【物理】河北省泊头市第一中学2020届高三上学期第二次月考试题（解析版） 16页

河北省泊头市第一中学2020届高三上学期 第二次月考试题 ‎1.‎2012年5月26日，我国在西昌卫星发射中心用“长征三号乙”运载火箭，成功地将“中星‎2A”地球同步卫星送入太空，为我国广大用户提供广播电视及宽带多媒体等传输业务。下列关于地球同步卫星的说法中正确的是(　　)‎ A. 可以定点在北京的正上方，离地心的距离按需要选择不同的值 B. 只能定点在赤道的正上方，且离地心的距离是一定的 C. 运行的线速度介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间 D. 质量不同地球同步卫星，运行速度不同 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．“中星‎2A”是地球同步卫星，相对地球静止，万有引力提供向心力，轨道平面一定过球心，转动周期和地球自转周期相同，由牛顿第二定律可得 ‎，‎ 可得 ‎，‎ 周期一定，轨道半径一定，所以同步卫星只能定点在赤道的正上方，离地心的距离不能根据需要选择不同的值，故A错误，B正确；‎ C．由上述周期公式可知轨道半径越大，运行的线速度越小，所以该卫星速度一定小于第一宇宙速度，更小于第二宇宙速度，故C错误；‎ D．万有引力提供向心力，由牛顿第二定律可得 ‎，‎ 可得 ‎。‎ 由表达式分析可知地球同步卫星运行速度和质量无关，故D错误。故选择B。‎ ‎2.甲、乙两辆汽车在同一水平直道上运动，其运动的位移-时间图象（x-t图象）如图所示，则下列关于两车运动情况的说法中错误的是(　　)‎ A. 乙车在0～10s内的平均速度大小为‎0.8m/s B. 甲车先做匀减速直线运动，后做匀速直线运动 C. 在0～10s内，甲、乙两车相遇两次 D. 若乙车做匀变速直线运动，则图线上P所对应的瞬时速度大小一定大于‎0.8m/s ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．由速度的定义式可得 ‎，‎ 负号表示速度方向为负方向，速度的大小为‎0.8m/s，故A不符合题意；‎ B．在x-t图象中切线的斜率表示速度，斜率为零表示物体静止，说明甲车先做负方向的匀速直线运动，后静止，故B符合题意；‎ C．在x-t图象中交点表示两物体相遇，说明在0～10s内，甲、乙两车相遇两次，故C不符合题意；‎ D．由图象可知乙车做匀加速直线运动，时间中间时刻即5s末时速度大小为‎0.8m/s，图线上P对应的时刻大于5s，因此所对应的瞬时速度大小一定大于‎0.8m/s，故D不符合题意；‎ 故选择B。‎ ‎3.如图所示，质量分别为m1、m2的A、B两小球分别连在弹簧两端，B小球用细绳固定在倾角为30°的光滑斜面上，若不计弹簧质量且细绳和弹簧与斜面平行，在细绳被剪断的瞬间，A、B两小球的加速度分别为(　　)‎ A. 都等于 B. 0和 C. 和0 D. 0和 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】细绳被剪断的前，以A为研究对象，可求出弹簧的拉力大小 ‎，‎ 细绳被剪断的瞬间，弹簧弹力大小瞬间不变，故A物体该瞬间合力仍为零，加速度大小为零，取B受力分析，由牛顿定二定律可得 ‎，‎ 联立可求得 ‎。‎ 故ACD错误，B正确。故选择B。‎ ‎4.两个质量均为m物块叠放压在一个轻弹簧上面，处于静止状态，弹簧的劲度系数为k，t＝0时刻，给A物体一个竖直向上的作用力F，使得物体以‎0.5g的加速度匀加速上升 A. A、B分离前系统合外力大小与时间的平方成线性关系 B. 分离时弹簧处于原长状态 C. 在t＝时刻A、B分离 D. 