【中小学资料】安徽省凤阳三中2017-2018年高三物理上学期11月段考试题(含解析)

安徽凤阳三中2017-2018年度高三11月段考试卷
物理试题
一、选择题：
1. 物理学发展的过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步；对以下几位物理学家所作科学贡献的表述中，与事实不相符的是
A. 伽利略根据理想斜面实验，提出了力不是维持物体运动的原因
B. 亚里士多德认为两个从同一高度自由落下的物体，重的物体与轻的物体下落同样快
C. 牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许比较准确地测出了引力常量G.
D. 法拉第提出了场的槪念并用电场线形象地描述电场
【答案】B
............
B项：亚里士多德认为物体下落的快慢是由它们的重量决定的，重物比轻物落得快，故B错误；C项：牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许比较准确地测出了引力常量G，故C项正确；
D项：法拉第提出了场的槪念并用电场线形象地描述电场，故D正确。

2. 物块A、B的质量分别为m和2m，用轻弹簧连接后放在光滑的水平面上。

对B施加向右的水平拉力F，稳定后A、B相对静止地在水平面上运动，此时弹簧长度为；若撤去拉力F，换成大小仍为F的水平推力向右推A，稳定后A、B相对静止地在水平面上运动，此时弹簧长度为。

则下列判断正确的是( )
A. 弹簧的原长为
B. 两种情况下稳定时弹簧的形变量相等
C. 两种情况下稳定时两物块的加速度不相等
D. 弹簧的劲度系数为
【答案】D
【解析】A、C、D项：以整体法为研究对象，根据牛顿第二定律得知，两种情况下加速度相等，而且加速度大小为，设弹簧的原长为l0．根据牛顿第二定律得：
第一种情况：对A：k（l1-l0）=ma ①
第二种情况：对A：k（l0-l2）=2ma ②
由①②解得，，，故AC错误，D正确；
B项：第一种情况弹簧的形变量为，第二种情况弹簧的形变量为，故B错误。

点晴：先以整体法为研究对象，根据牛顿第二定律求得加速度，再分别对A和B为研究对象，求得弹簧的原长．根据两种情况下弹簧的弹力的大小关系，分析弹簧的形变量关系；由胡克定律求得劲度系数。

3. 年增在地球的上空完成了以牛顿第二定律为基础的测定质量的实验，实验时，用宇宙飞船（质量）去接触正在轨道上运行的火箭（质量，发动机已熄火），如图所示．接触以后，开动飞船尾部的推进器，使飞船和火箭组共同加速，推进器平均推力为，开动时间，测出飞船和火箭组的速度变化是，下列说法正确的是（）
A. 火箭质量应为
B. 宇宙飞船的质量应为
C. 推力越大，就越大，且与成正比
D. 推力通过飞船传递给火箭，所以飞船对火箭的弹力大小应为．
【答案】C
【解析】设它们之间的作用力是T，分析飞船有，分析火箭有：，所以可得火箭的，飞船的质量为，故AB错误；
根据冲量定理可得，故有，所以推力F越大，就越大，且与F成正比，因为，故C正确，D错误。

4. 如图所示，一个重为30N的物体，放在倾角的斜面上静止不动，若用F=5N的竖直向上的力提物体，物体仍静止，下述结论正确的是（）
A. 物体受到的摩擦力减小5N
B. 物体对斜面的作用力减小5N
C. 斜面受到的压力减小5N
D. 物体受到的合外力减小5N
【答案】B
【解析】A、C项：无拉力时对物体受力分析，受重力、支持力和静摩擦力，如图所示：
根据共点力平衡条件，有：f=mgsinθ，N=mgcosθ，有拉力F作用后，再次对物体受力分析，受到拉力、重力、支持力和静摩擦力，如图所示，
根据共点力平衡条件，有：f1=（mg-F）sinθ，N1=（mg-F）cosθ，故f-f1=Fsin30°=2.5N，
，即物体对斜面体的摩擦等于斜面体对物体的摩擦，减小了2.5N，故A错误；
物体对斜面体的压力等于斜面体对物体的支持力，减小了，故C错误；
B项：无拉力时，斜面对物体的作用力与重力大小相等，即为mg；有拉力时，斜面对物体作用力与重力、拉力两个力的合力大小相等，即为mg-F，所以斜面对物体的作用减小了F=5N，
则物体对斜面的作用力也减小5N，故B正确；
D项：两次物体都保持静止状态，合力为零，保持不变．故D错误。

