黑龙江省甘南县一中2020届高三上学期月考物理试题 14页

黑龙江省甘南县第一中学2019--2020学年上学期高三第二次月考物理试题 一．选择题：（本题共10小题，每小题4分，共40分。第1--7题只有一项符合题目要求，第8--10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）‎ ‎1.某质点在水平面上的直角坐标系xOy坐标平面内运动的轨迹如右图所示，下面判断正确的是（ ）‎ A. 若质点在x方向始终做匀速运动，则在y方向也始终做匀速运动 B. 若质点x方向始终做匀速运动，则在y方向先加速后减速 C. 若质点在y方向始终做匀速运动，则在x方向也始终做匀速运动 D. 若质点在y方向始终做匀速运动，则在x方向先加速后减速 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．若x方向始终匀速，经过相同的时间水平间距相同，则y方向的高度先增加的越来越慢，说明竖直速度在减小，后来y方向的高度后增加的越来越快，说明竖直速度增大，所以物体速度先减小后增大，即y方向先减速后加速；故A错误，B错误；‎ CD．若y方向始终匀速，经过相同时间竖直间距相同，则x方向的水平距离先增加的越来越快，说明水平速度在增大，后来x方向的水平间距后增加的越来越慢，说明水平速度减小，所以物体速度先增大后减小，即x方向先加速后减速；故C错误，D正确.‎ ‎2.如图所示，汽车用跨过定滑轮的轻绳提升物块A。汽车匀速向右运动，在物块A到达滑轮之前，关于物块A，下列说法正确的是 A. 将竖直向上做匀速运动 B. 将处于失重状态 C. 将处于超重状态 D. 将竖直向上先加速后减速 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】设绳子与水平方向的夹角为θ，将小车的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向的速度等于A的速度，根据平行四边形定则得vA=vcosθ，车子在匀速向右的运动过程中，绳子与水平方向的夹角为θ减小，所以A的速度增大，A做加速上升运动，且拉力大于重物的重力，A处于超重状态，故ABD错误，C正确。‎ ‎【点睛】解决本题的关键会对小车的速度进行分解，知道小车的速度是沿绳子方向和垂直于绳子方向速度的合速度．‎ ‎3.河水的流速与离河岸的关系如图甲所示，船在静水中速度与时间的关系如图乙所示．若要使船以最短时间渡河，则（　　） ‎ A. 船渡河的最短时间是100s B. 船在行驶过程中，船头始终与河岸垂直 C. 船在河水中航行的轨迹是一条直线 D. 船在河水中最大速度是5m/s ‎【答案】ABD ‎【解析】‎ 由甲图知河宽d=300m，当船头垂直与河岸时，渡河时间最短，故A、B正确；由于河水流速在变，故船的合速度大小、方向都在变，轨迹是曲线，故C错误；水速最大为4m∕s，船在河水中的最大速度，故D正确。‎ ‎4.在高处以初速v0水平抛出一石子，当它的速度由水平方向变化到与水平方向夹θ 角的过程中，石子的水平位移的大小是（ ）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】根据平行四边形定则知，石子竖直分速度为：，则平抛运动的时间为：则石子的水平位移为：，故C正确。‎ ‎5.如图所示，水平地面上有P、Q两点，A点和B点分别在P点和Q点的正上方，距离地面高度分别为h1和h2．某时刻从A点以速度v1水平抛出一个小球，经过时间t后，又从B点以速度v2水平抛出另一球，结果两球同时落在P、Q连线的中点，则有（ ）‎ A. ‎ B. ‎ C. ‎ D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．设B球运动时间为t2，则A球运动时间为：‎ 根据：‎ 得：‎ 故A错误.‎ BCD．两球同时落在P、Q连线的重点，说明平抛运动的水平位移相等，所以有：‎ 联立解得：‎ 所以B错误，C正确，D错误.‎ ‎6.如图所示，质量为m的小球(可看作质点)在竖直放置的半径为R的固定光滑圆环轨道内运动．