:2020高三第二次月考物理试卷力学综合

力学综合

第一卷（请把答案填入第二卷的表格中）

一、本题共6小题；每小题3分，共18分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确，有选错或不答的得0分．

1、从1984年我国第一颗试验同步卫星发射成功到2003年神舟五号载人飞行，我国的航天事业实现了两次质的飞跃。神舟五号历经21 小时27分37秒，绕地球运行14圈后安全着陆。则，运行时神舟五号与同步卫星相比：

A．神舟五号比同步卫星的加速度小    B．神舟五号比同步卫星的速度小

C．神舟五号比同步卫星离地高度大    D．神舟五号比同步卫星角速度大

2、。在实验室可以做“声波碎杯”的实验．用手指轻弹一只酒杯，可以听到清脆的声音，测得这声音的频率为500HZ．将这只酒杯放在两只大功率的声波发生器之间，操作人员通过调整其发出的声波，就能使酒杯碎掉．下列说法中正确的是：

A．操作人员一定是把声波发生器的功率调到很大

B．操作人员一定是使声波发生器发出了频率很高的超声波

C．操作人员一定是同时增大了声波发生器发出声波的频率和功率

D．操作人员只须将声波发生器发出的声波频率调到500Hz

3、关于小孩荡秋千，以下说法正确的是：

A．质量越大的孩子荡秋千时摆动的频率越大

B．秋千到达最低点时，孩子会有失重的感觉

C．拉绳被磨损了的秋千，每当摆到最高点时拉绳最容易断裂

D．要想越荡越高，应该在摆到最高点时站立起来，提高重心增加势能

4．如图所示，质量为m的物体，在力F的作用下，贴着天花板沿水平方向向右加速运动，若力F与水平面夹角为θ，物体与天花板间的动摩擦因数为μ，则物体的加速度为 （  ）

A．  B．

C．  D．

5．某质点同时受到在同一平面内的几个恒力作用而平衡，某时刻突然撤去其中一个力，以后这物体将

（  ）

①可能作匀加速直线运动

②可能作匀速直线运动

③其轨迹可能为抛物线

④可能作匀速圆周运动

A．①③

B．①②③

C．①③④

D．①②③④

6、如图，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示，F>0为斥力，F<0>

A．分子从a到b做加速运动，由b到c做减速运动

B．乙分子从a到c做加速运动，到达c速度最大

C．乙分子由a到d的过程中，两分子的势能一直减少

D．乙分子由b到d的过程中，两分子的势能一直增加

二、多选题：每小题4分，共24分在每小题给出的四个选项中，至少有两个选项正确，选不全的得2分

7．如图所示，一木块放在水平面上，在水平方向上共受到三个力的作用，即F1 = 10N ， F2 = 2 N 和摩擦力作用，木块处于静止状态。则以下说法正确的是

A。F1、F2和摩擦力三个力的合力为零

B。若撤去F1，则木块在水平方向受到的合力仍为零

C。若撤去F1，则木块在水平方向受到的合力为

10N，方向向左

D。若撤去F2，则木块在水平方向受到的合力不可能为零

8．物体沿一直线运动，在 t 时间内通过的路程为 S ，它在中间位置

S / 2 处的速度为V1，在中间时刻 t /2 的速度为V2，则 V1 和 V2 的关系为

A。当物体作匀加速直线运动时，有V1 ＞V2

B。当物体作匀减速直线运动时，有V1 ＞ V2

C。当物体作匀速直线运动时， 有V1 ＝ V2

D。当物体作匀减速直线运动时，有V1 ＜ V2

9．如图所示，从倾角为θ的斜面上的M点水平抛出一个小球，小球的初速度为v0，最后小球落在斜面上的N点，则�

A．可求M、N之间的距离�

B．可求小球落到N点时速度的大小和方向�

C．可求小球平抛运动过程动量的变化�

D．可以断定，当小球速度方向与斜面平行时，小球与斜面间的距离最大

10、质量为m的均匀木块静止在光滑水平面上，木块左右两侧各有一位拿着完全相同步枪和子弹的射击手。 首先左侧射手开枪，子弹水平射入木块的最大深度为d1，然后右侧射手开枪，子弹水平射入木块的最大深度为d2，如图所示。设子弹均未射穿木块，且两颗子弹与木块之间的作用力大小均相同。 当两颗子弹均相对于木块静止时，下列判断正确的是：

