1、会宁四中2020-2021学年度第一学期高三第二次月考试题物理试卷出题人：李斌 审核人：安旭一、选择题1. 16世纪末意大利科学家伽利略在研究运动和力关系时，提出了著名的斜面实验，其中应用到的物理思想方法属于（ ）A. 等效替代B. 实验归纳C. 理想实验D. 控制变量【答案】C【解析】【详解】斜面实验重要思路是假定斜面绝对光滑，但是绝对光滑的物体不存在，所以这种思想属于理想化，我们也把这个实验成为理想实验所以C对2. 一个网球沿竖直方向运动的频闪照片如图所示,由照片可知()A. 网球的加速度竖直向上B. 网球正在下降C. 网球的加速度方向向下D. 网球正在上升【答案】C【解析】【详解】由于频
2、闪照片中网球间隔时间相同，下方间距较大，说明由上向下，速度变大；若网球正在向下运动，则它做的是加速运动，速度方向和加速度方向都向下；若网球正在向上运动，则它做的是减速运动，速度方向向上，加速度方向向下，选项C正确，ABD错；故选C。3. 关于物体所受合外力的方向，下列说法正确的是（）A. 物体做匀变速曲线运动时，其所受合外力的大小恒定、方向可以变化B. 物体做变速率曲线运动时，其所受合外力不可能是恒力C. 物体做变速率圆周运动时，其所受合外力的方向一定指向圆心D. 物体做速率不变的曲线运动时，其所受合外力的方向总是与速度方向垂直【答案】D【解析】【详解】A物体做匀变速曲线运动时，加速度恒定，则
3、所受合外力恒定，故A错误；B物体做变速率的曲线运动，合力不一定改变，比如平抛运动，故B错误；C物体做匀速圆周运动时，其所受合外力的方向一定指向圆心，若非匀速圆周运动，则合外力一定不指向圆心，存在沿切向和沿径向的分力，故C错误；D物体做匀速率曲线运动时，速度的大小不变，所以其合力一直不做功，则其的方向总是与速度方向垂直，故D正确。故选D。4. 质量不同的小球1、2由同一位置先后以不同的速度竖直向上抛出，运动过程中两小球受到的水平风力恒定且相等，运动轨迹如图所示，忽略竖直方向的空气阻力与小球2相比，小球1的A. 初速度小B. 在最高点时速度小C. 质量小D. 在空中运动时间短【答案】B【解析】小球
4、在竖直方向做竖直上抛运动，上升的最大高度，由于小球1上升的高度大，所以小球1的初速度大，故A错误；小球在竖直方向最竖直上抛运动，上升最大高度时竖直方向的分速度等于0，所以上升的时间，由小球1的初速度大知小球1上升的时间长，由图又可知，小球1上升是过程中水平方向的位移比较小，水平方向做匀加速直线运动，位移，由于小球1上升的时间长而水平位移小，可知在最高点小球1沿水平方向的分速度比较小，B正确；小球的质量对竖直方向的运动没有影响，同时由于不知道二者水平方向受力的关系，所以不能判断出二者质量的关系，C错误；在竖直方向向上的过程与向下的过程是对称的，下落的时间与上升的时间相等，即下落的时间，小球1上升
5、的时间长，所以小球1在空中运动的时间长，故D错误【点睛】该图中的运动分解成：竖直方向的匀变速直线运动，水平方向的匀加速直线运动，再运用运动学公式进行处理即可5. 如图所示，光滑水平面上有大小相同的A、B两球在同一直线上运动.两球质量关系为mB=2mA，规定向右为正方向，A、B两球的动量均为6kgm/s，运动中两球发生碰撞，碰撞后A球的动量增量为4kgm/s，则（ ）A. 左方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为2：5B. 左方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为1：10C. 右方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为2：5D. 右方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为1：10【答案】A【
6、解析】试题分析：两球碰撞过程，系统不受外力，故碰撞过程系统总动量守恒；同时考虑实际情况，碰撞前后面的球速度大于前面球的速度规定向右为正方向，碰撞前A、B两球的动量均为，说明A、B两球的速度方向向右，两球质量关系为，所以碰撞前，所以左方是A球碰撞后A球的动量增量为，所以碰撞后A球的动量是2kgm/s，碰撞过程系统总动量守恒：，所以碰撞后B球的动量是10kgm/s，根据mB=2mA，所以碰撞后A、B两球速度大小之比为2：5，A正确6. 如图所示的位移时间（xt）图像和速度（vt）图像中，给出了四条曲线1、2、3、4代表四个不同物体的运动情况，则下列说法正确的是（）A. 图线1、3表示物体做曲线运动
