2020届新疆乌鲁木齐市高三上学期第一次月考物理试卷

一、单选题

1. 难度：简单

用拉力将一个物体从静止开始拉上一个斜坡。在此过程中，拉力对物体做功为W₁，物体克服阻力做的功为W₂，物体重力势能的增加量为△E_P，动能的增加量为△E_k。下列关系式正确的是（　　）

A.

B.

C.

D.

2. 难度：困难

如图所示，一金属环套在固定的光滑杆上．金属环通过跨过定滑轮的轻绳在外力F作用下，沿杆缓慢上滑，该过程中金属环对杆的作用力为N．则（　　）

A. F一直增大，N先减小后增大

B. F一直在增大，N一直增大

C. F先减小后增大，N一直增大

D. F先减小后增大，N先减小后增大

3. 难度：简单

如图所示，飞镖A、B从同一位置水平掷出，打在镖盘上时与竖直镖盘的夹角分别为60°和30°。不计空气阻力，下列说法中正确的是

A. 飞镖A掷出的初速度比B的小

B. 飞镖A、B在空中飞行的时间相等

C. 飞镖A、B打在镖盘上时的速度大小相等

D. 飞镖A、B在空中飞行时间之比为1:3

4. 难度：中等

一辆机车的质量为m，额定功率为P，在保持额定功率不变的情况下，机车启动时的ν-t图象如图所示。已知t₁时刻的速度为v₁，t₂时刻的速度为v₂，且t₁时刻的加速度为t₂时刻的加速度的2倍。若机车所受阻力大小恒定，则下列说法正确的是

A. 机车在t₁~t₂时间内的平均速率小于

B. 机车所受的恒定阻力为

C. 机车能达到的最大速度为

D. 若机车以加速度a匀加速启动，则匀加速运动的时间为

5. 难度：中等

如图所示，水平面上质量相等的两木块A、B用一轻弹簧相连，整个系统处于静止状态，t=0时刻起用一竖直向上的拉力拉动木块，使A向上做匀加速直线运动，t₁时刻弹簧恰好恢复原长，t₂时刻木块B恰好要离开水平面．以下说法正确的是（　　）

A.在0-t₂时间内，拉力F与时间t成正比

B.在0-t₂时间内，拉力F与A位移成正比

C.在0-t₂间间内，拉力F做的功等于A的机械能增量

D.在0-t₁时间内，拉力F做的功等于A的动能增量

二、多选题

6. 难度：简单

一质量均匀分布的星球，密度为，自转周期为T，引力常量为G。一物块放在星球面，其受到的万有引力为F，星球表面对物块的支持力为，若，则可能等于　　

A.F B. C. D.

7. 难度：中等

某跳伞员在无风的天气做跳伞训练时，从离地面高为H的空中悬停的直升飞机上跳下，然后立即打开降落伞，由于空气阻力（阻力大小与速度成正比）的作用，跳伞员降落的距离后其速度达到最大值，此后开始匀速运动最后到达地面。若加速运动过程中，降落伞克服阻力做的功为W₁，运动的时间为t₁；匀速运动过程中，降落伞克服阻力做的功为W₂，运动的时间为t₂，则　　

A.W₂>2W₁ B.W₂<2W₁ C.t₁>t₂ D.t₁<t₂

8. 难度：困难

如图（a），物块和木板叠放在实验台上，物块用一不可伸长的细绳与固定在实验台上的力传感器相连，细绳水平．t=0时，木板开始受到水平外力F的作用，在t=4s时撤去外力．细绳对物块的拉力f随时间t变化的关系如图（b）所示，木板的速度v与时间t的关系如图（c）所示．木板与实验台之间的摩擦可以忽略．重力加速度取g=10m/s²．由题给数据可以得出

A.木板的质量为1kg

B.2s~4s内，力F的大小为0.4N

C.0~2s内，力F的大小保持不变

D.物块与木板之间的动摩擦因数为0.2

9. 难度：困难

如图所示，质量为2m、m的小滑块P、Q，P套固定竖直杆上，Q放在水平地面上．P、Q间通过铰链用长为L的刚性轻杆连接，一轻弹簧左端与Ｑ相连，右端固定在竖直杆上，弹簧水平，当α=30°时，弹簧处于原长．当α=30°时，P由静止释放，下降到最低点时α变为60°，整个运动过程中，P、Q始终在同一竖直平面内，弹簧在弹性限度内，忽略一切摩擦，重力加速度为g．则P下降过程中

A.P、Q组成的系统机械能守恒

B.弹簧弹性势能最大值为

C.竖直杆对P的弹力始终大于弹簧弹力

D.P下降过程中动能达到最大前，Q受到地面的支持力小于3mg

10. 难度：简单

如图所示，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A，其中，和为等温过程，和为绝热过程。该循环过程中，下列说法正确的是　　

A.过程中，气体对外界做功，吸热

B.过程中，气体分子的平均动能减少

C.过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数减少

D.过程中，外界对气体做功，气体内能增加

三、实验题

11. 难度：简单

(1)一课外实验小组设计了如图甲所示的实验装置，用来探究拉力对小车做功跟小车动能的关系。M为带滑轮的小车的质量，m为砂和砂桶的质量。两光滑滑轮质量均不计，木板上的轻质细线与木板平行，不计空气阻力实验时，一定要进行的操作是______。

