四川省绵阳市南山中学实验学校2020届高三上学期11月月考理综物理试题

绵阳南山中学实验学校 2019 年 11 月月考理科综合

二、选择题

1.2019 年 3 月 31 日，我国成功将“天链二号 01 星”送入地球同步轨道．“天宫二号”在距地面 390 km 轨道上运行，“天链二号 01 星”可为“天宫二号” 与地面测控站间数据传输提供中继服务，则

A. “天链二号 01 星”能一直位于“天宫二号”的正上方

B. “天链二号 01 星”能持续不断地与“天宫二号”保持直接通讯

C. 在相等时间里，两颗卫星的运转半径所扫过的面积相等

D. “天链二号 01 星”的加速度大于赤道上物体随地球自转的向心加速度

【答案】D

【解析】

【详解】A．天链二号01星是地球同步卫星，相对于地球表面静止，其轨道与地球的赤道在同一个平面内，故天链二号01星不能一直位于“天宫二号”的正上方，故A错误；

B．天链二号01星与天宫二号有相对运动，当它们运行到地球位于它们中间时，由于地球的阻挡，它们间不能直接通讯，故B错误；

C．两卫星的中心天体都是地球，但是轨道不同，根据开普勒第二定律可知，在相等时间里，两颗卫星的运转半径所扫过的面积不相等，选项C错误；

D．同步卫星与地球自转角速度相等，据a=rω2可知，地球同步卫星轨道半径大，向心加速度大于赤道上静止物体随地球自转的向心加速度，故D正确。

2.如图所示，斜面上有竖直光滑杆 AB 和倾斜光滑杆 AC，已知 AB= BC。一小环静止开始从 A 滑到 B 用时 t1，从 A 滑到 C 用时 t2。则下列关系式正确的是

A. t2 = t1 B. t2= 2t1 C. t2= 2 t1 D. t2= 2 t1

【答案】A

【解析】

【详解】若以AB为直径做圆，设 则由A到B:

解得

从A到D:

解得

由几何关系可知，D为AC的中点，根据初速度为零的匀变速直线运动的规律可知：

A． t2 = t1，与结论相符，选项A正确；

B．t2= 2t1，与结论不相符，选项B错误；

C．t2= 2t1，与结论不相符，选项C错误；

D． t2= 2 t1，与结论不相符，选项D错误；

3.一个小球被水平抛出，运动t时间重力做功为W，不计空气阻力，则t时刻重力的瞬时功率为

A.  B.  C.  D.

【答案】C

【解析】

【详解】根据题意有  解得： ，故C对；ABD错；

故选C

4.如图所示，一轻杆一端固定一小球，绕另一端O点在竖直面内做匀速圆周运动，在小球运动过程中，轻杆对它的作用力

A. 方向始终沿杆指向O点

B. 一直不做功

C. 从最高点到最低点，一直做负功

D. 从最高点到最低点，先做负功再做正功

【答案】C

【解析】

A．小球做匀速圆周运动，合力提供向心力，方向始终沿杆指向O点，小球受重力和杆的作用力，所以杆的作用力不一定沿杆指向O点，故A错误；

BCD．小球做匀速圆周运动，合力做功为零，从最高点到最低点，重力做正功，所以杆一直做负功，故B错误，C正确，D错误。

故选：C

5.如图所示，固定斜面倾角为θ，整个斜面分为 AB、BC两段，且 BC＝1.5AB.小物块 P(可视为质点)与 AB、BC 两段斜 面之间的动摩擦因数分别为μ1、μ2.已知小物块 P 从 A 点由 静止释放，恰好能滑动到 C 点而停下，则θ、μ1、μ2 间应 满足的关系是

A. tanθ ＝

B. tanθ ＝

C. tanθ ＝2μ1－μ2

D. tanθ ＝2μ2－μ1

【答案】B

【解析】

【详解】A点释放，恰好能滑动到C点，物块受重力、支持力、滑动摩擦力。设斜面AC长为L，运用动能定理研究A点释放，恰好能滑动到C点而停下，列出等式：

解得：

A．tanθ ＝，与结论不行相符，选项A错误；

B．tanθ ＝，与结论相符，选项B正确；

C．tanθ ＝2μ1－μ2，与结论不行相符，选项C错误；

D．tanθ ＝2μ2－μ1，与结论不行相符，选项D错误；

6.如图所示，轻弹簧放在光滑的水平面上，左端固定在竖直墙面上，弹簧处于自然伸长状态。一物块放在离弹簧右端一定距离的水平面上的A点，用水平向左的恒力推物块，使物块由静止开始向左运动并压缩弹簧，弹簧右端最大压缩到B点，弹簧的形变始终在弹性限度内，恒力始终作用在物块上，则下列说法正确的是

