2021年10月四川省南充市高级中学2021届高三上学期10月月考理科综合物理试题及解析

（3）某次实验时,让滑块从3L处静止释放,测得滑块的质量（含感光片）为：m=0.4kg,倾角θ=37°,L=10cm,∆t3=1.02×10-3s,重力加速度的值为9.8m/s2,则滑块下滑3L距离时,合力做功为________J,滑块到达感光计时器时的动能为_______J,（均保留两位有效数字）,在实验误差范围内,比较合力的功与动能变化的关系,得出结论。
解得
t=2s
故B错误；
C．A、B脱离前,它们一起运动位移为
故C正确；
D．脱离后的1s内A仍然受到向右的推力,所以A仍然做加速运动,在t=3s后A不受推力后A将做匀速直线运动；物体B一直受到向右的拉力而做加速运动,故D错误。
故选C。
6.超市里的购物车在自动扶梯上会被“锁死”,秘密在于每个后轮两侧的塑胶垫,如图所示,塑胶垫的位置比轮子的凸缘高：当购物车推进自动扶梯时,轮子的凸缘会落进扶梯的凹槽（忽略此处摩擦）,后轮的塑胶垫就压在自动扶梯的齿面上以获得静摩擦力。当购物车（人车分离）随倾斜自动扶梯一起匀速运动时（ ）
故选CD。
7.甲、乙两个同学打乒乓球,某次动作中,甲同学持拍的拍面与水平方向成45°角,乙同学持拍的拍面与水平方向成30°角,如图所示。设乒乓球击打球拍前、后的速度大小相等,且速度方向与拍面垂直,乒乓球在甲球拍处的速率为v1,在乙球拍处的速率为v2,不计空气阻力,重力加速度为g。则（ ）
A. 乒乓球在轨迹最高点的速率为
【答案】①. ②. 2mgh=（2M+m）v2③. ④.
【详解】(1)[1]光电门记录物块B通过这段距离的时间为t,根据平均速度等于瞬时速度,则有：物块B刚穿过圆环后的速度
(2)[2]由题意可知,系统ABC减小的重力势能转化为系统的增加的动能,即为
即
2mgh=（2M+m）v2
(3)[3][4]将以上关系式变形后,则有
B.
C. 乒乓球在两球拍处的高度差为
D.
【答案】BC
【详解】A．由于速度方向与拍面垂直,水平方向的速度不会发生变化,故有乒乓球在轨迹最高点的速率为
A错误；
BD．将乒乓球击打球拍时的速度分解为水平方向和竖直方向,则有乒乓球击打甲的球拍和击打乙的球拍的水平方向分速度大小相同,由
解得
D错误,B正确；
C．由题意可知,甲同学持拍的拍面与水平方向成45°角时,竖直方向的速度为
【答案】B
【详解】AB．对汽车受力分析,受重力、支持力、牵引力和摩擦力,根据牛顿第二定律,有
其中
联立得
结合图线有：斜率
与纵轴截距知
故汽车的功率P=8×104W,阻力f=2×103N,最大速度
故A错误B正确；
CD．根据图像可知,匀加速加速度
匀加速时间
匀加速位移
根据动能定理
解得
所以
；
故CD错误。
故选B.
（1）若测得P1、P2之间的距离为d。光电门记录物块B通过这段距离的时间为t,则物块B刚穿过圆环后的速度表示为v=_____；
（2）若物块A、B的质量均为M,金属薄片C的质量为m,在不计滑轮大小、质量、摩擦及空气阻力等次要因素的情况下,该实验应验证机械能守恒定律的表达式为：_________（用M、m、重力加速度g、h及v表示）
C．杆长为L,倒下的过程中,A、B水平方向有相反的速度方向,且
则水平方向上A的速度大小是B的2倍,则当A落地时不可能在开始时A所在位置正下方,故小球B的位移不可能为L,C错误；
D．根据能量守恒可得
解得
D正确。
故选ABD。
第II卷（非选择题共６２分）
二、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第9题～第12题为必考题,每个试题考生都必须作答。第13题～第16题为选考题,考生根据要求做答）
A. 两小球和杆组成的系统机械能守恒
B. 杆全程对B做总功为零
C. 小球B的位移为L
D.A落地时的速率为
【答案】ABD
【详解】A．由于两小球和杆组成的系统只有重力做功,故系统机械能守恒,A正确；
B．小球A和小球B在A落下的过程中水平方向动量守恒,当A落地时速度方向垂直地面,水平方向动量为0,则此时B的速度为零,说明这个过程中B的动能变化量为0,由动能定理可知,杆全程对B做总功为零,B正确；
（3）改变物块B的初始位臂,使物块B由不同的高度落下穿过圆环,记录各次高度差h以及物块B通过P1、P2这段距离d的时间为t,以h为纵轴,以_______（填“ ”或“ ”）为横轴,通过描点作出的图线是一条这坐标原点的直线,若此直线的斜率为k,且M=2m,则重力加速度g=_______（用k、d表示）。
（1）A、B间的动摩擦因数 ；
（2）恒力F的大小；
（3）若木板A与平板车后壁碰撞后粘在起（碰撞时间极短）,碰后立即撤去恒力F,若要便物体B不与平板车的后壁发生碰撞,则平板车的前、后壁间距L至少为多少?
