2017届辽宁省瓦房店市高级中学高三10月月考物理试题(解析版)

2016-2017学年度上学期瓦房店市高级中学十月份考试
高三物理试题
一.选择题（共１２题，１－７为单选，８－１２为多选，每题４分共４８分）
1．理想实验是科学研究中的一种重要方法，它把可靠事实与合理的推理相结合，可以深刻地揭示自然规律。

以下研究中需用理想实验的是
A.探究共点力的合成是否遵循平行四边形定则
B.探究小球在没有受到外力作用时运动状态是否变化
C.探究滑块在重物牵引下在水平木板上运动时，速度如何变化
D.利用刻度尺的自由下落，测定人的反应时间
2．2007年10月24日18时05分，我国成功发射了“嫦娥一号”探月卫星，11月5日进入月球轨道后，经历3次轨道调整，进入工作轨道．若该卫星在地球表面的重力为，在月球表面的重力为
，已知地球半径为，月球半径为，地球表面处的重力加速度为g，则
A.月球表面处的重力加速度为
B.月球的质量与地球的质量之比为
C.卫星在月球表面轨道上做匀速圆周运动的周期为
D.月球的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比为
3．一辆跑车在行驶过程中的最大输出功率与速度大小的关系如图，已知该车质量为，在某平直路面上行驶,阻力恒为。

若汽车从静止开始以恒定加速度做匀加速运动，则此匀加速过程能持续的时间大约为
A.8 s
B.14 s
C.26 s
D.38 s
4．如图所示，光滑斜面与水平面成角，斜面上一根长为的轻杆，一端系住质量为0.2 kg的小球，另一端固定在O点，现将轻杆拉直至水平位置，然后给小球一沿着平板并与轻杆垂直的初速度，，则
A.此时小球的加速度大小为30 m/s2
B.小球到达最高点时杆的弹力沿斜面向上
C.若增大，到达最高点时杆子对小球的弹力一定增大
D.若增大，到达最高点时杆子对小球的弹力可能减小
5．如下图所示的装置中，重为4 N的物块，用一平行于斜面的细线拴在斜面上端的小柱上，整个装置被固定在测力计上并保持静止，斜面的倾角为30°。

如果物块与斜面间无摩擦，装置稳定以后，烧断细线，物块下滑，与稳定时比较，测力计读数
A.增大4 N
B.增大3 N
C.减小1 N
D.不变
6．有a、b、c、d四颗地球卫星，a还未发射，在赤道表面上随地球一起转动，b是近地轨道卫星，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星，它们均做匀速圆周运动，各卫星排列位置如图所示，则
A.a的向心加速度等于重力加速度g
B.b在相同时间内转过的弧长最长
C.c在4h内转过的圆心角是
D.d的运动周期有可能是20h
7．如图甲所示，在倾角为30°的足够长的光滑斜面上，有一质量为m的物体，受到沿斜面方向的力F作用，力F按图乙所示规律变化(图中纵坐标是F与mg的比值，力沿斜面向上为正)。

则物体运动的速度v随时间t变化的规律是下图中的(物体的初速度为零，重力加速度取10 m/s2)
A. B.
C. D.
8．如图1所示，倾角为θ的足够长传送带以恒定的速率沿逆时针方向运行。

t=0时，将质量m=1
kg的小物块(可视为质点)轻放在传送带上，物块速度随时间变化的图像如图2所示。

设沿传送带向下为正方向，取重力加速度g=10m/s2。

则
A.摩擦力的方向始终沿传送带向下
B.1～2s内，物块的加速度为2 m/s2
C.传送带的倾角θ=30°
D.物体与传送带之间的动摩擦因数μ=0.5
9．如图所示，不可伸缩、质量不计的细线跨过同一高度处的两个光滑定滑轮连接着质量相同的物体A和B，A套在光滑水平杆上，物体、细线、滑轮和杆都在同一竖直平面内，水平细线与杆的距离h=0.2 m。

