【物理】福建省仙游县郊尾中学2020届高三上学期第二次月考试题（解析版）

【物理】福建省仙游县郊尾中学2020届高三上学期第二次月考试题（解析版）

福建省仙游县郊尾中学2020届高三上学期 第二次月考 一、选择题（本题共11小题，每小题4分，共44分，在给出的四个选项中，第1-7题只有一个选项符合要求，第8-11题有多个选项符合要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分，请把答案涂在答题卡上。）‎ ‎1.若空中的雨滴在从静止开始下落的过程中，遇到水平方向吹来的风，下列说法中正确的是 A. 雨滴着地速度与风速无关 B. 雨滴下落时间与风速无关 C. 风速越大，雨滴下落的时间越长 D. 风速越大，雨滴着地时的速度越小 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A、因为雨滴着地的速度是水平速度与竖直速度的合速度，因此与风速有关，故A错误；‎ BC、雨滴下落时间只与竖直方向的加速度和高度有关，与水平方向的风速无关，故B正确C错误；‎ D、风速越大，水平分速度越大，因此合速度越大，故D错误。‎ ‎2.我国自行研制、具有完全自主知识产权新一代大型喷气式客机C919首飞成功后，拉开了全面试验试飞的新征程。设飞机在水平跑道上的滑跑过程视为初速度为零的匀加速直线运动，滑跑时受到的阻力不变，则飞机滑跑过程中 A. 牵引力越来越小 B. 牵引力越来越大 C. 发动机的功率越来越大 D. 发动机的功率保持不变 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 由题中“设飞机在水平跑道上的滑跑过程视为初速度为零的匀加速直线运动”可知，本题考查发动机功率问题，根据牛顿第二定律和功率公式可分析本题。‎ ‎【详解】AB、因为飞机做的是匀加速直线运动，而且滑跑时受到的阻力不变，根据牛顿第二定律可知 牵引力大小不变，故AB错误；‎ CD、根据发动机功率公式可知 速度越来越大，因此发动机功率越来越大，故C正确，D错误。‎ ‎3.甲、乙两艘快艇在湖面上做匀速圆周运动，在相同时间内，甲、乙通过的路程之比是3:2，运动方向改变的角度之比是4:3，则甲、乙的 A. 线速度大小之比为3:2‎ B. 角速度大小之比为3:4‎ C. 圆周运动的半径之比为2:1‎ D. 向心加速度大小之比为1:2‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 由题中“甲、乙两艘快艇在湖面上做匀速圆周运动”可知，本题考查匀速圆周运动线速度、角速度、半径和加速度之比，根据圆周运动公式可分析本题。‎ ‎【详解】A、因为时间相同，甲、乙通过的路程之比是3:2，线速度之比根据公式可知 因此线速度之比等于路程之比，为3:2，故A正确；‎ B、根据角速度公式 可得，角速度之比等于角度之比，为4:3，故B错误；‎ C、根据公式 可知，半径之比为8:9，故C错误；‎ D、根据向心加速度公式 可知，向心加速度之比为2:1，故D错误。‎ ‎4.6月23日凌晨，中国飞人苏炳添在2018国际田联挑战赛男子100米决赛中跑出9秒91的佳绩并获得冠军。如图，假设苏炳添的质量为m，起跑过程前进的距离为s，重心升高为h，获得的速度为v，克服阻力做功为W阻，则在此过程中苏炳添()‎ A. 机械能增加了 B. 机械能增加了＋mgh C. 重力做功为mgh D. 自身做功W人＝＋mgh－W阻 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】AB、根据题意可知，苏炳添一开始机械能为零，最后的机械能为 因此机械能增加了＋mgh，故B正确A错误；‎ C、重力做负功，为，故C错误；‎ D、根据能量守恒，自身做的功等于动能变化量、重力势能变化量和克服阻力做功，因此可得 ‎ ‎ 故D错误。‎ ‎5.物体在月球表面的重力加速度是在地球表面的重力加速度的 ，这说明了( )‎ A. 地球的半径是月球半径的6倍 B. 