A。 木块静止，d1=d2

B．木块向左运动，d1

C．木块静止，d1＜d2

D．木块向左运动，d1=d2

11．我国于1986年2月1日成功发射了一颗地球同步卫星，于1999年12月20日又成功发射了“神舟号”试验飞船，飞船的太空中飞行了21h，环绕地球运动了14圈，又顺利返回地面，假设卫星和飞船都做匀速圆周运动，那么卫星与飞船在各自轨道上运行时  （  ）

①卫星运行周期比飞船大

②卫星运动速度比飞船大

③卫星运动的加速度比飞船小    ④卫星离地面高度比飞船大

A．①②

B．①④

C．②③

D．③

12．如图所示，两个内壁光滑、半径不同的半球形碗，放在不同高度的水平面上，使两碗口处于同一水平面。将质量相同的两小球（小球半径远小于碗的半径）分别从两个碗的边缘由静止释放，当两球分别通过碗的最低点时

A。两小球的向心加速度大小相等

B。两小球的向心加速度大小不相等

C。两小球的动能相等

D。两小球动量大小不相等

一、选择题（共42分）

题号

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

答案

二、本题共2题．第11(1)题和12(3)两小题每题4分，其余每空2分，共20分．把答案填在题中的横线上或按题目要求作答

11。( 10 分) 科学探究活动通常包括以下环节：提出问题，作出假设，制定计划，搜集证据，评估交流等．一组同学研究“运动物体所受空气阻力与运动速度关系”的探究过程如下：

A．有同学认为：运动物体所受空气阻力可能与其运动速度有关．

B．他们计划利用一些“小纸杯”作为研究对象，用超声测距仪等仪器测量“小纸杯”在空中直线下落时的下落距离、速度随时间变化的规律，以验证假设．

C．相同的实验条件下，同学们首先测量了单只“小纸杯”在空中下落过程中不同时刻的下落距离，将数据填入下表中，图(a)是对应的位移一时间图线．然后将不同数量的“小纸杯”叠放在一起从空中下落，分别测出它们的速度一时间图线，如图(b)中图线l、2、3、4、5所示．

D．同学们对实验数据进行分析、归纳后，证实了他们的假设．

回答下列提问：

(1)与上述过程中A、C步骤相应的科学探究环节分别是＿＿＿＿ 、       ．

(2)图(a)中的AB段反映了运动物体在做＿＿＿  运动，表中X处的值为    ．

(3)图(b)中各条图线具有共同特点，“小纸杯”在下落的开始阶段做＿＿＿＿＿  运动，最后“小纸杯”做

运动．

(4)比较图(b)中的图线

l和图线5，指出在1。0～1。5s时间段内，速度随时间变化关系的差异：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

时间(s)

下落距离(m)

0。0

0。000

0。4

0。036

0。8

0。469

1。2

0。957

1。6

1。447

2．O

X

12(10分)、某同学设计了一个测量物体质量的装置，如图所示，其中P是光滑水平面，A是质量为M的带夹子的已知质量金属块，Q是待测质量的物体（可以被A上的夹子固定）．已知该装置的弹簧振子做简谐运动的周期为（数量级为100s），其中m是振子的质量，K是与弹簧的劲度系数有关的常数．

（1）

为了达到实验目的还需要提供的实验器材是：____________；

（2）

写出所需测量的物理量（用字母表示），并简要地写出测量方法

①__________________________________________________________；

②

；

（3）

用所测物理量和已知物理量求解待测物体质量的计算式为m=

；

（4）

如果这种装置与天平都在太空站中使用，则（  ）

A．天平仍可以用来测质量，这种装置不能用来测质量

B．这种装置仍可以用来测质量， 天平不能用来测质量

C．这种装置和天平都可以用来测质量

D．这种装置和天平都不能用来测质量

三、本题共6小题，满分90分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．

13．（14分）

已知万有引力常量G，地球半径R，地球和月亮之间的距离r，同步卫星距地面的高度h，月球绕地球运转的周期T1，地球的自转的周期T2，地球表面的重力加速度g。某同学根据以上条件，提出一种估算地球质量M的方法：同步卫星绕地心作圆周运动，由

