【物理】广东省佛山市禅城区2020届高三上学期统一调研测试试题（二）（解析版）

【物理】广东省佛山市禅城区2020届高三上学期统一调研测试试题（二）（解析版）

广东省佛山市禅城区2020届高三上学期 统一调研测试试题（二）‎ 一、选择题 ‎1.质量一定的某物体做匀加速直线运动，在相同的时间间隔内 A. 物体的位移相等 B. 物体动量的变化量相等 C. 合外力对物体做的功相等 D. 物体动能的变化量相等 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】AC．物体做匀加速直线运动，在相同的时间间隔内物体的位移逐渐增大，所受合力恒定为F，由功的公式W=FL知道，在相同的时间间隔内经过的位移增大，故F做功增大。故AC错误。‎ B．根据动量定理得：△P=Ft，F、t相等，则△P相等，即物体动量的变化量相等。故B正确；‎ D．因相同的时间间隔内经过的位移增大，故F做功增大，由动能定理可知动能的变化量增大，故D错误。‎ 故选B。‎ ‎2.如图，某滑板运动员(可视为质点)由坡道进入竖直面内的圆弧形滑道AB，从滑道的A点滑行到最低点B的过程中，由于摩擦力的存在。运动员的速率不变。则运动员沿AB下滑的过程中 A. 所受支持力大小不变 B. 所受合外力始终为零 C. 合外力做功一定为零 D. 机械能始终保持不变 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．由于坡道的倾角逐渐减小，运动员的速率不变，则做匀速圆周运动的向心加速度不变，需要的向心力大小不变，可知支持力不断变化，故A错误。‎ B．运动员的速率不变，则做匀速圆周运动的向心加速度不变，需要的向心力大小不变，即受合外力大小不变且不为零。故B错误。‎ C．运动员下滑过程中速率不变，动能不变，则合外力做功为零，选项C正确；‎ D．下滑过程中动能不变，重力势能逐渐减小，则机械能逐渐减小，选项D错误；‎ 故选C.‎ ‎3.2019年NASA发现距地球31光年的“超级地球”——GJ357d，质量约为地球质量的6倍，半径大小是地球的2倍，绕母星公转一周的时间是55.7天，若已知地球的第一次宇宙速度v0，则根据以上信息可以算出“超级地球”的 A. 第一宇宙速度 B. 密度 C. 母星的质量 D. 公转的线速度 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A．“超级地球”的第一宇宙速度，已知质量约为地球质量的6倍，半径大小是地球的2倍，地球的第一宇宙速度为v0，则“超级地球”的第一宇宙速度v=v0，故A正确；‎ B．题干信息只是提供的“超级地球”与地球之间的参数比值，“超级地球”的半径未知，故无法求出自身密度，故B错误；‎ C．母星的质量，“超级地球”的环绕半径未知，无法求出母星的质量，故C错误；‎ D．“超级地球”绕母星线速度，母星质量未知，无法求出公转的线速度，故D错误．‎ ‎4.如图虚线为大气层边界，太空飞行返回器从a点无动力滑入大气层，然后从c点“跳”出，再从e点“跃”入，实现多次减速，可避免损坏返回器。d点为轨迹最高点，离地心的距离为r，返回器在d点时的速度大小为，地球质量为M，引力常量为G.则返回器 A. 在b点处于失重状态 B. 在a、c、e点时的动能相等 C. 在d点时的加速度大小为 D. 在d点时的速度大小 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．b点处的加速度方向背离地心，应处于超重状态，故A错误；‎ B．由a到c由于空气阻力做负功，动能减小，由c到e过程中只有万有引力做功，机械能守恒，a、c、e点时速度大小应该满足va＞vc=ve，故动能不相等，故B错误；‎ C．在d点时合力等于万有引力，即 故加速度大小 故C正确；‎ D．