宁夏石嘴山市第三中学2021届高三物理上学期第二次月考试题含解析.docx

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1、宁夏石嘴山市第三中学2021届高三物理上学期第二次月考试题（含解析）一、单选题（本大题12小题，共36.0分）1. 如图所示，甲、乙两人分别站在赤道和纬度45的地面上，则（）A. 甲的周期大B. 乙的线速度大C. 甲的角速度大D. 甲的向心加速度速度大【答案】D【解析】【详解】AC甲、乙两人共同绕地轴随地球一起做匀速圆周运动，他们的角速度相同，根据公式可知周期相同，故AC错误；B甲、乙两人共同绕地轴随地球一起做匀速圆周运动，他们的角速度相同，根据公式v=rr甲r乙可知甲的线速度大，故B错误；D甲、乙两人共同绕地轴随地球一起做匀速圆周运动，他们的角速度相同，根据公式a=2rr甲r乙可知甲的向心加

2、速度大，故D正确。故选D。2. 如图所示，下列对教材中的四幅图分析正确的是（）A. 图甲：被推出的冰壶能继续前进，是因为一直受到手的推力作用B. 图乙：电梯在加速上升时，电梯里的人处于失重状态C. 图丙：汽车过凹形桥最低点时，速度越大，对桥面的压力越大D. 图丁：汽车在水平路面转弯时，受到重力、支持力、摩擦力、向心力四个力的作用【答案】C【解析】【详解】A图甲：被推出的冰壶能继续前进，是因为冰壶具有惯性，被推出的冰壶不再受手的推力，故A项错误；B图乙：电梯在加速上升时，电梯里的人处于超重状态，故B项错误；C图丙：汽车过凹形桥最低点时，速度越大，向上的向心加速度越大，超重的越厉害，对桥面的压力越

3、大，故C项正确；D图丁：汽车在水平路面转弯时，受到重力、支持力、摩擦力三个力作用，故D项错误。故选C。3. 质量为1kg滑块，以4m/s的速度在光滑的水平面上向右滑行，从某一时刻起在滑块上施加一个水平向左的2N的作用力，经过一段时间后，滑块的速度方向变为向左，大小变为6m/s。规定水平向右为正方向，在这段时间内，滑块速度变化v和水平力对滑块所做的功W分别为（）A. =10m/s，W=10JB. =2m/s，W=-10JC. =-10m/s，W=10JD. =-2m/s，W=26J【答案】C【解析】【详解】滑块速度变化为由动能定理有故选C。4. 物体在外力作用下沿光滑水平地面运动，在物体的速度由

4、0增为v的过程中，外力做功W1 ， 在物体的速度由v增为2v的过程中，外力做功W2 ， 则W1W2为A. 11B. 12C. 13D. 14【答案】C【解析】【详解】由动能定理可得， ，所以W1：W2=1:3故ABD错误，C正确故选：C5. 如图所示，AB为圆弧轨道，BC为水平直轨道，圆弧的半径为R，BC的长度也是R，一质量为m的物体，与两个轨道的动摩擦因数都为，当它由轨道顶端A从静止下滑时，恰好运动到C处停止，那么物体在AB段克服摩擦力做功为（） A. mgRB. mgRC. mgRD. 【答案】D【解析】【详解】试题分析：BC段摩擦力可以求出，由做功公式求得BC段摩擦力对物体所做的功； 对

5、全程由动能定理可求得AB段克服摩擦力所做的功BC段物体受摩擦力，位移为R，故BC段摩擦力对物体做功； 对全程由动能定理可知，解得，故AB段克服摩擦力做功为，D正确6. 一根弹簧的弹力F一伸长量x图线如图所示，那么弹簧由伸长量4cm变到伸长量8cm的过程中，弹力做的功和弹性势能的变化量分别为（）A. 1.8J，-1.8JB. -1.8J，1.8JC. 3.6J，-3.6JD. -3.6J，3.6J【答案】B【解析】【详解】图象与轴包围的面积表示弹力做功的大小，故弹簧由伸长量到伸长量的过程中，弹力的功弹力做功为，故弹力势能增加了。故ACD错，B对。故选B。7. 如图所示，半径为r圆筒，绕竖直中心轴