A. 物块与弹簧刚接触时，物块的速度最大

B. 弹簧压缩量最大时，弹簧的弹性势能小于推力F做的功

C. 物块在A、B间往复运动

D. 物块向左运动和向右运动过程中，速度最大的位置在同一位置

【答案】CD

【解析】

【分析】

根据弹簧的受力分析物块运动的加速度变化，从而知道速度变化，在借助于功能关系找到物块运动过程中能量的转化关系。

【详解】A、物块压缩弹簧时,开始推力F大于弹簧的弹力,加速度方向向左,物体做加速运动,弹力增大,加速度减小,速度增大. 故A错；

B、当弹力与推力相等后,弹力大于推力,加速度方向向右，随着弹簧的压缩，加速度增大,加速度方向与速度方向相反,速度减小,当速度减到零时，弹性势能增大到最大，根据功能关系可知弹簧的弹性势能等于推力F做的功，故B错；

C、当弹性势能最大时，弹簧的加速度是向右的，所以物块开始向右运动，弹性势能释放逐渐转化为克服恒力F做的功，根据功能关系可知当物块运动到A点时速度恰好减小到零，所以物块在A、B间往复运动，故C对；

D、物块向左运动和向右运动过程中，速度最大的位置都出现在加速度为零的位置，即 ，弹簧压缩量都等于 的位置，速度最大，所以速度最大的位置在同一位置，故D对；

故选CD

7.一辆汽车在水平路面上匀速直线行驶，阻力恒定为f.  t1时刻驶入一段阻力为2f的路段继续行驶。t2时刻驶出这段路，阻力恢复为f行驶中汽车功率恒定，则汽车的速度v及牵引力F随时间t的变化图象可能是

A.  B.

C.  D.

【答案】AC

【解析】

试题分析：t1之前，汽车做匀速直线运动，牵引力与阻力相等，t1时刻后阻力变为2f，汽车做减速运动，由知，随着速度的减小，牵引力逐渐的增大，即汽车做加速度逐渐减小的减速运动，当牵引力增大到2f时，汽车做匀速运动。t2时刻后，汽车驶出这段路，阻力恢复为f，这时牵引力为2f大于阻力f，汽车做加速运动，由知，随着速度的增加，牵引力逐渐的减小，加速度逐渐减小。由上分析知，A、C对。

考点：机车启动

【名师点睛】“机车的启动”模型：

物体在牵引力（受功率和速度制约）作用下，从静止开始克服一定的阻力，最后达到最大速度的整个加速过程，可看作“机车的启动”模型．

（1）恒定功率启动（所受阻力一定）

先做变加速（a减小）运动，再做匀速（a＝0）运动，在此过程中，F牵、v、a的变化情况是：

（2）恒定加速度启动（所受阻力一定）

先做匀加速运动，再做变加速运动，最后匀速运动，具体变化过程如下

（3）启动过程满足的运动规律

机车的功率P＝Fv

机车的加速度a＝

当机车的速度达到最大时，F＝Ff，a＝0，最大速度vm＝

8.如图所示，位于水平面上的同一物体在恒力F1的作用下，做速度为v1的匀速直线运动；在恒力F2的作用下，做速度为v2的匀速直线运动．已知 F1与F2的功率相同，则可能有

A. F1= F2,  v1<v2

B. F1= F2,  v1>v2

C. F1< F2,  v1<v2

D. F1>F2  v1>v2

【答案】BD

【解析】

物体都做匀速运动，受力平衡，则： F1cosθ=μ（mg-F1sinθ）；F2=μmg    解得：F1（cosθ+μsinθ）=F2；根据F1与F2功率相同得：F2v2=F1v1cosθ，联立解得： 所以v2＜v1，而F1与 F2的关系无法确定，大于、等于、小于都可以．故选BD.

