宁夏银川一中2021届高三物理上学期第四次月考试题（Word版附答案） 9页

银川一中 2021 届高三年级第四次月考 理科综合能力测试-物理 14．一盏电灯重力为 G，悬于天花板上 A 点,在电线 O 处系一细线 OB，使电线 OA 偏离竖直方向的夹角为β=30°，如图所示.现保 持β角不变，缓慢调整 OB 方向至虚线位置，则在此过程中 细线 OB 中的张力 A．先减小后增大 B．先增大后减小 C．不断增大 D．不断减小 15．2020 年 6 月 23 日 9 时 43 分我国第 55 颗北斗导航卫星发射成功，北斗那颗最亮的“星”的 运行周期为 T，已知万有引力常量为 G，地球半径为 R，地球表面重力加速度为 g。由此 可知 A．地球的质量为 2GR g B．地球的第一宇宙速度为 2πR T C．卫星离地高度为 2 2 3 24π gR T R D．卫星的线速度大小为 gR 16．如图所示，a、b 两物块质量分别为 m、2m，用不计质量的细绳相连接，悬挂在定滑轮的 两侧，不计滑轮质量和一切摩擦．开始时，a、b 两物块距离地面高度相同，用手托住物 块 b，然后突然由静止释放，直至 b 物块下降高度为 h.在此过程中，下列说法正确的是 A．物块 a 的机械能守恒 B．物块 b 机械能减少了 2 mgh3 C．物块 b 重力势能的减少量等于细绳拉力对它所做的功 D．物块 a 机械能的增加量等于 b 的机械能减少量 17．水平面上有质量相等的 a 、b 两个物体并排放置，水平推力 1F 、 2F 分别作用在物体 a 、b 上．一段时间后撤去推力，物体继续运动一段距离后停下．两物体的 t  图线如图所示， 图中 AB CD∥ ．则整个运动过程中 A． 1F 对 a 物体做的功等于 2F 对b 物体做的功 B． 1F 对 a 物体的冲量小于 2F 对b 物体的冲量 C．t 时刻 a 物体和b 物体的速度方向相反 D．t 时刻 a 物体和b 物体位移相等 18．两球 A、B 在光滑水平面上沿同一直线，同一方向运动，mA=1kg，mB=2kg，vA=6m/s，vB=2m/s．当 A 追上 B 并发生碰撞后，两球 A、B 速度的可能值是 A．vA′=5 m/s，vB′=2.5 m/s B．vA′=2 m/s，vB′=4 m/s C．vA′=1 m/s，vB′=4.5 m/s D．vA′=7 m/s，vB′=1.5 m/s 19．如图所示，光滑的水平面上，子弹以速度 v0 射入木块，最后留在木块中随木块一起匀速 运动，子弹所受阻力恒定不变，下列说法正确的是 A．子弹和木块系统动量守恒 B．子弹减少的动能等于木块增加的动能 C．子弹和木块系统的机械能减小 D．子弹对木块做的功等于木块对子弹做的功 20．如图所示，质量为 4kg 的小车 Q 静止在光滑的水平面上，质量为 2kg 的可视为质点的小 球 P 用质量不计、长为 0.75m 的细线栓接在小车上的固定竖直轻杆顶端的 O 点。现将小 球拉至与 O 等高的位置，且细线刚好绷直，拉起过程中小车静止，某时刻给小球一竖直 向下的速度 0 3m / sv  ，重力加速度为 210m / sg  。当细线第一次呈竖直状态时，下列 说法正确的是 A．小车 Q 的位移大小为 0.25m B．小球 P 的速度大小为 2 6m/s C．小车 Q 的速度大小为 2m/s D．小球下落过程中，细线对小球 P 做的功为 7J 21．如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端与质量为 m 的圆环相连，圆环套在倾斜的粗糙固 定杆上，杆与水平面之间的夹角为α，圆环在 A 处时弹簧竖直且处于原长。将圆环从 A 处 静止释放，到达 C 处时速度为零。若圆环在 C 处获得沿杆向上的速度 v，恰好能回到 A。 已知 AC＝L，B 是 AC 的中点，弹簧始终在弹性限度之内，重力加速度为 g，则 A．下滑过程中，环的加速度不断减小 B．下滑过程中，环与杆摩擦产生的热量为 mv2 C．从 C 到 A 的过程，弹簧对环做功为 21sin 4mgL mv  D．环经过 B 时，上滑的速度大于下滑的速度 三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第 22～32 题为必考题，每个试题考生都做答； 第 33 题～39 题为选考题，考生根据要求作答. （一）必考题（共 129 分） 22．(7 分) 某研究性学习小组利用如图甲所示的实验装置验证 m1、m2 组成的系统机械能守恒。m2 从 高处由静止开始下落，m1 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。图乙给出的是实验中获取的一条纸带，0 是打下的第一个点，打下 5 时 m2 还未落地，每相邻两计数点间还有 4 个点（图中未标出），计数点间的距离如图中所示。已 知 1 100gm  、 1 250gm  。则（实验中所用的电源频率为 50Hz，g 取 9.8m/s2） (1)下面列举了该实验的几个操作步骤，其中操作不当的是______。 