6、OO旋转，小物块a靠在圆筒的内壁上，它与圆筒内壁间的动摩擦因数为，最大静摩擦与动摩擦相同现要使a不下落，则圆筒转动的角速度至少为()A. B. C. D. 【答案】C【解析】要使A不下落，则小物块在竖直方向上受力平衡，有：f=mg，当摩擦力正好等于最大摩擦力时，圆筒转动的角速度取最小值，筒壁对物体的支持力提供向心力，根据向心力公式得：N=m2r，而f=N，联立以上三式解得： ，故C正确故选C【点睛】物体在圆筒内壁做匀速圆周运动，向心力是由筒壁对物体的支持力提供的而物体放在圆盘上随着圆盘做匀速圆周运动时，此时的向心力是由圆盘的静摩擦力提供的8. 如图所示，质量为m的小球，从离地面H高处由静止释放

7、，落到地面，陷入泥中h深处后停止，不计空气阻力，则下列说法正确的是（）A. 小球落地时的动能等于mg（H+h）B. 小球克服泥土阻力所做的功等于小球刚落到地面时的动能C. 泥土阻力对小球做的功mg（H+h）D. 小球在泥土中受到的平均阻力大小为mg（1+）【答案】D【解析】【详解】A根据机械能守恒定律可知，小球落地时的动能等于mgH，选项A正确；B从落地到落入泥土中h的过程，由动能定理则 小球克服泥土阻力所做的功等于小球刚落到地面时的动能与重力势能的减小量之和，选项B错误；C根据动能定理泥土阻力对小球做的功Wf=-mg（H+h）选项C错误；D根据动能定理小球在泥土中受到的平均阻力大小为f=mg

8、（1+）选项D正确。故选D。9. 如图所示，质量相等的可视为质点的小球A，B分别用细线悬挂于等高的两点，A球的悬线比B球的长，把两球均拉到悬线水平后将小球由静止释放，不计空气阻力，则两球经最低点时（）A. A球的对绳的拉力等于B球对绳的拉力B. A球的重力势能大于B球的重力势能C. A球的动能等于B球的动能D. A球的机械能大于B球的机械能【答案】A【解析】【详解】A小球在运动过程中机械能守恒，则有解得小球在最低点的速度为在最低点，根据牛顿第二定律有联立上式可得与悬线长度无关，两球质量相等，所以拉力相等，A正确；B因为两球质量相等，最低点时A球重力势能小，B错误；C由A可知，小球在最低点的速度

9、为，由于A球的悬线比B球的长，所以A球的速率大于B球的速率，则A球的动能大于B球的动能，C错误；D小球在运动过程中机械能守恒，初始位置两球的机械能相等，在同一高度，质量相同，重力势能相同，动能为零，所以两球在最低点的机械能的大小相等，D错误。故选A。10. 如图所示，小球以初速v0从A点沿不光滑的轨道运动到高为h的B点后自动返回，其返回途中仍经过A点，则经过A点的速度大小为（）A. B. C. D. 【答案】B【解析】【详解】设小球在由A到B的过程中阻力做功为W，由A到B的过程中由动能定理当小球由B返回到A的过程中，阻力做的功依旧为W，再由动能定理得以上两式联立可得A、C、D错误，B正确。故选

10、B。11. 如图所示，不计滑轮和绳子的质量以及摩擦，整个装置处于平衡状态，则关于两物体质量大小关系的判断，正确的是（）A. B. C. D. m1一定小于m2【答案】B【解析】【详解】因为处于静止的，根据平衡条件可知，绳子的拉力一定等于。由于动滑轮是平衡的，所以必须与两绳的合力值等大反向，三个力组成一个封闭的矢量三角形，两边之和大于第三边，所以即所以故ACD均错误，B正确。故选B。12. 双星系统由两颗相距较近的恒星组成，每个恒星的线度远小于两个星体之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体。如图所示，两颗星球组成的双星，在相互之间的万有引力作用下，绕连线上的O点做周期相同的匀速圆周运动。现测得

