【物理】四川省绵阳市南山中学实验学校2020届高三上学期11月月考试题（解析版）

【物理】四川省绵阳市南山中学实验学校2020届高三上学期11月月考试题（解析版）

四川省绵阳市南山中学实验学校2020届高三上学期 ‎11月月考试题 一、选择题 ‎1.2019 年 3 月 31 日，我国成功将“天链二号 01 星”送入地球同步轨道．“天宫二号”在距地面 390 km 轨道上运行，“天链二号 01 星”可为“天宫二号” 与地面测控站间数据传输提供中继服务，则 A. “天链二号 01 星”能一直位于“天宫二号”的正上方 B. “天链二号 01 星”能持续不断地与“天宫二号”保持直接通讯 C. 在相等时间里，两颗卫星的运转半径所扫过的面积相等 D. “天链二号 01 星”的加速度大于赤道上物体随地球自转的向心加速度 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．天链二号01星是地球同步卫星，相对于地球表面静止，其轨道与地球的赤道在同一个平面内，故天链二号01星不能一直位于“天宫二号”的正上方，故A错误；‎ B．天链二号01星与天宫二号有相对运动，当它们运行到地球位于它们中间时，由于地球的阻挡，它们间不能直接通讯，故B错误；‎ C．两卫星的中心天体都是地球，但是轨道不同，根据开普勒第二定律可知，在相等时间里，两颗卫星的运转半径所扫过的面积不相等，选项C错误；‎ D．同步卫星与地球自转角速度相等，据a=rω2可知，地球同步卫星轨道半径大，向心加速度大于赤道上静止物体随地球自转的向心加速度，故D正确。‎ ‎2.如图所示，斜面上有竖直光滑杆 AB 和倾斜光滑杆 AC，已知 AB= BC。一小环静止开始从 A 滑到 B 用时 t1，从 A 滑到 C 用时 t2。则下列关系式正确的是 A. t2 = t1 B. t2= 2t1 ‎ C. t2= 2 t1 D. t2= 2 t1‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】若以AB为直径做圆，设 则由A到B:‎ 解得 ‎ ‎ 从A到D:‎ ‎ ‎ 解得 由几何关系可知，D为AC的中点，根据初速度为零的匀变速直线运动的规律可知：‎ A． t2 = t1，与结论相符，选项A正确；‎ B．t2= 2t1，与结论不相符，选项B错误；‎ C．t2= 2t1，与结论不相符，选项C错误；‎ D． t2= 2 t1，与结论不相符，选项D错误；‎ ‎3.一个小球被水平抛出，运动t时间重力做功为W，不计空气阻力，则t时刻重力的瞬时功率为 A. B. C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】根据题意有 解得： ，故C对；ABD错；‎ 故选C ‎4.如图所示，一轻杆一端固定一小球，绕另一端O点在竖直面内做匀速圆周运动，在小球运动过程中，轻杆对它的作用力 A. 方向始终沿杆指向O点 B. 一直不做功 C. 从最高点到最低点，一直做负功 D. 从最高点到最低点，先做负功再做正功 ‎【答案】C ‎【解析】‎ A．小球做匀速圆周运动，合力提供向心力，方向始终沿杆指向O点，小球受重力和杆的作用力，所以杆的作用力不一定沿杆指向O点，故A错误；‎ BCD．小球做匀速圆周运动，合力做功为零，从最高点到最低点，重力做正功，所以杆一直做负功，故B错误，C正确，D错误。‎ 故选：C ‎5.如图所示，固定斜面倾角为θ，整个斜面分为 AB、BC两段，且 BC＝1.5AB.小物块 P(可视为质点)与 AB、BC 两段斜 面之间的动摩擦因数分别为μ1、μ2.已知小物块 P 从 A 点由 静止释放，恰好能滑动到 C 点而停下，则θ、μ1、μ2 间应 满足的关系是 A. tanθ ＝‎ B. tanθ ＝‎ C. tanθ ＝2μ1－μ2‎ D. tanθ ＝2μ2－μ1‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A点释放，恰好能滑动到C点，物块受重力、支持力、滑动摩擦力。设斜面AC长为L，运用动能定理研究A点释放，恰好能滑动到C点而停下，列出等式：‎ 解得：‎ A．tanθ ＝，与结论不行相符，选项A错误；‎ B．tanθ ＝，与结论相符，选项B正确；‎ C．