天津四中高三上学期10月月考物理试卷

2020－2021学年天津第四中学高三年级上学期10月份月考物理试卷一．选择题（共10小题）甲、乙两物体在同一直线运动的速度随时间变化的图像如图所示，则下列说法正确的是（ ）A．甲、乙两物体运动方向相反B．t＝6s末甲、乙两物体的速度相同6s内甲、乙两物体的位移相同甲物体的加速度比乙物体的加速度小如图所示，从斜面上某一位置先后由静止释放四个小球。相邻两小球释放的时间间隔为0.1s，某时刻拍下小球所处位置的照片，测出xAB＝5cm，xBC＝10cm，xCD＝15cm．则（ ）小球从A点释放B．C点小球速度是A、D点小球速度之和的一半C．B点小球的速度大小为1.5m/sD．所有小球的加速度大小为5m/s2一长木板静止在倾角为θ的斜面上，长木板上一人用力推长木板上物块，使物块与长木板间的摩擦力刚好为零，已知人、物块、长木板的质量均为m，人、物块与长木板间的动摩擦因数为μ1，长木板与斜面间的动摩擦因数为μ2，则下列说法正确的是（ ）A．斜面对长木板的摩擦力大小为mgsinθB．斜面对长木板的摩擦力大小为3μ2mgcosθC．长木板对人的摩擦力大小为2μ1mgcosθD．长木板对人的摩擦力大小为2mgsinθ如图所示，一个人静止在地面上，当α＝60°时，人能拉起重物的最大重力为人重力的0.5倍，已知地面对人的最大静摩擦力等于滑动摩擦力（忽略定滑轮的摩擦力），则当α＝30°时，人静止时能拉起重物的最大重力约为人重力的（ ）A．0.3倍 B．0.6倍 C．0.8倍 D．1.61倍如图所示，A、B两物体用轻弹簧连接在一起，质量分别为m1、m2，且m12m2，两物体与地面间的动摩擦因数均为。在拉力F的作用下，A、B两物体共同做匀加速直线运动，加速度大小为a，某时刻突然撒去拉力F，此瞬时A、B两物体的加速度大小分别为a1和a2，则（）A．a10，a20a1a，a22aC．a1a，a22a3gD．a1a，a22ag如图所示，足够长的传送带与水平方向的夹角为30°，物块a通过平行于传送带的轻绳跨过光滑定滑轮与物块b相连，b的质量为m，a与斜面间的动摩擦因数为μ，开始时，a、b及传送带均静止，且a不受摩擦力作用。现让传送带逆时针匀速转动，在b由静止开始到上升高度为h（未与定滑轮相碰，重力加速度为g）的过程中（ ）A．传送带转动时a受到的摩擦力沿传送带向上B．a的质量是b的质量的两倍传送带刚开始转动瞬间，a和b的加速度大小均为g物块a、b组成的系统重力势能增加mgh质量为m的物体P置于倾角为θ1的固定光滑斜面上，轻细绳跨过光滑定滑轮分别连接着P与小车，P与滑轮间的细绳平行于斜面，小车以速率v水平向右做匀速直线运动，当小车与滑轮间的细绳和水平方向成夹角θ2时如图，下列判断正确的是（）A．P的速率为v B．P的速率vcosθ2C．绳的拉力等于mgsinθ1 D．绳的拉力小于mgsinθ1两相同高度的斜面，倾角分别为30°、60°，两小球分别由斜面顶端以相同水平速度v抛出，如图所示，假设两球能落在斜面上，则两球下落高度之比（）A．1：2 B．3：1 C．1：9 D．9：1如图所示，环绕太阳运行的小行星“吴健雄星”的半径约为16km，密度与地球相近．已知地球半径为6400km，地球上第一宇宙速度为8km/s，地球表面的重力加速度g取10m/s2，则以下说法正确的是（ ）地球公转的速度小于“吴健雄星”的公转速度地球公转的角速度小于“吴健雄星”的公转角速度C．“吴健雄星”表面的重力加速度约为0.025m/s2D．“吴健雄星”的第一宇宙速度为4m/s有a、b、c、d四颗地球卫星，a还未发射，在地球赤道上随地球一起转动；b是近地卫星；c是地球同步卫星；d是高空探测卫星。