。

（1）请判断上面的结果是否正确，并说明理由。如不正确，请给出正确的解法和结果。

（2）请根据已知条件再提出两种估算地球质量的方法并解得结果。

14．（14分）如图所示，斜面倾角θ=30 °，另一边与地面垂直，高为H，斜面顶点有一定滑轮，物块A和B的质量分别为m1和m2，通过轻而软的细绳连结并跨过定滑轮，开始时两物块都位于与地面的垂直距离为H

/2的位置上，释放两物块后，A沿斜面无摩擦地上滑，B沿斜面的竖直边下落，若物块A恰好能达到斜面的顶点，试求m1和m2的比值。（滑轮质量、半径及摩擦均可忽略）�

15、(14分)质量m=10g的子弹，水平射入静止悬挂着的质量M=0。99kg的沙袋内，沙袋摆过α=60°角，悬绳长L=1m，不计沙袋大小．

（1）求：沙袋再次摆回最低位置时，悬绳对沙袋的拉力；

（2）若子弹射入沙袋时产生的内能有80%为子弹所吸收，子弹的比热c=495J／kg·℃，  g取10m/s２，不计空气阻力，问子弹的温度升高多少度?

16。（15分）如图所示，竖直平面内的3/4圆弧形光轨道半径为R，A端与圆心O等高，AD为水平面，B点在O的正上方，一个小球在A点正上方由静止释放，自由下落至A点进入圆轨道并恰能到达B点。求：

⑴释放点距A点的竖直高度；

⑵落点C与A点的水平距离．

17、（15分）如图所示，光滑水平面上静止放着长L=1。6m，质量为M=3kg的木块（厚度不计），一个质量为m=1kg的小物体放在木板的最右端，m和M之间的动摩擦因数μ=0。1，今对木板施加一水平向右的拉力F，（g取10m/s2）

(1)为使小物体不掉下去，F不能超过多少？

(2)如果拉力F=10N恒定不变，求小物体所能获得的最大动能？

(3)如果拉力F=10N，要使小物体从木板上掉下去，拉力F作用的时间至少为多少？

18．（16分）如图所示为火车站装载货物的原理示意图，设AB段是距水平传送带装置高为H=5m的光滑斜面，水平段BC使用水平传送带装置，BC长L=8m，与货物包的摩擦系数为μ=0。6，皮带轮的半径为R=0。2m，上部距车厢底水平面的高度h=0。45m．设货物由静止开始从A点下滑，经过B点的拐角处无机械能损失．通过调整皮带轮（不打滑）的转动角速度ω可使货物经C点抛出后落在车厢上的不同位置，取g=10m/s2，求：

（1）当皮带轮静止时，货物包在车厢内的落地点到C点的水平距离；

（2）当皮带轮以角速度ω=20 rad/s匀速转动时，包在车厢内的落地点到C点的水平距离；

（3）试推导并画出货物包在车厢内的落地点到C点的水平距离S随皮带轮角速度ω变化关系的S—ω图象；（设皮带轮顺时方针方向转动时，角速度ω取正值，水平距离向右取正．

高三物理力学综合能力测试参考答案

一、选择题（每小题4分，共40分）

题号

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

答案

D

D

D

A

B

AB

ABC

ABD

BC

AD

AD

二、本题共2题．第11(1)题和12(3)两小题每题4分，其余每空2分，共20分．

12

（ 8 分 ）

(1)作出假设、搜集证据 ………………………………………

2 分

(2)匀速运动，1。937 ……………………………………………  2 分

(3)加速度逐渐减小的加速运动，匀速运动 ………………… 2 分

(4)图线1反映速度不随时间变化，图线5反映速度随时间继续增大

(或图线1反映纸杯做匀速运动，图线5反映纸杯依然在做加速度减小的加速运动)…2 分三．13 （12分）

解   …………………………… 2 分

由  F – μmg = ma   ………………………………

2 分

得 μ=  …………… 2 分

设 水平拉力F作用一段距离s＇后撤去，直至物体最终停止的全过程

由 动能定理  F s＇-μmg = ΔEK = 0 ……………2分

得  s＇=  …………… 2分

根据

s＇=  得 =  ………  2分

（ 其它解法参考给分 ）

12、（1）秒表；（2）①不放Q时用秒表测出振子振动20次的时间t1；②将Q固定在A上，用秒表测出振子振动20次的时间t2（或者测出振子的周期T2）（此两步中，明确写出只测振动一次的时间的最多只得3分）（3）或；（4）B

