2020-2021学年广东惠州高三上物理月考试卷

2020-2021学年广东惠州高三上物理月考试卷一、选择题1. 如图所示，斜面体放在水平面上，物块放在斜面上，现用水平推力F推物块，在F逐渐增大的过程中，物块和斜面体始终保持静止，则在F增大的过程中，下列说法正确的是（）A.物块受到的合力增大B.物块受到斜面的摩擦力增大C.地面对斜面体支持力增大D.地面对斜面体的摩擦力增大2. 如图甲所示，某工地上起重机将重为G的正方形工件缓缓吊起，四根质量不计等长的钢绳，一端分别固定在正方形工件的四个角上，另一端汇聚于一处挂在挂钩上，绳端汇聚处到每个角的距离均与正方形工件的对角线长度相等，如图乙所示．则每根钢绳的受力大小为（）A.1 4GB.√24G C.12G D.√36G3. 汽车以恒定的功率在平直公路上行驶，所受到的摩擦阻力恒等于车重的0.1倍，汽车能达到的最大速度为v m．则当汽车速度为v m2时，汽车的加速度为（重力加速度为g）（）A.0.1gB.0.2gC.0.3gD.0.4g4. 电梯经过启动、匀速运行和制动三个过程，从低楼层到达高楼层，启动和制动可看作是匀变速直线运动．电梯竖直向上运动过程中速度的变化情况如下表所示．则前5秒内电梯通过的位移大小为（）A.19.25mB.18.75mC.18.50mD.17.50m5. 如图，热气球的下端吊有重物，在恒力作用下，热气球上升的加速度是1m/s2．某时刻重物脱落后，热气球上升的加速度变为2m/s2，重力加速度g=10m/s2，空气阻力不计，则脱落物体的质量与热气球质量之比为（）A.1:11B.1:12C.1:2D.11:126. 如图所示，A、D分别是斜面的顶端、底端，B、C是斜面上的两个点，AB=BC= CD，E点在D点的正上方，与A等高，从E点水平抛出质量相等的两个小球，球1落在B 点，球2落在C点，关于球1和球2从抛出到落在斜面上的运动过程（）A.球1和球2运动的时间之比为1:2B.球1和球2动能增加量之比为1:3C.球1和球2抛出时初速度之比为2√2:1D.球1和球2运动时的加速度之比为1:27. 甲、乙两物体从同一地点同时开始沿同一方向运动，甲物体运动的v−t图像为两段圆弧曲线，如图所示，图中t4=直线，乙物体运动的是v−t图像为两段半径相同的142t2，则在0∼t4时间内，以下说法正确的是（）A.甲物体的加速度不变B.乙物体做曲线运动C.甲物体的平均速度等于乙物体的平均速度D.两物体t1时刻相距最远，t4时刻相遇8. 如图所示，两个半径不同而内壁光滑的半圆轨道固定在地面上，质量相等的两个小球分别从与球心在同一水平高度的A、B两点由静止开始自由滑下，它们通过轨道最低点时（）A.速度相同B.向心加速度不相同C.对轨道的压力相等D.机械能相等9. 据报道，2013年4月23日荷兰“火星一号”公司开始在全球招募移民火星的志愿者，将于2023年发射飞船将志愿者送往火星定居．已知火星绕太阳公转的轨道半径约为地球的32倍，火星的质量约为地球的110、火星的半径约为地球的12，下列说法正确的是（）A.志愿者在火星上过“一年”比在地球上要长B.志愿者在火星表面附近的重力约为地球表面附近重力的25C.火星的第一宇宙速度约为地球第一宇宙速度的√2倍D.载有志愿者的飞船减速落向火星表面时，志愿者处于失重状态10. 如图所示，质量为m、半径为R的光滑半圆形轨道A静置于光滑水平面上，E、F两点与圆心O高度相等，质量为m2的物块B（可视为质点）从E点静止释放，下列判断正确的是（）A.A、B组成的系统动量守恒B.A、B组成的系统机械能守恒C.物块B能滑到F点D.在轨道最低处B的速度大小为2√gR3二、实验探究题某同学利用如图甲装置做“探究弹簧弹力大小与其长度的关系”的实验．