安徽省临泉二中2020届高三上学期月考物理试题

安徽省临泉二中2020届高三上学期月考物理试题

临泉二中2020届高三第二次月考物理试题 一、选择题；本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一个选项符合题目要求，第8-12题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的2分，有选错的得0分。‎ ‎1.2017年11月24日，某中学举行运动会，高一新生在各个比赛项目中展现了较高的竞技水平．下列有关校运会的各种说法中正确的是 A. 跳远冠军张小杰的成绩是5.30m，这是他跳跃过程中的路程 B. 在200m决赛中，李凯同学在第一道，他跑完全程的位移为零 C. 研究俞小辉同学跳过1.55m 横杆的跨越式动作时，能把他看作质点 D. 在100m决赛中，小史同学获得冠军，决赛选手中他的平均速度最大 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 跳远冠军张小杰的成绩是5.30m，这是他跳跃过程中的位移,故A错误；在200m决赛中，李凯同学在第一道，他跑完全程的位移不为零，故B错误；研究俞小辉同学跳过1.55m横杆的跨越式动作时，不能把他看作质点，否则就没有动作而言，故C错误；在100m比赛中，运动员的轨迹是直线，位移的大小就是100m，所有运动员的位移大小相等，时间越短平均速度越大；小史同学获得冠军，则他使用的时间最短，决赛选手中他的平均速度最大，故D正确，故选D.‎ ‎【点睛】当物体的形状、大小对所研究的问题没有影响时，我们就可以把它看成质点，位移是矢量，位移的方向由初位置指向末位置；位移的大小不大于路程．路程是标量，是运动路径的长度，平均速度等于位移除以时间.‎ ‎2.一质点在连续的6s内做匀加速直线运动，在第一个2s内位移为12m，最后一个2s内位移为36m，下面说法正确的是 A. 质点的加速度大小是3m/s2 B. 质点在第2个2s内的平均速度大小是18m/s C. 质点第2s末的速度大小是12m/s D. 质点在第1s内的位移大小是6m ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 根据位移差公式x3-x1=2aT2‎ 可求加速度；根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出第1s末的瞬时速度，再根据运动学公式求出速度和位移．‎ ‎【详解】A项：设第一个2s内的位移为x1，第三个2s内，即最后1个2s内的位移为x3，根据x3-x1=2aT2得加速度a=3m/s2，故A正确；‎ B项：由匀变速直线运动连续相等时间内通过的位移差为定值即，解得：，所以质点在第2个2s内的平均速度大小是，故B错误；‎ C项：第1s末的速度等于第一个2s内的平均速度，则v1=6m/s，则第2s末速度为v=v1+at=6+3×1m/s=9m/s，故C错误；‎ D项：在第1s内反向看为匀减速运动，则有：，故D错误．‎ 故选A．‎ ‎【点睛】解决本题的关键掌握匀变速直线运动的两个重要推论：1、在连续相等时间内的位移之差是一恒量，即△x=aT2，2、某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度．并能灵活运用．‎ ‎3.如图所示，六根原长均为l的轻质细弹簧两两相连，在同一平面内的六个大小相等，互成60°的恒定拉力作用下，形成一个稳定的正六边形，弹簧在弹性限度内．已知正六边形的外接圆的直径为d，每根弹簧的劲度系数均为k，则每个拉力的大小为 A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】由题意可知，每根弹簧的长度为，根据胡克定律可得每根弹簧拉力的大小为，以轻质细弹簧两两相连处为研究对象，分析受力如图，根据平衡条件可得，故B正确，A、C、D错误；‎ 故选B．