如图所示，下列说法中正确的是（ ）A．a的向心加速度等于地面的重力加速度gB．b在相同时间内转过的弧长最小C．c的运行速度小于第一宇宙速度D．d的运行周期有可能是19h二．多选题（共5小题）平直马路上有同方向前后行驶的电车a和汽车b，它们的v﹣t图象如图所示。当t＝10s时，两车刚好相遇，由图可知（）t＝0s时两车相距25m后t＝0s时电车a在前汽车b在t＝20s时两车相距50mt＝10s后两车不会再相遇如图所示，小球a的质量为小球b的质量的一半，分别与轻弹簧A、B和轻绳相连接并处于平衡状态。轻弹簧A与竖直方向的夹角为60°，轻弹簧A、B的伸长量刚好相同，则下列说法正确的是（）轻弹簧A，B的劲度系数之比为3：1轻弹簧A、B的劲度系数之比为2：1轻绳上拉力与轻弹簧A上拉力的大小之比为2：1D．轻绳上拉力与轻弹簧A上拉力的大小之比为：2如图所示，在的桌面上有M、m两个物块，现用力F推物块m，使M、m两物块在桌上一起向右加速，则M、m间的相互作用力N为（ ）A．若桌面光滑，N＝B．若桌面光滑，N＝C．若桌面有摩擦，则M、m间的相互作用力比桌面光滑时要小D．M、m间的相互作用力大小与桌面是否有摩擦无关如图所示，直径为d的圆盘水平放置，可绕竖直轴OO转动，圆盘离水平地面的高度为2d，在圆盘边缘的P点处放有一质量为m的小滑块（可视为质点），小滑块与圆盘间的动摩擦因数为，先让圆盘缓慢加速转动，当角速度增加到某值时，小滑块会飞离圆盘，设小滑块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，已知重力加速度为g，空气阻力不计。下列说法正确的是（ ）小滑块刚飞离圆盘时，圆盘转动的角速度大小0小滑块刚飞离圆盘时的速度为小滑块飞离圆盘后在空中飞行的时间t小滑块落到地面时与竖直转轴OO间的水平距离为15．2019年12月27日，长征五号遥三运载火箭在中国文昌航天发射场点火升空，2000多秒后，将质量达到8吨的实践二十号卫星准确送入近地点192千米、远地点6.8万千米的预定转移轨道，之后卫星经七次轨道机动，于2020年1月5日在地球同步轨道成功定点。本次成功发射，对我国大推力运载火箭和新一代大型地球同步卫星平台进行了验证。卫星定点前后的部分轨道可简化为如图所示，轨道1、2都为椭圆，轨道3为地球同步轨道。己知地球的半径为R，表面的重力加速度为g，自转周期为T，以下说法正确的是（ ）卫星自轨道1转移至轨道2需在P点加速卫星在轨道3上正常运行时，可以在卫星内用天平测量物体的质量C．T、R、g三个量之间的关系满足D．卫星在轨道3上正常运行时的向心加速度为三．计算题（共2小题）如图，一个质量为0.5kg的小球以某一初速度从P点水平抛出，恰好从光滑圆弧ABC的A点的切线方向进入圆弧（不计空气阻力，进入圆弧时无机械能损失）。已知圆弧的半径R＝0.6m，O为轨道圆心，BG为轨道竖直直径，OA与OB的夹角θ＝60°，小球到达A点时的速度vA＝8m/s。g取10m/s2，求：（1）小球做平抛运动的初速度v0；（2）P点与A点的高度差。（3）小球恰好能够经过最高点C，求此过程小球克服摩擦力所做的功。如图所示，AB为半径R＝0.8m的光滑圆弧轨道，下端B恰与小车右端平滑对接。小车质量M＝3kg，车长L＝2.06m，车上表面距地面的高度h＝0.2m。现有一质量m＝1kg的滑块，由轨道顶端无初速释放，滑到B端后冲上小车。已知地面光滑，滑块与小车上表面间的动摩擦因数μ＝0.3，当车运行了1.5s时，车被地面装置锁定。