（1）在安装刻度尺时，必须使刻度尺保持________状态．（2）他通过实验得到如图乙所示的弹力大小F与弹簧长度x的关系图线，由此图线可得该弹簧的原长x0＝________cm，劲度系数k=________N/m．（3）他又利用本实验原理把该弹簧做成一把弹簧秤，当弹簧秤上的示数如图丙所示时，该弹簧的长度x＝________cm．某同学用如图1所示的装置来研究牛顿第二定律和动能定理的问题．①为了尽可能减少摩擦力的影响，计时器最好选用（填“电磁”或“电火花”）________式打点计时器，在不悬挂沙桶的情况下，同时需要将长木板的右端垫高，使小车拖动纸带穿过计时器时，在纸带上留下________．②在________条件下，可以认为绳对小车的拉力近似等于沙和沙桶的总重力，在控制张质量不变的情况下，可以探究加速度与合力的关系．（小车质量M，沙和桶的质量m）③在此实验中，此同学先接通计时器的电源，再放开纸带，如图2是在沙和沙桶的质量为m，小车质量为M情况下打出的一条纸带，O为小车开始运动打下的第一点，A、B、C为过程中的三个相邻的计数点，相邻的计数点之间有四个点没有标出，其中ℎA=42.05cm，ℎB=51.55cm，ℎC=62.00cm，则小车的加速度为a=________m/s2，打B 点时小车的速度为v B=________ m/s．（保留2位有效数字）④在此实验中，要探究小车运动的动能定理，要满足一个怎样的关系式________．（用题中的字母符号表示，不要计算结果）三、解答题如图所示，直线MN表示一条平直公路，甲、乙两辆汽车原来停在A、B两处，A、B间的距离为85m，现甲车先开始向右做匀加速直线运动，加速度a1=2.5m/s2，甲车运动6s时，乙车开始向右做匀加速直线运动，加速度a2=5m/s2，忽略车的长度．求：（1）两辆汽车再经过多长时间相遇．（2）两辆汽车相遇处距A处的距离．如图所示，质量为M=2kg的足够长的小平板车静止在光滑水平面上，车的一端放置着质量为M A=2kg的物体A（可视为质点）．一个质量为m=20g的子弹以500m/s的水平速度迅速射穿A后，速度变为100m/s，最后物体A静止在车上．若物体A与小车间的动摩擦因数μ=0.5．(g取10m/s2)（1）平板车最后的速度是多大？（2）全过程损失的机械能为多少？如图所示，水平桌面上有一轻弹簧，左端固定在A点，自然状态时其右端位于B点．水平桌面右侧有一竖直放置的光滑轨道MNP，其形状为半径R=0.8m的圆环剪去了左上角135∘的圆弧，MN为其竖直直径．用质量m1=0.4kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点，释放后弹簧恢复原长时物块恰停止在B点．用同种材料、质量为m2=0.2kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点释放，物块过B点时速度为6m/s，物块与桌面的动摩擦因数μ= 0.4，B、D间水平距离s BD=2.5m，物块飞离桌面后由P点沿切线落入圆轨道．g= 10m/s2，求：（1）物块离开桌面D时的速度大小．（2）P点到桌面的竖直距离ℎ．（3）判断m2能否沿圆轨道到达M点（要求计算过程）．（4）释放后m2运动过程中克服桌面摩擦力做的功．参考答案与试题解析2020-2021学年广东惠州高三上物理月考试卷一、选择题1.【答案】D【考点】整体法与隔离法在平衡问题中的应用摩擦力的判断【解析】分别对物块和整体受力分析，通过共点力平衡，抓住合力为零分析各个力的变化．注意物体所受的静摩擦力先沿斜面向上．【解答】解：A．物块和斜面体始终保持静止，则合力始终为零，故A错误．B．