天津市第一中学2020届高三物理上学期第二次月考试题（PDF）

天津一中2019—2020学年度高三年级二月考物理学科试卷第Ⅰ卷（本卷共10道题，单选题4分，多选题4分，共40分）一、单选题（每小题只有一个选项是正确的，每题4分，共24分）1、图甲为质点A沿直线运动的x－t图像，图乙为质点B在x方向沿同一条直线运动的v－t图象，已知质点B在t=0时刻位于x=0的位置。则关于这个两个质点在前4s内的运动情况，下列说法中正确的是()（甲）（乙）A．质点A的位移为零B．质点B始终朝同一方向运动C．A的速度方向和B的加速度方向都改变了D．质点A和质点B仅相遇一次2、光滑水平面上有一个上下表面平行的木板A，其上方扣有一个半圆柱体B，B的顶端用一水平轻绳栓接一光滑匀质球体C，如图所示。现对木板A施加一个由零不断增大的水平力F，使ABC三个物体一起在水平面上加速。下列说法错误的是()A．若F水平向左，则A对B的静摩擦力fs不断增加B．若F水平向左，则水平轻绳中的张力T不断增加C．若F水平向右，则B对C的弹力N不断增加D．若F水平向右，则水平轻绳的张力T可能在某个时刻为零3、如图所示，倾角为θ的斜面B静止在粗糙水平地面上，其上表面动摩擦因数为μ。某时刻，物块A正以速度v沿斜面B滑下。关于斜面此时受力情况的讨论，下列说法正确的是()A．若μ＞tanθ，则斜面B受到水平面的静摩擦力向右B．若μ＝tanθ，则斜面B受到水平面的静摩擦力向右C．若μ＞tanθ，则斜面B受到水平面的支持力大于A和B的总重力D．若μ＝tanθ，则斜面B受到水平面的支持力大于A和B的总重力4、如图所示，一内壁光滑的圆锥形漏斗竖直放置，使漏斗底面与水平面平行。若有两个质量不同的小球A、B（均视为质点）在圆锥的内壁上沿不同的水平圆轨道做匀速圆周运动，并设圆锥形漏斗顶点o点为势能零点，则下列说法正确的是()A．A、B两小球匀速圆周运动的动能一定相同B．A、B两小球匀速圆周运动的周期一定相同C．漏斗壁对A、B两小球的弹力一定相同D．A、B两小球各自动能与势能的比值一定相同5、若A、B两颗人造地球卫星质量相同，圆周运动的周期之比为TA∶TB＝2∶1，则它们的向心加速度之比aA∶aB，卫星的动能之比EkA∶EkB，卫星地球间的引力势能之比EpA∶EpB分别为()A．aA∶aB＝1∶232EkA∶EkB＝1∶34EpA∶EpB＝1∶34B．aA∶aB＝1∶232EkA∶EkB＝1∶4EpA∶EpB＝1∶34C．aA∶aB＝1∶34EkA∶EkB＝1∶34EpA∶EpB＝34∶1D．aA∶aB＝1∶34EkA∶EkB＝1∶4EpA∶EpB＝34∶16、轻质绳子通过光滑定滑轮牵引物块，沿着粗糙水平面，自很远的地方匀速靠近滑轮。若物块与地面的动摩擦因数μ＜1，则在物块匀速靠近的整个过程中，下列判断正确的是()A．绳子的拉力不断减小B．地面对物块的作用力不断增大C．拉力的功率不断减小D．地面对物块的作用力的功率不断增大二、多项选择题（每小题的四个选项中至少有两个选项正确，每题4分，共16分）7、一辆额定功率为P0的汽车，在水平路面上运动的阻力恒为f，其由静止开始匀加速启动并达到最高速度vm的过程中，速度v随时间t、加速度a随速度v、牵引力F随速度v、功率P随速度v变化的图像，其中错误的是()（注：图中v1为匀加速阶段的最大速度）ABCD8、上表面光滑的斜面B位于粗糙水平地面上，圆柱体A置于斜面与光滑墙面之间，如图所示。解除对系统的约束，A随即竖直下行，而B水平向左移动。自解除约束到A触地前，下列说法正确的是()A．重力对A做功等于A重力势能减少量B．A对Ｂ做功等于Ｂ动能增加量C．摩擦力对Ｂ做功等于Ａ机械能的变化量与Ｂ动能增量之和D．