江西省宜春市上高县第二中学2020届高三物理上学期第二次月考试题（含解析）

1 江西省宜春市上高县第二中学江西省宜春市上高县第二中学 20202020 届高三物理上学期第二次月考试届高三物理上学期第二次月考试 题 含解析 题 含解析 一一 选择题 选择题 本题共本题共 1212 小题 每小题小题 每小题 4 4 分 共分 共 4848 分 在每小题给出的四个选项中 第分 在每小题给出的四个选项中 第 1 81 8 题只有一个选项符合题目要求 第题只有一个选项符合题目要求 第 9 129 12 题有多个选项符合题目要求 全部选对的得题有多个选项符合题目要求 全部选对的得 4 4 分 分 选对但不全的得选对但不全的得 2 2 分 有选错的得分 有选错的得 0 0 分 分 1 如图所示 小船以大小为 v1 方向与上游河岸成 的速度 在静水中的速度 从 a 处过 河 经过 t 时间正好到达正对岸的 b 处 现要使小船在更长的时间内过河并且也正好到达 正对岸 b 处 在水流速度不变的情况下 可采取下列方法中的哪一种 a 只要增大 v1 大小 不必改变 角 b 只要增大 角 不必改变 v1 大小 c 在增大 v1 的同时 也必须适当增大 角 d 在减小 v1 的同时 也必须适当减小 角 答案 d 解析 详解 若只增大 1大小 不改变 角 则船在水流方向的分速度增大 因此船不可能垂 直达到对岸 故 a 错误 若只增大 角 不改变 1大小 同理可知 水流方向的分速度在 减小 而垂直河岸的分速度在增大 船不可能垂直到达对岸 故 b 错误 若在增大 1的同 时 也必须适当增大 角 这样才能保证水流方向的分速度不变 而垂直河岸的分速度在 增大 则船还能垂直达到对岸 且时间更短 故 c 错误 若减小 1的同时适当减小 角 则水流方向的分速度可以不变 能垂直到达对岸 而垂直河岸的分速度减小 则船垂直达到 对岸的时间更长 故 d 正确 故选 d 点睛 考查运动的合成与分解 掌握平行四边形定则的应用 注意要使小船在更长的时间 内过河并且也正好到达正对岸处 必须满足船在水流方向的分速度不变 且垂直河岸的分速 度要减小 2 2 如图所示 a b 两个小球穿在一根光滑的固定杆上 并且通过一条细绳跨过定滑轮连 接 已知 b 球质量为 m 杆与水平面成 角 不计所有摩擦 重力加速度为 g 当两球静止 时 oa 段绳与杆的夹角也为 ob 段绳沿竖直方向 则下列说法正确的是 a a 可能受到 2 个力的作用 b b 可能受到 3 个力的作用 c 绳子对 a 的拉力等于 mg d a 的重力为 mgtan 答案 c 解析 分析 分别对ab两球分析 运用合成法 用t表示出ab两球的重力 同一根绳子上的拉力相等 即绳子ab两球的拉力是相等的 根据正弦定理列式求解 详解 对a球受力分析可知 a受到重力 绳子的拉力以及杆对a球的弹力 三个力的合 力为零 故 a 错误 对b球受力分析可知 b受到重力 绳子的拉力 两个力合力为零 杆 子对b球没有弹力 否则b不能平衡 故 b 错误 由于b受到重力和绳子拉力处于平衡状态 则绳子拉力t mg 同一根绳子上的拉力相等 故绳子对a的拉力等于mg 故 c 正确 分别 对ab两球分析 运用合成法 如图所示 3 根据正弦定理列式得 解得 故 d 错误 所以 c 正确 sinsin 90 a m gt tan a mg m g abd 错误 点睛 本题考查了隔离法对两个物体的受力分析 关键是抓住同一根绳子上的拉力处处相 等结合几何关系将两个小球的重力联系起来 3 如图 1 所示 ma 4 0 kg mb 2 0kg a 和 b 紧靠着放在光滑水平面上 从 t 0 时刻 起 对 b 施加向右的水平恒力 f2 4 0 n 同时对 a 施加向右的水平变力 f1 f1 变化规律 如图 2 所示 下列相关说法中正确的是 a 当 t 0 时 a b 物体加速度分别为 5 2 a a 2 m sb a 2 