7、B. xt图像中0t1时间内物体1和2的平均速度相等C. vt图像中t3时刻物体3的速度大于物体4的速度D. 两图像中t2、t4时刻分别表示物体2和4开始反向运动【答案】B【解析】【详解】A无论速度时间图象还是位移时间图象只能表示物体做直线运动，而不能表示物体做曲线运动，所以图线1、3表示物体做直线运动，故A错误；Bxt图象中0t1时间内物体1和2通过的位移相等，所用时间相等，则它们的平均速度相等，故B正确；Cvt图象中t3时刻物体3与物体4的速度相同，故C错误；Dxt图线的斜率等于物体的速度，斜率大于0，表示物体沿正方向运动；斜率小于0，表示物体沿负方向运动，则知t2时刻表示物体2开始反向运
8、动，vt图象中速度的正负表示速度的方向，则知t4时刻物体4没有开始反向运动；故D错误。故选B。7. 有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（）A. 如图a，汽车通过拱桥的最高点处于超重状态B. 如图b所示是一圆锥摆，增大，若保持圆锥的高不变，则圆锥摆的角速度不变C. 如图c，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动，则在A、B两位置小球的圆运动周期相等D. 火车转弯超过规定速度行驶时，内侧轨道对火车轮缘会有侧向挤压作用【答案】B【解析】【详解】A汽车在最高点有可知故处于失重状态，故A错误；B如图b所示是一圆锥摆，重力和拉力的合力又可得故增大，但保持圆锥的高不变，圆锥摆
9、的角速度不变，故B正确；C小球靠重力和支持力的合力提供向心力，重力不变，根据平行四边形定则知，支持力大小相等，向心力相等，根据由于转动的半径不等，则角速度不等，周期不等，故C错误；D火车转弯超过规定速度行驶时，重力和支持力的合力不足以提供向心力，则外侧轨道对轮缘会有挤压作用，故D错误。故选B。8. 在平直公路上，汽车由静止开始做匀加速直线运动，当速度达到vmax后，立即关闭发动机直至静止，vt图像如图所示，设汽车的牵引力为F，受到的摩擦力为Ff，全程中牵引力做功为W1，克服摩擦力做功为W2，则（）A. F：Ff=1：3B. W1：W2=4：1C. F：Ff=4：1D. W1：W2=1：3【答案
10、】C【解析】【详解】AC由图可知，物体先做匀加速直线运动，1s末速度为vm，由动能定理可知减速过程中，只有阻力做功可得由图象可知解得故A错误，C正确；BD对全程由动能定理得则故BD错误。故选C。9. 如图所示，足够长的斜面上有a、b、c、d、e五个点，abbccdde，从a点水平抛出一个小球，初速度为v时，小球落在斜面上的b点，落在斜面上时的速度方向与斜面夹角为；不计空气阻力，初速度为2v时( )A. 小球可能落在斜面上的c点与d点之间B. 小球一定落在斜面上的e点C. 小球落在斜面时的速度方向与斜面夹角大于D. 小球落在斜面时的速度方向与斜面夹角也为【答案】BD【解析】【详解】AB设斜面与水
11、平的夹角为，小球以速度v平抛落到斜面上时的水平位移为x，竖直位移为h，下落的时间为t，由平抛运动的关系可知，解得由几何关系可知，联立解得：因此当速度变为2v时，落到斜面上的时间为2t，因此水平方向的位移因此小球会落到e点，故A错误，B正确；CD小球落在斜面时可知小球的位移的方向不变，又可知速度夹角的正切是位移夹角正切的2倍，位移的方向不变，速度的方向也不变，小球落在斜面上的速度方向与斜面的夹角还是，故C错误，D正确10. 我国天宫一号飞行器已完成了所有任务，预计在2018年上半年坠入大气层后烧毁。如图所示，设天宫一号原来在圆轨道上飞行，到达P点时转移到较低的椭圆轨道上（未进入大气层），则天宫一
12、号（）A. 在P点减速进入轨道B. 在轨道上运动的周期大于轨道上运动的周期C. 在轨道上的加速度大于轨道上的加速度D. 在轨道上的动能大于轨道上的动能【答案】AB【解析】【详解】A在P点减速，提供的向心力大于需要的向心力，天宫一号做向心运动可以进入轨道，故A正确；B根据开普勒行星运动第三定律可知轨道半径大于轨道的半长轴，所以在轨道上运动的周期大于轨道上运动的周期，故B正确；C根据万有引力提供向心力解得可知除了P点之外，在轨道上的加速度小于轨道上的加速度，故C错误；D由上可知在P点轨道上的动能大于轨道，但在轨道上的其他点高度较低，势能转化为动能，动能有可能大于轨道上的动能，故D错误。故选AB。1
