1、页 1 第 2020 届甘肃省张掖市第二中学高三 11 月月考 物理试题 一、单项选择题：本题共8 小题，每小题3 分，共24 分） 1如图所示，电灯悬挂于两墙之间，OA 水平，更换绳 OA，使连接点 A 逐渐向 上移，但保持 O 点位置不变，则 A 点向上移时，绳 OA 的拉力： A逐渐增大 B逐渐减小 C先增大后减小 D先减小后增大 2汽车刹车后，停止转动的轮胎在地面上发生滑动，可以明显地看出滑动的痕迹，即常说的刹车线，由刹 车线长短可以得知汽车刹车前的速度大小，因此刹车线的长度是分析交通事故的一个重要依据，若汽车 轮胎跟地面的动摩擦因数是 0.7，刹车线长是 14m，则可知汽车刹车前的速
2、度大约是 A7m/s B10m/s C14m/s D20m/s 3、A、B 两个物体在水平面上沿同一直线运动，它们的 vt 图象如图所示。在 t0 时刻，B 在 A 的前面， 两物体相距 7 m，B 物体做匀减速运动的加速度大小为 2 m/s2。则 A 物体追上 B 物体所用时间是( ) A.5 s B.6.25 s C.7 s D.8 s 4如图所示，质量为 M 的框架放在水平地面上，一轻弹簧上端固在 框架上，下端固定一个质量 m 的小球，小球上下振动时框架始终没 有跳起，当框架对地面压力为零的瞬间，小球的加速度大小为 Ag BmgmM/)( CmMg / DmgmM/)( 5我国发射“天宫
3、二号”空间实验室，之后发射“神舟十一号”飞船与“天宫二号”对接。假设“天宫二号”与“神 舟十一号”都围绕地球做匀速圆周运动，为了实现飞船与空间实验室的对接， 下列措施可行的是( ) 页 2 第 A使飞船与空间实验室在同一轨道上运行，然后飞船加速追上空间实验室实现对接 B使飞船与空间实验室在同一轨道上运行，然后空间实验室减速等待飞船实现对接 C飞船先在比空间实验室半径小的轨道上加速，加速后飞船逐渐靠近空间实验室，两者速 度接近时实现对接 D飞船先在比空间实验室半径小的轨道上减速，减速后飞船逐渐靠近空间实验室，两者速 度接近时实现对接 6光滑水平面上静置一质量为 M 的木块，一颗质量为 m 的子弹
4、以水平速度 v1射入木块，以 v2 速度穿出，对这个过程，下列说法正确的是： A、子弹对木块做的功等于 2 2 2 1 2 1 vvm B、子弹对木块做的功等于子弹克服阻力做的功 C、子弹对木块做的功等于木块获得的动能与子弹跟木块摩擦生热的内能之和 D、子弹损失的动能等于木块获得的动能跟子弹与木块摩擦生热的内能之和 7质量为 0.2 kg 的球竖直向下以 6 m/s 的速度落至水平地面，再以 4 m/s 的速度反向弹回。取竖直向上为 正方向，在小球与地面接触的时间内，关于球的动量变化量 p 和合外力对小球做的功 W，下列说法正 确的是( ) A. p2 kg m/s W2 J B. p2 kg
5、 m/s W2 J C. p0.4 kg m/s W2 J D. p0.4 kg m/s W2 J 8如图是自行车传动装置的示意图，其中是半径为 r1的大齿轮，是半径为 r2的小齿轮，是半径为 r3 的后轮，假设脚踏板的转速为 n r/s，则自行车前进的速度为( ) A.nr1r3 r2 B.nr2r3 r1 C.2nr2r3 r1 D.2nr1r3 r2 二、多项选择题：本题共 6 小题，每小题 4 分，共 24 分。在每小题给出的四个选项中，有两项或两项以上 符合题目要求。全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，有选错的得 0 分。 9 “嫦娥二号”绕月卫星于 2010 年 10 月
