天津市第一中学2021届高三上学期第二次月考物理试题 WORD版含答案.docx

1、天津一中 20202021 学年度高三年级二月考物理学科试卷本试卷分为第 I 卷（选择题）、第 II 卷（非选择题）两部分，共 100 分，考试用时60 分钟。考生务必将答案涂写规定的位置上，答在试卷上的无效。 祝各位考生考试顺利!第 I 卷一、单项选择题1行驶中的汽车如果发生剧烈碰撞，车内的安全气囊会被弹出并瞬间充满气体。若碰撞 后汽车的速度在很短时间内减小为零，关于安全气囊在此过程中的作用，下列说法正确的 是（）A增加了司机单位面积的受力大小 B减少了碰撞前后司机动量的变化量 C将司机的动能全部转换成汽车的动能 D延长了司机的受力时间并增大了司机的受力面积2一个小男孩从楼上窗台突然坠落。幸

2、运的是，楼下老伯高高举起双手接住了孩子，孩 子安然无恙。假设从楼上窗台到老伯接触男孩的位置高度差为 h20 m，老伯接男孩的整 个过程时间约为 0.2 s，则(忽略空气阻力，g 取 10 m/s2) （） A.男孩接触老伯手臂时的速度大小为 25 m/sB.男孩自由下落时间约为 4 s C.老伯接男孩的整个过程，男孩处于失重状态 D.老伯手臂受到的平均作用力是男孩体重的 11 倍3宇宙中有两颗相距无限远的恒星 s1、s2，半径均为 R0.图示分别是两 颗恒星周围行星的公转周期 T2 与公转半径 r3 的关系图象，则() A恒星 s1 的质量大于恒星 s2 的质量B恒星 s1 的密度大于恒星 s

3、2 的密度C恒星 s1 的第一宇宙速度大于恒星 s2 的第一宇宙速度 D距两恒星表面高度相同的行星，s1 的行星向心加速度较小4分析下列三种情况下各力做功的正负情况：(1)如图甲所示，光滑水平面上有一光滑斜 面体 b，物块 a从斜面顶端由静止开始下滑的过程；(2)人造地球卫星在椭圆轨道上运行， 由图乙中的 a点运动到 b点的过程；(3)小车 M静止在光滑水平轨道上，球 m用细线悬挂 在车上，由图丙中的位置无初速地释放，小球下摆的过程下列说法正确的是() A物块 a下滑过程中斜面对物块不做功B万有引力对卫星做正功 C小球下摆过程绳的拉力对小球做负功D绳的拉力对小车做负功5如图所示，光滑的水平面上

4、有一小车，以向右的加速度 a做匀加速运动，车内两物体 A、B质量之比为 21，A、B间用弹簧相连并放在光滑桌面上，B通 过质量不计的轻绳与车相连。剪断轻绳的瞬间，A、B的加速度大小分别为()Aa、0Ba、aCa、2aD0、2a6利用直升机抢救伤员经常在应急遇险中发挥重要的作用。假设直升机放下绳索吊起伤 员后(如图甲所示)，竖直方向的速度图象和水平方向的位移图象分别如图乙、丙所示，则 ( )A绳索中拉力可能倾斜向上 B伤员一直处于失重状态 C在地面上观察到伤员的运动轨迹是一条倾斜向上的直线 D绳索中拉力先大于重力，后小于重力7一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 v

5、1 时，起重 机达到额定功率 P.以后起重机保持该功率不变，继续提升重物，直到达到最大速度 v2 为 止，则在整个过程中，下列说法正确的是(重力加速度为 g)()PA钢绳的最大拉力为 mgB钢绳的最大拉力为v1v2C重物的平均速度大小为v1PD重物匀加速运动的加速度大小为 g2v18如图所示，一块足够大的光滑平板能绕水平固定轴 MN调节其与水平面所成的倾角. 板上一根长为 L0.50 m 的细绳，它的一端系住一质量为 m0.1 kg 的小球，另一端固定 在板上的 O点，当平板的倾角固定为时，先将细绳平行于水平轴 MN拉直，然后给小球 一沿着平板并与细绳垂直的初速度 v03.0 m/s.重力加速

