内蒙古赤峰二中2020届高三物理上学期第三次月考试题（含解析）.doc

内蒙古赤峰二中2020届高三物理上学期第三次月考试题（含解析）一、单选题（本大题共8小题，共32.0分）1.如图所示，一恒力f与水平方向夹角为，作用在置于光滑水平面上，质量为m的物体上，作用时间为t，则力f的冲量为（ ）a. ftb. mgtc. fcostd. (mg-fsin)t【答案】a【解析】【详解】根据冲量的定义式，得f的冲量为ft，a对，bcd错。2.一个质量为m，底面长为b的三角形劈静止于光滑的水平桌面上，如图，有一质量为m的物块由斜面顶部无初速度滑到底部时，关于劈移动距离s的下列说法中正确的是（）a. 若斜面光滑，b. 若斜面光滑，下滑过程中系统动量守恒，机械能守恒c. 若斜面粗糙，d. 若斜面粗糙，下滑过程中系统动量守恒，机械能不守恒【答案】ac【解析】【分析】水平方向动量守恒，人船模型【详解】a若斜面光滑，下滑过程中，设物块水平位移大小x，斜劈水平移动距离s，则x+s=b，水平方向动量守恒： 联立可得：，a正确；b下滑过程中系统水平方向动量守恒，竖直方向由于重力作用，动量不守恒，b错误；c若斜面粗糙，水平方向也是动量守恒，同理可得，c正确；d斜面粗糙，无初速度下滑，由于重力作用，竖直方向动量不守恒，d错误。故选ac。3.一辆质量为m的汽车在平直公路上，以恒定功率p行驶，经过时间t，运动距离为x，速度从v1增加到v2，已知所受阻力大小恒为f，则下列表达式正确的是（）a. x=tb. p=fv1c. =d. ptfx=mv22mv12【答案】d【解析】汽车以恒定功率p行驶，则，物体做加速度减小的加速，最终匀速。a：物体做变加速运动，匀变速直线运动的公式不成立。故a错误。b：、；故b错误。c：，物体做变加速运动，故c错误。d：据动能定理： ，则；故d正确。4.如图所示,足够长的水平传送带以稳定的速度匀速向右运动,某时刻在其左端无初速地放上一个质量为m的物体,经一段时间,物体的速度达到,这个过程因物体与传送带间的摩擦而产生的热量为；物体继续加速,再经一段时间速度增到,这个过程中因摩擦而产生的热量为。则下列说法正确的是()a. b. c. d. 无法比较与的大小【答案】b【解析】【详解】物体和传送带的速度时间图象如图：小物块从0加速度到 时间内，物体与传送带的相对位移为蓝色阴影区域s1，从加速到v0，物体与传送带的相对位移为斜线阴影区域s2，得：s1s2而产热所以a. 与分析不符，故a错误。b. 与分析相符，故b正确。c. 与分析不符，故c错误。d. 无法比较 与 的大小与分析不符，故d错误。5.如图所示，竖直平面内的轨道和都由两段细直杆连接而成，两轨道长度相等。用相同的水平恒力将穿在轨道最低点的b静止小球，分别沿和推至最高点a，所需时间分别为t1、t2；动能增量分别为、。假定球在经过轨道转折点前后速度的大小不变，且球与、轨道间的动摩擦因数相等，则a. ；t1t2b. =；t1t2c. ；t1t2d. =；t1t2【答案】b【解析】试题分析：运动过程包括两个阶段，均为匀加速直线运动。第一个过程和第二个过程运动的位移相等，所以恒力做功相等为，高度相等重力做功相等为，设斜面倾角为，斜面长度为，则摩擦力做功为，而即斜面对应的水平位移，两个过程 的水平位移相等，而也相等，所以摩擦力做功相等，整理可得合外力做功相等，根据动能定理，合外力做功等于动能变化量，所以动能变化量相等即，选项ac错。前一个过程加速度先小后大，后一个过程加速度先大后小，做速度时间图像如下，既要末速度相同，又要位移相同，即末速度相同，与时间轴围成的面积相等，根据图像可判断，对照选项b对。考点：动能定理 匀变速直线运动6.以一定的初速度从地面竖直向上抛出一小球，小球上升到最高点之后，又落回到抛出点，假设小球所受空气阻力与速度大小成正比，则小球在运动过程中的机械能e随离地高度h变化关系可能正确的是()a. b. c. d. 