【物理】内蒙古鄂尔多斯市鄂托克旗高级中学2020届高三11月月考试卷
内蒙古鄂尔多斯市鄂托克旗高级中学2020届
高三11月月考试卷
第Ⅰ卷
一、选择题(共16个小题，共48分。在每小题给出的四个选项中，其中第1～10题只有一项符合题目要求，每小题3分；第11～16题有多项符合题目要求，完全选对得3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
1．在物理学的发展过程中，许多物理学家做出了贡献，他们的科学发现和所采用的科学方法推动了人类社会的进步。以下说法不正确的是( )
A.牛顿通过研究太阳与行星间引力导出万有引力公式过程中利用了牛顿第二、三定律和开普勒第三定律，并通过月—地检验，总结出万有引力定律
B.伽利略利用铜球沿斜槽滚下的实验，推理出自由落体运动是匀加速直线运动。这采用了实验和逻辑推理相结合的方法
C.牛顿在《两种新科学的对话》著作中提出了三条运动定律(即牛顿运动定律)
D.卡文迪许利用扭枰装置，测出了万有引力常量。这使用了微小形变放大方法
2．通常情况下，人的反应时间和汽车系统的反应时间之和大约在1.4〜2.1s之间。若高速公路上两辆汽车行驶的速度均为120km/h，刹车时的加速度大小相同，前车发现紧急情况立即刹车，后车发现前车开始刹车时，也立刻采取相应措施。为避免两车追尾，两车行驶的间距至少应为( )
A. 46.7m B. 55 m
C. 70 m D. 100 m
3．设在平直公路上以一般速度行驶的自行车，所受阻力约为车、人总重的0.02倍，则骑车人的功率最接近于( )
A.10-1kW B.10-3kW
C.1kW D.10kW
4．如图所示，在斜面顶端的A点以动能Ek平抛一小球，经t1时间落到斜面上B点处，若在A点将此小球以动能0.5Ek水平抛出，经t2时间落到斜面上的C点处，以下判断正确的是( )
A.AC：AB=1：4 B.AC：CB=1：1 C.t1：t2=2：1 D.t1：t2=1：
5．曲柄连杆结构是发动机实现工作循环，完成能量转换的主要运动零件。如图所示，连杆下端连接活塞Q，上端连接曲轴P，在工作过程中，活塞在汽缸内上下做直线运动，带动曲轴绕圆心O旋转，若P做线速度大小为v0的匀速圆周运动，则下列说法正确的是( )
A.当OP与OQ垂直时，活塞运动的速度大于v0
B.当OP与OQ垂直时，活塞运动的速度等于v0
C.当0、P、Q在同一直线时，活塞运动的速度等于v0
D.当O、P、Q在同一直线时，活塞运动的速度大于v0
6．如图所示，挡板垂直于斜面且固定在斜面上，一质量为m的滑块放在斜面上，其上表面呈弧形且左端最薄，一质量为M的球搁在挡板与滑块上，一切摩擦均不计，用平行于斜面的拉力F拉住滑块，使球与滑块均静止，现将滑块平行于斜面向上拉过一较小的距离，球仍搁在档板与滑块上且处于静止状态，则与原来相比( )
A. 滑块对球弹力增大 B. 挡板对球的弹力不变
C. 斜面对滑块的弹力增大 D. 拉力F增大
7．水上飞行运动使用的是一种叫“喷射式悬浮飞行器”的装置，也称为“喷水飞行背包”，它通过向下喷射高压水柱的方式将操控者托举在水面 上空，利用脚上喷水装置产生的反冲动力，让你可以在水面之上腾空而起，另外配备有手动控 制的喷嘴，用于稳定空中飞行姿态。如图所示运动员在水上做飞行运动表演。他操控喷射式悬浮飞行器将水带竖直送上来的水反转180°后向下喷出，令自己悬停在空中。已知运动员与装备的总质量为100 kg，两个圆管喷嘴的直径均为10cm，已知重力加速度大小g=10m/s2，水的密度ρ=1.0×103kg/m3，则喷嘴处喷水的速度大约为( )
A.3.0 m/s B.5.4 m/s C.8.0 m/s D.10.2 m/s
8．某汽车在平直公路上以功率P、速度v0匀速行驶时，牵引力为F0。在t1时刻，司机减小油门，使汽车的功率减为P/2，此后保持该功率继续行驶，t2时刻汽车又恢复到匀速运动状态。下面是有关汽车牵引力F、速度v在此过程中随时间t变化的图像，其中正确的是( )
A． B． C． D．
9．已知某星球的近地卫星和同步卫星的周期分别为T和8T，星球半径为R，引力常量为G，星球赤道上有一静止的质量为m的物体，若把星球视作一个质量均匀的球体，则下列说法不正确的是( )
A. 星球的质量为 B. 星球的密度为
C. 同步卫星的轨道半径为4R D. 赤道对物体的支持力大小为
10．如图，质量为的小船在平静水面上以速率向右匀速行驶，一质量为的救生员站在船尾，相对小船静止。忽略水的阻力，若救生员相对小船以速率水平向左跃入水中，则救生员跳入水中后船的速率为( )
