玉溪一中2021届高三上学期第二次月考物理学科试卷本卷满分100分,考试时间90分钟。
一、选择题:本题共12小题,每小题4分,共48分。
1-7题为单选题,8-12为多选题,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
1. 从同一地点同时开始沿同一直线运动的两个物体Ⅰ、Ⅱ的速度-时间图象如图所示.在0~t2时间内,下列说法中正确的是()A. Ⅰ物体所受的合外力不断增大,Ⅱ物体所受的合外力不断减小B. 在第一次相遇之前,t1时刻两物体相距最远C. t2时刻两物体相遇D. Ⅰ、Ⅱ两个物体的平均速度大小都是122v v+【答案】B【解析】【详解】试题分析:速度时间图像的斜率表示加速度,从图中可知I曲线的斜率都在减小,所以I加速度都在减小,根据牛顿第二定律可得I合力都在减小,II斜率恒定,做匀减速直线运动,合力恒定,A错误;速度图象与坐标轴围成的面积表示位移,由图可知在1t时刻两物体面积差最大,相距最远,故B正确;2t时刻,物体I的位移比物体II的位移大,两者又是从同一地点同时开始运动的,所以2t时刻两物体没有相遇,故C错误;物体的位移就等于图中两图象与时间轴所围的面积,平均速度就等于位移与时间的比值,由图知物体I的位移比物体II的位移大,且II物体做匀减速运动,其平均速度为122v v+,I的平均速度大于122v v+,D错误.考点:考查了速度时间图像【名师点睛】在速度时间图像中,需要掌握三点,一、速度的正负表示运动方向,看运动方向是否发生变化,只要考虑速度的正负是否发生变化,二、图像的斜率表示物体运动的加速度,三、图像与坐标轴围成的面积表示位移,在坐标轴上方表示正方向位移,在坐标轴下方表示负方向位移2. 某同学为研究自由落体运动,从砖墙前的高处由静止释放一小石子,让其自由落下,拍摄到石子下落过程中的一张照片如图所示,由于石子的运动,它在照片上留下一条模糊的径迹AB 。
已知每层砖的平均厚度为6.0cm ,拍摄到石子位置A 到石子下落的起始位置的距离为5.0m ,则这个照相机的曝光时间约为( )A. 26.010s -⨯B. 36.010s -⨯C. 46.010s -⨯D.56.010s -⨯【答案】B 【解析】【详解】由公式22v gh =可知,自由落体运动5m 的末速度为22105m/s 10m/s v gh ==⨯⨯=由于0.06m 远小于5m ,故可以近似地将AB 段当作匀速运动,故时间为30.06s 610s 10AB t v -===⨯ 故选B 。
3. 如图所示,A 为电磁铁,C 为胶木秤盘,A 和C (包括支架)的总质量为m 总;B 为铁块,质量为m ,整个装置用轻绳悬挂于点O ,当电磁铁通电时,铁块被吸引上升的过程中,轻绳上拉力F 的大小为( )A. F m g =总B. ()m g F m m g <<总总+C. ()F m m g =总+D. ()F m m g >总+【答案】D 【解析】【详解】当电磁铁通电前,绳的拉力为()m m g 总+,当电磁铁通电后,铁块被吸引上升,做变加速运动,且越靠近电磁铁,吸力越大,加速度越大。
对A 、B 、C 组成的系统,当铁块加速上升时,系统整体的重心加速上移,系统处于超重状态,故轻绳的拉力大于()m m g 总+。
故选D 。
4. 2020年6月23日9时43分,北斗系统第五十五颗导航卫星发射成功,至此北斗三号全球卫星导航系统星座部署全面完成。
北斗导航系统由三类轨道卫星组成,即“吉星”地球静止轨道卫星(轨道半径3万千米左右)、“爱星”倾斜地球同步轨道卫星和“萌星”中圆地球轨道卫星(轨道半径2万千米左右),下列说法正确的是( ) A. “吉星”的运行周期小于“爱星”的运行周期 B. “爱星”的线速度大于“萌星”的线速度 C. “吉星”的角速度大于“萌星”的角速度 D. “爱星”的加速度小于“萌星”的加速度 【答案】D 【解析】【详解】由题意可知,“吉星”地球静止轨道卫星、“爱星”倾斜地球同步轨道卫星,所以“吉星”和“爱星”绕地球做圆周运动的半径相同。
大于“萌星”绕地球做圆周运动的半径。
人造卫星绕地球做圆周运动的向心力由万有引力提供,向心力公式可得22222()n Mm mv πG mr ωmr ma r r T====A .人造卫星绕地球做圆周运动的周期2T = “吉星”和“爱星”绕地球做圆周运动的半径相同。
所以“吉星”的运行周期等于“爱星”的运行周期,故A 错误;B .人造卫星绕地球做圆周运动的线速度GMv r=“爱星”绕地球做圆周运动的半径大。
所以“爱星”的线速度小于“萌星”的线速度,故B 错误;C .人造卫星绕地球做圆周运动的角速度3GMrω=“吉星”绕地球做圆周运动的半径大。
所以“吉星”的角速度小于“萌星”的角速度,故C错误;D .人造卫星绕地球做圆周运动的2n Ma Gr= “爱星”绕地球做圆周运动的半径大。
所以“爱星”的加速度小于“萌星”的加速度,故D 正确; 故选D 。
5. 如图所示,边长为L 的正方形CDEF 区域存在垂直纸面向外的匀强磁场,一个比荷为k 的带电粒子以大小为v 的速度由C 点进入磁场,速度方向与CD 边的夹角θ=60°,经磁场偏转后从DE 边垂直DE 射出,粒子的重力不计,则磁场的磁感应强度为( )A.2v kL3v 3v D.v kL【答案】C 【解析】【详解】由几何关系可求得粒子做圆周运动半径为3sin 603L LR ==︒洛伦兹力提供粒子做圆周运动的向心力,由牛顿第二定律可得2v Bqv m R=联立可得32v B kL=故选C 。
