质量为m,设飞船绕地球做匀速圆周运动的轨道半径为r,则 A. 飞船在此轨道上的运行速率为B. 飞船在此圆轨道上运
4、行的周期为C. 飞船在此圆轨道上运行的向心加速度为D. 飞船在此圆轨道上运行所受的向心力为8、如图所示,将质量为m的小球用橡皮筋悬挂在竖直墙的O点,小球静止在Q点,P为O点正下方一点,OP间的距离等于橡皮筋原长,在P点固定一光滑圆环,橡皮筋穿过圆环。现对小球施加一个外力F,使小球沿以PQ为直径的圆弧缓慢向上运动,不计一切阻力,重力加速度为g,则下列说法正确的是()A. 小球在Q向P运动的过程中外力F的方向始终跟橡皮筋垂直B. 小球在Q向P运动的过程中外力F的方向始终水平向右C. 小球在Q向P运动的过程中外力F逐渐减小D. 小球在Q向P运动的过程中外力F先变大后变小二、多选题（本大题共4小题，共
5、16.0分）9、测定运动员体能的一种装置如图所示，运动员质量为m1，绳拴在腰间沿水平方向跨过滑轮（不计滑轮质量及摩擦），下悬一个质量为m2的重物，人用力蹬传送带而人的重心不动，使传送带以速率v匀速向右运动下面是人对传送带做功的四种说法，其中正确的是（）A人对传送带不做功B人对传送带做正功C人对传送带做功的功率为m2gvD人对传送带做功的功率为（m1+m2）gv10、在一次探究活动中，某同学设计了如图所示的实验装置，将半径R=1m的光滑半圆弧轨道固定在质量M=0.5kg、长L=4m的小车的上表面中点位置，半圆弧轨道下端与小车的上表面水平相切，现让位于轨道最低点的质量m=0.1kg的光滑小球随同小
6、车一起沿光滑水平面向右做匀速直线运动，某时刻小车碰到障碍物而瞬时处于静止状态（小车不反弹），之后小球离开圆弧轨道最高点并恰好落在小车的左端边沿处，该同学通过这次实验得到了如下结论，其中正确的是（g取10m/s2）A小球到达最高点的速度为m/sB小车向右做匀速直线运动的速度约为6.5m/sC小车瞬时静止前、后，小球在轨道最低点对轨道的压力由1N瞬时变为6.5ND小车与障碍物碰撞时损失的机械能为12.5J11、如图所示,水平转台上有一个质量为m的小物块用长为L的轻细绳将物块连接在通过转台中心的转轴上细绳与竖直转轴的夹角为,系统静止时细绳绷直但张力为零物块与转台间动摩擦因数为,设最大静摩擦力等于滑动
7、摩擦力当物块随转台由静止开始缓慢加速转动且未离开转台的过程中()A. 物块受转台的静摩擦力方向始终指向转轴B. 物块能在转台上随转台一起转动的最大角速度为C. 至绳中出现拉力时,转台对物块做的功为D. 细绳对物块拉力的瞬时功率始终为零12、一物体以初速度做匀减速直线运动直至停止,第1s内通过的位移为,第2s内通过的位移,此后又经过位移,物体的速度减小为0,则下列说法中正确的是A. 初速度的大小为B. 物体从计时开始共运动了6mC. 加速度a的大小为D. 位移内的平均速度大小为三、实验题探究题（本大题共2小题，共12.0分）13、在“验证机械能守恒定律”的实验中采用重物自由下落的方法。某同学列举
8、实验中用到的实验器材为：铁架台、打点计时器及复写纸片、纸带、秒表、低压交流电源、导线、重锤、天平,其中不必要的是_。如果以为纵轴,以h（下落的距离）为横轴,根据实验数据绘出的图线应是下图中的_。(3) 在一次实验中,质量m的重物自由下落,在纸带上打出一系列的点交流电频率,如图所示,长度单位cm,那么从起点O到打下记数点B的过程中重力势能减少量是_J,此过程中物体动能的增加量_取,结果数据均保留至小数点后两位；14、由理论分析可得,弹簧的弹性势能公式为式中k为弹簧的劲度系数,x为弹簧的形变量,为验证这一结论,A、B两位同学设计了如下的实验：首先他们都进行了图甲所示的实验：将一根轻质弹簧竖直挂起,
9、在弹簧的另一端挂上一个已知质量为m的小铁球,稳定后测得弹簧伸长量为d；A同学完成步骤后,接着进行了如图乙所示的实验：将这根弹簧竖直的固定在水平桌面上,并把小铁球放在弹簧上,然后竖直地套上一根带有插销孔的长透明塑料管,利用插销压缩弹簧；拔掉插销时,弹簧对小铁球做功,使小铁球弹起,测得弹簧的压缩量为x时,小铁球上升的最大高度为HB同学完成步骤后,接着进行了如图丙所示的实验将这根弹簧放在一光滑水平桌面上,一端固定在竖直墙上,另一端被小球压缩,测得压缩量为x,释放弹簧后,小球从高为h的桌面上水平抛出,抛出的水平距离为L、B两位同学进行图甲所示实验的目的是为了确定 ,用m、d、g表示所确定的物理量：_如
