. . 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 15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 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 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() . . A1 2mv 0 2mg (sx) B1 2mv 02mgx C1 2kx 2 Dmg (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。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 CEkB1 2E kC DEkB1 2EkC 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= 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/s 2) (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 P1mP2m Ff ，代入数据解得： vm100 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 M8m6.010 5 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： aF f M 0.1Mg M 1 m/s2 vmat2 代入数据解得： t2v m a 100 s x2v m 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)t1Ffx11 2Mv m2 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)mg cos 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 mvC 2 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 mg cos 37 2R sin 37 1 2mv C21 2mv 02 联立解得 v02 3 m/s。 (3)滑块离开 C 点做平抛运动有 xvt，y1 2gt 2 . . 由几何关系得 tan 37 2Ry x 联立以上各式整理得5t23t0.80 解得 t0.2 s。 答案： (1)0.375(2)2 3 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 22mv 21 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