当倾斜细线与杆的夹角θ=53°时，同时无初速释放A、B。

关于此后的过程和状态，下列判断正确的是(cos53°=0.6，sin53°=0.8，g取10 m/s2)
A.当θ=α()时，A、B的速率之比
B.当θ=α()时，A、B的速率之比
C.A能获得的最大速度为1 m/s
D.A能获得的最大速度为m/s
10．如图所示，顶端附有光滑定滑轮的斜面体静止在粗糙水平面上，三条细绳结于O点。

一条绳跨过定滑轮平行于斜面连接物块P，一条绳连接小球Q，P、Q两物体处于静止状态，另一条绳OA在外
力F的作用下使夹角，现缓慢改变绳OA的方向至，且保持结点O位置不变,整
个装置始终处于静止状态。

下列说法正确的是
A.斜面对物块P的摩擦力的大小可能先减小后增大
B.绳OA的拉力一直增大
C.地面对斜面体有向左的摩擦力
D.地面对斜面体的支持力大于物块P和斜面体的重力之和
11．如图所示，质量分别为2m和m的A、B两物体用不可伸长的轻绳绕过轻质定滑轮相连，开始两物体处于同一高度，绳处于绷紧状态，轻绳足够长，不计一切摩擦。

现将两物体由静止释放，在A 落地之前的运动中，下列说法中正确的是(设重力加速度为g)
A.B物体的机械能增大
B.A、B组成系统的重力势能增大
C.下落时间过程中，A超重、B失重
D.下落时间过程中绳子拉力大小为
12．如图，图像反映了甲、乙两车在同一条直道上行驶的位置随时间变化的关系，己知乙车
做匀变速直线运动，其图线与t轴相切于10 s处，下列说法正确的是
A.5 s时两车速度相等
B.甲车的速度为4 m/s
C.乙车的加速度大小为
D.乙车的初位置在处
二、实验题（１３题每空２分，１４题每空３分共１５分）
13．如图所示的一条纸带,在带上共取了A、B、C、D、E、F、G七个计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出，从每一个计数点处将纸带剪开分成六条(分别叫a、b、c、d、e、f、g)，将这
六条纸带由短到长紧靠但不重叠地粘在坐标系中，得到如图所示的图形，最后将各纸带上端中心连起来，于是得到表示关系的图像。

已知打点计时器的工作频率为50 Hz。

为表示关系，图中x轴对应物理量是时间t，y轴对应物理量是速度v
(1)这种实验数据处理的方法可称为(单选)
A.类比法
B.等效替代法
C.比值法
D.控制变量法
(2)若纸条C的长度为6.0 cm，则图中为s。

(3)若测得a段纸带的长度为2.0 cm，f段纸带长度为12.0 cm，则可求出加速度的大小
为。

(保留两位有效数字)
14．某同学为了探究物体在斜面上运动时摩擦力与斜面倾角的关系，设计实验装置如图。

长直平板一端放在水平桌面上，另一端架在一物块上。

在平板上标出A、B两点，B点处放置一光电门，用光电计时器记录滑块通过光电门时挡光的时间。

实验步骤如下：
①用游标卡尺测量滑块的挡光长度d，用天平测量滑块的质量m；
②用直尺测量AB之间的距离s，A点到水平桌面的垂直距离，B点到水平桌面的垂直距离；
③将滑块从A点由静止释放，从光电计时器读出滑块的挡光时间；
④重复步骤③数次，并求挡光时间的平均值t；
⑤利用所测数据求出摩擦力f和斜面倾角的余弦值；
⑥多次改变斜面的倾角，重复实验步骤②③④⑤，做出关系曲线。

(1)滑块经过B点处的光电门时速度v=______。

(2)用测量的物理量完成下列各式(重力加速度为g)
①滑块运动时的加速度a=______
②滑块运动时所受到的摩擦阻力f=______
三．计算题(15题17分, 16题20分)[来源:学#科#网
15．在一次救援中，一辆汽车停在一倾角为37°的小山坡坡底，突然司机发现在距坡底48 m的山坡处一巨石以8 m/s的初速度加速滚下，巨石和山坡间的动摩擦因数为0.5，巨石到达坡底后速率不变，在水平面的运动可以近似看成加速度大小为2 m/s2的匀减速直线运动；司机发现险情后经过2 s汽车才启动起来，并以0.5 m/s2的加速度一直做匀加速直线运动(如图所示)。

