辽宁省沈阳铁路实验中学2020届高三10月月考物理试题（附答案）.doc

沈阳铁路实验中学 2019-2020 学年度上学期 10 月月考试题 高三物理 时间：90 分钟 分数：100 分 命题人： 一、选择题（共 14 小题，每小题 4 分，共 56 分。第 1~8 题只有一项符合题目要求，第 9~14 题有多项符合题目要求。全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，有错选的不得分。） 1.如图所示两个物体与圆盘保持相对静止，随圆盘一起作匀速圆周 运动，则 A、B 分别受到几个力的作用 （ ） A. 3 个 5 个 B. 3 个 4 个 C. 4 个 5 个 D. 4 个 6 个 2.在地面上以初速度 竖直向上抛出一小球，经过 时间小球落回抛出点，其速率为 ， 已知小球在空中运动时所受空气阻力与小球运动的速率成正比，则小球在空中运动时速率 v 随 时间的变化规律可能是 （ ） 3. 某同学玩飞镖游戏，先后将两只飞镖 a、b 由同一位置水平投出，已知飞镖投出时的初 速度 va>vb，不计空气阻力，则两支飞镖插在竖直靶上的状态(俯视图)可能是 (　　) 4. 2019 年 1 月 3 日上午，嫦娥四号顺利着陆月球背面，成为人类首 颗成功软着陆月球背面的探测器(如图所示)。地球和月球的半径之比为 R R0 ＝a，表面重力加速度之比为 g g0＝b，则地球和月球的密度之比为 (　　) A.a b B.b a C. a b D. b a v0 a5. 载物电梯以 v0 速度匀速上升，货物的质量为 m，某时刻起电梯以大小是 a（a > >B．0~15 m 过程中箱子的动能一直增加 C．在位移为 15 m 时，拉力 F = 20 N D．在位移为 15 m 时，拉力 F = 10 N 13. 将质量为 m 的物体 A 以速率 v0 水平抛出，经过时间 t 后，物体下落了一段距离，速 率仍为 v0，方向与初速度相反，如图所示．重力加速度为 g，在这一运动过程中，下列说法中 正确的是（ ） A．风对物体做的功为零 B．风对物体做负功 C．物体机械能减少mg2t2 2 D．风对物体的冲量大小大于 2mv0 14. 如图所示，一质量为 m 的小球置于半径为 R 的光滑竖直圆轨道最低点 A 处，B 为轨 道最高点，弹簧一端固定于圆心 O 点，另一端与小球拴接．已知弹簧的劲度系数 k＝mg R ，原 长 L＝2R，弹簧始终处于弹性限度内，若给小球一水平初速度 v0，已知重力加速度为 g 则有 （ ） A．当 v0 较小时，小球可能会离开圆轨道 B．若 2gR 4gR，小球就能做完整的圆周运动 D．只要小球能做完整的圆周运动，则小球与轨道间最大压力与最小压力之差 与 v0 无关 二、计算题（本题共 4 小题，共 44 分。要求写出必要的文字说明、主要的计算公式及步 骤和结果，有数据计算的要写清单位。只写最后结果的不得分。） 15．（8 分）某物体沿着一条直线做匀减速运动，途经 三点，最终停止在 点。 之间的距离为 ， 之间的距离为 ，物体通过 与 两段距离所用时间都为 。求: （1）物体经过 点时的速度; （2）物体经过 段的平均速度。 , ,A B C D ,A B 0s ,B C 0 2 3 s AB BC 0t A CD16.（10 分）如图所示，轻质绝缘细线的上端固定在天花板上，下端拴着一个质量为 m 的 带电小球，细线长为 L，当空间中加上一个水平向右的匀强电场时，小球由静止开始从 A 点 向左边摆动，经过 B 点之后到达最高点 C。小球经过 B 点时，细线与竖直方向夹角为 37°角， 到达 C 点时，细线与竖直方向成 74°角，sin37°=0.6 , cos37°=0.8 ,当地重力加速度为 g，求： (1) 小球经过 B 点时，细线的拉力是多少？ (2) 若保持电场强度的大小不变，将其方向变为竖直向下，让小球从 B 点由静止释放，小 球经过 A 点时，细线的拉力是多少？ 17．