分离时B的速度为g ‎【答案】C ‎【解析】‎ A、B分离前物体做匀加速运动，合外力不变，选项A错误；开始时弹簧被压缩x1，则；当两物体分离时，加速度相同且两物体之间的弹力为零，则对物体B：，且，解得，此时刻弹簧仍处于压缩状态，选项B错误，C正确；分离时B的速度为，选项D错误；故选C. ‎ 点睛：此题关键哟啊搞清两物体的运动情况以及两物体分离的条件：两物体之间的压力为零；两物体的加速度相等.‎ ‎5.如图所示，斜面小车M静止在光滑水平面上，一边紧贴墙壁．若再在斜面上加一物体m，且M、m相对静止，此时小车受力个数为（ ）‎ A. 3 B. ‎4 ‎C. 5 D. 6‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】M、m相对静止，对整体分析知，整体受总重力和地面给的支持力，处于静止状态；对物体m受力分析，则m受到重力、支持力和静摩擦力；最后对M受力分析，受重力、m对它的垂直向下的压力和沿斜面向下的静摩擦力，同时地面对M有向上的支持力，因墙壁对小车不会有力的作用；则M共受到4个力．故B项正确，ACD三项错误．‎ ‎6.如图所示，三个完全相同的物体a、b、c叠放在粗糙水平桌面上，a的左端通过一根轻绳与质量m=3kg的小球相连，小球静止在固定的光滑半球形器皿中，在半球形器皿中的绳与水平方向的夹角为60°，且半球形器皿边沿与物体a间的轻绳水平向右，水平向右的力F=30N作用在b上，三个物体保持静止状态．取g=‎10m/s2，下列说法正确的是（　　）‎ A. 物体b受到物体a施加的一个大小为30N的静摩擦力，方向水平向右 B. 桌面对物体a的摩擦力大小为0‎ C. 物体c受到物体b施加的大小为30N的静摩擦力，方向水平向右 D. 撤去力F的瞬间，三个物体一定会获得向左的加速度 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ AB．由几何关系可知，小球与半球的球心的连线、拉小球的细线以及水平半径组成一个等边三角形，对小球m进行受力分析如图，可知：‎ ‎2Tsin60°=mg，‎ 解得：T=30N，‎ 因为绳子拉力为T=30N=F，因此对abc三个物体的整体分析可知，桌面对a的静摩擦力为零；对b与c整体分析，由于bc整体处于平衡状态，由于水平拉力F=30 N，因此b受到水平向左的摩擦力也为30 N，故A错误，B正确；‎ C．物体c处于平衡状态，不受拉力，则也不受摩擦力，故C错误；‎ D．撤去力F的瞬间，由于绳子拉力与a与桌面间的摩擦力关系不确定，因此三个物体是否运动不确定，加速度大小和方向都不确定，故D错误。‎ 故选择B。‎ ‎7.如图为表演杂技“飞车走壁”的示意图．演员骑摩托车在一个圆桶形结构的内壁上飞驰，做匀速圆周运动．图中a、b两个虚线圆表示同一位演员骑同一辆摩托，在离地面不同高度处进行表演的运动轨迹．不考虑车轮受到的侧向摩擦，下列说法中正确的是（ ）‎ A. 在a轨道上运动时角速度较大 B. 在a轨道上运动时线速度较大 C. 在a轨道上运动时摩托车对侧壁的压力较大 D. 在a轨道上运动时摩托车和运动员所受的向心力较大 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】设圆形筒壁和水平方向得夹角为，则由牛顿第二定律可得，，因此在不同得平面时加速度相同，因此向心力也一样，D错误；‎ 因为a轨道得半径较大，因此a轨道得角速度小而线速度大，因此A错误B正确；‎ 由可得两个轨道得压力一样，C错误 ‎8.如图所示，水平地面上有一车厢，车厢内固定的平台通过相同的弹簧把相同的物块A、B压在竖直侧壁和水平的顶板上，已知A、B与接触面间的动摩擦因数均为，车厢静止时，两弹簧长度相同，A恰好不下滑，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，现使车厢沿水平方向加速运动，为保证A、B仍相对车厢静止，则（ ）‎ A. 