A. B.
C. D.
11．如图甲所示，以斜面底端为重力势能零势能面，一物体在平行斜面的拉力作用下，由静止开始沿光滑斜面向下运动。运动过程中物体的机械能与物体位移关系的图象（E-x）图象如图乙所示，其中0∼x1过程的图线为曲线，x1∼x2
过程的图线为直线。根据该图象，下列判断正确的是( )
A. 0∼x1过程中物体所受拉力一定沿斜面向上
B. 0∼x2过程中物体的动能一定增大
C. x1∼x2过程中物体可能在做匀速直线运动
D. x1∼x2过程中物体一定在做匀加速直线运动
12．如图，足够长的质量M=2kg的木板静止在粗糙的水平地面上，质量m=1kg的物块静止在长木板的左端，物块和长木板之间的动摩擦因数μ1=0.1，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，长木板和地面之间的动摩擦因数μ2=0.02，重力加速度g取10 m/s2。现对物块施加一水平向右的恒力F，则下列说法正确的是( )
A.若F=1.5N，物块和长木板之间的摩擦力为1N
B.若F=3N，物块和长木板的加速度为0.8m/s2
C.若F=0.9N，物块和长木板的加速度为0.1m/s2
D.不管拉力F多大，长木板的加速度不会超过0.2 m/s2
13．如图甲所示，轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球（可看成质点），让小球在竖直平面内做圆周运动。改变小球通过最高点时的速度大小v，测得相应的轻杆弹力F，得到F-v2图象如图乙所示，已知图线的延长线与纵轴交点坐标为（0，-b），斜率为k。不计空气阻力，重力加速度为g，则下列说法正确的是( )
A.该小球的质量为，小球运动的轨道半径为
B.当v2=a时，小球通过最高点时的向心加速度为2g
C.图线与纵轴的交点表示小球通过最高点时所受的合外力为b
D.图线与横轴的交点表示小球通过最高点时所受的合外力为0
14．某科研单位设计了一空间飞行器，飞行器质量为m，飞行器从地面起飞时，发动机提供的动力方向与水平方向夹角α= 60°，使飞行器恰恰沿与水平方向成=30°角的直线斜向右上方匀加速飞行，如图所示。t = 4 s后撤去动力，飞行过程中的空气阻力不计，g=10m/s2。下列说法中正确的是( )
A.沿直线匀加速飞行时动力的大小等于
B.4s内飞行器的位移为80 m
C.撤去动力后，再经时间4s后飞行器的速度变为0
D.撤去动力后，再经2s飞行器达到最大高度
15．竖直放置的轻弹簧，一端固定于地面，另一端与质量为3 kg的B固定在一起，质量为1 kg的A放于B上。现在A和B正在一起竖直向上运动，如图所示。当A、B分离后，A上升0.2 m到达最高点，此时B速度方向向下，弹簧为原长，则从A、B分离至A到达最高点的这一过程中，下列说法正确的是（g取10 m/s2）( )
A.A、B分离时B的加速度为g
B.弹簧的弹力对B做功为零
C.B的动量变化量为零
D.弹簧的弹力对B的冲量大小为6N•s
16．如图，在竖直平面有一个光滑的圆弧轨道MN，其下端（即N端）与表面粗糙的水平传送带左端相切，轨道N端与传送带左端的距离可忽略不计。当传送带不动时，将一质量为m的小物块（可视为质点）从光滑轨道上的P位置由静止释放，小物块以速度v1滑上传送带，从它到达传送带左端开始计时，经过时间t1，小物块落到水平地面的Q点；若传送带以恒定速率v2
沿顺时针方向运行，仍将小物块从光滑轨道上P位置由静止释放，同样从小物块到达传送带左端开始计时，经过时间t2，小物块落至水平面。关于小物块上述的运动，下列说法中正确的是( )
A.当传送带运动时，小物块的落地点可能在Q点左侧
B.当传送带运动时，小物块的落地点可能仍在Q点
C.若v1
t2
D.若v1>v2，则一定有t1>t2
第Ⅱ卷
二、填空题(共2个小题，共12分。把答案填写在答题卡的横线上）
17．（6分）为了探究动能改变与合外力做功的关系，某同学设计了如下的实验方案：
第一步：将带有定滑轮的木板(有滑轮的)一端垫起，滑块通过细绳跨过定滑轮与重锤相连，重锤下连一穿过打点计时器的纸带，调整木板倾角，直到轻推滑块后，滑块沿木板向下匀速运动，如图1所示；
