河南省南阳一中2021届高三上学期第三次月考物理试题含答案

物理学科试卷

一、选择题(每题4分,共48分,1-8单选,9-12多选.)1.《中国诗词大会》第二季于2017年春节期间在央视一套、十套播出，备受广大观众喜欢，中国大地掀起诗词热．在这些脍炙人口的诗词中包含着许多物理知识，下列说法错误的是()A.宋代诗人陈与义“卧看满天云不动，不知云与我俱东”中“云与我俱东”意思是说诗人和云都向东运动，这是以两岸或两岸的红花、榆树为参考系的；B.唐代诗人李白“朝辞白帝彩云间，千里江陵一日还”的诗句，根据“千里江陵一日还”可估算出诗人李白的平均速度的大小；C.辛弃疾描写月亮的诗句“飞镜无根谁系？嫦娥不嫁谁留？”说明万有引力的存在；D.毛泽东诗句“坐地日行八万里，巡天遥看一千河”说明地球在自转.2.如图所示，两楔形木块分别靠在两竖直墙面上，表面光滑的金属球静止在两楔形木块之间，已知楔形木块的质量均为m，金属球的质量为M，楔形木块两倾斜面间的夹角为60°(重力加速度大小为g)，则下列说法正确的是()12A.每一楔形木块对金属球的压力大小为Mg;B.每一楔形木块对墙面的压力大小为Mg;21C.每一楔形木块所受墙面的摩擦力大小为(m+2M)g;D.每一楔形木块所受墙面的摩擦力大小为(M+m)g213.在倾角为θ=30°的固定光滑斜面上有两个用轻弹簧相连接的质量都为m的物块A、B，弹簧劲1.度系数为k，C为一固定挡板，系统处于静止状态．现用一平行于斜面向上的恒力F拉物块A使之向上运动，当物块B刚要离开挡板C时，则这个过程中下列说法正确的是(A.物块A的位移为2k;(2F−mg)gkmg)B.当物块B刚要离开挡板C时，物块A的速度为;FmgkC.弹簧弹性势能的增加量为;g4.细绳拴一个质量为m的小球，小球用固定在墙上的水平弹簧支撑，小球与弹簧不粘连，平衡时细绳与竖直方向的夹角为53°，如图所示以下说法正确的是(A.小球静止时弹簧的弹力大小为5mg;B.小球静止时细绳的拉力大小为5mg;C.细线烧断瞬间小球的加速度立即为g;3533D.此时，突然撤去恒力F，物块A的加速度为2.)D.细线烧断瞬间小球的加速度立即为g.5.如图所示，离水平地面一定高处水平定一内壁光滑的圆筒，筒内固定一轻质弹簧，弹簧处于自然长度。现将一小球从地面以某一初速度斜向上抛出，刚好能水平进入圆筒中，不计空气阻力。下列说法中错误的是()A.弹簧获得的最大弹性势能小于小球射出时的动能B.小球斜上运动过程中处于失重状态C.小球压缩弹簧的过程中，小球减小的动能等于弹簧增加的势能2D.若抛射向右移动一小段距离，仍使小球水平进入圆筒中，可以增大抛射速度v0，同时增大抛射角θ.6.一木箱放在水平地面上，木箱质量为m，用水平推力F，即可使物体做匀速直线运动，大小保持不变，方向改为与水平方向成60°角斜向上拉物体，也能使它做匀速直线运动．如图所示，则木箱与水平地面的动摩擦因数为(A.3B.3)7.如图示，质量m=1kg的物块，以速度v0=4m/s滑上正沿逆时针转动的水平传送带，传送带两滑轮A、B间的距离L=6m，已知传送带的速度v=2m/s，物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.2.关于物块在传送带上的运动，正确的是()2C.33D.12A.物块滑离传送带时的速率为4m/s;B.物块在传送带上运动的时间为4s;C.皮带对物块的摩擦力对物块做功为6J;D.整个运动过程中由于摩擦产生的热量为18J.8.如图所示，物块A放在木板B上，A，B的质量相同，A，B之间的动摩擦因数、B与地面之间的动摩擦因数也相同(最大静摩擦力等于滑动摩擦力的大小)。若将水平力作用在A上，使A刚好要相对B滑动，此时水平力大小为F1；若将水平力A.1:1B.1:2C.1:3作用在B上，使B刚好要相对A滑动，此时水平力大小为F2，则F1与F1的比为(D.1:49.如图所示，与水平面成θ角的传送带，在电动机的带动下以恒定的速率时针运行。现将质量为m的小物块从传送带下端A点无初速地放到传送带上，经时间t1物块与传送带达到共同速度，再经时间t2物块则在物块从A运动到B的过程中，以下说法正确的是()到达传送带的上端B点，己知A、B间的距离为L，重力加速度为g。)3A.在t1时间内摩擦力对物块做的功等于2mv2;1B.在t1时间内物块和传送带间因摩擦而产生的内能等于物块机械能的增加量;C.在t1+ t2时间内传送带对物块做的功等于mgLsinθ+2mv2;110.如图，长为0.4 m的轻杆一端连着质量为m=1 kg的小球，另一端用铰链固接于水平地面上的O点，初始时小球静止于地面上。现在杆中点处施加一大小不变，方向始终垂直杆的力F，轻杆转动30°时撤去F，则小球恰好能到达最高点。忽略一切摩擦，重力加速度g=10 m/s2，π≈3。下列说法正确的是(A.力F所做的功为4 JB.力F的大小约为40 NC.小球到达最高点时，轻杆对球作用力为5 ND.撤去F瞬间，小球的速度为2 m/s11.一起重机的钢绳由静止开始匀加速提起质量为m的重物，当重物的速度为v1时，起重机的功忽略空气阻力，则整个过程中，下列说法正确的是(A.重物的最大速度v2=mgPD.在t1+ t2时间内因运送物块，电动机至少多消耗mgLsinθ+mv2的电能.)率达到最大值P，以后起重机保持该功率不变，继续提升重物，直到以最大速度v2匀速上升为止，)B.重物匀加速运动的加速度为mvD.钢绳的最大拉力为 P

