新疆库车县乌尊镇中学2020届高三上学期第三次月考物理试题

2020届新疆库车县乌尊镇中学高三上学期第三次月考物理试题

一、选择题（共10小题）

1.在2008北京奥运会中，牙买加选手博尔特是公认的世界飞人，他在男子100m决赛和男子200m决赛中分别以9.69s和19.30s的成绩破两项世界纪录，获得两枚金牌，如下图所示.关于他在这两次决赛中的运动情况，下列说法正确的是(  )

A. 200m决赛中的位移是100m决赛的两倍

B. 200m决赛中的平均速度约为10.36m/s

C. 100m决赛中的平均速度约为10.32m/s

D. 100m决赛中的最大速度约为20.64m/s

【答案】C

【解析】

【详解】A．200米比赛为弯道，位移大小不是200米，100米比赛为直道，位移大小为100米，A错误；

B．由于200米比赛为弯道，无法求出其位移大小，故平均速度无法求，B错误；

C．100米比赛的位移大小为100米，因此其平均速度为：

C正确；

D．由于100m比赛过程中运动员并不是一直匀加速运动，不成立，无法求出其最大速度，D错误。
故选C。

2.现有两个质量相同的小球A、B处于同一高度，现让A球做自由落体运动，B球做平抛运动，则(  )

A. 小球A运动时间小于小球B

B. 小球B运动时间小于小球A

C 从开始到落地两小球速度变化量相同

D. 在相同时间间隔内A球下落高度大于B球

【答案】C

【解析】

【详解】AB．A球做自由落体运动，B球做平抛运动，竖直方向的运动规律相同，根据

可得

小球A运动时间等于小球B的运动时间，AB错误；

C．根据

△v=gt

可知从开始到落地两小球速度变化量相同，C正确；

D．根据

可得在相同时间间隔内A球下落高度等于B球，D错误。

故选C。

3.如图所示的位移-时间()图像和速度-时间(v-t)图像中给出了四条图线，甲、乙、丙、丁代表四辆车由间一地点向同一方向运动的情况，则下列说法正确的是(  )

A. 甲车做直线运动，乙车做曲线运动

B. 时间内，甲车通过的路程等于乙车通过的路程

C. 丙、丁两车在时刻相遇

D. 时间内，丙、丁两车的平均速度相等

【答案】B

【解析】

【详解】A．位移时间图中，斜率代表速度，由图可知甲的速度不变，所以做匀速直线运动；乙的斜率逐渐减小，所以做速度逐渐减小的直线运动，并非曲线运动，A错误；

B．0～t1时间内，甲乙都是单向直线运动，路程等于位移的大小，所以甲车通过的路程等于乙车通过的路程，B正确；

C．丙、丁两车在t2时刻速度相等，为相遇前距离最远的时刻，C错误；

D．0～t2时间内，丙、丁两车的位移不相等，丁的位移大于丙的位移，故丁的平均速度大于丙的，D错误。

故选B。

4.2013年发射的“嫦娥三号”卫星，实现我国首次对地外天体的直接探测，如图为“嫦娥三号”卫星在月球引力作用下，先沿椭圆轨道向月球靠近，并在P处“刹车制动”后绕月球做匀速圆周运动，并再次变轨最后实现软着陆，已知“嫦娥三号”绕月球做匀速圆周运动的半径为r，周期为T，引力常量为G，则（　　）

A. “嫦娥三号”卫星的发射速度必须大于11.2km/s

B. “嫦娥三号”卫星在椭圆轨道与圆轨道上经过P点的速度相等

C. “嫦娥三号”卫星由远月点Q点向P点运动过程中速度逐渐减小

D. 由题给条件可求出月球质量

【答案】D

【解析】

【详解】A．飞行器没有挣脱地球的束缚，所以其发射速度小于第二宇宙速度，即小于11.2km/s，A错误；

B．根据题意，卫星先沿椭圆轨道向月球靠近，并在P处“刹车制动”后绕月球做匀速圆周运动，则“嫦娥三号”卫星在椭圆轨道经过P点的速度大于圆轨道上经过P点的速度，B错误；

C．嫦娥三号”探月卫星在靠近月球的过程中，万有引力做正功，动能增加，速度越来越大，C错误；

D．根据万有引力提供向心力，有：

解得

D正确

故选D。

5.某国际研究小组观测到了一组双星系统，它们绕二者连线上的某点做匀速圆周运动，双星系统中质量较小的星体能“吸食”质量较大的星体的表面物质，达到质量转移的目的。根据大爆炸宇宙学可知，双星间的距离在缓慢增大，假设星体的轨道近似为圆，则在该过程中（  ）