5. 两电荷量分别为q1和q2的点电荷放在x轴上的O、M两点，两电荷连线上各点电势φ随x 变化的关系如图所示，其中A、N两点的电势为零，ND段中C点电势最高，则下列选项说法错误的是：
A. q1为正电荷，q2为负电荷
B. q1电荷量大于q2的电荷量
C. NC间场强方向沿x轴正方向
D. 将一负点电荷从N点移到D点，电场力先做正功后做负功
【答案】C
【解析】试题分析：由图知无穷远处的电势为0，A点的电势为零，由于沿着电场线电势降低，所以O点的电荷q1带正电，M点电荷q2带负电．故A正确．由图知无穷远处的电势为0，A点的电势为零．由于A点距离O比较远而距离M比较近，所以q1电荷量大于q2的电荷量．故B 正确；由图可知：从N到C，电势三个，根据顺着电场线电势降低可知，NC间电场强度方向沿x轴负方向，故C错误；N→D段中，电势先高升后降低，所以场强方向先沿x轴负方向，后沿x轴正方向，将一负点电荷从N点移到D点，电场力先做正功后做负功．故D正确；本题选错误选项，故选C．
考点：电场强度；电势
【名师点睛】解答此题要知道：电势为零处，电场强度不一定为零．电荷在电场中与电势的乘积为电势能．电场力做功的正负决定电势能的增加与否。

6. 发射地球同步卫星要经过三个阶段：先将卫星发射至近地圆轨道，然后使其沿椭圆轨道运行，最后将卫星送入同步圆轨道．轨道、相切于点，轨道、相切于点，如题图所示．当卫星分别在轨道、、上正常运行时，则以下说法正确的是（）
A. 卫星在轨道上的运行速率大于
B. 卫星在轨道上的机械能小于它在轨道上的机械能
C. 卫星在轨道上的运行速率小于它在轨道上的运行速率
D. 卫星沿轨道经过点时的加速度小于轨道经过点时的加速度
【答案】C
【解析】A、C项：人造卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M，有，得，轨道3半径比轨道1半径大，卫星在轨道1上线速度是7.9km/s较大，故A错误，C正确；
B项：卫星从轨道1到轨道3需要克服引力做较多的功，故在轨道3上机械能较大，故B错误；
D、根据牛顿第二定律和万有引力定律，得，所以卫星在轨道2上经过Q点的加速度等于在轨道1上经过Q点的加速度．故D正确。