【答案】a【解析】根据功能关系得，得，即e-h图象切线的斜率绝对值等于空气阻力的大小。在上升过程中，h增大，小球的速度减小，空气阻力随之减小，图象的斜率逐渐减小，直至为零。在下降过程中，h减小，小球的速度增大，空气阻力随之增大，图象斜率的绝对值逐渐增大。经过同一高度时，上升的速度大小比下降的速度大小大，所以经过同一高度，上升时空气阻力比下降时的大，图象的斜率大小要大，所以a图可能正确。故bcd错误，a正确。故选a。【点睛】由功能关系可知，机械能的减少量等于物体克服阻力所做的功，e-h图中切线的斜率大小等于阻力的大小，通过速度的变化分析空气阻力的变化，来分析图象的形状7.如图所示,有一个固定的光滑直杆,该直杆与水平面的夹角为,杆上套着一个质量为m的滑块可视为质点,用不可伸长的轻绳将滑块m与另一个质量为m的物块b通过光滑的定滑轮相连接,细绳因悬挂b而绷紧,此时滑轮左侧轻绳恰好水平现将滑块从图中o点由静止释放,m会沿杆下滑,下列说法正确的是()a. 滑块m下滑的过程中,m的机械能守恒b. 滑块m下滑的过程中,m的机械能守恒c. 滑块m下滑到最低点的过程中,m的机械能先增大后减小d. 滑块m下滑到最低点的过程中,m的机械能先减小后增大【答案】d【解析】【详解】a. 滑块m下滑的过程中，拉力对其先做正功后做负功，故其机械能先增加后减小；故a错误。bcd. 滑块m下滑的过程中，m先下降后上升，拉力对其先做负功后做正功，故m的机械能先减小后增加，故bc错误d正确。8.如图所示,光滑细杆mn倾斜固定,与水平方向的夹角为；一轻质弹簧一端固定在o点,另一端连接一小球,小球套在细杆上,o与杆mn在同一竖直平面内,p为mn的中点,且op垂直于mn。已知小球位于杆上m、p两点时,弹簧的弹力大小相等且在弹性限度内,细杆上s、q两点关于p点对称。现将小球从细杆顶端m点由静止释放,小球经过s点时的加速度为为重力加速度。小球从m点运动到n点的过程中,下列说法正确的是()a. 弹簧弹力对小球先做正功再做负功b. 小球加速度大小等于的位置只有两处c. 小球通过p点时的速度最大d. 小球运动到n点时的动能是运动到p点时动能的两倍【答案】d【解析】【详解】a. 小球经过s点时的加速度为为重力加速度，所以此时弹簧弹力为零，故m点运动到n点的过程中，弹簧先处于伸长状态，然后压缩到最短p点，再伸长到原长q再拉伸到n点，弹力先变小，后变大，再变小，最后又变大，根据力与位移关系可知，弹簧弹力对小球先做正功再做负功再做正功，再做负功，故a错误。b. 小球加速度大小等于 的位置有三处，因为s点时的加速度为，所以q点时的加速度为，在p点，弹力与杆垂直，此时沿斜面方向只有重力向下分力，加速度大小为，故b错误。cd. 小球处于mpn三点时，弹簧形变量相等，弹性势能相等，小球从m到n过程中重力势能的减少量，是从m到p过程重力势能减少量的两倍，可得n点的动能是p点动能的两倍，n点的速度是p点速度的，故c错误d正确。二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）9.如图所示,甲、乙两球质量相同,悬线一长一短,如将两球从同一水平面无初速释放,不计阻力,则小球通过最低点时()a. 甲球受到的拉力较乙球大b. 甲球的向心加速度和乙球的向心加速度大小相等c. 甲球的动能和乙球的动能相等d. 相对同一参考平面,甲、乙两球的机械能一样大【答案】bd【解析】【详解】a. 根据动能定理，在最低点，根据牛顿第二定律得：得：与绳的长度无关。所以两绳拉力大小相等。故a错误；b. 向心加速度故加速度相等，故b正确；c 根据动能定理可知，因绳长不相等，故在最低点时的动能不相等，故c错误；d. a、b两球在运动的过程中，只有重力做功，机械能守恒，初始位置的机械能相等，所以相对同一参考平面，甲、乙两球的机械能一样大，故d正确。