若小球通过最高点时的速率为v0＝，下列说法中正确的是(　 　)‎ A. 小球在最高点时只受到重力作用 B. 小球在最高点对圆环的压力大小为2mg C. 小球绕圆环一周的时间等于2πR/v0‎ D. 小球经过任一直径两端位置时的动能之和是一个恒定值 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】根据牛顿第二定律有：，解得N=mg，故A B错误；小球做的运动不是匀速圆周运动，无法求出运动的时间，故C错误；小球在运动的过程中机械能守恒,小球在最高点的机械能等于最低点的机械能,设最低点为零势能平面有：EK1+mg⋅2R=EK2=定量C，则EK1+EK2+mg⋅2R=2C ‎，在运动的过程中小球经过某一位置重力势能减小多少，则经过关于圆心对称的位置重力势能就增加多少。所以小球经过任一直径两端位置时的动能之和是一个恒定值，故D正确。所以D正确，ABC错误。‎ ‎7.一轻杆一端固定质量为m的小球，以另一端O为圆心，使小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动，如图所示，则下列说法正确的是 ‎ A. 小球过最高点的最小速度是 B. 小球过最高点时，杆所受到的弹力可以等于零 C. 小球过最高点时，杆对球的作用力一定随速度增大而增大 D. 小球过最高点时，杆对球的作用力一定随速度增大而减小 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A.由于杆可以表现为拉力，也可能表现支持力，所以小球过最高点的最小速度为0，故A错误；‎ B.当小球在最高点的速度时，靠重力提供向心力，杆子的弹力为零，故B正确；‎ CD. 杆子在最高点可以表现为拉力，也可以表现为支持力，当表现为支持力时，速度增大作用力越小，当表现为拉力时，速度增大作用力越大，故CD错误。‎ ‎8.如图所示，竖立在水平面上的轻弹簧，下端固定，将一个金属球放在弹簧顶端（球与弹簧不连接），用力向下压球，使弹簧被压缩，并用细线把小球和地面栓牢（图甲）。烧断细线后，发现球被弹起且脱离弹簧后还能继续向上运动（图乙）。那么该球从细线被烧断到刚脱离弹簧的运动过程中，下列说法正确的是（ ）‎ A. 弹簧的弹性势能先减小后增大 B. 球刚脱离弹簧时动能最大 C. 球所受合力先减小后增大 D. 在某一阶段内，小球的动能减小而小球的机械能增加 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．从细线被烧断到刚脱离弹簧的运动过程中，弹簧的压缩量逐渐减小，弹簧的弹性势能逐渐减小，球刚脱离弹簧时弹簧的弹性势能最小，故A错误.‎ B．当小球的弹簧的弹力等于小球的重力时速度最大，所以小球的动能先增大后减小，所以球刚脱离弹簧时的动能不是最大，故B错误.‎ C．烧断细线瞬间，小球受重力和弹簧的弹力，向上弹起过程中开始弹簧的弹力大于重力，合力向上，弹力逐渐减小，合力减小，后来弹力小于重力，合力向下，随着弹力减小，合力增大，即球所受合力先减小后增大，故C正确.‎ D．当小球的弹簧的弹力等于小球的重力时速度最大，再向上运动速度减小，动能减小，但是从细线被烧断到刚脱离弹簧的运动过程中，弹簧的压缩量逐渐减小，弹簧的弹性势能逐渐减小，转化为小球的机械能，所以在未刚脱离弹簧的运动过程中小球的机械能增加.所以D正确.‎ ‎9.如图所示，一物体以初速度v0冲向光滑斜面AB，并恰好能沿斜面升高h，保持初速度v0不变的条件下，下列说法正确的是（ ）‎ A. 若把斜面AB变成光滑曲面AEB，物体沿此曲面上升仍能达到h高度 B. 若把斜面弯成直径为h的圆弧形D，物体仍可能达到h高度 C. 若把斜面从C点竖直向下锯断并去掉BC部分，物体冲过C点后仍可能达到h高度 D. 若把斜面从C点锯断或弯成圆弧状D的以上两种情况下，物体都不能达到h高度 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．若把斜面AB变成曲面AEB，物体在最高点速度为零,根据机械能守恒定律，物体沿此曲面上升仍能到达B点，所以A正确；‎ B．