（一）必考题
9.某实验小组用如图甲所示的实验装置探究合力做功与动能变化的关系。将水平气热导轨和倾角为 的气垫导轨对接,对接处巧妙设计使滑块在对接处几乎没有动能损失。滑块上固定宽度为d的感光片,感光计时器安装在水平导轨适当位置处,以记录感光片通过它的时间。从倾斜导轨底端向上等距离地标记为：L、2L、3L、4L、……这样在倾斜导轨上合外力对滑块做的功就可以分别记为W0、2W0、3W0、4W0、……实验时,每次都让滑块前沿从标记处静止下滑。
2021年10月四川省南充市高级中学2021届高三上学期10月月考
理科综合物理试题
★祝考试顺利★
(含答案)
一、选择题：本题共8个小题,每小题6分,共48分。在每小题给出的四个选项中,第1～4题只有一项符合题目要求,第5～8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。
1.下列说法正确的是（ ）
A.平均密度为 B.质量为
C.第二宇宙速度为 D.自转周期是地球的
【答案】A
【详解】AB．忽略地球自转影响,地球表面上物体的重力等于万有引力,即
地球的质量为
同理,星球的质量为
该星球表面的重力加速度
联立解得
故A正确B错误；
C．根据
可知,星球的第一宇宙速度
该星球的第二宇宙速度
故C错误；
D．根据题意无法判断自转周期间的关系,故D错误
【答案】①. ②. 0.71 ③. 0.68
【详解】（2）[1]从4L处滑下 滑块经过光电门的时间为∆t4,则滑块经过光电门的速度为
（3）[2]根据功的公式可得,则滑块下滑3L距离时,合力做功为
[3]根据公式,可得滑块下滑3L距离时,速度为
代入数据,解得
则块到达感光计时器时的动能为
代入数据,可得
10.用如图装置可验证机械能守恒定律,轻绳两端系着质量相等的相同物块A、B,物块B上放置一金属薄片C,轻绳穿过C中心的小孔。铁架台上固定一金属圆环,圆环处于物块B的正下方。系统静止时,金属薄片C与圆环间的高度差为h。系统由静止释放,当物块B穿过圆环时,金属海片C被搁置在圆环上。两光电门固定在铁架台的P1、P2两点处,可以测出物块B通过P1、P2这段高度的时间。（测时原理：光电门P1被挡光时开始计时,光电门P2被挡光时停止计时）。
D. A、B脱离后,A做减速运动,B做加速运动
【答案】C
【详解】A．由乙图可得
FA=9-3t（N）
FB=3+3t（N）
在未脱离的过程中,整体受力向右,且大小不变,恒定为FA+FB=12N,匀加速运动的加速度
则A、B脱离之前,它们一直做匀加速运动,A球所受的合外力不变。故A错误；
B．脱离时满足A、B加速度相同,且弹力为零,故
5.如图甲所示,A、B两个物体靠在一起,静止在光滑的水平面上,它们的质量分别为mA=1 kg、mB=3 kg,现用水平力FA推A,用水平力FB拉B,FA和FB随时间t变化关系如图乙所示,则（ ）
A. A、B脱离之前,A球所受的合外力逐渐减小
B.t=3 s时,A、B脱离
C. A、B脱离前,它们一起运动的位移为6m
A. 刹车时间需要5s
B. 加速度大小为5m·s-2
C. 初速度为40m·s-1
D.6s内的位移是65m
【答案】C
【详解】ABC．根据
可知,初速度v0=40m/s,加速度a=-10m/s2,汽车速度减为零的时间为
故C正确AB错误；
D．因为只刹车4s,所以6s内 位移是
故D错误；
故选C。
3.使物体成为卫星的最小发射速度称为第一宇宙速度v1,而使物体脱离星球引力所需要的最小发射速度称为第二宇宙速度v2,v2与v1的关系是 。已知某星球半径约为地球半径R的 ,该星球表面的重力加速度约为地球表面重力加速度g的 ,地球的平均密度为 ,不计其他星球的影响,则该星球（ ）
（1）实验前先用螺旋测微器测出感光片的宽度d,如图乙所示,d=1.880mm。