‎ ‎【点睛】关键是以轻质细弹簧两两相连处为研究对象进行分析受力，根据平衡条件求出拉力．‎ ‎4.如图所示，物体A靠在倾斜的墙面上，在与墙面和B垂直的力F作用下，A、B保持静止，下列关于A、B两物体受力的个数正确的是( )‎ A. 4、4 B. 4、5 C. 5、4 D. 5、5‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】B的受力简单一点，先取B为研究对象，若只受G与F作用，B物体不可能静止．因此A对B有弹力与摩擦力，B物体共受四个力作用．再取A为研究对象，受重力、B对A的弹力、B对A沿A向下的摩擦力、墙对A的弹力、墙对A沿墙向上的摩擦力，A物体共受五个力作用．‎ A．4、4，与结论不相符，选项A错误；‎ B．4、5，与结论不相符，选项B错误；‎ C．5、4，与结论相符，选项C正确；‎ D．5、5，与结论不相符，选项D错误；‎ 故选C.‎ ‎【点睛】解决本题时抓住：1．在分析两个以上相互作用物体的受力分析时，要整体法和隔离法相互结合．2．确定摩擦力和弹力的方向时，通常根据物体所处的状态，采用“假设法”判断．3．当直接分析某一物体的受力不方便时，常通过转移研究对象，先分析与其相互作用的另一物体的受力，然后根据牛顿第三定律分析该物体的受力，上例中就是先分析了B的受力，又分析A的受力．‎ ‎5.如图所示，在水平桌面上物体，物体，物体ml 与桌面的摩擦因数为0.2，现同时释放两物体，不考虑动滑轮质量和其它摩擦，（取）下落过程中的描述正确的是（ ）‎ A. 、的速度大小相等 B. 、的加速度大小相等 C. 连接的轻绳上的力为 D. 连接的轻绳上的力为 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A.由图可知，m1和m2通过动滑轮连接，所以m1的速度是m2速度的两倍.故选项A不符合题意.‎ B.由图可知，m1和m2通过动滑轮连接，所以m1的加速度是m2加速度的两倍.故选项B不符合题意.‎ CD.设绳上的拉力为T，对m1有：‎ 对m2有：‎ 且有 联立可得轻绳上的力为 T=‎ 故选项C不符合题意，故选项D符合题意.‎ ‎6.如图a所示，某研究小组利用此装置探究物体在恒力作用下加速度与斜面倾角的关系．木板OA可绕轴O在竖直平面内转动，物块受到平行于斜面且指向A端、大小为F＝8.5N的力作用．通过DIS实验，得到如图b所示的加速度与斜面倾角的关系图线，且每次实验过程中木板OA的倾角保持不变．若图b中图线与纵坐标交点a0＝6m/s2，物块的质量m＝lkg，假定物块与木板间的最大静摩擦力始终等于滑动摩擦力．则（ ）‎ A. 物块与木板间的动摩擦因数为0.2‎ B. 图b中q2的坐标大于60°‎ C. 如图b所示，将斜面倾角由q1缓慢增加到q2的过程中，摩檫力一直减小 D. 斜面倾角为37°时，物块所受的摩擦力为2.5N ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A、θ=0°时，木板水平放置，物块在水平方向受到拉力F和滑动摩擦力f作用，已知F=8.5N，滑动摩擦力f=μN=μmg，所以根据牛顿第二定律物块产生加速度：，解得，故A错误；B、当斜面倾角为θ2时，摩擦力沿斜面向上物体处于静止状态即将下滑；，而倾角为60°时，故θ2大于60°，B正确；C、当斜面倾角在θ1和θ2之间时，物块处于静止状态．摩擦力先向下，后向上，大小先减小到零后增大，故C错误；D、，而，物体处于向上加速，则此时的摩擦力为滑动摩擦力大小是2N，则D错误．故选B.