2020年高考物理模拟试题及答案(三)

2020年高考物理模拟试题及答案（三）二、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第14~18题只有一项符合题目要求，第19~21题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。14．下面关于摩擦力做功叙述中正确的是（）A．静摩擦力对物体一定不做功B．滑动摩擦力对物体一定做负功C．一对静摩擦力中，一个静摩擦力做正功，另一静摩擦力一定做负功D．一对滑动摩擦力中，一个滑动摩擦力做负功，另一滑动摩擦力一定做正功答案C15．若有一颗“宜居”行星，其质量为地球的p倍，半径为地球的q倍，则该行星的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的()A.pq倍B.qp倍C.pq倍D.pq3倍答案C16．2012年7月，一个国际研究小组借助于智利的甚大望远镜，观测到了一组双星系统，它们绕两者连线上的某点O做匀速圆周运动，如图2所示．此双星系统中体积较小成员能“吸食”另一颗体积较大星体表面物质，达到质量转移的目的．假设在演变的过程中两者球心之间的距离保持不变，则在最初演变的过程中()图2A．它们做圆周运动的万有引力保持不变B．它们做圆周运动的角速度不断变大C．体积较大星体圆周运动轨迹半径变大，线速度也变大D．体积较大星体圆周运动轨迹半径变大，线速度变小答案C17.把A、B两相同小球在离地面同一高度处以相同大小的初速度v0分别沿水平方向和竖直方向抛出，不计空气阻力，如图5­1­6所示，则下列说法正确的是()图5­1­6A．两小球落地时动能相同B．两小球落地时，重力的瞬时功率相同C．从开始运动至落地，重力对两小球做的功相同D．从开始运动至落地，重力对两小球做功的平均功率相同选AC18.放在粗糙水平面上的物体受到水平拉力的作用，在0～6s内其速度与时间图像和该拉力的功率与时间图像分别如图9甲和乙所示，下列说法正确的是()图9A．0～6s内物体位移大小为36mB．0～6s内拉力做的功为70JC．合外力在0～6s内做的功与0～2s内做的功相等D．滑动摩擦力大小为5N选BC19.质量为m的物体以初速度v0沿水平面向左开始运动，起始点A与一轻弹簧O端相距s，如图所示。已知物体与水平面间的动摩擦因数为μ，弹簧劲度系数为k，物体与弹簧相碰后，弹簧的最大压缩量为x，则从开始碰撞到弹簧被压缩至最短，物体克服弹簧弹力所做的功为()A．12mv02－μmg(s＋x)B．12mv02－μmgxC．12kx2D．μmg(s＋x)AC20.如图5­1­4所示，固定的光滑竖直杆上套着一个滑块，用轻绳系着滑块绕过光滑的定滑轮，以大小恒定的拉力F拉绳，使滑块从A点起由静止开始上升。若从A点上升至B点和从B点上升至C点的过程中拉力F做的功分别为W1和W2，滑块经B、C两点的动能分别为EkB和EkC，图中AB＝BC，则()图5­1­4A．W1＞W2B．W1＜W2C．EkB＞12EkCD．EkB＜12EkC[答案]AC21.2014年5月10日，天文爱好者迎来了“土星冲日”的美丽天象。“土星冲日”是指土星和太阳正好分处地球的两侧，三者几乎成一条直线。该天象每378天发生一次，土星和地球绕太阳公转的方向相同，公转轨迹都近似为圆，地球绕太阳公转周期和半径以及引力常量均已知，根据以上信息可求出()图6A．土星质量B．太阳质量C．土星公转周期D．土星和地球绕太阳公转速度之比答案BCD22.在追寻科学家研究足迹的过程中,某同学为探究恒力做功和物体动能变化间的关系,采用了如图(甲)所示的实验装置.(1)实验时,该同学用钩码的重力表示小车受到的合力,为了减小这种做法带来的实验误差,你认为应该采取的措施是.(多选,填选项前的字母)A.保证钩码的质量远小于小车的质量B.保证细线与长木板平行C.把长木板不带滑轮的一端适当垫高以平衡摩擦力D.必须先接通电源再释放小车(2)如图(乙)所示是实验中得到的一条纸带,其中A,B,C,D,E,F是连续的六个计数点,相邻计数点间的时间间隔为T,相关计数点间的距离已在图中标出,测出小车的质量为M,钩码的总质量为m.从打B点到打E点的过程中,合力对小车做的功是,小车动能的增量是(用题中和图中的物理量符号表示).解析:(1)由于小车运动过程中会遇到阻力,同时由于小车加速下降,处于失重状态,拉力小于重力,故要使拉力接近钩码的重力,要平衡摩擦力,要使钩码的质量远小于小车的质量,同时拉力沿小车的运动方向.故选ABC.(2)从打B点到打E点的过程中,合力对小车做的功是W=mgh=mgs,根据中间时刻的速度等于平均速度得vB=,vE=,小车动能的增量是ΔEk=M-M=M()2-M()2.答案:(1)ABC(2)mgsM()2-M()223.光电计时器是一种研究物体运动情况的常用计时仪器，其结构如图(a)所示，a、b分别是光电门的激光发射和接受装置，当有物体从a、b间通过时，光电计时器就可以精确地把物体从开始挡光到挡光结束的时间记录下来．现利用图(b)所示的装置测量滑块和长木板间的动摩擦因数，图中MN是水平桌面，Q是长木板与桌面的接触点，1和2是固定在长木板上适当位置的两个光电门，与之连接的两个光电计时器没有画出，长木板顶端P点悬有一铅锤，实验时，让滑块从长木板的顶端滑下，光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为1.0×10－2s和4.0×10－3s．