第二步：保持木板的倾角不变，取下细绳和重锤，将打点计时器安装在长木板上靠近滑轮处，滑块与纸带相连，让纸带穿过打点计时器限位孔，如图2所示。接通电源，释放滑块，滑块开始做加速运动，打出一条纸带如图3所示，其中O是打下的第一个点。
已知重锤的质量为m，滑块的质量为M，当地的重力加速度为g，各相邻计数点间的时间间隔为Δt，各计数点与O点距离如图3所示。回答下列问题：(用测得量和已知量的符号表示)
（1）从O到E，合力对滑块做的功为WE＝________；
（2）分别算出OA、OB、OC、OD段合力对滑块做的功W以及打下A、B、C、D点滑块的速度v，作出v2W图象，发现是一条过原点的直线，则直线的斜率k＝________；
（3）此实验中，滑块与木板间摩擦力的大小_____(填“会”或“不会”)影响实验结果。
18．（6分）为了测定电源电动势E的大小、内电阻r和定值电阻R0的阻值，某同学利用DIS设计了如图（a）所示的电路。闭合电键S1，调节滑动变阻器的滑动触头P
向某一方向移动时，用电压传感器1、电压传感器2和电流传感器测得数据。根据测得数据计算机分别描绘了如图（b）所示的M、N两条U-I图线。请回答下列问题：
由图（b）可以求得定值电阻R0=________Ω，电源电动势E =________V，内电阻r =________Ω。
三、计算题(共3个小题，共35分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)
19． (8分)经过逾6个月的飞行，质量为40 kg的洞察号火星探测器终于在北京时间2018年11月27日03:56在火星安全着陆。着陆器到达距火星表面高度800m时速度为60m/s，之后着陆器底部的火箭助推器对洞察号施加260N的作用力开始做匀减速直线运动，直至高度下降到距火星表面100m。该过程探测器沿竖直方向运动，不计探测器质量的变化及火星表面的大气阻力，已知火星的质量和半径分别为地球的十分之一和二分之一，地球表面的重力加速度为g=10m/s2。求：
（1）火星表面重力加速度的大小；
（2）洞察号高度下降到距火星表面100m时的速度大小。
20．(12分)我国国产002航空母舰已多次海试，为祖国70岁生日献上了一份厚礼。如图，舰载机总质量为m，发动机额定功率为P，在水平轨道运行阶段所受阻力恒为f。舰载机在A处以额定功率启动，同时开启电磁弹射系统，它能额外给舰载机提供水平向右、大小为F的恒定推力。经历时间t1，舰载机运行至B处，速度达到v1，电磁弹射系统关闭。舰载机继续以额定功率加速运行至C处，经历的时间为t2，速度达到v2。此后，舰载机进入倾斜曲面轨道，在D处离开航母起飞。请根据以上信息求解下列问题：
（1）水平轨道AC的长度x；
（2）若不启用电磁弹射系统，舰载机在A处以额定功率启动，经历时间t 到达C处，假设速度大小仍为v2，则舰载机的质量应比启用电磁弹射系统时减少多少？（该问AC间距离用x表示）
21．(15分)如图BC是位于竖直平面内的一段光滑的圆弧轨道，圆弧轨道的半径r＝3m，圆心角θ＝53°，圆心O的正下方C与光滑的水平面相连接，圆弧轨道的末端C处安装了一个压力传感器。水平面上静止放置一个质量M＝1kg的木板，木板的长度l＝2m，木板的上表面的最右端放置一个静止的小滑块P1，小滑块P1的质量m1未知，小滑块P1与木板之间的动摩擦因数μ＝0.2。另有一个质量m2＝1kg的小滑块P2，从圆弧轨道左上方的某个位置A处以某一水平的初速度抛出，恰好能够沿切线无碰撞地从B点进入圆弧轨道，滑到C处时压力传感器的示数为N，之后滑到水平面上并与木板发生弹性碰撞且碰撞时间极短。（不计空气阻力，重力加速度g＝10m/s2，cos53°＝0.6）。求：
（1）小滑块P2经过C处时的速度大小；
（2）位置A与C点之间的水平距离和竖直距离分别是多少？
（3）假设小滑块P1与木板间摩擦产生的热量为Q，请定量讨论热量Q与小滑块P1的质量m1之间的关系。
22．【物理—选修3-3】