地球的质量是月球质量的6倍 C. 月球吸引地球的力是地球吸引月球的力的 D. 物体在月球表面的重力是其在地球表面的重力的 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 月球对物体的万有引力: ,重力加速度 ‎ A、地球与月球质量不同,因为不知道它们质量间的具体关系,由无法求出半径关系和质量关系,故A、B错误; C、月球吸引地球的力和地球吸引月球的力是一对作用力和反作用力,大小相等,故C错误. D、物体在月球表面上的重力加速度为地球表面上的重力加速度的,由 可以知道,物体在月球表面受到的重力是在地球表面受到的重力 ,所以D选项是正确的.‎ 综上所述本题答案是：D ‎6.如图，跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从O点水平飞出，落到斜坡上的A点。已知O点是斜坡的起点，斜坡与水平面的夹角θ＝30°，A点与O点的距离为10m。不计空气阻力，g取10m/s2。则运动员( )‎ A. 在空中运动时间为s B. 离开O点时的水平速度为10m/s C. 离斜坡距离最大时，速度方向与斜坡平行 D. 落到斜坡上时的速度方向与水平方向的夹角为60°‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【分析】由题中“落到斜坡上的A 点”可得，本题考查平抛运动，根据平抛运动规律和公式可计算本题。‎ ‎【详解】A、因为A点与O点的距离为10m，斜坡与水平面的夹角θ＝30°，所以竖直方向高度为5m，根据公式 可得，时间为1s，故A错误；‎ B、水平距离为AOsinθ，因此可计算平抛时的速度为m/s，故B错误；‎ C、根据物体运动规律可知，当跳台滑雪运动员与斜面距离最远时，垂直斜面方向无分速度，因此与斜面平行，故C正确；‎ D、竖直方向速度为 ‎，‎ 解得 因此 故D错误。‎ ‎7.如图，质量为M、长度为L的小车静止在光滑的水平面上，质量为m的小物块（可视为质点）放在小车的最左端。现用一水平恒力F作用在小物块上，使小物块从静止开始做匀加速直线运动。小物块和小车之间的摩擦力为Ff，小物块滑到小车的最右端时，小车运动的距离为x，则小物块从静止开始滑到小车最右端的过程中 A. 小车的动能增加Ff·x B. 小物块的动能增加(F+Ff)(L＋x)‎ C. 小物块克服摩擦力所做的功为Ff·L D. 小物块和小车组成的系统产生的热量为F·L ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 由题中“质量为M、长度为L的小车静止在光滑的水平面上”可知，本题考查动能定理和能量守恒定律，根据物体的运动过程结合动能定理和能量守恒定律可分析本题。‎ ‎【详解】A、对小车分析可得，小车运动是摩擦力做功的结果，因此可知，小车动能的变化量等于摩擦力做功，即Ff·x，故A正确；‎ B、对物块进行分析可得，物块相对地面移动位移为，所受合力为，因此小物块动能增加量等于合力做功 C、小木块克服摩擦力做功的距离为物块相对地面移动的位移，即为，故小物块克服摩擦力所做的功为 D、小物块和小车组成的系统，摩擦力做功之和为，故D错误。‎ ‎8.如图，餐桌中心是一个能自由转动、半径为0.5m的水平圆盘，放置在圆盘边缘的小物体与圆盘的动摩擦因数为0.2。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2。在圆盘转动角速度ω缓慢增大的过程中 A. 当ω=1rad/s时，小物体随圆盘一起转动 B. 当ω=1.5rad/s时，小物体将沿圆盘切线方向飞出 C. 当ω=2rad/s时，小物体将沿圆盘切线方向飞出 D. 当ω=2rad/s时，小物体将沿圆盘半径方向飞出 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 由题中“餐桌中心是一个能自由转动、半径为0.5m的水平圆盘”可知，本题考查向心力和离心力，根据受力分析和圆周运动角速度公式可分析本题。