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    辽宁省沈阳铁路实验中学2020届高三上学期10月月考物理试题

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    辽宁省沈阳铁路实验中学2020届高三上学期10月月考物理试题

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    沈阳铁路实验中学2019-2020学年度上学期10月月考试题高三物理一、选择题(共14小题,每小题4分,共56分。第1~8题只有一项符合题目要求,第9~14题有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有错选的不得分。)1.如图所示两个物体与圆盘保持相对静止,随圆盘一起作匀速圆周运动,则A、B分别受到几个力的作用(  A. 3个5个B. 3个4个C. 4个5个D. 4个6个【答案】A【解析】【详解】A物体在水平面内做匀速圆周运动,一定受到重力和BA的支持力作用,物体在转动过程中,有背离圆心的运动趋势,因此受到指向圆心的静摩擦力,且静摩擦力提供向心力。A共受到3个力的作用;B物体也在水平面内做匀速圆周运动,一定受到重力和圆盘的支持力作用,同时B受到AB的压力;物体在转动过程中,有背离圆心的运动趋势,因此受到指向圆心的静摩擦力,同时B也受到AB的静摩擦力,两个静摩擦力的合力提供向心力,所以B5个力的作用。A. 35个与分析相符,故A项正确;B. 3个4个与分析不相符,故B项错误;C. 45个与分析不相符,故C项错误;D. 46个与分析不相符,故D项错误。 2.在地面上以初速度竖直向上抛出一小球,经过时间小球落回抛出点,其速率为,已知小球在空中运动时所受空气阻力与小球运动的速率成正比,则小球在空中运动时速率随时间的变化规律可能是(    )A.  B. C.  D. 【答案】A【解析】试题分析:小球上升过程中,由牛顿第二定律,故随速度的减小,加速度逐渐减小,v-t线切线的斜率逐渐减小;当物体下降过程中,由牛顿第二定律,则随速度逐渐增大,加速度逐渐减小,v-t线切线的斜率逐渐减小;由于有阻力作用,故回到地面的速度将小于初速度v0,故选项A正确;故选A。考点:牛顿第二定律的应用.   3.某同学玩飞镖游戏,先后将两只飞镖由同一位置水平投出,已知飞镖投出的初速度,不计空气阻力,则两支飞镖插在竖直靶上的状态(侧视图)可能是(    )A.  B.  C.  D. 【答案】A【解析】两只飞镖a、b都做平抛运动,在水平方向上做匀速直线运动,则有,据题它们的水平位移大小相等,,所以运动时间关系为,由,所以插在竖直靶上时a镖在b的上面;设飞镖插在竖直靶上前瞬间速度与竖直方向的夹角为,则,因为,所以有,C正确.【点睛】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律,知道平抛运动的时间由高度决定,初速度和时间共同决定水平位移. 4.2019年1月3日上午,嫦娥4号顺利着陆月球背面,成为人类首颗成功软着陆月球背面的探测器(如图所示)。地球和月球的半径之比为=a,表面重力加速度之比为=b,则地球和月球的密度之比A.  B.  C.  D. 【答案】B【解析】【分析】根据以及联立解得密度表达式即可进行求解.【详解】根据以及联立解得,可得,故选B. 5.载物电梯以v0速度匀速上升,货物的质量为m,某时刻起电梯以大小是aa<g)的加速度的减速升高hg为重力加速度,则在这段减速过程中货物机械能的变化ΔE   (   )  A. mgh-mah B. mah C. -mah D. mgh【答案】A【解析】【详解】由牛顿第二定律得,货物受的支持力得: 由功能关系可知,机械能的变化量等于除重力外的其它力做的功,则有A. mgh-mah与分析相符,故A项正确;B. mah与分析不相符,故B项错误;C. -mah与分析不相符,故C项错误;D. mgh与分析不相符,故D项错误。 