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2020年高三物理上册月考测验相关

2021届安徽省皖江联盟高三第一次联考物理网上检测无纸试卷带答案和解析

初速度为的某型号汽车紧急制动时(假设做匀减速直线运动)的图像如图所示(为位置坐标,为汽车的速度),以汽车紧急制动时为计时起点,则该车(  )

A.加速度大小为
B.在时速度为0
C.在前内的位移大小为
D.在时的位置坐标为

【答案】C
【解析】
A.由图像知该车做匀减速直线运动,图像斜率等于,故加速度为

故A错误;
B.根据速度时间关系可得速度为零的时间为

故B错误;
CD.根据位移时间关系

可得2s内位移为4.2m,1s内的位移为2.55m,在1s时的坐标为1.55m,故C正确,D错误。
故选C。

2020年8月13日消息,东部战区在台湾海峡及南北两端连续组织实战化演练,进一步检验提升多军种联合作战能力。如图所示,在演练中,水平匀速飞行的战机在斜坡底端的正上方高处投弹,以某一速度正对倾角为的斜坡水平抛出时,炸弹到达斜坡的处且此过程位移最小,重力加速度大小为,则炸弹平抛的初速度大小和炸弹飞行时间分别为(  )

A.
B.
C.
D.

【答案】A
【解析】
过抛出点作斜坡的垂线,如图所示

当炸弹落在斜坡上的处时,位移最小,设运动的时间为,则水平方向

竖直方向

解得

故选A。

2020年5月7日,出现超级月亮景观,从科学定义而言,叫做近地点满月更为准确。当满月从地平线升起时,我们看到的月亮似乎比它升到近地点天顶时更大、更明亮。如图所示,月球的绕地运动轨道实际上是一个偏心率很小的椭圆,则(  )

A.月球运动到远地点时的速度最大且大于地球第一宇宙速度
B.月球运动到近地点时的加速度最小
C.月球由近地点向远地点运动的过程,月球的机械能减小
D.月球的半长轴大于同步卫星的轨道半径

【答案】D
【解析】
A.由开普勒第二定律,月球运动到近地点时的速度最大,根据万有引力提供月球运动的向心力,即

可得

月球远地点的速度小于地球的第一宇宙速度,故A错误;
B.根据牛顿第二定律和万有引力定律,月球运动到近地点时所受引力最大,加速度最大,故B错误;
C.月球绕地球运动过程仅受地球的万有引力,机械能守恒,故C错误;
D.根据开普勒第三定律有

由于月球公转周期(一个月)大于地球同步卫星的公转周期(1天),所以月球的半长轴大于同步卫星的轨道半径,故D正确。
故选D。

在一条平直的公路上,额定功率为、质量为的汽车以恒定加速度匀加速启动,已知阻力是车重的0.05倍,,则(  )
A.汽车匀加速运动过程中牵引力大小为
B.汽车匀加速运动过程中达到的最大速度大小为
C.汽车匀加速时间为
D.汽车匀加速运动通过的位移大小为

【答案】B
【解析】
A.根据牛顿第二定律可知

解得

A错误;
B.汽车匀加速运动过程中达到的最大速度为

B正确;
C.汽车加速时间为

C错误;
D.汽车匀加速运动通过的位移大小为

D错误;
故选B。

如图所示,在倾角的光滑斜面上用细绳拴一质量m=2kg的小球,小球和斜面静止时,细绳平行于斜面。当斜面以5m/s2的加速度水平向右做匀加速运动时,细绳拉力大小为F1,当斜面以20m/s2的加速度水平向右做匀加速运动时,细绳拉力大小为F2,取。设上述运动过程中小球与斜面始终保持相对静止,则为(  )

A. B. C. D.

【答案】C
【解析】
小球刚好离开斜面时的临界条件是斜面对小球的弹力恰好为零,斜面对小球的弹力恰好为零时,设细绳的拉力为F,斜面的加速度为a0,以小球为研究对象,根据牛顿第二定律有