‎ ‎【点睛】图线与纵坐标交点处的横坐标为0，即木板水平放置，此时对应的加速度为a0，分析此时物块的受力根据牛顿第二定律求出对应的加速度即可；当摩擦力沿斜面向下且加速度为零时木板倾角为θ1，当摩擦力沿斜面向上且加速度为零时木板倾角为θ2，这时物块处于静止状态.‎ ‎7.赤道上随地球自转的物体A，赤道上空的近地卫星B，地球的同步卫星C，它们的运动都可看作匀速圆周运动，分别用表示它们的向心加速度、线速度、周期和角速度，下列判断正确的是（　　）‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A、同步卫星与物体A周期相同，角速度相等，但，据圆周运动公式，得，同步卫星C与人造卫星B，都是万有引力提供向心力，所以，由于，由牛顿第二定律，可知，故，A错误；‎ B、同步卫星与物体A角速度相同，根据圆周运动公式，所以，再由引力提供向心力有，得，因此，故，B错误；‎ CD、同步卫星与地球自转同步，所以，根据开普勒第三定律得卫星轨道半径越大，周期越大，故．根据周期与角速度的关系式知，C错误D正确；‎ ‎8.宇宙中，两颗靠得比较近的恒星，只受到彼此之间的万有引力作用互相绕转，称之为双星系统．设某双星系统绕其连线上的O点做匀速圆周运动，转动周期为T，轨道半径分别为、且，引力常量G已知，则下列说法正确的是 A. 星体A的向心力大于星体B的向心力 B. 星球A的线速度一定大于星体B的线速度 C. 星球A和星体B的质量之和为 D. 双星的总质量一定，若双星之间的距离增大，其转动周期也变大 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】双星靠相互间的万有引力提供向心力，知向心力大小相等．故A错误．双星的角速度相等，根据v=rω知，星球A的线速度一定小于星球B的线速度．故B错误．对于A，有：‎ ‎，对于B，有：，，L=RA+RB，联立解得．故C正确．根据，双星之间距离增大，总质量不变，则转动的周期变大．故D正确．故选CD．‎ ‎【点睛】此题考查万有引力定律在双星问题中的应用问题；解决本题的关键知道双星靠相互间的万有引力提供向心力，具有相同的角速度．以及会用万有引力提供向心力进行求解．‎ ‎9.我国于2013年12月发射了“嫦娥三号”卫星，该卫星在距月球表面高度为h的轨道上做匀速圆周运动，其运行的周期为T；卫星还在月球上软着陆．若以R表示月球的半径，忽略月球自转及地球对卫星的影响．则( )‎ A. 月球的第一宇宙速度为 B. “嫦娥三号”绕月运行时的向心加速度为 C. 物体在月球表面自由下落的加速度大小为 D. 由于月球表面是真空，“嫦娥三号”降落月球时，无法使用降落伞减速 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ 万有引力充当向心力，根据公式可得 ‎，根据公式可得，在月球表面的发射卫星时，h=0，联立解得，故A正确，根据公式可得，B错误；在月球表面重力等于万有引力，故有，结合，解得，故C错误；由于月球表面是真空，“嫦娥三号”降落月球时，无法使用降落伞减速，D正确．‎ ‎【名师点睛】在万有引力这一块，设计的公式和物理量非常多，在做题的时候，首先明确过程中的向心力，然后弄清楚各个物理量表示的含义，最后选择合适的公式分析解题，另外这一块的计算量一是非常大的，所以需要细心计算．‎ ‎10.如图甲所示，在杂技表演中，猴子沿竖直杆向上运动，其v t图像如图乙所示.人顶杆沿水平地面运动的x t图像如图丙所示.若以地面为参考系，下列说法中正确的是(　　)‎ A. 猴子在2 s内做匀变速曲线运动 B. 猴子的运动轨迹为直线 C. t＝0时猴子的速度大小为8 m/s D. t＝2 s时猴子的加速度大小为4m/s2‎ ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB.