2020-2021学年河北省石家庄二中（南校区）高二下学期6月月考物理试题 word版

这是一份2020-2021学年河北省石家庄二中（南校区）高二下学期6月月考物理试题 word版，共10页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，计算题等内容，欢迎下载使用。

一、单项选择题:本题共8个小题，每小题4分，共32分。每小题只有一个选项符合题目要求）
1、甲、乙两个同学打乒乓球，某次动作中，甲同学持拍的拍面与水平方向成45°角，乙同学持拍的拍面与水平方向成30°角，如图所示。设乒乓球击打拍面时速度方向与拍面垂直，且乒乓球每次击打球拍前、后的速度大小相等，不计空气阻力，则乒乓球击打甲的球拍的速度v1与乒乓球击打乙的球拍的速度v2之比为（ ）
A.eq \f(\r(6),3) B.eq \r(2) C.eq \f(\r(2),2) D.eq \f(\r(3),3)
2、如图所示，某次足球训练，守门员将静止的足球从M点踢出，球斜抛后落在60 m外地面上的P点，发球的同时，前锋从距P点11.5 m的N点向P点做匀加速直线运动，其初速度为2 m/s，加速度为4 m/s2，当其速度达到8 m/s后保持匀速直线运动，若前锋恰好在P点追上足球，球员和球均可视为质点，忽略球在空中运动时的阻力，重力加速度g取10 m/s2。下列说法正确的是（ ）
A．前锋加速的距离为7 m
B．足球在空中运动的时间为2.3 s
C．足球运动过程中的最小速度为30 m/s
D．足球上升的最大高度为10 m
3、如图所示，内壁光滑的固定圆锥筒轴线竖直，两个质量相同的小球A和B紧贴着内壁做匀速圆周运动，则（ ）
A．A球受到的弹力大于B球受到的弹力
B．A球的向心力等于B球的向心力
C．A球的转速等于B球的转速
D．A球的向心加速度大于B球的向心加速度
4、质量为m的小球（视为质点）由轻绳a和b分别系于轻质细杆上的A点和B点，如图所示，绳a与水平方向的夹角为θ，绳b水平且长为l，当轻杆匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动。重力加速度大小为g。下列说法正确的是（ ）
A．b绳的弹力不可能为零
B．随着角速度的增大，b绳的弹力大小不变
C．随着角速度的增大，a绳的弹力减小
D．当角速度大小为2eq \r(\f(g,ltan θ))时，b绳的弹力大小为eq \f(3mg,tan θ)
5、 20世纪人类最伟大的创举之一是开拓了太空的全新领域。现有一艘远离星球在太空中直线飞行的宇宙飞船，为了测量自身质量，启动推进器，测出飞船在短时间Δt内速度的改变为Δv，和飞船受到的推力F（其他星球对它的引力可忽略）。飞船在某次航行中，当它飞近一个孤立的星球时，飞船能以速度v在离星球较高的轨道上绕星球做周期为T的匀速圆周运动。已知星球的半径为R，引力常量用G表示。则宇宙飞船和星球的质量分别是（ ）
A.eq \f(FΔv,Δt)，eq \f(v2R,G) B.eq \f(FΔv,Δt)，eq \f(v3T,2πG)
C.eq \f(FΔt,Δv)，eq \f(v2R,G) D.eq \f(FΔt,Δv)，eq \f(v3T,2πG)
6、为简单计算，可把地—月系统看成地球静止不动而月球绕地球做匀速圆周运动，如图所示，虚线为月球轨道。在地月连线上存在一些所谓“拉格朗日点”的特殊点。在这些点，质量极小的物体（如人造卫星）仅在地球和月球引力共同作用下可以始终和地球、月球在同一条线上。则图中四个点不可能是“拉格朗日点”的是（ ）
A．A点 B．B点 C．C点 D．D点
7、如图所示，一足够长的木板在光滑水平面上以速度v向右匀速运动，现将质量为m的物体竖直向下轻轻地放置在木板上的右端，已知物体和木板之间的动摩擦因数为μ。为保持木板的速度不变，要对木板施一水平向右的作用力F。从物体放到木板上到它相对木板静止的过程中，力F做的功为（ ）
A.eq \f(mv2,4) B.eq \f(mv2,2) C．mv2 D．2mv2
8、如图所示，半径R＝1 m的半圆形轨道ACB固定在竖直面内，质量m＝1 kg的小滑块以v0＝4 m/s的速度从轨道左端点A滑下，刚好能到达轨道右端点B。轨道面各处材料相同，重力加速度g＝10 m/s2。下列说法正确的是（ ）
A．滑块在轨道最低点的速度为6 m/s
B．滑块在最低点对轨道的压力可能为30 N
C．滑块在最低点对轨道的压力可能为40 N
D．滑块在最低点对轨道的压力不可能为38 N