若把斜面弯成圆弧形D，如果能到圆弧最高点，即h 处，因为合力充当向心力，速度不为零，故会得到机械能增加，矛盾，故B错误；‎ C．若把斜面从C点锯断，物体冲过C点后做斜抛运动，因为物体机械能守恒,同时斜抛运动运动最高点，速度不为零，故不能到达h高处，故C错误；‎ D．由BC分析可知，无论是把斜面从C点锯断或把斜面弯成圆弧形，物体都不能升高h，所以D正确.‎ ‎10.如图所示，两个圆弧轨道固定在水平地面上，半径R相同，A轨道由金属凹槽制成，B轨道由金属圆管制成，均可视为光滑轨道．在两轨道右侧的正上方分别将金属小球A和B由静止释放，小球距离地面的高度分别用hA和hB表示，则下列说法正确的是（ ）‎ A. 若hA＝hB≥2R，则两小球都能沿轨道运动到最高点 B. 若hA＝hB＝，由于机械能守恒，两个小球沿轨道上升的最大高度均为 C. 适当调整hA和hB，均可使两小球从轨道最高点飞出后，恰好落在轨道右端口处 D. 若使小球沿轨道运动并且从最高点飞出，A小球的最小高度为，B小球在hB>2R的任何高度均可 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 略 二．实验题：（11题6分，12题4分，13题10分，共20分）‎ ‎11.图中螺旋测微器的读数为__________mm．游标卡尺的读数为_____________cm.‎ ‎【答案】 (1). 1.997~1.999 (2). 5.015‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】[1]螺旋测微器的读数为固定刻度读数为加上可动刻度读数，所以最终读数为：‎ ‎[2]游标卡尺的读数为固定刻度读数为加上游标读数，所以最终读数为：‎ ‎12.在“验证力的平行四边形定则”实验中，橡皮条一端固定在木板上，用两个弹簧秤把橡皮条的另一端拉到某一位置O点，以下操作正确的是( )‎ A. 实验中必须记录弹簧秤拉力方向 B. 在实验中，弹簧秤必须保持与木板平行，读数时视线要正对弹簧秤的刻度 C. 实验中，先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程，然后只需调节另一弹簧秤的拉力大小和方向，把橡皮条节点拉到O点 D. 实验中，把橡皮条节点拉到O点时，两弹簧秤之间的夹角应取90°不变，以便于计算合力的大小 ‎【答案】AB ‎【解析】‎ ‎【详解】A．因为力是矢量，因此在记录时不但要记录大小还要记录其方向，所以A是正确的；‎ B．实验中为了减小误差，弹簧秤必须保持与木板平行，这样才能正确的确定弹力方向，所以B是正确的；‎ C．本实验中，弹簧秤的拉力应不超过量程,两个弹簧称拉力的大小没有要求，只要使两次效果相同就行，故C错误；‎ D．本实验只要使两次效果相同就行，两个弹簧称拉力的方向没有限制，故D错误.‎ ‎13.用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律．实验所用的电源为学生电源，输出电压为6V的交流电和直流电两种．重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量、分析，即可验证机械能守恒定律．‎ ‎（1）下面列举了该实验的几个操作步骤：‎ A．按照图示的装置安装器件；‎ B．将打点计时器接到电源“直流”上；‎ C．先释放纸带，再接通电源打出一条纸带；‎ D．测量纸带上某些点间的距离；‎ E．根据测量的结果，分别计算重锤下落过程中减少的重力势能和增加的动能．‎ 其中操作不当的步骤是：_______（填选项对应的字母）．‎ ‎（2）正确操作后打出的纸带如图所示，根据打出的纸带，选取纸带上连续的五个点A、B、C、D、E，测出AC的距离为s1，CE的距离为s2，打点的频率为f，根据这些条件，计算打C点时重锤下落的速率vc＝____________．‎ ‎（3）实验中发现，重锤减小的重力势能大于重锤动能的增量，其主要原因是在重锤下落的过程中存在阻力作用（设阻力恒定），可以通过该实验装置测阻力的大小．若已知当地重力加速度为g，重锤的质量为m．试用这些物理量和上图纸带上的数据符号表示出重锤在下落过程中受到的阻力大小F＝ _______．