A. 双星做圆周运动的角速度不断减小

B. 双星做圆周运动的角速度不断增大

C. 质量较大的星体做圆周运动的轨道半径减小

D. 质量较大的星体做圆周运动的轨道半径不变

【答案】A

【解析】

【详解】AB．设质量较小星体质量为m1，轨道半径为r1，质量大的星体质量为m2，轨道半径为r2．双星间的距离为L．转移的质量为△m。根据万有引力提供向心力

对m1：

①

对m2：

②

由①+②得：

总质量m1+m2不变，两者距离L增大，则角速度ω变小。A正确，B错误。

CD．由②式可得，把ω的值代入得：

因为，L增大，故r2增大。即质量较大的星体做圆周运动的轨道半径增大，CD错误。

故选A。

6.2018年5月9日，夜空上演了“木星冲日”的精彩天象。火星、木星、土星等地外行星绕日公转过程中与地球、太阳在一条直线上且太阳和地外行星位于地球两侧称为行星“冲日”，如果行星与太阳位于地球同侧称为行星“合日”。现将木星和地球近似看成在同一平面内沿相同方向绕太阳做匀速圆周运动，已知木星的轨道半径，地球的轨道半径，根据你所掌握的知识，估算出木星从本次“冲日”到下一次“合日”的时间大约为(   )

A. 3个月 B. 6个月 C. 1.1年 D. 2.1年

【答案】B

【解析】

【详解】根据开普勒第三定律：

则

年

设木星从本次“冲日”到下一次“合日”的时间为t，则

解得年月，ACD错误；B正确。

故选B。

7.两个共点力的大小分别为8N和15N，则这两个共点力的合力不能是：（    ）

A. 4N B. 8N C. 16N D. 20N

【答案】A

【解析】

【详解】据平行四边形法则可得：若二力方向相同时，合力大小为 F=F1+F2=8N+15N=23N，为最大值； 若二力方向相反时，合力大小为 F=F2-F1=15N-8N=7N，为最小值；故两力的合力大小可能范围为：7N≤F≤23N，故BCD可能，A不可能，故选A．

8.在2018年12月27日下午举行的国务院新闻办公室新闻发布会上，中国卫星导航系统管理办公室主任冉承其宣布：北斗三号基本系统完成建设，今日起开始提供全球服务。这标志着北斗系统服务范围由区域扩展为全球，北斗系统正式迈入全球时代。已知“北斗第三十颗导航卫星”做匀速圆周运动的轨道半径小于地球同步卫星轨道半径，运行速度为v，向心加速度为a；地球表面的重力加为g，引力常量为G。下列判断正确的是（  ）

A. 地球质量为

B. 该导航卫星的运行周期大于24小时

C. 该导航卫星的轨道半径与地球半径之比为

D. 该导航卫星的运行速度与地球第一宇宙速度之比为

【答案】AC

【解析】

【详解】A．根据

得地球的质量

又

联立解得地球质量

A正确；

B．根据

得

由于“北斗第三十颗导航卫星”做匀速圆周运动的轨道半径小于地球同步卫星轨道半径，则周期小于同步卫星的周期，即小于24小时，B错误。

C．根据

解得

联立A项解得

则导航卫星的轨道半径与地球半径之比为，故C正确。

D．根据

得导航卫星的运行速度

根据

得

则导航卫星的运行速度与地球第一宇宙速度之比为，D错误。

故选AC。

9.如图所示用力F拉A、B、C三个物体在光滑水平面上运动，现在中间的B物体上加一块橡皮泥，它和中间的物体一起运动，且原拉力F不变，那么加上物体以后，两段绳的拉力和的变化情况是

A. 增大 B. 增大 C. 减小 D. 减小

【答案】AD

【解析】

【详解】设最左边的物体质量为m，最右边的物体质量为，整体质量为M，整体的加速度，对最左边的物体分析，．对最右边的物体分析，有，解得．在中间物体上加上一个小物体，则整体的加速度a减小，因为不变，所以减小，增大，故AD正确．

【点睛】解决本题的关键能够正确地选择研究对象，根据牛顿第二定律进行求解，注意整体法和隔离法的使用．

10.如图所示，用长为L的细绳拴着质量为m的小球在竖直平面内做圆周运动，则下列说法正确的是（  ）

A. 小球在圆周最高点时所受向心力一定为重力

B. 小球在圆周最高点时绳子的拉力可能为零

C. 若小球刚好能在竖直面内做圆周运动，则其在最高点速率是

D. 小球在圆周最低点时拉力一定等于重力

【答案】BC

【解析】

【详解】A．小球在最高点时可以受到绳子的拉力，若速度足够大，则小球的向心力由重力和绳子的拉力的合力提供，A错误；

BC．小球刚好通过最高点时，绳子的拉力恰好为零，靠重力提供向心力，所以

解得：

BC正确；

D．小球在圆周最低点时，绳子的拉力和重力提供向心力，即：

则，则绳子的拉力一定大于重力，D错误。

故选BC。

二、填空题（共3小题）

11.某同学设计了一个探究小车的加速度a与小车所受拉力F及质量m关系的实验，图为实验装置简图。所用交变电流的频率为50Hz，小车及车中砝码的质量用m表示，盘及盘中砝码的质量用M表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带上由打点计时器打出的点计算出。

（1）当M与m的大小关系满足_____时，才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力。

（2）某次实验得到的纸带及实验数据如图所示，图中所画点为计数点，相邻计数点之间还有4个点未画出，根据纸带可求出小车的加速度大小为__________。(保留3位有效数字)

（3）保持盘及盘中砝码的质量不变，改变小车中砝码的质量，分别得到小车加速度a与质量m及对应的，数据如下表:请在方格坐标纸中画图线__________，并从图线求出小车加速度a与质量倒数之间的关系式是__________。

【答案】    (1).     (2). 0.500m/s2    (3).     (4).