三、非选择题

9.利用如图 1 装置研究滑块的运动．将气垫导轨调至水平，并调整定滑轮高度，使得细线与导轨平行，不计滑轮处摩擦．

（1）用游标卡尺测滑块上的遮光条宽度 d，图 2 中游标卡尺的读数为________cm.

（2）改变钩码质量 m，进行多次测量，采集数据(a，m)，并作出关系图象如图 3，图象的斜率是 k，纵轴截距是 c，由此可得当地重力加速度大小为__________；滑块(含遮光条)的质量为_______．

【答案】    (1). 0.78    (2).     (3).

【解析】

【详解】（1）[1]．由图知第8条刻度线与主尺对齐，d=7mm+8×0.1mm=7.8mm=0.78cm；

（2）[2][3]．由牛顿第二定律得：

mg=(M+m)a

整理得：

则

则：

；

10.南山实验某同学欲设计一电路尽可能精确地测量某一电阻的阻值，该 待測电阻 Rx 大约 300 Ω 。有以下器材可供选择，

A．定值电阻(R1=15Ω )      

B．定值电阻(R2= 999Ω )

C．电流表 A1 (量程为 l.5mA，内阻为 1Ω )

D．电流表 A2(量程 6mA，内阻约为 0.05Ω )

E．电压表 V (量程为 10V,内阻约为 5kΩ )

F．滑动变阻器 R3（最大阻值 10Ω ,允许通过的最大电流为 0.5A)

G．滑动变阻器 R4（最大阻値 100Ω ，允许通过的最大电流为 0.1A)

H．电池组(E=3V,内阻不计）

I．足量的导线与开关

（1）该同学应该选择的滑动变阻器为________(选填“R3”、“R4”)。

（2）电表应该选择________和________，在方框中画出该同学设计的电路图。

（       ）

【答案】    (1). R3    (2). A1    (3). A2    (4).

【解析】

【详解】（1）[1]．题中所给滑动变阻器小于待测电阻的阻值，为了尽可能精确地测量，滑动变阻器需要利用分压接法接入回路，滑动变阻器应选较小的R3为宜；

（2）[2][3][4]．因电压表量程过大，故将电流表A1与R2串联后充当电压表使用，因A1电阻已知，故电流表用A2采用电流表内接法；同时为了减小实验误差，应采用滑动变阻器分压接法；故电路图如下；

11.一平板车，质量 M=100kg，停在水平路面上，车身的平板离地面的高 度 h=1.25m，一质量 m=50kg 的物块置于车的平板上，它到车尾端的距离 b=1.00m， 与车板间的动摩擦因数μ =0.20。如图所示。今对平板车施一水平向右的恒力 F 使车向前行驶，结果物块从车板上滑落。物块刚离开车板的时刻，车向前行驶的 距离 s0=2.0m，不计路面与平板车间以及轮轴之间的摩擦，取 g=10m/s2。求：

（1）水平向右的恒力 F 的大小；

（2）物块落地时，落地点到车尾的水平距离 s。

【答案】（1）500N（2）1.625m

【解析】

【详解】（1）以m为研究对象进行分析，m在水平方向只受一个摩擦力f的作用，f=μmg，根据牛顿第二定律知

f=ma1  

a1=μg=0.20×10m/s2=2m/s2  

如图，

m从A点运动到B点，做匀加速直线运动，sAB=s0-b=1.00m，运动到B点的速度υB为：

物块在平板车上运动时间为

在相同时间里平板车向前行驶的距离s0=2.0m，则

所以平板车的加速度 

此时平板车的速度为

v2=a2t1=4×1=4m/s   

m从B处滑落时，以υB为初速度做平抛运动，落到C的水平距离为s1，下落时间为t2，则

s1=vBt2=2×0.5m=1.0 m   

对平板车M，在m未滑落之前，水平方向受二力作用，即F和物块对平板车的摩擦力f，二者方向相反，平板车加速度为a2，由牛顿第二定律得：

F-f=Ma2

则有：

F=Ma2+f=（100×4+0.2×50×10）N=500N      

（2）当m从平板车的B点滑落以后，平板车水平方向只受F作用，而做加速度为a3的匀加速运动，由牛顿第二定律得：

F=Ma3   

即

在m从B滑落到C点的时间t=0.5s内，M运动距离s2为

物块落地时，落地点到车尾的水平距离s为   

s=s2-s1=（2.625-1）m=1.625m

12.过山车是游乐场中常见的设施之一。下图是过山车模型的一部分，它由足够长的水平轨道和半径为R的竖直光滑圆形轨道组成，B点是圆形轨道的最低点。一质量为2m的小球a，由距B点2R的A点以初速度vo（vo未知）水平向右运动，在B点与质量为m的小球b发生弹性正碰，碰后a未脱离轨道。已知a、b与水平轨道的动摩擦因数均为μ，重力加速度为g。

