福建省2019-2020学年高三上学期第二次月考物理试卷

一、单选题

1. 难度：中等

某同学用半径相同的两个小球a、b来研究碰撞问题，实验装置示意图如图所示，O点是小球水平抛出点在水平地面上的垂直投影。实验时，先让入射小球a多次从斜轨上的某一确定位置由静止释放，从水平轨道的右端水平抛出，经多次重复上述操作，确定出其平均落地点的位置P；然后，把被碰小球b置于水平轨道的末端，再将入射小球a从斜轨上的同一位置由静止释放，使其与小球b对心正碰，多次重复实验，确定出a、b相碰后它们各自的平均落地点的位置M、N；分别测量平抛射程OM、ON和OP。已知a、b两小球质量之比为6：1，在实验误差允许范围内，下列说法中正确的是（   ）

A. a、b两个小球相碰后在空中运动的时间之比为OM：ON

B. a、b两个小球相碰后落地时重力的瞬时功率之比为6OM：ON

C. 若a、b两个小球在碰撞前后动量守恒，则一定有6 ON =6OM +OP

D. 若a、b两个小球的碰撞为弹性碰撞，则一定有OP+ OM= ON

二、多选题

2. 难度：中等

如图所示，质量 M的木块放在光滑的水平面上，质量为m的子弹以速度v₀沿水平方向射中木块，并最终留在木块中与木块一起以速度v运动。已知当子弹相对木块静止时，木块前进距离为L，子弹进入木块的深度为x，若木块对子弹的阻力F恒定，则下列关系式中正确的是（    ）

A.

B.

C.

D.

3. 难度：中等

如图所示，固定在水平面上的光滑斜面倾角为30°，质量分别为M、m的两个物体A、B通过细绳及轻弹簧连接于光滑轻滑轮两侧，斜面底端有一与斜面垂直的挡板．开始时用手按住物体A，此时A与挡板的距离为s，B静止于地面，滑轮两边的细绳恰好伸直，且弹簧处于原长状态．已知M＝2m，空气阻力不计．松开手后，关于二者的运动下列说法中正确的是(　　)

A.A和B组成的系统机械能守恒

B.当A的速度最大时，B与地面间的作用力为零

C.若A恰好能到达挡板处，则此时B的速度为零

D.若A恰好能到达挡板处，则此过程中重力对A做的功等于弹簧弹性势能的增加量与物体B的机械能增加量之和

4. 难度：困难

如图甲所示，一处于竖直平面内的光滑轨道，由水平轨道AB与半径为R的四分之一圆规轨道BC组成，轨道AB和轨道BC在B点处平滑连接．一质量为m的物块（可视为质点）静止在A点，A、B之间的距离为R．现对物块施加一水平外力F使其从静止开始运动，力F随物块的水平方向位移x变化的图像如图乙所示，物块运动到B点后力F保持恒定，到C点时撤去力F，物块继续上升，达到的最高点距C点的距离为．不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是

A.F₀=mg

B.物块从A到C的过程中，其机械能先增大再不变

C.运动过程中物块对轨道的最大压力大小为

D.运动过程中物块对轨道的最大压力大小为4mg

5. 难度：简单

如图所示，木块a和b用一根轻弹簧连接起来，放在光滑水平面上，a紧靠在墙壁上，在b上施加向左的水平力F使弹簧压缩，已知木块a的质量的m，木块b的质量是2m，此时弹簧具有的弹性势能为Ep.当撤去外力后，下列说法中正确的是

