2022届河南省南阳市第一中学校高三上学期第二次月考物理试题（word版含答案）

这是一份2022届河南省南阳市第一中学校高三上学期第二次月考物理试题（word版含答案），共10页。

2．磁性冰箱贴既可以用来装饰冰箱,也可以用来记事备忘,当冰箱贴紧紧吸在冰箱门上不动时,下列说法正确的是（ ）
A.冰箱贴受到三个力作用
B.冰箱贴受到四个力作用
C.冰箱对冰箱贴的磁性吸力和弹力是一对相互作用力
D.冰箱贴受到的摩擦力的大小大于其受到的重力
3．如图所示,金属环M、N用不可伸长的细线连接,分别套在水平粗糙细杆和竖直光滑细杆上,当整个装置以竖直杆为轴以不同的角速度匀速转动时,两金属环相对杆一直不动,忽略空气阻力,下列判断正确的是（ ）
A.转动的角速度越大,细线中的拉力越大
B.转动的角速度越大,环M与水平杆之间的弹力越大
C.转动的角速度越大,环N与竖直杆之间的弹力越大
D.转动的角速度不同,环M与水平杆之间的摩擦力大小可能相等
4．2020年7月23日,天问一号火星探测器搭乘长征五号遥四运载火箭成功发射,中国航天开启了走向深空的新旅程。由着陆巡视器和环绕器组成的天问一号经过如图所示的发射、地火转移、火星捕获、火星停泊、离轨着陆和科学探测六个阶段后,其中的着陆巡视器将于2021年5月至6月着陆火星,则（ ）
A.天问一号发射速度大于第一宇宙速度,小于第二宇宙速度
B.天问一号在“火星停泊段”运行的周期大于它在“科学探测段”运行的周期
C.天问一号从图示“火星捕获段”需经过加速才能运动到“火星停泊段”
D.着陆巡视器从图示“离轨着陆段”至着陆火星过程,机械能守恒
5．质量分别为2m和m的A、B两个质点，初速度相同，均为v1,若他们分别受到相同的冲量I作用后，A的速度为v2，B的动量为p. 已知A、B都做直线运动，则动量p可以表示为（ ）
6．一辆汽车在平直公路上保持恒定功率P0以速度v0匀速行驶,t1时刻驾驶员立即将功率增大到2P0行驶一段时间,t2时刻遇到险情,驾驶员立即将功率减小到P0继续向前行驶。整个过程汽车所受阻力恒定,则该过程中汽车的速度v随时间t变化的关系图象可能正确的是（ ）
7．碰碰车是大人和小孩都喜欢的娱乐活动。游乐场上,大人和小孩各驾着一辆碰碰车迎面相撞,碰撞前后两人的位移-时间图象(x-t图象)如图所示。已知小孩的质量为20 kg,大人的质量为60 kg,碰碰车质量相同,碰撞时间极短。下列说法正确的是（ ）
A.碰撞前后小孩的运动方向没有改变
B.碰碰车的质量为50 kg
C.碰撞过程中小孩和其驾驶的碰碰车受到的总冲量大小为80 N·s
D.碰撞过程中损失的机械能为600 J
8．如图所示,质量相同的可视为质点的甲、乙两小球,甲从竖直固定的光滑圆弧轨道顶端由静止滑下,轨道半径为R,圆弧底端切线水平,乙从高为R的光滑斜面顶端由静止滑下.下列判断正确的是（ ）
A.两小球到达底端时速度相同
B.两小球由静止运动到底端的过程中重力做功不相同
C.两小球到达底端时动能相同
D.两小球到达底端时,甲小球重力做功的瞬时功率大于乙小球重力做功的瞬时功率
9．在xOy平面内运动的某质点t=0时刻在y轴上。图(a)是质点在x方向的速度-时间图象(选x轴正方向为v的正方向),图(b)是质点在y方向的位置-时间图象。则可知（ ）
10．关于如图 a、b、c、d所示的四种圆周运动模型,下列说法正确的是（ ）
A.如图a所示,汽车安全通过拱桥最高点时,汽车对桥面的压力大于汽车的重力
B.如图b所示,在固定光滑的圆锥筒内做匀速圆周运动的小球,受重力、弹力和向心力
C.如图c所示,轻质细杆一端固定一小球,绕另一端O在竖直面内做圆周运动,在最高点小球所受合力可能为零
D.如图d所示,火车以某速度经过外轨高于内轨的弯道时,车轮可能对内外轨均无侧向压力
11．一学生用两个仅颜色不同的篮球做斜抛运动游戏,如图所示,第一次出手,红色篮球的初速度方向与竖直方向的夹角α=60°;第二次出手,橙色篮球的初速度方向与竖直方向的夹角β=30°,两次出手的位置在同一竖直线上,结果两篮球正好到达相同的最高点C,不计空气阻力,则红色、橙色篮球（ ）