13、1. 如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端连接一小物块，O点为弹簧在原长时物块的位置。物块由A点静止释放，沿粗糙程度相同的水平面向右运动，最远到达B点。在从A到B的过程中，物块（）A. 经过O点时的速度最大B. 加速度先减小后增大C. 所受弹簧弹力始终做正功D. 所受弹簧弹力做的功等于克服摩擦力做的功【答案】BD【解析】【详解】AB物块由A点开始向右加速运动，弹簧压缩量逐渐减小，F弹减小，由可知，a减小，所以物块做加速度减小的加速运动，当运动到F弹=Ff时，a减小为零，此时物块速度最大，弹簧仍处于压缩状态，由于惯性，物块继续向右运动，此时物块做减速运动，且随着压缩量继续减小，a逐渐增大，当越过O
14、点后，弹簧开始被拉伸，此时随着拉伸量增大，a继续增大，综上所述，从A到B过程中，物块加速度先减小后增大，在O点左侧F弹=Ff时速度v达到最大，故A错误，B正确；C在AO段，弹簧压缩，物块所受弹簧弹力做正功，在OB段，弹簧伸长，物块所受弹簧弹力做负功，故C错误；D由动能定理知，从A到B的过程中，弹簧弹力做功与摩擦力做功之和为0，所以物块所受弹簧弹力做的功等于克服摩擦力做的功，故D正确。故选BD。12. 如图所示，水平桌面上的轻质弹簧一端固定，另一端与小物块相连。弹簧处于自然长度时物块位于O点(图中未标出)。物块的质量为m，物块与桌面间的动摩擦因数为。现用水平向右的力将物块从O点拉至A点，拉力做的
15、功为W。撤去拉力后物块由静止向左运动，经O点到达B点时速度为零。重力加速度为g。则上述过程中（）A. 物块在A点时，弹簧的弹性势能等于B. 物块在B点时，弹簧的弹性势能小于C. 经O点时，物块的动能小于D. 物块动能最大时弹簧的弹性势能小于物块在B点时弹簧的弹性势能【答案】BC【解析】【详解】AB如果没有摩擦力，则O点应该在AB中间，由于有摩擦力，物体从A到B过程中机械能损失，故无法到达没有摩擦力情况下的B点，也即O点靠近B点，故此过程物体克服摩擦力做功大于，根据能量守恒得，物块在A点时，弹簧的弹性势能小于，物块从开始运动到最终停在B点，路程大于，整个过程物体克服阻力做功大于，故物块在B点时，
16、弹簧的弹性势能小于，故A错误，B正确；C从O点开始到再次到达O点，物体路程大于a，故由动能定理得，物块的动能小于Wmga，故C正确；D物块动能最大时，弹力等于摩擦力，而在B点弹力与摩擦力的大小关系未知，故物块动能最大时弹簧伸长量与物块在B点时弹簧伸长量大小未知，故此两位置弹性势能大小关系不好判断，故D错误。故选BC。二、实验题13. 在验证机械能守恒定律的实验中，已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，查得当地的重力加速度，某同学选择了一条理想的纸带，用刻度尺测量出各计数点对应刻度尺上的读数如图所示，图中O点是打点计时器打出的第一个点，A、B、C、D分别是每打两个点取出的计数点。(1)根据以上
17、数据，可知重物由O点运动到B点时。重力势能的减少量Ep减=_；(2)动能的增加量Ek增=_；(3)根据计算数据可得出结论：_。【答案】 (1). (2). (3). 在实验误差允许的范围内，重锤减少的重力势能等于其动能的增加，机械能守恒。【解析】【分析】该实验为验证性实验，是在知道原理的情况下进行验证，因此求出物体下落时重力势能的减小量和动能的增加量是否相等即可验证，但是由于存在误差，物体下落时克服阻力做功，因此重力势能的减小量略大于动能的增加量。【详解】(1)1重锤由O点下落到B点时重力势能的减小量为(2)2B点时的速度为；增加的动能为(3)3根据计算结果可以得出该实验的实验结论：在允许的范