二、多项选择题：本题共4个小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选的得0分）
9、 “太空涂鸦”技术的基本物理模型是：原来在较低圆轨道上运行的攻击卫星，变轨后接近在较高圆轨道上运行的侦察卫星时，向其发射“漆雾”弹，“漆雾”弹在临近侦察卫星时，压爆弹囊，让“漆雾”散开并喷向侦察卫星，“漆雾”喷散后强力吸附在侦察卫星的侦察镜头、太阳能板、电子侦察传感器等关键设备上，使之暂时失效。关于这一过程下列说法正确的是（ ）
A．攻击卫星在原轨道上运行的周期比侦察卫星的周期大
B．攻击卫星到达新轨道后，其动能比在原轨道上运行时的动能小
C．攻击卫星到达新轨道后，其机械能比在原轨道上运行时的机械能大
D．攻击卫星在原轨道上运行时需要减速才能变轨接近侦察卫星
10、如图所示，一个内壁光滑的eq \f(3,4)圆管轨道ABC竖直放置，轨道半径为R；O、A、D位于同一水平线上，A、D间的距离为R；质量为m的小球（球的直径略小于圆管直径），从管口A正上方由静止释放，要使小球能通过C点落到AD区，则球经过C点时（ ）
A．速度大小满足eq \r(\f(gR,2))≤vC≤eq \r(2gR)
B．速度大小满足0≤vC≤eq \r(gR)
C．对管的作用力大小满足eq \f(1,2)mg≤FC≤mg
D．对管的作用力大小满足0≤FC≤mg
11．2012年我国的北斗系统开始为亚太地区提供定位、导航和授时服务，2020年该系统将实现在全球范围内提供服务。现北斗系统中有一颗地球同步卫星A，离地面的高度为，某时刻与离地面高度为的地球空间站B相隔最近，则下列说法正确的是（已知地球半径为R，地球自转周期为24h；卫星A和空间站B的运行轨道在同一平面内且运行方向相同。）（ ）
A. 卫星A和空间站B所在处的加速度大小之比
B. 卫星A和空间站B运行的线速度大小之比
C. 再经过24小时，卫星A和空间站B又相隔最近
D. 卫星A想实现和空间站B对接，只需对卫星A向后喷气加速即可
12．我国科学家正在研制航母舰载机使用的电磁弹射器。舰载机总质量为3.0×104 kg，设起飞过程中发动机的推力恒为1.0×105 N; 弹射器有效作用长度为100 m，推力恒定，要求舰载机在弹射结束时速度大小达到80 m/s。弹射过程中舰载机所受总推力为弹射器和发动机推力之和，假设所受阻力为总推力的20%，g取10 m/s2，则（ ）
A．弹射器的推力大小为1.1×106 N
B．弹射器对舰载机所做的功为1.1×108 J
C．弹射器对舰载机做功的平均功率为8.8×107 W
D．舰载机在弹射过程中的加速度大小为32 m/s2
二、实验题（共12分，其中13题4分，每空2分；14题8分，每空1分）
13、某同学在“探究平抛运动的规律”时做了以下操作．
（1）先采用图甲所示装置，用小锤打击弹性金属片，金属片把球A沿水平方向弹出，同时B球被松开自由下落，观察到两球同时落地．改变小锤打击力的大小，即可改变球A被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明_________________________．
（2）接着他用频闪照相机得到小球做平抛运动的闪光照片，图乙是照片的一部分，正方形小方格每边长L=1.0cm，闪光的快慢是每秒30次，则可以计算出小球做平抛运动的初速度是_________m/s．
14．在“探究向心力大小的表达式”实验中，所用向心力演示器如图（a）所示。图（b）是演示器部分原理示意图：其中皮带轮①、④的半径相同，轮②的半径是轮①的2倍，轮④的半径是轮⑤的2倍，两转臂上黑白格的长度相等。A、B、C为三根固定在转臂上的挡板，可与转臂上做圆周运动的实验球产生挤压，从而提供向心力，图（a）中的标尺1和2可以显示出两球所受向心力的大小关系。可供选择的实验球有：质量均为2m的球Ⅰ和球Ⅱ，质量为m的球Ⅲ。
图（a） 图（b）
（1）为探究向心力与圆周运动轨道半径的关系，实验时应将皮带与轮①和轮________相连，同时应选择球Ⅰ和球________作为实验球；
（2）若实验时将皮带与轮②和轮⑤相连，这是要探究向心力与_________（填物理量的名称）的关系，此时轮②和轮⑤的这个物理量之比为_____________，应将两个实验球分别置于短臂C和长臂_________处；
（3）本实验采用的实验方法是_________，下列实验也采用此方法的是_________；
A．探究平抛运动的特点
B．验证机械能守恒定律
C．探究加速度与力和质量的关系
D．探究两个互成角度的力的合成规律
