2019届湖南师大附中高三上学期月考试卷(三) 物理 教师版
湖南省师范大学附属中学2019届高三物理上学期月考试题(四)(含解析)
湖南师大附中2019届高三月考试卷(四)物理一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分．其中1～8小题只有一个选项正确，9～12小题有多个选项正确，选不全的得2分，错选或不选得0分．将选项填涂在答题卡中)1.下列关于物理学史和物理思想方法，叙述错误的是A. 卡文迪许在测量万有引力常量的实验中，运用了“放大法”B. 第谷通过多年的观测，积累了大量可靠的数据，在精确的计算分析后得出了行星运动定律C. 从物理思想方法上讲，平均速度体现了“等效替代”的物理思想D. 功率是采用“比值法”定义的物理量【答案】B【解析】【详解】卡文迪许在测量万有引力常量的实验中，运用了“放大法”，选项A正确；第谷通过多年的观测，积累了大量可靠的数据，开普勒根据第谷的观测数据，在精确的计算分析后得出了行星运动定律，选项B错误；从物理思想方法上讲，平均速度体现了“等效替代”的物理思想，选项C正确；功率是采用“比值法”定义的物理量，选项D正确；此题选择错误的选项，故选B.2.如图所示，在水平面上固定一点光源，在点光源和右侧墙壁的正中间有一小球自水平面以初速度v0竖直上抛，已知重力加速度为g，不计空气阻力，则在小球竖直向上运动的过程中，关于小球的影子在竖直墙壁上的运动情况，下列说法正确的是A. 影子做初速度为v0，加速度为g的匀减速直线运动B. 影子做初速度为2v0，加速度为g的匀减速直线运动C. 影子做初速度为2v0，加速度为2g的匀减速直线运动D. 影子做初速度为v0，加速度为2g的匀减速直线运动【答案】C【解析】【详解】如图所示，设经过时间t影子的位移为x，解得：x＝2v0t−gt2；故影子做初速度为2v0，加速度为2g的匀减速直线运动，C正确。
ABD错误；故选C。
3.两根圆柱形长直木杆AB和CD相互平行，斜靠在竖直墙壁上把一摞瓦放在两木杆构成的滑轨上，瓦将沿滑轨滑到低处，在实际操作中发现瓦滑到底端处时速度较大，有可能摔碎，为了防止瓦被损坏，下列措施可行的是（）A. 适当减少两杆之间的距离B. 适当增大两杆之间的距离C. 增多每次运送瓦的块数．D. 减少每次运送瓦的块数【答案】B【解析】【详解】由题意可知，斜面的高度及倾斜角度不能再变的情况下，要想减小滑到底部的速度就应当增大瓦与斜面的摩擦力，由f=μF N可知，可以通过增大F N来增大摩擦力；而增大瓦的块数，增大了瓦的质量，虽然摩擦力大了，但同时重力的分力也增大，不能起到减小加速度的作用，故改变瓦的块数是没有作用的，故CD错误；而增大两杆之间的距离可以增大瓦受到的两支持力的夹角，而瓦对杆的压力随夹角的增大而增大，故增大两杆间的距离可以在不增大重力分力的情况下增大瓦对滑杆的压力，从而增大摩擦力，故B正确，A错误；故选B。
2019—2020学年度湖南师大附中高三上学期月考试卷(四)高中物理
2019—2020学年度湖南师大附中高三上学期月考试卷（四）高中物理第一卷 选择题〔共48分〕一、选择题〔此题共12小题，每题4分，共48分，有的小题只有一个选项符合题意，有的小题有几个选项有几个选项符合题意，全部选对得4分，部分选对得2分，选错或不答得0分〕1．质量为4kg 的物体以s m /100=υ的初速度滑到水平面上，物体水平面间动摩擦因数为2.0=μ，设初速度方向为正，那么10秒钟内，物体受到的冲量为〔 〕A ．80N ·SB ．－80N ·SC ．40N ·SD ．－40N ·S2．如下图为波沿着一条一端固定的绳子传播到B 点时的波形图，由图能够判定出A 点刚开始的振动方 向和现在刻的振动方向分不是 〔 〕A ．向上，向下B ．向下，向上C ．向上，向下D ．向下，向下3．当两分子之间的距离逐步增大时，下面所述的情形有可能产生的是 〔 〕A ．分子力一直减小B ．分子力先增大，后减小C ．分子力先减小，后增大，再减小D ．分子力一直增大4．做简谐运动的物体，振动周期为2s ，运动通过平稳位置开始计时，那么当s t 2.1=时，物体〔 〕A ．正在做减速运动，加速度在增大B ．正在做加速运动，加速度在增大C ．动能在减小，势能在增加D ．动能在增加，势能在减小5．频率一定的声源在空气中向着静止的接收器匀速运动。
以u 表示声源的速度，V 表示声波的速度v V u ).(<表示接收器接收到的频率，假设u 增大，那么 〔 〕A ．v 增大，V 增大B ．v 增大，V 不变C ．v 不变，V 增大D ．v 减小，V 不变6．图中实线和虚线分不是x 轴上传播的一列简谐波在0=t 和s t 3.0=时刻的波形图，m x 2.1=处的质点在s t 3.0=时刻向y 轴正方向运动。
那么〔 〕A ．该波的频率可能是Hz 25B ．该波的波速能够是s m /10C ．0=t 是m x 4.1=处质点的加速度方向沿y 轴正方向D ．各质点在s 03.0内随波迁移m 9.07．有关分子的热运动和内能，以下讲法不正确的选项是．．．．．．．〔 〕A ．温度相同的氢气和氧气，分子的平均动能相等B ．物体的温度越高，分子热运动越剧烈C ．物体的内能是物体中所有分子的热运动动能和分子势能的总和D ．布朗运动是由悬浮在液体中的微粒之间的无规那么相互碰撞引起的8．一列简谐横波在某一时刻的波形图象如下图。
湖南师大附中2019届高三物理上学期第三次月考试题新人教版
湖南师大附中高三第三次月考试题物理试卷（运动的描述、相互作用、力与运动、曲线运动、机械能、静电场）时量：90分钟满分：110分一、填空题（本题共12小题，每小题4分，共48分。
其中1～8小题只有一个选项正确，9～12小题至少有一个选项正确，选不全的得2分，错选或不选得0分。
将选项填写在答题卷）1、如图所示，A、B两球用轻杆相连，用两根细线将其悬挂在水平天花板上的O点．现用一水平力F作用于小球B上，使系统保持静止状态，细线OA保持竖直，且A、B两球在同一水平线上．已知两球重力均为G，轻杆与细线OA长均为L．则（）A．细线OB的拉力为2G B．细线OB的拉力为GC．水平力F的大小为2G D．水平力F的大小为G2．2018年6月16日，刘旺、景海鹏、刘洋三名宇航员搭乘“神舟九号”飞船飞向太空。
6月24日执行手动载人交汇对接任务后，于29日10时03分乘返回舱安全返回。
返回舱在A点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ，B为轨道Ⅱ上的一点，如图所示。
关于返回舱的运动，下列说法中正确的有（）A．在同一轨道Ⅱ上经过A的速率小于经过B的速率B．在轨道Ⅱ上经过A的速率大于在轨道I上经过A的速率C．在轨道Ⅱ上运动的周期大于在轨道Ⅰ上运动的周期D．正常运行时，在轨道Ⅱ上经过A的加速度小于在轨道I上经过A的加速度3. 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A．A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t秒过程中，AD．下落t秒时，B4．水平抛出A、B两个小球，B的抛出点在A的抛出点的正下方，两个小球的运动轨迹如图所示，不计空气阻力．要使两个小球在空中发生碰撞，必须( )A．使两球质量相等B．先抛出A球，后抛出B球C. 同时抛出两个小球 D．使A球的抛出速度大于B球的抛出速度5．如图，在正点电荷Q产生的电场中，将两个带正电的检验电荷q1、q2分别置于A、B两点，虚线为等势线。
湖南师大附中2019届高三上学期月考试卷物理
炎德·英才大联考湖南师大附中2019届高三月考试卷(一)物 理命题人：高三物理备课组 审稿人：高三物理备课组本试题卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，共8页．时量90分钟，满分110分．第Ⅰ卷一、填空题(本题共12小题，每小题4分，共48分．其中1～8小题只有一个选项正确，9～12小题有多个选项正确，选不全的得2分，错选或不选得0分．将选项填涂在答题卡中)1．我们学校对升旗手的要求是：国歌响起时开始升旗，当国歌结束时国旗恰好升到旗杆顶端．已知国歌从响起到结束的时间是48 s ，红旗上升的高度是17.6 m ．若国旗先向上做匀加速运动，时间持续4 s ，然后做匀速运动，最后做匀减速运动，减速时间也为4 s ，红旗到达旗杆顶端时的速度恰好为零．则国旗匀加速运动时加速度a 及国旗匀速运动时的速度v ，正确的是(C)A ．a ＝0.2 m/s2 ，v ＝0.1 m/sB ．a ＝0.4 m/s2，v ＝0.2 m/sC ．a ＝0.1 m/s2，v ＝0.4 m/sD ．a ＝0.1 m/s2，v ＝0.2 m/s【解析】对于红旗加速上升阶段：x 1＝12a 1t 21，对于红旗匀速上升阶段：v 2＝at 1，x 2＝v 2t 2，对于红旗减速上升阶段：x 3＝v 2t 3－12a 3t 23，对于全过程：a 1＝a 3，x 1＋x 2＋x 3＝17.6 m ，由以上各式可得：a 1＝0.1 m/s2，v 2＝0.4 m/s.故选：C.2．下列说法正确的是(C)A ．一个质点所受合外力恒为F ，那么该质点一定做匀变速直线运动B ．一个质点所受合外力恒为F ，那么该质点的动能一定增加C ．一个质点做直线运动，每通过相同的位移Δx ，速度的增加量Δv 也相同，则A ＝Δv Δx>0且恒定，那么该质点的加速度a 一定在增大D ．一个1 kg 的质点，在恒定合外力F 的作用下，产生的加速度为1 m/s2，那么F 不一定等于1 N3．明朝谢肇淛的《五杂组》中记载：“明姑苏虎丘寺庙倾侧，议欲正之，非万缗不可．一游僧见之，曰：无烦也，我能正之．”游僧每天将木楔从塔身倾斜一侧的砖缝间敲进去，经月余扶正了塔身．假设所用的木楔为等腰三角形，木楔的顶角为θ，现在木楔背上加一力F，方向如图所示，木楔两侧产生推力F N，则(B)A．若F一定，θ大时F N大B．若F一定，θ小时F N大C．若θ一定，F大时F N小D．若θ一定，F小时F N大【解析】由于木楔处在静止状态，故可将力F沿与木楔的斜面垂直且向上的方向进行分解，根据平行四边形定则，画出力F按效果分解的图示．并且可据此求出木楔两侧产生的推力．选木楔为研究对象，木楔受到的力有：水平向左的F和两侧给它的与木楔的斜面垂直的弹力，由于木楔处于平衡状态，所以两侧给木楔的斜面垂直的弹力与F沿两侧分解的力是相等的，力F 的分解如图：则F ＝F N1cos(90－θ2)＋F N2cos(90－θ2)＝2F N1cos(90－θ2)＝2F N1sin θ2，F N ＝F N1＝F N2，故解得F N ＝F2sin θ2，所以F 一定时，θ越小，F N 越大；θ一定时，F 越大，F N 越大，B 正确．4．如图甲所示，轻弹簧竖直固定在水平面上，一质量为m ＝0.2 kg 的小球，从弹簧上端某高度处自由下落，从它接触弹簧到弹簧压缩至最短的过程中(弹簧始终在弹性限度内)，其速度v 和弹簧压缩量Δx 之间的函数图象如图乙所示，其中A 为曲线的最高点，小球和弹簧接触瞬间机械能损失不计，取g ＝10 m/s2，则下列说法不正确的是(A)A ．小球刚接触弹簧时速度最大B ．当Δx ＝0.3 m 时，小球处于超重状态C ．该弹簧的劲度系数为20.0 N/mD ．从接触弹簧到压缩至最短的过程中，小球的加速度先减小后增大【解析】由小球的速度图象知，开始小球的速度增大，说明小球的重力大于弹簧对它的弹力，当Δx 为0.1 m 时，小球的速度最大，然后减小，说明当Δx 为0.1 m 时，小球的重力等于弹簧对它的弹力．所以可得：k Δx ＝mg ，解得： k ＝mg Δx＝0.2×100.1 N/m ＝20.0 N/m ，选项A 错误；C 正确；弹簧的压缩量为Δx ＝0.3 m 时，弹簧弹力为 F ＝20 N/m ×0.3 m ＝6 N>mg ，故此时物体的加速度向上，物体处于超重状态，选项B 正确；对小球进行受力分析可知，其合力是由mg 逐渐减小至零，然后再反向增加的，故小球的加速度先减小后增大，选项D 正确；故选A.5．如图所示，一艘走私船在岸边A 点，以速度v 0匀速地沿垂直岸的方向逃跑，距离A 点为34a 处的B 点的快艇同时启动追击，快艇的速率u 大小恒定，方向总是指向走私船，恰好在距离岸边距离a 处逮住走私船，那么以下关于快艇速率的结论正确的是(A)A ．快艇在垂直岸边的方向上的平均速度uy ＝v 0B ．快艇在沿岸的方向上的平均速度ux ＝v 0C ．快艇速度的大小u ＝54v 0D ．快艇的平均速率等于54v 0 【解析】因为在垂直岸边的方向上从开始追到追上时，位移与时间相同，所以快艇在垂直岸边的方向上的平均速度等于走私船的速度，快艇在沿岸边的方向上的平均速度为34v 0，A 正确，B 错误．快艇的平均速度大小为54v 0，因为它是曲线运动，路程大于54a ，平均速率应该大于54v 0，C 、D 均错． 6．将质量为m 的物体竖直上抛，抛出的初速度大小为v 1，由于受到空气阻力，阻力大小与速度大小成正比f ＝k v ，所以落回抛出点的速度大小为v 2，那么以下结论正确的是(D)A ．上升时间大于下落时间B ．上升时间等于下落时间C ．抛出到落回的时间为t ＝v 1－v 2gD ．无论上升还是下落，阻力均做负功 【解析】上升平均速度大于下落的平均速度，上升时间小于下落时间，A 、 B 错(用动量定理分析更简单)．如果没有阻力，所用时间为t＝2v1g，如果按照C的答案，v1＝v2时(无阻力)，时间变为零了，可见C错误．无论上升还是下落，阻力均做负功，所以D正确．详细解答C：利用图象法：v－t图象如图所示，所围“面积”代数之和为零，而f＝k v，所以f－t图象与v－t图象一样，所围“面积”代数之和为零，f－t图象的“面积”则为f的冲量，则f的冲量为零．所以有mgt＝m(v1＋v2)，t＝v1＋v2g.7．如图所示，倾角θ＝30°的斜面上有一重为G的物体，在与斜面底边平行的水平推力F作用下沿斜面上的虚线匀速运动，若图中φ＝45°，则(D)A．推力F一定是一个变力B．物体可能沿虚线向上运动C．物体与斜面间的动摩擦因数μ＝3 3D．物体与斜面闻的动摩擦因数μ＝6 3【解析】对物块进行受力分析，如图所示，物块受重力G、支持力N、推力F、摩擦力f作用，将重力分解为沿斜面向下的力G1＝G sin 30°和与斜面垂直的力G2＝G cos 30°，如图所示，由图可知， G 2与 N 平衡，故可等效为物体在推力F 、沿斜面向下的力G 1、摩擦力f 三个力的作用下沿斜面上的虚线做匀速运动，其等效的受力情况如图所示，根据三力平衡特点，F 与G 1的合力必沿斜面向右下方，故摩擦力f 只能沿斜面向左上方，故物体沿虚线向下做匀速运动，A 、B 错误；由几何关系得F 与G 1的合力F 合＝G 1cos 45°＝2G 1，由平衡条件得： f ＝F 合＝2G 1，故物体与斜面间的动摩擦因数μ＝f N ＝2G sin 30°G cos 30°＝63. 8．一颗速度较大的子弹，以水平速度v 水平击穿原来静止在光滑水平面上的木块，设木块对子弹的阻力恒定，则当子弹入射速度增大为n v (n >1)时，下列说法正确的是(D)A ．子弹对木块做的功不变B ．子弹对木块做的功变大C ．系统损耗的机械能增加D ．系统损耗的机械能不变9．关于黑洞和暗物质(暗物质被称为“世纪之谜”．