（1）关于气体的内能和热力学定律，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5分，每选错1个扣3分，最低得分为0分)
A．对气体做功可以改变其内能
B．质量和温度都相同的气体，内能一定相同
C．热量不可能从低温物体传到高温物体
D．一定量的理想气体在等温膨胀过程中，一定吸收热量
E．一定量的理想气体，温度越高，气体分子运动越剧烈，气体内能越大
（2）（10分）如图所示，绝热圆筒水平放置，圆筒内有一绝热活塞C，活塞的长度是圆筒长的，活塞的中心与圆筒中心重合，整个装置置于温度恒为300 K、压强恒为1.0×105 Pa的大气中。现用导热材料A、B封闭圆筒的两端，然后把圆筒左端放入一温度恒定的密闭热源中，并保持圆筒水平，发现活塞缓慢向右移动。当活塞移动距离等于活塞长度的时，活塞保持静止。不计活塞与圆筒内壁间的摩擦，求：
（i）右端气体此时的压强；
（ii）热源的温度。
23．【物理—选修3-4】
（1）两种单色光分别通过同一双缝干涉装置得到的干涉图样如图甲、乙所示。图丙中有一半圆玻璃砖，O是圆心，MN是法线，PQ是足够长的光屏。甲单色光以入射角i由玻璃砖内部射向O点，折射角为r。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5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）
A．乙光以i入射时一定发生全反射
B．甲光的频率比乙光的频率大
C．光的干涉现象说明光是横波
D．甲光在玻璃砖中的临界角C满足sin C＝
E．若绕O点逆时针旋转玻璃砖，PQ上可能接收不到甲光
（2）（10分）如图所示，实线是一列简谐横波在t1时刻的波形图，虚线是在t2＝(t1＋0.2) s时刻的波形图。
（i）在t1到t2的时间内，如果M通过的路程为1 m，那么波的传播方向怎样？波速多大？
（ii）若波速为55 m/s，求质点M在t1时刻的振动方向。
【参考答案】
―、选择题（本题共16小题。每小题3分，共48分）
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
答案
C
C
A
B
B
D
C
A
D
B
ABD
ACD
AB
BD
ABD
BC
二、实验题（本题共2个小题，共12分）
17. 解析：(1)合力大小等于重锤的重力，即F＝mg，从O到E，合力对滑块做的功为WE＝Fx＝mgx5。
(2)合外力做的功为W＝Fx＝Mv2，所以v2＝，则直线斜率k＝。
(3)实验第一步就平衡了摩擦力，所以此实验中，滑块与木板间摩擦力的大小不影响实验结果。
18. 1.50； 2.00（1.99～2.01）； 0.50（0.49～0.51）
三、计算题（共3个小题，共35分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
19.（8分）【解析】（1）设火星表面的重力加速度为g火，
则对火星表面质量为m的物体有：Gmg火...................................... （2分）
对地球表面溃量为m的物体有：G=mg ..............................................（1分）
又 M火=M地，r火=r地，
解得g火=0.4g=4 m/s2 ...................................................... （1分）
（2）探测器速度减速过程中下降的高度：
h=h1-h2= 700 m........................................................ （1分）
以竖直向下为正方向，设该过程的加速度为a，则
=2ah................................................ （1分）
设探测器质量为m0，火箭助推器的作用力大小为F，
由牛顿第二定律:
