重庆市2020届高三物理上学期第二次质检试卷（附解析Word版）

重庆 2020 届高三第二次教学质量检测考试 理科综合物理 一、选择题 1.如图所示，某物体在粗糙水平面上运动.已知 t=0 时刻，物体速度大小为 ，物体 与水平面间动摩擦因数 ，重力加速度取 ，则下列说法正确的是（ ） A. 物体从 t=0 到 t=6s 时间内位移大小为 9m B. 物体从 t=0 到 t=6s 时间内平均速度大小为 3m/s C. 物体从 t=0 到 t=6s 时间内平均速度大小为 2m/s D. 物体在第 1s 内位移与第 3s 内位移比值为 3:1 【答案】C 【解析】 【详解】A．物体做匀减速运动，加速度为 则物体停止运动的时间为 物体从 t=0 到 t=6s 时间内位移大小等于 4s 内位移的大小，则 选项 A 错误； BC．物体从 t=0 到 t=6s 时间内平均速度大小为 选项 B 错误，C 正确； D．研究逆过程可知，物体在第 1s 内位移与第 3s 内位移比值为 7:3，选项 D 错误； 故选 C. 2.如图所示，质量为 m 的物块置于倾角为 θ 的固定斜面上，物块与斜面间动摩擦因数为 μ， 最大静摩擦力与滑动摩擦力相等。现对物块施一水平向右的推力 F，发现物块被“锁定”，即 无论 F 多大，都不能使物块沿斜面 上运动，则 μ 至少应为（ ） 0 6m/sv = 0.15µ = 210m/sg = 21.5m/sa gµ= = 0 0 4vt sa = = 0 6 4 0 6 4m 12m2 2 vx x t= = = × = 6 12 m/s 2m/s6 xv t = = = A. sinθ B. cosθ C. tanθ D. cotθ 【答案】D 【解析】 【详解】对物体受力分析，则由平衡知识可得： 沿斜面方向： 垂直斜面方向： 联立解得： 由题意可知： 解得 A．sinθ，与结论不相符，选项 A 错误； B．cosθ，与结论不相符，选项 B 错误； C．tanθ，与结论不相符，选项 C 错误； D．cotθ，与结论相符，选项 D 正确； 故选 D. 3.如图所示光滑半圆形槽内，小球在水平拉力 F 作用下以大小不变的速率在竖直平面内由 M 点运动到 N 点，在此过程中，拉力 F 的瞬时功率变化情况为（ ） cos sin NF mg Fθ θ µ= + sin cosNF F mgθ θ= + (sin cos ) cos sin mgF θ µ θ θ µ θ += − cos sin =0θ µ θ− =cotµ θ A. 逐渐增大 B. 逐渐减小 C. 先增大再减小 D. 先减小再增大 【答案】A 【解析】 【详解】设某时刻小球与圆弧槽圆心连线与竖直方向夹角为 θ，则 则力 F 的功率： 则随 θ 增大，力 F 的功率逐渐增大； A．逐渐增大，与结论相符，选项 A 正确； B．逐渐减小，与结论不相符，选项 B 错误； C．先增大再减小，与结论不相符，选项 C 错误； D．先减小再增大，与结论不相符，选项 D 错误； 故选 A. 4.如图所示，平面直角坐标系，xOy 在竖直面内，x 轴沿水平方向，图中 M、N 两点坐标为 M （O，l）、N（l，O），P 是线段MN 中点，Q 是线段 PN 中点。现有可视为质点的小球从 O 点沿 x 轴正向水平抛出，不计空气阻力，若初速度为 v1，则能通过 P 点，若初速度为 v2，则能通过 Q 点，则 为（ ） A. 2 B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】能通过 P 点的小球，水平位移和竖直位移均为 ，则： tanF mg θ= cos sinP Fv mgvθ θ= = 2 1 v v 3 2 2 3 2 3 2 4 1 2 l 能通过 Q 点的小球，水平位移和竖直位移分别为 ， ；则： 联立解得： A．2，与结论不相符，选项 A 错误； B． ，与结论相符，选项 B 正确； C． ，与结论不相符，选项 C 错误； D． ，与结论不相符，选项 D 错误； 故选 B. 5.如图所示，轻绳绕过等高的两个定滑轮连接质量均为 m 的小物块 A、B，系统平衡时 A、B 物 块与各自正上方滑轮间的距离均为 l，两滑轮间距离也为 l。