A.在弹簧长度最大时木块 a的速度为

B.a、b 组成的系统总动量始终为

C.在弹簧长度最大时弹簧具有的弹性势能为

D.在弹簧第二次达到自然长度时木块时木块 b的速度为0

三、实验题

6. 难度：中等

在追寻科学家研究足迹的过程中，某同学为探究恒力做功和物体动能变化间的关系，采用了如图甲所示的实验装置。

（1）实验时，该同学用钩码的重力表示小车受到的合力，为了减小这种做法带来的实验误差，你认为应该采取的措施是____。（多选，填选项前的字母）

A．接通电源的同时释放小车

B．保证细线与长木板平行

C．把长木板不带滑轮的一端适当垫高以平衡摩擦力

D．保证钩码的质量远小于小车的质量

（2）如图乙所示是实验中得到的一条纸带，其中A、B、C、D、E、F是连续的六个计数点，相邻计数点间的时间间隔为T = 0.10 s，图中S₁ = 4.00 cm，S₂ = 10.00 cm，S = 10.50 cm。测出小车的质量为M = 0.45 kg，钩码的总质量为m = 0.05 kg。从打B点到打E点的过程中，合力对小车做的功是__________，小车动能的增量是____________________。（g=9.8m/s²,结果保留2位有效数字）

7. 难度：中等

如图甲所示的装置叫做“阿特伍德机”，它是早期英国数学家和物理学家阿特伍创制的一种著名的力学实验装置，用来研究匀变速直线运动的规律某同学对该装置加以改进后用来验证机械能守恒定律，如图乙所示已知重力加速度为g.

实验时，该同学进行了如下操作

①将质量均为M的重物A、B(A含挡光片及挂钩、B含挂钩)用绳连接后，跨放在定滑轮上，处于静止状态．测量出挡光片中心到光电门中心的竖直距离h；

②在B的下端挂上质量也为M的物块C，让系统(重物A、B以及物块C中的物体由静止开始运动，光电门记录挡光片挡光的时间为△t；

③测出挡光片的宽度d，计算有关物理量，验证机械能守恒定律。

(1)如果系统(重物A、B以及物块C)的机械能守恒，应满足的关系式为___________.(用g、h、d和表示)

(2)引起该实验系统误差的主要原因有___________.(写一条即可)

四、解答题

8. 难度：中等

如图所示，在水平路段AB上有一质量为2kg的玩具汽车，正以10m/s的速度向右匀速运动，玩具汽车前方的水平路段AB、BC所受阻力不同，玩具汽车通过整个ABC路段的v-t图象如图所示（在t=15s处水平虚线与曲线相切），运动过程中玩具汽车电机的输出功率保持20W不变，假设玩具汽车在两个路段上受到的阻力分别有恒定的大小.(解题时将玩具汽车看成质点)

(1)求汽车在AB路段上运动时所受的阻力f_1;

(2)求汽车刚好开过B点时的加速度a

(3)求BC路段的长度.

9. 难度：简单

我国月球探测计划“嫦娥工程”已经启动，科学家对月球的探索会越来越深入。

（1）若已知地球半径为，地球表面的重力加速度为，月球绕地球运动的周期为，月球绕地球的运动近似看作匀速圆周运动，试求出月球绕地球运动的轨道半径。

（2）若宇航员随登月飞船登陆月球后，在月球表面高度为的某处以速度水平抛出一个小球，小球飞出的水平距离为。已知月球半径为，引力常量为，试求出月球的质量。

10. 难度：中等

如图所示，倾角为的直角斜面体固定在水平地面上，其顶端固定有一轻质定滑轮，轻质弹簧和轻质细绳相连，一端接质量为m₂的物块B，物块B放在地面上且使滑轮和物块间的细绳竖直，一端连接质量为m₁的物块A，物块A放在光滑斜面上的P点保持静止，弹簧和斜面平行，此时弹簧具有的弹性势能为E_P。不计定滑轮，细绳，弹簧的质量，不计斜面，滑轮的摩擦，已知弹簧的劲度系数为k，P点到斜面底端的距离为L。现将物块A缓慢斜向上移动，直到弹簧刚恢复原长时由静止释放物块A，当物块B刚要离开地面时，物块A的速度即变为零，求：