速度可能向左，加速度可大于 B. 加速度一定向右，不能超过 C. 加速度一定向左，不能超过 D. 加速度一定向左，不能超过 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 车厢静止时，A恰好不下滑，则弹簧处于压缩状态．设弹簧弹力为F，车厢对A支持力为，对此时的A受力分析可得：，解得：‎ 车厢沿水平方向加速运动，为保证A仍相对车厢静止，车厢对A的支持力必须大于等于，对A受力分析，由牛顿第二定律可得：A物体的加速度一定向右．‎ 车厢沿水平方向加速运动，要保证B仍相对车厢静止，对B受力分析，由牛顿第二定律可得，解得：．‎ 故B项正确，ACD三项错误．‎ ‎9.如图所示，一物块从一光滑且足够长的固定斜面顶端O点无初速释放后，先后通过P、Q、N三点，已知物块从P点运动到Q点与从Q点运动到N点所用的时间相等，且PQ长度为‎3m，QN长度为‎4m，则由上述数据可以求出OP的长度为（　　）‎ A. ‎2m B. m C. m D. ‎‎3m ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 在相邻相等时间内的位移差是恒量，即，结合Q的速度等于PN段的平均速度，求出Q的速度，再结合运动学公式求出OQ的距离，结合PQ距离求出OP长度；‎ ‎【详解】设相等的时间为t，加速度为a，‎ 由：，得加速度：‎ Q点瞬时速度的大小等于PN段的平均速度的大小：‎ 则OQ间的距离：‎ 则OP长度为：，故ABD错误，C正确．‎ ‎【点睛】解决本题的关键掌握匀变速运动的两个重要推论，某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度；在相邻的相等时间内的位移差是恒量，即．‎ ‎10.‎2010年10月1日，嫦娥二号在四川西昌发射成功，‎10月6日实施第一次近月制动，进入周期约为12h的椭圆环月轨道；‎10月8日实施第二次近月制动，进入周期约为3.5h的椭圆环月轨道；‎10月9日实施了第三次近月制动，进入轨道高度约为‎100km的圆形环月工作轨道．实施近月制动的位置都是在相应的近月点P，如图所示．则嫦娥二号：‎ A. 从不同轨道经过P点时，速度大小相同 B. 从不同轨道经过P点(不制动)时，加速度大小相同 C. 在两条椭圆环月轨道上运行时，机械能不同 D. 在椭圆环月轨道上运行的过程中受到月球的万有引力大小不变 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】A、嫦娥二号在椭圆轨道的P点是近月点，速度比较大，要进入圆轨道，需减速，使得万有引力等于所需要的向心力,所以在椭圆轨道P点的速度大于在圆形轨道P点的速度,故A错误； B、嫦娥二号卫星在不同轨道经过P点，所受的万有引力相等，根据牛顿第二定律，知加速度大小相等,故B正确； C、从第一个椭圆轨道上的P点制动后进入第二个椭圆轨道，制动时，重力势能不变，动能减小，则机械能减小，而绕月球绕椭圆形轨道运动时，只有万有引力做功，机械能不变，所以在两条椭圆环月轨道上运行时，机械能不同，故C正确； D、根据万有引力公式可知，在椭圆环月轨道上运行的过程中，距离发生变化，则万有引力大小变化，故D错误．‎ ‎11.黄、红、绿三种单色光以相同的入射角到达介质和空气的界面 若黄光恰好发生全反射，则　　‎ A. 红光一定能发生全反射 B. 绿光一定能发生全反射 C. 红光在介质中的波长比它在空气中的波长短 D. 