m s b a 物体做加速度减小的加速运动 b 物体做匀加速运动 c t 12s 时刻 a b 将分离 分离时加速度均为 a 2 2 m s d a b 分离前后 a 物体加速度变化快慢相同 答案 c 解析 详解 若 ab 之间没有力的作用 则ab 2m s2 当 t 0 时 f1 20n 而 ma 4 0kg 2 b f m 所以 f1单独作用在 a 上的加速度大于 ab 之间没有力的作用时的加速度 此时 ab 一起运动 加速度为 故 a 错误 由 a 的分析可知 随着 f1的减小 刚 2 24 4 6 ab f am s mm 合 开始时 ab 在两个力的作用下做加速度越来越小的加速运动 故 b 错误 当 f1单独在 a 上的 加速度等于 f2单独作用在 b 上的加速度时 ab 之间恰好没有力的作用 此后 f1继续减小 a 的加速度继续减小 ab 分离 根据牛顿第二定律得 f1 maab 8n 根据图象可知 此时 t 12s 所以 t 12 s 时刻 a b 将分离 分离时加速度均为 a 2m s2 故 c 正确 ab 分离前 4 a 受到 f1和 b 对 a 的弹力作用 分离后 a 只受 f1作用 a 物体加速度变化规律不相同 故 d 错误 故选 c 4 在室内自行车比赛中 运动员以速度 v 在倾角为 的赛道上做匀速圆周运动 已知运 动员的质量为 m 做圆周运动的半径为 r 重力加速度为 g 则下列说法正确的是 a 将运动员和自行车看做一个整体 整体受重力 支持力 摩擦力和向心力的作用 b 运动员受到的合力大小为 做圆周运动的向心力大小也是 2 v m r 2 v m r c 运动员运动过程中线速度不变 向心加速度也不变 d 如果运动员减速 运动员将做离心运动 答案 b 解析 详解 向心力是效果力 将运动员和自行车看做一个整体 整体受重力 支持力 摩擦力 和空气的阻力的作用 故 a 错误 运动员做匀速圆周运动 受到的合外力提供向心力 所以 运动员受到的合力大小为 m 做圆周运动的向心力大小也是 m 故 b 正确 运动员运 2 v r 2 v r 动过程中线速度大小不变 向心加速度大小也不变 选项 c 错误 如果运动员做减速运动 则需要的向心力 fn m 可知需要的向心力随 v 的减小而减小 运动员受到的合外力不变 2 v r 而需要的向心力减小 所以运动员将做向心运动 故 d 错误 故选 b 5 如图所示 用一根长杆和两个定滑轮的组合装置来提升重物 m 长杆的一端放在地面上通 过铰链连接形成转轴 其端点恰好处于左侧滑轮正下方 0 点处 在杆的中点 c 处拴一细绳 通过两个滑轮后挂上重物 m c 点与 o 点距离为 l 现在杆的另一端用力 使其逆时针匀 速转动 由竖直位置以角速度 缓缓转至水平 转过了 90 角 下列有关此过程的说法 中正确的是 5 a 重物 m 做匀速直线运动 b 重物 m 做匀变速直线运动 c 整个过程中重物一直处于失重状态 d 重物 m 的速度先增大后减小 最大速度为 l 答案 d 解析 详解 设 c 点线速度方向与绳子沿线的夹角为 锐角 由题知 c 点的线速度为 vc l 该线速度在绳子方向上的分速度就为 v绳 lcos 的变化规律是开始最大 90 然后逐渐变小 所以 v绳 lcos 逐渐变大 直至绳子和杆垂直 变为零度 绳子的速度变为最大 为 l 然后 又逐渐增大 v绳 lcos 逐渐变小 绳子的速度 变慢 所以知重物 m 的速度先增大后减小 最大速度为 l 故 ab 错误 d 正确 重物 m 先 向上加速 后向上减速 加速度先向上 后向下 重物 m 先超重后失重 故 c 错误 故选 d 点睛 解决本题的关键掌握运动的合成与分解 把 c 点的速度分解为沿绳子方向和垂直于 绳子的方向 在沿绳子方向的分速度等于重物的速度 6 如图所示 一轻质弹簧两端分别与竖直墙壁和物块连接 弹簧 地面水平 a b 两点离墙 壁的距离分别为 物块在 a b 