图（c）
（4）如图（c）所示，一根细线穿过水平台面中间的小孔，它的一端系一小球，另一端挂一钩码。给小球一个初速度，使小球在细线的作用下恰好在水平台面上做匀速圆周运动。不考虑球与台面间的摩擦。某时刻，在碰到台面上一根固定钉子后，细线断了。用本探究实验所得到的结论解释线断的原因：细线碰到钉子时，小球________________。
A．速度变大，所需向心力增大
B．速度减小，所需向心力减小
C．速度不变，所需向心力增大
D．角速度不变，所需向心力减小
三、计算题（共40分，其中15题13分，16题14分，17题13分）
15、如图所示，半圆形光滑轨道竖直固定且与水平地面相切于A点，半径R＝0.1 m，其右侧一定水平距离处固定一个斜面体。斜面C端离地高度h＝0.15 m，E端固定一轻弹簧，原长为DE，斜面CD段粗糙而DE段光滑。现给一质量为0.1 kg的小物块（可看作质点）一个水平初速度，使其从A处进入圆轨道，离开最高点B后落到斜面顶端C处，且速度方向恰好平行于斜面，物块沿斜面下滑压缩弹簧后又沿斜面向上返回，第一次恰能返回到最高点C。物块与斜面CD段的动摩擦因数μ＝eq \f(\r(3),4)，斜面最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，斜面倾角θ＝30°，重力加速度g＝10 m/s2，不计物块碰撞弹簧时的机械能损失。
（1）物块运动到B点时对轨道的压力为多大？
（2）CD间距离L为多少米？
（3）物块在粗糙斜面CD段上能滑行的总路程s为多长？
16、有人设想：可以在飞船从运行轨道进入返回地球程序时，借飞船需要减速的机会，发射一个小型太空探测器，从而达到节能的目的。如图所示，飞船在圆轨道Ⅰ上绕地球飞行，其轨道半径为地球半径的k倍（k>1）。当飞船通过轨道Ⅰ的A点时，飞船上的发射装置短暂工作，将探测器沿飞船原运动方向射出，并使探测器恰能完全脱离地球的引力范围，即到达距地球无限远时的速度恰好为零。而飞船在发射探测器后沿椭圆轨道Ⅱ向前运动，其近地点B到地心的距离近似为地球半径R。以上过程中飞船和探测器的质量均可视为不变。已知地球表面的重力加速度为g。
（1）求飞船在轨道Ⅰ运动的速度大小；
（2）若规定两质点相距无限远时引力势能为零，则质量分别为M、m的两个质点相距为r时的引力势能Ep＝－eq \f(GMm,r)，式中G为引力常量。在飞船沿轨道Ⅰ和轨道Ⅱ的运动过程中，其动能和引力势能之和保持不变；探测器被射出后的运动过程中，其动能和引力势能之和也保持不变。
①求探测器刚离开飞船时的速度大小；
②已知飞船沿轨道Ⅱ运动过程中，通过A点与B点的速度大小与这两点到地心的距离成反比。根据计算结果说明为实现上述飞船和探测器的运动过程，飞船与探测器的质量之比应满足什么条件。
17、图中给出了一段“S”形单行盘山公路的示意图，弯道1、弯道2可看作两个不同水平面上的圆弧。圆心分别为O1、O2，弯道中心线半径分别为r1＝10 m，r2＝20 m，弯道2比弯道1高h＝12 m。有一直道与两弯道圆弧相切，质量m＝1 200 kg的汽车通过弯道时做匀速圆周运动，路面对轮胎的最大径向静摩擦力是车重的1.25倍，行驶时要求汽车不打滑。（g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cs 37°＝0.8）
（1）求汽车沿弯道1中心线行驶时的最大速度v1；
（2）汽车以v1进入直道，以P＝30 kW的恒定功率直线行驶了t＝8.0 s进入弯道2，此时速度恰好为通过弯道2中心线的最大速度，求直道上除重力以外的阻力对汽车做的功；
（3）汽车从弯道1的A点进入，从同一直径上的B点驶离，有经验的司机会利用路面宽度用最短时间匀速安全通过弯道，设路宽d＝10 m，求此最短时间（A、B两点都在轨道的中心线上，计算时视汽车为质点）。
6月月考物理试题答案
一、单项选择题
二、多项选择题
实验题
13、平抛运动在竖真方向上就是自由落体运动 0.6 ．
14、（1）④ Ⅱ （2）角速度1∶4A （3）控制变量法C（4）C
四、计算题
15、答案：（1）2 N（4分）（2）eq \f(4,15) m（4分）（3）eq \f(8,9) m（4分）
解析：（1）物块从B到C做平抛运动，设物块在C点竖直方向上速度为vy
则有veq \\al(2,y)＝2g（2R－h）（1分）
在C点时有tan θ＝eq \f(vy,vB)（1分）
代入数据解得
vy＝1 m/s，vB＝eq \r(3) m/s
在B点对物块进行受力分析，物块所受轨道的压力为F，根据牛顿第二定律有