在d点时万有引力大于所需的向心力，做近心运动，故速度大小，故D错误；‎ 故选C。‎ ‎5.如图所示，4个质量均为m小球，用长度相等的轻绳依次连起，再将其左端用细绳固定在天花板上，右端对4号小球施加一水平力F使全部小球静止。若连接天花板的细绳与水平方向的夹角为45°，则3、4号小球间的轻绳与水平方向的夹角的正切值等于 A. 1 B. C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】以4个小球组成的整体为研究对象，分析受力情况，如图1所示，根据平衡条件得：‎ F=4mg ‎ 再以第4个小球为研究对象，分析受力情况，如图2所示，则有：‎ A．1，与结论不相符，选项A错误；‎ B．，与结论不相符，选项B错误；‎ C．，与结论不相符，选项C错误；‎ D．，与结论相符，选项D正确；‎ 故选D ‎6.做自由落体运动的物体，在下落过程中，它的动能与它的 A. 下落时间的平方成正比 B. 位移平方成正比 C. 速度平方成正比 D. 动量平方成正比 ‎【答案】ACD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．自由落体运动是一种初速度为零、加速度为g的匀加速直线运动，则有 v=gt，物体的动能为 知动能与下落时间的平方成正比，故A正确。‎ B．结合和得 ‎ Ek=mgx 知动能与位移成正比，故B错误 C．根据知动能与速度平方成正比，故C正确。‎ D．根据和p=mv得 知动能与动量平方成正比，故D正确。‎ 故选ACD。‎ ‎7.如图所示，设行星绕太阳的运动是匀速图周运动。金星自身半径是火星的n倍。质量为火星的k倍，不考虑行星白转的影响，则 A. 金星表面的重力加速度是火星的 B. 金星的第一宇宙速度是火星的 C. 金星绕太阳运动的加速度比火星小 D. 金星绕太阳运动的周期比火星小 ‎【答案】ABD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．根据，得 可知金星与火星表面重力加速度之比 故A正确；‎ B．根据可知，金星与火星第一宇宙速度之比 故B正确；‎ C．根据可知，距离太阳越远，加速度越小，金星距离地球近，则金星绕太阳运动的加速度比火星大，故C错误；‎ D．根据开普勒第三定律，可知距离太阳越远，周期越长，金星距离太阳近，所以金星绕太阳运动的周期比火星小，故D正确。‎ 故选ABD。‎ ‎8.如图所示，用长度为s的金属丝绕制成高度为h的等距螺旋轨道，并将其竖直固定． 让一质量为m的有孔小球套在轨道上，从顶端无初速度释放．已知重力加速度为g，不计一切摩擦，下列说法正确的是 A. 下滑过程中轨道对小球的作用力逐渐增大 B. 小球的运动可以分解为水平方向的匀速圆周运动和沿轨道斜向下的匀加速直线运动 C. 小球运动到螺旋轨道底端时，重力的功率为 D. 小球从顶端运动到螺旋轨道底端的时间为 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】小球运动过程重力对小球做正功，速度逐渐增大，轨道对小球的弹力提供向心力，Fn＝m ‎，所以下滑过程中轨道对小球的作用力逐渐增大，故A正确；由于小球在下滑过程中，速度不断增大，故其水平分运动并非匀速圆周运动，故B错误；球运动到螺旋轨道底端时有：mgh=mv2，解得：v=，重力的功率P=mgvsinα=mgsinα，故C错误；将小球运动等效为沿长为S，高为h的光滑斜面的运动，则其下滑加速度为a=gsinα=，由位移公式得：s＝at2，解得：t=，故D正确．故选AD．‎ 二、非选择题 ‎9.在利用重锤下落验证机械能守恒定律的实验中，打点计时器打点周期为T，打出的几条纸带中选出一条理想纸带，如图所示，选取纸带上打出的连续4个点A、B、C、D.