【解析】

【详解】（1）[1]．该实验的研究对象是小车，采用控制变量法研究．当质量一定时，研究小车的加速度和小车所受合力的关系为消除摩擦力对实验的影响，可以把木板D的左端适当垫高，以使小车的重力沿斜面分力和摩擦力抵消，那么小车的合力就是绳子的拉力．根据牛顿第二定律得：
对M：

Mg-F拉=Ma

对m：

F拉=ma

解得：

当时，即当盘和盘中砝码的重力远小于小车的重力，绳子的拉力近似等于盘和盘中砝码的重力．
（2）[2]．图中相邻计数点之间还有4个点未画出，则T=0.1s，根据匀变速直线运动的推论公式

△x=aT2

得：

（3）[3]．根据图表在坐标纸上描点，然后用一条直线将这些点和坐标原点连接起来，图象如图所示；

根据图象可知，斜率

则

12.如图所示的皮带传动装置，主动轮1的半径与从动轮2的半径之比，、分别是两轮边缘上的点，假设皮带不打滑，则、两点的线速度之比为________；、两点的加速度之比为________； 、两点的周期之比为________；、两点的角速度之比为________。

【答案】    (1). 1:1    (2). 1:2    (3). 2:1    (4). 1:2

【解析】

【详解】[1]．A、B两点为同缘转动，线速度相同，则线速度之比为1:1；

[2]．根据

可知A、B两点的加速度之比为1：2；

[3]．根据

可知A、B两点的周期之比为2:1；

[4]．根据

v=ωR

可知A、B两点的角速度之比为1:2。

13.图片中游标卡尺的示数________cm；千分尺的示数_______cm。

【答案】    (1). 0.375    (2). 0.6870

【解析】

【详解】[1]．图片中游标卡尺的示数：0.3cm+0.05mm×15=0.375cm；

[2]．千分尺的示数：6.5mm+0.01mm×37.0=6.870mm=0.6870cm。

三、计算题（共3小题）

14.一个爱好天文的同学结合自己所学设计了如下实验：在月球表面附近高h处以初速度水平抛出一个物体，然后测量该平抛物体的水平位移x，通过查阅资料知道了月球的半径为R，引力常量为G，若物体只受月球引力的作用，则月球的质量?

【答案】

【解析】

【详解】依题意可知，月球表面的物体做平抛运动，则在水平方向：

x=v0t

竖直方向：

故月球表面的重力加速度：

由

得月球质量：

15.一辆汽车匀速率通过一座圆弧形拱形桥后，接着又以相同速率通过一圆弧形凹形桥.设两圆弧半径相等，汽车通过拱形桥顶时，对桥面的压力Fn1为车重一半，汽车通过圆弧形凹形桥的最低点时，对桥面的压力为Fn1，则Fn1与Fn2的之比多少?

【答案】1：3

【解析】

【详解】汽车通过弧形拱形桥顶时

在圆弧形凹地最低点时

又

2Fn1=mg

则

Fn2-mg=mg-Fn1

Fn2=2mg-Fn1=4Fn1-Fn1=3Fn1

所以

Fn1：Fn2=1：3

16.如图所示，一个质量为m=2kg的小物块静置于足够长的斜面底端，斜面固定在水平地面上，其倾角=37°．现对小物块施加一个沿斜面向上、大小为F =30N的恒力，4s后将F撤去，此时小物块速度达到v1=20m/s （sin37°= 0.6， cos37°=0.8，g=10m/s2）．求：

（1）小物块与斜面间的摩擦因数μ；

（2）小物块在斜面上运动的总时间．（可用根式表示）

【答案】（1）0.5  （2）

【解析】

【分析】

由运动学规律求出加速度，然后应用牛顿第二定律求出摩擦力大小，求出小物块与斜面间的邊摩擦因数；应用牛顿第二定律求出加速度，求出物块在各阶段的运动时间，然后求出物块在斜面上的总运动时间；

【详解】解：(1)由运动学规律

由牛顿第二定律得：

解得

(2)前4s位移为x1，则有：

撤去力F后加速度为a2，由牛顿第二定律得：

撤去力F后又向上运动了t2，则有：

t2时间内的位移为：

物快下滑的加速度为a3，则有：

下滑的时间为t3，由运动学公式：

运动的总时间为：