江西省2019-2020高二物理下学期第二次月考试题（Word版含答案）

2019—2020 学年度下学期第二次月考 高二物理试卷 一、选择题（本大题共 12 小题，每小题 4 分，共 48 分．其中 1-7 题，在给出的四个选项中， 只有一个选项是正确的，8-12 题有多个选项是正确的，全选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，选错或不答的得 0 分．） 1．下列关于物理的研究方法，不正确的是 A．探究加速度与力、质量关系的实验，应用的是控制变量法 B．牛顿首次利用合理外推，提出理想实验这一科学推理方法 C．用质点来代替有质量的物体是采用了理想模型的方法 D．加速度表达式 是利用比值法得到的定义式 2．生活中常见的手机支架，其表面采用了纳米微吸材料，用手触碰无粘感，接触到平整光滑 的硬性物体时，会牢牢吸附在物体上。如图是一款放置在高铁水平桌面上的手机支架，支 架能够吸附手机，小明有一次搭乘高铁时将手机放在该支架上看电影，若手机受到的重力 为 ，手机所在平面与水平面间的夹角为 ，则下列说法正确的是 A．当高铁未启动时，支架对手机的作用力大小等于 B．当高铁未启动时，支架受到桌面的摩擦力方向与高铁前进方 向相反 C．高铁匀速行驶时，手机可能受到 5 个力作用 D．高铁减速行驶时，手机可能受到 2 个力作用 3．如图所示，体操运动员在保持该姿势的过程中，以下说法中错误的是 A．环对人的作用力保持不变 B．当运动员双臂的夹角变小时，运动员会相对轻松一些 C．环对运动员的作用力与运动员受到的重力是一对平衡力 D．运动员所受重力的反作用力是环对运动员的支持力 4．如图所示，挂钩连接三根长度均为 L 的轻绳，三根轻绳的另一端与一个质量为 m、直径为 1.2L 的水平圆环相连，连接点将圆环三等分，在挂钩拉力作用下圆环处 于静止状态，已知重力加速度为 g，则每根轻绳上的拉力大小为 A． mg B． mg C． mg D． mg 5．在升降机底部安装一个加速度传感器，其上放置了一个质量为 m 小物块，如图甲所示。升 降机从 t=0 时刻开始竖直向上运动，加速度传感器显示加速度 a 随时间 t 变化如图乙所示。 取竖直向上为正方向，重力加速度为 g，以下判断正确的是 A．在 0～2t0 时间内，物块先处于失重状态，后处于超重状态 B．在 t0～3t0 时间内，物块先处于失重状态，后处于超重状态 C．t=t0 时刻，物块所受的支持力大小为 mg D．t=3t0 时刻，物块所受的支持力具有最大值且大小为 2mg 6．2011 年 8 月，我国军事现代化进程中迎来了又一个里程碑，中国第一艘航空母舰试验平台 首次进行出海航行试验，次航母做匀加速直线运动速度变化△v 过程中发生的位移为 x1，紧 接着若速度再变化△v 过程中发生的位移为 x2，据此可知航母的加速度是 ∆= ∆ va t G θ cos G θ 5 12 5 9 5 8 5 6A． B． C． D． 7．“民生在勤”，劳动是幸福的源泉。如图，疫情期间某同学做家务时，使用浸湿的拖把清理 地板上的油渍。假设湿拖把的质量为 2kg，拖把杆与水平方向成 53°角， 当对拖把施加一个沿拖把杆向下、大小为 10N 的力 F1 时，恰好能推动拖 把向前匀速运动并将灰尘清理干净。如果想要把地板上的油渍清理干净， 需将沿拖把杆向下的力增大到 F2=25N。设拖把与地板、油渍间的动摩擦因 数相等且始终不变（油渍与地板间的附着力可认为等于拖把与地板间的 滑动摩擦力，重力加速度 g 取 10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6），那么油渍 与地板间的附着力约为 A．7.7N B．8.6N C．13.3N D．20N 8．图甲为一运动员（可视为质点）进行 3 米板跳水训练的场景，某次跳水过程中运动员的 v—t 图像如图乙所示，t=0 是其向上起跳的瞬间，此时 跳板位于平衡位置，t3=5.5t1，不计空气阻力，重力加 速度取 10m/s2。则 A．运动员入水时的速度大小为 B．运动员离开跳板后向上运动的位移大小为 C．运动员在水中向下运动的加速度大小为 20m/s2 D．运动员入水的深度为 9. 如图甲所示，足够长的木板 B 静置于光滑水平面上，其上放置小滑块 A，木板 B 受到随时 间 t 变化的水平拉力 F 作用时，用传感器测出木板 B 的加速 度 a，得到如图乙所示的 a-F 图象，已知 g 取 10 m/s2，则 A．