A．将打点计时器接到直流电源上 B．先释放 m2，再接通电源打出一条纸带 C．测量纸带上某些点间的距离 D．根据测量的结果，分别计算系统减少的重力势能和增加的动能 (2)在纸带上打下记数点 4 时的速度 v=______m/s（结果保留 2 位有效数字）。 (3)在打点 0→4 过程中系统动能的增加量 kE =______J（结果保留 2 位有效数字），系统 势能的减少量 pE =______J（结果保留 2 位有效数字），由此得出的结论是______________。 23．(8 分) 如图所示，用碰撞实验器可以验证动量守恒定律，即 研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系：先安 装好实验装置，在水平面上铺一张白纸，白纸上铺放复写 纸，在白纸上记录下重垂线所指的位置 O。接下来的实 验步骤如下： 步骤 1：不放小球 2，让小球 1 从斜槽上 A 点由静止滚 下，并落在水平面上。重复多次，用尽可能小的圆，把小球的所有落点圈在里面，其圆心就 是小球落点的平均位置 P 点； 步骤 2：把小球 2 放在斜槽末端 B 点，让小球 1 从 A 点由静止滚下，使它们碰撞。重复多 次，并使用与步骤 1 同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置 M、N 点； 步骤 3：用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置 M、P、N 到 O 点的距离，即 OM、OP、ON 的长度。 （1）对于上述实验操作，下列说法正确的是______。 A．应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滚下 B．斜槽轨道必须光滑 C．小球 1 的质量应大于小球 2 的质量 （2）上述实验除需测量 OM、OP、ON 的长度外，还需要测量的物理量有______。 A．B 点距地面的高度 h B．小球 1 和小球 2 的质量 C．小球 1 和小球 2 的半径 r （3）当所测物理量满足表达式_______(用实验所测物理量的字母表示)时，即说明两球碰 撞遵守动量守恒定律。如果还满足表达式_____(用实验所测量物理量的字母表示)时，即说明 两球碰撞时无机械能损失。 24．（12 分） 如图所示，质量 m1＝0.3 kg 的足够长的小车静止在光滑的水平面上，现有质量 m2＝0.2 kg 可视为质点的物块，以水平向右的速度 v0＝10m/s 从左端滑上小车，最后在车面上某处与小车 保持相对静止.物块与车面间的动摩擦因数μ＝0.5，g 取 10 m/s2.求： （1）物块在车面上滑行的时间 t； （2）摩擦力对小车的冲量和对小车做功 （3）要使物块不从小车右端滑出，车长至少多长? 25．(20 分) 如图所示，有一原长为 2R 的轻质弹簧，一端拴接在水平地面 A 处的固定挡板上，另一端 位于水平地面上 B 处，弹簧处于原长。竖直平面内半径为 R 的半圆形光滑轨道 CDE 与水平地 面相切与 C 点，BC 之间的距离为1.5R ，A、B、C、D、E 在同一竖直平面内。质量为 m 的小 物块自 D 点（与圆心 O 等高）沿轨道由静止开始下滑，在水平地面上向左最远运动到 P 点（未 画出），随后被水平弹回，恰好运动到 C 点，已知物块与水平地面间的动摩擦因数 0.2  ， 重力加速度大小为 g ，整个过程中弹簧未超出弹性限度。求： (1)小物块第一次到达 C 点时，小物块对轨道的压力； (2)小物块运动到 P 点时，弹簧的弹性势能； (3)若改变物块的质量，将其压缩弹簧至 P 点，静止 释放后物块能滑上半圆形轨道CDE ，且在轨道CDE 上 运动过程中未与轨道脱离，求改变后物块的质量应满足的条件。 33．[物理——选修 3－3](15 分) (1)关于固体、液体和气体，下列说法正确的是( ) （填正确答案标号，选对 1 个得 2 分，选对 2 个得 4 分，选对 3 个得 6 分，每选错 1 个扣 3 分，最低得分为 0 分） A．固体可以分为晶体和非晶体两类，非晶体和多晶体都没有确定的几何形状 B ．液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质与某些多晶体相似，具有各向同性 C．在围绕地球运行的“天宫一号”中，自由飘浮的水滴呈球形，这是表面张力作用的结果 D．空气的相对湿度越大，空气中水蒸气的压强越接近同一温度时水的饱和汽压 E．大量气体分子做无规则运动，速率有大有小，但分子的速率按“中间少，两头多”的规 律分布 (2)如图所示，一定质量的理想气体经历从状态 A→B→C→A 过 程，在状态 C 时气体的温度为 T0，压强为 p0，体积为 V0，从状态 C→A 过程中气体对外做的功为 4p0V0.，求： ①气体在状态 A 时温度 TA； ②从状态 A→B→C→A 的过程中，气体与外界交换的热量 Q。 34．