F＋mg＝meq \f(veq \\al(2,B),R)（1分）
解得F＝2 N（1分）
根据牛顿第三定律知物块在B点时对轨道的压力大小为F′＝F＝2 N，方向竖直向上。（1分）
（2）物块在C点的速度为
vC＝eq \f(vy,sin θ)＝2 m/s（1分）
物块从C点下滑到返回C点的过程，根据动能定理得
－μmgcs θ·2L＝0－eq \f(1,2)mveq \\al(2,C)（2分）
代入数据解得L＝eq \f(4,15) m（1分）
（3）由题意知物块沿斜面方向重力的分力大于最大静摩擦力，因此物块在CE段上往返滑行最终在D点时速度为0，对物块在粗糙斜面CD段上滑行的整个过程，根据动能定理得
mgLsin θ－μmgcs θ·s＝0－eq \f(1,2)mveq \\al(2,C)（3分）
解得s＝eq \f(8,9) m（1分）
16、答案：（1）eq \r(\f(gR,k)) （2）①eq \r(\f(2gR,k)) ②eq \f(\r(2)－1,1－\r(\f(2,k＋1)))
解析：（1）设地球质量为M，飞船质量为m，探测器质量为m′，飞船与探测器一起绕地球做圆周运动时的速度为v0。根据万有引力提供向心力，有eq \f(GM（m＋m′）,（kR）2)＝（m＋m′）eq \f(veq \\al(2,0),kR)（2分）
对于地面附近的质量为m0的物体，有m0g＝eq \f(GMm0,R2)（2分）
联立以上二式，解得v0＝eq \r(\f(gR,k))（1分）
（2）①设探测器被发射出时的速度为v′，因其运动过程中动能和引力势能之和保持不变，所以探测器刚好脱离地球引力应满足eq \f(1,2)m′v′2－eq \f(GMm′,kR)＝0（2分）
解得v′＝eq \r(\f(2GM,kR))＝eq \r(\f(2gR,k))（1分）
②设发射探测器后飞船在A点的速度为vA，运动到B点的速度为vB，因其运动过程中动能和引力势能之和保持不变，所以有eq \f(1,2)mveq \\al(2,B)－eq \f(GMm,R)＝eq \f(1,2)mveq \\al(2,A)－eq \f(GMm,kR)（2分）
对于飞船发射探测器的过程，根据动量守恒定律，有（m＋m′）v0＝mvA＋m′v′（2分）
因飞船通过A点与B点的速度大小与这两点到地心的距离成反比，即RvB＝kRvA
解得eq \f(m,m′)＝eq \f(\r(2)－1,1－\r(\f(2,k＋1)))（2分）
17、答案：（1）5eq \r(5) m/s （2）－2.1×104 J （3）1.85 s
解析：（1）当汽车所受的静摩擦力达到最大时，速度最大，根据牛顿第二定律得
kmg＝eq \f(mveq \\al(2,1),r1)（2分）
可得汽车沿弯道1中心线行驶时的最大速度为v1＝5eq \r(5) m/s（1分）
（2）汽车沿弯道2的最大速度设为v2。由牛顿第二定律得kmg＝eq \f(mveq \\al(2,2),r2)（1分）
代入数据解得v2＝5eq \r(10) m/s（1分）
汽车在直道上行驶的过程，由动能定理得Pt－mgh＋W阻＝eq \f(1,2)mveq \\al(2,2)－eq \f(1,2)mveq \\al(2,1)（2分）
代入数据解得阻力对汽车做的功为W阻＝－2.1×104 J（1分）
（3）用时最短时必须速度最大，且路程最短，即沿如图所示内切的路线行驶时时间最短。
由图可得r′2＝req \\al(2,1)＋eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(r′－\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(r1－\f(d,2)))))2
代入数据解得r′＝12.5 m（1分）
汽车沿该线路行驶的最大速度设为v′，
则有kmg＝eq \f(mv′2,r′)（1分）
代入数据解得v′＝12.5 m/s（1分）
由sin θ＝eq \f(r1,r′)＝0.8，则对应的圆心角为2θ＝106°，线路的长度为s＝eq \f(106,360)×2πr′（1分）
解得s＝23.1 m。
所以最短时间为t′＝eq \f(s,v′)＝eq \f(23.1,12.5) s≈1.85 s（1分）
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
C
C
B
D
D
B
C
D
题号
9
10
11
12
答案
BC
AD
AB
ABD