6.如图所示,EFGH为矩形ABCD各边的中点,OEGHF的交点,AB边的长度为dEG两点各固定一等量正点电荷,另一电荷量为Q的负电荷置于H点时,F点处的电场强度恰好为零。若将H点的负电荷移到O点,则F点处场强的大小和方向为(静电力常量为k)A. 方向向右 B. 方向向左C. 方向向右 D.   方向向左【答案】D【解析】当负正点电荷在H点时,电场强度恰好为零,故两个正电荷在F点的电场与正电荷的电场之和为零,根据公式可得负电电荷在F点产生的电场强度大小为,方向水平向左,故两个正电荷在F点产生的电场强度大小为,方向水平向右;负点电荷移到O点,在F点产生的电场强度大小为,方向向左,所以F点的合场强为,方向水平向左,故D正确,ABC错误;故选D。【点睛】关键是根据两个正电荷在F点的电场与负电荷的电场之和为零,做为突破口,算出负电荷在F点的电场强度,然后得出两个正电荷在F点的电场强度,再根据负点电荷移到O点,在F点产生的电场强度大小。 7.如图所示,竖直墙壁上固定有一个光滑的半圆形支架(AB为直径),支架上套着一个小球,轻绳的一端悬于P点,另一端与小球相连.已知半圆形支架的半径为R,轻绳长度为L,且RL<2R.现将轻绳的上端点P沿墙壁缓慢下移至A点,此过程中轻绳对小球的拉力F1及支架对小球的支持力F2的大小变化情况为(  )A. F1保持不变,F2先增大后减小B. F1先减小后增大,F2保持不变C. F1先增大后减小,F2先减小后增大D. F1F2均增大【答案】D【解析】【详解】设小球所在位置为为Q,对小球受力分析如图所示小球受重力G、绳对小球的拉力F1及支架对小球的支持力F2,三力平衡,三个力构成的矢量三角形与相似,可有重力为恒力,P点下移的过程,OP间距离减小,比例式比值增大,PQ间距离为绳长,OQ间距离为圆形支架的半径,均保持不变,所以F1F2均增大。A.A项与上述分析结论不相符,故A不符合题意;B.B项与上述分析结论不相符,故B不符合题意;C.C项与上述分析结论不相符,故C不符合题意;D.D项与上述分析结论相符,故D符合题意。 8.如图所示,在光滑水平面上放置一个质量为M的滑块,滑块的一侧是一个1/4弧形凹槽OAB,凹槽半径为RA点切线水平.另有一个质量为m的小球以速度v0A点冲上凹槽,重力加速度大小为g,不计摩擦.下列说法中正确的是(  )A. 当时,小球能到达BB. 如果小球的速度足够大,球将从滑块的左侧离开滑块后落到水平面上C. 当时,小球在弧形凹槽上运动的过程中,滑块的动能一直增大D. 如果滑块固定,小球返回A点时对滑块的压力为【答案】C【解析】【详解】A.当小球刚好到达B点时,小球与滑块水平方向速度相同,设为v1,以小球的初速度方向为正方向,在水平方向上,由动量守恒定律得:mv0=(m+Mv1由机械能守恒定律得:mv02=m+Mv12+mgR 联立解得:所以当时,小球不能到达B点,故A错误;B.小球离开四分之一圆弧轨道时,在水平方向上与滑块M的速度相同,则球将从滑块的左侧离开滑块后返回时仍然回到滑块M上,不可能从滑块的左侧离开滑块,故B错误;C.小球在圆弧上运动的过程中,小球对滑块M的压力一直对滑块做正功,所以滑块动能一直增加,故C正确;