它“霸占”了宇宙95%的地盘，却摸不到看不着)的问题，以下说法正确的是(黑洞临界半径公式取为c ＝2GM r，c 为光速，G 为万有引力常量，M 为黑洞质量)(AD)A ．如果地球成为黑洞的话，那么它的临界半径为r ＝v 2c 2R (R 为地球的半径，v 为第二宇宙速度)B ．如果太阳成为黑洞，那么灿烂的阳光依然存在，只是太阳光到地球的时间变得更长C ．有两颗星球(质量分别为M 1和M 2)的距离为L ，不考虑周围其他星球的影响，由牛顿运动定律计算所得的周期为T ，由于宇宙充满均匀的暗物质，所以观察测量所得的周期比T 大D ．有两颗星球甲和乙(质量分别为M 1和M 2)的距离为L ，不考虑周围其他星球的影响，它们运动的周期为T ，如果其中甲的质量减小Δm 而乙的质量增大Δm ，距离L 不变，那么它们的周期依然为T【解析】因为c ＝2GM r ，而地球的第二宇宙速度为v ＝2GM R ，两式相比得r ＝v 2c 2R ，所以A 正确．如果太阳成为黑洞，光不能跑出，所以我们将看不到阳光．设甲乙质量变化前，甲的运动半径为r 1，甲乙质量变化后运动周期为T 2，甲的运动半径为r 1′，则G M 1M 2L 2＝M 1(2πT )2r 1，G （M 1－Δm ）（M 2＋Δm ）L 2＝(M 1－Δm )(2πT 2)2r 1′，又因为r 1＝M 2M 1＋M 2L ，r 1′＝M 2＋Δm （M 1－Δm ）（M 2＋Δm ）L ＝M 2＋Δm M 1＋M 2L ，所以T ＝4π2r 1L 2GM 2＝4π2L 3G （M 1＋M 2），T 2＝4π2r 1′L 2G （M 2＋Δm ）＝4π2L 3G （M 1＋M 2），故T ＝T 2.10．某家用桶装纯净水手压式饮水器如图，在手连续稳定的按压下，出水速度为v 0，供水系统的效率为η，现测量出桶底到出水管之间的高度差H (水面很低，高度不计)，出水口倾斜，其离出水管的高度差可忽略，出水口的横截面积为S ，水的密度为ρ，重力加速度为g ，则下列说法正确的是(BC)A ．出水口单位时间内的出水体积Q ＝12v 0S B ．出水口所出水落地时的速度v ＝v 20＋2gHC ．出水后，手连续稳定按压的功率为ρS v 302η＋ρv 0SgH ηD ．手按压输入的功率等于单位时间内所出水的动能和重力势能之和【解析】出水口的体积V ＝SL ，则单位时间内的出水体积Q ＝V t ＝SL t＝S v 0，故A 错误；根据机械能守恒可得落地速度为v ＝v 20＋2gH ，故B 正确；手连续稳定按压使水具有初动能和重力势能，在时间t 内，流过出水口的水的质量m ＝ρS v 0t ，则出水口的水具有的机械能E ＝12m v 20＋mgH ＝ρS v 0t v 202＋ρv 0StgH ，而供水系统的效率为η，所以手连续稳定按压做的功为W ＝E η＝ρS v 302ηt ＋ρv 0SgH ηt ，则功率P ＝W t ＝ρS v 302η＋ρv 0SgH η，故C 正确；手按压输入的功率等于单位时间内所出水的动能和重力势能之和除以供水系统的效率η，故D 错误．11．如图所示，光滑的半圆形铁丝固定在水平地面上，穿在铁丝上的质量为m 的小球从最高点A 由静止开始滑到最低点B ，在从A 到B 的过程中，下列说法正确的是(CD)A ．小球对铁丝的作用力越来越大B ．铁丝对小球的作用力为F ，F 对小球的功为零，F 的冲量也为零C ．重力对小球做功的功率越来越大D ．小球在AB 间的某唯一一点对铁丝的作用力为零【解析】在AB 之间的C 点，恰好重力的分力提供向心力，此点小球与铁丝没有作用力，其他位置都不为零，所以A 错，D 对；而小球的速率越来越大，在竖直方向的分量也越来越大，所以重力做功的功率也越来越大，故C 正确；铁丝对小球的功为零，但该作用力的冲量不为零，故B 错．12．如图所示，甲、乙两种粗糙面不同的传送带，倾斜于水平地面放置，以同样恒定速率v 向上运动．现将一质量为m 的小物体(视为质点)轻轻放在A 处，小物体在甲传送带上到达B 处时恰好达到传送带的速率v ；在乙传送带上到达离B 竖直高度为h 的C 处时达到传送带的速率v .已知B 处离地面的高度皆为H .则在小物体从A 到B 的过程中(AD)A ．两种传送带与小物体之间的动摩擦因数甲比乙小B ．将小物体传送到B 处，两种传送带消耗的电能一样多C ．两种传送带对小物体做功不相等D ．将小物体传送到B 处，两种系统小物体与皮带摩擦产生的热量甲比乙多【解析】根据2ax ＝v 2，a 甲<a 乙，再由牛顿第二定律μmg cos θ－mg sin θ＝ma ，μ甲<μ乙，故A 对；由摩擦生热Q ＝fs 相对知，Q 甲＝f 1s 1＝f 1(v t 1－12v t 1)＝f 1H sin θ；Q 乙＝f 2s 2＝f 2H －h sin θ；根据牛顿第二定律得：f 1－mg sin θ＝ma 1＝m v 22H sin θ；f 2－mg sin θ＝ma 2＝m v 22H －h sin θ；解得：Q 甲＝mgH ＋12m v 2，Q 乙＝mg (H －h )＋12m v 2，Q 甲＞Q 乙，故D 正确；根据能量守恒定律，电动机消耗的电能E 电等于摩擦产生的热量Q 与物块增加机械能的和，因物块两次从A 到B 增加的机械能相同，Q 甲＞Q 乙，所以将小物体传送到B 处，两种传送带消耗的电能甲更多，故B 错误；传送带对小物体做功等于小物块的机械能的增加量，动能增加量相等，重力势能的增加量也相同，故两种传送带对小物体做功相等，故C 错误．(物体与皮带摩擦产生的热量Q 等于物体从速度为零到等于皮带速度时刻物体机械能的增量，所以Q 甲>Q 乙)答题卡二、实验题(本题共1小题，每空2分，共计16分，将答案填写在答题卡中)13．如图所示，某实验小组借用“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置，进行“研究合外力做功和动能变化的关系”的实验：(1)使小车在砝码和托盘的牵引下运动，以此定量探究细绳拉力做功与小车动能变化的关系．①实验准备了打点计时器及配套的电源、导线、复写纸及图所示的器材．若要完成该实验，必需的实验器材还有__天平、刻度尺__．②为达到平衡摩擦力的目的，取下细绳和托盘，通过调节垫片的位置，改变长木板倾斜程度，根据打出的纸带判断小车是否做匀速直线运动．③实验开始时，先调节木板上定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行．这样做的目的是__D__(填字母代号)．A．避免小车在运动过程中发生抖动B．可使打点计时器在纸带上打出的点迹清晰C．可以保证小车最终能够实现匀速直线运动D．可在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车受的合力(2)连接细绳及托盘，放入砝码，通过实验得到下图所示的纸带．纸带上O为小车运动起始时刻所打的点，选取时间间隔为0.1 s的相邻计数点A、B、C、D、E、F、G.实验时测得小车的质量为M＝200 g，小车所受细绳的拉力为F＝0.2 N．各计数点到O 的距离为s，对应时刻小车的瞬时速度为v，小车所受拉力做的功为W，小车动能的变化为Δ__细绳拉力做功等于小车动能变化__(3)这个小组在之前的一次实验中分析发现拉力做功总是要比小车动能增量明显大一些．这一情况可能是下列哪些原因造成的__C__(填字母代号)．A ．在接通电源的同时释放了小车B ．小车释放时离打点计时器太近C ．平衡摩擦力时长木板倾斜程度不够D ．平衡摩擦力时长木板倾斜程度过大(4)实验小组进一步讨论认为可以通过绘制v 2－s 图线来分析实验数据．请根据表中各计数点的实验数据在图中标出对应的坐标点，并画出v 2－s 图线．分析v 2－s 图线为一条通过原点的直线，直线的斜率如果在实验误差允许的范围内等于理论值，也可以得出相同的结论．这种方案中直线斜率表达式为k ＝__2FM__(用题目中相关物理量字母表示)．【解析】(1)①根据本实验的实验原理，合外力所做的功等于动能的变化量，通过研究纸带来研究小车的速度，利用天平测量小车的质量，利用砝码的重力代替小车的合外力，所以需要刻度尺来测量纸带上点的距离和用天平测得小车的质量，即还需要刻度尺，天平(带砝码)；②为达到平衡摩擦力的目的，取下细绳和托盘，通过调节垫片的位置，改变长木板倾斜程度，根据打出的纸带判断小车是否做匀速直线运动；③实验过程中，为减少误差，提高实验的精确度，他先调节木板上定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行，目的是消除摩擦带来的误差，即平衡摩擦力后，使细绳的拉力等于小车的合力，故D 项正确．(2)W ＝mgs ＝0.2×0.4575 J ＝0.0915 J ，ΔE k ＝12m v 2＝12×0.2×0.9073 J ＝0.0907 J ，分析上述数据可知：在实验误差允许的范围内，细绳拉力做的功等于小车动能的变化． (3)他将钩码重力做的功当做细绳拉力做的功，经多次实验发现拉力做功总是要比小车动能增量大一些，从功能关系看出：该实验一定有转化为内能的机械能，即实验中存在摩擦力没有被平衡掉，故C 项正确．(4)根据表中各计数点的实验数据在图中标出对应的坐标点，并画出v 2－s 图线． v 2－s 图线为一条通过原点的直线，直线的斜率如果在实验误差允许的范围内等于理论值，也可以得出相同的结论．根据a ＝F M ＝v 22s ，则这种方案中直线斜率表达式为k ＝2F M.三、问答题(本题共三个小题，其中14题8分，15题11分，16题12分)14.一个质量为m ＝10 g ，带电量为＋q ＝10－8 C 的小球从某高处A 点自由下落，不考虑一切阻力，测得该小球着地前最后2 s 内的下落高度为60 m ，试求：(g 取10 m/s2)(1)A 点距地面的高度h 为多少？总的下落时间是多少？(2)如果当小球下落的高度为总高度的34时，加一个竖直向上的匀强电场，小球落地的速度恰好为零，那么小球从开始到落地的时间是多少？电场强度多大？【解析】(1)设总时间为t ，最后两秒的平均速度为v ，则为(t －1)时的瞬时速度， v ＝g (t －1)＝ΔhΔt ＝30 m/s(1分)所以t ＝4 sA 点距地面的高度为h ＝12gt 2＝80 m(1分)(2)下落60 m 时的速度为v 1＝2gh 1＝20 3 m/s(1分) 经历20 m 速度减为零，所以有：v 21＝2ah 2 a ＝v 212h 2＝30 m/s2(1分) 所以经历的时间为t 1＝2h 1g＋2h 2a ＝(23＋233)s ＝833 s(2分) E ＝mq(g ＋a )＝4×107 N/C(2分)15．如图所示，物体A、B叠放在倾角θ＝37°的斜面上(斜面保持不动，质量为M＝10 kg)，并通过跨过光滑滑轮的细线相连，细线与斜面平行．两物体的质量分别mA＝2 kg，mB＝1 kg, B与斜面间的动摩擦因数μ2＝0.2，问：(认为滑动摩擦力等于最大静摩擦力，g取10 m/s2，sin 37°＝0.6)(1)如果A、B间动摩擦因数μ1＝0.1，为使A能平行于斜面向下做匀速运动，应对A施加一平行于斜面向下的多大F的拉力？此时斜面对地面的压力N多大？(2)如果A、B间摩擦因数不知，为使AB两个物体一起静止在斜面上，AB间的摩擦因数μ1应满足什么条件．【解析】(1)对A: F＋mAg sin θ＝T＋μ1mAg cos θ(2分)对B：T＝mBg sin θ＋μ1mAg cos θ＋μ2(mA＋mB)g cos θ(2分)可解得：F＝2 N利用整体法：N＝(M＋mA＋mB)g＋F sin θ＝131.2 N(1分)(2)由受力分析可知，一定存在A有下滑趋势，B有上滑趋势．对A：mAg sin θ＝μ1mAg cos θ＋T(2分)对B：T＝μ1mAg cos θ＋μ2(mA＋mB)g cos θ＋mBg sin θ(2分)解得最小值：μ1min＝3＝0.0375(2分)80则：μ1≥0.037516．有人提出了一种不用火箭发射人造地球卫星的设想．其设想如下：沿地球的一条弦挖一通道，如图乙所示．在通道的两个出口处A 和B ，分别将质量为M 的物体和质量为m 的待发射卫星同时自由释放，只要M 比m 足够大，碰撞后，质量为m 的物体，即待发射的卫星就会从通道口B 冲出通道．(已知地球表面的重力加速度为g ，地球半径为R 0)(1)如图甲所示，一个质量为m 的物体(可视为质点)在一个质量均匀分布的大球(半径为R ，密度为ρ)的内部距球心r 处，那么m 与大球之间的万有引力就是F ＝G M ′mr 2，式中M ′是以r 为半径的球体的质量．试根据所给条件求出物体m 所受到的万有引力多大？(2)如图乙所示，是在地球上距地心h 处沿一条弦挖了一条光滑的通道AB ，从A 点处静止释放一个质量为m 的物体，物体下落到通道中点O ′处的速度多大？(3)如果在A 处释放一个质量很大的物体M ，在B 处同时释放一个质量远小于M 的物体，同时达到O ′处发生弹性正碰(由于大物体质量很大，可以认为碰后速度不变)，那么小物体返回从B 飞出，为使飞出的速度达到地球的第一宇宙速度，h 应为多大？【解析】(1)M ′＝43πr 3ρ，所以Fr ＝43πρGmr (2分)(2)设地球的密度为ρ0，距O ′为x 处时，到地心的距离为r ＝x 2＋h 2，所受地球的引力为F ＝43πρ0Gmr ，其沿AB 的分力为f ＝F sin θ，而sin θ＝x r ，所以f ＝43πρ0Gmx ，则f 与到O ′的距离x 成正比，最大的f m ＝43πρ0GmR 20－h 2(2分)最小的f min ＝0，所以关于f 的功可以利用它的平均值进行计算．则f 对物体做了正功，大小为：W ＝12f mR 20－h 2＝23πρ0Gm (R 20－h 2)(2分)根据动能定理有：12m v 2＝W所以达O ′处的速度为：v ＝213πρ0G （R 20－h 2）(1分) 又mg ＝G Mm R 20，所以g ＝43πG ρ0R 0 ，所以W ＝mg （R 20－h 2）2R 0，v ＝g （R 20－h 2）R 0(1分)(3)由题知，碰后小物体的速度为v ′＝3v ，根据动能定理有：－W ＝12m v 21－12m v ′2v 1＝8g （R 20－h 2）R 0＝gR 0，所以h ＝78R 0＝144R 0 (1分) 四、选做题(二个题任意选做一个，如果多做或全做的，按17题阅卷) 17．【物理——选修3—3】(15分)(1)(6分)下列说法正确的是__________．A ．给农作物松土，是破坏土壤的毛细管从而保存土壤中的水份B ．空气相对湿度越大，空气中的水分子含量就越高C ．第二类永动机不能做成，是因为其违背了能量守恒D ．在孤立系统中，一切不可逆过程必然朝着熵增加的方向进行E ．电能、焦炭、蒸汽属于二次能源F ．一个物体的内能增大，它的温度一定升高(2)(9分)如图所示，两端封闭的试管竖直放置，中间一段24 cm的水银柱将气体分成相等的两段，温度均为27 ℃，气柱长均为22 cm，其中上端气柱的压强为76 cmHg.现将试管水平放置，求：①水银柱如何移动(向A还是向B移动)？移动了多远？②保持试管水平，将试管温度均匀升高100 ℃，那么水银柱如何移动？试管内气体的压强分别多大？【解析】(1)ADE(6分)(2)①向A端移动了3 cm(3分)②不移动(3分)两边均为117.3 cmHg(3分)18.【物理——选修3—4】(15分)(1)(6分)一复色光中只含有a、b两种单色光，在真空中a光的波长大于b光的波长．①在真空中，a 光的速度__________(填“大于”“等于”或“小于”)b 光的速度． ②若用此复色光通过半圆形玻璃砖且经圆心O 射向空气时，下列四个光路图中可能符合实际情况的是__________．(2)(9分)一简谐横波沿x 轴正方向传播，在t ＝0时刻的波形如图所示，已知介质中质点P 的振动周期为2 s ，此时P 质点所在的位置纵坐标为2 cm ，横坐标为0.5 m ，试求从图示时刻开始在哪些时刻质点P 会出现在波峰？【解析】(1)① 等于(3分) ②BC(3分) (2)波的传播速度为：v ＝λT＝3 m/s(2分)由题意知此时刻质点P 向下振动，所以P 向下振动到平衡位置所需的时间等于波沿x 轴方向传播0.5 m 的时间t 1＝x v ＝0.53s ＝0.17 s(2分)第一次到达波峰的时刻为：t 2＝34T ＋t 1(2分)6k＋5所以质点P出现在波峰的时刻是：t＝kT＋t2＝3s(k＝0, 1, 2，……)(3分)。