13 （14分）

解（1）上面的结果是错误的，地球半径R在计算过程中不能忽略。… 2分

正确的解法和结果：………4分

（2）请根据已知条件再提出两种估算地球质量的方法并解得结果。

方法一：对月球绕地作圆周运动，

……………………4分

方法二：在地球表面重力近似等于万有引力：

………………………………4分

14．（14分）

解  B下落过程中，对系统由机械能守恒定律有：

m2g  = m1gsinθ +  (m1+m2)v2�……4分

以后对A上升至顶点过程由动能定理有：

m1v2 = m1g

(－Hsinθ)�………………  4分

所以  =�……………………… 6分

15、(1)沙袋摆回最低点的过程中机械能守恒  (M+m)v2=(M+m)gL(1-cosθ)  （3分）

沙袋摆回最低点时    T-(M+m)g=(M+m) （ 3分）

T=2(M+m)g=20N

（1分）

v==m/s

（1分）

(2)子弹射入沙袋过程中mv0=(M+m)

v

（ 3分）

Q=m v2—(M+m)v2

（ 2分）

80%

Q=cmΔt

（2分）

Δt=800C

（1分）

16、（1）释放点到A高度hOA，则

mg （hOA—R）=m vB2  （ 3分）

恰能通过最高点B时 mg=m

（ 3分）

hOA=1。5R

（1分）

（2）由B到C平抛运动 R=gt2

（ 3分）

soc=vt

（ 3分）

sAc= soc—R=（—1）R   （2分）

17、（18分）（1）F=(M+m)a

…………（1分）

μmg=ma …………（1分）

F=μ(M+m)g=0。1×(3+1)×10N=4N …………（1分）

（2）小物体的加速度

木板的加速度

解得物体滑过木板所用时间

物体离开木板时的速度

（3）若F作用时间最短，则物体离开木板时与木板速度相同。设F作用的最短时间为t1，物体在木板上滑行的时间为t，物体离开木板时与木板的速度为V

18．解：由机械能守恒定律可得：

，所以货物在B点的速度为V0=10m/s （1分）

（1）货物从B到C做匀减速运动，加速度  （1分）

设到达C点速度为VC，则：，所以：VC=2 m/s

（1分）

落地点到C点的水平距离：

（1分）

（2）皮带速度  V皮=ω·R=4 m/s，           （1分）

同（1）的论证可知：货物先减速后匀速，从C点抛出的速度为VC=4

m/s，（1分）

落地点到C点的水平距离：

（1分）

（3）①皮带轮逆时针方向转动，无论角速度为多大，货物从B到C均做匀减速运动：在C点的速度为VC=2m/s，落地点到C点的水平距离S=0。6（m）  （2分）

②皮带轮顺时针方向转动时：

Ⅰ、若0≤V皮≤2 m/s，即0≤ω≤10 rad/s时，货物从B到C匀减速运动，S=0。6（m）（1分）

Ⅱ、若2 m/s＜V皮＜10 m/s，即10＜ω＜50 rad/s时，货物从B到C先减速再匀速运动：

VC=ω·R． 若V皮=10 m/s即ω=50 rad/s时，货物从B到C匀速运动

落地点到C点的水平距离：S=ω·R=0。06ω

（1分）

Ⅲ、因为若货物一直加速时，，货物在C点时的速度：VC=14

m/s， （1分）

若10 m/s＜V皮＜14 m/s即50＜ω＜70 rad/s时，货物从B到C先加速再匀速，所以：VC=ω·R

落地点到C点的水平距离：S=ω·R=0。06ω