7. 如图所示，倾斜的传送带上有一工件始终与传送带保持相对静止，则（）
A. 当传送带向上匀速运行时，物体克服重力和摩擦力做功
B. 当传送带向下匀速运行时，只有重力对物体做功
C. 当传送带向上匀加速运行时，摩擦力对物体做正功
D. 不论传送带向什么方向运行，摩擦力都做负功
【答案】C
【解析】试题分析: A、当传送带向上匀速运行时，根据平衡条件知，摩擦力沿斜面向上，则摩擦力做正功，故不是克服摩擦力做功，A错误；B、当传送带向下匀速运行时，根据平衡条件知，摩擦力沿斜面向上，则摩擦力做负功，不是只有重力对物体做功，B错误；C、当传送带向上匀加速运行时，根据牛顿第二定律知合外力沿斜面向上，则摩擦力一定是沿斜面向上的，摩擦力做正功，C正确；D、由前面分析知摩擦力可以做正功，故D错误；故选C．
考点：考查功的计算；摩擦力的判断与计算．
【名师点睛】物体一起运动说明它们由共同的加速度，根据牛顿第二定律可以判断物体受到的摩擦力的方向，注意平衡状态下受力情况．
8. 如图所示，两个质量不同的小球用长度不等的细线拴在同一点，并在同一平面内做匀速圆周运动，则它们的（）
A. 周期不相同
B. 线速度的大小相等
C. 角速度的大小相等
D. 向心加速度的大小相等
【答案】C
【解析】对其中一个小球受力分析，如图，
受重力，绳子的拉力，由于小球做匀速圆周运动，故合力提供向心力；
将重力与拉力合成，合力指向圆心，由几何关系得，合力：F=mgtanθ①；
由向心力公式得到，F=mω2r ②；
设绳子与悬挂点间的高度差为h，由几何关系，得：r=htanθ③；
由①②③三式得，，与绳子的长度和转动半径无关，故C正确；
又由，故周期相向，故A错误；
由v=wr，两球转动半径不等，故B错误；
由a=ω2r，两球转动半径不等，故D错误。

9. 物体A、B、C均静止在同一水平面上，它们的质量分别为m A、m B、m C，与水平面的动摩擦
因数分别为μA、μB、μC，用平行于水平面的拉力F分别拉物体A、B、C，所得加速度a与拉力F的关系图线如图所对应的直线甲、乙、丙所示，则以下说法正确的是
A. ，
B. ，
C. ，
D. ，
【答案】AD
【解析】根据牛顿第二定律有：F-mgμ=ma，所以有：，由此可知：图象斜率为质量的倒数，在纵轴上的截距大小为：gμ，故由图象可知：μA=μB<μC，m A<m B=m C，故AD正确。

10. 如图所示，水平绝缘粗糙的轨道AB与处于竖直平面内的半圆形绝缘光滑轨道BC平滑连接，半圆形轨道的半径R=0.4m。

在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，电场线与轨道所在的平面平行，电场强度E=1.0×104N/C。

现有一电荷量q=+1.0×10﹣4C，质量m=0.1kg的带电体（可视为质点），在水平轨道上的P点由静止释放，带电体恰好能通过半圆形轨道的最高点C，然后落至水平轨道上的D点，取g=10m/s2。

A. 带电体在圆形轨道C点的速度大小为2m/s
B. 落点D与B点的距离为0
C. 带电体运动到圆形轨道B点时对圆形轨道的压力大小6N
D. 带电体在从B到C运动的过程中对轨道最大压力为
【答案】BD
【解析】A项：设带电体通过C点时的速度为v C，依据牛顿第二定律：，解得，
故A错误；
B项：设带电体从最高点C落至水平轨道上的D点经历的时间为t，根据运动的分解有：
，，联立解得：，故B正确；
C项：设带电体通过B点时的速度为v B，设轨道对带电体的支持力大小为F B，带电体在B点时，根据牛顿第二定律有，带电体从B运动到C的过程中，依据动能定理：
，联立解得，故C错误；
D项：由P到B带电体作加速运动，故最大速度一定出现在从B经C到D的过程中．在此过程中只有重力和电场力做功，这两个力大小相等，其合力与重力方向成45°夹角斜向右下方，故最大速度必出现在B点右侧对应圆心角为45°处，设小球的最大动能为E km，根据动能定理有：，由于重力与电场力大小相等，根据，由以上两式可解得：，故D正确。

二、实验题
11. （1)某次研究弹簧所受弹力F与弹簧长度L关系实验时得到如图a所示的图象，由图象可知：弹簧原长L0=____cm,由此求得弹簧的劲度系数K=____N/M (结果保留三位有效数字)
(2)如图b的方式挂上钩码（己知每个钩码重G=0.75N),使（1)中研究的弹簧压缩，稳定后指针指示如图b，则指针所指刻度尺示数为_____cm。