滑块 A 的质量为 3kg B．木板 B 的质量为 4kg C．当 F=10N 时小滑块加速度为 2.5m/s2 D．滑块 A 与木板 B 间动摩擦因数为 0.2 10．如图（甲）所示，竖直放置的轻弹簧下端固定在水平地面上，质量为 m 的小球从弹簧上 端 h 高处静止释放。以小球开始下落的位置为原点，沿竖直 向下建立坐标轴 Ox，画出小球所受弹力 F 大小随位置坐标 x 的变化关系如图（乙）所示，不计空气阻力，重力加速度为 g，则小球在向下运动的过程中 A．当 x=h 时，速度最大 B．当 x=h+x0 时，速度最大 C．当 x=h+2x0 时，加速度大小为 g D．从 x=h 到 x=h+2x0，加速度一直减小 11．如图所示，在光滑水平面上，用弹簧水平连接一斜面，弹簧的另一端固定在墙上，一玩 具遥控小车放在斜面上，系统静止不动．用遥控器启动小车，小车 沿斜面加速上升，则 A．系统静止时弹簧被压缩 B．小车加速过程弹簧所受的弹力可能不变 C．小车加速时弹簧被压缩 D．小车加速时可将弹簧换成细绳 12．如图所示，用一轻绳将光滑小球 P 系于竖直墙壁上的 O 点，在墙壁和球 P 之间夹有一正 方体物块 Q，P、Q 均处于静止状态，现有一铅笔紧贴墙壁压在轻绳上从 O 点开始缓慢下移 （该过程中，绳中张力处处相等），P、Q 始终处于静止状态，则在铅笔缓 慢下移的过程中 A．P 所受的合力增大 2 1 2 1 1( ) ( )v x x ∆ + 2 1 2 1 1( ) ( - )v x x ∆ 2 2 1 2(2 )v x x ∆ − 2 2 1 ( )v x x ∆ − 2 15m/s 3 m8 1.5mB．Q 受到墙壁的摩擦力增大 C．P 对 Q 的压力逐渐增大 D．绳的拉力逐渐增大 二、实验题（本题共 2 小题，每空 2 分，共 16 分） 13．（6 分）为了探究质量一定时加速度与力的关系，一同学设计了如图所示的实验装置。其 中 M 为带滑轮的小车的质量，m 为砂和砂桶的质量。（滑轮质量不计） (1)下列实验步骤正确的是________ A．用天平测出砂和砂桶的质量 B．将带滑轮的长木板右端垫高,以平衡摩擦 力 C．小车靠近打点计时器，先释放小车，再接 通电源，打出一条纸带，同时记录弹簧测力计 的示数 D．改变砂和砂桶的质量，打出几条纸带 E.实验中不需要砂和砂桶的质量 m 远小于小车的质量 M (2)该同学在实验中得到如图所示的一条纸带（两计数点间还有两个点没有画出），已知打点计 时器采用的是频率为 50Hz 的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为_____ 。（结果保 留两位有效数字） (3)以弹簧测力计的示数 F 为横坐标，加速度为纵坐标，画出的 图象是一条直线，图线 与横坐标的夹角为 ，求得图线的斜率为 ，则小车的质量为______。 A.2tanθ B.1/tanθ C.k D.2/k 14．(10 分)用如图实验装置可以测量重力加速度，经正确操作后得到一条纸带，在纸带上选择 0、1、2、3、4、5、6 七个测量点，相邻两测量点的时间间隔为 0.04s，测量出后面各测量点 到 0 测量点的距离 d，记入下表中，对这些数据进行处理后便可测得重力加速度值。 （1）甲同学的处理方法是: 计算出 1、5 两点对应的速度 v1、 v5，然后由 算得 g 值，则其中 v5 = m/s。(结 果保留三位有效数字) （2）乙同学的处理方法是：计算出 d/t 的值(已记入表中)， 作出 d/t-t 图象，由图象算得 g 值。请你按以下要求完成乙同 学的处理过程。 ① 在提供的坐标纸上作出规范的 d/t-t 图象。 ② 在图象上用符号 “×” 标出你用于计算 g 值所选择的 点。 ③ 根据图象求得 g = m/s2。(结果保留三位有效数字) 2m/s a F− θ k（3）实验测得的 g 值，你认为应选 (填: 甲的值；乙的值；都可以)。 三、计算题 (共 5 小题，6+8+10+10+12=46 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要 演算步骤，有数值计算的题目，答案中应明确写出数值和单位) 15．(6 分)近几年来，无人机发展迅速，使用广泛。在此次防控新冠肺炎疫情的“大会战”中， 用无人机配送紧急医用物资，可有效消除道路限行等因素的影响，又无需人员接触，避免交 叉感染。