湖南师大附中2019届高三上学期月考试卷一物理
炎德·英才大联考湖南师大附中2019 届高三月考试卷( 一)物理命题人：高三物理备课组审稿人：高三物理备课组本试题卷分第Ⅰ卷(选择题 )和第Ⅱ卷 ( 非选择题 )两部分，共 8 页．时量 90 分钟，满分 110分．第Ⅰ 卷一、填空题 (此题共 12 小题，每题 4 分，共 48 分．其中 1～ 8 小题只有一个选项正确，9～ 12 小题有多个选项正确，选不全的得 2 分，错选或不选得0 分．将选项填涂在答题卡中)1．我们学校订升旗手的要求是：国歌响起时开始升旗，当国歌结束时国旗恰巧升到旗杆顶端．已知国歌从响起到结束的时间是48 s，红旗上升的高度是17.6 m ．若国旗先向上做匀加速运动，时间连续4 s，尔后做匀速运动，最后做匀减速运动，减速时间也为4 s，红旗到达旗杆顶端时的速度恰巧为零．则国旗匀加速运动时加速度 a 及国旗匀速运动时的速度v，正确的选项是 (C)A ． a＝0.2 m/s2 ， v＝ 0.1 m/s C． a＝0.1 m/s2， v＝ 0.4 m/sB． a＝ 0.4 m/s2， v＝0.2 m/s D ．a＝ 0.1 m/s2， v＝ 0.2 m/s1【剖析】对于红旗加速上升阶段：x1＝2a1t21，对于红旗匀速上升阶段：v2＝ at1，x2＝1v2t2，对于红旗减速上升阶段：x3＝ v2t3－2a3t23，对于全过程： a1＝ a3，x1＋x2＋ x3＝ 17.6 m，由以上各式可得：a1＝ 0.1 m/s2， v2＝ 0.4 m/s.应选： C.2．以下说法正确的选项是(C)A ．一个质点所受合外力恒为F，那么该质点必然做匀变速直线运动B ．一个质点所受合外力恒为 F ，那么该质点的动能必然增加v C．一个质点做直线运动，每经过同样的位移x，速度的增加量v 也同样，则 A＝x >0且恒定，那么该质点的加速度 a 必然在增大D ．一个 1 kg 的质点，在恒定合外力 F 的作用下，产生的加速度为 1 m/s2，那么 F 不一定等于 1N3．明朝谢肇淛的《五杂组》中记录：“明姑苏虎丘寺庙倾侧，议欲正之，非万缗不能．一游僧见之，曰：无烦也，我能正之．”游僧每天将木楔从塔身倾斜一侧的砖缝间敲进去，经月余扶正了塔身．假定所用的木楔为等腰三角形，木楔的顶角为θ，现在木楔背上加一力F，方向以以下列图，木楔两侧产生推力FN，则 (B)A ．若 F 必然，θ大时 FN 大B．若 F 必然，θ小时 FN 大C．若θ必然，F 大时 FN 小D．若θ必然， F 小时 FN 大【剖析】由于木楔处在静止状态，故可将力 F 沿与木楔的斜面垂直且向上的方向进行分解，依照平行四边形定则，画专心F按收效分解的图示．并且可据此求出木楔两侧产生的推力．选木楔为研究对象，木楔碰到的力有：水平向左的F 和两侧给它的与木楔的斜面垂直的弹力，由于木楔处于平衡状态，所以两侧给木楔的斜面垂直的弹力与 F 沿两侧分解的力是相等的，力 F 的分解如图：θθθθ则 F＝ FN1cos(90 －2)＋ FN2cos(90－2)＝ 2FN1cos(90－2)＝ 2FN1sin2， FN＝ FN1 ＝ FN2，F，所以 F 一准时，θ越小，FN 越大；θ一准时，F 越大，FN 越大，B 正确．故解得 FN＝θ2sin24．如图甲所示，轻弹簧竖直固定在水平面上，一质量为 m＝ 0.2 kg 的小球，从弹簧上端某高度处自由下落，从它接触弹簧到弹簧压缩至最短的过程中(弹簧向来在弹性限度内 ) ，其速度 v 和弹簧压缩量x 之间的函数图象如图乙所示，其中 A 为曲线的最高点，小球和弹簧接触瞬机遇械能损失不计，取 g＝ 10 m/s2，则以下说法不正确的选项是 (A)A．小球刚接触弹簧时速度最大B．当 x＝ 0.3 m 时，小球处于超重状态C．该弹簧的劲度系数为20.0 N/mD ．从接触弹簧到压缩至最短的过程中，小球的加速度先减小后增大【剖析】由小球的速度图象知，开始小球的速度增大，说明小球的重力大于弹簧对它的弹力，当x 为 0.1 m 时，小球的速度最大，尔后减小，说明当x 为 0.1 m 时，小球的重力等于弹簧对它的弹力．所以可得：k x＝ mg，解得： k＝mg＝0.2×10N/m ＝ 20.0 N/m ，选项 A x0.1错误； C 正确；弹簧的压缩量为x＝ 0.3 m 时，弹簧弹力为F＝ 20 N/m × 0.3 m＝ 6 N> mg，故此时物体的加速度向上，物体处于超重状态，选项 B 正确；对小球进行受力剖析可知，其合力是由 mg 渐渐减小至零，尔后再反向增加的，故小球的加速度先减小后增大，选项 D 正确；应选 A.5．以以下列图，一艘走私船在岸边 A 点，以速度 v0 匀速地沿垂直岸的方向逃跑，距离A 3点为4a 处的 B 点的快艇同时启动追击，快艇的速率u 大小恒定，方向总是指向走私船，恰巧在距离岸边距离 a 处逮住走私船，那么以下对于快艇速率的结论正确的选项是(A)A ．快艇在垂直岸边的方向上的平均速度uy＝ v0B ．快艇在沿岸的方向上的平均速度ux＝ v055C．快艇速度的大小u＝4v0D．快艇的平均速率等于4v0【剖析】由于在垂直岸边的方向上从开始追到追上时，位移与时间同样，所以快艇在垂3直岸边的方向上的平均速度等于走私船的速度，快艇在沿岸边的方向上的平均速度为4v0，A55正确，B 错误．快艇的平均速度大小为4v0，由于它是曲线运动，行程大于4a，平均速率应该5大于4v0， C、 D 均错．6．将质量为 m 的物体竖直上抛，抛出的初速度大小为v1，由于碰到空气阻力，阻力大小与速度大小成正比 f＝ kv，所以落回抛出点的速度大小为v2，那么以下结论正确的选项是(D)A ．上升时间大于下落时间B．上升时间等于下落时间v1－v2D．不论上升仍是下落，阻力均做负功C．抛出到落回的时间为 t＝g【剖析】上升平均速度大于下落的平均速度，上升时间小于下落时间，A 、 B 错 (用动量定理2v1，若是依照 C 的答案，v1＝ v2 时( 无阻剖析更简单 )．若是没有阻力，所用时间为 t＝g力 )，时间变为零了，可见 C 错误．不论上升仍是下落，阻力均做负功，所以 D 正确．详尽解答C：利用图象法： v－ t 图象以以下列图，所围“ 面积” 代数之和为零，而f＝kv，所以 f－ t 图象与 v－t 图象同样，所围“面积”代数之和为零，f－t图象的“ 面积” 则为f的冲量，则 f 的冲量为零．所以有 mgt＝ m(v1＋v2)， t＝v1＋ v2g.7．以以下列图，倾角θ＝ 30°的斜面上有一重为G 的物体，在与斜面底边平行的水平推力F 作用下沿斜面上的虚线匀速运动，若图中φ＝45° ，则(D)A ．推力 F 必然是一个变力B ．物体可能沿虚线向上运动C．物体与斜面间的动摩擦因数μ＝336D ．物体与斜面闻的动摩擦因数μ＝3【剖析】对物块进行受力剖析，以以下列图，物块受重力G、支持力N、推力 F、摩擦力 f 作用，将重力分解为沿斜面向下的力G1＝Gsin 30°和与斜面垂直的力G2＝ Gcos 30°，以以下列图，由图可知， G2 与 N 平衡，故可等效为物体在推力 F 、沿斜面向下的力G1、摩擦力f 三个力的作用下沿斜面上的虚线做匀速运动，其等效的受力情况以以下列图，依照三力平衡特点，F 与 G1 的协力必沿斜面向右下方，故摩擦力 f 只能沿斜面向左上方，故物体沿虚线向下做匀速运动，A 、B 错误；由几何关系得 F 与 G1 的协力 F 合＝G1＝2G1，由平衡条件cos 45°得： f＝ F 合＝ 2G1，故物体与斜面间的动摩擦因数f2Gsin 30°6μ＝N＝＝ 3 .Gcos 30°8．一颗速度较大的子弹，以水平速度 v 水平击穿原来静止在圆滑水平面上的木块，设木块对子弹的阻力恒定，则当子弹入射速度增大为nv(n>1)时，以下说法正确的选项是 (D)A ．子弹对木块做的功不变B．子弹对木块做的功变大C．系统耗费的机械能增加D．系统耗费的机械能不变9．对于黑洞和暗物质 (暗物质被称为“世纪之谜”．它“入侵”了宇宙95%的地盘，却摸不到看不着 )的问题，以下说法正确的选项是 (黑洞临界半径公式取为c＝2GM，c 为光速，G r为万有引力常量， M 为黑洞质量 )(AD)v2A ．若是地球成为黑洞的话，那么它的临界半径为r＝c2R(R 为地球的半径， v 为第二宇宙速度 )B ．若是太阳成为黑洞，那么灿烂的阳光依旧存在，可是太阳光到地球的时间变得更长C．有两颗星球 (质量分别为M1 和 M 2)的距离为 L，不考虑周围其他星球的影响，由牛顿运动定律计算所得的周期为T，由于宇宙充满平均的暗物质，所以察看测量所得的周期比T 大D ．有两颗星球甲和乙(质量分别为M1 和 M2)的距离为L ，不考虑周围其他星球的影响，它们运动的周期为T，若是其中甲的质量减小m 而乙的质量增大m，距离 L 不变，那么它们的周期依旧为T【剖析】由于 c＝2GM2GM v2r，而地球的第二宇宙速度为v＝R，两式对照得r＝c2R，所以 A 正确．若是太阳成为黑洞，光不能够跑出，所以我们将看不到阳光．设甲乙质量变化前，甲的运动半径为r1，甲乙质量变化后运动周期为T2，甲的运动半径为r 1′，则 G M1M2＝L22π（ M1－ m）（ M2＋ m）2πM2M1( T )2r 1， G L2＝(M1－m)( T2 )2r1 ′，又由于r 1＝M 1＋M 2L， r1′M2＋ mL ＝M2＋ m4π2r1L24π2L3， T2＝L，所以 T＝GM2＝（ M1－ m）（ M2＋m）M 1＋M2G（M1＋M2）4π2r1′L24π2L3＝＝，故 T＝T2.G（ M2＋ m）G（M1＋M2）10．某家用桶装纯净水手压式饮水器如图，在手连续牢固的按压下，出水速度为v0，供水系统的效率为η，现测量出桶底到出水管之间的高度差 H( 水面很低，高度不计 )，出水口倾斜，其离出水管的高度差可忽略，出水口的横截面积为 S，水的密度为ρ，重力加速度为 g，则以下说法正确的选项是 (BC)1A ．出水口单位时间内的出水体积Q＝2v0SB ．出水口所出水落地时的速度v＝v20＋2gHC．出水后，手连续牢固按压的功率为ρS v30＋ρv0SgH2ηηD ．手按压输入的功率等于单位时间内所出水的动能和重力势能之和V SL【剖析】出水口的体积 V＝ SL，则单位时间内的出水体积Q＝t＝t＝ Sv0，故 A 错误；依照机械能守恒可得落地速度为v＝v20＋ 2gH，故 B 正确；手连续牢固按压使水拥有初动能和重力势能 ，在时间 t 内，流过出水口的水的质量m ＝ ρS v0t ，则出水口的水拥有的机械能1ρS v0tv20E ＝2mv20＋ mgH ＝2＋ ρv0StgH ，而供水系统的效率为 η，所以手连续牢固按压做的功E ρS v30 ρv0SgHW ρS v30 ρv0SgH为W ＝＝t ＋t ，则功率 P ＝t ＝＋，故 C 正确； 手按压输入的功率η2ηη2η η等于单位时间内所出水的动能和重力势能之和除以供水系统的效率η， 故 D 错误．11．以以下列图 ，圆滑的半圆形铁丝固定在水平川面上，穿在铁丝上的质量为 m 的小球从最高点 A 由静止开始滑到最低点B ，在从 A 到 B 的过程中 ，以下说法正确的选项是 (CD)A ．小球对铁丝的作使劲越来越大B ． 铁丝对小球的作使劲为 F ， F 对小球的功为零 ， F 的冲量也为零C ． 重力对小球做功的功率越来越大D ． 小球在 AB 间的某唯一一点对铁丝的作使劲为零【剖析】 在 AB 之间的 C 点，恰巧重力的分力供应向心力，此点小球与铁丝没有作使劲 ，其他地址都不为零 ，所以 A 错，D 对；而小球的速率越来越大，在竖直方向的重量也越来越大，所以重力做功的功率也越来越大，故 C 正确；铁丝对小球的功为零 ，但该作使劲的冲量不为零，故 B 错．12． 以以下列图 ，甲、乙两种粗拙面不同样的传达带 ，倾斜于水平川面放置 ，以同样恒定速率 v 向上运动．现将一质量为 m 的小物体 (视为质点 )轻轻放在 A 处，小物体在甲传达带上到达 B 处时恰巧达到传达带的速率 v ；在乙传达带上抵达离 B 竖直高度为 h 的 C 处时达到传达带的速率 v.已知 B 处离地面的高度皆为 H .则在小物体从 A 到 B 的过程中 (AD)A ．两种传达带与小物体之间的动摩擦因数甲比乙小B ． 将小物体传达到 B 处，两种传达带耗资的电能同样多C ． 两种传达带对小物体做功不相等D ． 将小物体传达到 B 处，两种系统小物体与皮带摩擦产生的热量甲比乙多【剖析】 依照 2ax ＝ v2， a 甲<a 乙，再由牛顿第二定律 μmgcos θ－ mgsin θ＝ ma ， μ甲<μ乙，故 A 对；由摩擦生热Q ＝ fs 相对知 ， Q 甲＝ f1s1＝ f1(vt1－1 H；Q 乙＝ f2s22vt1)＝ f1 sinθ＝ f2H－h；依照牛顿第二定律得： f1－ mgsin θ＝ ma1＝ m v2；f2－ mgsin θ＝ ma2＝ m v2； sin θH H －h2 sin θ 2sin θ1 1解得： Q 甲＝ mgH ＋2mv2，Q 乙＝ mg(H － h)＋ 2mv2，Q 甲＞ Q 乙，故 D 正确；依照能量守 恒定律 ，电动机耗资的电能E 电等于摩擦产生的热量Q 与物块增加机械能的和 ，因物块两次从 A 到 B 增加的机械能同样 ，Q 甲＞ Q 乙，所以将小物体传达到 B 处，两种传达带耗资的电能甲更多 ，故 B 错误；传达带对小物体做功等于小物块的机械能的增加量 ，动能增加量相等 ，重力势能的增加量也同样，故两种传达带对小物体做功相等，故 C 错误． (物体与皮带摩擦产生的热量 Q 等于物体赶忙度为零到等于皮带速度时辰物体机械能的增量，所以 Q 甲>Q 乙)答题卡题号123456789101112答案C C B A A D D D AD BC CD AD第Ⅱ 卷二、实验题 (此题共 1 小题，每空 2 分，合计 16 分，将答案填写在答题卡中)13．以以下列图，某实验小组借用“研究加速度与力、质量的关系”的实验装置，进行“研究合外力做功和动能变化的关系”的实验：(1) 使小车在砝码和托盘的牵引下运动，以此定量研究细绳拉力做功与小车动能变化的关系．①实验准备了打点计时器及配套的电源、导线、复写纸及图所示的器材．若要达成该实验，必需的实验器材还有 __天平、刻度尺 __．②为达到平衡摩擦力的目的，取下细绳和托盘，经过调治垫片的地址，改变长木板倾斜程度，依照打出的纸带判断小车可否做匀速直线运动．