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文档介绍
2020-2021学年云南文山高三上物理月考试卷
2020-2021学年云南文山高三上物理月考试卷 一、选择题 1. 下列说法正确的是（ ） A.牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许用实验方法测出引力常量的数值，从而使万有引力定律有了真正的实用价值 B.亚里士多德认为力是改变物体运动状态的原因 C.开普勒总结出了行星的运动规律，找出了行星按照这些规律运动的原因 D.伽利略通过斜面实验以及逻辑推理证明自由落体运动是一种匀速直线运动 2. 2020年7月23日12时41分，我国首个火星探测器“天问一号”成功发射升空，并于2021年登陆火星．如图所示为载着登陆舱的探测器经过多次变轨后登陆火星的轨迹图，其中轨道Ⅰ、Ⅲ为椭圆，轨道Ⅱ为圆．探测器经轨道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ运动后在Q点登陆火星，O点是轨道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的交点，轨道上的O、Q、P、R四点与火星中心在同一直线上，O、R两点分别是椭圆轨道Ⅰ的近火星点和远火星点，O、Q两点分别是椭圆轨道Ⅲ的远火星点和近火星点．已知火星的半径为R，OQ=4R，探测器在轨道Ⅱ上经过O点的速度为v．下列说法正确的是（ ） A.探测器在轨道Ⅰ上经过O点的速度小于经过R点的速度 B.探测器在轨道Ⅰ上运动时，经过O点的速度小于v C.由所给信息可求出探测器在轨道Ⅱ上运动时，经过O点的加速度 D.在轨道Ⅱ上第一次由O点到P点的时间小于在轨道Ⅲ上第一次由O点到Q点的时间 3. 如图所示，质量分别为m和M的两长方体物块P和Q，叠放在倾角为θ的固定斜面上．P、Q间的动摩擦因数为μ1，Q与斜面间的动摩擦因数为μ2．当它们沿斜面匀速下滑时，两物块始终保持相对静止，下列说法正确的是（ ） A.μ1=tanθ B.μ2=tanθ C.μ1可能小于μ2 D.μ1一定大于μ2 4. 用一不可伸长的细绳吊一小球（可视为质点）于天花板上，小球质量m=0.20kg，细绳长L=0.80m，把小球拿至悬点静止释放，从释放开始计时，经过时间t=0.45s，细绳刚好被拉断．不计空气阻力，重力加速度取g=10m/s2，细绳被小球拉断过程中细绳承受的平均拉力的大小为（ ） A.14N B.16N C.18N D.20N 5. 如图所示，固定光滑管形圆轨道半径为R（管径远小于R），小球a、b大小相同，其直径略小于管径，能在管中无摩擦运动．两球先后通过轨道最低点时对轨道的压力相等，小球a运动到管形圆轨道的最高点时恰好对轨道无压力，小球b只能运动到与O点等高的A点（不考虑碰撞），以下说法正确的是（ ） A.a、b两小球的质量之比为1:2 B.a、b两小球在管形圆轨道最低点时的速度之比为2:1 C.小球a运动到圆轨道的最高点时的速率等于小球b运动到A点的速率 D.小球a在圆轨道的最高点受到的合外力大于小球b在A点受到的合外力 6. 物块A以3m/s的初速度在光滑水平面上运动，与静止的物块B发生弹性正碰．已知物块A、B的质量分别是2kg和1kg，则碰后物块A、B的速度v1、v2为（ ） A.v1=1m/s B.v1=2m/s C.v2=4m/s D.v2=2m/s 7. 一个质量为m的货物放在电梯中，电梯由静止开始上升，整个过程中货物重力的功率随时间变化的P−t图像如图所示，匀速运行时速度v=2m/s，忽略一切阻力，重力加速度取g=10m/s2，则以下说法正确的是（ ） A.货物的质量m=60kg B.货物在0∼1s内做匀加速直线运动 C.t=0.5s时，支持力的功率为700W D.电梯加速阶段货物克服重力所做的功小于减速阶段货物克服重力所做的功 8. 