江西省南昌二中2017届高三(上)第二次月考物理试卷(解析版)

第1页（共22页）2016-2017学年江西省南昌二中高三（上）第二次月考物理试卷一、本题共10小题，每小题5分，共50分.其中1～5为单选题.6～10题为多选题，全部选对的得5分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分.1．如图所示，在O点放置正点电荷Q，a、b两点的连线过O点，且Oa=ab，以下说法正确的是（）A．将质子从a点由静止释放，质子向b点做匀加速运动B．若质子在a点的加速度为a0，则质子在b点的加速度为C．若电子以Oa为半径绕O点做匀速圆周运动的线速度为v，则电子以Ob为半径绕O点做匀速圆周运动的线速度为2vD．若电子以Oa为半径绕O点做匀速圆周运动的线速度为v，则电子以Ob为半径绕O点做匀速圆周运动的线速度为2．质量分别为2m和m的A、B两物体分别在水平恒力F1和F2的作用下沿水平面运动，撤去F1、F2后受摩擦力的作用减速到停止，其V﹣t图象如图所示，则下列说法正确的是（）A．F1和F2大小相等B．F1和F2对A、B做功之比为2：1C．A、B所受摩擦力大小相等D．全过程中摩擦力对A、B做功之比为1：23．如图所示，悬挂在O点的一根不可伸长的绝缘细线下端挂有一个带电荷量不变的小球A．在两次实验中，均缓慢移动另一带同种电荷的小球B．当B到达悬点O的正下方并与A在同一水平线上，A处于受力平衡时，悬线偏离竖直方向的角度为θ．若两次实验中B的电荷量分别为q1和q2，θ分别为45°和60°，则q1：q2为（）A．1：2B．2：3C．1：3D．2：34．“水流星”是一种常见的杂技项目，该运动可以简化为轻绳一端系着小球在竖直平面内的圆周运动模型（如图所示）．已知绳长为l，重力加速度为g，则（）24第2页（共22页）A．小球运动到最低点Q时，处于失重状态QB．当v0＞时，小球一定能通过最高点PRC．当v0＜时，细绳始终处于绷紧状态qD．小球初速度v0越大，则在P、Q两点绳对小球的拉力差越大h5．如图所示，在光滑的水平面上有一个质量为M的木板B处于静止状态，现有一个质量为m的木块A在B的左端以初速度V0开始向右滑动，已知M＞m，用①和②分别表示木块A和木板B的图象，在木块A从B的左端滑到右端的过程中，下面关于速度v随时间t、动能EK随位移S的变化图象，其中可能正确的是（）DA．B．C．D．z6．电动机以恒定的功率P和恒定的转速n卷动绳子，拉着质量为M的木箱在光滑的水平地面上前进，如图所示，当运动至绳子与水平面成θ角时，电动机的轮子卷绕绳子的半径为R，下述说法正确的是（）VA．木箱将做匀速运动，速度是2πnRUB．木箱将做变速运动，此时速度是wC．此时木箱对地的压力为Mg﹣0D．此过程木箱受的合外力大小和方向都在变化B7．如图所示，地球球心为O，半径为R，表面能重力加速度为g．一宇宙飞船绕地球无动力飞行且做椭圆运动，恰好经过距地心2R的P点，为研究方便，假设地球不自转且表面没有空气，则（）w第3页（共22页）A．飞船在P点的加速度一定是uB．飞船经过P点的速度一定是9C．飞船内的物体处于完全失重状态sD．飞船经过P点时，对准地心弹射出的物体一定沿PO直线落向地面n8．如图，质量相同的两物体a、b，用不可伸长的轻绳跨接在同一光滑的轻质定滑轮两侧，a在水平桌面的上方，b在水平粗糙桌面上．初始时用力压住b使a、b静止，撤去此压力后，a开始运动，在a下降的过程中，b始终未离开桌面．在此过程中（）XA．a的动能小于b的动能AB．两物体机械能的变化量相等8C．a的重力势能的减小量大于两物体总动能的增加量eD．绳的拉力对a所做的功与对b所做的功的代数和为零G9．如图所示，一质量为m的小球，用长为L的轻绳悬挂于O点，初始时刻小球静止于P点．第一次小球在水平拉力F作用下，从P点缓慢地移动到Q点，此时轻绳与竖直方向夹角为θ，张力大小为T1；第二次在水平恒力F′作用下，从P点开始运动并恰好能到达Q点，至Q点时轻绳中的张力为大小T2，不计空气阻力，重力加速度为g，关于这两个过程，下列说法中正确的是（）wA．