将一个带钩小物块 C 轻轻挂在两 滑轮间绳子的中点，系统开始运动，当三个物块等高时，物块 C 的速度恰好减小为 0。不计所 有摩擦和空气阻力，不计小钩质量，忽略物块、滑轮和小钩尺寸，则有（ ） A. 物块 C 速度减小为 0 之后，系统会维持平衡状态 B. 物块 C 向下运动过程中，物块 A 的机械能先增大后减小 C. 物块 C 的质量是 m 1 1 1 2 l v t= 2 1 1 1 2 2l gt= 3 4 l 1 4 l 2 2 3 4 l v t= 2 2 1 1 4 2l gt= 2 1 3 2= 2 v v 3 2 2 3 2 3 2 4 D. 物块 C 向下运动 时，三个物块速度大小相同 【答案】C 【解析】 【详解】A．物块 C 下落过程中先加速后减速，则合力先向下后向上，则合力为零的位置出现 在此过程中中间某位置，则在最低点速度减小为 0 后，系统不会维持平衡状态，选项 A 错误； B．物块 C 向下运动过程中，绳子的拉力一直对物块 A 做正功，则物块 A 的机械能一直增大， 选项 B 错误； C．设物块 C 下降 x 时，三物体等高，由几何关系可知： 解得 由能量关系： 解得 mC=m 选项 C 正确； D．假设当三个物块速度大小相同时，物块 C 两边细绳与竖直方向夹角为 θ，则由运动的分解 知识可知 ，可得 θ=0°，则不可能，则三个物块的速度不可能大小相等，选项 D 错误； 故选 C. 6.下列说法正确的是（ ） A. 牛顿运动定律既适用于低速、宏观的物体，也适用于高速、微观的粒子 B. 牛顿第一定律是牛顿第二定律的特殊情形，它们都可通过实验来直接验证 C. 卡文迪许在实验里较为准确地测出了引力常量 G 的数值 D. 开普勒第三定律表达式 中的 k 值与中心天体的质量有关 3 6 l 2 2( )2 2 l lx x l+ − + = 2 3 lx = 2 22 ( ( ) )2 2C l lm gx mg x= + − cosC Av vθ = 3 2 r kT = 【答案】CD 【解析】 【详解】A．牛顿运动定律只适用于低速、宏观的物体，不适用于高速、微观的粒子，选项 A 错误； B．牛顿第一定律不是牛顿第二定律 特殊情形，牛顿第二定律可以通过实验来直接验证，牛 顿第一定律不能通过实验直接验证，选项 B 错误； C．卡文迪许在实验里较为准确地测出了引力常量 G 的数值，选项 C 正确； D．开普勒第三定律表达式 中的 k 值与中心天体的质量有关，选项 D 正确； 故选 CD. 7.如图所示为倾角 α=37°的粗糙斜面，质量为 m=0.5kg 的小球用长为 L=0.5m 的细绳系于斜 面上的悬点 O 处，小球与斜面间动摩擦因数 μ=0.5，在最低点 B 小球获得切向初速度 v0=14m/s， 此后小球绕悬点 O 做圆周运动，重力加速度取 g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8， 取 3.14，则（ ） A. 小球在 B 点获得初速度 v0 后瞬间绳上拉力大小为 196N B. 小球经过最高点 A 的速度大小至少为 C. 小球每做一次完整 圆周运动系统损失的机械能为 3.14J D. 全过程小球能通过 A 点 7 次 【答案】BD 【解析】 【详解】A．在 B 点，由牛顿第二定律： 解得： TB=199N 选项 A 错误； 的 的 3 2 r kT = π 3m/s 2 0sin37B vT mg m L − = B．小球若恰能经过最高点 A，则满足 解得 选项 B 正确； C．小球每做一次完整的圆周运动系统损失的机械能为 选项 C 错误； D．小球从 B 点开始运动，到恰能经过最高点 A 时，损失的能量： 则 则全过程小球能通过 A 点 7 次，选项 D 正确； 故选 BD. 8.如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端连接质量为 m 的小物块，在水平外力 F 的作用下， 小物块静止于水平地面的 A 点。已知 O 为弹簧原长位置，OA 间距为 5d，弹簧劲度系数为 k， 弹性势能表达式为 （k 为劲度系数，x 为形变量），重力加速度为 g，物块与水平地 面间动摩擦因数 ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，弹簧始终处于弹性限度内，则撤去 外力 F 后（ ） A. 