代入数据解得

由于,可知小球仍在斜面上,此时小球的受力情况如图甲所示,以小球为研究对象,根据牛顿第二定律有

代入数据解得


由于,可知小球离开了斜面,此时小球的受力情况如图乙所示,设细绳与水平方向的夹角为α,以小球为研究对象,根据牛顿第二定律有

代入数据解得



故选C。

长木板上表面的一端放有一个木块,木块与木板接触面上装有摩擦力传感器,如图甲所示,木板由水平位置缓慢向上转动(即木板与地面的夹角α变大),另一端不动,摩擦力传感器记录了木块受到的摩擦力Ff随角度α的变化图象如图乙所示。下列判断正确的是

A. 木块与木板间的动摩擦因数μ=tanθ1
B. 木块与木板间的动摩擦因数μ=
C. 木板与地面的夹角为θ2时,木块做自由落体运动
D. 木板由θ1转到的θ2的过程中,木块的速度变化越来越快

【答案】AD
【解析】
A、当夹角为物体刚刚开始滑动,则,则,故选项A正确,B错误;
C、木板与地面的夹角为时,摩擦力为零,则木块只受重力作用,但此时速度不是零,物体不做自由落体运动,做初速度不为零、加速度为的匀加速运动,故选项C错误;
D、对木块根据牛顿第二定律有:,则
则木板由转到的的过程中即随着的增大,加速度增大,即速度变化越来越快,故选项D正确。

2020年8月6日,长征二号丁运载火箭在我国酒泉卫星发射中心,将清华科学卫星送入预定轨道,发射任务取得圆满成功。目前,在地球周围有许多人造地球卫星,如第55颗北斗导航卫星为地球静止轨道卫星距地面高度约为36000km,碳卫星(全球二氧化碳监测科学实验卫星)距地面高度约为700km,量子科学实验卫星距地面高度约为500km。若它们均可视为绕地球做圆周运动,则(  )
A.量子科学实验卫星的加速度大于碳卫星的加速度
B.第55颗北斗导航卫星的线速度大于碳卫星的线速度
C.量子科学实验卫星的周期小于第55颗北斗导航卫星的周期
D.第55颗北斗导航卫星的角速度小于碳卫星的角速度

【答案】ACD
【解析】
A.根据万有引力提供飞行器的向心力

解得

所以量子科学卫星的加速度大于碳卫星的加速度,故A正确;
B.根据万有引力提供向心力

解得

所以第55颗北斗导航卫星的线速度小于碳卫星的线速度,故B错误;
C.根据万有引力提供向心力

解得

量子科学实验卫星的周期小于第55颗北斗导航卫星的周期,故C正确;
D.根据万有引力提供向心力

解得

所以第55颗北斗导航卫星的角速度小于碳卫星的角速度,故D正确。
故选ACD。

如图甲所示,用一个沿水平方向的力推放在粗糙程度相同的的水平面上物体,在推力从一较大值开始不断减小的过程中,物体的加速度也不断变化。图乙为物体运动加速度随推力变化的图象,已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度大小,以下说法正确的是(  )

A.物块的质量为
B.物块与水平面间的动摩擦因数为
C.当推力减小为时,物块的速度最大
D.当推力减小为时,物块的速度为零

【答案】BC
【解析】
AB.由物块运动过程中的加速度随推力变化的图象可知,当推力时,加速度为零,由牛顿第二定律可得

时,加速度,由牛顿第二定律可得

联立解得,即物块与水平面间的动摩擦因数为0.4,物块的质量为2.5kg,故A错误,B正确;
C.用一个很大的水平力推物块,并且推力不断减小,物块做加速度逐渐减小的加速运动,当推力减小为10N时加速度为零,物块的速度最大,故C正确;
D.当推力减小为0时,物块做减速运动,物块的速度不为零,故D错误。
故选BC。

如图所示,在游乐场,质量为m的小孩从高为h倾角为的滑梯上端由静止开始滑下来,整个过程视为匀加速直线运动,加速度大小为,在小孩沿斜面下滑到底端的过程中,下列说法正确的是(  )

