江苏省百校大联考2020届高三第二次考试物理试题（附答案）.doc

江苏省“百校大联考”高三年级第二次考试 物 理 试 卷 注意事项: 1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分 120 分,考试时间 100 分钟。 2.本试卷共 6 页,在检查是否有漏印、重印或错印后再开始答题。 3.所有试题必须作答在答题卡上规定的区域内,注意题号必须对应,否则不给分。 4.答题前,务必将姓名、准考证号用 0.5 毫米黑色签字笔填写在试卷及答题卡上。 第Ⅰ卷　(选择题　共 41 分) 一、单项选择题:本题共 7 小题,每小题 3 分,共计 21 分。每小题只有一个选项符合题意。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 1.重为 2 N 的小球,在空中沿竖直方向下落了 2 m 的高度后到达地面,下落过程中受到空气的 阻力为 0.1 N,下列说法正确的是 A.小球的重力势能增加了 4 J B.小球的动能增加了 4 J C.小球的机械能减少了 0.2 J D.空气阻力对小球做功为 0.2 J 2.吊兰是常养的植物盆栽之一,如图所示是悬挂的吊兰盆栽,四条等长的轻绳与竖直方向夹角 均为 30°,花盆总质量为 2 kg,取 g=10 m/s2,则每根轻绳的弹力大小为 A.5 N B. NC.10 N D. 20 N 3.水平地面上叠放着木板 B 和木块 A,木块 A 在木板 B 上向右滑行,同时木板 B 向左滑行,如图 所示,图中 x1 的长度为 2 m,x2 的长度为 3 m,上图为滑行前,下图为滑行后,在此过程中木块 A 受到木板 B 对它的滑动摩擦力大小为 10 N,则摩擦力对木块 A 做功为 A.50 J B.-50 J C.30 J D.-30 J 4.如图所示,质量为 m 的小猴子抓住一根藤条在荡秋千,藤条的最大摆角为 θ,小猴子从最低 点摆到最高点的过程中,下列说法正确的是 A.藤条对小猴子的拉力大小不变 B.藤条对小猴子的拉力始终大于小猴子的重力 C.若增加藤条最大摆角,藤条可能会断 D.小猴子所受重力的瞬时功率不断变小 5.中澳美“科瓦里-2019”特种兵联合演练于 8 月 28 日至 9 月 4 日在澳大利亚举行,中国空军 空降兵部队首次派员参加。一名特种兵从空中静止的直升飞机上,抓住一根竖直悬绳由静止开 始下滑,运动的速度随时间变化的规律如图所示,t2 时刻特种兵着地。下列说法正确的是 A.在 0~t1 时间内加速度增大,在 t1~ t2 时间内加速度减小 B.在 t1~t2 时间内特种兵所受悬绳的阻力越来越小C.在 t1~t2 时间内,平均速度 = D.若第一个特种兵开始减速时第二个特种兵立即以同样的方式下滑,则他们在悬绳上的距 离先增大后减小 6.如图甲所示,在水平地面上有一固定的光滑斜面,一物块以一定的初速度在沿斜面方向向下 的拉力作用下沿斜面运动,其速度—时间关系图线如图乙所示。以地面为零势能平面,忽略空 气阻力,物体的机械能随运动距离变化的大致图线可能是下列选项中的 　　　　　　　 　　A　　　　　 　B　　 　　　　C　　　 　　　D 7.如图所示,橡皮筋的一端固定在 O 点,另一端拴一个物体,O 点的正下方 A 处有一垂直于纸面 的光滑细杆,OA 为橡皮筋的自然长度。已知橡皮筋的弹力与伸长量成正比,现用水平拉力 F 使 物体在粗糙的水平面上从 B 点沿水平方向匀速向右运动至 C 点,已知运动过程中橡皮筋处于弹 性限度内且物体对水平地面有压力,下列说法正确的是 A.物体所受水平面的摩擦力保持不变 B.物体所受水平面的摩擦力先变大后变小 C.水平拉力 F 保持不变 D.水平拉力 F 变小 二、多项选择题:本题共 5 小题,每小题 4 分,共计 20 分。每小题有多个选项符合题意,全部选 对的得 4 分,选对但不全的得 2 分,错选或不答的得 0 分。8.2019 年男篮世界杯在中国举行,如图所示,在我国运动员投篮的瞬间,忽略空气阻力。