(1)当物块B刚要离开地面时，物块A的加速度；

(2)在以后的运动过程中物块A的最大速度。

11. 难度：中等

如图所示，光滑水平地面上停放着一辆质量为M的小车，小车的左侧靠在竖直墙壁上，半径为R的四分之一光滑圆弧轨道AB的最低点B与水平轨道BD平滑相接，小车的右端固定有一个轻质弹簧，弹簧左端自然伸长至C点，水平轨道BC段粗糙，CD段光滑．现有一可视为质点的物块从A点正上方h=R处无初速度下落，物块质量为m，恰好落入小车沿圆轨道滑动，然后沿水平轨道滑行，与弹簧相接触并压缩弹簧，最后又返回到B点相对于车静止．已知M=3m，物块与水平轨道BC间的动摩擦因数为μ，不考虑空气阻力和物块落入圆弧轨道时的能量损失．求

（1）物块下落后由A滑至B处时，对轨道的压力大小；

（2）压缩弹簧过程中，弹簧所具有的最大弹性势能．

五、单选题

12. 难度：简单

关于机械能，下列说法正确的是（ ）

A.机械能守恒时，物体一定只受重力和弹力作用

B.物体处于平衡状态时，机械能必守恒

C.一个系统所受外力为零时，系统机械能守恒

D.物体所受的外力不等于零，其机械能也可以守恒

13. 难度：中等

下列关于运动和力的叙述中，正确的是（ ）

A.做曲线运动的物体，其加速度方向一定是变化的

B.物体做圆周运动，所受的合力一定指向圆心

C.物体运动的速率在增加，所受合力方向一定与运动方向相同

D.物体所受合力方向与运动方向相反，该物体一定做直线运动

14. 难度：简单

下列关于冲量与动量的说法中正确的是(   )

A.物体所受合外力越大，其动量变化一定越快

B.物体所受合外力越大，其动量变化一定越大

C.物体所受合外力的冲量越大，其动量变化可能越小

D.物体所受合外力的冲量越大，其动量一定变化越快

15. 难度：中等

火星是太阳系中与地球最为类似的行星，人类对火星生命的研究在2015年因“火星表面存在流动的液态水”的发现而取得了重要进展．若火星可视为均匀球体，其表面的重力加速度为，半径为，自转周期为，引力常量为，则下列说法正确的是（    ）

A.火星的平均密度为

B.火星的同步卫星距火星表面的高度为

C.火星的第一宇宙速度为

D.火星的同步卫星运行的角速度为

16. 难度：困难

如图所示，一圆盘可以绕其竖直轴在水平面内运动，圆盘半径为R，甲、乙两物体的质量分别为M和m（M＞m），它们与圆盘之间的最大静摩擦力均为正压力的μ倍，两物体用长为L的轻绳连在一起，L＜R。若将甲物体放在转轴位置上，甲、乙连线正好沿半径方向拉直，要使两物体与圆盘不发生相对滑动，则圆盘旋转的角速度最大不得超过（两物体看作质点）：

A. B. C. D.

17. 难度：中等

高空作业须系安全带，如果质量为m的高空作业人员不慎跌落，从开始跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距离为h(可视为自由落体运动)．此后经历时间t安全带达到最大伸长，若在此过程中该作用力始终竖直向上，则该段时间安全带对人的平均作用力大小为(　　)

A. ＋mg B. －mg

C. ＋mg D. －mg

18. 难度：中等

如图所示，某同学对着墙壁练习打乒乓球，某次球与墙壁上A点碰撞后水平弹离，恰好垂直落在球拍上的B点，已知球拍与水平方向夹角θ=60°，AB两点高度差h=1m，忽略空气阻力，重力加速度g=10m/s²，则球刚要落到球拍上时速度大小为（　　）

A.m/s B.m/s C.m/s D.m/s

19. 难度：中等

如图所示，质量为m的小球用OB和O＇B两根轻绳悬挂，两轻绳与水平天花板的夹角分别为30º和60º，此时OB绳的拉力大小为F₁．若烧断O＇B绳，当小球运动到最低点C时，OB绳的拉力大小为F₂，则F₁∶F₂等于

  

A.1∶4 B.1∶3 C.1∶2 D.1∶1

20. 难度：中等

已知地球两极的重力加速度大小为，赤道上的重力加速度大小为g．若将地球视为质量均匀分布、半径为R的球体，地球同步卫星的轨道半径为

A. B. C. D.