根据图像可以分析出，猴子竖直方向匀减速运动，水平方向匀速运动，所以合加速度就是竖直匀减速加速度，是匀变速运动，且水平初速度不为零，所以，合初速度与合加速度不再一条直线上，做曲线运动，是匀变速曲线运动，A正确B错误 C.根据图像可得t＝0时猴子的竖直速度，水平速度，合速度，C错误 D.因为合加速度就是竖直匀减速加速度，t＝2 s时猴子的加速度，D正确 ‎11.如图所示，固定半圆弧容器开口向上，AOB是水平直径，圆弧半径为R，在A、B两点，分别沿AO、BO方向同时水平抛出一个小球，结果两球落在了圆弧上的同一点，从A点抛出的小球初速度是从B点抛出小球初速度的3倍，不计空气阻力，重力加速度为g，则）（ ）‎ A. 从B点抛出的小球先落到圆弧面上 B. 从B点抛出的小球做平抛运动的时间为 C. 从A点抛出的小球初速度大小为 D. 从A点抛出的小球落到圆弧面上时，速度的反向延长线过圆心O ‎【答案】BC ‎【解析】‎ A．由于两球落在圆弧上同一点，因此两球做平抛运动下落的高度相同，运动的时间相同，由于同时抛出，因此一定同时落到圆弧面上，A错误；‎ B．由水平方向的位移关系可知，由于A点处抛出的小球初速度是B点处抛出小球的3倍，因此A点处抛出小球运动的水平位移是B点处抛出小球运动的水平位移的3倍，由于，因此B点处小球运动的水平位移，根据几何关系可知，两球做平抛运动下落的高度为，运动的时间，B正确；‎ C．A点抛出的小球初速度，C正确；‎ D．由于O点不在A点抛出小球做平抛运动的水平位移的中点，D错误．‎ 故选：BC．‎ 点睛：平抛运动落到同一点，所用时间相同，水平位移之和等于直径．据此列方程联立求解．‎ ‎12.如图所示,两个可视为质点的、相同的木块和放在转盘上,且木块、‎ 与转盘中心在同一条直线上,两木块用长为的细绳连接,木块与转盘的最大静摩擦力均为各自重力的倍, 放在距离转轴处,整个装置能绕通过转盘中心的转轴转动．开始时,绳恰好伸直但无弹力,现让该装置从静止开始转动,使角速度缓慢增大,以下说法正确的是 A. 当时, 、会相对于转盘滑动 B. 当时,绳子一定有弹力 C. 在 范围内增大时, 所受摩擦力变大 D. 在范围内增大时, 所受摩擦力一直变大 ‎【答案】ABD ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 当A所受的摩擦力达到最大静摩擦力时，A、B相对于转盘会滑动，对A有：kmg−T=mLω2，对B有：T+kmg=m⋅2Lω2，解得ω=，当ω>时，A.B相对于转盘会滑动．故A正确；‎ B. 当B达到最大静摩擦力时，绳子开始出现弹力，kmg=m⋅2Lω2，解得ω=，知ω>时，绳子具有弹力．故B正确；‎ C.ω>时B已经达到最大静摩擦力，则ω在内，B受到的摩擦力不变．故C错误；‎ D. 当ω在0<ω<范围内，A相对转盘是静止的，A所受摩擦力为静摩擦力，所以f−T=mLω2，当ω增大时，静摩擦力也增大．故D正确．‎ ‎【点睛】开始角速度较小，两木块都靠静摩擦力提供向心力，B先到达最大静摩擦力，角速度继续增大，则绳子出现拉力，角速度继续增大，A的静摩擦力增大，当增大到最大静摩擦力时，开始发生相对滑动．‎ 三、实验题 ‎13.某实验小组利用如图8所示的装置进行“探究加速度与合外力的关系”的实验．‎ ‎（1）在实验中必须消除摩擦力的影响，通常可以将木板适当倾斜，使小车在不受拉力作用时能在木板上近似做______运动．‎ ‎（2）为了减小误差，在平衡摩擦力后，每次实验需通过改变钩码的个数来改变小车所受合外力，获取多组数据．若小车质量为400g，实验中每次所用的钩码总质量范围应选______组会比较合理．（填选项前的字母）‎ A．10g～40g B．200g～400g C．