安徽省定远育才学校2021届上学期高三年级第二次月考物理试卷

安徽省定远育才学校2021届上学期高三年级第二次月考物理试卷第I卷选择题（共40分）本大题共10小题，每小题4分，共40分。1－7小题单项选择题，8－10小题多项选择题。年2月，我国500m口径射电望远镜（天眼）发现毫秒脉冲星“J0318＋0253”，其自转周期T＝ms假设星体为质量均匀分布的球体，已知万有引力常量为×10－11N·m2/稳定自转的星体的密度最小值约为（）A．5×109kg/m3B．5×1012C．5×1015kg/m3 D．5×102甲、乙两个物体从同一地点、沿同一直线同时做直线运动，其v－t图象如图所示，则（）A．1s时甲和乙相遇B．0～6s内甲乙相距最大距离为1mC．2～6s内甲相对乙做匀速直线运动D．4s时乙的加速度方向反向3如图所示，物体A、B置于水平地面上，与地面间的动摩擦因数均为μ，物体A、B用一跨过动滑轮的细绳相连，现用逐渐增大的力向上提升滑轮，某时刻拉A物体的绳子与水平面成53°，拉B物体的绳子与水平面成37°，此时A、B两物体刚好处于平衡状态，则A、B两物体的质量之比为（认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，sin37°＝，cos37°＝）（）A．B．C．D．4如图所示，将一篮球从地面上方B点斜向上抛出，刚好垂直击中篮板上A点，不计空气阻力，若抛射点B向篮板方向水平移动一小段距离，仍使抛出的篮球垂直击中A点，则可行的是（）A．增大抛射速度v0，同时减小抛射角θB．减小抛射速度v0，同时减小抛射角θC．增大抛射角θ，同时减小抛出速度v0D．增大抛射角θ，同时增大抛出速度v05如图所示，三个质量不等的木块M、N、Q间用两根水平细线a、b相连，放在光滑水平面上．用水平向右的恒力F向右拉Q，使它们共同向右运动．这时细线a，b上的拉力大小分别为FTa、FTb，若在第2个木块N上再放一个小木块A＝1kg和mB＝2kg的A、B两物块，A、B与木板之间的动摩擦因数都为μ＝，水平恒力F作用在A物块上，如图所示（重力加速度g取10m/s2）．则下列说法错误的是（）A．若F＝1N，则A、B都相对板静止不动B．若F＝N，则A物块所受摩擦力大小为NC．若F＝4N，则B物块所受摩擦力大小为2ND．若F＝6N，则B物块的加速度为1m/s28如图所示，质量均为m的A、B两物体叠放在竖直轻质弹簧并保持静止，用大小等于mg的恒力F竖直向上拉B，当上升距离为h时B与A开始分离．下列说法正确的是（）A．B与A刚分离时，弹簧为原长B．B与A刚分离时，A与B的加速度相同C．弹簧的劲度系数等于D．从开始运动到B与A刚分离的过程中，B物体的动能先增大后减小9如图所示，不可伸长的轻绳跨过动滑轮，其两端分别系在固定支架上的A、B两点，支架的左边竖直，右边倾斜．滑轮下挂一物块，物块处于平衡状态，下列说法正确的是（）A．若左端绳子下移到A1点，重新平衡后绳子上的拉力将变大B．若左端绳子下移到A1点，重新平衡后绳子上的拉力将不变C．若右端绳子下移到B1点，重新平衡后绳子上的拉力将变大D．若右端绳子下移到B1点，重新平衡后绳子上的拉力将不变10如图甲所示，一质量为M＝3.3kg的滑块随足够长的水平传送带一起向右匀速运动，滑块与传送带之间的动摩擦因数μ＝0.2.一质量m＝0.05kg的子弹水平向左射入滑块并留在其中，设子弹与滑块碰撞时在极短的时间内达到速度一致，取水平向左的方向为正方向，子弹在整个运动过程中的v－t图象如图乙所示，已知传送带的速度始终保持不变，滑块最后恰好能从传送带的右端水平飞出，g取10m/s2下列说法正确的是（）A．传送带的速度为4m/sB．滑块相对传送带滑动的距离为9mC．滑块相对地面向左运动的最大位移为3mD．若滑块可视为质点且传送带与转动轮间不打滑，则转动轮的半径R为0.4m第II卷（非选择题60分）本大题共6小题，第11小题6分，第12小题6分，第13小题9分，第14小题12分，第12小题15分，第16小题12分，共60分。11某同学利用如图甲所示的实验装置验证机械守恒定律．弧形轨道末端水平，处静止释放，钢球的落点距轨道末端的水平距离为s（1）若轨道完全光滑，s2与h的理论关系应满足s2＝________（用H、h表示）．（2）该同学经实验测量得到一组数据，如表所示：请在坐标纸上作出s2－h关系图．（3）对比实验结果与理论计算得到的s2－h关系图线（图乙中已画出），自同一高度静止释放的钢球，水平抛出的速率________（选填“小于”或“大于”）理论值．