（g＝10m/s2）试求：滑块到达B端时，轨道对它支持力的大小；车被锁定时，车右端距轨道B端的距离；从车开始运动到被锁定的过程中，滑块与车面间由于摩擦而产生的热量大小；2020－2021学年天津市河西区天津市第四中学高三年级上学期10月份月考物理试卷参考答案与试题解析一．选择题（共10小题）甲、乙两物体在同一直线运动的速度随时间变化的图像如图所示，则下列说法正确的是（ ）A．甲、乙两物体运动方向相反B．t＝6s末甲、乙两物体的速度相同6s内甲、乙两物体的位移相同甲物体的加速度比乙物体的加速度小【解答】解：A、两物体的速度都为正值，因此两物体都向正方向运动，故A错误；B、6s时两物体的速度相同，故B正确；C、vt图象所围的面积表示位移，因此甲物体的位移大，故C错误；D、vt图象的斜率表示加速度，甲的斜率大，故加速度大，故D错误。故选：B。如图所示，从斜面上某一位置先后由静止释放四个小球。相邻两小球释放的时间间隔为0.1s，某时刻拍下小球所处位置的照片，测出xAB＝5cm，xBC＝10cm，xCD＝15cm．则（ ）小球从A点释放B．C点小球速度是A、D点小球速度之和的一半C．B点小球的速度大小为1.5m/sD．所有小球的加速度大小为5m/s2【解答】解：D、根据△x＝aT2得，小球的加速度a＝，故D正确。C、B点的速度等于AC段的平均速度，则，故C错误。B、C点是BD段的中间时刻，根据平均速度的推论知，C点小球的速度等于B、D点两球速度之和的一半，故B错误。A、A点小球的速度vA＝vB﹣aT＝0.75﹣5×0.1m/s＝0.25m/s≠0，可知小球不是从A点释放，故A错误。故选：D。一长木板静止在倾角为θ的斜面上，长木板上一人用力推长木板上物块，使物块与长木板间的摩擦力刚好为零，已知人、物块、长木板的质量均为m，人、物块与长木板间的动摩擦因数为μ1，长木板与斜面间的动摩擦因数为μ2，则下列说法正确的是（）A．斜面对长木板的摩擦力大小为mgsinθB．斜面对长木板的摩擦力大小为3μ2mgcosθC．长木板对人的摩擦力大小为2μ1mgcosθD．长木板对人的摩擦力大小为2mgsinθ【解答】解：AB、对人，物块，长木板三者整体研究，斜面对它们的摩擦力为静摩擦力，其大小为f＝3mgsinθ，故AB错误；CD、对人，物块整体研究，由于物块与长木板间的摩擦力刚好为零，因此长木板对人的静摩擦力大小为f′＝2mgsinθ，故C错误，D正确；故选：D。如图所示，一个人静止在地面上，当α＝60°时，人能拉起重物的最大重力为人重力的0.5倍，已知地面对人的最大静摩擦力等于滑动摩擦力（忽略定滑轮的摩擦力），则当α＝30°时，人静止时能拉起重物的最大重力约为人重力的（ ）A．0.3倍 B．0.6倍 C．0.8倍 D．1.61倍【解答】解：设人与地面的动摩擦因数为μ，人的重力为G，当α＝60°时，对人根据平衡条件可得：0.5Gsin60°＝μ（G﹣0.5Gcos60°）当α＝30°时，人静止时能拉起重物的最大重力约为人重力的k倍，对人根据平衡条件可得：kGsin30°＝μ（G﹣kGcos30°）联立解得：k＝0.6，故B正确，ACD错误。故选：B。如图所示，A、B两物体用轻弹簧连接在一起，质量分别为m1、m2，且m12m2，两物体与地面间的动摩擦因数均为。在拉力F的作用下，A、B两物体共同做匀加速直线运动，加速度大小为a，某时刻突然撒去拉力F，此瞬时A、B两物体的加速度大小分别为a1和a2，则（）A．a10，a20a1a，a22aC．a1a，a22a3gD．a1a，a22ag【解答】解：当力F作用时，对A运用牛顿第二定律得：a