‎ ‎【答案】 (1). BC (2). (3). ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）其中操作不当的步骤是：BC B、电火花和电磁计时器都使用交流电源． C、实验时，应先释放重物，再接通打点计时器电源，由于重物运动较快，可能会使打出来的点很少，不利于数据的采集和处理． （2）利用匀变速直线运动的推论， （3）利用匀变速直线运动的推论，‎ 对重物运用牛顿第二定律得：，．‎ 三．计算题（本题共4道题，共计40分．解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的，答案中必须明确写出数值和单位）‎ ‎14.如图所示是离心轨道演示仪结构示意图。光滑弧形轨道下端与半径为R的光滑圆轨道相接，整个轨道位于竖直平面内。质量为m的小球从弧形轨道上的A点由静止滑下，进入圆轨道后沿圆轨道运动，最后离开圆轨道。小球运动到圆轨道的最高点时，对轨道的压力恰好与它所受到的重力大小相等。重力加速度为g，不计空气阻力。求:‎ ‎（1）小球运动到圆轨道的最高点时速度的大小；‎ ‎（2）小球开始下滑的初始位置A点距水平面的竖直高度h。‎ ‎【答案】（1）；（2） ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)小球做圆周运动,在圆轨道的最高点时,由牛顿第二定律得:‎ ‎ ‎ 且 ‎ 解得： ‎ ‎(2)小球从A运动到圆轨道最高点过程中,由动能定理得:‎ ‎ , 计算得出: ;‎ 综上所述本题答案是：（1）；（2）‎ ‎【点睛】(1)小球做圆周运动,应用牛顿第二定律可以求出小球通过最高点的速度. (2)应用动能定理可以求出A点的高度h.‎ ‎15.有一水平放置的圆盘面水平放一劲度系数为k的弹簧，如图所示，弹簧的一端固定于轴O上，另一端连接一个可视为质点，质量为m的物体A，物体与盘面间的动摩擦因数为μ（已知），开始时弹簧未发生形变，长度为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦，重力加速度为g 求：‎ ‎（1）物体A能与转盘相对静止，求圆盘转动角速度的最大值ω0；‎ ‎（2）使弹簧的长度变为，为使物体A能与转盘相对静止，求圆盘转动的角速度ω应满足的条件。‎ ‎【答案】（1）（2）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1) 圆盘转动角速度取最大值时A需要的向心力大小等于最大静摩擦力，则有 ‎ ‎ 解得：；‎ ‎(2)因为，角速度取最小值时，向心力的大小为弹力与最大静摩擦力之差，‎ ‎ ‎ 解得： ‎ 角速度取最大值时，向心力的大小为弹力与最大摩擦力之和 解得：‎ 所以。‎ ‎【点睛】当物体相对于接触物体刚要滑动时，静摩擦力达到最大，这是经常用到的临界条件．本题关键是分析物体的受力情况。‎ ‎16.如图所示，一条足够长水平方向上的传送带以恒定速度v=3m/s沿顺时针方向转动，传送带右端固定一光滑曲面，并与曲面水平相切。质量m=1kg的物块自曲面上H=0.8m高处的P点由静止滑下，滑到传送带上继续向左运动。已知物块与传送带间的动摩擦因数为μ=0.2，不计物块滑过曲面与传送带交接处的能量损失，求：‎ ‎（1）物块沿曲面返回时上升的最大高度。‎ ‎（2）物块第一次在带上滑动时产生的热量 ‎【答案】(1)0.45m (2)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)物体由静止滑下第一次到达传送带右端根据动能定理有：‎ 解得v1 = 4m/s.‎ 接着物块向左减速到0，摩擦力提供加速度有：‎ 减速到0的时间有：‎ 向左运动的距离：‎ 接着物块向右加速最大位移：‎ ‎，所以物块一直向右加速到3m/s，然后匀速到传送带最右端.‎ 设物块第一次上升的最大高度h，则：‎ 代入数据解得h=0.45m ‎(2)设物块第一次在传送带上运动产生的焦耳热为Q,则根据能量关系有：‎ 带入数据解得： ‎ 答：（1）物块沿曲面返回时上升的最大高度h=0.45m。‎ ‎（2）物块第一次在带上滑动时产生的热量 ‎ ‎ ‎ ‎