下列 关于篮球从抛出至运动到最高点的过程中,水平速率 v 和克服重力做功的瞬时功率 P 随时间 t 变化的图象中,正确的是 　　　　　　　　　A　 　　　B　　 　　C　　　 　D 9.如图所示,两个大小相同的带电小球 A 和 B,小球 A 带电荷量为+Q,用绝缘细线悬挂在天花板 上 O 点。小球 B 带电荷量为+5Q,固定在绝缘细杆上。两球球心距悬点 O 点的距离相同,静止时 细线与竖直方向的夹角为 θ。现让两个带电小球接触一下,然后再让小球 A 处于静止状态,两 带电小球可视为点电荷。则 A.两球之间的库仑力变大 B.细线对小球 A 的拉力大小不变 C.细线与竖直方向的夹角 θ 变小 D.细杆对小球 B 的作用力大小不变 10.2019 年 4 月 10 日 21 时,人类首张黑洞照片发布,这颗黑洞就是 M87 星系中心的超大质量 黑洞,对周围的物质(包括光子)有极强的吸引力。已知该黑洞质量为 M,质量 M 与半径 R 满足: = ,其中 c 为光速,G 为引力常量,设该黑洞是质量分布均匀的球体,则下列说法正确的是 A.该黑洞的半径为B.该黑洞的平均密度为 C.该黑洞表面的重力加速度为 D.该黑洞的第一宇宙速度为 c 11.图甲为一竖直放置的绝缘圆环,O 为圆环的圆心、半径为 R、均匀分布带电量为+Q 的电荷, 一光滑绝缘细杆过圆心 O 点并垂直于圆环,细杆上套有一带电小球,小球质量为 0.02 kg,带电 量为+1×10-3 C,使小球从 a 点由静止释放,先后经过 b、c 两点,其运动的 v-t 图象如图乙图 线①所示,其中图线②为 b 点处的切线,静电力常量为 k,下列说法正确的是 A.O 点电场强度为 B.O 点电场强度为零 C.b 点电场强度为 3 N/C D.a、b、c 三点中,c 点电场强度最大 12.如图所示,足够长的传送带与水平方向的倾角 θ=30°,质量 ma=1 kg 的物块 a 通过平行于 传送带的轻绳跨过光滑轻质定滑轮与物块 b 相连,b 的质量为 mb,物块 a 与传送带之间的动摩 擦因数 μ= 。开始时,a、b 及传送带均静止,且物块 a 不受传送带摩擦力作用,现让传送带以 v=1 m/s 的速度逆时针匀速转动,则物块 a 由静止到与传送带相对静止的过程中 (b 未与滑轮 相碰),下列说法正确的是A.物块 b 的质量 mb=0.5 kg B.物块 a 沿传送带向下匀加速运动的加速度 a=5 m/s2 C.物块 a 重力势能的减少量与物块 b 重力势能的增加量相等 D.摩擦力对物块 a 做的功等于物块 a 动能的增加量 第Ⅱ卷　(非选择题　共 79 分) 三、 简答题: 本题共 2 小题,每小题 10 分,共 20 分。 13.(10 分)在“探究求合力的方法”实验中,如图甲所示,实验步骤如下: ①将白纸固定在木板上,用图钉把橡皮条的一端固定在木板上 A 点,在橡皮条的另一端拴上两 个细绳套,用两个相同的弹簧测力计互成角度拉细绳套,将橡皮条结点拉到纸面上某一位置,记 为 O1; ②记录两个弹簧测力计的拉力的读数 F1、F2 和两细绳的方向; ③只用一个弹簧测力计,将结点仍拉到位置 O1,记录弹簧测力计的读数 F3 和细绳的方向; ④按照力的图示要求,作出拉力 F1、F2、F3 的图示; ⑤以 F1 和 F2 为邻边画出平行四边形,并画出对角线 F;⑥比较 F3 和 F 的大小和方向。 (1)下列说法中正确的是　　　　。 A.实验前先检查弹簧测力计的指针是否指零 B.系在橡皮条末端的两细绳要一样长 C.实验中尽量使橡皮条与木板板面平行且不接触 D.本实验采用的科学方法是控制变量法 (2)本实验用的弹簧测力计示数的单位为 N,图乙中的示数为　　　　 N。 (3)改变 F1、F2,重复步骤①至⑥进行第二次实验,记下结点位置 O2,位置 O2　　　　(选填 “必须”或“不必”)与位置 O1 相同。 (4)用如图乙所示规格的弹簧测力计做实验, A 同学 F1 和 F2 方向的夹角约为 30°,F1=3.0 N,F2=3.0 N;B 同学 F1 和 F2 的方向互相垂直,F1=2.6 N,F2=3.0 N;C 同学 F1 和 F2 方向的夹角约 为 120°,F1=F2=4.0 N。 