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1、2020 年高考物理模拟试题及答案(三) 二、选择题:本题共8 小题,每小题6分 ,共 48 分。在每小题给出的四个选项中,第 1418 题只有一项符合题目要求,第 1921 题有多项符合题目要求。全部选对的得6 分 , 选对但不全的得3 分 ,有选错的得0 分。 14若有一颗“宜居”行星,其质量为地球的 p倍 ,半径为地球的 q倍 , 则该行星的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的( ) A.pq 倍B. q p倍 C. p q 倍D.pq3 倍 答案C 15下面关于摩擦力做功叙述中正确的是() A静摩擦力对物体一定不做功 B滑动摩擦力对物体一定做负功 C一对静摩擦力中,一个静摩擦力做正功,另一
2、静摩擦力一定做负功 D一对滑动摩擦力中,一个滑动摩擦力做负功,另一滑动摩擦力一定做正功 答案 C 162012年7月 ,一个国际研究小组借助于智利的甚大望远镜, 观测到了一组双星系统,它们绕两者连线上的某点O做匀速圆周运动, 如图2所示此双星系统中体积较小成员能“吸食”另一颗体积较大星体表面物 质 , 达到质量转移的目的假设在演变的过程中两者球心之间的距离保持不变, 则在最初演变的过程中 ( ) 图2 A它们做圆周运动的万有引力保持不变 B它们做圆周运动的角速度不断变大 C体积较大星体圆周运动轨迹半径变大,线速度也变大 D体积较大星体圆周运动轨迹半径变大,线速度变小 答案C 17.把A、B两相
3、同小球在离地面同一高度处以相同大小的初速度v0分别沿水平方 向和竖直方向抛出, 不计空气阻力, 如图5-1-6所示 , 则下列说法正确的是 ( ) 图5-1-6 A两小球落地时动能相同 B两小球落地时,重力的瞬时功率相同 C从开始运动至落地,重力对两小球做的功相同 D从开始运动至落地,重力对两小球做功的平均功率相同 选 A C 18.放在粗糙水平面上的物体受到水平拉力的作用,在06 s内其速度与时间图像和该拉力的功率与时间图像分别如图9甲和乙所示 , 下列说法正确的是 ( ) 图9 A06 s内物体位移大小为 36 m B06 s内拉力做的功为 70 J C合外力在 06 s内做的功与 02
4、s内做的功相等 D滑动摩擦力大小为 5 N 选 B C 19.质量为 m的物体以初速度 v0沿水平面向左开始运动, 起始点 A与一轻弹簧 O端相距s , 如图所示。已知物体与水平面间的动摩擦因数为,弹簧劲度系数为 k , 物体与弹簧相碰后,弹簧的最大压缩量为 x , 则从开始碰撞到弹簧被压缩至最短,物体克服弹簧弹力所做的功为( ) A 1 2 mv02 mg(sx) B 1 2 mv02 mgx C 1 2kx 2 D mg(sx) A C 20.如图5-1-4所示 ,固定的光滑竖直杆上套着一个滑块, 用轻绳系着滑块绕过光滑的定滑轮,以大小恒定的拉力 F拉绳 , 使滑块从 A点起由静止开始上升
5、。若从A点上升至 B点和从 B点上升至 C点的过程 中拉力 F做的功分别为 W1和W2,滑块经 B、C两点的动能分别为 EkB和EkC, 图中ABBC ,则( ) 图5-1-4 AW1W2 BW1W2 CEkB 1 2 EkC DEkB 1 2E kC 答案A C 21.2014年5月10日 ,天文爱好者迎来了“土星冲日”的美丽天象。“土星冲日” 是指土星和太阳正好分处地球的两侧, 三者几乎成一条直线。该天象每378天发生一次 , 土星和地球绕太阳公转的方向相同,公转轨迹都近似为圆, 地球绕太阳公转周期和半径以及引力常量均已知, 根据以上信息可求出 ( ) 图 6 A土星质量 B太阳质量 C土