‎ ‎【详解】AB、根据公式可知，当物体和圆盘一起转动，最大角速度为 解得 故A正确B错误；‎ CD、当，小物体将划出，在半径方向，向心力等于离心力，因此会沿圆盘切线方向飞出，故C正确D错误。‎ ‎9.游乐场的过山车可以底朝上在圆轨道上运行，游客却不会掉下来。我们把这种情况抽象为如图所示的模型：弧形轨道的下端与半径为R的竖直圆轨道相接，小球从弧形轨道上h高度处由静止滑下，进入竖直圆轨道运动，不考虑摩擦等阻力。则 A. 当h=0.5R时，小球不会脱离轨道 B. 当h=2R时，小球不会脱离轨道 C. 当h=2.5R时，小球可通过圆轨道最高点 D. 当h=3R时，小球可通过圆轨道最高点 ‎【答案】ACD ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 由题中“弧形轨道的下端与半径为R的竖直圆轨道相接”可知，本题考查竖直平面圆周运动，根据合力提供向心力和圆周运动规律可分析本题。‎ ‎【详解】A、当h=0.5R时，根据机械能守恒，小球在竖直圆轨道最大高度为0.5R，因此不会脱离轨道，故A正确；‎ BCD、若小球能达到最高点，则速度最小时，重力提供向心力，因此可得 解得 根据机械能守恒定律可得 因此解得 所以当时，小球刚好达到最高点，故B错误，CD正确。‎ ‎10.如图，发射地球同步卫星时，先将卫星发射到近地圆轨道Ⅰ，然后在Q点点火，使卫星沿椭圆轨道Ⅱ运行，到达P点时再次点火，将卫星送入同步圆轨道Ⅲ。轨道Ⅰ、Ⅱ相切于Q点，轨道Ⅱ、Ⅲ相切于P点。则当卫星分别在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ轨道上正常运行时，下列说法中正确的是 A. 卫星在轨道Ⅲ上的速率大于在轨道Ⅰ上的速率 B. 卫星在轨道Ⅲ上的角速度大于在轨道Ⅰ上的角速度 C. 卫星在轨道Ⅲ上运动的周期大于在轨道Ⅰ上运动的周期 D. 卫星在轨道Ⅲ上经过P点时的加速度等于它在轨道Ⅱ上经过P点时的加速度 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 由题中“发射地球同步卫星时”可知，本题考查卫星变轨问题，根据万有引力定律公式可分析本题。‎ ‎【详解】A、根据万有引力定律可得 所以轨道Ⅲ上的速率小于在轨道Ⅰ上的速率，故A错误；‎ B、根据公式 可知，轨道Ⅲ上的角速度小于在轨道Ⅰ上的角速度，故B错误；‎ C、根据公式 可知，轨道Ⅲ上运动的周期大于在轨道Ⅰ上运动的周期，故C正确；‎ D、根据公式 可知，轨道Ⅲ上经过P点时的加速度和它在轨道Ⅱ上经过P点时的加速度相同，故D正确。‎ ‎11.一质量为m=2kg的圆环套在固定的光滑杆上，如图，杆倾角为53°，圆环用轻绳通过光滑定滑轮与质量为M=2.7kg的物块相连。现将圆环拉到A位置（AO水平）由静止释放，圆环向下运动经过某一位置B。已知OC垂直于杆，AO长为m，g取10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6。则圆环 A. 到达C位置时，物块的速度为5m/s B. 到达C位置时，圆环的速度为5m/s C. 从A运动到B的过程中，物块的动能一直增大 D. 从A运动到B的过程中，圆环的机械能先增加后减小 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 由题中“圆环用轻绳通过光滑定滑轮与质量为M=2.7kg的物块相连”可知，本题考查细线相连的机械能守恒问题，根据机械能守恒、动能定理和速度分解可分析本题。‎ ‎【详解】A、因为OC垂直于杆，所以在C点圆环沿绳的方向速度为零，因此物体的速度也为零，故A错误；‎ B、根据动能定理可得 解得 C、从A运动到B的过程中，物块的速度先变大后变小又变大，因此动能不是一直增加，故C错误；‎ D、从A运动到B的过程中，A到C的过程中，物块的重力势能转化为圆环的机械能，因此圆环机械能增加，当从C到B的过程中，圆环的绳子变长，因此需要把物块提升，所以圆环的机械能会转化为物块的机械能，所以圆环机械能会减小，故D正确。