2020-2021学年湖南浏阳一中高三上期第二次月考物理卷(解析版).doc

2020-2021学年湖南浏阳一中高三上期第二次月考物理卷（解析版）

姓名:_____________ 年级:____________ 学号:______________

题型选择题填空题解答题判断题计算题附加题总分

得分

1. （知识点：摩擦力）

评卷人得分

水平地面上有一质量为m=2kg的木块，放在与墙的距离为x=20m的位置。现用大

小为F=20N的水平推力推木块，使木块由静止开始运动，经过t=4s的时间到达墙边。

（1）求木块与水平地面间的动摩擦因数μ；

（2）若仍用大小为20N的水平推力，为使木块能到达墙边，推力作用的最短时间t1为多少？

（3）若仍用大小为20N的力作用于木块，为使木块用最短时间到达墙边，推力作用的最短时间t2为多少？

【答案】

（1）μ=0.75；（2）s；（3）s

【解析】

试题分析：（1）由位移公式得m/s2

由牛顿第二定律知：F－μmg=ma代入数据解得：μ=0.75

（2）有推力时，加速度仍为a=2.5m/s2，经过时间t1，

位移速度v=at1=2.5t1

撤去推力时，加速度a′=μg=7.5m/s2 位移

且x1+x2=x，即+=20，解得t1=s

（3）设推力与水平面成θ角时，加速度最大，则有：

Fcosθ－f=ma

Fsinθ+FN=mg

F=μFN

由以上三式代入数据可得：2a=20cosθ+15sinθ－15

由数学知识可知当θ=37°时，am=5m/s2

当力F一直作用时，所用时间最短，则：

解得：t2=s

考点：牛顿第二定律；匀变速直线运动规律及应用

【名师点睛】本题主要考查了牛顿第二定律和匀变速直线运动规律及应用。属于中等难度的题。牛顿第二定律和匀变速直线运动结合在一起题目，是高中物理是常考的题目，要求学生充分理解力与运动的关系，做好受力分析和运动过程的分析，采用适当公式来解题。

如图所示，在粗糙水平地面上竖直固定半径为R=6cm的光滑圆轨道。质量为m=4kg的物块静止放在粗糙水平面上A处，物块与水平面的动摩擦因数μ=0.75，A与B的间距L=0.5m。现对物块施加大小恒定的拉力F 使其沿粗糙的水平面做直线运动，到达B处将拉力F撤出，物块沿竖直光滑圆轨道运动。若拉力F与水平面夹角为θ时，物块恰好沿竖直光滑圆轨道通过最高点，取重力加速度g=10m/s2，物块可视为质点。求：

（1）物块到达B处时的动能；

（2）拉力F的最小值及与水平方向的夹角θ。

【答案】

（1）6J；（2）33.6N

【解析】

试题分析：（1）设物块到达竖直光滑轨道最高点速度为v，则：

物块从B处沿光滑圆轨道运动最高点，因为机械能守恒，取B为零势能

所以

由以上两式解得：EKB=6J

（2）物块从A运动到B，由动能定理得：

FLcosθ－μ（mg－Fsinθ）=EKB

代入数据并解得：

所以当θ=37°时，F最小值为33.6N

考点：动能定理；向心力

【名师点睛】本题主要考查了动能定理与圆周运动相结合的问题。属于中等难度的题。解决本题的突破口是理解物体在竖直面内做圆周运动的临界条件，求出这时物体的速度；灵活利用动能定理解题是此类题目的通用解法。

如图所示，两平行金属板A、B长l＝8cm，两板间距离d＝8cm，A板比B板电势高300V，即UAB＝300V。一带正电的粒子电量q＝10-10C，质量m＝10-20kg，从R点沿电场中心线垂直电场线飞入电场，初速度v0＝2×106m/s，粒子飞出平行板电场后经过界面MN、PS间的无电场区域后，进入固定在中心线上的O点的点电荷Q形成的电场区域（设界面PS右边点电荷的电场分布不受界面的影响）。已知两界面MN、PS相距为L ＝12cm，粒子穿过界面PS最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏EF上。求（静电力常数k＝