  (1)若碰后b恰能到达轨道上与圆心等高处，求a的初速度vo；

  (2)若碰后b恰能越过轨道的最高点，求最终a、b两球的水平距离x。

【答案】（1） （2）

【解析】

【详解】（1）设小球a在B点碰撞前的速度为v，由动能定理得：

a、b球碰撞，设碰撞后a、b球速度分别为，，由动量守恒和机械能守恒定律得

碰撞后b球恰能到圆心等高处，由机械能守恒得：

联立得：

（2）碰后b恰能越过轨道最高点的速度为，由牛顿第二定律得：

B碰后到最高点的过程，由机械能守恒得

B球经轨道回到B点右侧受阻力，设经而停止，由动能定理得

解得：

碰后a球的速度

A球滑上轨道后，将返回水平轨道向左运动，设经而停止，由动能定理得

得：

则最终ab两球得水平距离为：

13.如图所示为一列沿x正方向传播的简谐横波在t＝0时刻的波形图。其中a、b为介质中的两质点，若这列波的传播速度是100 m/s，则下列说法正确的是_________.

A. 该波波源的振动周期是0.04 s

B. a、b两质点可能同时到达平衡位置

C. t＝0.04 s时刻a质点正在向下运动

D. 从t＝0到t＝0.01 s时间内质点b的路程为1 cm

E. 该波与频率是25 Hz的简谐横波相遇时可能发生波的干涉现象

【答案】ACE

【解析】

【分析】

由图可知波的波长，根据可以求得周期，根据波的平移原则判断某时刻某个质点的振动方向，知道周期则可得出质点的路程，当两列波的频率相同时，发生干涉现象.

【详解】A．由图象可知，波长λ＝4m，振幅A＝2cm，由题意知，波速v＝100m/s，波源的振动周期，故A正确；

B．a、b两质点不可能同时到达平衡位置，故B错误；

C．波沿x轴正方向传播，0时刻a质点正在向下运动，t＝0.04 s＝T，一个周期后a质点回到了原来的位置，仍然正在向下运动，故C正确；

D．从t＝0到t＝0.01 s时间内，，四分之一个周期的时间内，质点运动的路程一定大于，故D错误；

该波的频率，与频率是25 Hz的简谐横波相遇时可能发生波的干涉现象，故E正确．

故选ACE.

【点睛】考查波的形成与传播过程，掌握波长、波速与周期的关系，理解质点的振动方向与波的传播方向的关系．

14.如图所示，放置在真空中的三棱镜的横截面为直角三角形ABC，∠A＝30°.在BC的延长线上有一单色点光源S，从S射出的一条光线从AC边上的D点(图中未画出)处射入棱镜中，经三棱镜折射后垂直于AB边射出．若S、D两点的距离为d，且光从光源S到D的传播时间与光在三棱镜中传播的时间相等．已知三棱镜的折射率，光在真空中的传播速度为c，求：

(1)从光源射出的光线与SB边的夹角；

(2)入射点D到顶点A点的距离．

【答案】(1)θ＝15° (2)

【解析】

【分析】

(1)作出光路图，根据折射定律求出折射角，由几何知识求解从光源射出的光线与SB边的夹角；

(2)根据几何知识求出光线在玻璃砖中传播的距离，由求出光在玻璃砖中传播的速度，结合题设条件：光从光源S导D点的传播时间跟光在三棱镜的时间相等，列式求解．

【详解】(1)根据题意作出光路图:

由折射定律有：

又：r=90°-60°=30°

联立解得：i=45°

由几何知识可得光源射出的光线与直线BC边的夹角为：∠DSC=∠C-(90°-i)=15°

(2)根据题意，设光在三棱镜中传播的距离为x，速度大小为v，则有：

又由于：

由几何知识知，入射点D到顶点A点的距离

联立解得：

【点睛】解答本题的关键是正确画出光路图，然后依据几何关系和折射定律、光速公式解题．