由此可推测图b中所挂钩码的个数为____个。

【答案】 (1). 2.00 (2). 300 (3). 1.50 (4). 2
【解析】(1) 当弹簧弹力为零，弹簧处于自然状态，由图知原长l0=2.00cm，由F=kx，知图线的斜率为弹簧的劲度系数，即；
(2) 由图b可知，该刻度尺的读数为：1.50cm，可知弹簧被压缩：△x=L0-L=2.00-1.50=0.5cm，弹簧的弹力：F=k△x=300×0.5×10-2=1.5N，已知每个钩码重G=0.75N，可推测图b中所挂钩
码的个数为2个。

12. 利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图甲所示，水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨；导轨上A点处有一带长方形遮光板的滑块，其总质量为M，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的小球相连；遮光板两条长边与导轨垂直；导轨上B点有一光电门，可以测量遮光板经过光电门时的挡光时间t，用d表示A点到光电门B处的距离，b表示遮光板的宽度，将遮光板通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度，实验时滑块在A 处由静止开始运动．
（1）用游标卡尺测量遮光条的宽度b，结果如图乙所示，由此读出b=_______mm．
（2）某次实验测得倾角θ=30°，重力加速度用g表示，滑块从A处到达B处时m和M组成的系统动能增加量可表示为ΔE k=______，系统的重力势能减少量可表示为ΔE p=______，在误差允许的范围内，若ΔE k=ΔE p则可认为系统的机械能守恒．
（3）在（2）的实验过程中，某同学改变A、B间的距离，作出的v2－d图像如图丙所示，并测得M=m，则重力加速度g=_____m/s2．
【答案】 (1). 3.85 (2). (3). (4). 9.6
【解析】(1)游标卡尺的主尺读数为3cm，游标尺上第17个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为17×0.05mm=0.85mm，所以最终读数为：3mm+0.85mm=3.85mm；
(2)因为滑块比较小，通过光电门的平均速度可看做瞬时速度，即通过B的速度为，系统动能增加量可表示为，系统的重力势能减少量可表示为
；
(3) 根据机械能守恒可得，即，代入数据可得：。

三、计算题
13. 交管部门强行推出了“电子眼”，机动车擅自闯红灯的现象大幅度减少．现有甲、乙两汽车正沿同一平直马路同向匀速行驶，甲车在前，乙车在后，行驶的速度均为10 m／s．当两
车快要到一十字路口时，甲车司机看到绿灯已转换成了黄灯，于是紧急刹车(反应时间忽略不计)，乙车司机为了避免与甲车相撞也紧急刹车，但乙车司机反应较慢(反应时间为0.5 s)．己知甲车紧急刹车时制动力为车重的0.4倍，乙车紧急刹车时制动力为车重的0.5倍，位取10m ／s2)求：
(1)若甲车司机看到黄灯时车头距警戒线15 m，他采取上述措施能否避免闯红灯；
(2)为保证两车在紧急刹车过程中不相撞，甲、乙两车行驶过程中应保持多大距离．
【答案】(1)能避免闯红灯(2)2.5 m
【解析】试题分析：(1) 判断甲车能否避免闯红灯，关键求出甲车刹车到停下来的位移与15m 的大小关系；
(2) 判断两车能否相撞，即判断两车在速度相等时有无撞上，因为速度相等前，乙车的速度大于甲车的速度，它们间距离在减小，速度相等后，乙车的速度小于甲车的速度，所以相撞只能在速度相等之前撞，
(1) 根据牛顿第二定律可得甲车紧急刹车的加速度为，甲车停下来所需时间，滑行距离，甲车能避免闯红灯；
(2) 设甲、乙两车行驶过程中至少应保持距离s0，在乙车刹车t 2时间两车速度相等，则有：乙车紧急刹车的加速度为，，解得：，
，，所以，甲、乙两车行驶过程中至少应保持距离=2.5m。