这三位同学中操作不合适的是　　　同学,原因是　　　　　　　　　　　　　。 14.(10 分)在“探究加速度与物体所受合力的关系”的实验中,实验装置如图甲所示,设带有 定滑轮的小车质量为 M,沙和沙桶的总质量为 m,打点计时器所接的交流电的频率为 50 Hz。 (1)对于上述实验,下列说法正确的是　　　　。 A.需要用天平测出沙和沙桶的总质量 B.调节长木板的倾角,轻推小车后,使小车(未连细线)能沿长木板向下匀速运动 C.与小车定滑轮相连的轻绳与桌面要平行D.小车靠近打点计时器,先接通电源后释放小车 (2)若在实验中得到一条纸带如图乙所示,O、A、B、C、D 为五个相邻的计数点,相邻的两个计 数点之间还有四个点未画出。根据纸带数据,可求出小车的加速度 a=　　　　m/s2(结果保留 2 位有效数字)。 (3)该实验,沙和沙桶的总质量 m 　　　　(选填“需要”或“不需要”)远小于小车的质量 M; 在实验过程中小车的加速度　　　　(选填“大于”“等于”或“小于”)沙和沙桶的加速 度。 (4)以弹簧测力计的读数 F 为横坐标,通过纸带计算出的加速度为纵坐标,画出的 a-F 图象如图 丙所示,则可求出小车的质量 M=　　　kg。 四、 计算题:本题共 4 小题,共 59 分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算 步骤,只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。 15.(14 分)如图所示, A、B 两车相距 x=8 m 时,A 车正以 vA=5 m/s 的速度向右匀速运动,而 B 车此时正以 vB=12 m/s 的初速度向右匀减速运动,加速度 a=-2 m/s2,求: (1)A、B 两车何时速度相等; (2)A 追上 B 所经历的时间。 16.(14 分) 如图所示,一条河宽为 60 m,水流速度恒为 5 m/s,现要将小船上的货物由此岸的 A 处沿直线送达正对岸下游 45 m 处的 B 处。已知小船的速度最大可达 5 m/s,取 sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g=10 m/s2。 (1)如果小船以最小速度航行,求船速 v1 的大小和方向; (2)如果要使小船在最短时间内抵达 B 处,求船速 v2 的取值和方向; (3)求小船运动的最短时间 t0。17.(15 分)如图所示,三个小滑轮 A、B、C 固定在边长为 1 m 的等边三角形的三个顶点上,BC 沿竖直方向,C 离地面的高度为 1.5 m。物块 M 通过一根 5 m 长的细线,跨过滑轮 A、B 与质量 为 1 kg 的小球 m 相连,左侧细线处于竖直状态,右侧与小球相连的细线与 AC 平行,物块和小球 都可看成质点,不考虑小球 m 是否还会与左侧细线相撞,物块 M 始终静止,不计一切摩擦和阻力, 重力加速度取 10 m/s2。 (1)求小球 m 到达最低点时的速度; (2)求物块 M 的最小质量; (3)若小球 m 第二次运动到最低点时与细线分离,求小球的落点与物块 M 的距离 d。(答案可保 留根号) 18.(16 分)如图甲所示,一足够长的木板静止在光滑的水平地面上,可视为质点的小滑块质量 为 m=1 kg,置于木板中央 A 处。从 t=0 时刻开始,木板在一定时间内受到水平方向的恒定拉力 F,其运动的速度-时间图象如图乙所示。已知滑块与木板间的动摩擦因数为 μ=0.2,木板与滑 块间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度 g 取 10 m/s2。求: (1)t=0 时刻滑块加速度的大小; (2)拉力 F 的大小; (3)为使滑块不从木板上滑落,木板的长度至少为多少?江苏省“百校大联考”高三年级第二次考试 物理试卷参考答案 一、 单项选择题(本题共 7 小题,每小题 3 分,共 21 分。) 