两个过程中，轻绳的张力均变大=B．T1=T2==C．第一个过程中，拉力F在逐渐变大，且最大值一定大于F′D．第二个过程中，重力和水平恒力F′的合力的功率先减小后增加10．如图所示，在竖直平面内固定有两个很靠近的同心圆轨道，外圆光滑内圆粗糙．一质量为m=0.2kg的小球从轨道的最低点以初速度v0向右运动，球的直径略小于两圆间距，球运动的轨道半径R=0.5米，g取10m/s2，不计空气阻力，设小球过最低点时重力势能为零，下列说法正确的是（）第4页（共22页）A．若小球运动到最高点时速度为0，则小球机械能一定不守恒B．若小球第一次运动到最高点时速度大小为0，则v0一定小于5m/sC．若要小球不挤压内轨，则v0一定不小于5m/sD．若小球开始运动时初动能为1.6J，则足够长时间后小球的机械能为1J二、本题共2小题，共12分.把答案填在题中的横线上或按题目要求作答11．某同学把附有滑轮的长木板平放在实验桌上，将细绳一端拴在小车上，另一端绕过定滑轮，挂上适当的钩码，使小车在钩码的牵引下运动，以此定量探究绳拉力做功与小车动能变化的关系．此外还准备了打点计时器及配套的电源、导线、复写纸、纸带、刻度尺、天平（包括砝码）、小木块等．组装的实验装置如图所示．①实验开始时，他先调节木板上定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行．他这样做的目的是下列的哪个（填字母代号）．A．避免小车在运动过程中发生抖动B．可使打点计时器在纸带上打出的点迹清晰C．可以保证小车最终能够实现匀速直线运动D．可在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车受的合力②平衡摩擦力后，当他用多个钩码牵引小车时，发现小车运动过快，致使打出的纸带上点数较少，难以选到合适的点计算小车速度．在保证所挂钩码数目不变的条件下，请你利用本实验的器材提出一个解决方法：．③他将钩码重力做的功当作细绳拉力做的功，经多次实验发现拉力做功总是要比小车动能增量大一些．这一情况可能是下列哪些原因造成的（填字母代号）．A．在接通电源的同时释放了小车B．小车释放时离打点计时器太近C．阻力未完全被小车重力沿木板方向的分力平衡掉D．钩码做匀加速运动，钩码重力大于细绳拉力．12．某同学利用如图1所示的装置来验证由小车与钩码组成的系统机械能守恒（1）现提供如下器材：A．小车B．钩码C．一端带滑轮的长木板D．细绳E．电火花打点计时器F．纸带第5页（共22页）G．毫米刻度尺H．游标卡尺I．低压交流电源J.220V交流电源实验中不需要的器材是（填写器材前的字母），还需要的器材是．（2）该同学在平衡摩擦力后进行了验证实验，得到一条纸带，去掉前面比较密集的点，选择点迹清晰且便于测量的连续7个点（标号为0～6），测出相关距离如图2所示，要验证在第2点与第5点时系统的机械能相等，则应满足关系式（设小车质量M，钩码质量m，打点周期为T）．三、本大题共5小题，满分48分.解答应写出必要的文字说明，方程式和重要演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位.13．发射宇宙飞船的过程要克服引力做功，已知将质量为m的飞船在距地球中心无限远处移到距地球中心为r处的过程中，引力做功为W=，飞船在距地球中心为r处的引力势能公式为Ep=，式中G为引力常量，M为地球质量．若在地球的表面发射一颗人造地球卫星，如果发射的速度很大，此卫星可以上升到离地心无穷远处（即地球引力作用范围之外），这个速度称为第二宇宙速度（也称逃逸速度）．（1）试推导逃逸速度的表达式．（2）已知逃逸速度大于真空中光速的天体叫黑洞，设某黑洞的质量等于太阳的质量M=1.98×1030kg，求它的可能最大半径？14．两个正点电荷Q1=Q和Q2=4Q分别置于固定在光滑绝缘水平面上的A、B两点，A、B两点相距L，且A、B两点正好位于水平放置的光滑绝缘半圆细管两个端点的出口处，如图所示．（1）现将另一正点电荷置于A、B连线上靠近A处静止释放，求它在AB连线上运动过程中达到最大速度时的位置离A点的距离．