两点均能恰好静止 物块与地面的最大静摩擦力为 则 12 x x 1 f 弹簧的劲度系数为 a b 1 21 f xx 1 21 2f xx c d 1 21 2f xx 1 21 f xx 6 答案 c 解析 对物体分别在 a 点和 b 点进行受力分析可得 物体在 a 点和 b 点所受弹簧弹力与静摩擦力在 水平方向上大小相等方向相反 且两点处的静摩擦力的方向不同 在 a 点处有 011 k lxf b 点处有 则 故 c 正确 201 k xlf 1 21 2f k xx 综上所述本题答案是 c 7 某同学欲估算飞机着陆时的速度 他假设飞机在平直跑道上做匀减速运动 飞机在跑道上 滑行的距离为s 从着陆到停下来所用的时间为t 实际上 飞机的速度越大 所受的阻力 越大 则飞机着陆时的速度应是 a v s t b 2 v s t c 2 v s t d 2 vx 所以v 所以选项 c 正确 2 v 2 v2x t 点睛 本题通过速度时间图线 结合图线与时间轴围成的面积表示位移 结合平均速度推 论分析比较方便 8 取一根长 2m 左右的细线 5 个铁垫圈和一个金属盘 在线端系上第一个垫圈 隔 12 cm 再 系一个 以后垫圈之间的距离分别是 36 cm 60 cm 84 cm 如图所示 站在椅子上 向上 提起线的上端 让线自由垂下 且第一个垫圈紧靠放在地上的金属盘 松手后开始计时 若 不计空气阻力 则第 2 3 4 5 个垫圈 a 落到盘上的声音时间间隔越来越大 b 落到盘上的声音时间间隔相等 c 依次落到盘上的速率关系为1 2 3 2 d 依次落到盘上的时间关系为 1 21 32 23 答案 b 解析 详解 ab 5 个铁垫圈同时做自由落体运动 下降的位移之比为 可以看成一 1 3 5 7 个铁垫圈自由下落 经过位移之比为 因为初速度为零的匀加速直线运动在相等时 1 3 5 7 间内的位移之比为 知各垫圈落到盘中的时间间隔相等 故选项 a 错误 b 正确 1 3 5 7 cd 因为各垫圈落到盘中的时间间隔相等 则各垫圈依次落到盘中的时间比为 则 1 2 3 4 速度之比为 故选项 c d 错误 1 2 3 4 8 9 如图 a 所示 在电梯箱内轻绳ao bo co连接吊着质量为m的物体 轻绳ao bo co 对轻质结点o的拉力分别为f1 f2 f3 现电梯箱竖直向下运动 其速度v随时间t的变化规 律如图 b 所示 重力加速度为g 则 a 在 0 t1时间内 f1与f2的合力等于f3 b 在 0 t1时间内 f1与f2的合力大于mg c 在t1 t2时间内 f1与f2的合力小于f3 d 在t1 t2时间内 f1与f2的合力大于mg 答案 d 解析 详解 试题分析 结点质量为零 结点所受的合力为零 根据加速度的方向判断超失重 从而判断出拉力和重力的大小关系 ac 对于轻质结点 o 质量为 0 则合力为零 可知 f1 f2 f3三个力的合力为零 ac 错 误 b 在 0 t1时间内 电梯厢向下做匀加速运动 加速度方向向下 物体处于失重状态 故 b 错误 d 在 t1 t2时间内 加速度方向向上 则物块的合力向上 物体处于超重状态 则 oc 绳的 拉力大于 mg d 正确 点评 解决本题的关键掌握判断超失重的方法 当加速度的方向向上 物体处于超重 当 加速度的方向向下 物体处于失重 10 如图所示 质量为 m 的斜面体 a 放在粗糙水平面上 用轻绳拴住质量为 m 的小球 b 置于 斜面上 轻绳与斜面平行且另一端固定在竖直墙面上 不计小球与斜面间的摩擦 斜面体与 9 墙不接触 整个系统处于静止状态 则 a 水平面对斜面体没有摩擦力作用 b 水平面对斜面体有向右的摩擦力作用 c 斜面体对水平面的压力等于 m m g d 斜面体对水平面的压力小于 m m g 答案 bd 解析 详解 以斜面体和小球整体为研究对象受力分析 水平方向 f tcos 方向水平向右 竖直方向 n m m g tsin 可见 