如图所示，长为L的轻杆OA可绕固定转轴O在竖直面内自由转动，A端固定一小球．细线的一端系有质量为M的小物块，另一端绕过钉子B固定于A点．用手拉住小球使轻杆静止于水平位置，此时AB间细线长为2L，且细线与竖直方向夹角为60∘．松手后，当轻杆逆时针转到竖直位置时，小物块的速度大小v=gL 第13页 共14页 ◎ 第14页 共14页 ．不计一切摩擦，重力加速度为g．则（ ） A.轻杆静止于水平位置时，钉子B受到细线作用力的大小F=3Mg B.轻杆由水平位置转到竖直位置的过程中，细线对小物块做的功W=5−232MgL C.轻杆在竖直位置时，小球速度大小为v=12gL D.小球的质量m=5−233M 二、实验题 某同学用如图所示装置来验证动量守恒定律，图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影．实验时先让入射球m1多次从斜槽上Q位置静止释放，多次重复，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP；然后，把被碰小球m2静置于斜槽末端，再将入射球m1从斜轨上Q位置静止释放，与小球m2相碰，并多次重复，分别找到m1，m2相碰后平均落地点的位置M、N，测量平抛射程OM、ON． （1）实验过程中，下列说法正确的是（ ） A.斜槽末端的切线必须水平 B.入射小球每次都必须从斜槽同一高度由静止释放 C.选质量较大、体积较大的小球作为入射小球 D.实验过程中实验桌、斜槽、记录的白纸的位置要始终保持不变 （2）若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为________． 在实验室中，用如图所示的实验装置可以完成许多力学实验． （1）以下说法正确的是________． A.可利用此装置探究小车速度随时间变化的规律，实验中一定要使钩码总质量远小于小车的质量，且必须平衡摩擦力 B.可利用此装置探究加速度与质量关系，实验时每次改变小车质量需重新平衡摩擦力 C.可利用此装置探究功与速度变化关系，实验中需要平衡摩擦力 D.可利用此装置探究钩码与小车组成的系统机械能守恒，实验时需要平衡摩擦力 （2）利用此装置研究小车速度随时间变化的规律，某同学得到一条清晰纸带，如图甲所示．纸带上两相邻计数点间还有四个点没有画出，打点计时器打点的时间间隔T=0.02s．其中x1=8.05cm，x2=8.68cm，x3=9.33cm，x4=9.95cm，x5=10.61cm，x6=11.26cm，下表列出了打点计时器打下B、C、E、F点时小车的瞬时速度，请在表中填入打点计时器打下D点时小车的瞬时速度． （3）以A点为计时起点，在图乙所示坐标系中画出小车的速度—时间关系图线． （4）计算出的小车的加速度a=_________m/s2. 三、解答题 如图所示，光滑水平面上有一质量为M=4kg的静止滑块（未固定），滑块的左侧是一光滑的14圆弧，圆弧半径R=1m；一质量为m=1kg的小球以速度v0向右运动冲上滑块，且刚好没跃出圆弧的上端．重力加速度取g=10m/s2，求： （1）小球的初速度v0是多少？ （2）试分析滑块什么时候速度达到最大，最大速度是多少？ 如图所示，一底端带挡板的斜面体固定在水平地面上，倾角θ=30∘、高度h=1.6m．一质量M=1kg、长度L=2m的薄木板B 第13页 共14页 ◎ 第14页 共14页 置于斜面顶端，恰好能保持静止．一质量m=3kg的小物块A以沿斜面向下、大小为4m/s的速度滑上木板B，已知A、B之间的动摩擦因数为μ1=32．最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取g=10m/s2，不计空气阻力．求： （1）斜面与木板间的动摩擦因数μ2； （2）物块A刚滑上B时，A、B的加速度； （3）薄木板B从开始运动到碰到挡板所用的时间． 