11、两颗星之间的距离为L，设质量分别用m1、m2表示，且m1：m2=5：2。则可知（）A. m1、m2做圆周运动的线速度之比为5：2B. m1、m2做圆周运动的角速度之比为5：2C. 双星间距离一定，双星的总质量越大，其转动周期越大D. 双星的质量一定，双星之间的距离越大，其转动周期越大【答案】D【解析】【分析】双星靠相互间的万有引力提供向心力，具有相同的角速度，对两颗星分别用牛顿第二定律和万有引力定律列式求解。【详解】AB双星靠相互间的万有引力提供向心力，具有相同的角速度，设为，则有解得轨道半径之比等于质量的反比，即根据线速度与角速度关系可知则、做圆周运动的线速度之比等于轨道半径之比为，故AB均

12、错误；CD根据角速度与周期的关系可知由上式可知则总质量双星间距离一定，双星的总质量越大，其转动周期越小；双星的质量一定，双星之间的距离越大，其转动周期越大，故C错误，D正确。故选D。二、多选题（本大题共6小题，每小题3分，选对得3分，选不全得1.5分，选错得0分，共18.0分）13. 关于如图所示的四种圆周运动模型，下列说法正确的是（）A. 如图a所示，汽车安全通过拱桥最高点时，车对桥面的压力小于车的重力B. 如图b所示，在光滑固定圆锥筒的水平面内做匀速圆周运动的小球，受重力、弹力和向心力C. 如图c所示，轻质细杆一端固定一小球，绕另一端O点在竖直面内做圆周运动，在最高点小球所受的弹力方向一定

13、向上D. 如图d所示，火车以某速度经过外轨高于内轨的弯道时，车轮可能对内外轨均无侧向压力【答案】AD【解析】【详解】A图a汽车安全通过拱桥最高点时，重力和支持力的合力提供向心力，方向竖直向下，所以支持力小于重力，根据牛顿第三定律，车对桥面的压力小于车的重力，故A正确；B图b沿固定圆锥筒内做匀速圆周运动的小球，受重力和弹力作用，向心力是二者的合力，故B错误；C图c中轻质细杆一端固定小球，当小球在最高点压力为零时，重力提供向心力，有解得，当速度小于v时，杆对小球有支持力，方向竖直向上；当速度大于v时，杆对小球有拉力，方向竖直向下，故C错误；D图d中火车以某速度经过外轨高于内轨的弯道时，受到的重力和

14、轨道的支持力的合力恰好等于向心力时，车轮对内外轨均无侧向压力，故D正确。故选AD。14. 部队为了训练士兵的体能，会进行一种拖轮胎跑的训练。如图所示，某次训练中，士兵在腰间系绳拖动轮胎在水平地面前进，已知连接轮胎的拖绳与地面夹角为37，绳子拉力大小为100N，若士兵拖着轮胎以6m/s的速度匀速直线前进3s，则（sin37=0.6，cos37=0.8，g取10m/s2）（）A. 3s内，绳子拉力对轮胎做功为1440JB. 3s内，轮胎克服地面摩擦力做功为1440JC. 3s内，轮胎所受合力做功为1800JD. 3s末，绳子拉力功率为480W【答案】AD【解析】【详解】A3s内轮胎的位移为3s内，

15、绳子拉力对轮胎做功为故A正确；B3s内，轮胎克服地面摩擦力做功为故B错误；C3s内，因轮胎匀速运动，轮胎所受合外力为零，所以轮胎所受合力做功为零，故C错误；D3s末，绳子拉力功率为故D正确。故选AD。15. 为验证在自由落体过程中物体的机械能是守恒的，某同学利用实验系统设计了一个实验，实验装置如图所示，图中A、B两点分别固定了两个速度传感器，速度传感器可以测出运动物体的瞬时速度。在实验中测得一物体自由下落经过A点时的速度是v1，经过B点时的速度是v2，为了证明物体经过A、B两点时的机械能相等，这位同学又设计了以下几个步骤，你认为其中不必要或者错误的是()A. 用天平测出物体的质量B. 测出A、