三种单色光相比，绿光在该介质中传播的速率最大 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】A、B、根据折射定律可知折射率最大的是绿光，最小的是红光，由临界角公式，临界角最小的是绿光，最大的是红光，由于黄光恰好发生全反射，因此绿光一定发生光的全反射，红光一定没有发生全反射；故A错误，B正确．‎ C、由与可得，同种光，介质折射率越大的，波长越小，所以红光在介质中的波长比它在空气中的波长短；故C正确．‎ D、由可知，折射率越大的传播速度越小，所以绿光在介质中的传播速率最小；故D错误．故选BC．‎ ‎【点睛】本题考查光的折射定律以及全反射的性质，主要考查对不同色光特性的理解能力．对于光的全反射可结合折射定律和临界角公式理解记忆．‎ ‎12..如图所示，一小物体m从光滑圆弧形轨道上与圆心O等高处由静止释放，圆弧半径R=‎0.2m，轨道底端与粗糙的传送带平滑连接，当传送带固定不动时，物体m能滑过右端的B点，且落在水平地面上的C点，取重力加速度g=‎10m/s2，则下列判断可能正确的是（ ）‎ A. 若传送带逆时针方向运行且v=‎2m/s，则物体m也能滑过B点，到达地面上的C点 ‎ B. 若传送带顺时针方向运行，则当传送带速度时，物体m到达地面上C点的右侧 C. 若传送带顺时针方向运行，则当传送带速度时，物体m也可能到达地面上C点的右侧 ‎ D. 若传送带逆时针方向运行且v=‎3m/s，则物体m也能滑过B点，到达地面上的C点左侧 ‎【答案】ABC ‎【解析】‎ ‎【详解】A.物体在圆弧轨道上下滑过程，由动能定理得：‎ 解得：‎ 传送带静止不动时，物体滑到传送带上后向右做匀减速直线运动，到达传送带右端时物体的速度小于‎2m/s，物体离开传送带后做平抛运动到达点，物体做平抛运动的初速度小于‎2m/s；若传送带逆时针方向运行且，物体在传送带上一直做匀减速直线运动，与传送带静止时的运动情况相同，物体到达传送带右端时的速度与传送带静止时到达右端的速度相等，物块离开传送带做平抛运动，落在点，故A正确；‎ B.若传送带顺时针方向运动，则当传送带速度时，物体在传送带上可能先做匀加速直线运动后做匀速直线运动，也可能一直做匀加速直线运动，物块到达传送带右端时的速度大于‎2m/s，做平抛运动的初速度大于‎2m/s，物体将落在点的右侧，故B正确；‎ C.若传送带顺时针方向运动，则当传送带速度时，物体在传送带上可能先做匀减速直线运动后做匀速直线运动，此时到达传送带右端时的速度比传送带静止时的速度大，物体落在点的右侧，也可能在你传送带上一直做匀减速直线运动，到达传送带右端时的速度与传送带静止时的速度相等，物体将落在点，故C正确；‎ D.若传送带逆时针方向运行且，物体在传送带上一直做匀减速直线运动，与传送带静止时的运动情况相同，物体到达传送带右端时的速度与传送带静止时到达右端的速度相等，物块离开传送带做平抛运动，落在点，故D错误．‎ ‎13.如图，用跨过光滑定滑轮的缆绳将海面上一艘小船直线拖向岸边．已知拖动缆绳的电动机功率恒为P，小船的质量为m，小船所受到水的阻力大小恒为f，经过A点时的速度大小为v，小船从A点沿直线运动到B点经历时间为t，此时缆绳与水平面夹角为θ，A、B两点间水平距离为d，缆绳质量忽略不计．则（　　）‎ A. 小船经过B点时的速度大小为 B. 小船经过B点时绳子对小船的拉力大小为 C. 小船经过A点时电动机牵引绳子的速度大小为 D. 小船经过B点时的加速度大小为 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ 试题分析：根据功的表达式求出阻力所做的功；根据动能定理求出小船经过B点时的速度．设小船经过B点时绳的拉力大小为F，绳与水平方向夹角为，绳的速度大小为u，根据牛顿第二定律、功率，以及小船速度与绳子收缩速度的关系求出B点的加速度．