tanθ ＝2μ1－μ2，与结论不行相符，选项C错误；‎ D．tanθ ＝2μ2－μ1，与结论不行相符，选项D错误；‎ ‎6.如图所示，轻弹簧放在光滑的水平面上，左端固定在竖直墙面上，弹簧处于自然伸长状态。一物块放在离弹簧右端一定距离的水平面上的A点，用水平向左的恒力推物块，使物块由静止开始向左运动并压缩弹簧，弹簧右端最大压缩到B点，弹簧的形变始终在弹性限度内，恒力始终作用在物块上，则下列说法正确的是 A. 物块与弹簧刚接触时，物块的速度最大 B. 弹簧压缩量最大时，弹簧的弹性势能小于推力F做的功 C. 物块在A、B间往复运动 D. 物块向左运动和向右运动过程中，速度最大的位置在同一位置 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 根据弹簧的受力分析物块运动的加速度变化，从而知道速度变化，在借助于功能关系找到物块运动过程中能量的转化关系。‎ ‎【详解】A、物块压缩弹簧时,开始推力F大于弹簧的弹力,加速度方向向左,物体做加速运动,弹力增大,加速度减小,速度增大. 故A错；‎ B、当弹力与推力相等后,弹力大于推力,加速度方向向右，随着弹簧的压缩，加速度增大,加速度方向与速度方向相反,速度减小,当速度减到零时，弹性势能增大到最大，根据功能关系可知弹簧的弹性势能等于推力F做的功，故B错；‎ C、当弹性势能最大时，弹簧的加速度是向右的，所以物块开始向右运动，弹性势能释放逐渐转化为克服恒力F做的功，根据功能关系可知当物块运动到A点时速度恰好减小到零，所以物块在A、B间往复运动，故C对；‎ D、物块向左运动和向右运动过程中，速度最大的位置都出现在加速度为零的位置，即 ，弹簧压缩量都等于 的位置，速度最大，所以速度最大的位置在同一位置，故D对；‎ 故选CD ‎7.一辆汽车在水平路面上匀速直线行驶，阻力恒定为f. t1时刻驶入一段阻力为2f的路段继续行驶。t2时刻驶出这段路，阻力恢复为f行驶中汽车功率恒定，则汽车的速度v及牵引力F随时间t的变化图象可能是 A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】AC ‎【解析】‎ 试题分析：t1之前，汽车做匀速直线运动，牵引力与阻力相等，t1时刻后阻力变为2f，汽车做减速运动，由知，随着速度的减小，牵引力逐渐的增大，即汽车做加速度逐渐减小的减速运动，当牵引力增大到2f时，汽车做匀速运动。t2时刻后，汽车驶出这段路，阻力恢复为f，这时牵引力为2f大于阻力f，汽车做加速运动，由知，随着速度的增加，牵引力逐渐的减小，加速度逐渐减小。由上分析知，A、C对。‎ 考点：机车启动 ‎【名师点睛】“机车的启动”模型：‎ 物体在牵引力（受功率和速度制约）作用下，从静止开始克服一定的阻力，最后达到最大速度的整个加速过程，可看作“机车的启动”模型．‎ ‎（1）恒定功率启动（所受阻力一定）‎ 先做变加速（a减小）运动，再做匀速（a＝0）运动，在此过程中，F牵、v、a的变化情况是：‎ ‎（2）恒定加速度启动（所受阻力一定）‎ 先做匀加速运动，再做变加速运动，最后匀速运动，具体变化过程如下 ‎（3）启动过程满足的运动规律 机车的功率P＝Fv 机车的加速度a＝‎ 当机车的速度达到最大时，F＝Ff，a＝0，最大速度vm＝‎ ‎8.如图所示，位于水平面上的同一物体在恒力F1的作用下，做速度为v1‎ 的匀速直线运动；在恒力F2的作用下，做速度为v2的匀速直线运动．已知 F1与F2的功率相同，则可能有 A. F1= F2, v1v2‎ C. F1< F2, v1F2 v1>v2‎ ‎【答案】BD ‎【解析】‎ 物体都做匀速运动，受力平衡，则： F1cosθ=μ（mg-F1sinθ）；F2=μmg    解得：F1（cosθ+μsinθ）=F2；根据F1与F2功率相同得：F2v2=F1v1cosθ，联立解得： 所以v2＜v1，而F1与 F2的关系无法确定，大于、等于、小于都可以．故选BD.‎ 三、非选择题 ‎9.利用如图 1 装置研究滑块的运动．将气垫导轨调至水平，并调整定滑轮高度，使得细线与导轨平行，不计滑轮处摩擦．‎ ‎（1）用游标卡尺测滑块上的遮光条宽度 d，图 2 中游标卡尺的读数为________cm.