如图所示，足够长的两端开口的导热性能良好的U型玻璃管开口向上，管中有一段水银柱，左管中用一密闭良好的活塞封闭一段气体，气柱长为10cm，左管足够长，右管中液面离右管口的高度为7.5cm，左、右水银液面的高度差为h=15cm，大气压强为p0=75cmHg．现将右管管口封闭，提拉活塞缓慢上移，假设环境温度始终不变，封闭气体均可视为理想气体，不计一切摩擦，当左、右两管中液面在同一高度时，求： （1）右管中气体的压强； （2）左管中活塞上移的距离． 一根长20m的软绳拉直后放置在光滑水平地板上，两人在绳两端P、Q沿y轴方向不断有节奏地抖动，形成两列振幅分别为10cm、20cm的相向传播的机械波．以绳中点为坐标原点，以绳上各质点的平衡位置为x轴建立坐标系， t=0时刻的波形如图所示．已知P端的波波速为2m/s，求： （1）两列波的频率； （2）两列波叠加稳定时，两波源间（不含波源）振动加强的点共有几个，并写出其位置坐标． 第13页 共14页 ◎ 第14页 共14页 参考答案与试题解析 2020-2021学年云南文山高三上物理月考试卷 一、选择题 1. 【答案】 A 【考点】 物理学史 【解析】 此题暂无解析 【解答】 解：A．牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许用实验方法测出了引力常量G的数值，从而使万有引力定律有了真正的实用价值，故A正确． B．亚里士多德认为物体的运动需要力来维持，故B错误． C．开普勒没有找出行星按照这些规律运动的原因，故C错误． D．自由落体运动是匀变速直线运动，故D错误． 故选：A． 2. 【答案】 C 【考点】 卫星的变轨与对接 开普勒定律 【解析】 此题暂无解析 【解答】 解：根据开普勒第二定律，在同一轨道上探测器与火星中心的连线在相等时间内扫过相等的面积，远火星点速率小，近火星点速率大，故A错误． 探测器在轨道Ⅰ上运动时，经过O点减速变轨到轨道Ⅱ，则经过O点的速度大于v，故B错误． 轨道Ⅱ是圆轨道，半径为3R，经过O点的速度为v，根据圆周运动的规律可知，探测器经过O点的加速度a=v23R，故C正确． 轨道Ⅱ半径为3R，轨道Ⅲ的半长轴为2R，根据开普勒第三定律可知T1T3=364，则在轨道Ⅱ上第一次由O点到P点与在轨道Ⅱ上第一次由O点到Q点的时间之比是36，故D错误． 故选：C． 3. 【答案】 B 【考点】 整体法与隔离法在平衡问题中的应用 【解析】 此题暂无解析 【解答】 解：对PQ整体受力分析，受到重力、支持力和滑动摩擦力．正交分解得(m+M)gsinθ=μ2⋅(m+M)gcosθ，解得μ2=tanθ，故B正确． 再对P物体受力分析，受到重力mg、支持力和沿斜面向上的静摩擦力Ff，根据平衡条件，有mgsinθ=Ff，无法求出P、Q间的动摩擦因数μ1，且μ1mgcosθ≥mgsinθ，得μ1≥tanθ，即μ1≥μ2，故ACD错误． 故选：B． 4. 【答案】 C 【考点】 动量定理的基本应用 自由落体运动的计算 【解析】 此题暂无解析 【解答】 解：自由落体的时间，根据L=12gt2，解得t1=0.4s，此时的速度v=gt1=4m/s，从绳子伸直到拉断的过程中，所用时间t2=t−t1=0.05s，根据动量定理(T−mg)t2=mv，解得T=18N，根据牛顿第三定律，绳承受的平均拉力为18N，故C正确． 故选：C． 5. 【答案】 A 【考点】 单物体的机械能守恒问题 竖直面内的圆周运动-弹力 【解析】 此题暂无解析 【解答】 第13页 共14页 ◎ 第14页 共14页 解：小球a在最高点恰好对轨道没有压力时，小球所受重力充当向心力， 由mag=mav02R得v0=gR， 小球a从最低点运动到最高点过程中，只有重力做功， 小球的机械能守恒，12mav02+2magR=12mava2， 解以上两式可得va=5gR； 小球b在A点时，速度为0，小球b从最低点运动到A点过程中， 只有重力做功，小球的机械能守恒，12mbvb2=mbgR， 解以上两式可得vb=2gR，所以va:vb=5:2，故BC错误． 