9×109­N·m2/C2）

（1）粒子穿过界面PS时偏离中心线RO的距离多远？

（2）点电荷的电量Q。（结果保留三位有效数字）

【答案】

（1）12cm；（2）Q=1.04×10-8C

【解析】

试题分析：（1）粒子在平行板间作类平抛运动，则有：

①②③

由①②③式代入数据解得：y=3cm

因粒子射出电场后速度反向延长交于电容器的中心，由三角形相似得：解得：Y=12cm

即粒子穿过界面PS时偏离中心线RO的距离为12cm。

（2）粒子进入PS界面时速度与RO的夹角为θ，则tanθ=

所以：θ=37°

越过PS时的速度：m/s

越过PS后粒子绕点电荷Q作圆周运动，设半径为r，则cm

由库仑力提供向心力：代入数据解得：Q=1.04×10-8C

考点：带电粒子在电场中运动；圆周运动；库仑定律

【名师点睛】本题主要考查了带电粒子在电场中运动、圆周运动和库仑定律的综合应用。是难度较大的题。解决本题的关键知道粒子在偏转电场中做类平抛运动，出偏转电场后做匀速直线运动，在PS的右侧做匀速圆周运动，分析清楚每一个过程中有受力情况，理解粒子做匀速圆周运动的向心力由库仑力提供，解题思路是：运用牛顿第二定律和运动学公式进行求解。

某学习小组采用如图所示的实验装置来探究加速度与力、质量的关系。在水平桌面上放有长木板，用轻绳将固定有拉力传感器的小车通过一个定滑轮与一个小桶相连，木板上A、B两处各安装一个速度传感器，分别先后记录小车通过A、B两处时的速度，用数字计时器记录小车在通过A、B两处时的时间间隔。

（1）在实验中下列哪些措施有助于减小实验误差

A．将木板右端适当垫高，以平衡摩擦力

B．调整滑轮高度，使拉小车的细绳平行木板

C．使小桶（包括砂）的质量远小于车的总质量

D．适当增大两个速度传感器的间距

（2）下表是按正确操作测得的数据，其中M为小车（包括拉力传感器）的质量，vA-vB是两个速度传感器记录的速率差值，?t是数字计时器记录的小车在通过A、B两处时的时间间隔，F是拉力传感器记录的拉力值。

次数

M（kg）

vA－vB（m/s）

?t （s）

F（N）

a（m/s2）

1

0.500

0.26

0.20

0.64

1.3

2

0.500

0.45

0.92

a2

3

0.600

0.60

0.40

0.92

1.5

表格中a2＝_________________

【答案】

（1）ABD ；（2）1.8

【解析】

试题分析：实验认为轻绳的拉力是小车的合外力，就必须先平衡摩擦力，故A正确；调节滑轮高度，使拉小车的细线和长木板平行，让力的方向和运动方向在同一直线上，这样可以总是让重力沿斜面向下的分力去平衡摩擦力，就可以减小误差，故B正确；本题的拉力由拉力传感器测出，不需要使小桶（包括砂）的

质量远小于车的总质量，故C错误；适当增大两个速度传感器的间距，可以减小两点间的速度变化量的相对误差，故D正确。故选：ABD。

（2）根据加速度的定义式=1.8m/s2

考点：探究加速度与力、质量的关系

【名师点睛】本题主要考查了探究加速度与力、质量的关系的实验问题。属于容易题。本题比较容易出错的是认为没有理解拉力传感器的应用，认为小桶的重力是小车的合外力，从而对C选项判断出错。还要理解相对误差的概念。