‎ ‎（2）改变钩码质量 m，进行多次测量，采集数据(a，m)，并作出关系图象如图 3，图象的斜率是 k，纵轴截距是 c，由此可得当地重力加速度大小为__________；滑块(含遮光条)的质量为_______．‎ ‎【答案】(1). 0.78 (2). ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）[1]．由图知第8条刻度线与主尺对齐，d=7mm+8×0.1mm=7.8mm=0.78cm；‎ ‎（2）[2][3]．由牛顿第二定律得：‎ mg=(M+m)a 整理得：‎ 则 ‎ ‎ ‎ ‎ 则：‎ ‎；‎ ‎10.南山实验某同学欲设计一电路尽可能精确地测量某一电阻的阻值，该 待測电阻 Rx 大约 300 Ω 。有以下器材可供选择，‎ A．定值电阻(R1=15Ω ) ‎ B．定值电阻(R2= 999Ω )‎ C．电流表 A1 (量程为 l.5mA，内阻为 1Ω ) ‎ D．电流表 A2(量程 6mA，内阻约为 0.05Ω ) ‎ E．电压表 V (量程为 10V,内阻约为 5kΩ )‎ F．滑动变阻器 R3（最大阻值 10Ω ,允许通过的最大电流为 0.5A) ‎ G．滑动变阻器 R4（最大阻値 100Ω ，允许通过的最大电流为 0.1A) ‎ H．电池组(E=3V,内阻不计）‎ I．足量的导线与开关 ‎（1）该同学应该选择的滑动变阻器为________(选填“R3”、“R4”)。‎ ‎（2）电表应该选择________和________，在方框中画出该同学设计的电路图。‎ ‎【答案】 (1). R3 (2). A1 A2 ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）[1]．题中所给滑动变阻器小于待测电阻的阻值，为了尽可能精确地测量，滑动变阻器需要利用分压接法接入回路，滑动变阻器应选较小的R3为宜；‎ ‎（2）[2][3][4]．因电压表量程过大，故将电流表A1与R2串联后充当电压表使用，因A1电阻已知，故电流表用A2采用电流表内接法；同时为了减小实验误差，应采用滑动变阻器分压接法；故电路图如下；‎ ‎11.一平板车，质量 M=100kg，停在水平路面上，车身的平板离地面的高 度 h=1.25m，一质量 m=50kg 的物块置于车的平板上，它到车尾端的距离 b=1.00m， 与车板间的动摩擦因数μ =0.20。如图所示。今对平板车施一水平向右的恒力 F 使车向前行驶，结果物块从车板上滑落。物块刚离开车板的时刻，车向前行驶的 距离 s0=2.0m，不计路面与平板车间以及轮轴之间的摩擦，取 g=10m/s2。求：‎ ‎（1）水平向右的恒力 F 的大小；‎ ‎（2）物块落地时，落地点到车尾的水平距离 s。‎ ‎【答案】（1）500N（2）1.625m ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）以m为研究对象进行分析，m在水平方向只受一个摩擦力f的作用，f=μmg，根据牛顿第二定律知 f=ma1  ‎ a1=μg=0.20×10m/s2=2m/s2  ‎ 如图， m从A点运动到B点，做匀加速直线运动，sAB=s0-b=1.00m，运动到B点的速度υB为：‎ ‎ ‎ 物块在平板车上运动时间为 ‎ ‎ 在相同时间里平板车向前行驶的距离s0=2.0m，则 ‎ ‎ 所以平板车的加速度 ‎ ‎ ‎ 此时平板车的速度为 ‎ v2=a2t1=4×1=4m/s   ‎ m从B处滑落时，以υB为初速度做平抛运动，落到C的水平距离为s1，下落时间为t2，则 ‎  ‎ s1=vBt2=2×0.5m=1.0 m    ‎ 对平板车M，在m未滑落之前，水平方向受二力作用，即F和物块对平板车的摩擦力f，二者方向相反，平板车加速度为a2，由牛顿第二定律得：‎ F-f=Ma2‎ 则有：‎ F=Ma2+f=（100×4+0.2×50×10）N=500N       ‎ ‎（2）当m从平板车的B点滑落以后，平板车水平方向只受F作用，而做加速度为a3的匀加速运动，由牛顿第二定律得：‎ F=Ma3   ‎ 即 ‎ ‎ 在m从B滑落到C点的时间t=0.5s内，M运动距离s2为 ‎ ‎ 物块落地时，落地点到车尾的水平距离s为    ‎ s=s2-s1=（2.625-1）m=1.625m ‎12.