F弹m1g；m1突然撤去拉力F的瞬间，弹簧弹力没有发生变化，所以A受力不变，即 ；B只受弹簧弹力作用，根据牛顿第二定律得：a

F弹m2gm2

；故2a3gC正确，ABD错误。故选C。如图所示，足够长的传送带与水平方向的夹角为30°，物块a通过平行于传送带的轻绳跨过光滑定滑轮与物块b相连，b的质量为m，a与斜面间的动摩擦因数为μ，开始时，a、b及传送带均静止，且a不受摩擦力作用。现让传送带逆时针匀速转动，在b由静止开始到上升高度为h（未与定滑轮相碰，重力加速度为g）的过程中（ ）A．传送带转动时a受到的摩擦力沿传送带向上B．a的质量是b的质量的两倍传送带刚开始转动瞬间，a和b的加速度大小均为g物块a、b组成的系统重力势能增加mgh【解答】解：A、原来a和b都静止时a不受摩擦力作用，当传送带逆时针匀速转动，a相对于传送带向上运动，传送带对a有沿传送带向下的摩擦力，故A错误；B、开始时，a、b及传送带均静止且a不受传送带摩擦力作用，有：magsinθ＝mbg，则：ma＝2mb＝2m，故B正确；C、传送带转动后对a、b整体受力分析，有magcosmagsinmbg(mamb)a，得a