6、度 g取 10 m/s2，cos 530.6，若小球能在板上做圆周运动，则下列说法正确的是() A当倾角0时，细绳中的拉力大小为 18 NB当倾角37时，小球通过最高点时细绳拉力为零 C当倾角90时，小球可能在竖直面内做圆周运动 D当倾角30时，小球通过最低点时细绳拉力大小为 4.3 N二、多项选择题9 嫦娥五号已于 11 月 24 日在海南文昌航天发射场升空，前往月球执行采样返回任务。 按照计划，嫦娥五号将在吕姆克山附近地区着陆，获取大约 2 公斤重的月球样本，并带着 月壤返回地球，科学家们希望通过月球土壤样品，揭开月球更多的神秘面纱。 “嫦娥五 号”要面对月球轨道的交会对接、月面采样、月面

7、起飞和高速返回等四个主要技术难题， 要进行多次变轨飞行。如图所示是“嫦娥五号”绕月球飞行的三条轨道，1 轨道是贴近月 球表面的圆形轨道，2 和 3 轨道是变轨后的椭圆轨道。A点是 2 轨道的近月点，B点是 2 轨道的远月点，“嫦娥五号”在 1 轨道的运行速率 为 1.8 km/s，则下列说法正确的是()A“嫦娥五号”在 2 轨道经过 A点时的速率一定大于 1.8 km/s B“嫦娥五号”在 2 轨道经过 B点时的速率一定小于 1.8 km/s C“嫦娥五号”在 3 轨道所具有的机械能小于在 2 轨道所具有的机械能 D“嫦娥五号”在 3 轨道所具有的最大速率小于在 2 轨道所具有的最大速率10飞

8、机飞行时除受到发动机的推力外，还受到重力和机翼的升力，机翼的升力垂直于机 翼所在平面向上。当飞机在空中盘旋时机翼向内侧倾斜(如图所示)，以保证除发动机推力 外的其他力的合力提供向心力。设飞机以速率 v在水平面内做半径为 R的匀速圆周运动时机翼与水平面成角，飞行周期为 T，则下列 说法正确的是()A若飞行速率 v不变，增大，则半径 R增大B若飞行速率 v不变，增大，则周期 T增大 C若不变，飞行速率 v增大，则半径 R增大 D若飞行速率 v增大，增大，则周期 T可能不变11如图所示，固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为 m 的圆环，圆环与竖直放置的轻质 弹簧一端相连，弹簧的另一端固定在地面上的 A

9、点，弹簧处于原长 h。让圆环沿杆滑下，滑到杆的底端时速度为零。则在圆环下滑 过程中（）A.圆环、弹簧与地球组成的系统机械能守恒 B.弹簧的弹性势能先减小后增大C.弹簧的弹性势能变化了 mghD.弹簧与光滑杆垂直时圆环动能最大12一物块在高 3.0 m、长 5.0 m 的斜面顶端从静止开始沿斜面下滑，其重力势能和动能 随下滑距离 s的变化如图中直线、所示，重力加速度取 10 m/s2。则（） A物块下滑过程中机械能不守恒B物块与斜面间的动摩擦因数为 0.5C物块下滑时加速度的大小为 6.0 m/s2D当物块下滑 2.0 m 时机械能损失了 12 J三、填空实验题第 II 卷13在“探究加速度与物

10、体受力、物体质量的关系”实验中，做如下探究：（1）为猜想加速度与质量的关系，可利用图 1 所示装置进行对比实验。两小车放在水平 板上，前端通过钩码牵引，后端各系一条细线，用板擦把两条细线按在桌上，使小车静 止。抬起板擦，小车同时运动，一段时间后按下板擦，小车同时停下。对比两小车的位 移，可知加速度与质量大致成反比。关于实验条件，下列正确的是： (选填选项前 的字母)。A小车质量相同，钩码质量不同 B小车质量不同，钩码质量相同 C小车质量不同，钩码质量不同（2）某同学为了定量验证(1)中得到的初步关系，通过实验并得到测量小车加速度 a 的纸 带如图 2 所示。纸带上 3 个相邻计数点的间距为 S