6、星公转周期 D土星和地球绕太阳公转速度之比 答案BCD 22. 在追寻科学家研究足迹的过程中, 某同学为探究恒力做功和物体动能变化间 的关系 , 采用了如图 ( 甲) 所示的实验装置 . (1) 实验时 , 该同学用钩码的重力表示小车受到的合力, 为了减小这种做法带来的 实验误差 , 你认为应该采取的措施是.( 多选, 填选项前的字母 ) A.保证钩码的质量远小于小车的质量 B.保证细线与长木板平行 C.把长木板不带滑轮的一端适当垫高以平衡摩擦力 D.必须先接通电源再释放小车 (2) 如图( 乙) 所示是实验中得到的一条纸带, 其中 A,B,C,D,E,F 是连续的六个计 数点, 相邻计数点间
7、的时间间隔为T,相关计数点间的距离已在图中标出, 测出小 车的质量为 M,钩码的总质量为 m.从打 B点到打 E点的过程中 , 合力对小车做的功 是, 小车动能的增量是 ( 用题中和图中的物理量符号表示). 解析:(1) 由于小车运动过程中会遇到阻力, 同时由于小车加速下降 , 处于失重状 态, 拉力小于重力 , 故要使拉力接近钩码的重力, 要平衡摩擦力 , 要使钩码的质量 远小于小车的质量 , 同时拉力沿小车的运动方向. 故选 ABC. (2) 从打 B点到打 E点的过程中 , 合力对小车做的功是W=mgh=mgs,根据中间时刻 的速度等于平均速度得vB= ,vE=, 小车动能的增量是 Ek
8、= M- M= M( ) 2- M( )2. 答案:(1)ABC (2)mgs M( ) 2- M( )2 23. 光电计时器是一种研究物体运动情况的常用计时仪器,其结构如图 (a) 所 示 ,a、b 分别是光电门的激光发射和接受装置,当有物体从 a、b 间通过时, 光电计时器就可以精确地把 物体从开始挡光到挡光结束的时间记录下来现利用图(b) 所示的装置测量滑块 和长木板间的动摩擦因数, 图中 MN是水平桌面, Q是长木板与桌面的接触点, 1 和 2 是固定在长木板上适当位置的两个光电门,与之连接的两个光电计时器 没有画出,长木板顶端 P点悬有一铅锤,实验时,让滑块从长木板的顶端滑 下 ,光
9、电门 1、2 各自连接的计时器显示的挡光时间分别为1.0 10 2 s 和 4.0 10 3 s 用精度为 0.05 mm的游标卡尺测量滑块的宽度为 d ,其示数如图 (c) 所示 (1) 滑块的宽度 d_ cm. (2) 滑块通过光电门 2 时的速度 v2_ m/s.( 结果保留两位有效数字 ) (3) 由此测得的瞬时速度 v1和v2只是一个近似值 ,它们实质上是通过光电门1 和 2 时的_ ,要使瞬时速度的测量值更接近于真实值,可将 _ 的宽度减小一些 10.(1) d 1.010 cm. (2) v2 2.5 m/s.(结果保留两位有效数字 ) (3) 平均速度,滑块 24.动车组是城际
10、间实现小编组、大密度的高效运输工具,以其编组灵活、 方便、快捷、安全、可靠、舒适等特点而备受世界各国铁路运输和城市轨道交通 运输的青睐。动车组就是几节自带动力的车厢加几节不带动力的车厢编成一组, 就是动车组。假设有一动车组由8 节车厢连接而成,每节车厢的总质量均为 7.5104 kg。其中第一节、第二节带动力,他们的额定功率分别为3.6107 W 和 2.4107 W ,车在行驶过程中阻力恒为重力的0.1 倍。(g 取 10 m/s2) (1)求该动车组只开动第一节的动力的情况下能达到的最大速度。 (2)若列车从 A 地沿直线开往 B 地 ,先以恒定的功率6107 W(同时开动第 一、第二节的
11、动力 )从静止开始启动,达到最大速度后匀速行驶,最后除去动 力 , 列车在阻力作用下匀减速至B地恰好速度为 0。 已知 AB 间距为 5.0104 m , 求列车从 A 地到 B 地的总时间 。 解析 (1)只开动第一节动力的前提下,当第一节以额定功率运行且列车 的牵引力等于阻力时达到最大速度: P1mFfvm 得: vm P1m Ff 60 m/s(其中阻力 Ff0.18mg6.0105 N , P1m3.6107 W) (2)列车以恒定的功率6107 W(同时开动第一、第二节的动力 )从静止开始启 动 ,当牵引力等于阻力时达到最大速度vm P1m P2m Ff ,代入数据解得: vm 10