‎ 小船从A点运动到B点克服阻力做功，小船从A点运动到B点，电动机牵引绳对小船做功，由动能定理有，联立解得，A正确；设小船经过B点时绳的拉力大小为F，绳与水平方向夹角为，绳的速度大小为u，，，联立可得，B错误；由题可知，OB与水平面之间的夹角是，所以OA与水平面之间的夹角小于，则小船经过A点时电动机牵引绳子的速度大小一定大于，C错误；根据牛顿第二定律，解得，D正确．‎ ‎14.用图（a）的装置“验证牛顿第二定律”时有两个“巧妙”的设计，一是要求小车的质量远大于砂和砂桶的质量之和；二是对小车要进行“平衡摩擦力”操作．回答下列问题：‎ ‎（1）实验要求“小车质量远大于砂和砂桶质量之和”的目的是______________________．‎ ‎（2）对小车进行“平衡摩擦力”操作时，下列必须进行的是_______（填字母序号）．‎ A．取下砂和砂桶 ‎ B．在空砂桶的牵引下，轻推一下小车，小车能做匀速直线运动 C．小车拖着穿过打点计时器的纸带做匀速运动时，打点计时器的电源应断开 D．把长木板没有定滑轮的一端垫起适当高度 ‎（3）在满足实验条件下，某同学得到了如图（b）的图线（M为小车和砝码的总质量），图线在纵轴上截距不为零的原因是_______________．‎ ‎【答案】 (1). 绳中的拉力（近似）等于砂和砂桶重力之和 (2). AD (3). 平衡摩擦力过度 ‎【解析】‎ ‎（1）当小车质量远大于砂和砂桶质量之和时可以近似认为：小车所受拉力近似等于砂和砂桶的总重力． （2）在该实验中，我们认为绳子的拉力就等于小车所受的合外力，应该平衡摩擦力，正确的操作应该是在没有定滑轮的一端把长木板垫起适当角度，细绳的另一端不能悬挂砂和砂桶，轻推一下小车，小车能做匀速直线运动,故AD正确． （3）由图象可知，对应的表达式为：；则说明图线在纵轴上截距不为零说明在没有施加拉力的情况下，物体已经具有加速度，即物体的斜面倾角过大,即平衡摩擦力过度．‎ 点睛：解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项，然后熟练应用物理规律来解决实验问题，要学会应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用．‎ ‎15.“研究共点力的合成”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳，图乙是在白纸上根据实验结果画出的图示．‎ ‎ ‎ ‎（1）图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是______．‎ ‎（2）本实验采用的科学方法是____．‎ A．理想实验法 B．等效替代法 C．控制变量法 D．建立物理模型法 ‎（3）实验中可减小误差的措施有____．‎ A．两个分力F1、F2的大小要越大越好 B．两个分力F1、F2间夹角应越大越好 C．拉橡皮筋时，弹簧秤、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行 D．AO间距离要适当，将橡皮筋拉至结点O时，拉力要适当大些 ‎【答案】 (1). F′ (2). B (3). CD ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）[1]．F1与F2合力的实验值是指通过实验得到值，即用一个弹簧拉绳套时测得的力的大小和方向，而理论值（实际值）是指通过平行四边形得出的值，故F′是力F1与F2合力的实验值，其方向一定沿AO方向．‎ ‎（2）[2]．实验中两次要求效果相同，故实验采用了等效替代的方法，故ACD错误，B正确．‎ ‎（3）[3]．A．为减小实验的误差，两个分力F1、F2的大小要尽量大些，但不是越大越好．故A错误；‎ B．F1、F2方向间夹角大并不能减小误差，实验不需要F1、F2方向间的夹角非常大．