P1

mV22

C.钢绳的对重物做的功为2

v1

12.如图所示，某极地轨道卫星的运行轨道平面通过地球的南北两极，卫星做匀速圆周运动。已知该卫星从北纬60°的正上方按图示方向第一次运行到南纬60°的正上方时所用时间为1h，则下列说法正确的是(A.该卫星的运行速度一定小于7.9 km/s4)B.该卫星与同步卫星的运行角速度之比为4：1C.该卫星与同步卫星的运行半径之比为1：4D.该卫星的机械能有可能大于同步卫星的机械能二.实验题(共9空,每空2分,共18分)13．用如图甲所示的实验装置，探究加速度与力、质量的关系实验中，将一端带定滑轮的长木板放在水平实验桌面上，实验小车通过轻细绳跨过定滑轮与砂桶相连，小车与纸带相连，打点计时器所用交流电的频率为f＝50Hz.平衡摩擦力后，在保持实验小车质量不变的情况下，放开砂桶，小车加速运动，处理纸带得到小车运动的加速度为a；改变砂桶中沙子的质量，重复实验三次．（1）在验证“质量一定，加速度a与合外力F的关系”时，某学生根据实验数据作出了如图乙所示的aF图象，其中图线不过原点并在末端发生了弯曲现象，产生这两种现象的原因可能有_____．A．木板右端垫起的高度过小（即平衡摩擦力不足）B．木板右端垫起的高度过大（即平衡摩擦力过度）C．砂桶和沙子的总质量m远小于小车和砝码的总质量M（即mM）D．砂桶和沙子的总质量m未远小于小车和砝码的总质量M．（2）实验过程中打出的一条理想纸带如图丙所示，图中O、A、B、C、D、E、F为相邻的计数点，相邻两计数点间还有4个点未画出，则小车运动的加速度a＝_____ms2.（结果保留3位有效数字）5（3）小车质量M一定，改变砂桶中沙子的质量，砂桶和沙子的总质量为m，根据实验数据描绘出的小车加速度a与砂桶和沙子的总质量m之间的11