12、0 m/s 设列车从 C 点开始做匀减速运动,令 A 到 C 的时间为 t1,AC 间距为 x1; C 到 B 的时间为 t2,CB 间距为 x2,在 CB 间匀减速运动的加速度大小为a , 列车的总重量 M8m6.0105 kg ,运动示意图如图所示。 从 C 到 B 由牛顿第二定律和运动学公式得: FfMa 代入数据解得: a Ff M 0.1Mg M 1 m/s 2 vmat2 代入数据解得: t2 vm a 100 s x2 vm 2 t2 代入数据解得: x25.0103 m 所以 x1xABx24.5104 m 从 A 到 C 用动能定理得: (P1mP2m)t1Ffx1 1 2
13、Mvm2 代入数据解得: t1500 s 所以: t总t1t2600 s。 答案(1)60 m/s (2)600 s 25.如图10所示 ,倾角为 37 的粗糙斜面 AB底端与半径 R0.4 m的光滑半圆轨道 BC平滑相连 ,O点为轨道圆心, BC为圆轨道直径且处于竖直方向,A、C两点等高。质量 m1 kg的滑块从 A点由静止开始下滑,恰能滑到与 O点等高的 D点。g取10 m/s 2 ,sin 37 0.6 ,cos 37 0.8。 图10 (1)求滑块与斜面间的动摩擦因数 ; (2)若使滑块能到达 C点 ,求滑块从 A点沿斜面滑下时的初速度 v0的最小值; (3)若滑块离开 C处的速度大小
14、为 4 m/s , 求滑块从 C点飞出至落到斜面上所经历的时间t。 解析: (1)滑块从 A 点到 D 点的过程中,根据动能定理有mg (2RR) mgcos 37 2R sin 37 0 解得 0.375。 (2)若滑块能到达 C 点 ,根据牛顿第二定律有 mgFN mvC2 R 当 FN0 时 ,滑块恰能到达C 点 ,有 vCRg2 m/s ,滑块从 A 点到 C 点的过程中,根据动能定理有 mgcos 37 2R sin 37 1 2 mvC2 1 2mv 0 2 联立解得 v023 m/s。 (3)滑块离开 C 点做平抛运动有 xvt ,y 1 2 gt2 由几何关系得 tan 37
15、2Ry x 联立以上各式整理得5t23t0.80 解得 t0.2 s。 答案: (1)0.375 (2)23 m/s (3)0.2 s 34.一半径为 R的半圆形竖直圆槽, 用轻质不可伸长的细绳连接的A、B两球悬挂在圆柱面边缘两侧, A球质量为 B球质量的 2倍 ,现将 A球从圆柱边缘处由静止释放, 如图5-3-5所示。已知 A球始终不离开圆柱内表面,且细绳足够长, 若不计一切摩擦,求: 图5-3-5 (1)A球沿圆柱内表面滑至最低点时速度的大小; (2)A球沿圆柱内表面运动的最大位移。 审题指导 (1)A 球沿绳方向的分速度与B 球速度大小相等。 (2)A 球沿圆柱内表面运动的位移大小与B 球上升高度相等。 (3)A 球下降的高度并不等于B 球上升的高度。 解析(1)设 A 球沿圆柱内表面滑至最低点时速度的大小为v ,B球的质量 为 m ,则根据机械能守恒定律有 甲 2mgR 2mgR 1 2 2mv2 1 2mv B2 由图甲可知,A球的速度 v 与 B球速度 vB的关系为 vBv1vcos 45 联立解得 v2 22 5 gR。 (2)当 A球的速度为零时,A球沿圆柱内表面运动的位移最大,设为 x , 如图乙所示,由几何关系可知 A 球下降的高度 h x 2R 4R2x2 乙 根据机械能守恒定律有2mghmgx0 解得 x3R。 答案(1)2 22 5 gR(2)3R
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