③实验开始时，先调治木板上定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行．这样做的目的是 __D__( 填字母代号 )．A ．防范小车在运动过程中发生颤动B．可使打点计时器在纸带上打出的点迹清楚C．能够保证小车最后能够实现匀速直线运动D．可在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车受的协力(2)连结细绳及托盘，放入砝码，经过实验获取以下列图所示的纸带．纸带上O 为小车运动初步时辰所打的点，采纳时间间隔为0.1 s 的相邻计数点A、 B、C、 D、 E、 F、 G.实验时测得小车的质量为M＝200g，小车所受细绳的拉力为F＝ 0.2 N ．各计数点到 O的距离为 s，对应时辰小车的瞬时速度为v，小车所受拉力做的功为W，小车动能的变化为Ek.请补填表中空格 (结果保存小数点后四位)．这两个数分别是 __0.0915__；__0.0907__.计数点s/m v/(m · s－ 1)v2/(m2 · s－ 2)W/J Ek/J A0.15500.55600.30910.03100.0309B0.21600.65550.42970.04320.0430C0.28610.75500.57000.05720.0570D0.36700.85700.73440.07340.0734E0.45750.95250.9073G0.6677 1.150 1.3230.13350.1323剖析上述数据可知：在实验误差赞同的范围内__细绳拉力做功等于小车动能变化__．(3)这个小组在从前的一次实验中剖析发现拉力做功总是要比小车动能增量明显大一些．这一情况可能是以下哪些原因造成的__C__(填字母代号 )．A．在接通电源的同时释放了小车B ．小车释放时离打点计时器太近C．平衡摩擦力时长木板倾斜程度不够D ．平衡摩擦力时长木板倾斜程度过大(4)实验小组进一步讨论认为能够经过绘制v2－ s 图线来剖析实验数据．请依照表中各计数点的实验数据在图中标出对应的坐标点，并画出 v2－ s 图线．剖析v2－ s 图线为一条经过原点的直线，直线的斜率若是在实验误差赞同的范围内等于理论值，也能够得出同样的结2F论．这种方案中直线斜率表达式为k＝ __M __(用题目中有关物理量字母表示)．【剖析】 (1)①依照本实验的实验原理，合外力所做的功等于动能的变化量，经过研究纸带来研究小车的速度，利用天平测量小车的质量，利用砝码的重力代替小车的合外力，所以需要刻度尺来测量纸带上点的距离和用天平测得小车的质量，即还需要刻度尺，天平(带砝码 )；②为达到平衡摩擦力的目的，取下细绳和托盘，经过调治垫片的地址，改变长木板倾斜程度，依照打出的纸带判断小车可否做匀速直线运动；③实验过程中，为减少误差，提高实验的精准度，他先调治木板上定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行，目的是除去摩擦带来的误差，即平衡摩擦力后，使细绳的拉力等于小车的协力，故D项正确．(2) W＝ mgs＝ 0.2×0.4575 J＝0.0915 J，11Ek＝2mv2＝2× 0.2× 0.9073 J＝ 0.0907 J，剖析上述数据可知：在实验误差赞同的范围内，细绳拉力做的功等于小车动能的变化．(3) 他将钩码重力做的功当作细绳拉力做的功，经多次实验发现拉力做功总是要比小车动能增量大一些，从功能关系看出：该实验必然有转变为内能的机械能，即实验中存在摩擦力没有被平衡掉，故 C 项正确．(4) 依照表中各计数点的实验数据在图中标出对应的坐标点，并画出 v2－ s 图线．v2－ s 图线为一条经过原点的直线，直线的斜率若是在实验误差赞同的范围内等于理论值，也能够得出同样的结论．F v22F依照 a＝M＝2s，则这种方案中直线斜率表达式为k＝M .三、问答题(此题共三个小题，其中 14 题 8 分，15 题 11 分，16 题 12 分)14.一个质量为m＝ 10 g，带电量为＋ q＝10－ 8 C 的小球从某高处 A 点自由下落，不考虑所有阻力，测得该小球着地前最后 2 s 内的下落高度为 60 m，试求： (g 取 10 m/s2)(1)A 点距地面的高度 h 为多少？总的下落时间是多少？(2) 若是当小球下落的高度为总高度的3时，加一个竖直向上的匀强电场，小球落地的速4度恰巧为零，那么小球从开始到落地的时间是多少？电场强度多大？【剖析】 (1)设总时间为 t，最后两秒的平均速度为v，则为 (t－ 1)时的瞬时速度，hv＝ g(t－1)＝＝ 30 m/s(1 分 )t所以 t＝ 4 s1A 点距地面的高度为 h＝2gt2＝ 80 m(1 分)(2) 下落 60 m 时的速度为 v1＝ 2gh1＝ 20 3m/s(1 分 )经历 20 m 速度减为零，所以有： v21＝ 2ah2v21a＝2h2＝30 m/s2(1 分 )t1＝2h12h2＝(23＋28所以经历的时间为g ＋a33)s＝33 s(2 分 )mE＝q (g＋ a)＝ 4× 107 N/C(2 分 )15．以以下列图，物体 A、B 叠放在倾角θ＝ 37°的斜面上 (斜面保持不动，质量为 M＝ 10 kg)，并经过超出圆滑滑轮的细线相连，细线与斜面平行．两物体的质量分别 mA＝ 2 kg ，mB＝ 1 kg,B 与斜面间的动摩擦因数μ2＝0.2，问：(认为滑动摩擦力等于最大静摩擦力，g取10 m/s2，sin 37°＝ 0.6)(1) 若是 A、 B 间动摩擦因数μ1＝0.1，为使A能平行于斜面向下做匀速运动，应付A施加一平行于斜面向下的多大 F 的拉力？此时斜面对地面的压力N 多大？(2) 若是 A、B 间摩擦因数不知，为使 AB 两个物体一同静止在斜面上，AB 间的摩擦因数μ1应知足什么条件．【剖析】 (1)对 A: F ＋ mAgsin θ＝ T＋μ1mAgcos θ(2 分 )对 B： T＝ mBgsin θ＋μ1mAgcos θ＋μ2(mA＋ mB)gcos θ(2 分 )可解得： F＝2 N利用整体法：N＝( M＋ mA＋ mB)g＋ Fsin θ＝ 131.2 N(1 分 )(2)由受力剖析可知，必然存在 A 有下滑趋势， B 有上滑趋势．对A： mAgsin θ＝μ1mAgcos θ＋ T(2 分 )对 B： T＝μ1mAgcos θ＋μ2(mA＋ mB) gcos θ＋ mBgsin θ(2 分 )3解得最小值：μ1min＝80＝0.0375(2分)则：μ1≥ 0.037516．有人提出了一种不用火箭发射人造地球卫星的设想．其设想以下：沿地球的一条弦挖一通道，如图乙所示．在通道的两个出口处 A 和 B，分别将质量为M 的物体和质量为m 的待发射卫星同时自由释放，只需 M 比 m 足够大，碰撞后，质量为 m 的物体，即待发射的卫星就会从通道口 B 冲出通道． (已知地球表面的重力加速度为 g，地球半径为 R0)(1)如图甲所示，一个质量为 m 的物体 (可视为质点 )在一个质量平均散布的大球(半径为 R，密度为ρ)的内部距球心r 处，那么 m 与大球之间的万有引力就是F＝ GM′m为半径的球体的质量．试依照所给条件求r2，式中 M′是以 r出物体 m 所碰到的万有引力多大？(2) 如图乙所示，是在地球上距地心h 处沿一条弦挖了一条圆滑的通道AB，从 A 点处静止释放一个质量为 m 的物体，物体下落到通道中点O′处的速度多大？(3) 若是在 A 处释放一个质量很大的物体M，在 B 处同时释放一个质量远小于M的物体，同时达到 O′处发生弹性正碰 ( 由于大物体质量很大，能够认为碰后速度不变)，那么小物体返回从 B 飞出，为使飞出的速度达到地球的第一宇宙速度， h 应为多大？【剖析】 (1)M′＝443(2) 设地球的密度为ρ0，距O′为x处时，到地心的距离为r＝x2＋ h2，所受地球的引力为 F ＝43πρ0Gmr ，其沿 AB 的分力为 f＝Fsin θ，而 sin θ＝xr，所以 f＝43πρ0Gmx，则 f 与到O′的距离 x 成正比，最大的4 ρR20－ h2(2 分)fm＝3π 0Gm最小的 fmin ＝ 0，所以对于 f 的功能够利用它的平均值进行计算．则 f 对物体做了正功，12πρ0Gm(R20－h2)(2分 )大小为： W＝ fm R20－ h2＝231依照动能定理有：2mv2＝W所以达 O′处的速度为：v＝ 231πρ0G（R20－h2）(1分)Mm4mg（ R20－h2）g（ R20－h2）又 mg＝ G R20，所以 g＝3πGρ0R0 ，所以 W＝2R0，v＝R0(1分 )11(3)由题知，碰后小物体的速度为 v′＝ 3v，依照动能定理有：－ W＝2mv21－2mv′2v1＝8g（R20－ h2）＝ gR0，所以 h＝7R0＝14R0 (1 分) R084四、选做题 (二个题随意选做一个，若是多做或全做的，按 17 题阅卷 )17．【物理——选修 3— 3】 (15 分 )(1)(6 分 )以下说法正确的选项是__________．A ．给农作物松土，是损坏土壤的毛细管进而保存土壤中的水份B ．空气相对湿度越大，空气中的水分子含量就越高C．第二类永动机不能够做成，是由于其违犯了能量守恒D ．在孤立系统中，所有不能逆过程必然朝着熵增加的方向进行E．电能、焦炭、蒸汽属于二次能源F．一个物体的内能增大，它的温度必然高升(2)(9 分 )以以下列图，两头关闭的试管竖直放置，中间一段 24 cm 的水银柱将气体分红相等的两段，温度均为 27 ℃，气柱长均为 22 cm，其中上端气柱的压强为 76 cmHg. 现将试管水平放置，求：①水银柱怎样搬动(向 A 仍是向 B 搬动 ) ？搬动了多远？②保持试管水平，将试管温度平均高升100 ℃，那么水银柱怎样搬动？试管内气体的压强分别多大？【剖析】 (1)ADE(6 分 )(2)①向 A 端搬动了 3 cm(3 分 )②不搬动 (3 分)两边均为117.3 cmHg(3 分 )18.【物理——选修 3— 4】 (15 分)(1)(6 分 )一复色光中只含有a、 b 两种单色光，在真空中 a 光的波长大于 b 光的波长．①在真空中， a 光的速度 __________( 填“大于”“等于”或“小于”)b 光的速度．②若用此复色光经过半圆形玻璃砖且经圆心 O 射向空气时，以下四个光路图中可能符合本质情况的是 __________．(2)(9 分 )一简谐横波沿x 轴正方向流传，在 t＝ 0 时辰的波形以以下列图，已知介质中质点P 的振动周期为 2 s，此时 P 质点所在的地址纵坐标为 2 cm，横坐标为0.5 m，试求从图示时刻开始在哪些时辰质点P 会出现在波峰？【剖析】 (1)①等于 (3 分 )② BC(3分)λ(2) 波的流传速度为：v＝T＝ 3 m/s(2 分)由题意知此时辰质点P 向下振动，所以 P 向下振动到平衡地址所需的时间等于波沿x 轴x 0.5方向流传0.5 m 的时间 t1＝v＝3s＝ 0.17 s(2 分 )3第一次抵达波峰的时辰为：t2＝4T＋ t1(2 分 )所以点 P 出在波峰的刻是：t＝ kT＋ t2＝6k＋ 5s(k＝ 0, 1, 2，⋯⋯ )(3 分 ) 3精选。
湖南师大附中2019届高三上学期月考(四)物理试题(含解析)
湖南师大附中2019届高三月考试卷(四)物理本试题卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，共8页．时量90分钟，满分110分．第Ⅰ卷一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分．其中1～8小题只有一个选项正确，9～12小题有多个选项正确，选不全的得2分，错选或不选得0分．将选项填涂在答题卡中) 1．下列关于物理学史和物理思想方法，叙述错误的是( )A．卡文迪许在测量万有引力常量的实验中，运用了“放大法”B．第谷通过多年的观测，积累了大量可靠的数据，在精确的计算分析后得出了行星运动定律C．从物理思想方法上讲，平均速度体现了“等效替代”的物理思想D．功率是采用“比值法”定义的物理量2．如图所示，在水平面上固定一点光源，在点光源和右侧墙壁的正中间有一小球自水平面以初速度v0竖直上抛，已知重力加速度为g，不计空气阻力，则在小球竖直向上运动的过程中，关于小球的影子在竖直墙壁上的运动情况，下列说法正确的是( )A．影子做初速度为v0，加速度为g的匀减速直线运动B．影子做初速度为2v0，加速度为g的匀减速直线运动C．影子做初速度为2v0，加速度为2g的匀减速直线运动D．影子做初速度为v0，加速度为2g的匀减速直线运动3．两根圆柱形长直木杆AB和CD相互平行，斜靠在竖直墙壁上把一摞瓦放在两木杆构成的滑轨上，瓦将沿滑轨滑到低处，在实际操作中发现瓦滑到底端处时速度较大，有可能摔碎，为了防止瓦被损坏，下列措施可行的是( )A．适当增大两杆之间的距离B．适当减少两杆之间的距离C．增多每次运送瓦的块数D．减少每次运送瓦的块数4．如图所示，竖直放置、半径为R 的半圆轨道直径边在水平地面上，O 为圆心，A 、B 在轨道上，A 是轨道最左端，OB 与水平面夹角为60°.在A 点正上方P 处将可视为质点的小球水平抛出，小球过B 点且与半圆轨道相切，重力加速度为g ，小球抛出时的初速度为( ) A.gR B.33gR 2 C.33gR 2 D.3gR 25．20世纪人类最伟大的创举之一是开拓了太空的全新领域．现有一艘远离星球在太空中直线飞行的宇宙飞船，为了测量自身质量，启动推进器，测出飞船在短时间Δt 内速度的改变为Δv ，和飞船受到的推力F (其它星球对它的引力可忽略)．飞船在某次航行中，当它飞近一个孤立的星球时，飞船能以速度v ，在离星球的较高轨道上绕星球做周期为T 的匀速圆周运动．已知星球的半径为R ，引力常量用G 表示．则宇宙飞船和星球的质量分别是( )A.F Δv Δt ，v 2R GB.F Δt Δv ，v 3T 2πGC.F Δv Δt ，v 3T 2πGD.F Δt Δv ，v 2R G6．如图所示，一箱苹果沿着倾角为θ的光滑斜面加速下滑，在箱子正中央夹有一只苹果，它周围苹果对它作用力的合力( )A ．对这只苹果做正功B ．对这只苹果做负功C ．对这只苹果不做功D ．无法确定7．在竖直平面内有水平向右、电场强度为E ＝1×104 N/C 的匀强电场．在场中有一根长L ＝2 m 的绝缘细线，一端固定在O 点，另一端系有质量为0.04 kg 的带电小球，如图所示，它静止时细线与竖直方向成37°角．现给小球一个初速度让小球恰能绕O 点在竖直平面内做圆周运动，取小球在静止时的位置为电势能和重力势能的零点，下列说法正确的是(cos 37°＝0.8，g ＝10 m/s 2)( )A ．小球所带电量为q ＝3.6×10－5 CB ．小球恰能做圆周运动动能最小值是0.5 JC．小球恰能做圆周运动的机械能最小值是0.5 JD．小球恰能做圆周运动的机械能最小值是1.28 J8．如图所示，电路中定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r，将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表V1、V2、V3示数变化量的绝对值分别为ΔU1、ΔU2、ΔU3，理想电流表A示数变化量的绝对值为ΔI，正确的是( )A．V2的示数增大B．电源输出功率在减小C．ΔU3与ΔI的比值在减小D．ΔU1大于ΔU29．