测出B点距起始点的距离为，点BC间的距离为，点CD间的距高为.已知重锤的质量为m，当地的重力加速度为g，则起始点O到打下C点的过程中：‎ ‎（1）重锤重力势能的减少量为__________.‎ ‎（2）重锤动能的增加量为=___________.‎ ‎（3）正常来说________(填“>”、“<”或“二”).‎ ‎【答案】(1). mg（s0+s1） (2). (3). ＞‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）[1]．起始点O到打下C点的过程中，重锤重力势能的减少量为 ‎△EP=mg（s0+s1）‎ ‎（2）[2]．重锤在C点时的瞬时速度 则动能的增加量 ‎ ．‎ ‎（3）[3]．在实验中由于摩擦阻力的存在，正常来说 ‎△Ep＞△Ek．‎ ‎10.某同学根据机械能守恒定律，设计实验探究弹簧的弹性势能与压缩量的关系，已知弹簧的劲度系数为50.0N/m.‎ ‎（1）将弹簧固定于气垫导轨左侧。如图(a)所示：调整导轨.使滑块自由滑动时，通过两个光电门的速度大小______________.‎ ‎（2）用滑块压缩弹簧，记录弹簧的压缩量x；称放滑块，记录滑块脱离弹簧后的速度释放滑块过程中，弹簧的弹性势能转化为______________________.‎ ‎（3）重复（2）中的操作，得到与的关系如图(b)。由图可知，与成___________关系，由上述实验可得结论：对同一根弹簧，弹性势能与弹簧的________________成正比。‎ ‎【答案】 (1). 相等 (2). 滑块的动能 (3). 正比 压缩量的平方 ‎【详解】（1）[1]．通过光电门来测量瞬时速度，从而获得释放压缩的弹簧的滑块速度，为使弹性势能完全转化为动能，则导轨必须水平，因此通过两个光电门的速度大小须相等；‎ ‎（2）[2]．用滑块压缩弹簧，记录弹簧的压缩量x；当释放滑块，记录滑块脱离弹簧后的速度v，释放滑块过程中，弹簧的弹性势能转化为滑块的动能；‎ ‎（3）[3][4]．根据v与x的关系图可知，图线经过原点，且是斜倾直线，则v与x成正比，由动能表达式，动能与速度的大小平方成正比，而速度的大小与弹簧的压缩量成正比，因此弹簧的弹性势能与弹簧的压缩量的平方成正比；‎ ‎11.如图所示，两光滑水平平台通过一竖直台阶相连，下平台足够长，一质量为3m的长木板，紧靠台阶放置在下平台上，其上表面与上平台平面相平。现有质量为面的小滑块，以水平速度从上平台滑入木板中而不会掉下，滑块与术板间的动摩擦因数为，重力加速度为g，求：‎ ‎（1）小滑块和长木板的最终速度大小；‎ ‎（2）小滑块在木板上的滑动距离大小；‎ ‎（3）木板做加速运动时所移动的距离.‎ ‎【答案】（1） （2）（3）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）小滑块滑入木板中后，滑块向右做匀减速运动，木板向右做匀加速运动，设滑块和木板的加速度大小分别为a1和a2．最终两者的共同速度为v，运动时间为t。 对滑块，根据牛顿第二定律得：‎ μmg=ma1‎ 得：‎ a1=μg 以木板，根据牛顿第二定律得：‎ μmg=3ma1‎ 得：‎ 最终速度相等时有：‎ v=v0-a1t=a2t 解得：‎ ‎ ‎ ‎（2）小滑块在木板上的滑动距离大小为：‎ s=x滑-x板 又 ‎ ‎ 联立解得：‎ ‎ ‎ ‎（3）木板做加速运动时所移动的距离为：‎ ‎12.如图(a)是家用波轮式洗衣机的基本构造，主要由洗徐筒、波轮、电动机和注水口等部件组成。将脏衣物放入洗涤简内，注水口注入标定水量，加入适量洗涤剂后，启动电动机带动波轮旋转，搅动衣物进行洗涤。已知某品牌洗衣机洗涤筒的内径为r，波轮中心附近是一圆形水平平台，平台与注水口在竖直方向上的高度差为h；水平的注水口位于洗涤简边缘的正上方，切口与洗涤筒内壁边在同一竖直线上，内孔宽高分别为和；水的密度为，当地重力加速度为g不计空气阻力。