6、 1 日 18 时 59 分 57 秒在西昌卫星发射中心发射升空， 并获得了圆满 成功。“嫦娥二号”新开辟了地月之间的“直航航线”，即直接发射至地月转移轨道，再进入距月面约 h=l l05m 的圆形工作轨道，开始进行科学探测活动。设月球半径为 R，月球表面的重力加速度为 g月， 万有引力常量为 G，则下列说法正确的是 A由题目条件可知月球的平均密度为 3 4 g GR 月 页 3 第 B“嫦娥二号”在工作轨道上绕月球运行的周期为2 R g 月 C“嫦娥二号”在工作轨道上的绕行速度为()gRh 月 D“嫦娥二号”在工作轨道上运行时的向心加速度为 2 () R g Rh 月 10如图所示，光滑水平
7、面上有一质量为 2M、半径为 R(R 足够大)的1 4圆弧曲面 C，质量为 M 的小球 B 置 于其底端，另一个小球 A 质量为M 2，小球 A 以 v06 m/s 的速度向 B 运动，并与 B 发生弹性碰撞，不 计一切摩擦，小球均视为质点，则( ) A.B 的最大速率为 4 m/s B.B 运动到最高点时的速率为3 4 m/s C.B 能与 A 再次发生碰撞 D.B 不能与 A 再次发生碰撞 11、2009 年 12 月 19 日下午，联合国气候变化大会达成哥本哈根协议 ，为减少二氧化碳排放，我国城市 公交推出新型节能环保电动车， 在检测某款电动车性能的实验中， 质量为 8 102kg 的电
8、动车由静止开始 沿平直公路行驶，达到的最大速度为 15m/s，利用传感器测得此过程中不同时刻电动车的牵引力 F 与对 应的速度 v，并描绘出 v F 1 图象（图中 AB、BO 均为直线） ，假设电动车行驶中所受的阻力恒定，则 A、在全过程中，电动车在 B 点时速度最大 B、AB 过程电动车做匀加速运动 C、BC 过程电动车作减速运动 D、BC 过程电动车的牵引力的功率恒定 12如图所示，质量相同的两物体 a、b，用不可伸长的轻绳跨接在同一光滑的轻质定滑轮两侧，a 在水平 桌面的上方，b 在水平粗糙桌面上。初始时用力压住 b 使 a、b 静止，撤去此压力后，a 开始运动，在 a 下降的过程中，
9、b 始终未离开桌面。在此过程中( ) 页 4 第 A.a 的动能等于 b 的动能 B.两物体机械能的变化量不相等 C.a 的重力势能的减小量等于两物体总动能的增加量 D.绳的拉力对 a 所做的功与对 b 所做的功的代数和为零 13在 2010 上海世博会上，拉脱维亚馆的风洞飞行表演，令参观者大开眼界。若风洞内总的向上的风速风 量保持不变，让质量为 m 的表演者通过调整身姿，可改变所受的向上的风力大小，以获得不同的运动 效果，假设人体受风力大小与正对面积成正比，已知水平横躺时受风力面积最大，且人体站立时受风 力面积为水平横躺时受风力面积的 18，风洞内人体可上下移动的空间总高度为 H开始时，若人
10、体 与竖直方向成一定角度倾斜时，受风力有效面积是最大值的一半，恰好可以静止或匀速漂移；后来， 人从最高点 A 开始，先以向下的最大加速度匀加速下落，经过某处 B 后，再以向上的最大加速度匀减 速下落，刚好能在最低点 C 处减速为零，则有（ ） A表演者向上的最大加速度是 g B表演者向下的最大加速度是 4 g CB 点的高度是 4 7 H D由 A 至 C 全过程表演者克服风力做的功为 mgH 14如图，小球套在光滑的竖直杆上，轻弹簧一端固定于 O 点，另一端与小球相连。现将小球从 M 点由静 止释放， 它在下降的过程中经过了 N 点。 已知在 M、 N 两点处， 弹簧对小球的弹力大小相等，
11、且ONM OMN 2。在小球从 M 点运动到 N 点的过程中( ) A.弹力对小球先做正功后做负功 B.有两个时刻小球的加速度等于重力加速度 C.弹簧长度最短时，弹力对小球做功的功率为零 D.小球到达 N 点时的动能等于其在 M、N 两点的重力势能差 三、实验题（本题共 2 小题，共 15 分） 15、 （6 分）某校物理兴趣小组利用如图所示装置探究合力做功与动能变化的关系。在滑块上安装一遮光条， 系轻细绳处安装一拉力传感器(可显示出轻细绳的拉力)，把滑块放在水平气垫导轨上 A 处，细绳通过定滑轮 与钩码相连，光电门安装在 B 处。气垫导轨充气，将滑块从 A 位置由静止释放后，拉力传感器记录的