如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源(内阻不计)连接，下极板接地，静电计所带电荷量很少，可忽略．一带负电油滴固定于电容器中的P点．现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离，则( )A．平行板电容器的电容值将变大B．静电计指针张角不变C．带电油滴的电势能将增大D．若先将上极板与电源正极连接的导线断开，再将下极板向下移动一小段距离，则带电油滴所受电场力不变10．如图所示，两个等量异号点电荷M、N分别固定在A、B两点，F为A、B连线所在平面的中垂线上的某一点，O为A、B连线的中点．AO＝OF，E和φ分别表示F处的电场强度大小和电势．将某试探负点电荷由F处静止释放时，其电势能和加速度大小分别用E p和a 表示，取无穷远处为电势零点，若将负点电荷N移走，则( )A．φ升高B．E不变C．E p变小D．a变大11．质量为2 kg的物体，放在动摩擦因数μ＝0.1的水平面上，在水平拉力F的作用下，由静止开始运动，拉力做的功W和物体发生的位移x之间的关系如图所示，g＝10 m/s2，下列说法中正确的是( )A ．此物体在OA 段做匀加速直线运动，且此过程中拉力的最大功率为15 WB ．此物体在OA 段做匀速直线运动，且此过程中拉力的最大功率为6 WC ．此物体在AB 段做匀加速直线运动，且此过程中拉力的最大功率为6 WD ．此物体在AB 段做匀速直线运动，且此过程中拉力的功率恒为6 W12．如图所示，轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，一质量为m 的小球，从离弹簧上端高h 处由静止释放．某同学在研究小球落到弹簧上后继续向下运动到最低点的过程，他以小球开始下落的位置为原点，沿竖直向下方向建立坐标轴Ox ，作出小球所受弹力F 的大小随小球下落的位置坐标x 变化的关系，如图所示，不计空气阻力，重力加速度为g .以下判断正确的是( )A ．当x ＝h ＋x 0，小球的重力势能与弹簧的弹性势能之和最小B.小球落到弹簧上向下运动到最低点的过程中，速度先减小后增大C ．小球落到弹簧上向下运动到最低点的过程中，加速度先减小后增大D ．小球动能的最大值为mgh ＋mgx 02第Ⅱ卷二、实验题(本题共2小题，每空2分，共计14分，将答案填写在答题卡中)13．(6分)某研究性学习小组利用气垫导轨测滑块做加速直线运动中的加速度，实验装置如图甲所示．在气垫导轨上相隔一定距离的两处安装两个光电传感器A 、B ，滑块P 上固定一遮光条，滑块在细线的牵引下向左做加速运动，(1)若用10分度的游标卡尺测出遮光条的宽度d ，如图乙所示，则宽度d ＝____mm.(2)遮光条经过光电传感器A 、B 时所用时间分别是Δt 1、Δt 2，若测滑块运动的加速度，还需要测量的物理量为____．用上述物理量表示，加速度大小的表达式为a ＝____．14．(8分)要测量电源的电动势E 及内阻r (E 约为4.5 V ，r 约为1.5 Ω)．给出的器材有：量程为0～3 V 的电压表V(具有一定内阻)、量程为0～0.6 A 的电流表A(内阻R A ，约1 Ω)、阻值为1.0 Ω的定值电阻R 0、电阻箱R 、单刀单掷开关2个、导线若干．某研究性学习小组利用上述器材设计了如图所示的实验电路原理图．请回答下列问题：(1)闭合开关S 1、S 2，调节电阻箱R ，使电流表和电压表有较大的偏转，此时记下电流表示数I 0和电压表示数U 0，则电流表的内阻R A ＝____；(2)闭合开关S 1，断开开关S 2，调节电阻箱的阻值，使电流表有较大的偏转，并记录多组电阻箱的阻值R 和电流表对应的示数I ，然后利用图象法处理数据，若以R 为纵轴，则应该以____(选填“I ”“I 2”或“1I”)为横轴．若该研究性学习小组利用正确方法作出的图象如图所示，图中a 和b 是已知量，则电源的电动势为E ＝____，电源内阻为r ＝____．(用测得的量和已知量表示)三、解答题(本题共三个小题，共33分，其中15题7分，16题12分，17题14分)15．(7分)2018年2月在平昌冬奥会中，我国运动员李馨参加了两项越野滑雪的比赛，成绩有重大突破．如图所示，某次滑雪训练中，如果该运动员站在水平雪道上第一次利用滑雪杖对雪面的作用获得水平推力F ＝102 N ，由静止向前滑行，其作用时间为t 1＝1.0 s ，撤除水平推力F 后经过t 2＝2.0 s ，运动员第二次利用滑雪杖对雪面的作用获得同样的水平推力，作用距离与第一次相同．已知该运动员连同装备(可视为质点)的总质量为m ＝60 kg ，在整个运动过程中受到的滑动摩擦力大小恒为F f ＝12 N ，求：(1)运动员第一次利用滑雪杖对雪面作用结束时获得的速度和3 s 时的速度；(2)该运动员第二次撤除水平推力后能滑行的最大距离．16．(12分)如图所示，质量分别为m 和2m 的A 、B 两个小球用长为2R 的绝缘轻杆连接在一起，放在竖直平面内半径为R 的光滑圆形绝缘轨道的内壁，整个装置处在水平向右的匀强电场中，电场强度为E .A 球不带电，B 球带正电，开始时A 球处在与圆心等高的位置，现由静止释放A 、B 小球，B 球刚好能到达轨道右侧与圆心等高的位置，求：(1)B 球带电量；(2)当A 球下降高度为R 2时，轻杆对B 球做的功； (3)两小球在运动过程中最大速度的大小．17．(14分)如图所示，光滑轨道CDEF 是一“过山车”的简化模型，最低点D 处入口、出口不重合，E 点是半径R ＝0.32 m 的竖直圆轨道的最高点，DF 部分水平，末端F 点与其右侧的水平传送带平滑连接，传送带以速率v ＝1 m/s 逆时针匀速转动，水平部分的长度L ＝1 m ．物块B 静止在水平面的最右端F 处，质量m A ＝1 kg 的物块A 从轨道上某点由静止释放，恰好通过竖直圆轨道最高点E ，然后与B 发生碰撞并粘在一起．若B 的质量是A 的k 倍，A 、B 与传送带间的动摩擦因数都为μ＝0.2，物块均可视为质点，物块A 与物块B 的碰撞时间极短，取g ＝10 m/s 2.(1)求k ＝3时，物块A 、B 碰撞过程中产生的内能和物块A 、B 在传送带上向右滑行的最远距离；(2)讨论k 在不同数值范围时，A 、B 碰撞后传送带对它们所做的功W 的表达式．四、选做题(请考生从2道物理题中任选一题作答．如果多做，则按所做的第一题计分)18．【物理——选修3—3】(15分)(1)(5分)以下说法正确的是____．(填正确答案标号．选对一个得2分，选对两个得4分，选对3个得5分．每选错一个扣3分，最低得分为0分)A.布朗运动是液体或气体分子的运动，它说明分子永不停做无规则运动B ．液晶显示屏是应用液晶的光学各向异性制成的C ．气体分子速率呈现出“中间多，两头少”的分布规律D ．一定量的理想气体发生绝热膨胀时，其内能不变E ．一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性增加的方向进行(2)(10分)如图所示，两端开口、粗细均匀的足够长玻璃管插在大水银槽中，管的上部有一定长度的水银柱，两段空气柱被封闭在左右两侧的竖直管中．开启上部连通左右水银的阀门A ，当两侧气体温度为390 K 稳定时，水银柱的位置如图所示，其中左侧空气柱长度L 1＝45 cm ，左右两侧顶部的水银面的高度差为h 1＝7 cm ，左侧空气柱底部的水银面与水银槽面高度差为h 2＝3 cm ，大气压强为75 cmHg.求：①右管内气柱的长度L 2；②关闭阀门A ，当两侧气体温度升至570 K 时，左侧竖直管内气柱的长度L 3.(槽内水银面高度、大气压强视为不变)19．【物理——选修3—4】(15分)(1)(5分)下列说法正确的是____．(填正确答案标号．选对一个得2分，选对两个得4分，选对3个得5分．每选错一个扣3分，最低得分为0分)A ．变化的电场一定产生变化的磁场，变化的磁场一定产生变化的电场B ．全息照相的拍摄利用了光的干涉原理C ．电视机遥控器是利用发出红外线脉冲信号来换频道的D ．在杨氏双缝干涉实验中，用紫光作为光源，遮住其中一条狭缝，屏上将呈现间距相等的条纹E ．某人在水面上方观察水底同位置放置的红、黄、绿三盏灯时，看到绿灯距水面最近(2)(10分)如图所示，△ABC 为等腰直角三棱镜的截面图，AB 与水平屏幕MN 垂直并接触于A 点．由红光和紫光两种单色光组成的复色光垂直BC 边射向AB 中点O ，在光屏MN上产生两个亮斑，已知该介质对红光和紫光的折射率分别为n 1＝233，n 2＝ 2. ①请画出光路图，并分析说明AM 一侧亮斑的颜色；②已知AB ＝10 cm ，求两个亮斑间的距离．(结果用根式表示)一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分．其中1～8小题只有一个选项正确，9～12小题有多个选项正确，选不全的得2分，错选或不选得0分．将选项填涂在答题卡中) 1．下列关于物理学史和物理思想方法，叙述错误的是(B)A．卡文迪许在测量万有引力常量的实验中，运用了“放大法”B．第谷通过多年的观测，积累了大量可靠的数据，在精确的计算分析后得出了行星运动定律C．从物理思想方法上讲，平均速度体现了“等效替代”的物理思想D．功率是采用“比值法”定义的物理量2．如图所示，在水平面上固定一点光源，在点光源和右侧墙壁的正中间有一小球自水平面以初速度v0竖直上抛，已知重力加速度为g，不计空气阻力，则在小球竖直向上运动的过程中，关于小球的影子在竖直墙壁上的运动情况，下列说法正确的是(C)A．影子做初速度为v0，加速度为g的匀减速直线运动B．影子做初速度为2v0，加速度为g的匀减速直线运动C．影子做初速度为2v0，加速度为2g的匀减速直线运动D．影子做初速度为v0，加速度为2g的匀减速直线运动3．两根圆柱形长直木杆AB和CD相互平行，斜靠在竖直墙壁上把一摞瓦放在两木杆构成的滑轨上，瓦将沿滑轨滑到低处，在实际操作中发现瓦滑到底端处时速度较大，有可能摔碎，为了防止瓦被损坏，下列措施可行的是(A)A．适当增大两杆之间的距离B．适当减少两杆之间的距离C．增多每次运送瓦的块数D．减少每次运送瓦的块数【解析】由题意可知，斜面的高度及倾斜角度不能再变的情况下，要想减小瓦滑到底部的速度就应当增大瓦与斜面的摩擦力．由f＝μF N可知，可以通过增大F N来增大摩擦力；而增大瓦的块数，增大了瓦的质量，虽然摩擦力大了，但同时重力的分力也增大，不能起到减小加速度的作用，故改变瓦的块数是没有作用的，故C、D错误；而增大两杆之间的距离可以增大瓦受到的两支持力间的夹角，而瓦对杆的压力随夹角的增大而增大，故增大两杆间的距离可以在不增大重力分力的情况下增大瓦对滑杆的压力，从而增大摩擦力，故A正确．4．如图所示，竖直放置、半径为R 的半圆轨道直径边在水平地面上，O 为圆心，A 、B 在轨道上，A 是轨道最左端，OB 与水平面夹角为60°.在A 点正上方P 处将可视为质点的小球水平抛出，小球过B 点且与半圆轨道相切，重力加速度为g ，小球抛出时的初速度为(B) A.gR B.33gR 2 C.33gR 2 D.3gR 2【解析】小球做平抛运动，在飞行过程中恰好与半圆轨道相切于B 点，则知速度与水平方向的夹角为30°，则有：v y ＝v 0tan 30°，又v y ＝gt ，则得：v 0tan 30°＝gt ，t ＝v 0tan 30°g① 水平方向上小球做匀速直线运动，则有：R ＋R cos 60°＝v 0t ②联立①②解得：v 0＝33gR 2.5．20世纪人类最伟大的创举之一是开拓了太空的全新领域．现有一艘远离星球在太空中直线飞行的宇宙飞船，为了测量自身质量，启动推进器，测出飞船在短时间Δt 内速度的改变为Δv ，和飞船受到的推力F (其它星球对它的引力可忽略)．飞船在某次航行中，当它飞近一个孤立的星球时，飞船能以速度v ，在离星球的较高轨道上绕星球做周期为T 的匀速圆周运动．已知星球的半径为R ，引力常量用G 表示．则宇宙飞船和星球的质量分别是(B)A.F Δv Δt ，v 2R GB.F Δt Δv ，v 3T 2πGC.F Δv Δt ，v 3T 2πGD.F Δt Δv，v 2R G 【解析】直线推进时，根据动量定理可得F Δt ＝m Δv ，解得飞船的质量为m ＝F Δt Δv，绕孤立星球做匀速圆周运动时，根据公式G Mm r 2＝m 4π2T 2r ，又G Mm r 2＝m v 2r ，解得M ＝v 3T 2πG，B 正确．6．如图所示，一箱苹果沿着倾角为θ的光滑斜面加速下滑，在箱子正中央夹有一只苹果，它周围苹果对它作用力的合力(C)A ．对这只苹果做正功B ．对这只苹果做负功C ．对这只苹果不做功D ．无法确定【解析】对整体分析，受重力和支持力，整体的加速度a ＝Mg sin θM＝g sin θ，可知苹果的加速度为g sin θ，苹果受重力、周围苹果的作用力，两个力的合力等于mg sin θ，所以其他苹果对该苹果的作用力等于mg cos θ，方向垂直于斜面向上，根据功的公式可知，周围苹果对它的作用力不做功，故C 正确，A 、B 、D 错误．7．在竖直平面内有水平向右、电场强度为E ＝1×104 N/C 的匀强电场．在场中有一根长L ＝2 m 的绝缘细线，一端固定在O 点，另一端系有质量为0.04 kg 的带电小球，如图所示，它静止时细线与竖直方向成37°角．现给小球一个初速度让小球恰能绕O 点在竖直平面内做圆周运动，取小球在静止时的位置为电势能和重力势能的零点，下列说法正确的是(cos 37°＝0.8，g ＝10 m/s 2)(B)A ．小球所带电量为q ＝3.6×10－5 CB ．小球恰能做圆周运动动能最小值是0.5 JC ．小球恰能做圆周运动的机械能最小值是0.5 JD ．小球恰能做圆周运动的机械能最小值是1.28 J8．如图所示，电路中定值电阻阻值R 大于电源内阻阻值r ，将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表V 1、V 2、V 3示数变化量的绝对值分别为ΔU 1、ΔU 2、ΔU 3，理想电流表A 示数变化量的绝对值为ΔI ，正确的是(D)A ．V 2的示数增大B ．电源输出功率在减小C ．ΔU 3与ΔI 的比值在减小D ．ΔU 1大于ΔU 2【解析】理想电压表内阻无穷大，相当于断路．理想电流表内阻为零，相当短路，所以定值电阻R 与变阻器串联，电压表V 1、V 2、V 3分别测量R 、路端电压和变阻器两端的电压．当滑动变阻器滑片向下滑动时，接入电路的电阻减小，电路中电流增大，内电压增大，路端电压减小，则V 2的示数减小，故A 错误；当内外电阻相等时，电源的输出功率最大，故当滑动变阻器滑片向下滑动时，外电阻越来越接近内阻，故电源的输出功率在增大，故B 错误；根据闭合电路欧姆定律得：U 3＝E －I (R ＋r )，则得：ΔU 3ΔI＝R ＋r ，保持不变，故C 错误；根据闭合电路欧姆定律得：U 2＝E －Ir ，则得：ΔU 2ΔI ＝r ；而ΔU 1ΔI＝R ，据题：R ＞r ，则得ΔU 1＞ΔU 2，故D 正确．9．如图所示，平行板电容器与电动势为E 的直流电源(内阻不计)连接，下极板接地，静电计所带电荷量很少，可忽略．一带负电油滴固定于电容器中的P 点．现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离，则(BD)A ．平行板电容器的电容值将变大B ．静电计指针张角不变C ．带电油滴的电势能将增大D ．