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1、北京市第一七一中学高三第二次月考物理试题,Word版无答案 北京市第一七一中学2021届高三第二次月考试题 物理学科 本试卷共14页,共120分。考试时长120分钟。考生务必将答案答在答题卡上。 一单项选择题（本题共9小题，每小题4分，共36分。每小题只有一个选项正确）。 1在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理学方法，如理想实验法、控制变量法、极限思想法、类比法和科学假说法、建立物理模型法等等以下关于所用物理学研究方法的叙述 不正确的是 （ ） A在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫假设法 B根据速度定义式 ，当 t D 非常非常小时， 就可以表示物体在 t 时
2、刻的瞬时速度，该定义应用了极限思想方法 C在探究加速度、力和质量三者之间的关系时，先保持质量不变研究加速度与力的关系，再保持力不变研究加速度与质量的关系，该实验应用了控制变量法 D在推导匀变速运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法 2如图所示，汽车在一水平公路上转弯时，汽车的运动可视为匀速圆周运动的一部分。下列关于汽车转弯时的说法正确的是( ) A汽车处于平衡状态 B汽车的向心力由重力提供 C汽车的向心力由支持力提供 D汽车的向心力由摩擦力提供 3近年来，我国一些地区出现了雾霾天气，影响了人们的正常生活。在一雾霾天，
3、某人驾驶一辆小汽车以 30m/s 的速度行驶在高速公路上，突然发现正前方有一辆大卡车正以 10 m/s的速度同方向匀速行驶，小汽车紧急刹车，但刹车过程中刹车失灵。已知小汽车刚刹车时与大卡车相距 40m，并开始计时，得到小汽车和大卡车的 v -t 图象分别如图 4 中 a、b 所示，以下说法正确的是( ) A由于初始距离太近，即使刹车不失灵也会追尾 B在 t=1s 时追尾 C在 t=5s 时追尾 D在 t=5s 时两车相距最近，但没有追尾 4体育课上某同学做引体向上。他两手握紧单杠，双臂竖直，身体悬垂；接着用力上拉使下颌超过单杠（身体无摆动）；然后使身体下降，最终悬垂在单杠上。下列说法正确的是（
4、 ） A在上升过程中单杠对人的作用力始终大于人的重力 B在下降过程中单杠对人的作用力始终小于人的重力 C若增大两手间的距离，最终悬垂时单臂的拉力变大 D若增大两手间的距离，最终悬垂时单臂的拉力不变 5一个小球的质量为 m，将小球从一高度 h 处，以初速度 v 0 从 A 点水平抛出，小球运动到地面的 B 点时的速度大小为 v。重力加速度为 g，不计空气阻力，则小球从 A 运动到 B 的过程中( ) A重力做的功为221mv B重力的最大瞬时功率为202v v mg - C重力的冲量为 0 D重力的冲量大小为 mv-mv 0 6为了验证拉住月球使它围绕地球运动的力与拉着苹果下落的力以及地球、众行
5、星与太阳之间的作用力是同一性质的力，同样遵从平方反比定律，牛顿进行了著名的月地检验。已知月地之间的距离为 60R（R 为地球半径），月球围绕地球公转的周期为 T，引力常量为 G。则下列说法中正确的是( ) A物体在月球轨道上受到的地球引力是其在地面附近受到的地球引力的601 B由题中信息可以计算出地球的密度为23GTp C物体在月球轨道上绕地球公转的向心加速度是其在地面附近自由下落时的加速度的36001 D由题中信息可以计算出月球绕地球公转的线速度为TR p 2 7关于静止在地球表面（两极除外）随地球自转的物体，下列说法正确的是( ) A物体所受重力等于地球对它的万有引力 B物体的加速度方向可
6、能不指向地球中心 C物体所受合外力等于地球对它的万有引力 D物体在地球表面不同处角速度可能不同 8如右图所示，一轻质弹簧沿竖直方向放置在水平地面上，其下端固定，当弹 簧的长度为原长时，其上端位于 O 点。现有一小球从 O 点由静止释放，将弹簧压缩至最低点（弹簧始终处于弹性限度内）。在此过程中，关于小球的加速度 a 随下降位移 x 的变化关系，下图中正确的是( ) 9如图所示将一光滑的半圆槽置于光滑水平面上，槽的左侧有一固定在水平面上的物块。今让一小球自左侧槽口 A 的正上方从静止开始落下，与圆弧槽相切自 A 点进入槽内，则以下结论中正确的是（ ） A小球在半圆槽内运动的全过程中，小球的机械能守