求：
(1)巨石到达坡底时间和速率分别是多少？
(2)汽车司机能否安全脱险？
16．如图所示，AC为光滑的水平桌面，轻弹簧的一端固定在A端的竖直墙壁上。

质量m=1 kg的小物块将弹簧的另一端压缩到B点，之后由静止释放，离开弹簧后从C点水平飞出，恰好从D点以
的速度沿切线方向进入竖直面内的光滑圆弧轨道DEF(小物体与轨道间无碰撞)。

O
为圆弧轨道的圆心，E为圆弧轨道的最低点，圆弧轨道的半径R=1 m，∠DOE=60°，∠EOF=37°。

小物块运动到F点后，冲上足够长的斜面FG，斜面FG与圆轨道相切于F点，小物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.5，sin37°=0.6，cos37°=0.8，取g=10 m/s2。

不计空气阻力。

求：
(1)弹簧最初具有的弹性势能；
(2)小物块第一次到达圆弧轨道的E点时对圆弧轨道的压力大小；
(3)判断小物块沿斜面FG第一次返回圆弧轨道后能否回到圆弧轨道的D点？若能，求解小物块回到D点的速度；若不能，求解经过足够长的时间后小物块通过圆弧轨道最低点E的速度大小。

试题解析部分
1.B
【解析】本题考查了伽利略研究自由落体运动的实验和推理方法知识点，意在考查考生的理解及运用能力。

探究共点力的合成是否遵循平行四边形法则属于等效替代法，选项A错误；
探究小球在没有受到外力作用时运动状态是否变化，抓住主要因素，忽略了次要因素，从而更深刻地反映了自然规律，属于理想实验，选项B正确；探究滑块在重物牵引下在水平木板上运动时，速
度如何变化是实际实验，选项C错误；利用自由落体运动测定反应时间是实际进行的实验，不是理想实验，选项D错误。

综上本题选B。

2.C
【解析】本题考查了万有引力定律及其应用知识点，意在考查考生的理解及运用能力。

卫星在地球表面的重力为，则卫星的质量为，月球表面处的重力加速度
，选项A错误；根据万有引力定律得，得
到月球的质量，由，得，又
，整理得，月球的质量与地球的质量之比为，选项B错误；根据万有引力定律有：
，又，联立解得，
选项C正确；地球的第一宇宙速度为，月球的第一宇宙速度为
，结合，，联立解得，选项D错误。

综上本题选C。

3.B
【解析】本题考查了功率、平均功率和瞬时功率知识点，意在考查考生的理解及运用能力。

由图可知，跑车的最大输出功率大约为200kW，根据牛顿第二定律得，牵引力
，则
匀加速过程最大速度，汽车从静止
开始，则匀加速过程持续的时间为，选项B 正确，选项ACD错误。

综上本题选B。

4.C
【解析】本题考查了牛顿第二定律，向心力，动能定理的应用等知识点，意在考查考生的理解及运用能力。

小球做变速圆周运动，在初位置加速度不指向圆心，将其分解为切向加速度：
，向心加速度为：，故此时小
球的加速度为合加速度，，选项A错误；
从开始到最高点过程，根据动能定理有：，
解得：，考虑临界情况，如果没有杆的
弹力，重力的平行斜面分力提供向心力，有：，解得：
，所以，说明杆在最高点对球是拉力，沿斜面向下，选项B错误；在最高点时，由于轻杆对小球的弹力是拉力，则有：
，如果初速度增大，则拉力F 一定增加，选项C正确，选项D错误。