n m m g 根据牛顿第三定律 斜面体对水平面的压力 n n m m g 故 bd 正确 ac 错误 故选 bd 11 如图所示 一演员表演飞刀绝技 由 o 点先后抛出完全相同的 3 把飞刀 分别依次垂直 打在竖直木板 m n p 三点上 假设不考虑飞刀的转动 并可将其视为质点 已知 o m n p 四点距离水平地面高度分别为 h 4h 3h 2h 以下说法正确的是 a 3 把飞刀在击中板时动能相同 b 到达 m n p 三点的飞行时间之比为 1 23 10 c 到达 m n p 三点的初速度的竖直分量之比为 1 32 d 设到达 m n p 三点 抛出飞刀的初速度与水平方向夹角分别为 则有 1 2 3 123 答案 cd 解析 详解 将飞刀的运动逆过来看成是一种平抛运动 三把刀在击中板时的速度大小即为平抛 运动的初速度大小 运动时间为 初速度为 由图看出 三把 2h t g 0 2 xg vx th 刀飞行的高度不同 运动时间不同 水平位移大小相等 由平抛运动的初速度大小不等 即 打在木板上的速度大小不等 故三把刀在击中板时动能不同 故 a 错误 竖直方向上逆过来 看做自由落体运动 运动时间为 则得三次飞行时间之比为 故 b 错误 2h t g 321 三次初速度的竖直分量等于平抛运动下落的速度竖直分量 由 vy gt 则得它们之比 2gh 为 故 c 正确 设任一飞刀抛出的初速度与水平方向夹角分别为 则 321 则得 1 2 3 故 d 正确 故选 cd 0 22 2 y vgh h tan vxg x h 点睛 本题的解题技巧是运用逆向思维方法 将飞刀的运动等效看成沿反方向的平抛运动 问题就变得熟悉而简单 12 如图甲所示 木块a和长木板b叠放在水平地面上 假定木板与地面之间 木板和木板 之间的最大静摩擦力都和滑动摩擦力相等 用一水平力f作用于b a b的加速度与f的关 系如图乙所示 重力加速度g取 10m s2 则下列说法中正确的是 a a的质量为 0 5kg 11 b b的质量为 1 5kg c b与地面间的动摩擦因数为 0 2 d a b间的动摩擦因数为 0 4 答案 acd 解析 详解 由图知 当f 3n 时 ab一起开始运动 则有 3n bbab fmmg 当f较小时 木块和木板一起做匀加速直线运动时 共同加速度 bab ab fmmg a mm 由数学知识知 a f图象的斜率 14 93 ab k mm 联立解得 b与地面间的动摩擦因数 0 2 b 当拉力达到一定程度 木块和木板之间发生相对滑动 对木块a 所受的摩擦力恒定 加速 度恒定 即 aa aa a m g ag m 由图知 aa 4m s2 则解得 0 4 a 对b 加速度 babaa b b fmmgm g a m 由图得 184 139 b m 得 mb 1 0kg 据 3n bab mmg 解得 ma 0 5kg 故 b 错误 acd 正确 二二 实验题实验题 8 8 6 6 1414 分 每空分 每空 2 2 分共分共 1414 分分 13 某同学用如图所示的装置测定重力加速度 12 1 电火花计时器的工作电压为 频率为 2 打出的纸带如图所示 实验时纸带的 端 选填 甲 或 乙 应和重物相连 接 3 纸带上 1 至 9 各点为计时点 由纸带所示数据可算出实验时的加速度为 m s2 取 3 位有效数字 答案 1 交流 220v 2 50hz 3 乙 4 9 40 解析 详解 1 1 电火花计时器的工作电压为交流 220v 2 频率为 50hz 2 3 纸带开始运动时速度比较小 点与点之间的距离比较小 所以实验时纸带的乙端与端 应和重物相连接 3 4 根据逐差法求得加速度 22 2378 22 0 03920 0204 m s9 40m s 55 0 02 xx a t 14 某实验小组做 探究加速度和力 质量的关系 实验 1 用如图甲所示装置做实验 图中带滑轮的长木板放置于水平桌面上 