山西省应县第一中学2020届高三物理9月月考试题（含解析）

山西省应县第一中学2020届高三物理9月月考试题（含解析）一、单项选择题。1.2017年10月9日至2017年10月15日,中国大学生方程式汽车大赛在襄阳举行,图甲是1号赛车的v-t图象,图乙是2号赛车的a-t图象,由图象可知下列结论正确的是()A.1号赛车在0～1s内的加速度方向与2s～4s内的加速度方向相同B.1号赛车在0～1s内的运动方向与2s～4s内的运动方向相反C.2号赛车在4s末的速度大小为10m/sD.2号赛车在0～4s内速度的变化量大小为10m/s【答案】D【解析】【详解】AB．速度时间图象斜率的正负表示加速度的方向，则1号赛车在0～1s内的加速度方向与2s～4s内的加速度方向相反；速度的正负表示物体运动的方向，则1号赛车在0～1s内的运动方向与2s～4s内的运动方向相同；故AB两项均错误。CD．加速度时间图象与时间轴围成面积表示对应时间内的速度变化，则2号赛车在0～4s内速度的变化量：144m/s10m/s2v2号赛车的初速度未知，则2号赛车在4s末的速度不确定；故C项错误，D项正确。2.在新疆吐鲁番的葡萄烘干房内，果农用图示支架悬挂葡萄。OA、OB为承重的轻杆，AOB始终在竖直平面内，OA可绕A点自由转动，OB与OA通过铰链连接，可绕0点自由转动，且OB的长度可调节，现将新鲜葡萄用细线挂于0点，保持OA不动，调节OB的长度让B端沿地面上的AB连线向左缓慢移动，OA杆所受作用力大小为F1，OB杆所受的作用力大小为F2，∠AOB由锐角变为钝角的过程中，下列判断正确的是（）A.F1逐渐变大，F2先变小后变大B.F1先变小后变大，F2逐渐变大C.F1逐渐变小，F2逐渐变小D.F1逐渐变大，F2逐渐变大【答案】A【解析】由题,保持OA的位置不变,则需要使OA受力的方向沿OA的方向,OB受到的力沿OB的方向;以O点为研究对象进行受力分析,受到细线的拉力(等于葡萄的重力)、OA和OB杆的支持力,如图所示,作出OB杆的支持力与细线拉力的合力,与OA杆的支持力等大反向,当OB杆向左移动而OA位置不变时,利用矢量三角形方法作出各力的变化情况如图,由图可以知道,F1逐渐增大、F2先减小再增大,当OB与OA相互垂直时,F2最小故A正确；综上所述本题答案是：A3.如图所示，质量为M的斜面静置在水平地面上，斜面上有一质量为m的小物块，水平力F作用在小物块上时，两者均保持静止，斜面受到水平地面的静摩擦力为1f，小物块受到斜面的静摩擦力为2f，现使F逐渐增大，两者仍处于静止状态，则（）A.1f、2f都增大B.1f、2f都不一定增大C.1f不一定增大，2f一定增大D.1f一定增大，2f不一定增大【答案】D【解析】对物块m受力分析，受重力、支持力、推力，可能有静摩擦力，①当sincosmgF时，静摩擦力沿着斜面向上，大小为2sinfmgFcos，当F增大时，2f变小；②当sincosmgF时，静摩擦力为零，当F增大时，2f变大；③当sincosmgF时，静摩擦力沿着斜面向下，大小为2cossinfFmg，F增大时，2f变大，故2f不一定增大；对整体受力分析，受到重力、支持力、静摩擦力、推力，则有1fF，则F增大，1f一定增大；故D正确，ABC错误；故选D。【点睛】需要选好研究对象，受力分析，应用平衡条件求解即可。4.如图所示，小球A位于斜面上，小球B与小球A位于同一高度，现将小球A、B分别以1v和2v的速度水平抛出，都落在了倾角为45°的斜面上的同一点，且小球B恰好垂直打到斜面上，则1v：2v为A.3：2B.2：1C.1：1D.1：2【答案】D【解析】试题分析：对小球A，水平方向：x=vAt；竖直方向：212ygt，212tan45Agtyxvt，解得2vA=gt=vy；对小球B,由于下落的高度与A相同，故竖直速度相同，因垂直打到斜面上，则vy=vB，则vA：vB=1:2，故选D.考点：平抛运动5.