若先将上极板与电源正极连接的导线断开，再将下极板向下移动一小段距离，则带电油滴所受电场力不变【解析】根据C ＝εr S4πkd知，d 增大，则电容减小，故A 错误；静电计测量的是电容器两端的电势差，因为电容器始终与电源相连，则电势差不变，所以静电计指针张角不变，故B 正确；电势差不变，d 增大，则电场强度减小，故P 点与上极板的电势差减小，则P 点的电势升高，因油滴带负电，可知带电油滴的电势能将减小，故C 错误；电容器与电源断开，则电荷量不变，d 改变，根据E ＝4πkQεr S知，电场强度不变，则油滴所受电场力不变．故D 正确．10．如图所示，两个等量异号点电荷M 、N 分别固定在A 、B 两点，F 为A 、B 连线所在平面的中垂线上的某一点，O 为A 、B 连线的中点．AO ＝OF ，E 和φ分别表示F 处的电场强度大小和电势．将某试探负点电荷由F 处静止释放时，其电势能和加速度大小分别用E p 和a 表示，取无穷远处为电势零点，若将负点电荷N 移走，则(AC)A ．φ升高B ．E 不变C ．E p 变小D ．a 变大 【解析】首先根据场强叠加原理求出电场强度；然后根据电场强度与电场线及电场线与等势面的关系得到电势的大小；再由电势能与电势的关系得到电势能；最后，由库仑定律和牛顿第二定律得到加速度，然后进行比较．11．质量为2 kg 的物体，放在动摩擦因数μ＝0.1的水平面上，在水平拉力F 的作用下，由静止开始运动，拉力做的功W 和物体发生的位移x 之间的关系如图所示，g ＝10 m/s 2，下列说法中正确的是(AD)A ．此物体在OA 段做匀加速直线运动，且此过程中拉力的最大功率为15 WB ．此物体在OA 段做匀速直线运动，且此过程中拉力的最大功率为6 WC ．此物体在AB 段做匀加速直线运动，且此过程中拉力的最大功率为6 WD ．此物体在AB 段做匀速直线运动，且此过程中拉力的功率恒为6 W【解析】根据功的公式分析可知，在OA 段和AB 段物体受到恒力的作用，并且图象的斜率表示的是物体受到的力的大小，由此可以判断物体受到的拉力的大小，再由功率的公式可以判断功率的大小．12．如图所示，轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，一质量为m 的小球，从离弹簧上端高h 处由静止释放．某同学在研究小球落到弹簧上后继续向下运动到最低点的过程，他以小球开始下落的位置为原点，沿竖直向下方向建立坐标轴Ox ，作出小球所受弹力F 的大小随小球下落的位置坐标x 变化的关系，如图所示，不计空气阻力，重力加速度为g .以下判断正确的是(ACD)A ．当x ＝h ＋x 0，小球的重力势能与弹簧的弹性势能之和最小B.小球落到弹簧上向下运动到最低点的过程中，速度先减小后增大 C ．小球落到弹簧上向下运动到最低点的过程中，加速度先减小后增大D ．小球动能的最大值为mgh ＋mgx 02【解析】根据乙图可知，当x ＝h ＋x 0，小球的重力等于弹簧的弹力，此时小球具有最大速度，由以弹簧和小球组成的系统的机械能守恒可知，重力势能与弹性势能之和最小，故A 正确；小球刚落到弹簧上时，弹力小于重力，小球加速度向下，速度增大，随弹力的增加，加速度减小，当弹力等于重力时加速度为零，此时速度最大；然后向下运动时弹力大于重力，小球的加速度向上且逐渐变大，小球做减速运动直到最低点，则小球落到弹簧上向下运动到最低点的过程中，速度先增大后减小，加速度先减小后增大，选项B 错误，C 正确；小球达到最大速度的过程中，根据动能定理可知mg (h ＋x 0)－12mg ·x 0＝12m v 2，故小球动能的最大值为mgh ＋12mgx 0，故D 正确；故选ACD.二、实验题(本题共2小题，每空2分，共计14分，将答案填写在答题卡中) 13．(6分)某研究性学习小组利用气垫导轨测滑块做加速直线运动中的加速度，实验装置如图甲所示．在气垫导轨上相隔一定距离的两处安装两个光电传感器A 、B ，滑块P 上固定一遮光条，滑块在细线的牵引下向左做加速运动，(1)若用10分度的游标卡尺测出遮光条的宽度d ，如图乙所示，则宽度d ＝__4.7__mm. (2)遮光条经过光电传感器A 、B 时所用时间分别是Δt 1、Δt 2，若测滑块运动的加速度，还需要测量的物理量为__两光电传感器间的距离L __．用上述物理量表示，加速度大小的表达式为a ＝__（d Δt 2）2－（d Δt 1）22L__．14．(8分)要测量电源的电动势E 及内阻r (E 约为4.5 V ，r 约为1.5 Ω)．给出的器材有：量程为0～3 V 的电压表V(具有一定内阻)、量程为0～0.6 A 的电流表A(内阻R A ，约1 Ω)、阻值为1.0 Ω的定值电阻R 0、电阻箱R 、单刀单掷开关2个、导线若干．某研究性学习小组利用上述器材设计了如图所示的实验电路原理图． 请回答下列问题：(1)闭合开关S 1、S 2，调节电阻箱R ，使电流表和电压表有较大的偏转，此时记下电流表示数I 0和电压表示数U 0，则电流表的内阻R A ＝__U 0I 0－R 0__；(2)闭合开关S 1，断开开关S 2，调节电阻箱的阻值，使电流表有较大的偏转，并记录多组电阻箱的阻值R 和电流表对应的示数I ，然后利用图象法处理数据，若以R 为纵轴，则应该以__1I __(选填“I ”“I 2”或“1I ”)为横轴．若该研究性学习小组利用正确方法作出的图象如图所示，图中a 和b 是已知量，则电源的电动势为E ＝__b a __，电源内阻为r ＝__b －U 0I 0__．(用测得的量和已知量表示)三、解答题(本题共三个小题，共33分，其中15题7分，16题12分，17题14分)15．(7分)2018年2月在平昌冬奥会中，我国运动员李馨参加了两项越野滑雪的比赛，成绩有重大突破．如图所示，某次滑雪训练中，如果该运动员站在水平雪道上第一次利用滑雪杖对雪面的作用获得水平推力F ＝102 N ，由静止向前滑行，其作用时间为t 1＝1.0 s ，撤除水平推力F 后经过t 2＝2.0 s ，运动员第二次利用滑雪杖对雪面的作用获得同样的水平推力，。
湖南师大附中2019届高三三模考试物理试题 含解析
2019年湖南师大附中高考物理三模试卷二、选择题：本題共8小题，毎小题6分．在毎小题给出的四个选项中，第14-～18题只有一项符合题目要求，第19～21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，有选错或不选的得0分． 1.下列说法正确的是（ ）A. 牛顿第一定律也称惯性定律，一切物体都有惯性，惯性的大小与物体的质量和速度有关B. 由C=QU可知，电容器的电容由Q 和U 共同决定 C. 在轻核聚变（23411120H+H He+n →）过程中，因为质量数和核电荷数守恒，故没有质量亏损D. 卢瑟福依据α粒子散射实验的结果提出了原子的核式结构模型 【答案】D 【解析】【详解】A.惯性是物体的固有属性，一切物体在任何情况下都有惯性，惯性的大小只与物体的质量有关，与其它因素无关，故A 错误。
B.公式C=QU是电容的定义式，电容器的电容C 与电荷量Q 和电压U 无关，故B 错误。
C.在轻核聚变（23411120H+H He+n →）过程中，质量数和核电荷数守恒，但质量不守恒，存在质量亏损，故C 错误。
D.卢瑟福依据α粒子散射实验的结果提出了原子的核式结构，故D 正确。
2.一个规格为“12V 0.6A”的小灯泡正常工作时有6%的电能转化为可见光，试估算小灯泡1秒钟能释放的可见光光子数为（ ）（可见光的频率近似取中间值6×1014Hz ，普朗克常数h=6.63×10﹣34J ・s ）A. 1.1×1014B. 1.1×1015C. 1.1×1034D. 1.1×1018 【答案】D 【解析】【详解】小灯泡的额定功率：P =UI =7.2W ，转化为光的功率：P光=6%P=0.432W ，一个光子的能量：ɛ=hv ；小灯泡1秒钟仰能释放的可见光光子数为：34140.43216.6310610P t n hv -⨯==⨯⨯⨯光个=1.1×1018个； A. 1.1×1014，与结论不相符，选项A 错误； B. 1.1×1015，与结论不相符，选项B 错误； C. 1.1×1034，与结论不相符，选项C 错误； D. 1.1×1018，与结论相符，选项D 正确；3.一宇航员到达半径为R 、密度均匀的某星球表面，做如下实验：用不可伸长的轻绳拴一质量为m 的小球，上端固定在O 点，如图甲所示，在最低点给小球某一初速度，使其绕O 点的竖直面内做圆周运动，测得绳的拉力F 大小随时间t 的变化规律如图乙所示．F 1＝7F 2，设R 、m 、引力常量G 以及F 1为已知量，忽略各种阻力．以下说法正确的是A. 该星球表面的重力加速度为B. 卫星绕该星球的第一宇宙速度为C. 星球的密度为1328πF GmRD. 小球过最高点的最小速度为0 【答案】C 【解析】设砝码在最低点时细线的拉力为F 1，速度为v 1，则211 v F mg m R-= ①设砝码在最高点细线的拉力为F 2，速度为v 2，则222 v F mg m R+= ②由机械能守恒定律得222111222mg r mv mv += ③ 由①、②、③解得126F F g m-=④F 1=7F 2，所以该星球表面的重力加速度为1 7F m．故A 错误．根据万有引力提供向心力得：22 GMm v m R R=卫星绕该星球的第一宇宙速度为v =，故B 错误．在星球表面，万有引力近似等于重力2G Mm m g R'=' ⑤ 由④、⑤解得21 7F R M Gm= ,星球的密度：133428π3F MGmR R ρπ== ，选项C 正确； 小球在最高点受重力和绳子拉力，根据牛顿运动定律得：222v F mg m mg R+=≥所以小球在最高点的最小速2v ≥．故D 错误．故选C ．点睛：根据砝码做圆周运动时在最高点和最低点的运动规律，找出向心力的大小，可以求得重力加速度；知道在星球表面时，万有引力和重力近似相等，而贴着星球的表面做圆周运动时，物体的重力就作为做圆周运动的向心力．4.如图所示，两根无限长通电直导线水平且平行放置，分別通有电流互I 1和I 2，且I 1=2I 2．一无限长光滑绝缘杆垂直于两导线水平放置，三者位于同一高度，一带正电的小球P 穿在绝缘杆上，小球P 从靠近a 的地方以某一速度向右运动，小球受到的洛伦兹力设为F ．已知始終同定不动，通有电流I 的无限长直导线在其周围产生的磁场的磁感应强度B =kIr，其中k 为常数，r 为到长直导线的距离。
【100所名校】湖南师范大学附属中学2019届高三第三次模拟考试物理试题
湖南师范大学附属中学2019届高三第三次模拟考试物理试题本试卷共16页，38题（含选考题）。
全卷满分300分。
考试用时150分钟。
★祝考试顺利★注意事项：1、答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
用2B铅笔将答题卡上试卷类型A后的方框涂黑。
2、选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3、非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。
写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4、选考题的作答：先把所选题目的题号在答题卡上指定的位置用2B铅笔涂黑。
答案写在答题卡上对应的答题区域内，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
5、考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。
第I卷（选择题）一、单选题1．一辆汽车由静止开始做匀加速直线运动，经时间t，速度达到v，立即车做匀减速直线运动，又经过时间2t停下，汽车在加速阶段与在减速阶段：①速度变化量相同，②加速度的大小相等，③位移的方向相同，④从启动到停下来的平均速度为0．这四种说法中正确的是（）A．①② B．①③④ C．③ D．①④2．古时有“守株待兔”的寓言.设兔子的头部受到大小等于自身体重的打击力即可致死，并设兔子与树桩作用时间为0.2s，则被撞死的兔子其奔跑的速度可能为（g 取）（）A． 1m/s B． 1.5m/s C． 2m/s D． 2.5m/s3．如图所示，分别用恒力F1、F2先后将质量为m的同一物体由静止开始沿相同的固定粗糙斜面从底端推至顶端．第一次力F1沿斜面向上，第二次力F2沿水平方向，两次所用时间相同，则在这两个过程中（）A．恒力F1等于恒力F2 B．两次物体机械能的变化量不相同C．F1和F2的平均功率相同 D．两次合力所做的功相同4．有一条两岸平直、河水均匀流动，流速恒为v的大河，一条小船渡河，去程时船头指向始终与河岸垂直，回程时行驶路线与河岸垂直，小船在静水中的速度大小为2v，去程与回程所用时间之比为（）A． 3∶2 B． 2∶1 C． 3∶1 D．25．如图，可视作质点的木块在拉力F的作用下沿粗糙水平地面做匀速直线运动．F与水平面的夹角为θ(0°≤θ≤90°)，木块与地面的动摩擦因数恒定但未知，则（）A．θ越小，F越小B．θ越大，F越小C．F的最小值一定比木块重力小D．F的最小值可能等于木块重力大小6．如图所示，一根绳的两端分别固定在两座猴山的A、B处，A、B两点水平距离为16 m，竖直距离为2 m，A、B间绳长为20 m。
湖南师大附中2019届高三第二次月考试题物理试卷(含答案)