对物块分析，如图：在垂直斜面方向上有：N=mg cosθ+F sinθ，当F增大，则N增大，对于摩擦力的大小，开始摩擦力方向沿斜面向上，当F增大，f减小，当f减小到零，F继续增大，则f反向增大，即f先减小到零然后反向增大，故B错误．CD．对整体分析，受力如图：在水平方向上，f=F，F增大，则摩擦力f增大，在竖直方向上N=G，则地面对斜面体支持力不变，故C错误，D正确．故选D．2.【答案】D【考点】平衡条件的基本应用【解析】根据几何关系得到钢丝绳与竖直方向的夹角，四根绳子在竖直方向的分力等于重力，由此列方程求解。

【解答】解：设每根钢丝绳的拉力为F，由题意可知每根绳与竖直方向的夹角为30∘，根据共点力的平衡条件可得：4F cos30∘=G，．解得：F=√3G6故选D．3.【答案】A【考点】机车启动问题-恒定功率【解析】汽车达到速度最大时，汽车的牵引力和阻力相等，根据功率P＝Fv，可以根据题意算出汽车发动机的功率P，当速度为v m2时，再运用一次P＝Fv即可求出此时的F，根据牛顿第二定律就可求出此时的加速度．【解答】解：设汽车质量为m，则汽车行驶时的阻力f=0.1mg，当汽车速度达到最大v m时，汽车所受的牵引力F=f，则有P=f⋅v m，当速度为v m2时有：P=F⋅v m2，由以上两式可得：F=2Pv m=2f，根据牛顿第二定律：F−f=ma，则a=F−fm=0.1g，故A正确，BCD错误．故选A．4.【答案】B【考点】匀变速直线运动规律的综合运用【解析】本题考查匀变速直线运动规律．【解答】解：由表格中的数据可得，电梯启动时的加速度a=2.0m/s2，电梯匀速运行的速度v=5.0m/s，设电梯启动时间为t，由匀变速直线运动规律得t=va = 5.0m/s2.0m/s2=2.5s，则前5s内电梯通过的位移x=12at2+v(5.0s−t)=12×2.0m/s2×(2.5s)2+5.0m/s×(5.0−2.5)s=18.75m，B正确，ACD错误．故选B．5.【答案】A【考点】牛顿运动定律的应用—从运动确定受力【解析】重物未脱落前根据牛顿第二定律列方程，重物脱落后根据牛顿第二定律列方程，解方程组即可求解；【解答】解：设热气球的质量为m1，重物质量为m2，根据牛顿第二定律可知，重物脱落前F−(m1+m2)g=(m1+m2)a1，重物脱落后F−m1g=m1a2，联立解得：m2:m1=1:11，故A正确，BCD错误．故选A．6.【答案】C【考点】斜面上的平抛问题动能定理的应用【解析】平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据高度确定运动的时间，通过水平位移求出初速度之比．根据动能定理求出动能的增加量之比．【解答】解：A．因为AC=2AB，则AC的高度差是AB高度差的2倍，根据ℎ=12gt2得t=√2ℎg，解得球1和球2运动的时间比为1:√2，故A错误；B．根据动能定理得mgℎ=ΔE k，知球1和球2动能增加量之比为1:2，故B错误；C．由几何关系可知，球1与球2在水平方向的位移之比为2:1，结合x=v0t，解得初速度之比为2√2:1，故C正确；D．平抛运动的物体只受重力，加速度为g，故两球的加速度相同，故D错误．故选C．7.【答案】C【考点】v-t图像（匀变速直线运动）平均速度【解析】速度时间图线的斜率表示加速度，图线与时间轴围成的面积表示位移，平均速度等于位移与时间之比，结合数学知识进行分析．【解答】解：A．速度时间图线的斜率表示加速度，则知甲的加速度是变化的，故A错误；B．速度图像不是物体的运动轨迹，乙做的是变速直线运动，故B错误；C．图线与时间轴围成的面积表示位移，根据几何关系可知，0∼t4时间内甲物体的位移等于乙物体的位移，时间相等，则平均速度相等，故C正确；D．