某同学用如图（a）所示的装置来验证小球从A运动到B过程中的机械能守恒．让一个小球由静止开始从A 位置摆到B位置，悬点O正下方P点处放有水平放置炽热的电热丝，当悬线摆至电热丝处时被烧断，小球向前飞出做平抛运动．在地面上铺放白纸，上面覆盖着复写纸，当小球落在复写纸上时，会在下面白纸上留下痕迹．用重锤线确定出A、B点的投影点N、M．重复实验10次（小球每一次都从同一点由静止释放），球的落点痕迹如图（b）所示，图中米尺水平放置，零刻度线与M点对齐，量出M、C之间的距离x，再用米尺量出AN的高度h1、BM的高度h2，即可验证机械能守恒定律．已知小球的质量为m，当地的重力加速度为g．

（1）根据图（b）可以确定小球平抛时的水平射程为____________cm．

（2）用题中所给字母表示出小球平抛时的初速度v0=_____________．

（3）用已知量和测得量表示出小球从A到B过程中，重力势能的减少量ΔEP=______，动能的增加量

ΔEk=________．

【答案】

（1）64.5～65.2；（2）；（3）mg（h1－h2）；

【解析】

试题分析：（1）根据刻度尺的读数原则，可知其读数为：64.5～65.2cm．

（2）物体从B点平抛，所以有：

x=v0t

解得：

（3）重力势能的减小量等于重力做功：△Ep=mgh=mg（h1-h2）

动能增量为：

考点：验证机械能守恒定律

【名师点睛】本题主要考查了验证机械能守恒定律实验和平抛运动。属于中等难度题。本题借助平抛运动来验证机械能守恒，思路新颖，不但考查了机械能守恒定律的实验，还考查了平抛运动，要求学生熟练全面掌握物理综合知识。

学习物理不仅要掌握物理知识，还要领悟并掌握处理物理问题的思想方法。在下图所示的几个实验中，研究物理问题的思想方法相同的是

A．甲、乙B．乙、丙C．甲、丙D．丙、丁

【答案】

B

【解析】

试题分析：甲是比较平抛运动和自由落体运动是采用了类比法，观察桌面的微小形变和测定万有引力常量的实验中，通过平面镜的反射，反射光线发生较大的角度变化，从而扩大了形变，用到了物理变量放大法，乙是物理变量放大法，丙也是物理变量放大法，研究加速度与质量、力的关系等验证牛顿第二定律中，用到了控制变量法，D是控制变量法

考点：物理思维方法

【名师点睛】本题主要考查了物理中常用到的物理思维方法的理解和判断。是容易题。解决这类问题最主要的是要求熟悉物理中常用到的物理思维方法：控制变量法；物理变量放大法；理想模型法等，而且还要知道这些物理思维方法在高中物理中典型例子。

某区域的电场线分布如图所示，其中间一根电场线是直线，一带正电的粒子从直线上的O点由静止开始在电场力作用下运动到A点。取O点为坐标原点，沿直线向右为x轴正方向，粒子的重力忽略不计。在O到A 运动过程中，下列关于粒子运动速度v和加速度a随时间t的变化、运动径迹上电势φ和粒子的动能Ek 随位移x的变化图线可能正确的是

【答案】

B

【解析】

试题分析：由图可知，从O到A点，电场线疏密反映了电场强度的大小，所以电场强度先减小后增大，方向不变，因此电荷受到的电场力先减小后增大，因此加速度先减小后增大，故B正确；在v—t图象中斜率代表加速度，斜率逐渐减小，加速度逐渐减小，根据电场线分布，可知加速度先减小后增大，故A错误；沿着电场线方向，电势逐渐降低，而电势与位移的图象的斜率表示电场强度，图中斜率逐渐增加，表示电场强度逐渐增大，电场强度是先减小后增大的，故C错误；动能与位移的图象的斜率表示电场强度，图象的斜率逐渐增大，说明电场力逐渐增大，而电场力做增先变小后变大，故D错误。