10.如图所示,在斜面顶端先后水平抛出同一小球,第一次小球落到斜面中点,第二次小球落到斜面底端.则()a. 两次小球运动时间之比为1：2b. 两次小球运动时间之比为1：c. 两次小球落到斜面上时动能之比1：2d. 两次小球落到斜面上时动能之比1：【答案】bc【解析】【详解】ab. 平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，根据 得：因为两次小球下降的高度之比为1：2，则运动时间之比为1： ，故a错误b正确。cd. 小球水平位移之比为1：2，由x=v0t得：水平初速度之比为设小球落在斜面上时速度方向与水平方向成夹角为，则小球从斜面上抛出由落到斜面上，则有则得tan=2tan小球速度与水平方向夹角相等，根据则速度之比为，动能之比为1：2，故c正确d错误。11.如图所示,竖直平面内固定一半径为r的半圆形轨道,其两端等高,一个质量为m的质点从左端点由静止开始下滑,滑到最低点时对轨道压力为2mg,g为重力加速度,则此下滑过程a. 机械能减少b. 机械能减少c. 动能增加d. 重力势能减少【答案】ac【解析】【详解】ab. 质点经过q点时，由重力和轨道的支持力提供向心力，由牛顿第二定律得：由题知：n=2mg可得：质点自p滑到q的过程中，由动能定理得：解得克服摩擦力所做的功为：机械能减少 ，故a正确b错误。c. 由以上得动能增加 ，故c正确。d. 重力的功为mgr，所以重力势能减少mgr，故d错误；12.如图所示,用两根长度均为l的细绳,分别把a、b两小球悬于同一高度,静止时两小球恰好相接触,a、b两小球大小相同、质量相等。现把a小球拉到与悬点等高的位置,细绳刚好被拉直,然后由静止释放,当a小球摆动到最低位置时与b小球发生对心碰撞,忽略空气阻力,b小球上升的高度可能为是a. b. c. ld. 【答案】bc【解析】【详解】小球a向下摆动的过程机械能守恒，由机械能守恒定律得：解得：当两球发生弹性碰撞时，b获得的速度最大。由于两球质量相等，发生弹性碰撞时两球交换速度，则得b球获得的速度最大值为当两球发生完全非弹性碰撞，即一碰后合在一起时，b获得的速度最小，设为vmin。根据动量守恒得：mv=2mvmin解得：对于b球向上摆动的过程，机械能守恒，由机械能守恒定律得：，解得，b球上摆的高度最大为：hmax=l上摆的高度最小高度：所以b球上摆的最大高度范围为：a. 与分析不符，故a错误。b. 与分析相符，故b正确。c. l与分析相符，故c正确。d. 与分析不符，故d错误。三、实验题（本大题共2小题，共16.0分）13.如图，气垫导轨上滑块的质量为m，钩码的质量为m，遮光条宽度为d，两光电门间的距离为l，气源开通后滑块在牵引力的作用下先后通过两个光电门的时间为t1和t2。当地的重力加速度为g。（1）用上述装置测量滑块加速度的表达式为_（用已知量表示）；（2）用上述装置探究滑块加速度a与质量m及拉力f的关系，要使绳中拉力近似等于钩码的重力，则m与m之间的关系应满足_；（3）用上述装置探究系统在运动中的机械能关系，滑块从光电门1运动到光电门2的过程中满足关系式_时（用已知量表示），系统机械能守恒。若测量过程中发现系统动能增量总是大于钩码重力势能的减少量，可能的原因是_。【答案】 (1). (2). mm (3). (4). 导轨不水平，右端高【解析】【详解】（1）根据遮光板通过光电门的速度可以用平均速度代替得：滑块通过第一个光电门时的速度：；滑块通过第二个光电门时的速度：；滑块的加速度：（2）当滑块质量m远大于钩码质量m 时，细线中拉力近似等于钩码重力（3）实验原理是：求出通过光电门1时的速度v1，通过光电门2时的速度v2，测出两光电门间的距离l，在这个过程中，减少的重力势能能：ep=mgl，增加的动能为：（m+m）v22-（m+m）v12我们验证的是：ep与ek的关系，即验证：ep=ek代入得：mgl=（m+m）v22-（m+m）v12即将气垫导轨倾斜后，由于滑块的重力势能的增加或减少没有记入，故增加的动能和减少的重力势能不相等：若右侧高，系统动能增加量大于重力势能减少量14.