6. 光滑水平面上并排放置质量分别为m 1 =2kg 、m 2=1kg 昀两物块,t =0时刻同时施加两个力,其中F 1=2 N 、F 2=4-2t N ,方向如图所示.则两物块分离的时刻为( )A. 1 sB. 1.5 sC. 2 sD. 2.5 s【答案】D 【解析】【详解】水平面光滑,则物块不会受到摩擦力.他们的加速度仅由水平外力提供.两个物块贴在一起,他们之间的内力不为0之前,加速度和速度都相同,直到它们的加速度变化为方向相同且大小不同时,开始分离;在开始时刻,12N F =,方向向右,22N F =,方向向左,物块受合外力向左,12a a 均向左作变加速运动。
随时间加长,2F 越来越小,当t =1s 时,12F F =,此时12a a =,加速度为0,之后12F F >,12a a 共同作变减速运动,速度为0后,再在合外力作用下反向变加速。
t =2s 时,20?F =,两物块只受1F 作用,继续变加速.之后2F 方向相反,逐渐变大;t =2.5s 时,21F N =-,由122m m =,12)2F F =,由Fa m=知,此时两物块加速度大小相等,方向相同。
之后,2F 继续增大,2a 的加速度增加,速度增加的比1a 快,开始分离。
综上,两物块分离的时间为 2.5s t =。
故选D 。
7. 一煤块(可视为质点)放在水平浅色传送带左端,刚开始均处于静止状态,某时刻传送带以3m/s 2的加速度开始匀加速顺时针运行,经过△t =1s 后开始匀速运行,最终煤块从右端掉下。
已知煤块与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.1,传送带长度为L =18m ,重力加速度g =10m/s 2,则整个过程中产生的黑色痕迹的长度是:( )A. 3mB. 4.5mC. 7.5mD. 9m【答案】A 【解析】【详解】开始时煤块在传送带上的加速度为221m/s a g μ==在开始的△t =1s 内传送带的位移21111.5m 2x a t =∆=煤块的位移22210.5m 2x a t =∆= 此时煤块相对传送带的位移1121m x x x ∆=-=此时传送带的速度v 1=a 1∆t=3m/s煤块的速度v 2=a 2∆t =1m/s以后煤块继续加速,直到与传送带共速时122v v a t =+解得t=2s此过程中煤块相对传送带的位移221221()2m 2x v t v t a t ∆=-+=以后的运动中煤块相对传送带静止,则 整个过程中产生的黑色痕迹的长度是123m x x x =∆+∆=故选A 。
8. 如图所示,物体在水平力F 作用下压在竖直墙上静止不动,则( )A. 物体所受摩擦力的平衡力是重力B. 力F就是物体对墙的压力C. 力F的反作用力是墙壁对物体的支持力D. 墙壁对物体的弹力的反作用力是物体对墙壁的压力【答案】AD【解析】【详解】A.竖直方向,物体的的重力与墙面给物体的摩擦力相平衡,则物体所受摩擦力的平衡力是重力,选项A正确;B.力F大小等于物体对墙的压力,不能说“就是物体对墙的压力”,选项B错误;C.物体对墙壁的压力的反作用力是墙壁对物体的支持力,选项C错误;D.墙壁对物体的弹力的反作用力是物体对墙壁的压力,选项D正确。
故选AD。
9. 如图所示,用甲、乙两根筷子夹一个小球,甲倾斜,乙始终竖直。
在竖直平面内,甲与竖直方向的夹角为θ,筷子与小球间的摩擦很小,可以忽略不计。
小球质量一定,随着θ缓慢减小,小球始终保持静止,则下列说法正确的是()A. 筷子甲对小球的弹力变小B. 筷子乙对小球弹力不变C. 两根筷子对小球的弹力均增大D. 两根筷子对小球的合力不变【答案】CD【解析】【详解】ABC.根据平衡条件可知12cos N N F F θ= 1sin N F mg θ=联立解得1sin N mg F θ=,2tan N mgF θ= 因此随着角度减小,弹力均增大,故AB 错误,C 正确;D .根据共点力平衡可知,两根筷子对小球的合力大小等于重力,方向相反,故合力不变,故D 正确。
故选CD 。
10. 如图所示,A 、B 两小球分别用轻质细绳L 1和轻弹簧系在天花板上,A 、B 两小球之间用一轻质细绳L 2连接,细绳L 1、弹簧与竖直方向的夹角均为θ,细绳L 2水平拉直,现将细绳L 2剪断,则细绳L 2剪断瞬间,下列说法正确的是( )A. a A =g sinθB. a A =gta nθC. a B =g sinθD. a B =gta nθ【答案】AD 【解析】【详解】将细线L 2从中间剪断后,甲球做圆周运动,剪断细线的瞬间,加速度方向沿轨迹的切线方向;对A 由牛顿第二定律得mg sinθ=ma A解得a A =g sinθ弹簧的弹力不可突变,将细线L 2从中间剪断瞬间,对B 球,由牛顿第二定律得mg tanθ=ma B解得a B =g tanθ故选AD 。
11. 如图所示,t=0时,质量为0.5kg的物体从光滑斜面上的A点由静止开始下滑,经过B点后进入水平面(经过B点前后速度大小不变),最后停在C点。