Ｂ对Ａ做功等于Ａ动能增加与克服Ａ重力做功之和9、如图所示，为水平抛出的小球与地面碰撞后的频闪照片，先后经过位置1-8，每个方格边长为a。小球质量为m，运动中不计空气阻力和球地的碰撞时间。下列判断正确的是()A．1位置不是小球平抛运动的起始点B．2位置的速度与水平方向夹角的正切值为tanθ=1.5C．小球触地反弹后竖直向上的分速度为触地前瞬间竖直分速度的0.5倍D．地面对小球做功-10mga10、如图所示，内壁光滑半径大小为R的圆轨道竖直固定在桌面上，一个质量为m的小球静止在轨道底部A点．现用小锤沿水平方向快速击打小球，击打后迅速移开，使小球沿轨道在竖直面内运动．当小球回到A点时，再次用小锤沿运动方向击打小球，通过两次击打，小球才能运动到圆轨道的最高点．已知小球在运动过程中始终未脱离轨道，在第一次击打过程中小锤对小球做功W1，第二次击打过程中小锤对小球做功W2.设先后两次击打过程中小锤对小球做功全部用来增加小球的动能，则W1W2的值可能是()A.1B．34C.23D．12第Ⅱ卷（本卷共7道题，共60分）三、填空（每题6分，共12分）11、地面上物体在变力F作用下由静止开始竖直向上运动，力F随高度x的变化关系如图所示，物体能上升的最大高度为h。若F0=15N，H=1.5m，h=1m，g=10m/s2，则物体运动过程中的最大速度大小为m/s，最大加速度大小为m/s2。12、如图所示，汽车在平直路面上以恒定功率P向左运动，用跨过光滑定滑轮的轻绳牵引重物沿竖直光滑轨道向上加速运动，汽车与滑轮间的绳保持水平。某时刻当牵引物块的绳与水平方向成θ角时，物块的速度大小为v，则此时汽车的速度为若除去绳子拉力外汽车还受到恒定阻力f，则此时系统机械能随时间的变化率为。三、实验题（每题8分，共16分）13、如甲图所示的装置叫做阿特伍德机，是英国数学家和物理学家阿特伍德（G•Atwood1746-1807）创制的一种著名力学实验装置，用来研究匀变速直线运动的规律．某同学对该装置加以改进后用来验证机械能守恒定律，如图乙所示．实验时，该同学进行了如下步骤：①将质量均为M（A的含挡光片、B的含挂钩）的重物用绳连接后，跨放在定滑轮上，处于静止状态，测量出A上挡光片中心到光电门中心的竖直距离h．②在B的下端挂上质量为m的物块C，让系统（重物A、B以及物块C）中的物体由静止开始运动，光电门记录挡光片挡光的时间为△t．③测出挡光片的宽度d，计算物块速度v④利用实验数据验证机械能守恒定律．（1）步骤③中，计算物块速度v=_________（用实验中字母表示），利用这种方法测量的速度总是比挡光片中心通过光电门中心的实际速度________（选填“大”或“小”）。为使v的测量值更加接近真实值，减小测量系统误差,可采用的最合理的方法是()A.减小挡光片宽度dB.增大挡光片中心到光电门中心的竖直距离hC.将光电门记录挡光时间△t的精度设置得更高D.将实验装置更换为纸带和打点计时器（2）步骤④中，如果系统（重物A、B以及物块C）的机械能守恒，应满足的关系为____________（已知重力加速度为g，用实验中字母表示）（3）某次实验分析数据发现，系统重力势能减小量小于系统动能增加量，造成这个结果的原因可能是()A．绳子、滑轮并非轻质而有一定质量B．滑轮与绳子之间产生滑动摩擦C．计算重力势能错误地将g的数值取做10m/s2D．挂物块C时不慎使B具有向上的初速度14、某同学用如图甲的实验装置研究小车在斜面上的匀变速运动。实验时，该同学进行了如下步骤：①用细绳将沙和沙桶通过滑轮与小车连接，调节斜面的倾角θ，使小车沿斜面向下做匀速直线运动，用天平测出沙和沙桶的总质量m；②保持斜面倾角θ不变，取下沙和沙桶，接通电源，在靠近打点计时器处重新释放小车并打出纸带。