考点：电场强度；电场线；电势、电势差与电势能；电势差与电场强度的关系。

【名师点睛】本题主要考查了电场强度、电场线、电势、电势差与电势能、电势差与电场强度的关系的综合应用，属于难度较大的题。解决这类问题关键在于熟练掌握电场线的特点及应用，其中最重要的是根据电场线来判断电场强度的大小与方向、电势的变化趋势。本题还要求学生知道理解和运用图象知识来分析和解决问题。

如图所示，倾角为a的光滑斜面下端固定一绝缘轻弹簧，M点固定一个质量为m、带电量为－q的小球Q，整个装置处在电场强度大小为E、方向沿斜面向下的匀强电场中。现把一个带电量为+q的小球P从N点由静止释放，释放后P沿着斜面向下运动，N点与弹簧的上端和M的距离均为so，P、Q以及弹簧的轴线ab与斜面平行，两小球均可视为质点和点电荷，弹簧的劲度系数为k0，静电力常量为k。则

A．小球P返回时，可能撞到小球Q

B．小球P在N点的加速度大小为

C．小球P沿着斜面向下运动过程中，其电势能可能增大

D．当弹簧的压缩量为时，小球P的速度最大

【答案】

BC

【解析】

试题分析：当小球返回到N点，由于重力做功为零，匀强电场的电场力做功为零，电荷Q的电场对P做功为零，所以合力做功为零，根据动能定理知，知道到达N点的速度为零．所以小球不可能撞到小球Q．故A

错误；根据牛顿第二定律得，小球在N点的加速度，故B正确；小球P沿着斜面向下运动过程中，匀强电场的电场力做正功，电荷Q产生的电场对P做负功，两个电场力的合力不一定沿斜面向下，则最终电场力不一定做正功，也可能做负功，所以电势能可能增大，也可能减小，故C正确；

当小球所受的合力为零时，加速度为零，速度最大，即，很

显然，则压缩量不等于，故D错误。

考点：库仑定律；胡克定律；牛顿第二定律；动能定理；电场力做功特点；电势能

【名师点睛】本题主要考查了库仑定律、胡克定律、牛顿第二定律、动能定理、电场力做功特点、电势能等综合应用；还考查了重力、弹簧弹力做功的特点，属于难度很大的题目。本题是一个综合性很强的题目，分析解决这类问题的关键是，对物体准确进行受力分析，找准每一个力的特点，然后采用适当的公式、定律（定理）。本题有两个电场力也是要注意的。

2013年6月我国宇航员在天宫一号空间站中进行了我国首次太空授课活动，其中演示了太空“质量测量仪”

测质量的实验，助教聂海胜将自己固定在支架一端，王亚平将连接运动机构的弹簧拉到指定位置，如图所示；松手后，弹簧凸轮机构产生恒定的作用力，使弹簧回到初始位置，同时用光栅测速装置测量出支架复位时的速度和所用时间；这样，就测出了聂海胜的质量为74kg；下列关于“质量测量仪”测质量的说法正确的是

A．测量时仪器必须水平放置B．测量时仪器必须竖直放置

C．其测量原理根据万有引力定律D．其测量原理根据牛顿第二定律

【答案】

D

【解析】

试题分析：因为天宫一号空间站中航天员处于完全失重状态，测量仪器不论在什么方向上，弹簧凸轮机构产生恒定的作用力都是人所受的合力．适用测量时一起的位置不一定需水平、也不一定需竖直。故A、B错误；天宫中的质量测量仪，应用的物理学原理是牛顿第二运动定律：F=ma．质量测量仪上的弹簧能够产生

一个恒定的力F，同时用光栅测速装置测量出支架复位的速度v和时间t，计算出加速度，再根据牛顿第二定律就能够计算出物体的质量。故C错误，D正确．

考点：完全失重；牛顿第二定律

【名师点睛】本题主要考查了完全失重和牛顿第二定律的应用。属于中等难度题。要认识到天宫一号空间站中航天员所受的万有引力充当向心力，航天员处于完全失重状态，他所受的合力就是弹簧的弹力；光栅测速装置测量出支架复位时的速度和所用时间，可以求出加速度的。