小球a在最低点时，FN−mag=mava2R，FN=6mag， 小球b在最低点时，FN−mbg=mbvb2R，FN=3mbg， 由于通过轨道最低点时对轨道的压力相等，所以a、b两小球的质量之比为1:2，故A正确． 小球a在圆轨道的最高点受到的合外力和小球b在A点受到的合外力都为重力，故D错误． 故选：A． 6. 【答案】 A,C 【考点】 动量守恒定律的综合应用 能量守恒定律的应用 【解析】 此题暂无解析 【解答】 解：设物块A质量为m1、初速度为v0，物块B质量为m2， 发生弹性碰撞，由系统动量守恒，有m1v0=m1v1+m2v2， 由能量守恒，有12m1v02=12m1v12+12m2v22， 解得v1=m1−m2m1+m2v0=1m/s，v2=2m1m1+m2v0=4m/s，故AC正确． 故选：AC． 7. 【答案】 C 【考点】 瞬时功率 恒力做功 【解析】 此题暂无解析 【解答】 解：匀速运动时，有P=mgv，因此质量m=Pg′=70kg，故A错误． 0∼1s内，重力的功率随时间均匀增大，速度就随时间均匀增大，货物做匀加速直线运动，故B正确． 1s末货物的速度v=2m/s，则0∼15内加速度a1=2m/s2，故支持力F1=mg+ma1=840N；t=0.5时，支持力的功率为840W，故C错误． P−t图象在加速、减速阶段中所围图形的面积表示货物克服重力所做的功，由图知，电梯加速阶段货物克服重力所做的功小于减速阶段货物克服重力所做的功，故D正确． 故选：C． 8. 【答案】 A,D 【考点】 连接体的机械能守恒问题 动能定理的应用 【解析】 此题暂无解析 【解答】 解：受力分析T=Mg，F=3T=3Mg，故A正确． 轻杆由水平位置转到竖直方向，M下降高度h等于AB间细线缩短的长度，h=2t−(3−1)L=(3−3)L，根据动能定理Mgh+W=12Mv2，解得W=23−52MgL，故B错误． 沿绳方向速度相等，在轻杆转到竖直位置时，小球速度大小和小物块速度大小相等，为v=gL，故C错误． 根据系统机械能守恒Mgh−mgL=12(M+m)v2，解得m=5−233M，故D正确． 故选：AD． 二、实验题 【答案】 A,B,D （2）m1⋅OP=m1⋅OM+m2⋅ON 【考点】 利用平抛运动规律验证动量守恒定律 【解析】 在做“验证动量守恒定律”的实验中，是通过平抛运动的基本规律求解碰撞前后的速度的，所以要保证每次小球都做平抛运动，则轨道的末端必须水平. 在做“验证动量守恒定律”的实验中，是通过平抛运动的基本规律求解碰撞前后的速度的，所以要保证每次小球都做平抛运动，则轨道的末端必须水平. 【解答】 解：（1）A．斜槽轨道末端的切线必须是水平的，以保证小球做平抛运动，A正确； B．入射小球每次必须从同一位置静止释放，以保证达到底端时速度相等，B正确； C．为了使小球碰后不被反弹，入射小球的质量m1应该大于被碰小球的质量m2，入射小球的半径与被碰小球的半径需相等，C错误； D．实验过程中实验桌、斜槽、记录的白纸的位置要始终保持不变，D正确． 故选ABD． （2）要验证动量守恒定律定律，即验证m1v1=m1v2+m2v3，小球离开轨道后做平抛运动， 它们抛出点的高度相等，在空中的运动时间相等， 上式两边同时乘以得：m1v1t=m1v2t+m2v3t， 解得m1⋅OP=m1⋅OM+m2⋅ON． 