（4）从s2－h关系图线中分析得出钢球水平抛出的速率与理论值偏差十分显著，你认为造成上述偏差的可能原因是_______________________________________________12利用气垫导轨探究弹簧的弹性势能与形变量的关系，在气垫导轨上放置一带有遮光片的滑块、滑块的一端与轻弹簧贴近，弹簧另一端固定在气垫导轨的一端，将一光电门v2④增大弹簧压缩量为2、3、…，重复实验步骤②③，记录并计算相应的滑块动能mv2，如下表所示．（1）测量遮光片的宽度时游标卡尺示数如下图所示，读得d＝________cm；（2）在下面所给的两个坐标系中分别作出mv2－和mv2－2图象；（3）由机械能守恒定律，Ev2，根据图象得出结论是__________________________________________________________________________________________________13如图所示，有同学做实验时不慎将圆柱形试管塞卡于试管底部，该试管塞中轴穿孔．为了拿出试管塞而不损坏试管，该同学紧握试管让其倒立由静止开始竖直向下做匀加速直线运动，t＝s后立即停止，此时试管下降H＝0.80m，试管塞将恰好能从试管口滑出．已知试管总长l＝21.0cm，底部球冠的高度h＝1.0cm，试管塞的长度为d＝2.0cm，设试管塞相对试管壁滑动时受到的摩擦力恒定，不计空气阻力，重力加速度g＝10m/s2求：（1）试管塞从静止开始到离开试管口的总位移；（2）试管塞受到的滑动摩擦力与其重力的比值．14一质量为×104kg的太空飞船从其飞行轨道返回地面．飞船在离地面高度×105m处以×103m/s的速度进入大气层，逐渐减慢至速度为100m/s时下落到地面．取地面为重力势能零点，在飞船下落过程中，重力加速度可视为常量，大小取为9.8m（1）分别求出该飞船着地前瞬间的机械能和它进入大气层时的机械能；（2）求飞船从离地面高度600m处至着地前瞬间的过程中克服阻力所做的功，已知飞船在该处的速度大小是其进入大气层时速度大小的%15如图，一质量为m＝10kg的物体，由圆弧轨道上端从静止开始下滑，到达底端时的速度v＝2m/s，然后沿水平面向右滑动1m距离后停止．已知轨道半径R＝04m，g＝10m/s2，则：（1）物体滑至圆弧底端时对轨道的压力是多大（2）物体与水平面间的动摩擦因数μ是多少（3）物体沿圆弧轨道下滑过程中摩擦力做多少功16如图所示，是利用电力传送带装运麻袋包的示意图．传送带长l＝20m，倾角θ＝37°，麻袋包与传送带间的动摩擦因数μ＝，传送带的主动轮和从动轮半径R相等，传送带不打滑，主动轮顶端与货车车箱底板间的高度差为h＝1.8m，传送带匀速运动的速度为v＝2m/s现在传送带底端（传送带与从动轮相切位置）由静止释放一只麻袋包（可视为质点），其质量为100kg，麻袋包最终与传送带一起做匀速运动，到达主动轮时随轮一起匀速转动．如果麻袋包到达主动轮的最高点时，恰好水平抛出并落在货车车箱底板中心，重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝，cos37°＝，求：（1）主动轮轴与货车车箱底板中心的水平距离及主动轮的半径R；（2）麻袋包在传送带上运动的时间t；（3）该装运系统每传送一只麻袋包需额外消耗的电能．

【试题答案】【解析】脉冲星自转，边缘物体m恰对球体无压力时万有引力提供向心力，则有GMmr2＝mr4π2T2，又知M＝ρ·43πr3整理得密度ρ＝3πGT2＝3×32kg1015kg【解析】两物体从同一地点出发，t＝1s之前乙的速度一直大于甲的速度，故两物体在t＝1s时不会相遇，A错误；在0～6s内，在t＝6s时两物体间距最大，最大距离为8m，B错误；因2～6s内甲、乙两物体减速的加速度相同，故v甲－v【解析】设绳中张力为F，对A应用平衡条件可得：Fcos53°＝μ（mAg－Fsin53°），对B应用平衡条件可得：Fcos37°＝μ（mBg－Fsin37°），以上两式联立可解得：＝，A正确．【解析】由于篮球始终垂直击中A点，可应用逆向思维，把篮球的运动看做从A开始的平抛运动。当B点水平向左移动一小段距离时，A点抛出的篮球仍落在B点，则竖直高度不变，水平位移减小，球到B点的时间t＝不变，竖直分速度vy＝不变，水平方向由＝vt知减小，v减小，合速度v0＝变小，与水平方向的夹角tanθ＝变大，综合可知选项C正确。