小物块第一次向左运动的最远位置在 O 点左侧 3d 处 B. 小物块运动过程中的最大速度为 C. 小物块最终停 O 点左侧在 2 sin37 Avmg m L = 3m/sAv = cos37 2 0.5 0.5 10 0.8 2 3.14 0.5J 6.28JE mg Lµ π∆ = ⋅ = × × × × × × = ' 2 21 1( 2 sin37 ) 45.25J2 2B AE mv mv mg L∆ = − + ⋅ = ' 45.25 7.26.28 E E ∆ = ≈∆ 21 2pE kx= kd mg µ = 4 kd m D. 从开始运动到最终停下来，全过程摩擦生热 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．设小物块第一次向左运动的最远位置在 O 点左侧 x1 处，则由能量关系： 解得 x1=3d 选项 A 正确； B．当加速度为零时速度最大，则此时： 解得 x2=d 由能量关系： 解得 选项 B 正确； CD．因 可知， ，则当物块停止时，弹簧的形变量为 d，则由能量关系 从开始运动到最终停下来，全过程摩擦生热 此时设滑轮运动的总路程为 x，则 解得 x=12d 则物块将停止在 O 点右侧距离为 d 的位置，选项 C 错误，D 正确； 故选 ABD. 212Q kd= 2 21 1(5 ) (5 )2 2k d mg d x kxµ= + + 2kx mgµ= 2 2 2 2 2 1 1 1(5 ) (5 - )2 2 2 mk d mg d x kx mvµ= + + 4m kv d m = kd mg µ = f mg kdµ= = 2 2 21 1(5 ) 122 2Q k d kd kd= − = 212mgx kdµ = 第Ⅱ卷（共 174 分） 三、非选择题:包括必考题和选考题两部分。第 22 题～第 32 题为必考题，每个试题考生都必 须做答。第 33 题～第 38 题为选考题，考生根据要求做答。 9.如图（1）所示，用弹簧 CO 和弹簧秤 a、b 做“探究求合力的方法”实验。某次实验中用两 弹簧秤同时拉弹簧 CO，此时弹簧秤 a、b 间夹角等于 90°。 （1）弹簧秤 a 的读数如图（2）所示，图中读数为_______N; （2）此后在纸面内逆时针缓慢旋转弹簧秤 a，同时保持弹簧 CO 两端位置不变，直到弹簧秤 a 转至与 CO 垂直，弹簧秤未超量程，则此过程中弹簧秤 a 的读数_______，弹簧秤 b 的读数 _______。（填“变大”“变小”或“不变”） 【答案】 (1). 3.00 (2). 变大 (3). 变大 【解析】 【详解】（1）[1]．弹簧秤 a 的读数为 3.00N; （2）[2][3]．由图可知，在纸面内逆时针缓慢旋转弹簧秤a，同时保持弹簧 CO 两端位置不变， 即合力不变，直到弹簧秤 a 转至与 CO 垂直，则此过程中弹簧秤 a 的读数变大，弹簧秤 b 的读 数变大。 10.如图（1）所示，绕过定滑轮的细绳两端连接着 A、B 两个小物块，物块 B 与穿过打点计时 器的纸带连接，现用此装置来验证 A、B 两物块构成的系统机械能守恒。初始时用外力维持系 统静止，绳子处于伸直状态，接通打点计时器电源后释放两物块，整个打点过程物块 B 未与 滑轮相碰，某次实验打出一条纸带如图（2）所示。图（2）中标出的点是每隔四个计时点选 取的计数点，其中 O 是打下的第一个点，测得图中 h1=24.81cm、h2=38.76cm、h3=55.77cm，A、B 两物块质量分别为 mA=200.0g、mB=100.0g，重力加速度 g 取 9.8m/s2，打点计时器所用交流电 频率 f=50Hz。 （1）相邻计数点时间间隔为_______s; （2）考虑 OE 过程，系统动能增加量 _______J，系统重力势能减少量 ______J; （保留 2 位有效数字） （3）多次实验，计算出系统动能增加量总是小于系统重力势能减少量，可能的原因是 _______。 A.操作者先释放了纸带再接通打点计时器电源 B.打点计时器和纸带间存在摩擦 C.纸带存 一定质量 D.交流电实际频率小于 50Hz，但操作者并不知道 【答案】 (1). 