关系图象如图丁所示，则小车的质量M_____kg.（g=10m/s2）am14．用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。遮光条的宽度用d表示，用米尺测量遮光条到光电门之间的距离L。钩码质量为m，滑块质量为M。（1）用游标卡尺测量遮光条的宽度d，游标卡尺的示数如图所示，其读数为______cm；（2）每次实验时，滑块从同一位置静止释放，测得遮光条的挡光时间为t，用遮光条挡光这段时间内的平均速度v______m/s表示遮光条到达光电门的速度，遮光条从静止运动到光电门的过程中系统减少的重力势能与增加的动能若满足______，则机械能守恒（用d、t、m、M、L表示）。（3）实验中M______m（填“必须远大于”或“无须远大于”）（4若实验中绳子与水平面不平行且滑轮端离水平面太高，则系统机械能______守恒。（填“依然”或“不”），此时实验测量出的重力势能的减少量______（选填“大于”、“小于”或“等于”）动能的增加量。三.解答题：15.（10分）质量为M的木楔倾角为θ，在水平面上保持静止，当将6一质量为m的木块放在木楔斜面上时，它正好匀速下滑。如果用与木楔斜面成α角的力F拉着木块匀速上升，如图所示。已知重力加速度为g，木楔在整个过程中始终静止。(1)木块与木楔斜面间的动摩擦因数μ；(2)当α和θ满足何种关系时，拉力F有最小值，并求此最小值；(3)当F取最小值时，木楔对水平面的摩擦力是多大？16．（10分）我国预计在2020年左右发射“嫦娥六号”卫星．以下是某同学就有关月球的知识设计的两个问题，请你解答：（1）若已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，月球中心与地球中心间距离r，且把月球绕地球的运动近似看做是匀速圆周运动，试求出月球绕地球运动的周期为T；（2）若宇航员随“嫦娥六号”登陆月球后，站在月球表面以初速度v0水平抛出一个小球，小球飞行一段时间t后恰好垂直地撞在倾角为θ=37°的的斜坡上，已知月球半径为R0，月球质量分布均匀，引力常量为G，试求月球的密度？（sin37°=0.6，cos37°=0.8）7（12分）如图所示，倾角37的光滑且足够长的斜面固定17．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用一劲度系数物体B被位于斜面底端且垂直于斜k240N/m的轻弹簧连接，面的挡板P挡住.用一不可伸长的轻绳使物体A跨过定滑轮与小环C连接，轻弹簧轴线和定滑轮右侧的绳均与斜面平行，小环C穿在竖直固定的光滑均匀细杆上.当环C位于Q处时整个系统静止，此时绳与细杆的夹角53，且物体B对挡板P的压力恰好为零.已知sin370.6,cos370.8，g取10m/s2.求：（1）当环C位于Q处时绳子的拉力大小T和小环C的质量M；（2）现让环C从位置R由静止释放，位置R与位置Q关于位置S对称，图中SD水平且长度为d0.2m，求：①小环C运动到位置Q的速率v；②小环C从位置R运动到位置S的过程中轻绳对环做的功WT.818．（12分）如图甲所示，长为L=4.5m的薄木板M放在水平地面上，质量为m=lkg的小物块（可视为质点）放在木板的左端，开始时两者静止。现用一水平向左的力F作用在木板M上，通过传感器测m、M两物体的加速度与外力F变化关系如图乙所示。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g=10m/s2。求：（1）m、M之间的动摩擦因数1为多大?（2）木板的质量M及木板与水平地面之间的动摩擦因数2为多大?（3）若开始时对M施加水平向左的恒力F=29N，求：物块多长时间滑离木板？91011