10、果成立,那么A同学测出的物理量x与d、H的关系式是：_；B同学测出的物理量x与d、h、L的关系式是：_四、计算题（本大题共4小题，共40.0分）15（8分）如图所示,离地面足够高处有一用绳连接的竖直空管,管长为24m,M、N为空管的上、下两端。空管由静止开始竖直向下做加速运动,加速度为,同时在M处一个大小不计的小球沿管的轴线以初速度竖直上抛,不计一切阻力,取求：若小球上抛的初速度为,小球上升至最大高度时,空管下落的距离是多少？若小球上抛的初速度为,经过多长时间从管的N端穿出？16、（9分）如图所示,AC为光滑的水平桌面,轻弹簧的一端固定在A端的竖直墙壁上质量的小物块将弹簧的另一端压缩到B点,之
11、后由静止释放,离开弹簧后从C点水平飞出,恰好从D点以的速度沿切线方向进入竖直面内的光滑圆弧轨道小物体与轨道间无碰撞为圆弧轨道的圆心,E为圆弧轨道的最低点,圆弧轨道的半径 , ,小物块运动到F点后,冲上足够长的斜面FG,斜面FG与圆轨道相切于F点,小物体与斜面间的动摩擦因数,取不计空气阻力求：弹簧最初具有的弹性势能；小物块第一次到达圆弧轨道的E点时对圆弧轨道的压力大小；求经过足够长的时间后小物块通过圆弧轨道最低点E的速度大小17（10分）经过用天文望远镜长期观测,人们在宇宙中已经发现了许多双星系统,通过对它们的研究,使我们对宇宙中物质的存在形式和分布情况有了较深刻的认识,双星系统由两个星体组成,
12、其中每个星体的线度都远小于两星体之间的距离,一般双星系统距离其他星体很远,可以当做孤立系统来处理现根据对某一双星系统的光度学测量确定,该双星系统中每个星体的质量都是M,两者相距L,它们正围绕两者连线的中点做圆周运动（万有引力常量为G）试求：该双星系统的运动周期；若该实验中观测到的运动周期为,且：为了理解与的不同,目前有一种流行的理论认为,在宇宙中可能存在一种望远镜观测不到的暗物质作为一种简化模型,我们假定在以这两个星体连线为直径的球体内均匀分布这种暗物质若不考虑其他暗物质的影响,根据这一模型和上述观测结果确定该星系间这种暗物质的密度18（13分）如图所示,质量为,长度为的木板静止于水平地面上,
13、在其最右端放一可视为质点的木块已知木块的质量,小木块与长木板上表面之间、小物块与地面之间的动摩擦因数而长木板与地面之间的动摩擦因数,现用水平恒力F拉木板取,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力若将长木板M从小木块与地面之间抽出,拉力F至少应为多少？若开始时,用的水平力作用在M上,经过多长时间小物块m与长木板M分离？若保持的水平恒力一直作用在M上,求从开始运动到3s时小物块与长木板的左端相距多远？答案一、【48分】1. D2. B3. D4. D5. B6. C7. B8. A9. BC10. AD11. BD12. CD13.（8分每空2分） ；14. （4分每空1分）确定弹簧的劲度系数k 15. (
14、8分)解：设小球上升到最高点的时间为,则有：.（1分）空管下落的距离为：；.（2分）设经过时间t小球从管的N端穿出,取向下为正方向,则；小球下落的高度为：.（1分）空管下落的高度为：；.（1分）则有：.（1分）联立得：.（1分）代入数据解得：, .（1分） 舍故小球经过4s时间从管内穿出。16. （9分） 解：设小物块在C点的速度为,由平抛运动规律可知,物体在D点速度为：,所以,设弹簧最初具有的弹性势能为,则：代入数据联立解得：.（3分）设小物块在E点的速度为,则从D到E的过程中有：设在E点,圆轨道对小物块的支持力为,由牛顿第二定律得：代入数据解得：,.（3分）由牛顿第三定律可知,小物块到达圆
15、轨道的E点时对圆轨道的压力为30小物体最终将在F点与关于过圆轨道圆心的竖直线对称的点之间做往复运动,小物体的机械能守恒,设最终在最低点的速度为,则有：代入数据解得：.（3分）17.（10分） 解：双星均绕它们连线的中点做匀速圆周运动,其运动的周期为,由万有引力提供向心力,则有：；.（3分）解得：；.（1分）根据观测结果,星体的运动周期为：这种周期差异是由于双星间均匀分布的暗物质引起的均匀分布双星系统内的暗物质对双星系统的作用,与一个质点质点的质量等于球内暗物质的总质量且位于中点O处的作用相同,考虑暗物体作用后双星系统的运动周期即为观测到的周期,则有：；.（2分）代入,并整理得：；.（2分）设所求暗物质的密度为,则有：；.（2分）18.（13分） 解：根据牛顿第二定律得：对m：.（1分）对M：.（1分）则：代入数据解得.（1分）所以拉力F至少应为24N；对m：,得.（1分）对M：,得.（1分）当小物块m与长木板M分离时有.（1分）解得.（1分）当时两物体分离时的速度分别为：,.以后两物体的加速度分别为：,得.（1分）得.（1分）小物块从分离到停止运动所用时间：.（1分）说明小物块在给定的时间内已停止运动从分离开始,小物块向前运动的位移为：.（1分）长木板向前运动的位移为：代入数据解得.（1分）时两物体相距为：。.（1分）