1.C　2.B　3.D　4.C　5.D　6.B　7.A 二、 多项选择题(本题共 5 小题,每小题 4 分,共 20 分。) 8.AD　9.AB　10.ACD　11.BC　12.AC 三、 简答题(本题共 2 小题,每小题 10 分,共 20 分。) 13.(每空 2 分) (1)AC (2)3.6 (3)不必 (4)A　他这两个力的合力超过了弹簧测力计刻度的最大值 5 N,第二次用一个弹簧测力计拉时结点拉不到 O 点 14.(每空 2 分) (1)BD (2)1.2 (3)不需要　小于 (4)0.25 四、计算题(本题共 4 小题,共 59 分。) 15.(14 分) 解:(1)B 车的速度为 vB'=vB+at1,　(2 分) 两车速度相等时有 vB'=vA,　(1 分) 解得 t1=3.5 s。　(1 分) (2)A 车追上 B 车时,两车的位移关系为 xA=x+xB,　(1 分) 即 vAt=x+vBt+at2,　(2 分)代入数据有 5t=8+12t+ (-2)t2, 解得 t=8 s,t=-1 s(舍去)。　(1 分) B 车做减速运动,设其速度减为 0 所用的时间为 t0, 由速度公式得 t0= =6 s;　(1 分) 由于 t=8 s>t0,所以 B 车先停下,之后 A 车才追上 B 车,　(1 分) B 车的位移 xB=vBt0+a =36 m,　(2 分) 所以 A 车追上的时间为 t2= 　(1 分) 代入数据有 t2=8.8 s。　(1 分) 16.(14 分) 解:(1)为使小船抵达 B 处,小船的实际航线须沿图中的 AB 方向,即合速度方向沿 AB 方向,　(1 分) 设 AB 与河岸的夹角为 θ, 由三角形法则可得 v1=v 水 sin θ,方向与河岸夹角为 37° 指向上游　(2 分) 由几何关系得 AB=75 m,有 sin θ=0.8,　(2 分) 解得 v1=4 m/s。　(1 分) (2)为使小船能在最短时间内抵达 B 处,小船应该以最大速度航行,即 v2=5 m/s,并使合速度的方向仍沿 AB 方 向;　(2 分) 由于船速和水速大小相等,所以 AB 的方向是在两个速度的角平分线上,v2 的方向与河岸成 2θ 角,由几何关系 得 2θ=106°,即船速指向上游,与河岸成 74°。　(2 分) (3)小船运动的合速度 v=2v2cos θ=2×5×0.6 m/s=6 m/s,　(2 分) 所以小船运动的最短时间 t0= = s=12.5 s。　(2 分) 17.(15 分) 解:(1)由于 C 离地面的高度为 1.5 m,由几何关系知 A 离地面的高度为 2 m,所以小球 m 离 B 点的距离 l=2 m,细线与 AC 平行,即与竖直方向的夹角为 60°。　(1 分)小球 m 由静止运动到最低点的过程中,根据动能定理有 mgl(1-cos θ)= mv2,　(2 分) 小球在最低点的速度为 v= = m/s=2 m/s。(2 分) (2)小球运动到最低点,并围绕 C 做圆周运动时,绳子的拉力最大,设小球距 C 的距离为 l1 有 T-mg=m ,l1=1 m,　(2 分) 得 T=mg+m =1×10 N+1× N=30 N,　(1 分) 对物块有 Mg≥T,所以物块的质量 M≥3 kg。　(1 分) (3)小球 m 第二次运动到最低点时与细线分离,则小球向右做平抛运动, 在最低点,小球离地高度为 h=0.5 m,由 h=gt2 得 t= = s,　(2 分) 小球平抛的水平位移为 x=vt=2 × m= m,　(2 分) A、C 间的水平距离为 x0= m,　(1 分) 所以小球的落点与物块 M 的距离 d=x0+x=( + ) m。　(1 分) 18.(16 分) 解:(1)设 t=0 时刻滑块与木板发生相对滑动,由木板运动的 v-t 图象可得: a 木板= = m/s2=4 m/s2,　(2 分) 对滑块,由牛顿第二定律有:μmg=ma 滑块,得 a 滑块=μg=2 m/s2,　(2 分)由于 a 滑块