1000g～2000g ‎ ‎（3）图9中给出的是实验中获取的纸带的一部分，A、B、C、D、E是计数点，每相邻两计数点间的时间间隔是0.1s，由该纸带可求得打点“C”时小车的速度vc＝_____m/s，小车的加速度a=_________m/s2．（保留三位有效数字）‎ ‎【答案】 (1). 匀速直线 (2). A (3). 0.574～0.575 (4). 1.36～1.37‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）当摩擦力影响消除后，拉力即小车的合力，没有拉力时，小车处于平衡状态，合力为0，做匀速直线运动；‎ ‎（2）实验设计中，我们以钩码重力作为绳子拉力，实际上，钩码和小车一起匀加速，加速度，绳子拉力，钩码质量越小，绳子拉力越接近钩码重力，所以钩码选择质量较小的A组；‎ ‎（3）匀变速直线运动中间时刻速度等于平均速度，打点“C”时小车的速度等于BD的平均速度即，只有四组数据，我们选择，‎ ‎，加速度.‎ ‎14.三个同学根据不同的实验条件，进行了“探究平抛运动规律”的实验：‎ ‎（1）甲同学采用如图(1)所示的装置．用小锤打击弹性金属片，金属片把A球沿水平方向弹出，同时B球被松开，自由下落，观察到两球同时落地，改变小锤打击的力度，即改变A球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明__________．‎ ‎（2）乙同学采用如图(2)所示的装置．两个相同的弧形轨道M、N，分别用于发射小铁球P、Q，其中N的末端与可看作光滑的水平板相切；两轨道上端分别装有电磁铁C、D；调节电磁铁C、D的高度，使AC＝BD，从而保证小铁球P、Q在轨道出口处的水平初速度v0相等，现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，然后切断电源，使两小铁球能以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N的下端射出．实验可观察到的现象应是_________．仅仅改变弧形轨道M的高度，重复上述实验，仍能观察到相同的现象，这说明______________．‎ ‎（3）丙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图(3)所示的“小球做平抛运动”的照片．图中每个小方格的边长为10cm，则由图可求得拍摄时每__s曝光一次，该小球运动到图中位置2时速度大小为__m/s(g取10m/s2)．‎ ‎【答案】 (1). 平抛运动在竖直方向的分运动为自由落体运动 (2). P，Q二球相碰 (3). 平抛运动在水平方向上的分运动为匀速直线运动 (4). 0.1 (5). 2.5‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）金属片把A球沿水平方向弹出，同时B球被松开自由下落，两球同时落地，改变A球被弹出时速度，两球仍然同时落地，知A球竖直方向上的运动规律与B球相同，即平抛运动的竖直分运动是自由落体运动．‎ ‎（2）两小球能以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N的末端射出，实验可观察到P，Q二球相碰，知P球水平方向上的运动规律与Q球相同，即平抛运动在水平方向上做匀速直线运动．‎ ‎（3）在竖直方向上，根据y=L=gT2得：曝光时间T===0.1s 平抛运动的初速度为：v0==m/s=2m/s 位置2竖直分速度为：vy2==m/s=1.5m/s 根据平行四边形定则知，位置2的速度为：v2==m/s=2.5m/s 四、解答题 ‎15.如图，甲、乙两同学在某游乐场同一平直的滑冰道游戏，开始时乙在前面的小旗处，甲在后面与小旗相距L=10m处.