如图所示，物体B通过动滑轮悬挂在细绳上，整个系统处于静止状态，动滑轮的质量和一切摩擦均不计。如果将绳的左端点由P点缓慢地向右移到Q点，整个系统重新平衡后，绳的拉力F和绳子与竖直方向的夹角θ的变化情况是

A．F变大，θ变大B．F变小，θ变小

C．F不变，θ变小D．F不变，θ变大

【答案】

B

【解析】

试题分析：整个系统处于静止状态，设两侧绳子的夹角为β，滑轮两侧绳的拉力，左端移动

到Q点后，根据几何关系可知，此时两绳的夹角β减小，所以两侧绳的拉力变小，由几何知识可知，图中角θ大小是两绳的夹角大小的一半，由于滑轮两侧绳的夹角减小，所以角θ减小，故B正确；A、C、D错误．

考点：共点力作用下的平衡；力的合成

【名师点睛】本题主要考查了共点力作用下的平衡和力的合成的应用。属于容易题。解决这类问题主要是求出绳子拉力的表达式，然后根据函数的增减性，判断绳子拉力的变化趋势。还要知道滑轮两侧的细绳的拉力大小相等。

理论上已经证明：质量分布均匀的球壳对壳内物体的万有引力为零。现假设地球是一个半径为R、质量分布均匀的实心球体，O为球心，以O为原点，建立坐标轴Ox，如图所示。一个质量一定的小物体（假设它能够在地球内部移动）在x轴上各位置受到的引力大小用F表示，则如图所示的F-x关系图中正确的是

【答案】

D

【解析】

试题分析：球壳内距离球心的位置r，外面环形球壳对其引力为0，内部以r为半径的球体看做球心处的质点，对其引力为,引力大小与r成正比，图像为倾斜直线，当r>R

时，球体看做圆心处的质点，引力，，故B正确，A、C、D错。

考点：万有引力及其应用

【名师点睛】本题主要考查了万有引力及其应用。属于中等难度题。应用万有引力分析解决问题时，要特别注意r的物理意义和几何意义；根据题设可知，物体在地球内部移动时，地球的有效质量是改变的，注意不变量上密度，而在地球外面移动时，地球的有效质量是不变的。

某机器内有两个围绕各自固定轴匀速转动的铝盘A、B，A盘固定一个信号发射装置P，能持续沿半径向外发射红外线，P到圆心的距离为28cm。B盘上固定一个带窗口的红外线信号接收装置Q，Q到圆心的距离为16cm。P、Q转动的线速度均为4π m/s。当P、Q正对时，P发出的红外线恰好进入Q的接收窗口，如图所示，则Q每隔一定时间就能接收到红外线信号，这个时间的最小值为

A．0.42s B．0.56s C．0.70s D．0.84s

【答案】

B

【解析】

试题分析：A盘上的P的周期=0.14s．

B盘上的Q的周期=0.08s．

因为经历的时间必须等于它们周期的整数倍，根据数学知识，0.14和0.08的最小公倍数为0.56s，所以经历的时间最小为0.56s．故B正确，A、C、D错误．

考点：圆周运动线速度、角速度、周期

【名师点睛】本题主要考查了圆周运动线速度、角速度、周期的应用。属于容易题。Q能接收到红外线信号时，P的位置都是相同的，Q的位置都是相同的，所以Q每隔一定时间就能接收到红外线信号，这个时间的最小值就是最小公倍数。