2020 年 2 月 12 日，某快递公司的一架无人机降落在武汉金银潭医院，顺利将装载的 5kg 紧急医用物资送至医护人员手中。现将此次运送简化如下：无人机由地面竖直升空，到一 定高度后悬停调整方向，沿直线水平飞行一段距离至目标地点正上方处悬停，再竖直降落到 地面，抵达地面时速度恰为零。为避免物资损坏，无人机在水平和竖直的飞行过程中，加速 及减速的加速度大小均为 2m/s2。已知货箱所受空气阻力大小 恒为 1N，重力加速度 g 取 10m/s2，求： (1)沿竖直方向加速上升的过程中，无人机对货箱作用 力 F1 的大小； (2)沿水平方向加速运动的过程中，无人机对货箱作用 力 F2 的大小；(结果可保留根式） 16. (8 分)如图所示，水平直轨道 AC 的长度为 L=16m，AC 中点 B 正上方有一探测器，C 处有 一竖直挡板 D．现使物块 Pl 沿轨道向右以一定速度与静止在 A 处的物块 P2 正碰，碰撞后，P1 与 P2 粘成组合体 P，P 以速度 v 向右运动．以 Pl、P2 碰撞时刻为计时零点，探测器只在 t1=2s 至 t2=4s 内工作．已知物块 Pl、P2 的质量均为 m=1kg，Pl、P2 和 P 均视为质点，不计空气阻力， 重力加速度 g 取 10m/s2． （1）若 v=8m/s，P 恰好不与挡板发生碰撞，求 P 与轨道 AC 间的动摩擦因数； （2）若 P 与竖直挡板发生弹性碰撞后，并能在探测器工作时间内通过 B 点，求 v 的取值 范围； 17．(10 分)如图所示，水平传送带以速度 v0=2.5m/s 顺时针转动，不可伸长的轻绳跨过定滑轮 连接托盘 Q 和物块 P（置于传送带最右端、可视为质点），OP 段水平，物块 P 与托盘 Q 均处于静止状态。已知物块 P 的质量 m1=0.2kg、与传送带间的动摩擦因数 μ=0.5，传送带的两端相 距 l=2m，托盘 Q 到地面的高度 h=1.25m，不计滑轮与轻绳间的摩擦，重力加速度 g 取 10m/s2。 求： (1)托盘 Q 的质量 m2； (2)现将质量 m=0.1kg 的砝码轻放入托盘中，托盘 Q 开始向下运动，落地后自动与轻绳脱 离，则:①托盘 Q 落地的速度大小；②物块 P 在传送带上的运动时间 t。 18．(10 分)图甲中滑索巧妙地利用了景区的自然落差，为滑行提供了原动力。游客借助绳套保 护，在高空领略祖国大好河山的壮美。其装置简化如图乙所示，倾角为 300 的轨道上套一个质 量为 m 的滑轮 P，质量为 3m 的绳套和滑轮之间用不可伸长的轻绳相连。某次检修时，工人对 绳套施加一个拉力 F，使绳套从滑轮正下方的 A 点缓慢移动，运动过程中 F 与轻绳的夹角始 终保持 ，直到轻绳水平，绳套到达 B 点，如图所示。整个过程滑轮保持静止，重力加速 度为 g，求： (1)绳套到达 B 点时，轨道对滑轮的摩擦力大小和弹力大小； (2)绳套从 A 缓慢移动到 B 的过程中，轻绳上拉力的最大值。 19．(12 分)倾角为 θ 的斜面与足够长的光滑水平面在 D 处平滑连接，斜面上 AB 的长度为 3L， BC、CD 的长度均为 3.5L，BC 部分粗糙，其余部分光滑。如图，4 个“—□”形小滑块工件紧 挨在一起排在斜面上，从下往上依次标为 1、2、3、4，滑块上长为 L 的轻杆与斜面平行并与 上一个滑块接触但不粘连，滑块 1 恰好在 A 处。现将 4 个滑块一起由静止释放，设滑块经过 D 处时无机械能损失，轻杆不会与斜面相碰。已知每个滑块的质量为 m 并可视为质点，滑块与 粗糙面间的动摩擦因数为 ，重力加速度为 g。求 （1）滑块 1 刚进入 BC 时，滑块 1 上的轻杆所受到的压力大小； 120° tanθ（2）4 个滑块完全进入 BC 段时的速度； （3）4 个滑块全部滑上水平面后，相邻滑块之间的距离。 2019—2020 学年度下 学期第 二次月考 高二物理试卷参考答案 一.选择题（本大题共 12 小题，每小题 4 分，共 48 分．其中 1-7 题，在给出的四个选项中， 只有一个选项是正确的，8-12 题有多个选项是正确的，全选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，选错或不答的得 0 分．） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 B D D A C D B BC AD BC BD CD 二.