甲自静止开始以加速度向乙加速滑来，当他滑到小旗处即改做匀速运动；乙同学看到甲同学运动后，在经历了反应时间=0.5s后，随即开始以的加速度向右做匀加速运动，两人在运动过程中可视为质点．不考虑冰道的摩擦，问甲、乙两同学在运动过程中是否相撞若不相撞？求他们在运动过程中距离的最小值．‎ ‎【答案】不相撞,2.5m ‎【解析】‎ ‎【分析】甲先做匀速运动时由运动规律求出速度，当他滑到小旗处做匀速运动，乙经历了反应时间=0.5s后做匀加速运动，当他们速度相同，在运动过程中距离的最小．‎ 解：甲做匀速运动时的速度为 甲从开始运动到小旗处所用时间为 设甲经过小旗后再运动时间，乙同学的速度与甲相同．此时他们的距离最近，有 甲、乙两同学的最近距离为：‎ 解得：Δx=2.5m 故不相撞 ‎16.宇航员到了某星球后做了如下实验：如图所示，在光滑的圆锥顶用长为L的细线悬挂一质量为m的小球，圆锥顶角2θ.当圆锥和球一起以周期T匀速转动时，球恰好对锥面无压力．已知星球的半径为R，万有引力常量为G.求：‎ ‎(1)线的拉力的大小；‎ ‎(2)该星球表面的重力加速度的大小；‎ ‎(3)该星球的第一宇宙速度的大小；‎ ‎(4)该星球的密度．‎ ‎【答案】（1）（2）‎ ‎（3）（4）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）小球做圆周运动，线的拉力在水平方向的分力提供向心力，‎ 又因为半径，‎ 解得线的拉力；‎ ‎（2）线的拉力在竖直方向的分力与重力平衡，即，‎ 解得该星球表面的重力加速度；‎ ‎（3）星球的第一宇宙速度即为该星球的近“地”卫星的环绕速度v，设近“地”卫星的质量为m′，根据向心力公式有，解得；‎ ‎（4）设星球的质量为M，星球表面的物体的重力等于万有引力有，‎ 又因为，解得星球的密度；‎ ‎【点睛】本题把牛顿第二定律、万有引力定律、匀速圆周运动等知识综合了起来，有一定的难度．要求能够进行正确的受力分析，搞清楚什么力提供向心力，这是解题的关键．‎ ‎17.如图所示，质量m=0.2kg小物块，放在半径R1=2m的水平圆盘边缘A处，小物块与圆盘的动摩擦因数μ1=0.8．圆心角为θ=37°.半径R2=2.5m的光滑圆弧轨道BC与水平轨道光滑连接于C点，小物块与水平轨道的动摩擦因数为μ2=0.5．开始圆盘静止，在电动机的带动下绕过圆心O1的竖直轴缓慢加速转动，某时刻小物块沿纸面水平方向飞出（此时O1与A连线垂直纸面），恰好沿切线进入圆弧轨道B处，经过圆弧BC进入水平轨道CD，在D处进入圆心为O3.半径为R3=0.5m光滑竖直圆轨道，绕过圆轨道后沿水平轨道DF向右运动．设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2，求： ‎ ‎（1）圆盘对小物块m做的功；‎ ‎（2）小物块刚离开圆盘时A、B两点间的水平距离；‎ ‎（3）假设竖直圆轨道可以左右移动，要使小物块能够通过竖直圆轨道，求竖直圆轨道底端D与圆弧轨道底端C之间距离范围和小物块的最终位置．‎ ‎【答案】（1）1.6J；（2）1.2m；（3）物块停离C位置处．‎ ‎【解析】‎ ‎（1）小物块刚滑出圆盘时： ，得到： ‎ 由动能定理得： ，得到： ‎ ‎（2）物块切入圆弧面，由平抛运动知识可得：‎ 在B处的竖直方向速度为，运动时间AB间的水平距离；‎ ‎（3）物块刚好通过圆轨道最高点E处： 由B到E点由动能定理得到： ，可得： ‎ 即DC之间距离不大于时物块可通过竖直圆，最后物块停止，由动能定理可得： ‎ 最后物块停离C位置处．‎ 故本题答案是：（1）1.6J；（2）1.2m；（3）物块停离C位置处 点睛：把握题中的临界条件即摩擦力达到最大时物块即离开平台开始做平抛运动，然后结合题中给的条件求解待求量．‎