3g，故C错误；3D、根据功能关系，摩擦力对a做的功等于a、b机械能的增量，而a重力势能的减少量EPa＝2mgsin30°•h＝mgh，物块b重力势能的增加量EPb＝mgh，物块a、b组成系统重力势能增加为零，则摩擦力做功等于a与b动能的增加量之和，故D错误。故选：B。质量为m的物体P置于倾角为θ1的固定光滑斜面上，轻细绳跨过光滑定滑轮分别连接着P与小车，P与滑轮间的细绳平行于斜面，小车以速率v水平向右做匀速直线运动，当小车与滑轮间的细绳和水平方向成夹角θ2时如图，下列判断正确的是（）A．P的速率为v B．P的速率vcosθ2C．绳的拉力等于mgsinθ1 D．绳的拉力小于mgsinθ1【解答】解：AB，将小车的速度v进行分解如图所示，则vp＝vcosθ2，故A错误，B正确；CD、小车向右运动，θ2减小，v不变，则vp逐渐增大，说明物体P沿斜面向上做加速运动，由牛顿第二定律T﹣mgsinθ1＝ma，可知绳子对A的拉力T＞mgsinθ1，故CD错误。故选：B。两相同高度的斜面，倾角分别为30°、60°，两小球分别由斜面顶端以相同水平速度v抛出，如图所示，假设两球能落在斜面上，则两球下落高度之比（ ）A．1：2 B．3：1 C．1：9 D．9：1【解答】解：两球均做平抛运动，则对于左边小球：tan30°＝＝ ＝，得到运动时间t1＝2，下落高度h1＝；同理，得到右边小球运动时间t2＝2，下落高度h2＝则得到h1：h2＝tan230°：tan260°＝1：9故选：C。如图所示，环绕太阳运行的小行星“吴健雄星”的半径约为16km，密度与地球相近．已知地球半径为6400km，地球上第一宇宙速度为8km/s，地球表面的重力加速度g取10m/s2，则以下说法正确的是（ ）A．地球公转的速度小于“吴健雄星”的公转速度B．地球公转的角速度小于“吴健雄星”的公转角速度C．“吴健雄星”表面的重力加速度约为0.025m/s2D．“吴健雄星”的第一宇宙速度为4m/s【解答】解：A、根据，M为太阳质量，因为地球的公转半径小于吴健雄星的公转半径，所以地球公转的速度大于“吴健雄星”的公转速度，故A错误；B、根据 ，M为太阳质量，因为地球的公转半径小于吴健雄星的公转半径，所以地球公转的角速度大于“吴健雄星”的公转角速度，故B错误；C、星球表面重力加速度 ＝ ＝ ，根据题意知吴健雄星密度与地球接近，所以有 ，即，故C正确；D、第一宇宙速度公式 ＝＝ ，所以有，即，故D错误；故选：C。有a、b、c、d四颗地球卫星，a还未发射，在地球赤道上随地球一起转动；b是近地卫星；c是地球同步卫星；d是高空探测卫星。如图所示，下列说法中正确的是（ ）A．a的向心加速度等于地面的重力加速度gB．b在相同时间内转过的弧长最小C．c的运行速度小于第一宇宙速度D．d的运行周期有可能是19h【解答】解：A、地球同步卫星的周期必须与地球自转周期相同，角速度相同，则知a与c的角速度相同，根据a＝ω2r知，c的向心加速度大于a的向心加速度。由G ＝mg，得g＝ ，知卫星的轨道半径越大，向心加速度越小，则c的向心加速度小于b的向心加速度，而b的向心加速度约为g，所以知a的向心加速度小于重力加速度g，因此a的向心加速度小于重力加速度g。故A错误；B、a与c的角速度相同，对b、c、d三颗地球卫星，根据万有引力等于向心力，得G＝m得v＝，则知b的线速度最大，所以相同时间内b、转过的弧长最大，故B错误。C、近地卫星的速度等于第一宇宙速度，而c的速度小于b的速度，即小于第一宇宙速度，故C正确D、c是地球同步卫星，周期是24h，由开普勒第三定律 ＝k知，卫星的轨道半径越大，周期越大，所以d的运动周期大于c的周期24h，不可能是19h。故D错误；故选：C。二．多选题（共5小题）平直马路上有同方向前后行驶的电车a和汽车b，它们的v﹣t图象如图所示。当t＝10s时，两车刚好相遇，由图可知（ ）t＝0s时两车相距25m后t＝0s时电车a在前汽车b在t＝20s时两车相距50mt＝10s后两车不会再相遇【解答】解：A、0﹣10s内，电车a的位移为：x1＝×10m＝87.5m，汽车b的位移为：x2＝×10＝62.5m，则开始时两车相距距离为：S＝x1﹣x2＝×10＝25m，故A正确。B、当t＝10s时，两车刚好相遇，在0﹣10s内，a的位移比b的大，则开始时电车a在后汽车b在前，故B错误。C、根据速度时间图线与时间轴围成的面积表示位移，知0﹣20s两车的位移相等，因此，t＝20s时两车相距25m，故C错误。D、t＝10s后，b车的速度比a车的大，两车不会再相遇。故D正确。故选：AD。如图所示，小球a的质量为小球b的质量的一半，分别与轻弹簧A、B和轻绳相连接并处于平衡状态。轻弹簧A与竖直方向的夹角为60°，轻弹簧A、B的伸长量刚好相同，则下列说法正确的是（ ）轻弹簧A，B的劲度系数之比为3：1轻弹簧A、B的劲度系数之比为2：1轻绳上拉力与轻弹簧A上拉力的大小之比为2：1D．轻绳上拉力与轻弹簧A上拉力的大小之比为：2【解答】解：AB、对小球b受力分析，受重力和拉力，受力平衡，弹簧B的弹力为：FB＝mbg；对小球a、b整体受力分析，如图所示：根据平衡条件，弹簧A的拉力为：FA＝2（ma+mb）g，且有mb＝2ma，又由胡克定律F＝kx，弹簧A、B伸长量刚好相同，轻弹簧A、B的劲度系数之比：，故A正确，B错误；CD、根据平衡条件，有：FB＝mbg，FA＝2（ma+mb）g，T＝（ma+mb）gtan60°＝（ma+mb）g，故轻绳上拉力与轻弹簧A上拉力大小之比为，故C错误，D正确；故选：AD。如图所示，在的桌面上有M、m两个物块，现用力F推物块m，使M、m两物块在桌上一起向右加速，则M、m间的相互作用力N为（ ）若桌面光滑，N＝若桌面光滑，N＝若桌面有摩擦，则M、m间的相互作用力比桌面光滑时要小D．M、m间的相互作用力大小与桌面是否有摩擦无关【解答】解：AB、若桌面光滑，由牛顿第二定律得：对系统：F＝（M+m）a对M：N＝Ma，解得：N＝，故A正确，B错误；C、若桌面有摩擦，由牛顿第二定律得：对系统：F﹣μ（M+m）g＝（M+m）a，对M：N﹣μMg＝Ma，解得：N＝，故C错误；D、由AC分析可知，不论桌面是否光滑，M、m间的作用力相等，即M、m间的相互作用力大小与桌面是否有摩擦无关，故D正确；故选：AD。如图所示，直径为d的圆盘水平放置，可绕竖直轴OO转动，圆盘离水平地面的高度为2d，在圆盘边缘的P点处放有一质量为m的小滑块（可视为质点），小滑块与圆盘间的动摩擦因数为，先让圆盘缓慢加速转动，当角速度增加到某值时，小滑块会飞离圆盘，设小滑块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，已知重力加速度为g，空气阻力不计。下列说法正确的是（ ）22gd小滑块刚飞离圆盘时，圆盘转动的角速度大小0gdgd2dg小滑块飞离圆盘后在空中飞行的时间2dg小滑块落到地面时与竖直转轴OO间的水平距离为