过山车是游乐场中常见的设施之一。下图是过山车模型的一部分，它由足够长的水平轨道和半径为R的竖直光滑圆形轨道组成，B点是圆形轨道的最低点。一质量为2m的小球a，由距B点2R的A点以初速度vo（vo未知）水平向右运动，在B点与质量为m的小球b发生弹性正碰，碰后a未脱离轨道。已知a、b与水平轨道的动摩擦因数均为μ，重力加速度为g。‎ ‎ (1)若碰后b恰能到达轨道上与圆心等高处，求a的初速度vo；‎ ‎ (2)若碰后b恰能越过轨道的最高点，求最终a、b两球的水平距离x。‎ ‎【答案】（1） （2） ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）设小球a在B点碰撞前的速度为v，由动能定理得：‎ a、b球碰撞，设碰撞后a、b球速度分别为，，由动量守恒和机械能守恒定律得 碰撞后b球恰能到圆心等高处，由机械能守恒得：‎ 联立得：‎ ‎（2）碰后b恰能越过轨道最高点的速度为，由牛顿第二定律得：‎ B碰后到最高点的过程，由机械能守恒得 B球经轨道回到B点右侧受阻力，设经而停止，由动能定理得 解得：‎ 碰后a球的速度 A球滑上轨道后，将返回水平轨道向左运动，设经而停止，由动能定理得 得：‎ 则最终ab两球得水平距离为：‎ ‎13.如图所示为一列沿x正方向传播的简谐横波在t＝0时刻的波形图。其中a、b为介质中的两质点，若这列波的传播速度是100 m/s，则下列说法正确的是_________.‎ A. 该波波源的振动周期是0.04 s B. a、b两质点可能同时到达平衡位置 C. t＝0.04 s时刻a质点正在向下运动 D. 从t＝0到t＝0.01 s时间内质点b的路程为1 cm E. 该波与频率是25 Hz的简谐横波相遇时可能发生波的干涉现象 ‎【答案】ACE ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 由图可知波的波长，根据可以求得周期，根据波的平移原则判断某时刻某个质点的振动方向，知道周期则可得出质点的路程，当两列波的频率相同时，发生干涉现象.‎ ‎【详解】A．由图象可知，波长λ＝4m，振幅A＝2cm，由题意知，波速v＝100m/s，波源的振动周期，故A正确；‎ B．a、b两质点不可能同时到达平衡位置，故B错误；‎ C．波沿x轴正方向传播，0时刻a质点正在向下运动，t＝0.04 s＝T，一个周期后a质点回到了原来的位置，仍然正在向下运动，故C正确；‎ D．从t＝0到t＝0.01 s时间内，，四分之一个周期的时间内，质点运动的路程一定大于，故D错误；‎ 该波的频率，与频率是25 Hz的简谐横波相遇时可能发生波的干涉现象，故E正确．‎ 故选ACE.‎ ‎【点睛】考查波的形成与传播过程，掌握波长、波速与周期的关系，理解质点的振动方向与波的传播方向的关系．‎ ‎14.如图所示，放置在真空中的三棱镜的横截面为直角三角形ABC，∠A＝30°.在BC的延长线上有一单色点光源S，从S射出的一条光线从AC 边上的D点(图中未画出)处射入棱镜中，经三棱镜折射后垂直于AB边射出．若S、D两点的距离为d，且光从光源S到D的传播时间与光在三棱镜中传播的时间相等．已知三棱镜的折射率，光在真空中的传播速度为c，求：‎ ‎(1)从光源射出的光线与SB边的夹角；‎ ‎(2)入射点D到顶点A点的距离．‎ ‎【答案】(1)θ＝15° (2)‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ ‎(1)作出光路图，根据折射定律求出折射角，由几何知识求解从光源射出的光线与SB边的夹角；‎ ‎(2)根据几何知识求出光线在玻璃砖中传播的距离，由求出光在玻璃砖中传播的速度，结合题设条件：光从光源S导D点的传播时间跟光在三棱镜的时间相等，列式求解．‎ ‎【详解】(1)根据题意作出光路图:‎ ‎ ‎ 由折射定律有：‎ 又：r=90°-60°=30°‎ 联立解得：i=45°‎ 由几何知识可得光源射出的光线与直线BC边的夹角为：∠DSC=∠C-(90°-i)=15°‎ ‎(2)根据题意，设光在三棱镜中传播的距离为x，速度大小为v，则有：‎ 又由于：‎ 由几何知识知，入射点D到顶点A点的距离 联立解得： ‎ ‎【点睛】解答本题的关键是正确画出光路图，然后依据几何关系和折射定律、光速公式解题．‎