‎ 二、实验题（本题共2小题，共16分。请将正确的答案填在答题卡题目中对应的横线上。）‎ ‎12.某实验小组采用如图所示的装置探究功与速度变化的关系，小车在橡皮筋的作用下弹出后，沿木板滑行。实验中先后用同样的橡皮筋1条、2条、3条……，合并起来挂在小车的前端进行多次实验，每次都把小车拉到同一位置再释放。把第1次只挂1条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功记为W1，第二次挂2条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功记为2W1……，橡皮筋对小车做功使小车获得的速度可由打点计时器打出的纸带求出。‎ ‎（1）实验器材除装置图中的器材、交流电源和导线外，还需要_______‎ A. 刻度尺 B. 秒表 C.弹簧测力计 ‎（2）实验中木板略微倾斜，目的是_______‎ A. 使释放小车后，小车能匀加速下滑 ‎ B. 增大小车下滑的加速度 C. 可使得橡皮筋做的功等于合力对小车做的功 D. 可使得小车在橡皮筋的作用下弹出后做匀速运动 ‎（3）若根据多次测量数据画出的W－v图像如下图所示，可知W与v的关系符合实际的是图____‎ ‎【答案】 (1). A (2). CD (3). C ‎【解析】‎ 分析】由题中“某实验小组采用如图所示的装置探究功与速度变化的关系”可知，本题考查功与速度变化的关系实验，根据实验原理和实验数据处理可分析本题。‎ ‎【详解】（1）[1]因为需要计算小车的速度，所以需要刻度尺测量纸带打点之间的距离；‎ ‎（2）[2] 实验中木板略微倾斜，目的是为了平衡摩擦力，让橡皮筋做的功等于合力对小车做的功，也可以使小车在橡皮筋的作用下弹出后做匀速运动；‎ ‎（3）根据公式 因此图像是二次函数图像，故选C。‎ ‎13.某同学用图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。图乙是该实验中得到的一条纸带的一部分。现要验证从A点到B点过程中重锤的机械能是否守恒，实验中测出x1、x2的数值，电火花计时器每隔T=0.02 s打一个点。‎ ‎（1）实验时，应_______‎ A. 先让重锤下落，后接通电源 B. 先接通电源，后让重锤下落 C. 让重锤下落的同时接通电源 ‎（2）若x1＝4.80cm，则在纸带上打下计数点A时的速度为________m/s 。(计算结果保留三位有效数字) ‎ ‎（3）实验中还需测出物理量及对应的符号为__________________________。‎ ‎（4）验证的表达式为_______________（用以上的物理量符号和重力加速度g表示）‎ ‎（5）该同学经过测量计算后，发现实验存在误差，你认为产生误差的原因可能是________。‎ ‎【答案】 (1). B (2). 1.20 (3). A点和B点间的距离h (4). (5). 纸带与打点计时器间存在摩擦阻力；重锤受到空气阻力；测量长度时存在的误差等 ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 由题中“某同学用图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律”可知，本题考查验证机械能守恒定律实验，根据实验原理和实验步骤可分析本题。‎ ‎【详解】（1）[1]打点计时器工作原理应是先接通电源再释放重物，故选B；‎ ‎（2）[2]根据打点计时器瞬时速度计算公式可得 解得 ‎（3）[3]实验中需要测量速度计算动能和测量高度计算重力势能，因此需要测量A点和B点间的距离h；‎ ‎（4）[4]根据机械能守恒定律，减少的重力势能等于动能的增加量，因此可得 质量相同可以约掉，因此可得 ‎（5）[5]实验存在的误差可能原因为纸带与打点计时器间存在摩擦阻力；重锤受到空气阻力；测量长度时存在的误差等 三、计算题（本题共3小题，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得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）‎ ‎14.