m0g火-F=m0a....................................................................... （1分）
解得 v1=10m/s........................................................ （1分）
20.（12分）【解析】（1）舰载机在A处以额定功率启动，同时开启电磁弹射系统，它能额外给舰栽机提供水平向右、大小为F的恒定推力，经历时间t，舰载机运行至B处，速度达到v1由动能定理得
Pt1+Fx1-fx1=...................................................... （2 分）
电磁弹射系统关闭.舰栽机继续以额定功率加速运行至C处，经历的时间为t2，速度达到v2，
由动能定理得：
Pt2-fx1=-................................................ （2 分）
x=x1+x2 ......................................................................... （1 分）
解得x=.......................................（2分）
（2）全过程，根据动能定理有：Pt-fx=............................................... （2分）
应减少的质量：△m=m-m1..................................................... （1分）
得△m=m-....................................................... （2 分）
21. （15分）【答案】（1）7m/s（2）3.6m，2m（3）Q= 或 Q=4m1
【解析】（1）根据牛顿第三定律可知小块P2滑到C处受到的支持力F=N，由牛顿第二定律得：
代入数据解得：
（2）设P2在B处的速度为vB，从B到C的过程中，由动能定理得：
其中：
代入数据解得：
因为小滑块恰好能够沿切线无碰撞的从B点进入圆弧轨道，可知平抛的初速度为：
在B点时竖直方向的速度为：
则从A到B的时间为：
所以AC之间的水平距离为：
AC之间的竖直距离为：
（3）P2与木板发生弹性碰撞，假设碰后小滑块P2的速度为v2、木板速度为v1，由动量守恒定律和机械能守恒可知：
代入数据联立解得：，
木板获得速度之后，和上面的小滑块P1之间相对滑动，假设最终和木板之间相对静止，两者的共同速度为v共，小滑块P1在模板上相对滑动了x，由动量守恒和能抗守恒可知：
联立解得：
当时，
若，则，滑块不会从模板上掉落，小滑块P1与木板间产生的热量为：
若，则，滑块会从木板上掉落，小滑块P1与木板间的摩擦产生的热量为：
21. （15分）（1）ADE （2）①1.25×105 Pa ②450 K
【解析】（2）①设活塞横截面积为S，圆筒长为L，对右侧气体：
初态：pB＝1.0×105 Pa，VB＝LS
末态：pB′＝？，VB′＝(－)LS
由玻意耳定律得pBVB＝pB′VB′
解得：pB′＝1.25×105 Pa
②对左侧气体：初态：pA＝1.0×105 Pa，TA＝300 K，VA＝LS
末态：pA′＝pB′＝1.25×105 Pa，TA′＝？
VA′＝(＋)LS
由理想气体状态方程得＝
解得TA′＝450 K
23.（15分）（1）BDE （2）①沿x轴正方向传播 25 m/s ②向下振动
【解析】（2）①由题图知振幅为A＝20 cm＝0.2 m。如果M通过的路程为x′＝1 m，则经历的时间与周期的比值m＝＝1，说明波沿x轴正方向传播；波速为v2＝＝ m/s＝25 m/s。
②从波的图象可以看出，波长为λ＝4 m．若波沿x轴正方向传播，t1到t2时间内波传播的距离为x1＝(n＋)λ(n＝0、1、2…)，波传播的速度为v1＝＝5(4n＋1)m/s(n＝0、1、2…)，波速不可能等于55 m/s，说明波沿x轴负方向传播，质点M向下振动。