湖南师大附中2019届高三月考试卷(二)物 理本试题卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，共10页．时量90分钟，满分110分．第Ⅰ卷一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分．其中1～7小题只有一个选项正确，8～12小题有多个选项正确，选不全的得2分，错选或不选得0分．将选项填涂在答题卡中)1. 一辆汽车由静止开始做匀加速直线运动，经时间t ，速度达到v ，立即刹车做匀减速直线运动，又经过时间2t 停下，汽车在加速阶段与在减速阶段：①速度变化量相同，②加速度的大小相等，③位移的方向相同，④从启动到停下来的平均速度为0.这四种说法中正确的是( )2．如图所示，a 是地球赤道上随地球一起转动的物体，b 、c 、d 是人造地球卫星，b 在近地轨道上正常运动，c 是地球同步卫星，d 是高空探测卫星，则错误的是( )A ．a 的向心加速度等于重力加速度gB ．在相同时间内b 转过的弧长最长C ．c 在4 h 内转过的圆心角是π3D ．d 的运动周期有可能是30 h 3. 古时有“守株待兔”的寓言．设兔子的头部受到大小等于自身体重的打击力即可致死，并设兔子与树桩作用时间为0.3 s ，则被撞死的兔子其奔跑的速度可能为(g 取10 m/s2)( )A ．1 m/sB ．1.5 m/sC ．2 m/sD ．3 m/s4．如图所示，分别用恒力F 1、F 2先后将质量为m 的同一物体由静止开始沿相同的固定粗糙斜面从底端推至顶端．第一次力F 1沿斜面向上，第二次力F 2沿水平方向，两次所用时间相同，则在这两个过程中( )A ．恒力F 1等于恒力F 2B ．两次物体机械能的变化量不相同C ．F 1和F 2的平均功率相同D ．两次合力所做的功相同5．有一条两岸平直、河水均匀流动，流速恒为v的大河，一条小船渡河，去程时船头指向始终与河岸垂直，回程时行驶路线与河岸垂直，小船在静水中的速度大小为2v，去程与回程所用时间之比为( )A．3∶2 B．2∶1 C．3∶1 D.3∶26．如图，可视作质点的木块在拉力F的作用下沿粗糙水平地面做匀速直线运动．F与水平面的夹角为θ(0°≤θ≤90°)，木块与地面的动摩擦因数恒定但未知，则( )A．θ越小，F越小B．θ越大，F越小C．F的最小值一定比木块重力小D．F的最小值可能等于木块重力大小7．如图所示，一根绳的两端分别固定在两座猴山的A、B处，A、B两点水平距离为16 m，竖直距离为2 m，A、B间绳长为20 m．质量为10 kg的猴子抓住套在绳子上的光滑圆环从A处滑到B处．以A点所在水平面为参考平面，猴子在滑行过程中重力势能的最小值约为(绳子处于拉直状态)( )A．－1.2×103 J B．－7.5×102 J C．－6.0×102 J D．－2.0×102 J8．如图所示，长方体ABCD－A1B1C1D1中|AB|＝2|AD|＝2|AA1|.将可视为质点的小球从顶点A在∠BAD所在范围内(包括边界)分别沿不同方向水平抛出，落点都在A1B1C1D1范围内(包括边界)．不计空气阻力，以A1B1C1D1所在水平面为重力势能参考平面，则小球( )A．抛出速度最大时落在C1点B．抛出速度最小时落在D1点C．从抛出到落在B1D1线段上任何一点所需的时间都相等D．落在B1D1中点时的机械能与落在D1点时的机械能相等9．如图所示，小车A通过一根绕过定滑轮的轻绳吊起一重物B，开始时用力按住A使A不动，现设法使A以速度v A＝4 m/s向左做匀速直线运动，某时刻连接A车右端的轻绳与水平方向成θ＝37°角，设此时B的速度大小为v B(cos 37°＝0.8)，不计空气阻力，忽略绳与滑轮间摩擦，则( )A．A不动时B对轻绳的拉力就是B的重力B．当轻绳与水平方向成θ角时重物B的速度v B＝5 m/sC．当轻绳与水平方向成θ角时重物B的速度v B＝3.2 m/sD．B上升到滑轮处前的过程中处于超重状态10．用一根绳子竖直向上拉一个物块，物块从静止开始运动，绳子拉力的功率按如图所示规律变化，已知物块的质量为m，重力加速度为g，0～t0时间内物块做匀加速直线运动，t0时刻后功率保持不变，t1时刻物块达到最大速度，则下列说法正确的是( )A．t0～t1物块做加速度减小的加速运动B．0～t0时间内物块的加速度大小为P0mt0C．t1时刻物块的速度大小为P0 mgD．0～t1时间内物块上升的高度为P0mg(t1－t0)－P202m2g311．如图所示，A 、B 、C 三个物体静止叠放在水平桌面上，物体A 的质量为2m ，B 和C 的质量都是m ，A 、B 间的动摩擦因数为μ，B 、C 间的动摩擦因数为μ4，B 和地面间的动摩擦因数为μ8.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g .现对A 施加一水平向右的拉力F ，则下列判断正确的是( )A ．若A 、B 、C 三个物体始终相对静止，则力F 不能超过32μmg B ．当力F ＝μmg 时，A 、B 间的摩擦力为34μmg C ．无论力F 为何值，B 的加速度不会超过34μg D ．当力F >72μmg 时，B 相对A 滑动 12．如图所示，足够长传送带与水平方向的夹角为θ，物块a 通过平行于传送带的轻绳跨过光滑轻滑轮，与木块b 相连，b 的质量为m ，开始时a 、b 及传送带均静止，且a 不受传送带的摩擦力作用，现将传送带逆时针匀速转动，则在b 上升h 高度(未与滑轮相碰)的过程中( )A ．物块A 的质量为m sin θB.摩擦力对a 做的功等于物块a 、b 构成的系统机械能的增加量C ．摩擦力对a 做的功等于物块a 、b 动能增加量之和D ．任意时刻，重力对a 、b 做功的瞬时功率大小不相等第Ⅱ卷二、实验题(本题共2小题，每空2分，共计16分，将答案填写在答题卡中)13．某同学用如图所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”．弹簧测力计A挂于固定点P，下端用细线挂一重物M.弹簧测力计B的一端用细线系于O点，手持另一端向左拉，使结点O静止在某位置．分别读出弹簧测力计A和B的示数，并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和各拉线的方向．(1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为N，图中A的示数为__ __N.(2)下列不必要的实验要求是__ _．(请填写选项前对应的字母)A．应测量重物M所受的重力B．弹簧测力计应在使用前校零C．拉线方向应与木板平面平行D．改变拉力，进行多次实验，每次都要使O点静止在同一位置(3)该同学做“验证力的平行四边形定则”的实验采取的研究方法是_ __．A．控制变量法B．等效替代法C．小量放大法D．建立理想模型法14．为了探究机械能守恒定律，某同学设计了如图甲所示的实验装置，并提供了如下的实验器材：A.小车B．钩码C．一端带滑轮的木板D．细线E．电火花打点计时器F．纸带G．毫米刻度尺H．低压交流电源I．220 V的交流电源(1)根据上述实验装置和提供的实验器材，你认为实验中不需要的器材是__ __(填写器材序号)，还应补充的器材是__ __．(2)实验中得到了一条纸带如图乙所示，选择点迹清晰且便于测量的连续7个点(标号0～6)，测出0到1、2、3、4、5、6点的距离分别为d 1、d 2、d 3、d 4、d 5、d 6，打点周期为T .则打点2时小车的速度v 2＝ _；若测得小车质量为M 、钩码质量为m ，打点1和点5时小车的速度分别用v 1、v 5表示，已知重力加速度为g ，则验证点1与点5间系统的机械能守恒的关系式可表示为__ _．(3)在实验数据处理时，如果以v 22为纵轴，以d 为横轴，根据实验数据绘出v 22－d 图象，其图线的斜率表示的物理量的表达式为_ _．三、解答题(本题共三个小题，其中15题7分，16题10分，17题14分)15．随着“共享单车”的普及，越来越多的人骑着单车去上班，某人骑“小黄车”以5 m/s 的速度匀速前进，某时刻在他正前方8 m 处以12 m/s 的速度同向行驶的汽车开始关闭发动机，然后以大小为2 m/s2的加速度匀减速前进，求此人需多长时间才能追上汽车？16．如图所示，质量M＝2 kg的滑块套在光滑的水平轨道上，质量m＝1 kg的小球通过长L＝0.5 m的轻质细杆与滑块上的光滑轴O连接，小球和轻杆可在竖直平面内绕O轴自由转动，开始轻杆处于水平状态，现给小球一个竖直向上的初速度v0＝4 m/s，g取10 m/s2.(1)若锁定滑块，试求小球通过最高点P时对轻杆的作用力大小和方向．(2)若解除对滑块的锁定，试求滑块的最大速度．(3)在满足(2)的条件下，试求小球击中滑块右侧轨道位置点与小球起始位置点间的距离．17．如图(a)所示，在倾角θ＝30°的光滑固定斜面上有一劲度系数k＝100 N/m的轻质弹簧，弹簧下端固定在垂直于斜面的挡板上，弹簧上端拴接一质量m＝2 kg的物体，初始时物体处于静止状态．取g＝10 m/s2.(1)求此时弹簧的形变量x0；(2)现对物体施加沿斜面向上的拉力F，拉力F的大小与物体位移x的关系如图(b)所示，设斜面足够长．a．分析说明物体的运动性质并求出物体的速度v与位移x的关系式；b.若物体位移为0.1 m时撤去拉力F，在图(c)中做出此后物体上滑过程中弹簧弹力f的大小随形变量的函数图象；并且求出此后物体沿斜面上滑的最大距离x m以及此后运动的最大速度v m.四、选做题(二个题任意选做一个，如果多做或全做的，按18题阅卷)18．【物理——选修3—3】(15分)(1)(6分)关于固体、液体和气体，下列说法正确的有__ __．A．液体的表面张力是由于表面层里分子距离比液体内部小些，分子间表现为引力B．利用液晶在外加电压的影响下，会由透明状态变成混浊状态而不透明，去掉电压后，又会恢复透明的特性可以做成显示元件C．晶体内部的物质微粒是有规则地排列的，而非晶体内部物质微粒排列是不规则的．晶体内部的微粒是静止的，而非晶体内部的物质微粒在不停地运动D．在同一温度下，不同液体的饱和汽压一般不同，挥发性大的液体饱和汽压大；同一种液体的饱和汽压随温度的升高而迅速增大E．若一定质量的理想气体在膨胀的同时放出热量，则气体分子的平均动能减小(2)(9分)如图所示，一水平放置的气缸，由截面积不同的两圆筒联接而成．活塞A、B用一长为3l的刚性细杆连接，B与两圆筒联接处相距l＝1.0 m，它们可以在筒内无摩擦地沿左右滑动．A、B 的截面积分别为SA＝30 cm2、SB＝15 cm2.A、B之间封闭着一定质量的理想气体．两活塞外侧(A的左方和B的右方)都是大气，大气压强始终保持为p0＝1.0×105 Pa.活塞B的中心连一不能伸长的细线，细线的另一端固定在墙上．当气缸内气体温度为T1＝540 K，活塞A、B的平衡位置如图所示，此时细线中的张力为F1＝30 N.(i)现使气缸内气体温度由初始的540 K缓慢下降，温度降为多少时活塞开始向右移动？(ii)继续使气缸内气体温度缓慢下降，温度降为多少时活塞A刚刚右移到两圆筒联接处？19.【物理——选修3—4】(15分)(1)(6分)两列简谐横波的振幅都是20 cm，传播速度大小相同．实线波的频率为2 Hz，沿x轴正方向传播，虚线波沿x轴负方向传播．某时刻两列波在如图所示区域相遇，则__ __．A．在相遇区域会发生干涉现象B．实线波和虚线波的频率之比为3∶2C．平衡位置为x＝6 m处的质点此刻速度为零D．平衡位置为x＝8.5 m处的质点此刻位移y＞20 cmE．从图示时刻起再经过0.25 s，平衡位置为x＝5 m处的质点的位移y＜0(2)(9分)如图所示，临界角C为45°的液面上有一点光源S发出一束光垂直入射到水平放置于液体中且距液面为d的平面镜M上，当平面镜M绕垂直于纸面的轴O以角速度ω做逆时针匀速转动时，观察者发现液面上有一光斑掠过，则观察者们观察到的光斑在液面上掠过的最大速度为多少？湖南师大附中2019届高三月考试卷(二)试题解析物 理本试题卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，共10页．时量90分钟，满分110分．第Ⅰ卷一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分．其中1～7小题只有一个选项正确，8～12小题有多个选项正确，选不全的得2分，错选或不选得0分．将选项填涂在答题卡中)1. 一辆汽车由静止开始做匀加速直线运动，经时间t ，速度达到v ，立即刹车做匀减速直线运动，又经过时间2t 停下，汽车在加速阶段与在减速阶段：①速度变化量相同，②加速度的大小相等，③位移的方向相同，④从启动到停下来的平均速度为0.这四种说法中正确的是(C)A ．①②B ．①③④C ．③D ．①④【解析】速度变化量为末速度减去初速度，加速时为v －0＝v ，减速时为0－v ＝－v ，所以速度变化量不相同；①错误；速度变化量的大小相等，但时间不同，根据a ＝ΔvΔt 知，加速度的大小不相等；②错误；汽车没有改变方向，位移的方向相同；③正确；汽车的位移不为零，所以平均速度不为零；④错误．2．如图所示，a 是地球赤道上随地球一起转动的物体，b 、c 、d 是人造地球卫星，b 在近地轨道上正常运动，c 是地球同步卫星，d 是高空探测卫星，则错误的是(A)A ．a 的向心加速度等于重力加速度gB ．在相同时间内b 转过的弧长最长C ．c 在4 h 内转过的圆心角是π3D ．d 的运动周期有可能是30 h【解析】同步卫星的周期必须与地球自转周期相同，角速度相同，则知a 与c 的角速度相同，根据a ＝ω2r 知，c 的向心加速度大于a 的向心加速度．由GMm r 2＝mg ，得g ＝GMr 2，卫星的轨道半径越大，向心加速度越小，则c 的向心加速度小于b 的向心加速度，而b 的向心加速度约为g ，所以知a 的向心加速度小于重力加速度g .由GMmr 2＝m v 2r，得v ＝GMr，卫星的半径越大，速度越小，所以b 的速度最大，在相同时间内转过的弧长最长．c 是地球同步卫星，周期是24 h ，则c 在4 h 内转过的圆心角是π3.由开普勒第三定律r 3T 2＝k 知，卫星的半径越大，周期越大，所以d 的运动周期大于c 的周期24 h.3. 古时有“守株待兔”的寓言．设兔子的头部受到大小等于自身体重的打击力即可致死，并设兔子与树桩作用时间为0.3 s ，则被撞死的兔子其奔跑的速度可能为(g 取10 m/s2)(D)A ．1 m/sB ．1.5 m/sC ．2 m/sD ．3 m/s【解析】取兔子奔跑的速度方向为正方向．根据动量定理得：－Ft ＝0－m v ，v ＝Ftm ，由：F ＝mg ，得到速度为：v ＝mgtm＝gt ＝3 m/s.4．如图所示，分别用恒力F 1、F 2先后将质量为m 的同一物体由静止开始沿相同的固定粗糙斜面从底端推至顶端．第一次力F 1沿斜面向上，第二次力F 2沿水平方向，两次所用时间相同，则在这两个过程中(D)A ．恒力F 1等于恒力F 2B ．两次物体机械能的变化量不相同C ．F 1和F 2的平均功率相同D ．两次合力所做的功相同【解析】由公式x ＝12at 2得，由于x 和t 均相同，故加速度a 相同，由v ＝at ，t 相同，则物体到达斜面顶端时速度相同，动能相同，则动能变化量相同，根据动能定理得知，合外力做功相等．由图示分析可知，第一次物体所受的摩擦力小于第二次物体所受的摩擦力，故两物体克服摩擦力做功不同，重力做功相同，F 1做的功比F 2做的少，故D 正确、A 错误；物体的运动情况相同，重力做功功率相同，第二次克服摩擦力做功的功率大，故F 1做功的功率比F 2做功的功率小，C 错误；物体末速度相同，又由于处于相同的高度，所以两物体机械能变化量相同，故B 错误．故选D.5．有一条两岸平直、河水均匀流动，流速恒为v 的大河，一条小船渡河，去程时船头指向始终与河岸垂直，回程时行驶路线与河岸垂直，小船在静水中的速度大小为2v ，去程与回程所用时间之比为(D)A ．3∶2B ．2∶1C ．3∶1 D.3∶2【解析】小船在静水中的速度大小为v c ＝2v ，当船头指向始终与河岸垂直，则有：t 去＝d v c ＝d2v ；当回程时行驶路线与河岸垂直，则有：t 回＝dv 合；而回程时船的合速度为：v 合＝v 2c －v 2＝3v ；则t 回＝d v 合＝d 3v，因此去程与回程所用时间之比为3∶2，故D 正确，ABC 错误．6．如图，可视作质点的木块在拉力F 的作用下沿粗糙水平地面做匀速直线运动．F 与水平面的夹角为θ(0°≤θ≤90°)，木块与地面的动摩擦因数恒定但未知，则(C)A ．θ越小，F 越小B ．θ越大，F 越小C ．F 的最小值一定比木块重力小D ．F 的最小值可能等于木块重力大小【解析】对物体受力分析，如图所示： 根据平衡条件，有： 水平方向：F cos θ－f ＝0， 竖直方向：N ＋F sin θ－mg ＝0， 其中：f ＝μN ，解得：F ＝μmgcos θ＋μsin θ＝μmg1＋μ2（11＋μ2cos θ＋μ1＋μ2sin θ）令tan α＝μ，即cos α＝11＋μ2，sin α＝μ1＋μ2，有： F ＝μmg1＋μ2（11＋μ2cos θ＋μ1＋μ2sin θ）＝μmg1＋μ2（cos αcos θ＋sin αsin θ）＝μmg1＋μ2cos （θ－α）；故当θ＝α时，拉力最小，为F min ＝μmg1＋μ2＜mg ；故ABD 错误，C 正确．