16、B两点间的竖直距离C. 利用mvmv算出物体从A点运动到B点的过程中动能的变化量D. 验证vv与2gh是否相等【答案】A【解析】【详解】AD若机械能守恒，则即验证与2gh是否相等，不需要测量质量，故A错误，符合题意，D正确，不符合题意；B实验中需要测量从A到B过程中重力势能的减小量，因此需要测量AB之间的距离h，故B正确，不符合题意；CA点运动到B点的过程中利用算出物体从A点运动到B点的过程中动能增加量，故C正确，不符合题意。故选A。16. 在光滑水平面上，质量为m的子弹以初速度v0射击原来静止的质量为M的木块，木块对子弹的阻力大小恒为f，最终子弹未能射穿木块，射入的深度为d，木块在加速运动中

17、的位移为s，子弹和木块的共同速度为v。则以下关系式正确的是（）A. fd= B. f（s+d）=C. fs=D. -f（s+d）= 【答案】CD【解析】【详解】对子弹，由动能定理，有f（s+d）=对木块，由动能定理，有fs=由联立，得fd= 故选CD。17. 有a、b、c、d四颗地球卫星，a还未发射，在地球赤道地面上随地球一起转动；b是贴近地面的近地卫星；c是地球同步卫星；d是高空探测卫星。如图所示，下列说法中正确的是（）A. a的向心加速度小于c的向心加速度B. b、c、d中b的线速度最大C. 同步卫星c的运行轨道一定在赤道正上方，且高度、速率均为定值D. d的运行周期有可能是19h【答案】

18、ABC【解析】【详解】Aa与c做圆周运动的周期相同，根据向心加速度公式可知，向心加速度与半径成正比，由于a的轨道半径小于的c轨道半径，因此a的向心加速度小于c的向心加速度，A正确；B由于b、c、d所受万有引力作为向心力，根据整理可得轨道半径越大，线速度越小，因此b、c、d中b的线速度最大，B正确；C地球同步卫星，相对地面静止，由于地球自西向东转动，因此卫星一定自西向东绕地球转动，且运动轨道的圆心一定在地心处，因此运动轨道一定在赤道的正上方，并且根据由于运动周期为定值（24h），可得轨道半径r为定值，又可知，当轨道半径为定值时，运动速度一定为定值，C正确；D根据可知轨道半径越大，运动周期越长，而

19、c的运动周期为24h，因此d的运动周期大于24h，D错误。故选ABC。18. 如图所示，一位同学玩飞镖游戏。圆盘最上端有一P点，飞镖抛出时与P等高，且距离P点为L。当飞镖以初速度v0垂直盘面瞄准P点抛出的同时，圆盘以经过盘心O点的水平轴在竖直平面内速转动。忽略空气阻力，重力加速度为g，若飞镖恰好击中P点，则（）A. 圆盘的半径可能为B. 飞镖击中点所需的时间为C. 圆盘转动角速度的最小值为D. 点随圆盘转动的线速度不可能为【答案】BCD【解析】【详解】AB飞镖水平抛出做平抛运动，在水平方向做匀速直线运动，设运动时间为，则有t=飞镖击中P点时，P恰好在最下方，则有2r=gt2联立可得r=故A错误

20、，B正确；C飞镖击中P点，则P点转过的角度满足 （k=0，1，2，3）解得当k=0时圆盘转动角速度有最小值为 ，故C正确；DP点随圆盘转动的线速度为假设P点随圆盘转动的线速度为，则有解得k=5.5，不满足k=0，1，2，3 假设错误，故D正确。故选BCD。三、填空题（本大题共5小题，每空2分，共24.0分）19. 已知地球的质量为M，平均半径为R，引力常量为G，某卫星在离地面高为h的圆形轨道上绕地球做匀速圆周运动。则高为h处的重力加速度大小为g=_，卫星的速率大小v=_，卫星的角速度大小为=_。【答案】 (1). (2). (3). 【解析】【详解】1万有引力提供向心力解得2万有引力提供向心力