如图所示，为了验证碰撞中的动量守恒和检验两个滑块的碰撞是否为弹性碰撞。某同学选取了两个体积相同、质量不同、与水平面的动摩擦因数相同的滑块a、b，按下述步骤做实验：用天平测出两个滑块的质量分别为ma，mb；将图示装置固定在水平面上，使圆弧形轨道末端切线水平；先不放滑块b，让滑块a多次从圆弧轨道上某一位置由静止释放，记下。其在水平面上滑行距离的平均值x0；将滑块b静止置于轨道下端水平部分，仍将滑块a从轨道上同一位置由静止释放，与滑块b碰撞，重复多次。（1）为确保实验中滑块a不反向运动，ma，mb，应满足的关系是_（2）实验中，还需要测量的量是_。（3）用测得的物理量来表示，只要满足关系式_，则说明碰撞过程中动量是守恒的（4）用测得的物理量来表示，只要满足关系式_，则说明两滑块的碰撞是弹性碰撞。【答案】 (1). ; (2). 碰撞后，滑块a在水平面上滑行距离的平均值、滑块b在水平面上滑行距离的平均值; (3). ; (4). ;【解析】【详解】（1）为防止两球碰撞后入射球反弹，入射球的质量应大于被碰球的质量，即：；（2）碰撞后两球做减速运动，设碰撞后的速度为：、，由动能定理得：，解得：；，解得：；，解得：；如果碰撞过程动量守恒，则：，即，整理得：，实验需要测量碰撞后a、b球在水平面滑行的平均距离：、（3）由（2）问可知用测得的物理量来表示，只要满足关系式，则说明碰撞过程中动量是守恒的；（3）若两滑块的碰撞是弹性碰撞的，碰撞前后动量守恒、动能不变，根据能量守恒得：，即：，解得：，即若用测得的物理量来表示，只要满足关系式，则说明两滑块的碰撞是弹性碰撞。则说明碰撞过程中动量是守恒的.四、计算题（本大题共3小题，共36.0分）15.在相互平行且足够长的两根水平光滑的硬杆上,穿着三个半径相同的刚性球a、b、c,三球的质量分别为、,初状态bc球之间连着一根轻质弹簧并处于静止,b、c连线与杆垂直并且弹簧刚好处于原长状态,a球以的速度向左运动,与同一杆上的b球发生完全非弹性碰撞碰撞时间极短,求：球与b球碰撞过程中损耗的机械能；在以后的运动过程中弹簧的最大弹性势能；【答案】(1)27j(2)9j【解析】【详解】(1) a、b发生完全非弹性碰撞，以向左为正方向，根据动量守恒定律有：mav0=（ma+mb）v1代入数据解得，碰后a、b的共同速度：v1=3m/s损失的机械能为：(2) a、b、c系统动量守恒、机械能守恒，三者速度相等时弹簧弹性势能最大，以向左为正方向，由动量守恒定律得：（ma+mb）v1=（ma+mb+mc）v2代入数据解得：v2=1m/s弹簧最大弹性势能：代入数据解得：epm=9j16.如图所示，轻绳绕过轻质定滑轮，一端连接物块a，另一端连接在滑环c上，物块a的下端用弹簧与放在地面上的物块b连接，a、b两物块的质量均为m，开始时绳连接滑环c部分处于水平，绳刚好拉直且无弹力，滑轮到杆的距离为l；控制滑块c，使其沿杆缓慢下滑，当c下滑l时，释放滑环c，结果滑环c刚好处于静止，此时b刚好要离开地面，不计一切摩擦，重力加速度为g。（已知sin37=0.6，cos37=0.8）(1)求弹簧劲度系数k和滑环c的质量m；(2)若开始时绳连接滑环c部分处于水平，由静止释放滑环c，求当物块b刚好要离开地面时，滑环c的速度大小。【答案】(1)，m=1.6m(2)【解析】【分析】考查受力分析与机械能守恒【详解】（1）设开始时弹簧的压缩量为x，则：设b物块刚好要离开地面，弹簧的伸长量为 ，则：因此由几何关系得：解得联立解得：当c下滑 时，释放滑环c，结果滑环c刚好处于静止，此时b刚好要离开地面,对c受力分