7、恒 B小球在半圆槽内运动的全过程中，小球与半圆槽在水平方向动量守恒 C小球自半圆槽的最低点 B 向 C 点运动的过程中，小球与半圆槽在水平方向动量守恒 D小球离开 C 点以后，将做竖直上抛运动 二、多项选择题 （本题共 3 小题，每小题 4 分，共 12。每小题多个选项正确，选择正确选项，全部选对的得 4分，选对但不全的得 2 分，有错选或不选的为 0 分。） 10图甲为在某介质中传播的一列简谐横波在 t=0 时刻的图象，图乙是这列波在 x=4m 处质点 P 从该时刻起的振动图线，则下列判断中正确的是( ) A这列波沿 x 轴正方向传播，波速大小为 v=1m/s B在 t=2.0s 时质点 P
8、 向 y 轴负方向运动 C对介质中的任意一个质点来说，在任意连续的 1s 内，质点所通过的路程均为 8 cm D在 t=5.0s 时质点 P 的加速度达到最大值 11如图所示，轻杆长为 L，一端固定在水平轴上的 O 点，另一端系一个小球（可视为质点）。小球以 O 为圆心在竖直平面内做圆周运动，且能通过最高点，g 为重力加速度。下列说法正确的是( ) A小球通过最高点时速度不可能小于 gL B小球通过最高点时所受轻杆的作用力可能为零 C小球通过最高点时所受轻杆的作用力可能随小球速度的增大而增大 D小球通过最低点时轻杆所受小球的作用力方向一定向下 12现在的物理学中加速度的定义式为 a= v t
9、-v 0t，而历史上有些科学家曾把相等位移内速度变化相等的单向直线运动称为匀变速直线运动（现称另类匀变速直线运动），另类加速度定义为 A= v t -v 0s，其中 v 0 和 v t 分别表示某段位移 s 内的初速度和末速度。A0 表示物体做加速运动，A0 表示物体做减速运动。则下列说法正确的是 ( ) A若 A 不变，则 a 也不变 B若 A 不变，则物体在位移中点处的速度比 v 0 +v t2大 C若 a 不变，则物体在中间时刻的速度为 v 0 +v t2 D若 a0 且保持不变，则 A 逐渐变小 共 三、实验题（共 18 分） 13以下说法正确的是： A.做研究平抛物体的运动实验时斜槽
10、轨道末端可以不水平； B.做验证动量守恒定律实验时斜槽轨道末端可以不水平； C.做研究平抛物体的运动实验时需要测量小球的质量； D.做验证动量守恒定律实验时需要测量小球的质量； E.在探究弹力和弹簧伸长的关系的实验中如果没有测出弹簧原长，用弹簧长度 L 代替形变量 x，利用 FL 图像同样能测出弹簧的劲度系数; F.在验证牛顿第二定律的实验中平衡摩擦力时，应将小盘用细绳通过定滑轮系在小车上。 14.在用图所示装置做探究功与速度变化的关系的实验时,下列说法正确的是 A.通过改变橡皮筋的条数改变拉力做功的数值 B.通过改变橡皮筋的长度改变拉力做功的数值 C.通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过
11、程中获 得的最大速度 D.通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的平均速度 15在验证质量一定，加速度 a 与合外力 F 的关系时，某学生根据实验数据作出了如图 10 乙所示的 a-F 图象，其中图线不过原点的原因是 ，图线在末端弯曲的原因是 。 16. 在验证机械能守恒定律的实验中，利用重锤拖着纸带自由下落通过打点计时器并打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。 在实验过程中，下列的说法正确的是： 。 A必须使用的测量仪器有：打点计时器、天平和刻度尺 B纸带与打点计时器的两个限位孔要在同一竖直线上 C实验中其他条件不变时，选用重锤质量的大小不影响实验的误差
12、D用刻度尺测出物体下落的高度 h，并通过 gh v 2 = 计算出瞬时速度 v. 正确进行实验操作，从打出的纸带中选出符合要求的纸带，如图 1 所示。图中 O 点为打点起始点，且速度为零。 选取纸带上打出的连续点 A 、 B 、 C 、 ，测出其中 E、F、G 点距打点起始点 O 的距离分别为 h 1 、h 2 、h 3 ，已知重锤质量为 m，当地重力加速度为 g，打点计时器打点周期为 T。为验证实验过程中机械能是否守恒，需要计算出：从打下 O 点到打下 F 点的过程中，重锤重力势能的减少量 E p = ;打下 F 点重锤的速度_; 动能的增加量 E k = （ 用题中所给字母表示 ）。 如图