21、解得3万有引力提供向心力解得20. 如图所示，一质量为m的小球，用长为l的轻绳悬挂于O点，小球在水平恒定拉力F作用下，从最低点P沿着圆弧轨迹拉至轻绳与竖直方向夹角为处。若小球受到的空气阻力大小恒为f，且方向始终与小球运动速度方向相反，重力加速度为g，则在此过程中，恒力F做的功WF=_，小球重力做的功WG=_，空气阻力做的功Wf=_。【答案】 (1). Flsin (2). (3). 【解析】【详解】1 由图可知恒力F做的功2由图可知，小球重力做的功3将小球运动的圆弧分成n个长为l0的小段，则每一小段上小球的运动都可以近似看成直线运动，因此每一小段上空气阻力做的功为Wf0=-fl0各小段长度的总

22、和即为小球走过的弧长故空气阻力做的功21. 质量为m的汽车，起动后沿平直路面行驶，如果发动机的功率恒为P，且行驶过程中受到的阻力大小一定，汽车速度能够达到的最大值为v，那么当汽车的车速为时，汽车的瞬时加速度的大小为_。【答案】【解析】【详解】汽车以速度匀速行驶时，受到的阻力为当汽车速度为时，由牛顿第二定律可得解得22. 如图所示，正在水平路面上行驶的汽车车厢底部有一质量为m1的木块，木块与车厢底部的动摩擦因数为，在车厢的顶部用细线悬挂一质量为m2的小球，某段时间内，乘客发现细线与竖直方向成角，而木块m1则始终相对于车厢静止。这段时间内汽车行驶的加速度大小a=_，车厢底部对木块m1摩擦力大小为f

23、=_。【答案】 (1). (2). 【解析】【详解】1小球受重力和绳子拉力作用，其合力方向水平向左，由牛顿第二定律可知解得2木块受小车的摩擦力而产生与小球相同的加速度，故摩擦力大小23. 探究功与物体速度变化的关系的实验如图甲所示，当小车在一条橡皮筋作用下弹出时，橡皮筋对小车做的功记为W.当用2条、3条完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次实验时，使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致.每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出。(1)为消除摩擦力对本实验的影响，应该将木板的_（填左或右）端稍微抬高平衡摩擦力。(2)实验时打在纸带上的点并不都是均匀的，如图乙所示，为了测量小车获得的

24、最大速度，应选用纸带的_部分进行测量（填AE或EG）；(3)分析打点计时器打出的纸带，分别求出小车每次获得的最大速度v1、v2、v3，作出W-v图象，则下列符合实际的图象是_（填字母序号）。【答案】 (1). 左 (2). EG (3). D【解析】【详解】(1)1为消除摩擦力对本实验的影响，应该将木板的左端稍为抬高。平衡摩擦时，让小车拖着纸带穿过打点计时器进行；(2)2为了测量小车最后获得的速度，应选用纸带的均匀部分，即EG（或EF、EH）部分进行测量。(3)3由动能定理知橡皮筋对小车做的功W与小车的速度关系根据数学知识可知，故D正确，ABC错误。故选D。四、计算题（本大题共5小题，共42.

25、0分）24. 如图，置于圆形水平转台边缘的小物块随转台加速转动，当转速达到某一数值时，物块恰好滑离转台开始做平抛运动现测得转台半径R=0.5m,离水平地面的高度H=0.8m，物块平抛落地过程水平位移的大小s=0.4m设物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度g=10m/s2求：(1)物块做平抛运动的初速度大小v0；(2)物块与转台间的动摩擦因数【答案】(1)1m/s (2)0.2【解析】【详解】(1)物块做平抛运动，在竖直方向上有在水平方向上有联立解得：代入数据得 v01 m/s(2)物块离开转台时，最大静摩擦力提供向心力，有 联立解得：代入数据得0.225. 嫦娥二号卫星开始绕地球