③改变沙桶中沙的质量，进行多次实验（甲）（乙）（1）乙图是该同学打出的一条纸带的一部分，有计数点若干。已知交流电源频率为f，相邻两个计数点间还有4个计时点没有画出。图中自左到右的六组数据依次表示为x1、x2、x3、x4、x5、x6，利用这些数据可以计算小车做匀加速运动的加速度为。（2）关于上述实验，以下说法正确的是()A．小车的质量应远大于沙和沙桶的总质量B．连接小车、沙和沙桶的细绳与斜面应保持平行C．用电火花式计时器替代电磁式计时器可以大幅提升精度D．调节斜面倾角θ是为了平衡小车所受斜面、纸带的阻力（3）利用该实验装置、步骤和采集的数据，还可以实现以下实验目标()A．可以计算出小车的质量B．探究小车的加速度与所受合外力的关系C．探究小车速度与外力做功的关系D．验证小车、沙和沙桶组成的系统运动过程中机械能守恒四、解答题（共32分）15、如图所示，设A、B为地球赤道圆的一条直径的两端点，利用两颗同步地球卫星作为中继就可以将一电磁波信号由A点传到B点。已知地球半径为R，地球表面处的重力加速度为g，地球自转周期为T，不考虑大气对电磁波的折射．设电磁波在空气中沿直线传播且传播速度为c.求：（1）这两颗同步卫星间的最小距离s是多少？（2）同步卫星的轨道半径r是多少？（3）用这两颗卫星把电磁波信号由A点传到B点需要经历的时间t是多少？16、如图，半径R=0.5m的光滑圆弧轨道ABC与足够长的粗糙轨道CD在C处平滑连接，O为圆弧轨道ABC的圆心，B点为圆弧轨道的最低点．半径OA、OC与OB的夹角分别为53°和37°．将一个质量m=0.5kg的物体（视为质点）从A点左侧高为h=0.8m处的P点水平抛出，恰从A点沿切线方向进入圆弧轨道．已知物体与轨道CD间的动摩擦因数μ=0.8，重力加速度g=l0m/s2，sin37°=0，6，cos37°=0.8，求：（1）物体水平抛出时的初速度大小v0；（2）物体经过B点时，对圆弧轨道压力大小FN；（3）试求物体在轨道CD上运动的距离x．17、质量为M=4kg的木板长L=1.4m，静止放在光滑的水平地面上，其右端静置一质量为m=1kg的小滑块（可视为质点），小滑块与板间的动摩擦因数μ=0.4．不计空气阻力，g=10m/s2（1）若对木板施加一个水平向右的恒力，使木板和木块一起向右运动，F的最大值是多少？（2）今用F=28N的水平恒力向右拉木板，若使滑块能从木板上掉下来，力F做功的最小值是多少？参考答案：1-6D、C、C、D、A、C7-9BCD、AC、CD10、5.2511、VsinθP-fvcosθ12、d/△t小Amgh=21（m+2M）2tdD13、2321654f225x-x-x-xxxBABC14、（1）2R（2）与联立得（3）由勾股定理得15、解：（1）物体在抛出后竖直方向做自由落体运动，竖直方向：m/s物体恰从A点沿切线方向进入圆弧轨道，则：得：m/s（2）物体到达A点的速度：m/sA到B的过程中机械能守恒，得：代入数据得：m/s物体在B点受到的支持力与重力的合力提供向心力，则：得：FN=34N；（3）B到C的过程中机械能守恒，得：得：m/s物体在斜面CD上受到的摩擦力：f=μmgcos37°=0.8×0.5×10×0.8N=3.2N设物体在轨道CD上运动的距离x，则：解得：x=1.09m；16、（1）21/4smgaF=（m+M）a1=20N（2）恰好滑下时，滑块与木板速度相同在t1时间内21/4smga、22/6smMmgFa、111tav、122tav在t2时间内22/1'smMmga、211tavv共、222'tavv共2211121ttas222222122'2121tatvtasLss12st11JtaFW8421212