实验题（本题共 2 小题，每空 2 分，共 16 分） 13．BDE 1.3 D 14.（10 分）(1) 2.04 ； (2) ① 如图； ② 如图； ③ 9.75 (9.65~9.83) ； (3) 乙的值 三.计算题 (共 5 小题，6+8+10+10+12=46 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演 算步骤，有数值计算的题目，答案中应明确写出数值和单位) 15.（6 分）(1)61N（3 分）；(2) ；（3 分） 16．（8 分）(1)0. 2 (4 分) (2) (4 分) 17.（10分） (1) ，f=mg；(2) 解析: (1)绳套到达 B 点时，对质量为 3m 的绳套，有 对滑轮 m： 2621N 110 / 14 /m s v m s≤ ≤ N 3F mg= 2 3mg 1 3 tan30 3F mg mg°= = N 1 sin30 cos30 0F F mg° °− − = 1sin30 cos30 0f mg F° °+ − =解得: ，f=mg （6 分） (2)在绳套的动态平衡过程中，当 F 与 mg 垂直时软绳中的弹力最大， 则有 （4 分） 18. （10 分） (1)0.1kg；(2)①2.5m/s；②2.5s 解析:(1)因为 P、Q 静止，根据平衡条件得: 代入数据得: kg （3 分） (2)①根据牛顿第二定律 根据速度位移公式: 代入数据得:v=2.5m/s （3 分） ②P 向左加速的时间: 托盘落地后 P 的加速度 当 P 的速度减为 0 时: 代入数据得: m 因为 所以 P 随着传送带返回，加速度也是 时间为: s 位移为: m 时间为: s 代入数据得: s （4 分） 19.（12 分） （1） (2) V3= （3） 解析:（1）以 4 个滑块为研究对象，设第一个滑块刚进 BC 段时，4 个滑块的加速度为 a1，由 牛顿第二定律： 1 以滑块 1 为研究对象，设刚进入 BC 段时，轻杆受到的压力为 F，由牛顿第二定律： 1 已知 联立可得： （4 分） （2）设 4 个滑块完全进入 BC 段时，即第 4 个滑块刚进入 BC 时，滑块的共同速度为 v3 在整个过程中， 整体的加速度相继为 a0=gsinθ、a1=3gsinθ/4、a2=gsinθ/2、a3=gsinθ/4，相隔得 位移为 3L、L、L、L,分别对每一过程： v02=2 gsinθ3L ① v12= v02+2×3 gsinθ/4×L ② v22= v12+2× gsinθ/2×L ③ v32= v22+2 ×gsinθ/4×L ④ 联立上述 4 式可得：V3= （4 分） （3）由于动摩擦因数为 ，则 4 个滑块都进入 BC 段后，所受合外力为 0，各滑块均 以速度 v 做匀速运动；第 1 个滑块离开 BC 后做匀加速下滑，其加速度 a0=gsinθ，设到达 D 处 时速度为 v， v2= v32+2 ×gsinθ×3.5L 可得：v= 当第 1 个滑块到达 BC 边缘刚要离开粗糙段时，第 2 个滑块正以 v 的速度匀速向下运动，且运 动 L 距离后离开粗糙段，依次类推，直到第 4 个滑块离开粗糙段。由此可知，相邻两个滑块 到达 BC 段边缘的时间差为 ，因此到达水平面的时间差也为 N 3F mg= m 3 2 3sin 60 mgF mg°= = 2m g T= 1T m gµ= 2 0.1=m 1 1T m g m aµ− = ( ) ( )2 2m m g T m m a+ − = + 2 2v ah= 1 1svt a = = 1 1 1 m ga m µ= 2 1 12 vs a = 1 0.625s = 1 1.875s h m l+ = < 1 1 1 m ga m µ= 0 2 1 ( ) 1v vt a − −= = 2 2 1 0.6252 vs a = = 1 2 3 0 0.5s h st v + −= = 1 2 3 2.5t t t t= + + = 3 sin4F mg θ= θsin3 gL 4 3d L= 4 sin cos 4mg mg maθ µ θ− ⋅ = sin cosF mg mg maθ µ θ+ − ⋅ = tanµ θ= 3 sin4F mg θ= θsin3 gL tanµ θ= θsin4 gL 3v Lt =∆ 3v Lt =∆所以滑块在水平面上的间距为 d=v×△t 联立解得 （4 分）4 3d L=