    D.若滑块固定,由机械能守恒知小球返回A点时的速度大小仍为v0,在B点,根据牛顿第二定律得:解得:根据牛顿第三定律可知,小球返回B点时对滑块的压力为,故D错误。 9.甲与乙赛跑的位移—时间图象如图所示,Xm为赛程的总位移,①为甲的x-t图象,②为乙的x-t图象,下面描述正确的是A. 甲做的是匀加速直线运动 B. 甲与乙在比赛过程中,相遇过二次C. 甲先到达终点 D. t3时刻甲和乙的速度相等【答案】BC【解析】【详解】A.位移图象倾斜的直线表示匀速直线运动,故甲做匀速直线运动,故A错误B.相遇时位移相等,故相遇过二次,故B正确C.由图象知,时刻甲已经到达终点,但乙没到达,所以C正确D.斜率表示速度,故时刻甲和乙速度不相等,故D错误. 10.如图所示,在空间直角坐标系中,AB两点分别放有等量的电荷量为的正点电荷,AB两点到坐标原点的距离为点分别是x轴、y轴、z轴上的点,它们距坐标原点的距离均为,关于两正点电荷在空间中产生的场强和电势,正确的是A. O点的场强大于P点的场强B. M点的场强与N点场强相等C. 点的电势高于M点的电势D. MN两点的电势相等【答案】CD【解析】【详解】A.根据等量同种电荷电场分布情况可知,O点的场强小于P点的场强.故A错误.B.根据电场的叠加原理可知M点的场强与N点的场强大小相等,方向不同.故B错误.C.根据等量同种电荷电场分布情况可知,在AB直线上,约靠近O点电视越低,P点比M点在AB直线上的等势点离O点远,则 点电势高于M点的电势.故C正确.D.由对称性,MN两点的电势相等,故D正确. 11.如图所示,某次发射远地圆轨道卫星时,先让卫星进入一个近地的圆轨道Ⅰ,在此轨道正常运行时,卫星的轨道半径为R1、周期为T1、经过p点的速度大小为、加速度大小为 ;然后在P点点火加速,进入椭圆形转移轨道Ⅱ,在此轨道正常运行时,卫星的周期为T2,经过p点的速度大小为、加速度大小为,经过Q点速度大小为;稳定运行数圈后达远地点Q时再次点火加速,进入远地圆轨道Ⅲ在此轨道正常运行时,卫星的轨道半径为R3、周期为T3、经过Q点速度大小为(轨道Ⅱ的近地点和远地点分别为轨道Ⅰ上的P点、轨道Ⅲ上的Q点).已知R3=2R1,则下列关系正确的是(  )A. T2=3T1 B. T2T3 C.  D. 【答案】BCD【解析】【详解】根据开普勒第三定律:,所以 ,解得,故A错误。同理,,解得,故B正确。卫星经过p点时受到引力相同,则加速度相同,选项C正确;卫星在p点时由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ要加速,则v2>v1;卫星在Ⅰ、Ⅲ轨道上做圆周运动时,由可知,在Ⅰ轨道上的速度大于在Ⅲ轨道上的速度,即v1>v4;在Q点时由轨道Ⅱ进入轨道Ⅲ时要加速,即v4>v3,则v2>v1>v4>v3,则选项D正确;故选BCD. 12.某工地上,工人将放在地面上一重10 N的箱子吊起。箱子在绳的拉力作用下由静止开始竖直向上运动,运动过程中箱子的机械能E与其位移x的关系图象如图所示,其中0〜5 m过程的图线为曲线,5 m〜15 m过程的图线为直线。根据图象可知A. 0〜5 m过程中箱子所受的拉力逐渐减小B. 0〜15 m过程中箱子的动能一直增加C. 在位移为15m时,拉力F = 20 ND. 在位移为15m时,拉力F = 10 N【答案】AD【解析】【详解】A.据功能关系,物体机械能的变化等于重力以外其它力做的功;据可知,机械能E与其位移x的关系图象切线斜率表示箱子所受拉力;由图象得,0〜5 m过程中箱子所受的拉力逐渐减小.故A项正确.BCD.由图象得,05 m过程中箱子所受拉力逐渐减小,515 m过程中箱子所受拉力;05 m过程中箱子所受的拉力大于重力,箱子的动能增加;515 m过程中箱子所受的拉力等于重力,箱子的动能不变.故BC两项错误,D项正确. 13.将质量为 m 的物体A 以速率 v0水平抛出,经过时间 t 后,物 体下落了一段距离,速率仍为v0,方向却与初速度相反,如图所 示。在这一运动过程中,下列说法中正确的是(   )A. 风对物体做功为零B. 风对物体做负功C. 物体机械能减少D. 风对物体的冲量大小大于 2mv0【答案】BD【解析】物体被抛出后,重力对其做正功,但是其动能没有增加,说明风对物体做负功,选项A错误,B正确;由于不知道风的方向,所以无法计算物体下落的高度,也就无法计算重力和风对物体所做的功,选项C错误;重力的冲量竖直向下,大小为mgt,合力的冲量为2mv0,根据矢量的合成可知,风对物体的冲量大小大于2mv0,选项D正确;综上本题选BD. 