（2）测得滑块从L、2L、3L、4L、……处分别释放后,滑块的感光片通过感光计时器的时间分别为∆t1、∆t2、∆t3、∆t4、……由此测得滑块的速度大小,则从4L处滑下的滑块的速度大小为v4=_________（用实验中所测物理量的符号表示）。
A.冲量与动量都是过程量
B.平均速度的大小是平均速率
C.功和能量的单位相同,是相同的物理量
D.加速度就是速度的变化率
【答案】D
【详解】A．冲量是反映力在作用时间内积累效果的物理量,等于力与时间的乘积,即I=Ft,为过程量；而动量是描述物体运动状态的物理量,等于质量与速度的乘积,即p=mv,为状态量,故A错误；
得
F=300N
12.如图甲所示：在光滑水平面上有一平板车,其质量M=3kg,车上放置有质量mA=1kg 木板小木板上有可视为质点的物体B,其质量mB=2kg,已知木板A与平板车间的动摩擦因数 ,A、B紧靠车厢前壁,A的左端与平板车后壁间的距离为x=2m。现对平板车施加水平向右的恒力F,使平平板车从静止开始做匀加速直线运动,经过t=1s木板A与车厢后壁发生碰撞,该过程中A的v-t图像如图乙所示,已知重力加速度大小g=10m/s2.最大静摩擦力等于滑动摩擦力,求：
故选A。
4.一辆汽车在平直的公路上从静止开始运动,运动过程加速度a和速度的倒数 的图像如图所示,若已知汽车的质量m=2000kg,速度为10m/s时达到额定功率,且阻力恒定,变加速的位移为250m。则该汽车（ ）
A. 额定功率为2×104W
B. 受到的阻力为2×103N
C. 启动的总时间10s
D. 启动的总位移300m
（1）此人全过程的最大速度vmax；
（2）推力F的大小。
【答案】（1）7.2m/s；（2）300N
【详解】（1）根据图像可知加速度
=4m/s2
根据题意可知
t3=12-4.8=7.2s
所以
a2=1m/s2
最大速度
vmax=a2t3=7 2m/s
（2）根据牛顿第二定律
F-f+mgsinθ=ma1；f-mgsinθ=ma2
乙同学持拍的拍面与水平方向成30°角时,竖直方向的速度为
根据匀变速直线运动速度位移公式可得,乒乓球在两球拍处的高度差为
C正确。
故选BC。
8.如图所示,长为L的轻杆上、下端分别固定质量为m的小球A和质最为2m的小球B,杆竖直静立在光滑的水平面上,现让其自由倒下,设杆在倒下过程中小球B始终不离开地面。两小球可视为质点,不计空气阻力,重力加速度为g,则在小球A落地的过程中（ ）
所以以 为横轴；由上式可知,作出的图线是一条过原点的直线,直线的斜率
所以
11.如图所示,某人携带滑雪板和滑雪杖等装备在倾角 30°的雪坡上滑雪。他利用滑雪杖对雪面的短暂作用获得向前运动的推力F（视为恒力）,作用时间为t1=0.8s；后撤去推力运动了t2=1.2s.然后他重复刚才的过程总共推了3次,其运动的v-t图像如图乙所示。已知人和装备的总质量m=60kg,运动过程沿雪坡直线下滑且阻力恒定,g=10m/s2。求：
B．平均速度是质点在某段时间内运动的位移与所用时间的比值,平均速率是路程与时间的比值,故平均速度的大小并不是平均速率,故B错误；
C．功和能量的单位虽然相同,但不是相同故选D。
2.一辆小汽车在刹车过程中的位置与时间的关系满足x=5+40t-5t2,则（ ）
A. 橡胶垫受到的弹力之和等于购物车的重力
B. 橡胶垫受到的摩擦力之和等于购物车的重力
C. 自动扶梯对购物车的作用力等于购物车的重力
D. 橡胶垫受到的摩擦力之和等于购物车的重力沿斜面的分力
【答案】CD
【详解】购物车（人车分离）随倾斜自动扶梯一起匀速运动时,合力为零,即橡胶垫受到的弹力与橡胶垫受到的摩擦力的合力与重力等大反向,即自动扶梯对购物车的作用力等于购物车的重力；沿扶梯方向合力为零,则橡胶垫受到的摩擦力之和等于购物车的重力沿斜面的分力,故CD正确AB错误。