根据图像可知，两物体t3时刻相距最远，t4时刻相遇，故D错误．故选：C．8.【答案】C,D【考点】竖直面内的圆周运动-弹力单物体的机械能守恒问题【解析】小球从与球心在同一水平高度的A、B两点由静止开始自由下滑过程中，受到重力和支持力作用，但只有重力做功，机械能守恒，由机械能守恒定律可求出小球到最低点的速度，然后由向心加速度公式求向心加速度，由牛顿第二定律求出支持力，进而来比较向心加速度大小和压力大小．【解答】解：A．设半圆轨道的半径为r，小球到最低点的速度为v，由机械能守恒定律得：mgr=12mv2，所以v=√2gr由于它们的半径不同，所以速度不等，故A错误；B．小球的向心加速度a n=v2r，与上式联立可以解得：a n=2g，与半径无关，因此此时小球的向心加速度相等，故B错误；C．在最低点，由牛顿第二定律得：F N−mg=m v2r，联立解得；F N=3mg，即压力为3mg，由于球的质量相等，所以对轨道的压力相同，故C正确．D．A、B两点由静止开始自由下滑过程中，受到重力和支持力作用，但只有重力做功，机械能守恒，两球初位置的机械能相等，所以末位置的机械能也相等，故D正确．故选CD．9.【答案】A,B【考点】万有引力定律及其应用【解析】研究火星和地球绕太阳公转，根据万有引力提供向心力，求出周期表达式进行比较，根据万有引力等于重力表示出重力加速度，再去进行比较，第一宇宙速度v=√，根据加速度方向判断超重还是失重．【解答】解：A．研究火星和地球绕太阳公转，根据万有引力提供向心力得出：G Mmr2=m4π2rT2得：T=2π√r3GM，M为太阳的质量，r为轨道半径，火星的轨道半径大于地球的轨道半径，通过T的表达式发现公转轨道半径大的周期长，即火星公转的周期比地球的长，则志愿者在火星上过“一年”比在地球上要长，故A正确；B．根据万有引力等于重力得出：G MmR2=mg得：g=G MR2，根据火星直径约为地球的一半，质量约为地球的十分之一，计算得出火星表面的重力加速度约为地球表面的25，根据重力G=mg可知，志愿者在火星表面附近的重力约为地球表面附近的25，故B正确；C．第一宇宙速度v=√gR，根据表面的重力加速度约为地球表面的25，火星直径约为地球的一半，可知，火星的第一宇宙速度约为地球第一宇宙速度的√55，故C错误；D．载有志愿者的飞船减速落向火星表面时，加速度向上，处于超重状态，故D错误．故选：AB．10.【答案】B,C,D【考点】动量守恒定律的综合应用系统机械能守恒定律的应用【解析】小球与半圆形槽组成的系统在水平方向不受力，所以水平方向的动量守恒，但在竖直方向受重力作用，故系统总的动量不守恒；所有的接触面都是光滑的，故在整个的运动过程中只有重力和弹力做功，故系统的机械能守恒，物块B滑至轨道最低处过程中物块与轨道系统机械能守恒，系统动量守恒求出B的速度．【解答】解：AB．小球与半圆形槽组成的系统在水平方向不受力，所以水平方向的动量守恒，但在竖直方向受重力作用，故系统总的动量不守恒，所有的接触面都是光滑的，故在整个的运动过程中只有重力和弹力做功，故系统的机械能守恒，故A错误，B正确；C．根据机械能守恒定律和水平方向动量守恒定律可知，物块B能滑到F点，故C正确；D．物块B滑至轨道最低处过程中物块与轨道系统机械能守恒：m2gR=12⋅m2v B2+12mv A2，系统动量守恒：m2v B=mv A，联立解得：v A=√gR3, v B=2√gR3，故D正确．故选BCD．二、实验探究题【答案】（1）竖直（2）4,50（3）10【考点】探究弹力和弹簧伸长的关系【解析】（1）弹簧是竖直的，要减小误差，刻度尺必须竖直；（2）弹簧处于原长时，弹力为零；根据胡克定律F＝k△x求解劲度系数；（3）直接从弹簧秤得到弹力，再从图像b弹簧弹簧长度。