A.用天平测出砂和砂桶的质量m

B.用天平测出带滑轮的小车的质量M

C.将长木板右端适当垫高，以平衡摩擦力

D.小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录力传感器的示数

E.为减小误差，实验中一定要砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M

如图为实验中打出的纸带，已知打点频率为f，选取某一个打的点为计数点0，然后每隔4个点选一个计数点，依次记为1、2、3、4、5、6，各计数点到0点的距离分别为、、、、、实验中测出小车的质量M，力传感器显示拉力为F，从计数点1到5的过程中，外力对小车做的功为______，小车动能的变化为______。用本问所给的字母表示

12. 难度：中等

“阿特伍德机”是物理学家乔治•阿特伍德在1784年研制的一种验证运动定律的机械．其基本结构如图所示，在跨过定滑轮的轻绳两端系着质量均为M的物块A和B，质量为m的金属片C放置在物块B上（不粘连）.铁架台上固定一圆环，圆环在物块B的正下方．系统静止时，金属片C与圆环间的高度差为h₁.

(1)由静止释放物块A、B，当物块B穿过圆环时，金属片C被搁置在圆环上，此后，物块B继续下落．如果忽略一切阻力，物块B穿过圆环后做______直线运动．（填“匀速”“匀减速”或“匀加速”）

(2)如果在实验误差允许的范围内，物块A、B和金属片C组成的系统，在下落h₁高度的过程中，金属片C减少的重力势能等于系统增加的动能，即可验证该系统机械能守恒．测得物块B穿过圆环后下落h₂高度所用时间为t，当地的重力加速度为g．则该系统机械能守恒的表达式为___________________．

(3)改变静止释放物块A、B的初始位置，重复试验，记录各次的高度差h₁，以及物块B穿过圆环后下落相同高度h₂所用的时间t，以h₁为纵轴，以_____（填“”“”或“”）为横轴，若作出的图线为一条过原点的直线，则说明了系统的机械能守恒．

13. 难度：困难

未来“嫦娥五号”落月后，轨道飞行器将作为中继卫星在绕月轨道上做圆周运动，如图所示．设卫星距离月球表面高为h，绕行周期为T，已知月球绕地球公转的周期为T₀，地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，月球半径为r，万有引力常量为G.试分别求出：

(1)地球的质量和月球的质量；

(2)中继卫星向地球发送的信号到达地球，最少需要多长时间？(已知光速为c，此问中设h≪r≪R)

四、解答题

14. 难度：中等

如图所示，A、B为两个完全相同的导热气缸，内壁光滑，长均为30 cm，截面积为20 cm²，C是一质量和厚度均可忽略的活塞，D为阀门，开始时阀门关闭，C位于A气缸的最右端．A内有一个大气压的氢气，B内有2个大气压的氧气，阀门打开后，活塞C向左移动，最后达到平衡．设氢气、氧气均为理想气体，连接管道的体积可忽略不计，一个大气压强值p₀＝1.0×10⁵ Pa．

求：①活塞C移动的距离及平衡后A中气体的压强；

②若要使活塞C重新回到原来位置，则需对A气缸加热到多少摄氏度？（假设变化前两缸温度为300 K，取0℃为273 K，B缸气体温度保持不变）

15. 难度：中等

轻质弹簧原长为2l，将弹簧竖直放置在地面上，在其顶端将一质量为4m的物体由静止释放。当弹簧被压缩到最短时，弹簧长度为l。现将该弹簧水平放置，一端固定在A点，另一端与小球P接触但不连接。AB是长度为5l的水平轨道，B端与直径为2l的光滑半圆管道BCD相切管道的半径略大于小球的半径，半圆的直径BD竖直，如图所示，小球P与AB间的动摩擦因数用外力推动小球P，将弹簧压缩至长度l，然后放开，P开始沿轨道运动，重力加速度大小为g。若P能滑上圆轨道，且仍能沿着圆轨道滑下，求P的质量的取值范围。

16. 难度：中等

竖直平面内，长为的水平传送带AB以顺时针传送，其右下方有固定光滑斜面CD，斜面倾角，顶点C与传送带右端B点竖直方向高度差，下端D点固定一挡板。一轻弹簧下端与挡板相连，上端自然伸长至E点，且C、E相距，现让质量的小物块以的水平速度从A点滑上传送带，小物块传送至B点，物块离开B点后所受空气阻力不计，恰好与斜面无碰撞滑上斜面，弹簧的最大压缩是取重力加速度。求：

(1)传送带与小物块间的动摩擦因数；

(2)由于传送物块电动机对传送带所做的功；

(3)弹簧的最大弹簧性势能。

17. 难度：中等

如图所示，质量m₁=1kg的木板静止在倾角为θ=30°足够长的、固定的光滑斜面上，木板下端上表而与半径R=m的固定的光滑圆弧轨道相切圆弧轨道最高点B与圆心O等高。一质量m₂=2kg、可视为质点的小滑块以v₀=15m/s的初速度从长木板顶端沿木板滑下已知滑块与木板之间的动摩擦因数u=，木板每次撞击圆弧轨道时都会立即停下而不反弹，最终滑未从木板上端滑出，取重力加速度g=10m/s²。求

(1)滑块离开圆弧轨道B点后上升的最大高度；

(2)木板的最小长度；

(3)木板与圆弧轨道第二次碰撞时损失的机械能。