故B错误；‎ C．为保证拉力的方向为在纸面上画出的方向，弹簧秤一定要与木板平行．故C正确；‎ D．AO间距离要适当，将橡皮筋拉至结点O时，拉力要适当大些，有利于减小实验误差，故D正确；‎ ‎16. 如图所示为一列简谐横波沿-x方向传播在t=0时刻波形图，M、N两点的坐标分别为（-2，0）和（-7，0），已知t=0.5s时，M点第二次出现波峰．‎ ‎①这列波的传播速度多大?‎ ‎②从t=0时刻起，经过多长时间N点第一次出现波峰?‎ ‎③当N点第一次出现波峰时，M点通过的路程为多少?‎ ‎【答案】①‎20m/s ②0.55s ③‎‎0.4m ‎【解析】‎ 试题分析：①根据图象可知，该波波长 λ=‎‎4m M点与最近波峰的水平距离为‎6m，距离下一个波峰的水平距离为‎10m，所以波速为：‎ ‎②N点与最近波峰的水平距离为 s=‎‎11m 当最近的波峰传到N点时N点第一次形成波峰，历时为：‎ ‎③该波中各质点振动的周期为：‎ N点第一出现波峰时质点M振动了 t2=0.4s 则 t2=2T 质点M每振动T/4经过的路程为‎5cm，则当N点第一次出现波峰时，M点通过的路程为：‎ s′=8×‎5cm=‎40cm=‎‎0.4m 考点：机械波的传播 ‎【名师点睛】本题考查了机械波的传播及质点的振动问题；解题时要能由波的传播方向来确定质点的振动方向，掌握由质点的振动情况来确定周期，并由周期与波长从而求出波速．‎ ‎17.云室处于一个垂直纸面向外的匀强磁场中，一静止的原子核在云室中发生了一次衰变，其衰变产物在磁场中运动的圆轨迹如图所示。已知新核Y的质量为M，粒子的质量为m，衰变后粒子的速度大小为v，假设原子核衰变时释放的能量都转化为粒子和新核的动能。‎ ‎(1)试写出核衰变方程；‎ ‎(2)求原子核衰变时释放的能量。‎ ‎【答案】 ； 。‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1) 衰变产物在磁场中运动的圆轨迹外切，说明原子核发生α衰变，对应的核衰变方程：‎ ‎；‎ ‎(2)原子核衰变前后系统动量守恒，设新核速度大小为，由动量守恒定律可得 ‎，‎ 设粒子和新核的动能为，则有 ‎，‎ 联立可得，，‎ 原子核衰变时释放的能量都转化为粒子和新核的动能，设释放的核能，则有 ‎。‎ ‎18.交管部门强行推出了“电子眼”，机动车擅自闯红灯的大幅度减少。现有甲、乙两汽车正沿同一平直马路同向匀速行驶，甲车在前，乙车在后，它们行驶的速度均为‎10m/s．当两车快要到一十字路口时，甲车司机看到绿灯已转换成了黄灯，于是紧急刹车(反应时间忽略不计)，乙车司机为了避免与甲车相撞也紧急刹车，但乙车司机反应较慢(反应时间为0.5s)，已知甲车、乙车紧急刹车时产生的加速度大小分别为a1=‎4m/s2、a2=‎5m/s2。求：‎ ‎ 若甲司机看到黄灯时车头距警戒线‎15m，他采取上述措施能否避免闯红灯？‎ ‎ 乙车刹车后经多长时间速度与甲车相等？‎ ‎ 为保证两车在紧急刹车过程中不相撞，甲、乙两车行驶过程中应保持多大距离？‎ ‎【答案】 能避免； 2s； 保持距离≥‎2.5m。‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】 设甲车停下来行驶的距离为，由运动学公式可得 ‎，‎ 可求得 ‎，‎ 因为车头距警戒线‎15m，所以能避免闯红灯；‎ ‎ 设甲初始速度为，乙的初始速度为，设乙车刹车后经时间 速度与甲车相等，则有 ‎，‎ 代入数值可得；‎ ‎ 两车不相撞的临界条件是两车速度相等时恰好相遇，设甲、乙两车行驶过程中应保持距离至少为L，‎ 由前面分析可知乙车刹车后2s速度与甲车相等，设乙车反应时间为，由位移关系可得 ‎，‎ 代入数值联立可得。‎ 说明甲、乙两车行驶过程中距离保持距离≥‎2.5m。‎