游乐园里有一种叫“飞椅”的游乐项目，简化后的示意图如图所示．已知飞椅用钢绳系着，钢绳上端的悬点固定在顶部水平转盘上的圆周上．转盘绕穿过其中心的竖直轴匀速转动．稳定后，每根钢绳(含飞椅及游客)与转轴在同一竖直平面内．图中P、Q两位游客悬于同一个圆周上，P所在钢绳的长度大于Q所在钢绳的长度，钢绳与竖直方向的夹角分别为θ1、θ2.不计钢绳的重力．下列判断正确的是()A.P、Q两个飞椅的线速度大小相同B.无论两个游客的质量分别有多大，θ1一定大于θ2C.如果两个游客的质量相同，则有θ1等于θ2D.如果两个游客的质量相同，则Q的向心力一定大于P的向心力【答案】B【解析】【详解】BC．设钢绳延长线与转轴交点与游客所在水平面的高度为h，对游客受力分析，由牛顿第二定律和向心力公式可得：2tantanmgmh则：PQhh设圆盘半径为r，绳长为L，据几何关系可得：costanrhL因为：PQLL所以：12由上分析得：无论两个游客的质量分别有多大，θ1一定大于θ2；故B项正确，C项错误。A．设游客做圆周运动的半径为R，由几何关系可得：sinRrL所以：PQRR两游客转动的角速度相等，据vR可得：PQvv故A项错误。D．对游客受力分析，游客所受向心力：ntanFmg如果两个游客的质量相同，12，所以P的向心力一定大于Q的向心力，故D项错误。6.2018年2月12日，我国以“一箭双星”方式成功发射“北斗三号公程”的两颗组网卫星。已知某北斗导航卫星在离地高度为21500千米的圆形轨道上运行，地球同步卫星离地的高度约为36000千米。下列说法正确的是（）A.此北斗导航卫星绕地球运动的周期大于24小时B.此北斗导航卫星的角速度大于地球同步卫星的角速度C.此北斗导航卫星的线速度小于地球同步卫星的线速度D.此北斗导航卫星的加速度小于地球同步卫星的加速度【答案】B【解析】根据题意可知北斗卫星的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，所以根据公式2224MmGmrrT可得32rTGM，可知半径越大，周期越大，所以北斗的周期小于同步卫星周期即北斗导航卫星绕地球运动的周期小于24小时，A错误；根据公式22MmGmrr可得3GMr，轨道半径越大，角速度越小，所以斗导航卫星的角速度大于地球同步卫星的角速度，B正确；根据公式22MmvGmrr可得GMvr，可知轨道半径越大，线速度越小，所以北斗导航卫星的线速度大于地球同步卫星的线速度，C错误；根据公式2MmGmar可得GMar，轨道半径越大，向心加速度越小，故此北斗导航卫星的加速度大于地球同步卫星的加速度，D错误．7.如图所示，在倾角为θ的斜面上，以速度v0水平抛出一个质量为m的小球（斜面足够长，重力加速度为g），则在小球从开始运动到小球离开斜面有最大距离的过程中，下列说法中错误的是（）A.重力做功220tan2mvWB.速度的变化0tanvC.运动时间0tanvD.重力的平均功率0tan2mgvP【答案】C【解析】【详解】当小球的速度方向与斜面平行时，距离斜面最远，此时的竖直分速度vy=v0tanθ，解得0yvvtantgg＝，速度的变化量△v=gt=v0tanθ．故B正确，C错误。此时下降的高度222022yvvtanhgg＝，重力做功W=mgh=2202mvtan．故A正确。重力的平均功率02mgvtanWPt＝．故D正确。此题选择不正确的选项，故选C。【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，知道速度方向与斜面方向平行时，距离斜面最远．8.如图为码头拖船作业的示意图，质量为m的汽车在平直路面上运动，用跨过光滑定滑轮的轻绳牵引轮船，汽车与定滑轮之间的轻绳始终水平.当牵引轮船的轻绳与水平方向的夹角为θ时，轮船的加速度大小为a，轻绳的拉力对船做功的功率为P，汽车受到的阻力大小为Ff，轮船的速度大小为v，则下列说法不正确的是()A.此时汽车的加速度为a车＝acosθB.