（12 分）如图所示，倾角 θ=37°的光滑且足够长的斜面固定在水平面上，在斜面顶端 固定一个轮半径和质量不计的光滑定滑轮 D，质量均为 m=1kg 的物体 A 和 B 用一劲度系数 k=240N/m 的轻弹簧连接，物体 B 被位于斜面底端且垂直于斜面的挡板 P 挡住。用一不可 伸长的轻绳使物体 A 跨过定滑轮与质量为 M 的小环 C 连接，小环 C 穿过竖直固定的光滑 均匀细杆，当整个系统静止时，环 C 位 于 Q 处，绳与细杆的夹角 α=53°，且物体 B 对挡 板 P 的压力恰好为零。图中 SD 水平且长度 为 d=0.2m，位置 R 与位置 Q 关于位置 S 对 称，轻弹簧和定滑轮右侧的绳均与斜面平行。现 让环 C 从位置 R 由静止释放，sin37°=0.6， cos37°=0.8，g 取 10m/s2。 求：⑴ 小环 C 的质量 M； ⑵ 小环 C 通过位置 S 时的动能 Ek 及环从位置 R 运动到位置 S 的过程中轻绳对环做 的功 WT； ⑶ 小环 C 运动到位置 Q 的速率 v.18．（14 分）静止在水平地面上的两小物块 A、B，质量分别为 mA＝1kg、mB＝4kg；两者 之间有一被压缩的微型弹簧，A 与其右侧的竖直墙壁距离 l＝1m，如图所示。某时刻，将压缩 的微型弹簧释放，使 A、B 瞬间分离，A 获得动能为 EkA＝10J，沿与墙壁垂直的方向向右运动。 A、B 与 A 初始位置左侧地面之间的动摩擦因数均为 μ＝0.25，A 初始位置与墙壁间的地面光滑。 重力加速度取 g＝10m/s2。A、B 运动过程中所涉及的碰撞均为弹性碰撞且碰撞的时间极短。 (1) 求弹簧释放后瞬间 A、B 的速度大小； (2) 求 A、B 第一次碰撞后瞬间 A 的速度； (3) A 和 B 是否发生了第二次碰撞？沈阳铁路实验中学 2019-2020 学年度上学期 10 月月考试题 高三物理 时间：90 分钟 分数：100 分 一、选择题（共 14 小题，每小题 4 分，共 56 分。每个小题均有一个或多个选项符合题要 求，把符合题目要求的答案全部选出的得 4 分，选对而不全的得 2 分，有错选的不得分。） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 A A A B A D D C BC CD BCD AD BD CD 二、计算题（本题共 4 小题，共 44。要求写出必要的文字说明、主要的计算公式及步骤和 结果，有数据计算的要写清单位。只写最后结果的不得分。） 15．（8 分）（1） （2） 【解析】（1）设物体在 A 点时的速度为 段中间时刻的速度 BC 段中间时刻的速度 解得物块的加速度大小为 （2）物体运动到 C 点时的速度： 解得 物体经过 CD 段运动的平均速度： 16、（10 分）（1） （2） 解析： （1）将小球受到的电场力和重力的合力看成等效重力，由几何关系可知，A、C 两点关于 B 点对称，所以 B 点是等效最低点，此时细线与等效重力共线。由平行 四边形定则得 ① （1 分） 0 0 7 6 s t 0 04 s t ,Av AB 0 0 02 t sv t = 03 0 0 2 2 3 t sv t = 0 2 03 sva t t ∆= =∆ 0 0 0 02 7 2 6t t sv v a tΛ = + ⋅ = 0 0 3 2 2c t tv v a= − ⋅ 0 02c sv t = 0 02 4 C Dv v sv t += = 7 4 mg 7 20 mg 0 3tan37 4qE mg mg= = ② （1 分） 小球从 A 点运动到 B 点时，由动能定理得 ③ （2 分） 小球处在 B 点时，由牛顿第二定律得 ④ （1 分） 联立以上各式得 ⑤ （1 分） (2) 当电场强度的方向变成竖直向下以后，小球受到的电场力方向为竖直向上， 小球从 B 点运动到 A 点时，由动能定理得 ⑥ （2 分） 小球处在 A 点时，由牛顿第二定律得 ⑦ （1 分） 联立各式解得 ⑧ （1 分） 17、（12 分） (1) 0.72 kg(2) 0.3J(3) 2m/s 【解析】（1）先以 AB 组成的整体为研究对象，AB 系统受到重力。