拉力传感器可直接 显示所受拉力的大小 做实验时 下列操作必要且正确的是 a 将长木板右端适当垫高 小车未挂砂桶时 在木板上静止释放 轻推小车后 恰能匀速下 滑 b 小车靠近打点计时器 先接通电源 再释放小车 打出一条纸带 同时记录传感器的示数 c 为了减小误差 实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量 d 用天平测出砂和砂桶的质量 13 2 实验时 该小组同学平衡了摩擦力后 在小车质量 m 保持不变的情况下 不断往砂桶里 加砂 直到砂和砂桶的质量最终达到 m 测出每次加砂后拉力传感器的示数 f 和小车的加 速度 a 作的图象 下列图线中正确的表示该小组的图象是 af 3 该小组通过分析求出图线线性部分的斜率 k 与小车质量 m 关系式为 af 答案 1 ab 2 a 3 2 k m 解析 详解 1 1 a 实验前要平衡摩擦力 将长木板右端适当垫高 小车未挂砂桶时 在木板 上静止释放 轻推小车后 恰能匀速下滑 故选项 a 符合题意 b 为充分利用纸带 实验时小车靠近打点计时器 先接通电源 再释放小车 打出一条纸带 同时记录传感器的示数 故选项 b 符合题意 c 小车所受拉力可以由拉力传感器测出 实验不需要要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质 量 故选项 c 不符合题意 d 拉力可以由拉力传感器测出 不需要用天平测出砂和砂桶的质量 故选项 d 不符合题意 2 2 力传感器测出拉力大小 砂与砂桶的质量大小对实验没有影响 平衡了摩擦力后 在 小车质量保持不变的情况下 小车的加速度与拉力成正比 maf a 与分析相符 符合题意 b 与分析不符 不符合题意 c 与分析不符 不符合题意 d 与分析不符 不符合题意 3 3 由图示实验装置可知 小车受到的合力为 由牛顿第二定律得 2f 2f a m 图线的斜率为 af 2 k m 14 三 计算题三 计算题 本大题共本大题共 4 4 小题 共小题 共 3838 分 要求写出必要的文字说明 公式和演算步骤 只写分 要求写出必要的文字说明 公式和演算步骤 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 15 猎狗能以最大速度v1 10 m s 持续地奔跑 野兔只能以最大速度v2 8 m s 的速度持续 奔跑 一只野兔在离洞窟s1 200 m 处的草地上玩耍 猎狗发现后以最大速度朝野兔追 来 野兔发现猎狗时与猎狗相距s2 60 m 野兔立即跑向洞窟 设猎狗 野兔 洞窟总在同 一直线上 则野兔的加速度至少要多大才能保证安全回到洞窟 答案 2 4m sa 解析 详解 若野兔一直加速 临界情况到达洞窟时猎狗恰好追上野兔 则猎狗的运动时间 12 1 26s ss t v 根据平均速度公式 对野兔有 1 0 2 v ts 解得 15 4m s8m sv 所以兔子先加速后匀速 设加速的时间为 1 t 则有 2 1211 1 2 v tv tts 解得 1 2st 所以兔子的加速度为 22 2 1 8 m s4m s 2 v a t 16 如图所示 倾角 质量m 34kg 的斜面体 始终停在粗糙水平地面上 质量 30 14kg 2kg 的物体a和b 通过跨过定滑轮的细线连接 若物体a以a 2 5m s2的 a m b m 15 加速度沿斜面下滑 求此过程中地面对斜面体的摩擦力和支持力各是多大 答案 30 3n487 5n 解析 详解 对整体受力分析 如图所示 在水平方向 根据牛顿第二定律可得 3 cos 14 2 530 3nn 2 aa fm 在竖直方向 根据牛顿第二定律可得 sin nabbbaa fmmmgm am a ab aa 解得地面对斜面体的支持力 487 5n n f 17 滑雪者从 a 点由静止沿斜面滑下 经一平台水平飞离 b 点 地面上紧靠