A.小孩重力势能减少
B.下滑过程中因摩擦生热转化为内能为
C.小孩获得的动能为
D.下滑过程中系统减少的机械能为

【答案】CD
【解析】
A.小孩重力势能减少,故A错误;
B.若小孩不受摩擦力,则加速度应为

而现在的加速度小于,故小孩应受到摩擦力,故减少的重力势能有一部分转化为了内能,所以下滑过程中因摩擦生热转化为内能应小于,故B错误;
C.小孩下滑的距离

由运动学公式,可得

动能为

故C正确;
D.由动能定理可知

解得

所以下滑过程中系统减少的机械能为,故D正确。
故选CD。

如图所示,在竖直平面内有一内壁光滑、半径为的圆形轨道固定在水平小车上,可视为质点的光滑小球在轨道最低点,小车与小球一起以速度向右匀速运动。当小车遇到障碍物突然停止运动时,要使小球不脱离轨道运动,初速度应满足(半径,小球的半径比小很多,不计空气阻力,)(  )

A. B.
C. D.

【答案】AD
【解析】
AB.当较大时,小球能够通过最高点,这时小球在最高点处需要满足的条件是

又根据机械能守恒定律可得

联立可得

A正确、B错误;
CD.当较小时,小球不能通过最高点,这时对应的临界条件是小球上升到与圆心等高位置处,速度恰好减为零,根据机械能守恒定律可得

解得

C错误、D正确;
故选AD。

在“探究弹力和弹簧伸长的关系,并测定弹簧的劲度系数”的实验中:
(1)某次研究轻弹簧所受弹力F与弹簧长度L关系实验时得到如图甲所示的F-L图像。由图像可知:弹簧原长L0=_________cm,由此求得弹簧的劲度系数k=_________N/m;

(2)按如图乙的方式挂上两个钩码,使(1)中研究的轻弹簧压缩,稳定后指针指示如图乙,则指针所指刻度尺示数为_________cm。由此可得每个钩码重为_________N。

【答案】10 50 2.00 2
【解析】
(1)[1]如题图甲所示的图像,在横轴的截距等于弹簧原长,斜率等于弹簧的劲度系数,弹簧原长

[2]弹簧的劲度系数

(2)[3]根据毫米刻度尺读数规则,要估读到0.1mm,题图乙所示指针所指刻度尺示数为2.00cm;
[4]弹簧被压缩了

根据胡克定律可得

由此可推测每个钩码重为2N

某同学利用图甲所示装置验证动能定理,实验步骤如下:

(1)挂钩码前,为了消除摩擦力的影响,应调节木板右侧的高度,直至向左轻推小车观察到小车做_____运动。(选填“匀速”“匀加速”或“匀减速”)
(2)调整木板的倾角平衡摩擦阻力后,挂上钩码,将钩码由静止释放,钩码带动小车运动并打出纸带如图乙所示,在纸带上依次确定出五个计数点,如图乙所示,每两个相邻的计数点之间还有5个计时点未标出。已知电源频率为50Hz,则相邻两计数点的时间间隔是_____
(3)图乙中各点到的距离分别为,则打下点时小车的瞬时速度大小是_____m/s,打下点时小车的瞬时速度大小是_____m/s(保留两位有效数字)。
(4)若要验证动能定理,除了需测量钩码的质量和小车的质量外,还需要从图乙给出的数据中求得的物理量为_____。

【答案】匀速 0.12 0.42 0.54 C、D之间的距离
【解析】
(1)挂钩码前,调节木板右侧的高度,直至向左轻推小车,纸带打点均匀,小车做匀速直线运动,表明此时已消除了摩擦力的影响。
(2)已知电源频率为50Hz,打点计时器每隔0.02s打一个点,每两个计数点间有六个时间间隔,故两计数点的时间间隔是0.12s。
(3)由匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于平均速度,则打下C点时小车的瞬时速度大小是

D点小车的瞬时速度

(4)验证动能定理需要求出小车运动的过程中拉力对小车做的功,所以需要测量对应的C、D之间的距离。

2020年8月2日,我国首次火星探测任务“天问一号”探测器顺利完成第一次轨道中途修正,继续飞向火星,各系统状态良好。若在“天问一号”火星探测器着陆的最后阶段,着陆器降落到火星表面后,需经过多次弹跳才能停下来。假设着陆器第一次落到火星表面被弹起后,到达最高点的高度为h,此时它的速度方向是水平的,速度大小为v0。已知火星的一个卫星的圆轨道的半径为r,周期为T。火星可视为半径为R的均匀球体,不计火星表面的大气阻力。求:
(1)火星表面的重力加速度g;
(2)着陆器第二次落到火星表面时速度v的大小。