【答案】 C （2）0.964 （3）如解答图所示． （4）0.65（0.63∼0.65均正确） 【考点】 用纸带测速法（落体法）验证机械能守恒定律 探究功与速度变化的关系 探究加速度与物体质量、物体受力的关系 探究小车速度随时间变化的规律 【解析】 第13页 共14页 ◎ 第14页 共14页 （1）利用图示小车纸带装置可以完成很多实验，在研究匀变速直线运动时不需要平衡摩擦力但细线必须与木板平行以保持加速度不变，在探究“小车的加速度与质量的关系”实验时，需要平衡摩擦力，在探究“小车的加速度a与力F的关系”时，根据牛顿第二定律求出加速度a的表达式，不难得出当钩码的质量远远大于小车的质量时，加速度a近似等于g的结论. （2）在匀变速直线运动中，时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出D点时小车的速度大小. （3）利用描点法可画出速度-时间图象. （4）根据v−t图象的物理意义可知，图象的斜率表示加速度大小. 【解答】 解：（1）A．利用该装置探究小车速度随时间变化的规律时，不需要使钩码总质量远小于小车的质量，只要物体做匀变速直线运动即可，A错误； B．利用该装置探究“小车的加速度与质量关系”时，每次改变小车的质量后，不需要重新平衡摩擦力，B错误； C．利用该装置探究“功与速度变化关系”时，需要平衡摩擦力，方法是将木板带有打点计时器的一端适当垫高，目的是消除摩擦力对实验的影响，C正确； D．利用该装置“验证机械能守恒定律”，就是探究钩码的重力势能减少量与钩码和小车构成系统动能的增加量关系，不需要平衡摩擦力，D错误． 故选C． （2）由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s， 根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度知： vD=(9.33+9.95)×10−22×0.1m/s=0.964m/s． （3）小车的速度-时间关系图线如图所示． （4）v−t图象的斜率表示加速度，则小车的加速度a=ΔvΔt=1.10−0.800.50−0.04m/s2≈0.65/s2. 三、解答题 【答案】 （1）小球的初速度为5m/s． （2）当小球离开滑块后滑块速度最大，最大速度为2m/s． 【考点】 动量守恒定律的综合应用 能量守恒定律的应用 【解析】 此题暂无解析 【解答】 解：（1）当小球上升到滑块上端时，小球与滑块水平方向速度相同，设为v1， 根据水平方向动量守恒有mv0=(M+m)v1， 由系统机械能守恒有12mv02=12(M+m)v12+mgR， 解得v0=5m/s． （2）小球沿圆弧向上运动到达最高点的过程中小球对滑块的压力做正功，滑块加速，小球到达最高点后又滑回，小球对滑块的压力还做正功，滑块又做加速运动，当小球离开滑块后滑块速度最大， 研究小球开始冲上滑块一直到离开滑块的过程，根据动量守恒和能量守恒有 mv0=mv2+Mv3， 12mv02=12mv22+12Mv32， 解得v3=2m/s． 【答案】 （1）斜面与木板间的动摩擦因数为33； （2）a的加速度为2.5m/s2，b的加速度为7.5m/s2； （3）薄木板B从开始运动到碰到挡板所用的时间为0.6s． 【考点】 用牛顿运动定律分析斜面体模型 板块模型问题 【解析】 此题暂无解析 【解答】 解：（1）木板恰好静止在斜面上， 因此斜面与木板间的动摩擦因数μ应满足：Mgsin30∘=μ2Mgcos30∘， 得μ2=tan30∘=33 ； （2）物块A在木板上滑行时，以A为研究对象，有 aA=μmgcos30∘−mgsin30∘m=2.5m/s2，沿斜面向上， 以木板B为研究对象，有 aB=μmgcos30∘+Mgsin30∘−μ2(M+m)gcos30∘M=7.5m/s2，沿斜面向下； 第13页 共14页 ◎ 第14页 共14页 （3）假设A与木板达到共同速度v0时，A还没有到达底端，则有 v共=aBt1=v−aAt1， 解得v共=3m/s，t1=0.4s， 此过程xA=v+v共2⋅t1=1.4m， xB=v共2⋅t1=0.6m查看更多
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