【解析】先对整体受力分析，受重力、支持力、拉力，根据牛顿第二定律，有：F＝（mM＋mN＋mQ）a①再对M受力分析，受重力、支持力、拉力，根据牛顿第二定律，有：FTa＝mMa②对Q受力分析，受重力、支持力、拉力F和b绳子的拉力，根据牛顿第二定律，有：F－FTb＝mQa③联立①②③解得：FTa＝；FTb＝；当在第2个木块N上再放一个小木块0.5ma，即A受到的摩擦力为Ff＝1N，B错误；轻质木板的质量为0，就是说木板只相当于一介质，最终受力是通过另一物体作用而形成的．就是说B受到的力就是A作用于木板的力，若F>2N时，A相对长木板发生滑动，长木板受到向前的摩擦力Ff′＝2N，相当于一个2N的力拉B运动，而B发生滑动必须克服4N的摩擦力，所以B仍与木板保持静止，所以受到的摩擦力为2N，加速度a0＝m/s2＝1m/s2，C、D正确；【解析】当A和B两物体叠放在竖直轻质弹簧并保持静止时，弹簧的弹力F弹＝2mg，由胡克定律，得弹簧的形变量Δ1＝；当A和B两物体一起上升时，把A和B两物体看成一个整体，由牛顿第二定律，得F－F弹－2mg＝2ma；对B物体进行隔离分析，得F＋FN－mg＝ma；当A和B开始分离时，FN＝0，解得a＝－g，负号表示方向竖直向下，此时弹簧的弹力为F弹′＝mg，由胡克定律，得弹簧的形变量Δ2＝；由题中条件，Δ1－Δ2＝h，则＝，故B、C、D正确．【解析】设绳子长度为L，A、B间水平距离为d，绳子与竖直方向的夹角为α，绳子拉力为FT，物块重力为G，根据平衡条件可得2FTcosα＝G，且由几何关系可得Lsinα＝d，左端绳子下移到A1点，重新平衡后，考虑到d不变，L不变，故依然满足Lsinα＝d，绳子与竖直方向的夹角不变，绳子上的拉力不变，故B对；右端绳子下移到B1点，重新平衡后，考虑到d变大，L不变，故绳子与竖直方向的夹角α将增大，根据力的合成知识可知，等大的两个分力的合力不变时，夹角越大分力越大，故C对．【解析】由子弹的速度图线可知，子弹射入滑块后在极短的时间内与滑块的速度相等，然后一起先向左匀减速，再向右匀加速，最后做匀速直线运动，必定与传送带的速度相等，可知传送带的速度大小是v2＝2m/错误；滑块与传送带之间的动摩擦因数μ＝，设滑块（包括子弹）向左运动过程中加速度大小为a，由牛顿第二定律，有Ff＝μ（M＋m）g＝（M＋m）a解得：加速度a＝2m/s2设滑块（包括子弹）向左运动的时间为t1，位移大小为1，则：t1＝＝2s所以滑块向左运动的位移1＝t1＝4m即滑块相对于地面向左的最大位移为4m物块向右加速的过程中，加速度的大小仍然是2m/s2，加速的时间：t2＝＝＝1s该过程中，物块向右的位移是：2＝at＝×2×12＝1m这段时间内传送带向右运动的位移大小为：3＝v2（t1＋t2）＝2×（2＋1）＝6m所以滑块相对于传送带的位移：Δ＝（1－2）＋3＝（4－1）m＋6m＝9m．故B正确，C错误；在传送带右端，因滑块（包括子弹）恰好能水平飞出，故有：（m＋M）g＝（m＋M）解得：R＝＝0.4m．故D正确．11（1）4Hh（2）图见解析（3）小于（4）摩擦或转动（回答一个即可）【解析】（1）由机械能守恒有：mgh＝mv2由平抛运动规律s＝vt、H＝gt2得：s2＝4Hh（2）根据表中数据描出s2－h关系如图所示．（3）由图看出在相同h下，水平位移s值比理论值要小，由s＝vt＝v，说明水平抛出的速率比理论值小．（4）水平抛出的速率偏小，说明有机械能损失，可能因为摩擦或在下落过程中钢球发生转动．12（1）（2）见解答图（3）弹性势能的大小与形变量的二次方成正比【解析】（1）根据游标卡尺读数规则，读出遮光片的宽度d＝1.0cm＋0.02cm＝1.02cm；（2）根据描点法在坐标系中进行描点、连线，所作mv2－和mv2－2图象如图所示；（3）根据图象得出结论是：弹性势能的大小与形变量的二次方成正比．13（1）1.0m（2）17∶1【解析】（1）试管塞开始与试管一起运动了位移：1＝H＝0.80m之后又独立运动了位移2＝l－h＝（－）m＝0.20m所以总位移：＝1＋2＝（＋）m＝1.0m（2）设试管塞质量为m，与试管一起做匀加速直线运动的加速度大小为a1，末速度为v，之后滑动过程中的摩擦力大小为Ff，加速度大小为a2，由运动学公式有：1＝a1t2①v＝a1t②由①②解得：v＝8m/s，试管塞在试管中做匀减速运动时有：－2a22＝0－v2由牛顿第二定律：Ff－mg＝ma2④由③④解得：Ff＝17mg故滑动摩擦力与重力的比值为17∶114（1）×108J×1012J（2）×108J【解析】（1）飞船着地前瞬间的机械能为E0＝mv①式中，m和v0分别是飞船的质量和着地前瞬间的速度．由①式和题给数据得E0＝×108J②设地面附近的重力加速度大小为g，飞船进入大气层时的机械能为Eh＝mv＋mgh③式中，vh是飞船在高度×105m处的速度．由Eh≈×1012J④（2）飞船在高度h′＝600m处的机