支持力和绳子的拉力 处于平衡状态，则绳子的拉力为：T=2mgsinθ=2×10×sin37°=12N 以 C 为研究对象，则 C 受到重力、绳子的拉力和杆的弹力处于平衡状态，如图，则： T•cos53°=Mg 代入数据得：M=0.72kg （2）由题意，开始时 B 恰好对挡板没有压力，所以 B 受到重力、支 持力和弹簧的拉力，弹簧处于伸长状态；产生 B 沿斜面方向的受力： F1=mgsinθ=1×10×sin37°=6N 弹簧的伸长量：△x1= =0.025m 当小环 C 通过位置 S 时 A 下降的距离为： 此时弹簧的压缩量为：△x2=xA﹣△x1=0.025m 由速度分解可知此时 A 的速度为零，所以小环 C 从 R 运动到 S 的过程中，初末态的弹性 势能相等，对于小环 C、弹簧和 A 组成的系统机械能守恒有： Mgdcotα+mgxAsinθ=Ek 代入数据解得：Ek=1.38J 环从位置 R 运动到位置 S 的过程中，由动能定理可知：WT+Mgdcotα=Ek 代入数据解得：WT=0.3J （3）环从位置 R 运动到位置 Q 的过程中，对于小环 C、弹簧和 A 组成的 系统机械能守恒 5 cos37 4o mgmg mg= =效 0 0 21sin37 (1 cos37 ) 2 BqEL mgL mv− − = 2 B B mvT mg L − =效 7 4BT mg= 0 21( ) (1 cos37 ) 2 Amg qE L mv− − = 2 A A mvT qE mg L + − = 7 20AT mg= sinmg k θ 0.05sinA dx d mα= − = 对环在 Q 点的速度进行分解如下图，则：vA=vcosα 两式联立可得：v=2m/s 18、（14 分） (1) (2) ，方向向右(3) A、B 发生了第 二次碰撞 【解析】设弹簧释放后瞬间 A 和 B 的速度大小分别为 、 ，以向右为正方向，由动量 守恒定律可知 解得: , (1) 假设 A 和 B 碰撞前，其中一个物块已经停止，此物块应该为物块 B，设从弹簧释放到 B 停止用时为 t，B 向左运动的路程为 sB，则有 解得: , 在时间 t 内，A 向右运动与墙发生弹性碰撞，再回初始位置用时 ， A 第一次与 B 碰撞前 B 已经停止运动，上述假设成立。设 A 与 B 第一次碰撞前瞬间的速度 为 ，由动量守恒定律和机械能守恒定律可得： 解得： , , 即 A、B 第一次碰撞后瞬间 A 的速度大小为 ，方向向右 (2) 设 A、B 第一次碰撞后 B 做匀减速运动位移 后停止运动，则 若 A 与 B 没有发生第二次碰撞，则 A 在粗糙水平面上运动的路程 2 21 1(2 cot ) 2 2 AMg d Mv mvα = + 52 5m/s, m/s2A Bv v= = 3 3 m/s2 Av Bv 0 A A B Bm v m v= − 2 kA 1 2 A AE m v= 2 5m/sAv = 5 m/s2Bv = B Bm g m aµ = 21 2B Bs v t at= − 0Bv at− = 5 s5t = 0.25mBs = 2 5 s5A l v = 1Av 2 2 1 2A A Bv v as− = 1 2 2A A A A B Bm v m v m v= + 2 2 2 1 2 2 1 1 1 2 2 2A A A A B Bm v m v m v= + 1 5 3 m / s2Av = 2 3 3 m / s2Av = − 2 3m / sBv = 3 3 m/s2 1Bs 2 1 3 m2 5 B B vs a = = 2 2 1 27 m2 20 A A vs a = =,即 A、B 发生了第二次碰撞。1 1 12 m 04A B Bs s s− − = >