0.1 (2). 0.36 (3). 0.38 (4). BC 【解析】 【详解】（1）[1]．因为每隔四个计时点选取的计数点，则相邻计数点时间间隔为 0.1s; （2）[2][3]．考虑 OE 过程，则打 E 点时 速度： 系统动能增加量 ； 系统重力势能减少量 ． 在 的 kE∆ = pE−∆ = 3 1 0.5577 0.2481m/s 1.55m/s2 0.2E h hv T − −= = = 2 21 1( ) (0.1 0.2) 1.55 J 0.36J2 2k A B EE m m v∆ = + = + × = 2( ) 0.1 9.8 0.3876J 0.38Jp A BE m m gh−∆ = − = × × = （3）[4]．A.操作者先释放了纸带再接通打点计时器电源，对该实验误差无影响，选项 A 错 误； B.打点计时器和纸带间存在摩擦，存在摩擦力做功，选项 B 正确； C.纸带存在一定质量，纸带动能增量比重力势能变化量大，从而造成误差，选项 C 正确； D.交流电实际频率小于 50Hz，对实验误差无影响，选项 D 错误； 故选 BC. 11.2019 年 1 月 3 日 10 时 26 分，嫦娥四号探测器自主着陆在月球背面南极的艾特肯盆地内的 冯卡门撞击坑内，实现人类探测器首次月背软着陆。测得探测器在靠近月球表面的圆形轨道 绕行 N 圈共耗时 t，着陆后测出质量为 m 的物体重力为 F，依据测量的数据，已知引力常量为 G，求: （1）月球的半径 R; （2）月球的质量 M。 【答案】(1) (2) 【解析】 【详解】（1）据题意有近月轨道周期 月球表面重力加速度 重力提供向心力 联立上述三式可得 （2）由“黄金代换”可得 代入可得 2 2 24 Ft mNπ 3 4 4 3 416 F t Gm Nπ tT N = Fg m ′ = 22mg m RT π ′ =    2 2 24 FtR mNπ= 2g R GM′ = 3 4 4 3 416 F tM Gm Nπ= 12.如图所示，质量为 2m 的长木板在光滑水平地面以速度 v0 匀速向右滑行。某时刻在木板右 端轻放上第一个质量为 m 的小物块，当物块与木板达到共速时，在木板右端再放上第二个小 物块。为了维持木板在整个减速运动过程中加速度恒定，放上第二个物块后立即在木板左端 施加一大小可变的水平外力（图中未画出）。此后，每当前一个物块与木板达到共速时就在木 板右端放上一个小物块，水平外力大小也随之调整，直到木板最终停下来。每个小物块完全 相同，均视为质点，木板足够长，物块与木板间动摩擦因数为 μ，最大静摩擦力等于滑动摩 擦力，重力加速度为 g，试求: （1）第 2 个物块放上后，水平外力的大小和方向; （2）相对滑动停止后，第二个物块与第三个物块的间距; （3）全过程中，水平外力做的功。 【答案】(1) ，方向向左 (2) (3) 【解析】 【详解】（1）第一个物块放上后，木板加速度为 第二个物块放上后，以第一个物块和木板构成的系统作为研究对象，设水平外力方向向左， 有 F+μmg=3ma 代入可得 数值为正代表假设方向正确，所以水平外力方向向左 （2）由题意可知木板在整个过程中作匀减速运动，每个物块放上木板后先做加速度大小为 的匀加速运动，与木板共速后一起作匀减速运动，此过程可用 v-t 图表示，如下 图所示，令 xn 表示第 n 个物块与木板的相对位移，则有 1 2 mgµ 2 020 243 v gµ 2 0 6 15 mv− 2 2 mg ga m µ µ= = 1 2F mgµ= a gµ′ = ， ，……， 第二个物块与第三个物块的间距等于两个物块与木板的相对位移之差，于是间距为 （3）根据功能关系，外力做功等于外力作用上去后系统摩擦产热量与动能变量之和，有 其中 又 代入则有 ( ) 2 2 2 0 0 0 1 2 2 3 v v vx a a a gµ= = =′+相 ( ) 2 2 0 0 2 0 2 2 2 43 3 2 2 3 9 v v vx a a a gµ           = = = ⋅′+相 22 0 3 4 3 9 vx gµ  = ⋅   12 0 4 3 9 n n vx gµ − = ⋅   2 0 2 3 20 243 vd x x gµ= − = F kW Q E= ∆ + ∆ 2 20 0 21 20 32 3 3k vE m mv ∆ = − ⋅ ⋅ = −   ( )2 3lim nx Q mg x x xµ →∞ ∆ = ⋅ + + ( ) 1 2 2 2 3 41 9 9lim lim 4 51 9 n nx x x xx x x − →∞ →∞   −     + + = = − （二）选考题（共 45 分，请考生从给出的 2 道物理题、2 道化学题、2 道生物题中每科任选 一题做答） 13.