12、读数 为 F，光电门记录的时间为 t。 页 5 第 （1）用螺旋测微器测量遮光条的宽度，如图所示，则宽度为_mm。 （2）多次改变钩码的质量(拉力传感器记录的读数 F 相应改变)，测得多组 F 和 t 数据，要得到线性变化图 象，若已知选定 F 作为纵坐标，则横坐标代表的物理量为_。 A.t B.(t)2 C. 1 t D.( 1 t) 2 （3）若正确选择横坐标所代表的物理量后，得出线性变化图象的斜率为 k，且已经测出 A、B 之间的距离为 s，遮光条的宽度为 d，则滑块质量(含遮光条和拉力传感器)的表达式为 M_。 16、 （9 分）在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器接在电压为
13、E，频率为 f 的交流电源上，在实验 中打下一条理想纸带，如图所示，选取纸带上打出的连续 5 个点 A、B、C、D、E，测出 A 点距起始点的距 离为 o s，点 AC 间的距离为 1 s，点 CE 间的距离为 2 s， 已知重锤的质量为 m，当地的重力加速度为 g，则 （1）起始点O到打下 C 点的过程中，重锤重力势能的 减少量为 p E ， 重锤动能的增加量为 k E . （2）根据题中提供的条件，可求出重锤实际下落的加速度 a= 四、计算题（4 小题，共 47 分） 17.（8 分）一质量 m0.5kg 的滑块以一定的初速度冲上一倾角为 30 足够长的斜面，某同学利用 DIS 实验 系统
14、测出了滑块冲上斜面过程中多个时刻的瞬时速度，如图所示为通过计算机绘制出的滑块上滑过程的 v t 图。求： （g 取 10m/s2） 滑块冲上斜面过程中加速度大小； 滑块与斜面间的动摩擦因数； 判断滑块最后能否返回斜面底端？若能返回，求出返回斜面底端时的动能；若 不能返回，求出滑块停在什么位置。 18、 （9 分）如图所示，长木板 ab 的 b 端固定一挡板，木板连同挡板的质量为 M 4.0 kg，a、b 间距离 s2.0 m，木板位于光滑水平面上，在木板 a 端有一小物块，其质量 m1.0 kg，小 物块与木板间的动摩擦因数 0.10，它们都处于静止状态，现令小物块以初速度 v04.0 m/s
15、 沿木板向右 滑动，直到和挡板相碰。碰撞后，小物块恰好回到 a 端而不脱离木板，求碰撞过程中损失的机械能。(g 取 10 m/s2) pdwulicyh O v/ms-1 t/ s 2 4 6 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 页 6 第 19、 （15 分）滑板运动是极限运动的鼻祖，许多极限运动项目均有滑板项目延伸而来，如图是是滑板运动的 轨道。BC 和 DE 是两段光滑的圆弧型轨道，BC 的圆心为 O 点，圆心角600,半径 OC=6m 且与水平轨道 CD 垂直， 滑板与水平轨道间的动摩擦因数0.2.某运动员从轨道上的 A 点以3/vm s的速度水平滑出， 在 B 点刚好沿着轨道的切
16、线方向滑入圆弧轨道 BC,经 CD 轨道后冲上 DE 轨道， 到达 E 点时速度减为零， 然 后返回。 已知运动员和滑板的总质量为m=60kg,B、 E两点与水平轨道CD的竖直高度分别为H=2m和H=2.5m. 求： （1）运动员从 A 点运动到 B 点的过程中，到达 B 点时的速度大小 VB; （2）运动员到达圆弧轨道的 C 点时对轨道的压力 FC； （3）水平轨道 CD 的长度 L; （4）通过计算说明，第一次返回时，运动员能否回到 BD 点？如能，求出回到 B 点时速度的大小：如果不 能，求出最后停止的位置距 C 点 D 的距离。 20、 （15 分）质量为 m 的钢板与直立轻弹簧的上端