11、1、S2 和 S3。用米尺测量 s 1、s 3 的间 距，由图可读出 S1=24.3mm，S3= mm。已知打点计时器打点周期为0.02s，利用 S1、S3 计算小车加速度 a= m/s2.（计算结果保留三位有效数字）图（3）在探究加速度与力的关系实验之前，需要思考如何测“力”。为了简化“力”的测 量，下列说法正确的是： （选填选项前的字母）。A使小车沿倾角合适的斜面运动，小车受力可等效为只受绳的拉力B若斜面倾角过大，小车所受合力将小于绳的拉力C无论小车运动的加速度多大，砂和桶的重力都等于绳的拉力 D让小车的运动趋近于匀速运动，砂和桶的重力才近似等于绳的拉力14某实验小组成员用如图所示装置做“

12、验证机械能守恒定律”实验。他们在气垫导轨的 A位置安装了一个光电门，带有遮光条的滑块与钩码相连，实验时，每次滑块都从 B位置 由静止释放。(1)关于实验中的要求，不需要的是 A滑块和遮光条的质量远大于钩码的质量 B应使细线与气垫导轨平行C位置 A、B间的距离适当远些(2)调节气垫导轨水平后，由静止释放滑块，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间 为 t，测得滑块质量为 M，钩码质量为 m，A、B间的距离为 L，遮光条宽度为 d，在实验 误差允许范围内，钩码减小的重力势能 mgL与 （用直接测量的物理量符号表 示）相等，则机械能守恒。(3)多次改变钩码的质量 m，滑块每次在位置 B由静止释放，记

13、录每次遮光条通过光电门的时间 t，作出 t 2 - 1 图像，如果作出的图像是一条直线，图像与纵轴的截距等于 _，m图像的斜率等于 _，则机械能守恒定律同样得到验证。四、计算题15 2020 年 3 月，中国“天眼”FAST 在武仙座球状星团中发现了一个脉冲双星系统， 由颗脉冲星与白矮星组成，这是 FAST 首次发现的脉冲双星系统。设该双星系统中的两星 S1、S2 的质量分别为 m和 2m，两星间距为 L，在相互间万有引力的作用下，绕它们连线 上的某点 O转动。已知引力常量 G，忽略其他星球对两星的影响，求(1)S1、S2 两星之间的万有引力大小； (2)S2 星到 O点的距离；(3) 它 们

14、 运 动 的 周 期。16如图所示，AB为长 L0=2m 的粗糙水平轨道，MD为光滑水平轨道，圆 O为半径R=0.45m 的下端不闭合的竖直光滑圆轨道，它的入口和出口分别与 AB和 MD在 B、M 两点水平平滑连接。D点右侧有一宽 x0=0.9m 的壕沟，壕沟右侧的水平面 EG比轨道 MD 低 h=0.45m。质量 m=0.2kg 的小车（可视为质点）能在轨道上运动，空气阻力不计，g 取 10m/s2。（1）将小车置于 D点出发，为使小车能越过壕沟，至少要使小车具有多大的水平初速 度？（2）将小车置于 A点静止，用 F=1.9N 的水平恒力向右拉小车，F作用的距离最大不超 过 2m，小车在 A

15、B轨道上受到的摩擦力恒为 f=0.3N，为了使小车通过圆轨道完成圆周运 动进入 MD轨道后，能够从 D点越过壕沟，力 F的作用时间应满足什么条件？（本问结果 可保留根号）17.如图所示，5 块完全相同的长木板依次紧挨着放在水平地面上，每块木板的长度为l=0.5m，质量为 m=0.6kg.在木板 1 的最左端放置一质量为 M=1kg 的小物块，已知小物 块与长木板间的动摩擦因数为=0.2，长木板与地面间的动摩擦因数=0.1，设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，现给物块水平向右的初速度 v0=3m/s，使其从木板最左端向右2滑动，则（重力加速度 g取 10 m/s ）。（1）当物块在木块 1 上滑动时