18、围内，重物减小的重力势能等于其动能的增加，验证了机械能守恒定律。14. 在“研究平抛物体的运动”的实验中，(1)为了能较准确地描绘小球的运动轨迹，下面操作正确的是（ ）A.通过调节使斜槽的末端保持水平B.每次释放小球的位置必须不同C.每次必须由静止释放小球D.将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线(2)某同学实验时得到了如图所示物体的运动轨迹。三点的位置在运动轨迹上已标出，则小球平抛的初速度v0_m/s（g取10 m/s2）；小球运动到B点时的速度_m/s【答案】 (1). AC (2). 2 (3). 2.5【解析】【详解】(1)1在“研究平抛物体的运动”的实验中，首先安装器材时
19、必须保证斜槽末端切线水平，这样小球的初速度才能水平；同时释放小球时必须从同一位置由静止释放，从而保证每次平抛运动的初速度相同；最后画图像时，将所描绘出的点用平滑曲线连接，剔除个别误差较大的点，这样求出的初速度误差小；故选AC。(2)2由于小球从A到B和从B到C两过程水平位移相同，故两过程的时间相同，设为，竖直方向为自由落体运动可以得到 3设在B点竖直方向的分速度为，则则B点速度三、计算题解题要求：写出必要的文字说明、方程式、演算步骤和答案。有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位。15. 如图所示，质量是1kg的小球用长为0.5m的细线悬挂在O点，O点距地面高度为1m，如果使小球绕轴在水平面
20、内做圆周运动，若细线最大承受拉力为，求：(1)当小球的角速度为多大时，细线将断裂；(2)线断裂后小球落地点与悬点的水平距离。【答案】(1)；(2)【解析】【详解】(1)小球受到重力mg和线的拉力T作用，在水平面内做匀速圆周运动，设线与竖直方向的夹角为；由牛顿第二定律细线最大承受拉力为T=12.5N，细线恰好断裂时小球的角速度=5rad/s(2) 细线恰好断裂前，绳子拉力竖直方向的分力和重力平衡，即Tcos=mg可得=37绳被拉断后小球沿圆周的切线方向飞出，做平抛运动，其初速度抛出点离地面的高度h=1m-Lcos=0.6m根据平抛运动的规律，落点到悬点的水平距离16. 2018年6月14日11时
21、06分，探月工程嫦娥四号任务“鹊桥”中继星成功实施轨道捕获控制，进入环绕距月球约6.5万公里的地月拉格朗日L2点的Halo使命轨道，成为世界首颗运行在地月L2点Halo轨道的卫星。“鹊桥”可为卫星、飞船等飞行器提供数据中继和测控服务，并实现科学数据实时下传至地面。若已知月球的质量为M，引力常量为G，月球的半径为R，“鹊桥”卫星绕月球转n圈所用的时间为t，求：(1)“鹊桥”卫星的周期T；(2)“鹊桥”卫星离月球表面的高度h；(3)“鹊桥”卫星的线速度v。【答案】(1)；(2)； (3)【解析】【详解】(1)由题意知，“鹊桥”卫星绕月球转n圈所用的时间为t，则其周期为(2)根据万有引力提供向心力，
22、有解得(3)根据解得17. 如图所示，从A点以v0的水平速度抛出一质量m=1kg的小物块（可视为质点），当小物块运动至B点时，恰好沿切线方向进入固定的光滑圆弧轨道BC，圆弧轨道BC的圆心角=37经圆弧轨道后滑上与C点等高、静止在粗糙水平面的长木板上，圆弧轨道C端切线水平已知长木板的质量M=4kg，A、B两点距C点的高度分别为H=0.6m、h=0.15m，小物块与长木板之间的动摩擦因数1=0.5，长木板与地面间的动摩擦因数2=0.2，cos37=0.8，sin37=0.6，g=10m/s2求：(1)小物块水平抛出时，初速度v0的大小；(2)小物块滑动至C点时，对圆弧轨道C点的压力大小；(3)长木
23、板至少为多长，才能保证小物块不滑出长木板？【答案】（1）5m/s （2）47.3N （3）2.8m【解析】【详解】解：(1)设小物块做平抛运动时间为，则有：小物块到达点时竖直分速度为：联立解得：由题意，速度方向与水平面的夹角为，则有：，解得：则小物块运动到B点时的速度：(2)设小物块到达点时速度为，从至点，由动能定理得：设C点受到的支持力为，则有： 由几何关系得： 由上式可得：，s， 根据牛顿第三定律可知，小物块对圆弧轨道点压力大小为(3)由题意可知小物块对长木板的摩擦力：长木板与地面间的最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力： 因，所以小物块在长木板上滑动时，长木板静止不动，设小物块在长木板上做匀减速运动，至长木板最右端时速度刚好为0则长木板长度为：所以长木板至少为，才能保证小物块不滑出长木板