[物理——选修 3-4]（15 分） (1)如图所示，两束单色光 a、b 从水下面射向 A 点，光线 经折射后合成一束光 c，则下列说法正确的是( ) （填正确 答案标号，选对 1 个得 2 分，选对 2 个得 4 分，选对 3 个得 6 分， 每选错 1 个扣 3 分，最低得分为 0 分） A．用同一双缝干涉实验装置分别以 a、b 光做实验，a 光的干涉条纹间距大于 b 光的干涉 条纹间距 B．a 比 b 更容易发生衍射现象 C．在水中 a 光的速度比 b 光的速度小 D．在水中 a 光的临界角大于 b 光的临界角 E．若 a 光与 b 光以相同入射角从水射向空气，在不断增大入射角时水面上首先消失的是 a 光 (2)如图所示、一列简谐横波沿 x 轴正方向传播，实线和虚线分别为 t1=0s 时与 t2=2s 时的 波形图像，已知该波中各个质点的振动周期大于 4s。求： (i)该波的传播速度大小； (ii)从 t1=0s 开始计时，写出 x=1m 处质点的振动方程。 银川一中 2021 届高三第四次月考物理试题参考答案 选择题 14-—21 A C D B BC AC AC CD 实验题 22、(1)AB (2) 2.4 (3)1.0 1.1 在误差允许范围内，m1 与 m2 组成的系统机械能守恒 23、(1)AC (2) B (3)m1∙OP=m1∙OM+m2∙ON m1∙OP2=m1∙OM2+m2∙ON2 解答题 24、答案：（1）1.2s （2）1.2N·s；2.4J （3）6m 解析：（1）设物块与小车的共同速度为 v，以水平向右为正方向， 根据动量守恒定律有 m2v0＝(m1＋m2)v 解得：v=4m/s 设物块与车面间的滑动摩擦力为 Ff，对物块应用动量定理有－Fft＝m2v－m2v0 其中 Ff＝μm2g 联立以上代入数据解得： 0.3 4 0.5 (0.3 0.2) 10t     1.2s （2）对车由动量定理得：I= m1v-0=＝0.3×4=1.2N·s 方向水平向右 对车由动能定理得： 2 1 1 02W m v   2.4J （3）要使物块恰好不从小车右端滑出，物块滑到车面右端时与小车有共同的速度 v， 则有 m2v0＝(m1＋m2)v 由功能关系有：  2 2 2 0 1 2 2 1 1 2 2m v m m v m gL   代入数据解得:L＝6 m（2 分） 故要使物块不从小车右端滑出，物块滑上小车的长度的为 L＝6 m 25、答案：(1)3mg；(2) 2 mgR ；(3) 3 m m m ≤ 或 6 mm≤ 解析：(1)物块从 D 点运动到 C 点，机械能守恒： 2 1 1 2mgR mv 在 C 点由牛顿第二定律得： 2 1 N vF mg m R   根据牛顿第三定律，物块在 C 点对轨道的压力为： 3NF mg 方向竖直向下. (2)物块运动到 P 点时，设弹簧的压缩量为 x ， 物块从 D 点运动到 P 点能量守恒： (1.5 ) pmgR mg R x E   物块从 P 点弹回运动到 C 点，能量守恒： (1.5 )pE mg R x  解得： 2p mgRE  x R (3)设改变后小物块的质量为 m，物块能滑上半圆形轨道，必须克服水平地面摩擦力做功，即： (1.5 )pE m g R x   物块滑上半圆形轨道后，运动过程中不脱离轨道，只要不超过 D 即可， 由能量守恒定理得： (1.5 )pE m g R x m gR    ≤ 或者物块滑上半圆形轨道后能通过最高点 E 做圆周运动，设物块能通过最高点的最小速率为 v ，则 2vm g m R   由能量守恒得： 21(1.5 ) 2 2pE m g R x m g R m v      ≥ 解得： 3 m m m ≤ 或 6 mm≤ 选考题 33、(1)ACD （2）① 09T ；② 0 02 0p V  ，吸热 答案：解析：① 气体从 B→C 过程中压强不变，由盖－吕萨克定律得： 0 0 B B VV T T  气体从 A→B 过程中体积不变，由查理定律得： A B A B p p T T  联立解得： 09AT T ②根据热力学第一定律有： ΔU W Q  其中： 0 0 0 0 04 Δ 2W p V p V p V   ＋ 代入解得： 0 02Q p V 由于 0 0 02Q p V  ，所以吸热 34、（1）ABD （2）(1) 1.5mv s ；(2) 30.05sin 8 4y t（ ）  解析： （1）质点振动周期为： 4T s ，波长 8m  1 2t t 内波传播的时间为： 2 1 2 2 Tt t t s     则 t 时间内波传播的距离为 3 8s  波的传播速度大小为： s v t  解得：v=1.5m/s； （2） 1x m 处的质点振动方程为：  siny A t   ，波的振幅为： 5A cm 由 v T  解得： 16 3T s 角速度 2 3 8 rad sT    1 0t s 时， 1x m 处质点的位移为： 1 1 5 2cos 28 2y A cm   由图可知， 4   则 1x m 处的质点的振动方程为： 30.05sin 8 4y t（ ） 