点晴：解决本题的关键利用牛顿第二定律求出加速度，再根据运动学公式进行求解．注意速度大者减速追速度小者，判断能否撞上，应判断速度相等时能否撞上，不能根据两者停下来后比较两者的位移去判断。

14. 如图所示。

倾角为的粗糙斜面AB底端与半径的光滑半圆轨道BC平滑相连，O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，质量的滑块从A 点由静止开始下滑，恰能滑到与O等高的D点，，，求（1).求滑块与斜面间的动动摩擦因数.
（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4m/s,求滑块从C点飞出至落到斜面上所经历的时间t.
【答案】（1）0.375 （2）（3）0.2s
【解析】试题分析：(1) 滑块恰能滑到与O等高的D点，速度为零，对A到D过程，运用动能定理列式可求出动摩擦因数μ，
(2) 滑块恰好能到达C点时，由重力提供向心力，根据牛顿第二定律列式可得到C点的速度范围，再对A到C过程，运用动能定理求初速度v0的最小值，
(3) 离开C点做平抛运动，由平抛运动的规律和几何知识结合求时间。

(1) 滑块在整个运动过程中，受重力mg、接触面的弹力N和斜面的摩擦力f作用，弹力始终不做功，因此在滑块由A运动至D的过程中，根据动能定理有：，解得；
（2）滑块要能通过最高点C，则在C点所受圆轨道的弹力N需满足：N≥0①在C点时，根据牛顿第二定律有：②
在滑块由A运动至C的过程中，根据动能定理有：③
由①②③式联立解得滑块从A点沿斜面滑下时的初速度v0需满足：；(3) 滑块从C点离开后将做平抛运动，根据平抛运动规律可知，在水平方向上的位移为：x＝
vt ④
在竖直方向的位移为：⑤
根据图中几何关系有：⑥
由④⑤⑥式联立解得：t＝0.2s。

点晴：本题是动能定理与向心力、平抛运动及几何知识的综合，关键要注意挖掘隐含的临界条件，知道小球通过竖直平面圆轨道最高点时，重力恰好提供向心力，对于平抛运动，要结合几何知识进行求解。

15. 如图所示，半径R = 0.8m的光滑绝缘导轨固定于竖直平面内，加上某一水平方向的匀强电场时，带正电的小球沿轨道内侧做圆周运动，它的电量q＝1.00×10－7C。

圆心O与A点的连线与竖直成一角度θ，在A点时小球对轨道的压力N = 1.2N，此时小球的动能最大．若小球的最大动能比最小动能多0.32J，且小球能够到达轨道上的任意一点（不计空气阻力，g取10m/s2）．则：
⑴小球受到重力和电场力的合力是多少？
⑵小球的最小动能是多少？
⑶现小球在动能最小的位置突然撤去轨道，并保持其他量都不变，若小球在0.4s后的动能与它在A点时的动能相等，求小球的质量和电场强度。

【答案】（1），（2）（3），
方向水平向左
【解析】试题分析：⑴、⑵小球在电场和重力场的复合场中运动，因为小球在A点具有最大动能，所以复合场的方向由O指向A，在AO延长线与圆的交点B处小球具有最小动能E kB．设小球在复合场中所受的合力为F，则有；
（2分）
即：（2分）
带电小球由A运动到B的过程中，重力和电场力的合力做功，根据动能定理有：
-F•2R=E KB-E KA=-0.32 （2分）
由此可得：F = 0.2N，（2分）（2分）
即小球的最小动能为0.08J，重力和电场力的合力为0.2N．
⑶带电小球在B处时撤去轨道后，小球做类平抛运动，即在BA方向上做初速度为零的匀加速运动，在垂直于BA方向上做匀速运动．设小球的质量为m，则：
2R=（2分）得：m==0.01kg （2分）
θ=600（2分）
（2分）
E=（1分）方向水平向左（1分）
考点：带电粒子在复合场中的运动。