17、连接，弹簧下端固定在地上。平衡时，弹簧的压缩量为 x0,如图所示。一物块从钢板正上方距离为 3x0的 A 处自由落下，打在钢板上并立刻与钢板一起向下运动,但 不粘连。它们到达最低点后又向上运动。已知物块质量也为 m 时，它们恰能回到 O 点。求： （1）物块与钢板刚碰完时弹簧的弹性势能 EP； （2）若物块质量为 2m,仍从 A 处自由落下，则物块与钢板回到 O 点时，还具有向上的速度。求物块向上运 动到达的最高点与 O 点的距离。 页 7 第 页 8 第 物理答案 1、D 2、C 3、D 解析 B 车减速到零所需的时间 t0vB a 010 2 s5 s，xB1 2(v0)t 1 2 10
18、5 m25 m A 车在 5 s 内的位移 xAvAt4 5 m20 m xAxBx，x7 m，所以 B 车在停止运动后被追上 设 A 物体追上 B 物体所用时间为 t0，则 vAt0xxB t032 4 s8 s，故选项 D 正确。 4、D 5、C 解析 若使飞船与空间站在同一轨道上运行，然后飞船加速，所需向心力变大，则飞船将脱离原轨道而 进入更高的轨道，不能实现对接，选项 A 错误；若使飞船与空间站在同一轨道上运行，然后空间站减速， 所需向心力变小，则空间站将脱离原轨道而进入更低的轨道，不能实现对接，选项 B 错误；要想实现对接， 可使飞船在比空间实验室半径较小的轨道上加速，然后飞船将进入
19、较高的空间实验室轨道，逐渐靠近空间 实验室后，两者速度接近时实现对接，选项 C 正确；若飞船在比空间实验室半径较小的轨道上减速，则飞 船将进入更低的轨道，不能实现对接，选项 D 错误。 6、D 7、A 解析 取竖直向上为正方向，则小球与地面碰撞过程中动量的变化量 pmv2mv10.2 4 kg m/s0.2 (6) kg m/s2 kg m/s， 方向竖直向上。由动能定理知， 合外力做的功 W1 2mv 2 21 2mv 2 11 2 0.2 4 2 J1 2 0.2 6 2 J2 J。 8、D 9、AD 10、答案 AD 解析 A 与 B 发生弹性碰撞，取水平向右为正方向，根据动量守恒定律和
20、机械能守恒定律得M 2v0 M 2 vA MvB，1 2 M 2 v201 2 M 2 v2A1 2 Mv 2 B，解得 vA2 m/s，vB4 m/s，故 B 的最大速率为 4 m/s，选项 A 正确；B 冲上 C 并运动到最高点时二者共速，设为 v，则 MvB(M2M)v，得 v4 3 m/s，选项 B 错误；从 B 冲上 C 然后又滑下的过程，设 B、C 分离时速度分别为 vB、vC，由水平方向动量守恒有 MvBMvB2MvC，由机 械能守恒有1 2 Mv 2 B1 2 MvB 21 2 2MvC 2，联立解得 v B4 3 m/s，由于|vB|vA|，所以二者不会再次发生碰撞， 选项
21、C 错误，D 正确。 11、BD 12、BD 解析 轻绳两端沿绳方向的速度分量大小相等，故可知 a 的速度等于 b 的速度沿绳方向的分量，a 的动 能比 b 的动能小，选项 A 错误；因为 b 与地面有摩擦力，运动时有热量产生，所以该系统机械能减少，故 选项 B 正确、C 错误；轻绳不可伸长，两端分别对 a、b 做功大小相等，符号相反，选项 D 正确。 13、AD 14、BCD 解析 因 M 和 N 两点处弹簧对小球的弹力大小相等， 且ONMOMN 2， M 处的弹簧处于压缩状态， 页 9 第 N 处的弹簧处于伸长状态，则弹簧的弹力对小球先做负功后做正功再做负功，选项 A 错误；当弹簧水平时，
22、 竖直方向的力只有重力，加速度为 g；当弹簧处于原长位置时，小球只受重力，加速度为 g，则有两个时刻 的加速度大小等于 g，选项 B 正确；弹簧长度最短时，即弹簧水平，弹力与速度垂直，弹力对小球做功的功 率为零，选项 C 正确；由动能定理得，WFWGEk，因 M 和 N 两点处弹簧对小球的弹力大小相等，弹性 势能相等，则由弹力做功特点知 WF0，即 WGEk，选项 D 正确。 15. 答案 (1)2.5562.559 之间都正确 (2)D (3)2ks d2 解析 (1)根据螺旋测微器读数规则，遮光条的宽度 d2.5 mm0.058 mm2.558 mm。 (2)根据动能定理得 Fs1 2Mv