用精度为0.05mm的游标卡尺测量滑块的宽度为d，其示数如图(c)所示．(1)滑块的宽度d＝________cm.(2)滑块通过光电门2时的速度v2＝________m/s.(结果保留两位有效数字)(3)由此测得的瞬时速度v1和v2只是一个近似值，它们实质上是通过光电门1和2时的________，要使瞬时速度的测量值更接近于真实值，可将________的宽度减小一些．10.(1)d＝1.010cm.(2)v2＝2.5m/s.(结果保留两位有效数字)(3)平均速度，滑块24.动车组是城际间实现小编组、大密度的高效运输工具，以其编组灵活、方便、快捷、安全、可靠、舒适等特点而备受世界各国铁路运输和城市轨道交通运输的青睐。动车组就是几节自带动力的车厢加几节不带动力的车厢编成一组，就是动车组。假设有一动车组由8节车厢连接而成，每节车厢的总质量均为7.5×104kg。其中第一节、第二节带动力，他们的额定功率分别为3.6×107W和2.4×107W，车在行驶过程中阻力恒为重力的0.1倍。(g取10m/s2)(1)求该动车组只开动第一节的动力的情况下能达到的最大速度。(2)若列车从A地沿直线开往B地，先以恒定的功率6×107W(同时开动第一、第二节的动力)从静止开始启动，达到最大速度后匀速行驶，最后除去动力，列车在阻力作用下匀减速至B地恰好速度为0。已知AB间距为5.0×104m，求列车从A地到B地的总时间。[解析](1)只开动第一节动力的前提下，当第一节以额定功率运行且列车的牵引力等于阻力时达到最大速度：P1m＝Ffvm得：vm＝P1mFf＝60m/s(其中阻力Ff＝0.1×8mg＝6.0×105N，P1m＝3.6×107W)(2)列车以恒定的功率6×107W(同时开动第一、第二节的动力)从静止开始启动，当牵引力等于阻力时达到最大速度vm＝P1m＋P2mFf，代入数据解得：vm＝100m/s设列车从C点开始做匀减速运动，令A到C的时间为t1，AC间距为x1；C到B的时间为t2，CB间距为x2，在CB间匀减速运动的加速度大小为a，列车的总重量M＝8m＝6.0×105kg，运动示意图如图所示。从C到B由牛顿第二定律和运动学公式得：Ff＝Ma代入数据解得：a＝FfM＝0.1MgM＝1m/s2vm＝at2代入数据解得：t2＝vma＝100sx2＝vm2t2代入数据解得：x2＝5.0×103m所以x1＝xAB－x2＝4.5×104m从A到C用动能定理得：(P1m＋P2m)t1－Ffx1＝12Mvm2代入数据解得：t1＝500s所以：t总＝t1＋t2＝600s。[答案](1)60m/s(2)600s25.如图10所示，倾角为37°的粗糙斜面AB底端与半径R＝0.4m的光滑半圆轨道BC平滑相连，O点为轨道圆心，BC为圆轨道直径且处于竖直方向，A、C两点等高。质量m＝1kg的滑块从A点由静止开始下滑，恰能滑到与O点等高的D点。g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。图10(1)求滑块与斜面间的动摩擦因数μ；(2)若使滑块能到达C点，求滑块从A点沿斜面滑下时的初速度v0的最小值；(3)若滑块离开C处的速度大小为4m/s，求滑块从C点飞出至落到斜面上所经历的时间t。解析：(1)滑块从A点到D点的过程中，根据动能定理有mg·(2R－R)－μmgcos37°·2Rsin37°＝0解得μ＝0.375。(2)若滑块能到达C点，根据牛顿第二定律有mg＋FN＝mvC2R当FN＝0时，滑块恰能到达C点，有vC≥Rg＝2m/s，滑块从A点到C点的过程中，根据动能定理有－μmgcos37°·2Rsin37°＝12mvC2－12mv02联立解得v0≥23m/s。(3)滑块离开C点做平抛运动有x＝vt，y＝12gt2由几何关系得tan37°＝2R－yx联立以上各式整理得5t2＋3t－0.8＝0解得t＝0.2s。答案：(1)0.375(2)23m/s(3)0.2s34.一半径为R的半圆形竖直圆槽，用轻质不可伸长的细绳连接的A、B两球悬挂在圆柱面边缘两侧，A球质量为B球质量的2倍，现将A球从圆柱边缘处由静止释放，如图5­3­5所示。已知A球始终不离开圆柱内表面，且细绳足够长，若不计一切摩擦，求：图5­3­5(1)A球沿圆柱内表面滑至最低点时速度的大小；(2)A球沿圆柱内表面运动的最大位移。[审题指导](1)A球沿绳方向的分速度与B球速度大小相等。(2)A球沿圆柱内表面运动的位移大小与B球上升高度相等。(3)A球下降的高度并不等于B球上升的高度。[解析](1)设A球沿圆柱内表面滑至最低点时速度的大小为v，B球的质量为m，则根据机械能守恒定律有甲2mgR－2mgR＝12×2mv2＋12mvB2由图甲可知，A球的速度v与B球速度vB的关系为vB＝v1＝vcos45°联立解得v＝22－25gR。(2)当A球的速度为零时，A球沿圆柱内表面运动的位移最大，设为x，如图乙所示，由几何关系可知A球下降的高度h＝x2R4R2－x2乙根据机械能守恒定律有2mgh－mgx＝0解得x＝3R。[答案](1)22－25gR(2)3R