18d2【解答】解：A、对于滑块在随圆盘转动的过程中，当滑动将要飞离圆盘时有2gd2gdmgm20，解得0

，故A正确；1gd2dB、小滑块刚飞离圆盘时速度v01gd2dC、小滑块飞离圆盘后在空中飞行的时间t2

，故B错误；dg，故CdgD、平抛运动的水平距离xv0txx2d24

，由几何关系知，小滑块落到地面时与竖直转2d182d轴OO间的水平距离L

d，故D正确。2故选：AD15．2019年12月27日，长征五号遥三运载火箭在中国文昌航天发射场点火升空，2000多秒后，将质量达到8吨的实践二十号卫星准确送入近地点192千米、远地点6.8万千米的预定转移轨道，之后卫星经七次轨道机动，于2020年1月5日在地球同步轨道成功定点。本次成功发射，对我国大推力运载火箭和新一代大型地球同步卫星平台进行了验证。卫星定点前后的部分轨道可简化为如图所示，轨道1、2都为椭圆，轨道3为地球同步轨道。己知地球的半径为R，表面的重力加速度为g，自转周期为T，以下说法正确的是（ ）卫星自轨道1转移至轨道2需在P点加速卫星在轨道3上正常运行时，可以在卫星内用天平测量物体的质量C．T、R、g三个量之间的关系满足

T2Rg3164gR3164gR2T4【解答】解：A、自轨道1转移至轨道2时，卫星做离心运动，需要在P点加速，故A正确；B、卫星在轨道3上正常运行时，处于完全失重状态，无法用天平测量物体的质量，故B错误；D、卫星在轨道3上正常运行时，设轨道半径为r，由GMgR2，GMmr2

42r2m T2 ，3 3 T4164gR2

，故D正确；C、由以上分析，T2

r ，由于R不等于r，故C错误；3gR23故选：AD。三．计算题（共2小题）如图，一个质量为0.5kg的小球以某一初速度从P点水平抛出，恰好从光滑圆弧ABC的A点的切线方向进入圆弧（不计空气阻力，进入圆弧时无机械能损失）。已知圆弧的半径R＝0.6m，O为轨道圆心，BG为轨道竖直直径，OA与OB的夹角θ＝60°，小球到达A点时的速