‎ ‎（1）某次注水口满水注入时，水柱恰好打在波轮的中心上(洗涤简排水口已打开)，求水柱打到波轮前瞬间的横截面积?‎ ‎（2）水柱冲击波轮平台后，在竖直方向水的速度变为零，在水平方向朝四周散开，则水在竖直方向上对波轮平台的冲击力是多少?‎ ‎（3）往洗涤简内注入一定量的水，并在电机驱动下以恒定角速度转动，稳定后水面会形成一个四面。图（b）是某人用一碗状光滑凹槽模拟水的凹面，当凹槽以恒定的角速度心转动时，往槽面任意位置上放很小的小球，小球都能随凹槽转动而不发生相对滑动。图(c)是以槽底中点为原点描绘出的槽面曲线(水平、竖直)，要达到上述要求，则曲线上任意点的切线斜率须满足什么条件?‎ ‎【答案】（1）（2）（3）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）从出水口喷出的水的初速度为 ‎ ‎ 落到波轮的中心上的水的速度：‎ ‎ ‎ 因在水柱的任何部位，单位时间流过的体积相同，则 ‎ ‎ 解得 ‎ ‎ ‎（2）设单位时间内冲击波轮的水的质量为m，则 ‎ ‎ 由动量定律 ‎ ‎ 解得 ‎（3）画出小球的受力图：设切线与x轴夹角为θ ‎ ‎ ‎ ‎ 解得 即曲线上任意点的切线斜率须满足 ‎13.研究大气现象时可把温度、压强相同的部分气体叫做气团，气团的直径达几千米，边缘部分与外界的热交换对整个气团没有明显影响，气团在上升过程中可看成是一定质量理想气体的绝热膨胀。设气团在上升过程中，由状态Ⅰ(、、)绝热膨胀到状态Ⅱ(、、，可判断______(填“>”、“<”或“=”)，气团在此过程中对外做的功为W，则其内能变化ΔE=_________，气团在变化前后的分子间平均距离之比=__________.‎ ‎【答案】＞ -W ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】[1]．气团在上升过程中，由状态Ⅰ（p1、V1、T1）绝热膨胀到状态Ⅱ（p2、V2、T2），对外做功，内能减小，温度降低，T1＞T2； [2]．气团在绝热膨胀过程中对外做的功为W，由热力学第一定律，则其内能变化△E=-W； [3]．气体密度，气团体积由V1变化到V2时，气团在变化前后的密度比：‎ 设分子之间平均距离为d，气体分子数N，则所有气体体积V=Nd3，气团在变化前后的分子间平均距离之比 ‎14.某农药喷雾器的结构如图所示，储液桶与打气简用软细管相连，已知储液桶容积为10L(不计储液桶两端连接管体积)，打气简每打次气能向储液桶内压入latm的空气200mL.现往储液桶内装入8L药液后关紧插盖和喷雾头开关，周围大气压恒为latm，打气过程中储液桶内气体温度与外界温度相同且保持不变，求：‎ ‎（1）要使储液桶内药液上方的气体压强达到3atm.打气简要打多少次气；‎ ‎（2）接着打开喷雾头开关直至储液桶的内外气压相同。喷雾器能喷出多大体积的药液。‎ ‎【答案】（1）20次；（2）4L。‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）设需打气的次数为n，每次打入的气体体积为V0，储液桶药液上方的气体体积为V，则开始打气前： 储液筒液体上方气体的压强：P1=P0=1atm 气体的体积为：V1=V+nV0 打气完毕时，储液筒内药液上方的气体体积为：V2=V 压强为：P2=3atm 打气过程为等温变化，根据玻意耳定律可得：P1V1=P2V2 解得：‎ n=20次 ‎（2）打开喷雾头开关K直至贮液筒内外气压相同时，设储液筒上方气体的体积为V3，此过程为等温变化，根据玻意耳定律可得：P3V3=P1V1 解得：‎ V3=3V1=6L 所以喷出的药液的体积为：‎ V'=V3-V=4L