13、 1 纸带上的点 A、B、C、D，用刻度尺测出相邻两个点间距离依次为 S 1 、S 2 、S 3 。下列 S 1 、S 2 、S 3 的测量结果在误差允许范围内正确的为 。 （已知当地的重力加速度为 9.791m/s 2 ） A.61.0mm 65.8mm 70.7mm B. 41.2mm 45.1mm 53.0mm C.49.6mm 53.5mm 57.3mm D. 60.5mm 61.0mm 60.6mm 四、计算论述题（5 道小题共 54 分） 17.如图 12 所示，在竖直平面内有轨道 ABC，其中 AB 段为水平直轨道，与质量 m=0.5kg 的小物块（可视为质点）之间的动摩擦因数
14、=0.2，BC 段为光滑半圆形轨道，轨道半径 R=2m，轨道 AB 与 BC 在 B 点相切。小物块在水平拉力 F=3N 的作用下从 A 点由静止开始做匀加速直线运动，到达圆弧轨道的最低点 B 时撤去拉力，此时速度 v B =10m/s。取 g=10m/s 2 ，则： （1）拉力 F 做了多少功； （2）经过 B 点后瞬间，物块对轨道的压力是多大； （3）若物块从最高点 C 飞出后落到水平轨道上的 D 点（在图中未画出），求 BD 间的距离。 18(1)人造地球卫星绕地球的运动可视为匀速圆周运动，设地球半径为 R，地球表面的重力加速度为 g，地球自转周期为 T。求：地球同步卫星距地面的高度；
15、（2）卫星在运动中既具有动能又具有引力势能(引力势能实际上是卫星与地球共有的，简略地说此势能是人造卫星所具有的)。设地球的质量为 M，地球半径为 R， 以卫星离地球无限远处时的引力势能为零，则质量为 m 的人造地球卫星在距离地心为 r 处时的引力势能rGMmE P - = (G 为引力常量)。物体在地球表面绕地球做匀速圆周运动的速度叫第一宇宙速度。当物体在地球表面的速度等于或大于某一速度时，物体就可以挣脱地球引力的束缚，成为绕太阳运动的人造行星，这个速度叫做第二宇宙速度，根据以上条件求地球的： a.第一宇宙速度 b.第二宇宙速度 19. 二十一世纪，能源问题是全球关注的焦点问题.从环境保护的角
16、度出发，电动汽车在近几年发展迅速.下表给出的是某款电动汽车的相关参数： 参 数指标 整车质量 0100km/h 加速时间 最大速度 电池容量 制 动 距 离（100km/h0） 数值 2021kg 4.4s 250km/h 90kWh 40m 请从上面的表格中选择相关数据，取重力加速度 g=10m/s 2 ，完成下列问题： （1）求汽车在（100km/h0）的制动过程中的加速度大小（计算过程中100km/h近似为30m/s）； （2）若已知电动汽车电能转化为机械能的效率为 =80%，整车在行驶过程中的阻力约为车重的 0.05 倍，试估算此电动汽车以 20m/s 的速度匀速行驶时的续航里程（能够
17、行驶的最大里程）. 已知 1kWh=3.610 6 J.根据你的计算，提出提高电动汽车的续航里程的合理化建议（至少两条）. （3）若此电动汽车的速度从 5m/s 提升到 20m/s 需要 25s，此过程中电动汽车获得的动力功率随时间变化的关系简化如图所示，整车在行驶过程中的阻力仍约为车重的 0.05 倍，求此加速过程中汽车行驶的路程（提示：可利用 p-t 图像计算动力对电动汽车做的功）. 20.冰壶比赛是在水平冰面上进行的体育项目，由于它的形状像水壶而得名，如图 15 所示。冰壶比赛自 1998 年被列入冬奥会之后，就成为了越来越普遍的运动项目之一。2021 年2 月 27 日在第 21 届冬
18、奥会上，中国女子冰壶队首次参加冬奥会，获得了铜牌，取得了这个项目的零的突破，令世人瞩目。 冰壶比赛的场地如图 16 甲所示。冰道的左端有一个发球区，运动员在发球区边沿的投掷线 MN 将冰壶以一定的初速度掷出，使冰壶沿着冰道的中心线 PO 滑行，冰道的右端有一圆形的营垒。以场地上冰壶最终静止时距离营垒圆心 O 的远近决定胜负。比赛时，为使冰壶滑行得更远，运动员可以用毛刷擦冰壶运行前方的冰面，使冰壶与冰面间的动摩擦因数减小。当对手的冰壶停止在营垒内时，可以用掷出的冰壶与对手的冰壶撞击，使对手的冰壶滑出营垒区。已知冰壶的质量为 20kg，营垒的半径为 1.8m。设冰壶与冰面间的动摩擦因数 1 =0.