综上本题选C。

5.C
【解析】本题考查了牛顿运动定律的应用-超重和失重知识点，意在考查考生的理解及运用能力。

依题意对物块和斜面体整体分析，平衡时整体受总重力和支持力，则有：
，加速下滑时，再次对物块和斜面体整体分析，整体受总重力和支持力和静摩擦力，
根据牛顿第二定律，竖直方向：，水平方
向：，对物块受力分析，受重力和支持力，根据牛顿第二定律，有：
，联立解得：
，所以测力计对整体的支持力减小了1N，根据牛顿第三定律可知测力计读数减小了1N，选项C正确，选项ABD错误。

综上本题选C。

6.B
【解析】本题考查了万有引力定律及其应用知识点，意在考查考生的理解及运用能力。

地球同步卫星的角速度与地球自转的角速度相同，则知a与c的角速度相同，根据知，
c的向心加速度大，根据牛顿第二定律可知，得，可知卫星的轨道半径越大，向心加速度越小，则地球同步卫星c的向心加速度小于近地卫星b的向心加速度，
而b的向心加速度约为，故a的向心加速度小于重力加速度，选项A错误；根据万有引力定
律有：，得，则知卫星的轨道半径越小，线速度越大，所
以b的线速度最大，在相同时间内转过的弧长最长，选项B正确；c是地球同步卫星，周期是24h，
则c在4h内转过的圆心角是，选项C错误；由开普勒第三定律
，可知卫星的轨道半径越大，周期越大，所以d的运动周期大于c的周期24h，选项D 错误。

综上本题选B。

7.C
【解析】本题考查了牛顿第二定律，匀变速直线运动的图像等知识点，意在考查考生的理解及运用能力。

由题图中信息可知，在内，通过受力分析根据牛顿第二定律可得：
，解得：，则1s末获得速度为：
，在内，由牛顿第二定律可得：
，解得：，向上做减速运动，2s
末的速度为：，在内
由牛顿第二定律得：，解得：
，3s末获得速度为：，负号表示物体沿斜面向下运动，则选项C正确，ABD错误。

综上本题选C。

8.BD
【解析】本题考查了匀变速直线运动的图象，牛顿第二定律，滑动摩擦力等知识点，意在考查考生的理解及运用能力。

开始将小物块(可视为质点)轻放在传送带上，物块相对于传送带向后滑动，物块受到的摩擦力平行于传送带向下，当物块受到大于传送带速度后，物块受到的摩擦力方向平行于传送带向上，选项A错
误；由图2所示图象可知，内，物块的加速度
，选项B正确；由图2所示图象可知，在内物块的加速
度，由牛顿第二定律得：
，在内，由牛顿第二定律得：
，解得：，，选项C错误，D正确。

综上本题选BD。

9.AC
【解析】本题考查了运动的合成和分解知识点，意在考查考生的理解及运用能力。

当()时，将A的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，
沿绳子方向上的分速度等于B的速度大小，有：，则
，选项A正确，选项B错误；对于A、B组成的系统，机械能守恒，当
时，A的速率最大，此时B的速率为零，根据系统机械能守恒有：
，解得，选项C正确，选项D错误。

综上本题选AC。

10.ACD
【解析】本题考查了共点力平衡的条件及其应用，力的合成与分解的运用等知识点，意在考查考生的理解及运用能力。

现缓慢改变绳OA的方向至的过程，OA拉力的方向变化如图所示：
当绳OA在外力F的作用下，从1位置到2位置到3位置的过程中，由图可知OA的拉力先减小后增大，OP的拉力一直增大，选项B错误；若开始时P受绳子的拉力比较小，则斜面对P的摩擦力沿斜面向上，OP拉力一直增大，则摩擦力先变小后反向增大，选项A正确；以斜面和PQ整体为研究对象受力分析，根据平衡条件可知，斜面受地面的摩擦力与OA绳子在水平方向上的分力等大反向，故摩擦力方向向左，选项C正确；以斜面体和P、Q整体为研究对象受力分析，设F与竖直方
向的夹角为，根据共点力的平衡条件可得，竖直方向受力平衡：
，由上图分析可知，当F竖直向上方向时F有最大值即为，
因此，则，选项D正确。