23、 2，vd t，联立解得 F Md2 2s ( 1 t) 2，选定 F 作为纵坐标， 则横坐标代表的物理量为( 1 t) 2，选项 D 正确。 (3)得出线性变化图象的斜率为 k，由 kMd 2 2s 解得 M2ks d2 。 16、 （1） 01 ()mg ss 22 12 () 32 ssf m （2） 2 21 () 4 ss f 17、解析：滑块的加速度 06 12(m/s) 0.5 v a t 2 12/m s （2 分） 物体在冲上斜面过程中 sincosmgmgma （2 分） sin3012 10 0.5 0.81 cos303 10 2 ag g （ 7 3 15 ） （1
24、分） 滑块速度减小到零时，重力的分力小于最大静摩擦力，不能再下滑。 （1 分） 22 0 6 1.5(m) 22 12 v s a 滑块停在距底端 1.5m 处。 （2 分） 18、解析 把 a、b 两物体看成一个系统，设物块和木板最后的共同速度为 v，取向右为正方向，由动量守 恒定律有 mv0(Mm)v 2 分 设碰撞过程中损失的机械能为 E，由于物块在木板上滑动使系统损失的机械能为 2mgs (根据摩擦力与相对位移的乘积等于系统损失的机械能)，则由能量守恒定律可得 2 分 1 2mv 2 01 2(Mm)v 2E2mgs 2 分 可得 E1 2mv 2 01 2(Mm)v 22mgs 2
25、分 mM 2（mM）v 2 02mgs2.4 J。 1 分 答案 2.4 J 19、解：1、由平抛运动规律及几何关系得6/ cos60 B V Vm s 1 分 2、对 B 到 C 由机械能守恒得 mgHB+ 1 2 mvB2= 1 2 mvC2 2 分 对 C 点由牛顿定律得 FC-mg= 2 C V m R 2 分 代入数据的 FC=1360N 1 分 3、对 B 到 E 由能的转化与守恒的 mgHB+ 1 2 mvB2=mgL+mgHE 2 分 代入数据的 L=6.5m 1 分 4、设第一次返回时沿着 CD 轨道上滑的最大高度为 H,从 B 到第一次返回达到最高由 能的转化与守恒的 mg
26、HB+ 1 2 mvB2=2mgL+mgH 2 分 代入数据得 H=1.2m2m,所以运动员不能回到 B 点。 1 分 页 10 第 设在 CD 上通过的总路程为 x,从开始到最终停下的总过程由能的转化与守恒定律得 mgHB+ 1 2 mvB2=mgx 2 分 代入数据得 x=19m=(26.5+6)m 1 分 最后停止的位置距 C 点 D 的距离。6m 20解:物块与钢板碰撞时的速度 2 分 设 v1表示质量为 m 的物块与钢板碰撞后一起开始向下运动的速度，因碰撞时间极短， 动量守恒取 v0方向为正 mv02mv1 2 分 刚碰完时弹簧的弹性势能为 EP。当它们一起回到 O 点时，弹簧无形变
27、，弹性势能为零，根据题给条件， 这时物块与钢板的速度为零，由机械能守恒， 2 分 Ep=0.5mgx0 1 分 设 v2表示质量为 2m 的物块与钢板碰撞后开始一起向下运动的速度， 则有 2mv03mv2 2 分 仍继续向上运动，设此时速度为 v， 则有 2 分 在以上两种情况中，弹簧的初始压缩量都是 x0， 故有 1 分 2 0 vgx 1 分 当质量为 2m 的物块与钢板一起回到 O 点时，弹簧的弹力为零，物块与钢板只受到重力作用，加速度 为 g。一过 O 点，钢板受到弹簧向下的拉力作用，加速度大于 g。由于物块与钢板不粘连，物块不可能 受到钢板的拉力，其加速度仍为 g。故在 O 点物块与钢板分离，分离后,物块以速度 v 竖直上升，则由 以上各式解得，物块向上运动所到最高点与 O 点的距离为 lv 2/（2g）（1/2）x 2 分