（2）若把该点电荷放于绝缘管内靠近A点处由静止释放，已知它在管内运动过程中速度为最大时的位置在P处．试求出图中PA和AB连线的夹角θ．15．倾角为37°的足够长光滑斜面上固定一个槽，劲度系数k=20N/m的轻弹簧上端与轻杆相连，下端与一质量m=1kg的小车相连，开始时，弹簧处于原长，轻杆在槽外的长度为l，且杆可在槽内移动，杆与槽间的最大静摩擦力大小f=8N，假设杆与槽之间的最大静摩擦力等第6页（共22页）于滑动摩擦力．现将小车由静止释放沿斜面向下运动，在小车第一次运动到最低点的过程中（已知弹性势能Ep=kx2，式中x为弹簧的形变量．g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）（1）当轻杆开始运动时，小车的速度有多大；（2）为了使轻杆不被全部拽入槽内，求l的最小长度及在此长度下轻杆在槽内的运动时间．16．如图所示，质量为m=1kg的滑块，在水平力作用下静止在倾角为θ=30°的光滑斜面上，斜面的末端B与水平传送带相接（滑块经过此位置滑上传送带时无能量损失），传送带的运行速度为v0=3m/s，长为L=1.4m；今将水平力撤去，当滑块滑到传送带右端C时，恰好与传送带速度相同．滑块与传送带间的动摩擦因数为μ=0.25，取g=10m/s2，求：（1）水平作用力F的大小；（2）滑块下滑的高度；（3）滑块在传送带上滑行的整个过程中产生的热量．17．如图所示，竖直平面内的轨道由一半径为4R、圆心角为150°的圆形的光滑滑槽C1和两个半径为R的半圆形光滑滑槽C2、C3以及一个半径为2R的半圆形光滑圆管C4组成，C4内径远小于R．C1、C2、C3、C4各衔接处平滑连接．现有一个比C4内径略小的、质量为m的小球，从与C4的最高点H等高的P点以一定的初速度v0向左水平抛出后，恰好沿C1的A端点沿切线从凹面进入轨道．已知重力加速度为g．求：（1）小球在P点开始平抛的初速度v0的大小；（2）小球能否依次顺利通过C1、C2、C3、C4各轨道而从I点射出？请说明理由；（3）小球运动到何处，轨道对小球的弹力最大？最大值是多大？第7页（共22页）2016-2017学年江西省南昌二中高三（上）第二次月考物理试卷参考答案与试题解析一、本题共10小题，每小题5分，共50分.其中1～5为单选题.6～10题为多选题，全部选对的得5分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分.1．如图所示，在O点放置正点电荷Q，a、b两点的连线过O点，且Oa=ab，以下说法正确的是（）A．将质子从a点由静止释放，质子向b点做匀加速运动B．若质子在a点的加速度为a0，则质子在b点的加速度为C．若电子以Oa为半径绕O点做匀速圆周运动的线速度为v，则电子以Ob为半径绕O点做匀速圆周运动的线速度为2vD．若电子以Oa为半径绕O点做匀速圆周运动的线速度为v，则电子以Ob为半径绕O点做匀速圆周运动的线速度为【考点】点电荷的场强；向心力．【分析】由点电荷的电场可知由a到b电场力减小．由库仑定律，结合牛顿第二定律，即可判定B．由向心力表达式可判定CD．【解答】解：A、由点电荷的电场可知由a到b电场力减小，故由将质子从a点由静止释放，质子向b做变加速运动，故A错误．B、根据库仑定律F=，及牛顿第二定律，a=，可知，加速度a与成正比，若质子在a点的加速度为a0，则质子在b点的加速度为，故B错误．CD、设oa=r，则0b=2r，由圆周运动可得：k=m，k=m，解得：v′=v，故C错误，D正确．故选：D．2．质量分别为2m和m的A、B两物体分别在水平恒力F1和F2的作用下沿水平面运动，撤去F1、F2后受摩擦力的作用减速到停止，其V﹣t图象如图所示，则下列说法正确的是（）第8页（共22页）A．F1和F2大小相等B．F1和F2对A、B做功之比为2：1C．A、B所受摩擦力大小相等D．全过程中摩擦力对A、B做功之比为1：2【考点】动能定理的应用；匀变速直线运动的图像；牛顿第二定律．【分析】根据速度与时间的图象可知，各段运动的位移关系及之比，同时由牛顿第二定律可得匀减速运动的加