12．如图甲所示,一轻质弹簧的下端固定在水平面上,上端叠放两个质量均为m的物体A、B(B物体与弹簧连接),弹簧的劲度系数为k,初始时两物体处于静止状态.现用竖直向上的拉力F作用在物体A上,使物体A开始向上做加速度为a的匀加速直线运动,测得两个物体的v—t图象如图乙所示,重力加速度为g,则（ ）
A.外力施加前,弹簧的形变量为
B.外力施加的瞬间,A、B间的弹力大小为m(g-a)
C.A、B在t1时刻分离,此时弹簧弹力恰好为零
D.弹簧恢复到原长时,物体B的速度达到最大值
第II卷（非选择题）
13．(本题6分)图甲所示是一种利用气垫导轨“验证机械能守恒定律”的实验装置。
(1)用游标卡尺测出滑块上固定的挡光片的宽度d,测量结果如图乙所示,则d= cm。
(2)若砝码和砝码盘的总质量用m表示,滑块(含挡光片)的质量用M表示,则该实验 (选填“需要”或“不需要”)满足M≫m这一条件。
(3)将滑块从距光电门l处由静止释放,挡光片经过光电门的时间为t,若该过程中系统机械能守恒,则有关系式 成立。(重力加速度为g,用题中所给物理量表示)
14．(本题8分)为了探究物体质量一定时加速度与力的关系,某同学设计了图(a)所示的实验装置,其中M为小车的质量,m为砂和砂桶的质量,m0为动滑轮的质量,滑轮光滑且大小不计,力传感器可测出细线中的拉力大小。
(1)实验中,不需要进行的操作是 ,不需要满足的条件是 。(填序号字母)
A.用天平测出砂和砂桶的质量m
B.将带滑轮的长木板右端垫高,以平衡摩擦力
C.保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M
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
(2)该同学在实验中得到图(b)所示的一条纸带(两相邻计数点间还有四个点没有画出)。已知打点计时器的打点周期为0.02 s,根据纸带可求出小车的加速度大小为 m/s2(结果保留三位有效数字)。
(3)该同学以力传感器的示数F为横轴,加速度a为纵轴,画出的图(c)所示的a-F图线是一条过原点的直线,若图线的斜率为k,则小车的质量为 。
15．(本题10分)如图所示，两颗靠得很近的星球称为双星，这两颗星必须各自以一定速率绕某一中心位置转动才不至于因万有引力作用而吸引在一起，已知双星的质量分别为m1、m2，相距为L，万有引力常量为G
(1)分别求出双星距转动中心位置O的距离
(2)双星的转动周期
16．(本题12分)地铁是铁路运输的一种形式,指在地下运行为主的城市轨道交通系统,即“地下铁道”或“地下铁”(subway、tube、undergrund)的简称,地铁的建设开通,将极大地改善城市交通拥堵现状。若一地铁列车从甲站由静止启动后做直线运动,先以a=1 m/s2的加速度匀加速运动,直到达到最高速度v=72 km/h,再匀速运动t2=90 s,接着失去动力匀减速运动t3=16 s到达乙站停住。设列车在匀加速运动阶段所受牵引力为F=1.35×106 N,运行过程中阻力恒定。求:
(1)该地铁列车匀加速运动的时间t1;
(2)甲站到乙站的距离;
(3)该地铁列车的质量。
17．(本题12分)如图所示,质量mB=2 kg的平板车B上表面水平,在平板车左端相对于车静止着一块质量mA=2 kg的物块A,A、B一起以大小为v1=0.5 m/s的速度向左运动,一颗质量m0=0.01 kg的子弹以大小为v0=600 m/s的水平初速度向右瞬间射穿A后,速度变为v=200 m/s .已知A与B之间的动摩擦因数不为零,且A与B最终达到相对静止时A刚好停在B的右端,车长L=1 m,g取10 m/s2,求:
①子弹穿过物块A的一瞬间,物块A的速度的大小;
②A与B间的动摩擦因数 .