综上本题选ACD。

11.AD
【解析】本题考查了机械能守恒定律，牛顿运动定律的应用-超重和失重等知识点，意在考查考生的理解及运用能力。

现将两物体由静止释放，在物体B上升过程中，绳的拉力做正功，B物体的机械能增加，选项A正确；在A落地之前的运动中，A重力势能的减少量大于B物体重力势能的增加量，所以A、B组成
系统的重力势能减小，选项B错误；下落过程中，由牛顿第二定律可知A物体的加速度向下，A物体失重，B物体加速上升，B物体超重，选项C错误；下落过程中，对A、B整体有：
，对A有：，联
立解得：，选项D正确。

综上本题选AD。

12.BCD
【解析】本题考查了匀变速直线运动的图像，匀变速直线运动的位移与时间的关系等知识点，意在考查考生的理解及运用能力。

根据图象的斜率等于速度，斜率大小越大，速度大小越大，则知5s时乙车速度较大，选项
A错误；甲车做匀速直线运动，速度为，选项B正确；乙车做匀变速直线运动，其图线与t轴相切于10s处，则t=10s时，速度为零，将其运动反过来考虑，看
成初速度为0的匀加速直线运动，则，根据图象有：
，
联立解得：，，选项CD正确。

综上本题选BCD。

13.(1)B (2)0.25 (3)2.0
【解析】本题考查了测定匀变速直线运动的加速度的力学实验，意在考查考生的理解及运用能力。

（1）这种实验数据处理的方法可称为等效代替法，剪断的纸带宽度相等代替间隔所用的时间都是T=0.1s，所以纸带的长度之比等于此段纸带的平均速度之比，纸带的长度代替该段的中间时刻的瞬时速度，选项B正确；
（2）由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s，则图中t3=2×0.1+0.05=0.25s；
（3）根据得：。

14.(1)①②
【解析】本题考查了探究影响摩擦力的大小的因素的力学实验，意在考查考生的理解及运用能力。

（1）滑块在通过光电门时，平均速度等于遮光片的宽度d与其通过的时间t之比，由于时间极短，
可以用平均速度表示滑块通过光电门时的速度则：；
（2）①由运动学公式可得：；
②由牛顿第二定律得：，其中，解得。

15.(1)巨石到达坡底时间为4s，速率为16 m/s (2)汽车不能安全脱离。

【解析】本题考查了牛顿第二定律，匀变速直线运动的位移与时间的关系等知识点，意在考查考生的理解及运用能力。

(1)设巨石到达坡底时间为，速率为，则由牛顿第二定律有：
①
根据运动学公式有：②
③
代入数值解得：，；
(2) 巨石到达水平面后，开始计时为，巨石做匀减速直线运动，由运动学公式得：
汽车做匀加速直线运动，结合第（1）问可知汽车运动的时间为：，由运动学公式得：
当车和巨石速度相等时有：，代入数据解得：，此时车的位移为：
巨石的位移：，因为，所以汽车司机无法脱险。

16.(1) 1.25 J；(2) 30 N (3) 2 m/s。

【解析】本题考查了牛顿第二定律，动能定理的应用，向心力，弹性势能等知识点，意在考查考生的理解及运用能力。

(1)设小物块在C点的速度为，由题意可知在D点有：
设弹簧最初具有的弹性势能为，则：
代入数据联立解得：；
(2)设小物块在E点的速度为，则从D到E的过程中，根据动能定理有：
设在E点，圆轨道对小物块的支持力为N，则有：
代入数据解得：，，由牛顿第三定律可知，小物块到达圆轨道的E点时对圆轨道的压力为30N；
(3)设小物体沿斜面FG上滑的最大距离为x，从E到最大距离的过程中有：
，小物体第一次沿斜面上滑并返回F
的过程克服摩擦力做的功为，则有：
小物体在D点的动能为，则：，代入数据解得：
，因为，故小物体不能返回D点；小物体最终将在F点与关于过圆轨道圆心的竖直线对称的点之间做往复运动，
小物体的机械能守恒，设最终在最低点的速度为，则有：
，代入数据解得：。