汽车发动机的额定功率为80kW，汽车质量为5t。汽车在水平路面上以额定功率由静止起动，其速度随时间变化图像如图。设汽车所受阻力不变，求 ‎（1）汽车所受阻力大小；‎ ‎（2）汽车速度为10m/s时的加速度大小；‎ ‎（3）汽车在0～10s内发生的位移大小。‎ ‎【答案】（1）5000N（2）0.6m/s2（3）32m ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）由图像可得，汽车运动的最大速度为 ‎①‎ 由 得 ‎②‎ 联立①②式得f=5000N③‎ ‎（2）汽车速度为v=10m/s时，牵引力为 ‎④‎ 设加速度为a，由牛顿第二定律得 ‎⑤‎ 联立③④⑤式得a=0.6m/s2⑥‎ ‎（3）设汽车在0-10s内发生的位移为s，由动能定理得 ‎⑦‎ 联立①③⑦式得s=32m⑧‎ ‎15.如图，ab是光滑的水平轨道，bc是固定在竖直面内的四分之一光滑圆弧轨道，bc与ab相切于b点。一质量为m的小球，在水平外力的作用下，自a点处由静止开始向右运动。已知ab长为3R，bc的半径为R，水平外力大小为2mg。‎ ‎（1）求小球到达b点处的速度大小；‎ ‎（2）求小球刚进入圆弧轨道时对轨道的压力；‎ ‎（3）若小球到达b点时撤去水平外力作用，求小球离开轨道后在空中运动的时间。‎ ‎【答案】（1）（2）13mg，方向竖直向下（3）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）设小球在b点的速度为vb，小球从a由静止开始运动到b，由动能定理得 ‎①‎ 由①式得 ‎②‎ ‎（2）设小球刚进入圆弧轨道上b点时，轨道对小球的支持力为FN，由牛顿第二定律得 ‎③‎ 联立②③式得 ‎④‎ 由牛顿第三定律得，小球刚进入圆弧轨道时对轨道的压力大小为13mg，方向竖直向下⑤‎ ‎（3）设小球到达c点的速度为vc，小球在bc上运动的过程中，由机械能守恒定律得 ‎⑥‎ 小球离开轨道后做竖直上抛运动，设上升到最高点时间为t1，由运动学公式得 ‎⑦‎ 由对称性可知，小球从最高点回到c点的时间 ‎⑧‎ 故小球离开轨道后在空中运动的时间为 ‎⑨‎ ‎16.如图，水平轨道由AB和BC两部分组成，AB光滑，BC粗糙且长度可调。一轻弹簧左端固定在A点，处于原长时其右端恰好位于B点。用质量为m＝0.2kg的小物块将弹簧缓慢压缩后释放，压缩过程中克服弹簧弹力做功为1.6J，小物块经过BC段所受的阻力为其重力的0.2倍，然后从C点水平飞离轨道，落到水平地面上的P点。PC两点间的高度差h=3.2m，小物块视为质点，g取10m/s2，不计空气阻力。‎ ‎（1）求小物块运动至B点时的速度大小；‎ ‎（2）若PC两点间的水平距离为0.8m，求小物块在BC上运动克服摩擦力所做的功；‎ ‎（3）为使小物块落点P与B点水平距离最大，求BC段的长度。‎ ‎【答案】（1）4m/s （2）1.5J （3）3.36m ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）小物块压缩弹簧的过程中，由功能关系得 ‎①‎ 小物块释放后运动到B点的过程中，由机械能守恒定律得 ‎②‎ 联立①②得vB=4m/s③‎ ‎（2）设小物块从B滑到C的过程中，克服摩擦力做功为Wf，由动能定理得 ‎④‎ 小物块从C飞出落到P过程中做平抛运动，由运动学公式得 水平方向 ‎⑤‎ 竖直方向 ‎⑥‎ 联立③④⑤⑥式得 Wf=1.5J⑦‎ ‎（3）设BC段的长度为LBC，小物块从B到C的过程中，克服摩擦力做功 ‎⑧‎ B到P的水平距离 ‎⑨‎ 联立③④⑤⑥⑧⑨得 ‎⑩‎ 当vC=1.6m/s时，P到B的最大水平距离为 LBP=4.64m⑪‎ 则对应的BC段的长度 LBC=3.36m⑫‎