18．(本题14分)如图所示,质量分别为2m和3m的两个小球固定在一根轻质直角尺的两端A、B,直角尺的顶点O处有光滑的固定转动轴.AO、BO的长分别为2L和L,开始时直角尺的AO部分处于水平位置而B在O的正下方,让该系统由静止开始自由转动,求:
(1)当A处小球到达最低点时的速度大小vA;
(2)B处小球能上升的最大高度h;
(3)要使直角尺能绕转轴O顺时针方向做完整的圆周运动,至少需要对该系统做的功W.
南阳一中2021年秋期高三第二次月考物理答案
1.D
2.B
3.D
4.B
5.D
6.B
7.D
8.C
9.AD
10.CD
11.BD
12.AB
13.(1)1.065 (2)不需要 (3)mgl=(M+m)·()2
14.(1)A C (2)1.95 (3)-m0
15.(1)
(2) T=
【解析】本题考查了万有引力定律的应用，意在考查考生的识记和应用能力。
(1)双星靠彼此之间的吸引力做匀速圆周运动，
有，
联立解得
(2)对一颗行星受力分析，根据圆周运动规律有：
代入 得T=
16.(1) 20 s (2) 2 160 m (3) 6×105 kg
【解析】本题考查牛顿运动定律和匀变速直线运动规律,意在考查考生的分析综合能力。
(1)由运动学公式,得t1==20 s
(2)甲、乙两站之间的距离x=vt1+vt2+vt3 解得x=2 160 m
(3)列车做匀减速运动时的加速度大小a2= 阻力大小f=ma2
列车做加速运动时,根据牛顿第二定律有F-f=ma
联立解得该地铁列车的质量m=6×105 kg
【备注】动力学的两类基本问题
1.已知物体的受力情况,求解物体的运动情况。流程图如下:
对物体受力分析求合外力求加速度运动学公式求物体运动情况
2.已知物体的运动情况,求解物体的受力情况。流程图如下:
分析物体运动情况运动学公式求加速度求合外力求物体受力情况
17.①1.5 m/s ②0.1
【解析】①子弹与A作用过程,由动量守恒得:m0v0-mAv1=m0v+mAvA
解得vA=1.5 m/s
②子弹穿过后,A以1.5 m/s的速度开始向右滑,B以0.5 m/s的速度向左做匀减速直线运动,当A、B有共同速度时mAvA-mBv1=(mA+mB)v2 解得v2=0.5 m/s
根据功能关系得:μmAgL=mA+mB-(mA+mB) 解得μ=0.1.
18.(1) (2)1.28L (3)8mgL
(1)直角尺和两小球组成的系统机械能守恒,两小球转动的角速度始终相同,由v=ωr得,vA=2vB,如图1所示.
由系统的机械能守恒得
-ΔEpA=ΔEkA+ΔEkB+ΔEpB
即2mg·2L=·2m+·3m()2+3mg·L
解得vA=
(2)B处小球到达最大高度时速度为零,设该位置位于OA杆竖直位置向左偏α角处,如图2所示.则有
2mg·2Lcs α=3mgL(1+sin α) 解得sin α=
则B处小球上升最大高度h=L(1+sin α)==1.28L
(3)转动过程中系统的重力势能最大时,动能最小.要使直角尺能绕转轴O顺时针方向做完整的圆周运动,系统应转到动能最小处,如图3所示.
取OA杆的初始位置为零势能参考面,则系统的重力势能为
Ep=2mg·2Lcs θ+3mg·Lsin θ
即Ep=mgL(4cs θ+3sin θ)≤5mgL,系统的重力势能有最大值
Epm=5mgL
系统位于初始位置的重力势能Ep0=-3mg·L
由功能关系有W=ΔEp增 则得W=Epm-Ep0=8mgL
则至少要对该系统做功W=8mgL
一、单选题(共8题，每题4分，共32分)
A.
B.
C.
D.
A.m(v2－v1)
B.2m(2v2－v1)
C.4m(v2－v1)
D.m(2v2－v1)
二、多选题(共4题，每题4分，共16分)
A.质点做匀变速曲线运动
B.t=0时,质点的速度大小为2 m/s
C.t=2 s时,质点的坐标为(6 m,0)
D.t=1 s时,质点的速度大小为5 m/s
A.运动时间的比值为
B.上升的最大高度的比值为
C.水平初速度大小的比值为
D.初动能的比值为1
三、实验题(共2题，共14分)
四、计算题(共4题，共48分)