14.如图所示,一质量为m的小球置于半径为R的光滑竖直圆轨道最低点A处,B为轨道最高点,C、D另一端与小球栓接,已知弹簧的劲度系数为,原长为L=2R,弹簧始终处于弹性限度内,若给小球一水平初速度v0,已知重力加速度为g,则( )A. 当v0较小时,小球可能会离开圆轨道B. 若则小球会在B、D间脱离圆轨道C. 只要,小球就能做完整的圆周运动D. 只要小球能做完整圆周运动,则小球与轨道间最大压力与最小压力之差与v0无关【答案】CD【解析】试题分析:B、因弹簧的劲度系数为,原长为L=2R,所以小球始终会受到弹簧的弹力作用,大小为F=k(L-R)=kR=mg,方向始终背离圆心,无论小球在CD以上的哪个位置速度为零,重力在沿半径方向上的分量都小于等于弹簧的弹力(在CD以下,轨道对小球一定有指向圆心的支持力),所以无论v0多大,小球均不会离开圆轨道,故AB错误. C、小球在运动过程中只有重力做功,弹簧的弹力和轨道的支持力不做功,机械能守恒,当运动到最高点速度为零,在最低点的速度最小,有:,所以只要,小球就能做完整的圆周运动, C均正确.D、在最低点时,设小球受到的支持力为N,有,解得①,运动到最高点时受到轨道的支持力最小,设为N′,设此时的速度为v,由机械能守恒有②,此时合外力提供向心力,有③,联立②③解得:④,联立①④得压力差为△N=6mg与初速度无关,故D正确.故选CD.考点:考查向心力、牛顿第二定律、机械能守恒定律.【名师点睛】该题涉及到的考点较多,解答中要注意一下几点:1、正确的对物体进行受力分析,计算出沿半径方向上的合外力,利用向心力公式进行列式.2、注意临界状态的判断,知道临界状态下受力特点和运动的特点.3、熟练的判断机械能守恒的条件,能利用机械能守恒进行列式求解. 二、计算题(本题共4小题,共44分。要求写出必要的文字说明、主要的计算公式及步骤和结果,有数据计算的要写清单位。只写最后结果的不得分。)15.某物体沿着一条直线做匀减速运动,途经三点,最终停止在点。之间的距离为之间的距离为,物体通过两段距离所用时间都为。求:(1)物体经过点时的速度;(2)物体经过段的平均速度。【答案】(1)(2)【解析】【详解】(1)设物体在A点时的速度为段中间时刻的速度BC段中间时刻速度解得物块的加速度大小为(2)物体运动到C点时的速度解得物体经过CD段运动的平均速度 16.如图所示,轻质绝缘细线的上端固定在天花板上,下端拴着一个质量为m的带电小球,细线长为L,当空间中加上一个水平向右的匀强电场时,小球由静止开始从A点向左边摆动,经过B点之后到达最高点C。小球经过B点时,细线与竖直方向夹角为37°角,到达C点时,细线与竖直方向成74°角,sin37°=0.6,cos37°=0.8,当地重力加速度为g,求:(1)小球经过B点时,细线的拉力是多少?(2)若保持电场强度的大小不变,将其方向变为竖直向下,让小球从B点由静止释放,小球经过A点时,细线的拉力是多少?【答案】(1)(2)【解析】【详解】(1)将小球受到的电场力和重力的合力看成等效重力,由几何关系可知,A、C两点关于B点对称,所以B点是等效最低点,此时细线与等效重力共线。由平行四边形定则得小球从A点运动到B点时,由动能定理得小球处在B点时,由牛顿第二定律得联立以上各式得(2)当电场强度的方向变成竖直向下以后,小球受到的电场力方向为竖直向上,小球从B点运动到A点时,由动能定理得小球处在A点时,由牛顿第二定律得联立各式解得答:(1)(2) 17.如图所示,倾角 θ=37°的光滑且足够长的斜面固定在水平面上,在斜面顶端固定一个轮半径和质量不计的光滑定滑轮 D,质量均为m=1kg 的物体A和B用一劲度系数k=240N/m 的轻弹簧连接,物体 B 被位于斜面底端且垂直于斜面的挡板 P 挡住。