16、，求地面对这 5 个木块总的摩擦力大小；（2）由计算分析小物块滑至哪块长木板时，长木板才开始在地面上滑动，并求出物块相 对于木板静止时在木板上的位置； （本问结果可保留分数形式）（3）在上述滑行过程中，当物块滑到与某块木板共速时，立即给该木板施加一水平向右 的推力 F=5.1N，为保证物块不从该木板滑出，求该力施加的最长时间。（本问结果可保留 根号）参考答案：1D2D3D4C5C6D7B13B47.08B1.14AD9AB10CD11AC12AB14A15( m + M ) d 22t 22Gm21d 22gLMd 22gLL【答案】(1)L2；(2)3L ；(3) 2L3Gm(1)根据万有引

17、力定律，有F万 =GMm r 22Gm 2=L2(2)设 O点距 S2 星的距离为 x，双星运动的周期为 T，由万有引力提供向心力，对于 S2 星有2Gm2L2= 2mx42T 2对于 S1 星有2Gm2L2= m(L - x)4 2T 2计算得x = 1 L3(3)将 x代入2Gm2L2= 2mx42T 2解得双星周期为T = 2LL3Gm16【答案】（1）vD = 3 m/s（2）设小车恰好能过圆轨道最高点 C，设此时速度为 vC，有v 2m cmg=R 设小车到达 D 点速度为 vD1，由 CD 机械能守恒：112 mvc +2mgR= 2 mvD12 2小车由 AD，设 F作用距离为

18、L，由动能定理12FL fL0= 2 mvD1 F - fa=m12设 F作用最短时间为 t1，由运动学公式得 L= 2 at1 6由得 t1=43s 或8 12设最长时间为 t2，L0= 2 at2 2由得 t2= 2 s62所以：F作用时间为 4st 2 s17.【答案】（1）木块受到的摩擦力为：f1=1Mg=0.2110=2N5 个木板的总的最大静摩擦力：f2=2（Mg+5mg）=0.1（10+50.610）=4N由于 f1f2，故这 5 个木板保持静止状态，故地面对木块的总摩擦力为 2N；（2）设当物块滑到第 n 块木板时，木板才开始运动，故：1Mg2M+（6-n）mg解得：n4.3即

19、物块滑上第 5 块木板时，木板才开始在地面上滑动； 设物块刚滑上第 5 块木板的速度为 v1，则：解得：v1=1m/s在此过程中，物块发生的位移为 S1，有：解得：木板 5 的位移为 S2，则：解得：故滑块滑上木板相对静止时，距离木板左端：d=（3）对木板做受力分析可知： ma1=F-1Mg-2（M+m）g 解得： 木块相对滑板向右加速滑动 当撤去外力后，对木板受力分析，有：Ma2=1Mg+2（M+m）g 解得： 此时木板相对滑块向右减速显然，当两者再次共速时滑块恰好运动到木板最左端，是力 F 作用在木板上保证滑块不滑出的最长时间的临界条件；设加速过程的时间为 t1，减速过程的时间为 t2，滑块的总位移为 x1，木板的总位移为 x2；x2-x1=d又 v2+1g（t1+t2）=v2+a1t1-a2t2联立解得：答：（1）当物块在木块 1 上滑动时，求地面对这 5 个木块总的摩擦力大小为 2N；（2）由计算分析小物块滑至第 5 块长木板时，长木板才开始在地面上滑动，物块相对于 木板静止时在木板上距离木板左端m；（3）该力施加的最长时间为说明： 分值计划选择 4 分*12=48 分 填空实验 =14 分计算题 10 分13 分15 分