此时绳的拉力大小为FT＝cosPvC.此时汽车的速度为v车＝cosvD.此时汽车牵引力的功率P车＝P＋(Ff＋macosθ)vcosθ【答案】C【解析】【详解】A．船和车在沿绳方向的加速度大小相同，将船的加速度分解成沿绳和垂直于绳，则汽车的加速度a车＝acosθ故A项正确，不符合题意；B．对船，由瞬时功率的公式可得：TcosPFv解得：绳的拉力大小为FT＝cosPv故B项正确，不符合题意；C．船和车在沿绳方向的速度大小相同，将船的速度分解成沿绳和垂直于绳，则汽车的速度v车＝cosv故C项错误，符合题意；D．对车受力分析，由牛顿第二定律可得：TfcosFFFma汽车的功率：P车＝cosFvFv车联立解得：此时汽车牵引力的功率P车＝P＋(Ff＋macosθ)vcosθ故D项正确，不符合题意。9.如图所示，一个可视为质点的滑块从高H＝12m处的A点由静止沿光滑的轨道AB滑下，进入半径为r＝4m的竖直圆环，圆环内轨道与滑块间的动摩擦因数处处相同，当滑块到达圆环顶点C时，滑块对轨道的压力恰好为零，滑块继续沿CFB滑下，进入光滑轨道BD，且到达高度为h的D点时速度为零，则h的值可能为(重力加速度大小g取10m/s2)()A.8mB.9mC.10mD.11m【答案】B【解析】【详解】当滑块到达圆环顶点C时，滑块对轨道的压力恰好为零，则：2Cvmgmr小球从A点到C点过程，由动能定理可得：211(2)02CfmgHrWmv克小球从C点到D点过程，由动能定理可得：221(2)02CfmgrhWmv克据能量守恒得，在圆环左侧与右侧的任一等高处，左侧速度小于右侧速度，圆环内轨道与滑块间的动摩擦因数处处相同，据牛顿第二定律和向心力公式知，在圆环左侧与右侧的任一等高处，左侧所受摩擦力小于右侧，则：120ffWW克克联立解得：522rhr即：8m10mhA．8m，与分析不符，故A项错误；B．9m，与分析相符，故B项正确；C．10m，与分析不符，故C项错误；D．11m，与分析不符，故D项错误。10.如图甲所示，一质量为m的物块在t＝0时刻，以初速度v0从足够长、倾角为θ的粗糙斜面底端向上滑行，物块速度随时间变化的图象如图乙所示．t0时刻物块到达最高点，3t0时刻物块又返回底端．下列说法正确的是()A.物块从开始运动到返回底端的过程中重力的冲量为3mgt0·cosθB.物块从t＝0时刻开始运动到返回底端的过程中动量的变化量为03mv2C.斜面倾角θ的正弦值为0058vgtD.不能求出3t0时间内物块克服摩擦力所做的功【答案】C【解析】【详解】A：物块从开始运动到返回底端的过程中重力的冲量03GImgt＝，故A项错误。B：上滑过程中物块做初速度为v0的匀减速直线运动，下滑过程中做初速度为零，末速度为v的匀加速直线运动，上滑和下滑的位移大小相等，所以有000222vvtt，解得02vv，物块从开始运动到返回底端过程中动量的变化量为0032pmvmvmv＝－－＝－，故B项错误。C：上滑过程中有00·0mgsinmgcostmv－＋＝－，下滑过程中有00202vmgsinmgcostm－，解得0058vsingt＝。故C项正确。D：3t0时间内，物块受力为重力、支持力、摩擦力。从底端出发又回到底端，高度不变，重力做功为零；支持力始终与速度垂直，不做功；摩擦力始终与速度反向，做负功。根据动能定理，摩擦力所做的功就等于物体动能变化量。克服摩擦力所做的功与摩擦力所做负功大小相等。所以，能求出。22200113228Wmvmvmv，故D项错误。【点睛】冲量是力在某段时间上对物体运动状态的积累效应，恒力的冲量等于力和作用时间的乘积。二、多项选择题。11.如图所示,质量分别为m1、m2的两个物体A、B通过轻弹簧连接,在力F的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动(A在地面上,B在空中),力F与水平方向成θ角。则A所受支持力FN和摩擦力f满足()A.FN=m