【答案】(1);(2)
【解析】
(1)在火星表面有

对该卫星,根据万有引力定律有

联立解得火星表面的重力加速度

(2)着陆器第二次落到火星表面时,有

联立解得

在粗糙水平地面上放一个质量为M的支架,支架顶端固定一根长为L的轻绳,轻绳另一端连接一个质量为m的小球(小球的半径忽略不计)。开始时小球静止在底端,现给小球一初速度,使小球恰好能在竖直面内做圆周运动,支架始终静止不动,已知支架与水平面间的动摩擦因数为μ,重力加速度大小为g。求:
(1)小球到达最高点和最低点时地面对支架的支持力的大小;
(2)小球到达与圆心O等高的位置时,地面对支架的支持力和摩擦力的大小。

【答案】(1)6mg;Mg+6mg;(2)Mg,3mg
【解析】
(1)小球恰好能在竖直面内做圆周运动,表示到达最高点时绳的拉力为0,对支架受力分析可得

小球恰好到达最高点时速度为v1,对小球受力分析,根据牛顿第二定律有



小球到达最低点时速度为v2,小球从最高点到最低点,根据动能定理有

小球过最低点,根据牛顿第二定律有

联立解得

对支架受力分析,根据平衡条件得

(2)小球从最高点到运动到与圆心等高处时的速度为v,根据动能定理有

在该点对小球由圆周运动的条件得

联立解得

对支架受力分析,根据平衡条件,地面对支架的支持力,摩擦力

如图所示,水平地面上有一长度,质量的木板B,木板B与地面间的动摩擦因数,木板B上表面光滑且距地面的高度,在木板B的上表面中间放置一质量的物块A(可视为质点)。对木板B施加一水平向右,大小的拉力,使木板B由静止开始运动,取,求:
(1)从木板开始运动到物块A从木板B的上表面脱离所经历的时间;
(2)物块A落地时,物块A到木板B左端的水平距离。

【答案】(1)1s;(2)0.23m
【解析】
(1)物块A水平方向不受力,故物块A水平方向静止不动
开始时木板B对地面的压力

木板B受到的摩擦力

由牛顿第二定律可知

木板B的加速度
物块A从木板B上脱离,木板B移动的距离为,由运动学公式得

解得从木板B开始运动到物块A从木板B的上表面脱离所经历的时间
(2)物块A从木板B上表面脱离时,木板B的速度
物块A从木板B上表面脱离后,竖直方向做自由落体运动

物块A从木板B上脱离后木板B对地面得压力
木板B受到得摩擦力

由牛顿第二定律可知

在物块A落地过程中木板B走过的位移

解得
故物块A落地时,物块A距木板B左段的水平距离为0.23m。

如图所示,两轴心间距为s的水平传送带A、B两端均与光滑水平面平滑连接,一轻弹簧放在右边水平面上,弹簧右端与竖直墙壁相连。用质量为m的物块压缩弹簧,当弹簧被压缩至O点时由静止释放物块,物块刚好能滑到静止传送带的A端,已知物块与传送带间的动摩擦因数为μ,重力加速度大小为g,现让传送带沿逆时针匀速转动,仍用物块将弹簧压缩至O点,由静止释放物块,物块被弹簧弹开,并滑上传送带,求
(1)传送带的速度至少多大可以使传送带一直对物块做正功;
(2)第(1)问中传送带的电机因传送物块额外消耗的电能至少为多少?

【答案】(1);(2)
【解析】
(1)由能量守恒可知
Ep=μmgs
物块在传送带上时传送带一直对物块做正功,则物块一直处于加速状态设物块到传送带左端时速度为v,根据功能关系有

解得

即传送带的速度至少为
(2)设物块滑上传送带时的初速度为v0,则

解得

物块在传送带上运动的加速度
a=μg
在传送带上运动的时间

物块与传送带间产生的热量为
Q=μmg(v1t-s)
传送带速度取最小值
v1=v
传送带电动机因物块额外消耗的电能最少,所以有

解得

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