19、008，用毛刷擦冰面后动摩擦因数减小至 2 =0.004。在某次比赛中，若冰壶在发球区受到运动员沿中心线方向推力作用的时间 t=10s，使冰壶 A 在投掷线中点处以 v 0 =2.0m/s 的速度沿中心线 PO 滑出。设冰壶之间的碰撞时间极短，且无机械能损失，不计冰壶自身的大小，g 取 10m/s 2 。 （1）冰壶在发球区受到运动员沿中心线方向作用的冲量大小为多少？ （2）若不用毛刷擦冰面，则冰壶停止的位置距离营垒圆心 O 点多远？ （3）如果在中心线 PO 上已经静止着一个冰壶 B，如图 16 乙所示，冰壶 B 距圆心 O 的距离为 0.9m，若要使冰壶 A 能够沿中心线 PO 将 B 撞
20、出营垒区，则运动员用毛刷擦冰面的长度至少为多少？ 图 15 21.如图所示，一质量为 m a 的滑块（可看成质点）固定在半径为 R 的光滑四分之一圆弧轨道的顶端 A 点，另一质量为 m b 的滑块（可看成质点）静止在轨道的底端 B 处，A 点和圆弧对应的圆心 O 点等高。 （1）若圆弧的底端 B 与水平光滑平面连接，释放滑块 m a 的同时给 m b 一个向右的初速度 v b ，m a 滑至水平面时的速度是 v a （v a v b ），相碰之后 m a 、m b 的速度分别是 v a 、v b ,假设相碰过程中两滑块之间的作用力是恒力，在上述简化情况下由牛顿定律导出动量守恒定律的表达式：m
21、a v a +m b v b =m a v a +m b v b （2）若圆弧的底端 B 与水平光滑平面连接（足够长），m b 静止于 B 点，m a 从静止开始释放，假设两滑块碰撞时无机械能损失，且两滑块能发生两次碰撞，试证明：3m a m b （3） 若圆弧的底端 B 与水平传送带平滑连接已知 m a =m b =1kg，R=0.8m，传送带逆时针匀速运行的速率为 v 0 1m/s，B 点到传送带水平面右端点 C 的距离为 L 2m。 m b 静止于 B点，m a 从静止开始释放，滑块 m a 与 m b 相碰后立即结合在一起（m c ）运动，当 m c 运动到 C点时速度恰好为零。求 m c 从开始运动到与传送带的速度相同的过程中由于摩擦而产生的热量 Q，（g 10 m/s 2 ） 答 答 题 纸 13_ 14_ 15 _; _ 16._ _ _ _ _ 17.(17（1） （2） （3） 班级_ 姓名_ 学号_ -O-密-O-封-O-线-O-O-密-O-封-O-线-O-O-密-O-封-O-线 18.(1) (2) a: b: 19.(1) (2) (3) 20 (1) 班级_ 姓名_ 学号_ -O-密-O-封-O-线-O-O-密-O-封-O-线-O-O-密-O-封-O-线 (2) (3) 21(1)