26、做椭圆轨道运动，经过变轨、制动后，成为一颗绕月球做圆轨道运动的卫星设卫星距月球表面的高度为，做匀速圆周运动的周期为，已知月球半径为，引力常量为（球的体积公式，其中R为球的半径），求： （1）月球的质量M；（2）月球表面的重力加速度g；（3）月球的密度【答案】（1）（2）（3）【解析】【详解】（1）由题意知，嫦娥二号的轨道半径，令月球质量为，嫦娥二号质量为，根据万有引力提供圆周运动向心力有： 可得质量：；（2）在月球表面重力与万有引力相等有：所以月球表面重力加速度：；（3）根据密度公式有月球的密度得到：26. 如图，水平桌面上静止放置一质量、长为的木板板上最右端放一质量的滑块可看做质点，以的水平

27、力拉木板，将其从滑块下面抽出来若所有接触面间的动摩擦因数均为，.（1）求滑块与木板间的摩擦力多大，木板与桌面间的摩擦力多大；（2）求滑块从木板上掉下的时间为多少？【答案】（1）6N；9N（2）1s【解析】【详解】解：(1)滑块与木板之间的摩擦力 木板与桌面间的摩擦力(2)当滑块与木板间的摩擦力达到最大静摩擦力，木板将从物体下面抽出，对滑块，根据牛顿第二定律得：解得： 对木板：解得：滑块位移：，木板的位移： 滑落时： 代入数据解得：27. 质量m=0.1kg的金属滑块（可看成质点）从距水平面h=1.8m的光滑斜面上由静止开始释放，运动到A点时无能量损耗，水平面AB粗糙，长度为2m，与半径为R=0

28、.4m的光滑的半圆形轨道BCD相切于B点，其中圆轨道在竖直平面内，D为轨道的最高点，滑块到达最高点D的速度为vD=2m/s，（g=10m/s2）。求：(1)滑块运动到A点的速度大小；(2)滑块从A点运动到B点克服摩擦阻力所做的功；(3)滑块与AB间的动摩擦因数。【答案】(1)6m/s；(2)0.8J；(3)0.4【解析】【详解】(1)滑块运动到A点时的速度为，滑块从A到B的过程，根据机械能守恒定律可得：解得(2)滑块经过D点时的速度为设滑块从A点运动到B点克服摩擦力做功为，则对A到D过程运用动能定理得解得(3)滑块从A点运动到B点，由解得28. 如图所示，有一个可视为质点的质量为m=1kg的小

29、物块，从光滑平台上的A点以v=3m/s的初速度水平抛出，到达C点时，恰好沿C点的切线方向进入固定在水平地面上的光滑圆弧轨道，最后小物块滑上紧靠轨道末端D点的质量为M=3kg的长木板已知木板上表面与圆弧轨道末端切线相平，木板下表面与水平地面之间光滑，小物块与长木板间的动摩擦因数=0.3，圆弧轨道的半径为R=0.5m，C点和圆弧的圆心连线与竖直方向的夹角=53，不计空气阻力，求：（g =10m/s2，sin53=0.8，cos53=0.6）（1）A、C两点的高度差；（2）小物块刚要到达圆弧轨道末端D点时对轨道的压力；（3）要使小物块不滑出长木板，木板的最小长度【答案】（1）0.8m（2）68N；方向竖直向下（3）3.625 m【解析】【详解】（1）根据几何关系可知：小物块在C点速度大小为：，竖直分量：下落高度：。（2）小物块由C到D的过程中，由动能定理得：代入数据解得：小球在D点时由牛顿第二定律得：代入数据解得：FN=68N由牛顿第三定律得FN=FN=68N，方向竖直向下（3）设小物块刚滑到木板左端达到共同速度，大小为v，小物块在木板上滑行的过程中，小物块与长木板的加速度大小分别为：，速度分别为：对物块和木板系统，由能量守恒定律得：代入数据解得：L=3.625 m即木板长度至少是3.625 m。