下列说法正确的是________ A. 分子间距离增大，分子势能一定减小 B. 一个热力学系统，如果从外界吸热，内能可能减少 C. 气体温度升高，体积一定增大 D. 同温度下，未饱和汽的压强小于饱和汽压 E. 热机的效率总是小于 100% 【答案】BDE 【解析】 【详解】A．当分子间表现为引力时，分子间距离增大，分子力做负功，则分子势能增加，选 项 A 错误； B．一个热力学系统，如果从外界吸热，但是系统对外做功大于吸热时，则内能减少，选项 B 正确； C．根据理想气体状态方程 可知，气体温度升高，体积不一定增大，选项 C 错误。 D．同温度下，未饱和汽的压强小于饱和汽压，选项 D 正确； E．根据热力学第二定律可知，热机的效率总是小于 100%，选项 E 正确； 故选 BDE. 14.如图所示，一固定的水平导热气缸由一大一小两个同轴圆筒组成，两圆筒长度均为 2l，横 截面积分别为 2S、S，左端开口，右端封闭。圆筒内各有一个厚度不计的大、小活塞 A、B， 两活塞用刚性轻轩连接，间距保持为 3l，气缸外大气压强为 p0，温度为 T0=300K。初始时大活 塞恰好位于大圆筒左端口，两活塞 A、B 之间为理想气体，小活塞 B 右端为真空。忽略两活塞 与气缸壁之间的摩擦，求: （ⅰ）初始气缸内气体的压强; （ⅱ）气缸内气体温度缓慢下降到 T=230K 时的压强。 2 0 6 15FW mv= − pV CT = 【答案】（ⅰ） （ⅱ） 【解析】 【详解】（ⅰ）对活塞整体 得 （ⅱ）活塞 B 到达最右端前为等压过程 其中 ， 得 此后降温至 T 为等容过程 得 15.下列说法正确的是________ A. 用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的干涉 B. 物体做受迫振动的频率与驱动力的频率无关 C. 狭义相对论认为，物体运动时的质量大于静止时的质量 D. 光是一种纵波 E. X 射线是电磁波 【答案】ACE 【解析】 【详解】A．用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的干涉，选项 A 正确； B．物体做受迫振动的频率等于驱动力的频率，与固有频率无关，选项 B 错误； C．狭义相对论认为，运动的速度越大，则物体的质量大，物体运动时的质量大于静止时的质 1 02p p= 0 23 12 p 0 1 12 2p S p S p S⋅ = ⋅ − ⋅ 1 02p p= 0 1 0 1 V V T T = 0 2 2V S l S l= ⋅ + ⋅ 1 2 2V S l S l= ⋅ + ⋅ 1 0 4 2405T T K= = 1 1 p p T T = 0 23 12p p= 量，选项 C 正确； D．光是一种横波，选项 D 错误； E． X 射线是电磁波，选项 E 正确； 故选 ACE. 16.一列简谐横波沿 x 轴正方向传播，图（1）是 t=0 时刻波传播到 x=5m 的 B 点时的波形图， 图（2）是质点 x=1m 的质点 A 的振动图象，C 是位于 x=20m 处的质点（图中未画出）。 （ⅰ）这列简谐横波的传播速度大小 v; （ⅱ）从 t=0 开始，经过多长时间，质点 C 第一次到达 y=-6cm 处？ 【答案】（ⅰ）0.4m/s （ⅱ）45s 【解析】 【详解】（ⅰ）由题图可知简谐横波的波长 质点振动周期 T=10s 这列简谐横波的传播速度大小 解得 v=0.4m/s （ⅱ）由题图可知 t=0 时刻，质点 C 距最近 y=-6m 处 设经过时间 t，质点 C 第一次到达 y=-6m 处，有 解得 t=45s 4mλ = v T λ= 18mx∆ = xt v ∆=