用一不可伸长的轻绳使物体 A 跨过定滑轮与质量为 M 的小环 C 连接,小环 C 穿过竖直固定的光滑均匀细杆,当整个系统静止时,环 C 位 于 Q 处,绳与细杆的夹角 α=53°,且物体 B 对挡板 P 的压力恰好为零。图中 SD 水平且长度 为 d=0.2m,位置 R 与位置 Q 关于位置 S 对称,轻弹簧和定滑轮右侧的绳均与斜面平行。现 让环 C 从位置 R 由静止释放,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g 取10m/s2求:⑴小环 C 的质量 M⑵小环 C 通过位置 S 时的动能 Ek及环从位置 R 运动到位置 S 的过程中轻绳对环做的功 WT⑶小环 C 运动到位置 Q 的速率 v.【答案】(1) 0.72 kg(2) 0.3J(3) 2m/s【解析】【详解】(1)先以AB组成的整体为研究对象,AB系统受到重力。支持力和绳子的拉力处于平衡状态,则绳子的拉力为:T=2mgsinθ=2×10×sin37°=12N以C为研究对象,则C受到重力、绳子的拉力和杆的弹力处于平衡状态,如图,则:T•cos53°=Mg代入数据得:M=0.72kg(2)由题意,开始时B恰好对挡板没有压力,所以B受到重力、支持力和弹簧的拉力,弹簧处于伸长状态;产生B沿斜面方向的受力:F1=mgsinθ=1×10×sin37°=6N弹簧的伸长量:x1= =0.025m当小环 C 通过位置 S 时A下降的距离为: 此时弹簧的压缩量为:x2=xAx1=0.025m由速度分解可知此时A的速度为零,所以小环C从R运动到S的过程中,初末态的弹性势能相等,对于小环C、弹簧和A组成的系统机械能守恒有:Mgdcotα+mgxAsinθ=Ek代入数据解得:Ek=1.38J环从位置 R 运动到位置 S 的过程中,由动能定理可知:WT+Mgdcotα=Ek代入数据解得:WT=0.3J(3)环从位置 R 运动到位置 Q 的过程中,对于小环C、弹簧和A组成的系统机械能守恒     对环在Q点的速度进行分解如下图,则:vA=vcosα两式联立可得:v=2m/s【点睛】该题中,第一问相对比较简单,解答的关键是第二问,在解答的过程中一定要先得出弹簧的弹性势能没有变化的结论,否则解答的过程不能算是完整的. 18.静止在水平地面上的两小物块A、B,质量分别为mA=1kg、mB=4kg;两者之间有一被压缩的微型弹簧,A与其右侧的竖直墙壁距离l=1m,如图所示。某时刻,将压缩的微型弹簧释放,使A、B瞬间分离,A获得动能为EkA=10J,沿与墙壁垂直的方向向右运动。A、BA初始位置左侧地面之间的动摩擦因数均为μ=0.25,A初始位置与墙壁间的地面光滑。重力加速度取g=10m/s2A、B运动过程中所涉及的碰撞均为弹性碰撞且碰撞的时间极短。(1)求弹簧释放后瞬间A、B的速度大小;(2)求A、B第一次碰撞后瞬间A的速度;(3)AB是否发生了第二次碰撞?【答案】(1) (2) ,方向向右(3) AB发生了第二次碰撞【解析】【详解】(1)设弹簧释放后瞬间AB的速度大小分别为,以向右为正方向,由动量守恒定律可知解得: (2)假设AB碰撞前,其中一个物块已经停止,此物块应该为物块B,设从弹簧释放到B停止用时为tB向左运动的路程为sB,则有解得: 在时间t内,A向右运动与墙发生弹性碰撞,再回初始位置用时A第一次与B碰撞前B已经停止运动,上述假设成立。设AB第一次碰撞前瞬间的速度为,由动量守恒定律和机械能守恒定律可得:解得:A、B第一次碰撞后瞬间A的速度大小为,方向向右(3)设A、B第一次碰撞后B做匀减速运动位移后停止运动,则AB没有发生第二次碰撞,则A在粗糙水平面上运动的路程A、B发生了第二次碰撞。 

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