在如图所示的电路中，当闭合开关S后，若将滑动变阻器的滑片P向下调节，则正确的是

A．电压表和电流表的示数都增大

B．灯L2变暗，电流表的示数减小

C．灯L1变亮，电压表的示数减小

D．灯L2变亮，电容器的带电量增加

【答案】

C

【解析】

试题分析：将滑动变阻器的滑片P向下调节，变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律分析得知，路端电压U减小，干路电流I增大，则电压表示数减小，灯L1变亮．U1增大，R 与灯L2并联电路的电压U2=U-U1，U减小， U2减小，灯L2变暗．流过电流表的电流IA=I-I2，I增大，I2减小，IA增大，电流表的示数增大．

考点：闭合电路欧姆定律；电路动态分析

【名师点睛】本题主要考查了闭合电路欧姆定律和电路动态分析的问题，属于中等难度题。这类问题属于闭合电路欧姆定律的典型应用，解决这类问题的关键是准确判断回路中的总电阻的变化趋势，一般思路是：“分—总—分”。根据部分电路的电阻变化情况，判断回路中的总电阻、总电流、路端电压的变化趋势，

最后再来判断各个用电器的电压、电流和功率的变化趋势。

2013年12月2日1时30分，我国成功发射了“嫦娥二号”探月卫星，12月6日17时47分顺利进入环月轨道。若该卫星在地球、月球表面的重力分别为G1、G2，已知地球半径为R1，月球半径为R2，地球表面处的重力加速度为g，则

A．月球表面处的重力加速度为

B．月球与地球的质量之比为

C．卫星沿近月球表面轨道上做匀速圆周运动的周期为

D．月球与地球的第一宇宙速度之比为

【答案】

AC

【解析】

试题分析：设月球表面重力加速度为g ′，则有G2=mg′，地球表面重力G1=mg，所以，整理得，故A正确；根据星球表面万有引近似等于重力有，所以有月球与地球的质量之比为，故B错误；月球表面的卫星有万有引力提供向心力则有：，故C正确；第一宇宙速度即，可得月球与地球的第一宇宙速度之比为

，故D错误。

考点：万有引力及应用

【名师点睛】本题主要考查了万有引力及应用。属于中等难度的题。应用万有引力定律解决天体运动问题的主要思路有两个：①根据星球表面万有引近似等于重力；②万有引力提供向心力。要解放思想，注意星球表面与地球表面运动规律没有多大的差别，只不过加速度不同而已。

在一水平向右匀速传输的传送带的左端A点，每隔T的时间，轻放上一个相同的工件，已知工件与传送带间动摩擦因素为μ，工件质量均为m，经测量，发现后面那些已经和传送带达到相同速度的工件之间的距离为x，下列判断正确的有

A．传送带的速度为

B．传送带的速度为

C．每个工件与传送带间因摩擦而产生的热量为

D．在一段较长的时间t内，传送带因为传送工件而将多消耗的能量为

【答案】

AD

【解析】

试题分析：工件在传送带上先做匀加速直线运动，然后做匀速直线运动，每个工件滑上传送带后运动的规律相同，可知x=vT，解得传送带的速度v= x/T ,故A正确；设每个工件匀加速运动的位移为s，根据牛顿第二定律得，工件的加速度为μg，则传送带的速度v2=2as =

2μgs，得：，根据题目条件无法得出s与x的关系．故B错误；工件与传送带相对滑动的路程为：，则摩擦产生的热量为：Q=μmg△x= ,故C错误;根据能量守恒得，传送带因传送一个工件多消耗的能量E= +μmg△x= ，在时间t内，传送工件的个数

n= t/T ，则多消耗的能量E′=nE= ．故D正确。

考点：传送带；功与能；匀变速直线运动规律

【名师点睛】本题主要考查了传送带模型。传送带模型是高中物理中一个常见的重要模型，综合性强，难度很大。解决传送带问题的关键是分析清楚物体的运动过程和运动规律，非常容易出错的问题是：工件与传送带相对滑动的路程与工件的位移大小搞混淆，尽管这两者大小相等。A选项用v-t图象做，理解起来更简单。