7．如图所示，一根绳的两端分别固定在两座猴山的A 、B 处，A 、B 两点水平距离为16 m ，竖直距离为2 m ，A 、B 间绳长为20 m ．质量为10 kg 的猴子抓住套在绳子上的光滑圆环从A 处滑到B 处．以A 点所在水平面为参考平面，猴子在滑行过程中重力势能的最小值约为(绳子处于拉直状态)(B)A ．－1.2×103 JB ．－7.5×102 JC ．－6.0×102 JD ．－2.0×102 J【解析】设平衡时绳子与竖直方向的夹角为θ，此时猴子受重力和两个拉力而平衡，故：l 左sinθ＋l 右sin θ＝d ，其中：l ＝l 左＋l 右，故sin θ＝d l ＝1620＝0.8，θ＝53°；A 、B 两点的竖直距离为2 m ，故l 右cos θ－l 左cos θ＝2 m ，而l ＝l 左＋l 右＝20 m ，故l 右cos θ＝7 m ，故以A 点所在水平面为参考平面，猴子在滑行过程中重力势能的最小值约为：E p ＝－mgl 右cos θ＝－10×10×7J ＝－700 J ＝－7×102 J ，考虑绳子有微小的形变，故猴子在实际滑行过程中最低点可能的重力势能约为－7.5×102 J ，故ACD 错误，B 正确．8．如图所示，长方体ABCD －A 1B 1C 1D 1中|AB |＝2|AD |＝2|AA 1|.将可视为质点的小球从顶点A 在∠BAD 所在范围内(包括边界)分别沿不同方向水平抛出，落点都在A 1B 1C 1D 1范围内(包括边界)．不计空气阻力，以A 1B 1C 1D 1所在水平面为重力势能参考平面，则小球(AC)A ．抛出速度最大时落在C 1点B ．抛出速度最小时落在D 1点C ．从抛出到落在B 1D 1线段上任何一点所需的时间都相等 D ．落在B 1D 1中点时的机械能与落在D 1点时的机械能相等【解析】小球从顶点A 沿不同方向水平抛出，落点都在A 1B 1C 1D 1范围内，下落高度都相同，根据竖直方向做自由落体运动：h ＝12gt 2，t ＝2hg，下落时间都相等，C 正确；水平位移越大，初速度就越大．最大水平位移是A 1C 1，抛出速度最大时落在C 1点，A 正确；A 1D 1不是最小水平位移，抛出速度最小时不是落在D 1点，B 错误；落在B 1D 1中点时与落在D 1点时的水平位移不相等，所以水平速度不相等，机械能不相等，D 错误．9．如图所示，小车A 通过一根绕过定滑轮的轻绳吊起一重物B ，开始时用力按住A 使A 不动，现设法使A 以速度v A ＝4 m/s 向左做匀速直线运动，某时刻连接A 车右端的轻绳与水平方向成θ＝37°角，设此时B 的速度大小为v B (cos 37°＝0.8)，不计空气阻力，忽略绳与滑轮间摩擦，则(CD)A ．A 不动时B 对轻绳的拉力就是B 的重力B ．当轻绳与水平方向成θ角时重物B 的速度v B ＝5 m/sC ．当轻绳与水平方向成θ角时重物B 的速度v B ＝3.2 m/sD ．B 上升到滑轮处前的过程中处于超重状态【解析】A 不动时B 对轻绳的拉力大小等于B 的重力，不是同一个力，故A 错误；小车的运动可分解为沿绳方向和垂直于绳的方向的两个运动，因A 车右端的轻绳与水平面的夹角为37°，由几何关系可得：v B ＝v A cos 37°＝3.2 m/s ；故B 错误，C 正确；因汽车做匀速直线运动，而θ逐渐变小，故v B 逐渐变大，物体B 有向上的加速度，则B 处于超重状态，故D 正确．10．用一根绳子竖直向上拉一个物块，物块从静止开始运动，绳子拉力的功率按如图所示规律变化，已知物块的质量为m ，重力加速度为g ，0～t 0时间内物块做匀加速直线运动，t 0时刻后功率保持不变，t 1时刻物块达到最大速度，则下列说法正确的是(AC)A ．t 0～t 1物块做加速度减小的加速运动B ．0～t 0时间内物块的加速度大小为P 0mt 0C ．t 1时刻物块的速度大小为P 0mgD ．0～t 1时间内物块上升的高度为P 0mg (t 1－t 0)－P 202m 2g 3【解析】由题图可知，0～t 0时间内功率与时间成正比，则有F －mg ＝ma ，v ＝at ，P ＝F v ，得P ＝m (a ＋g )at ，因此图线斜率P 0t 0＝m (a ＋g )a ，可得P 0mt 0＝(a ＋g )a ≠a ，B 选项错误；t 0时刻后功率保持不变，拉力大于重力，物块继续加速运动，由P 0v －mg ＝ma 知，物块加速度逐渐减小，t 1时刻速度最大，则a ＝0，最大速度为v m ＝P 0mg，A 、C 正确；P －t 图线与t 轴所围的“面积”表示0～t 1时间内拉力做的功，W ＝P 0t 02＋P 0(t 1－t 0)＝P 0t 1－P 0t 02，由动能定理得W －mgh ＝m v 2m 2，得h ＝P 0mg (t 1－t 02)－P 202m 2g 3，D 错误．11．如图所示，A 、B 、C 三个物体静止叠放在水平桌面上，物体A 的质量为2m ，B 和C 的质量都是m ，A 、B 间的动摩擦因数为μ，B 、C 间的动摩擦因数为μ4，B 和地面间的动摩擦因数为μ8.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g .现对A 施加一水平向右的拉力F ，则下列判断正确的是(AB)A ．若A 、B 、C 三个物体始终相对静止，则力F 不能超过32μmgB ．当力F ＝μmg 时，A 、B 间的摩擦力为34μmgC ．无论力F 为何值，B 的加速度不会超过34μgD ．当力F >72μmg 时，B 相对A 滑动【解析】A 与B 间的最大静摩擦力的大小为：μ·2mg ＝2μmg ，C 与B 间的最大静摩擦力的大小为：μ4mg ＝μmg 4，B 与地间的最大静摩擦力的大小为：μ8(2m ＋m ＋m )g ＝μmg 2；要使A 、B 、C 都始终相对静止，三者一起向右加速，则对整体有：F －12μmg ＝4ma ，假设C 恰好与B 相对不滑动，则对C 有：14μmg ＝ma ，联立解得：a ＝14μg ，F ＝32μmg ，设此时A 与B 间的摩擦力为f ，对A 有：F －f ＝2ma ，解得：f ＝μmg <2μmg ，表明C 达到临界时A 还没有，故要使三者始终相对静止，则力F 不能超过32μmg ，故A 正确；由A 选项知，当F ＝μmg 时由整体表达式可得：a ＝18μg ，代入A 的表达式可得：f ＝34μmg ，故B 正确；当F 较大时，A 、C 都会相对B 滑动，B 的加速度达到最大，对B 有：2μmg －14μmg －12μmg＝maB ，解得：aB ＝54μg ，故C 错误；当A 相对B 滑动时，C 早已相对B 滑动，对A 、B 整体得：F－12μmg －14μmg ＝3ma ′，对A 有：F －2μmg ＝2ma ′，解得：F ＝92μmg ，故当拉力F 大于92μmg 时，B 与A 相对滑动，故D 错误．12．如图所示，足够长传送带与水平方向的夹角为θ，物块a 通过平行于传送带的轻绳跨过光滑轻滑轮，与木块b 相连，b 的质量为m ，开始时a 、b 及传送带均静止，且a 不受传送带的摩擦力作用，现将传送带逆时针匀速转动，则在b 上升h 高度(未与滑轮相碰)的过程中(ABC)A ．物块A 的质量为msin θB.摩擦力对a 做的功等于物块a 、b 构成的系统机械能的增加量 C ．摩擦力对a 做的功等于物块a 、b 动能增加量之和 D ．任意时刻，重力对a 、b 做功的瞬时功率大小不相等【解析】开始时，a 、b 及传送带均静止且a 不受传送带摩擦力作用，有mag sin θ＝mbg ，则ma ＝mb sin θ＝m sin θ，故A 正确．摩擦力对a 做正功，根据功能关系得：物块a 、b 构成的系统机械能增加，摩擦力对a 做的功等于a 、b 机械能的增加，故B 正确．b 上升h ，则a 下降h sin θ，则a 重力势能的减小量为ΔE p a ＝mag ×h sin θ＝mgh ，等于b 重力势能的增加量，系统的重力势能不变，所以摩擦力对a 做的功等于物块a 、b 动能增加量之和，故C 正确．任意时刻a 、b 的速率相等，对b ，克服重力的瞬时功率Pb ＝mg v ，对a 有：Pa ＝mag v sin θ＝mg v ，所以重力对a 、b 做功的瞬时功率大小相等，故D错误．答题卡第Ⅱ卷二、实验题(本题共2小题，每空2分，共计16分，将答案填写在答题卡中)13．某同学用如图所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”．弹簧测力计A挂于固定点P，下端用细线挂一重物M.弹簧测力计B的一端用细线系于O点，手持另一端向左拉，使结点O静止在某位置．分别读出弹簧测力计A和B的示数，并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和各拉线的方向．(1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为N，图中A的示数为__3.6__N.(2)下列不必要的实验要求是__D__．(请填写选项前对应的字母)A．应测量重物M所受的重力B．弹簧测力计应在使用前校零C．拉线方向应与木板平面平行D．改变拉力，进行多次实验，每次都要使O点静止在同一位置(3)该同学做“验证力的平行四边形定则”的实验采取的研究方法是__B__．A．控制变量法B．等效替代法C．小量放大法D．建立理想模型法【解析】(1)弹簧测力计读数，每1 N被分成5格，则1格就等于0.2 N．图中指针落在3 N到4 N 的第3格处，所以弹簧A的示数为3.6 N.(2)实验通过作出三个力的图示，来验证“力的平行四边形定则”，因此重物的重力必须要知道，故A正确；需弹簧测力计测出力的大小，所以要准确，必须在使用之前校零，故B正确；拉线方向必须与木板平面平行，这样才确保力的大小准确，故C正确；当结点O位置确定时，弹簧测力计A 的示数也确定，由于重物的重力已确定，两力大小与方向均一定，因此弹簧测力计B的大小与方向也一定，所以改变拉力多次实验时不需要使结点每次都静止在O点．故D错误．(3)由实验原理可知该同学做“验证力的平行四边形定则”的实验中采取了等效替代法，即合力与分力的关系是等效的．故选B.14．为了探究机械能守恒定律，某同学设计了如图甲所示的实验装置，并提供了如下的实验器材：A.小车 B ．钩码 C ．一端带滑轮的木板 D ．细线 E ．电火花打点计时器 F ．纸带 G ．毫米刻度尺 H ．低压交流电源 I ．220 V 的交流电源(1)根据上述实验装置和提供的实验器材，你认为实验中不需要的器材是__H__(填写器材序号)，还应补充的器材是__天平__．(2)实验中得到了一条纸带如图乙所示，选择点迹清晰且便于测量的连续7个点(标号0～6)，测出0到1、2、3、4、5、6点的距离分别为d 1、d 2、d 3、d 4、d 5、d 6，打点周期为T .则打点2时小车的速度v 2＝__d 3－d 12T __；若测得小车质量为M 、钩码质量为m ，打点1和点5时小车的速度分别用v 1、v 5表示，已知重力加速度为g ，则验证点1与点5间系统的机械能守恒的关系式可表示为__mg (d 5－d 1)＝12(M ＋m )(v 25－v 21)__．(3)在实验数据处理时，如果以v 22为纵轴，以d 为横轴，根据实验数据绘出v 22－d 图象，其图线的斜率表示的物理量的表达式为__mM ＋mg __．【解析】(1)电火花计时器直接使用220 V 交流电源，因此低压交流电源用不着；另外还需要用到天平测出小车的质量M ；(2)打点2时的速度等于点1—3间的平均速度，即v 2＝d 3－d 12T ；根据机械能守恒，整个系统减小的重力势能等于整个系统增加的动能，即mg (d 5－d 1)＝12(M ＋m )(v 25－v 21)；(3)根据v 2＝2ad ，因此v 22－d 图象的斜率就是加速度，而对砝码进行受力分析可知：mg －T ＝ma ，而对小车T ＝Ma ，因此可得：a ＝mM ＋mg .三、解答题(本题共三个小题，其中15题7分，16题10分，17题14分)15．随着“共享单车”的普及，越来越多的人骑着单车去上班，某人骑“小黄车”以5 m/s 的速度匀速前进，某时刻在他正前方8 m 处以12 m/s 的速度同向行驶的汽车开始关闭发动机，然后以大小为2 m/s2的加速度匀减速前进，求此人需多长时间才能追上汽车？【解析】汽车做匀减速运动至停止过程中的平均速度为： v ＝v ＋v 02＝0＋122m/s ＝6 m/s>v 人。
湖南师大附中2019届高三月考试卷(六)(教师版)理综物理试题 解析版
湖南师大附中2019届高三月考试卷(六)理科综合能力测试第Ⅰ卷二、选择题：本题共8小题，每小题6分。
在每小题给出的四个选项中，第14～17题只有一项符合题目要求，第18～21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，有选错或不选的得0分。
14．许多科学家对物理学的发展做出了巨大贡献，下列选项中说法全部正确的是(D) ①牛顿发现了万有引力定律，他被誉为第一个“称出”地球质量的人 ②富兰克林通过油滴实验比较精确地测定了电荷量e 的数值 ③法拉第提出了场的概念并用电场线形象地描述电场 ④麦克斯韦从理论上预言了电磁波的存在⑤汤姆孙根据α粒子散射实验现象提出了原子的核式结构模型 ⑥库仑利用扭秤测出了静电力常量k 的数值A ．①③④B ．②③⑥C ．④⑤⑥D ．③④⑥15．有一个消毒用电器P ，电阻为20 k Ω，它只有在电压高于24 V 时才能工作。
今用一个光敏电阻R 1对它进行控制，光敏电阻的阻值在有光照时为100 Ω，黑暗时为1 000 Ω。
电源电动势E 为36 V ，内阻不计，另有一个定值电阻R 2，电阻为1 000 Ω。
下列电路闭合开关后能使消毒用电器在光照时正常工作，黑暗时停止工作的是(B)【解析】A 项电路中，在光照时，光敏电阻为100 Ω，P 电阻为20 k Ω， R 2电阻为1 000 Ω，P 占的电压超过23E ，正常工作；黑暗时，光敏电阻1 000 Ω，P 占的电压超过23E ，正常工作，故A 错误；同理可以求得C 电路中在光照和黑暗时，P 占的电压超过23E ，正常工作，故C 错误；B 项电路中P 与R 2并联，并联部分电阻略小于1 000 Ω，在光照时，并联部分的两端电压超过23E ，能使消毒用电器正常工作，黑暗时，并联部分的两端电压不超过23E ，消毒用电器停止工作，故B 正确；D 项电路中P 与R 1并联，光照时并联部分电阻小于100 Ω，黑暗时并联部分电阻略小于1 000 Ω，消毒用电器在光照和黑暗时P 占的电压均不超过23E ，停止工作，故D 错误。
2019届高三物理上学期月考试题一含解析
湖南省师大附中2019届高三物理上学期月考试题（一）（含解析）本试题卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，共8页．时量90分钟，满分110分．第Ⅰ卷一、填空题(本题共12小题，每小题4分，共48分．其中1～8小题只有一个选项正确，9～12小题有多个选项正确，选不全的得2分，错选或不选得0分．将选项填涂在答题卡中)1．我们学校对升旗手的要求是：国歌响起时开始升旗，当国歌结束时国旗恰好升到旗杆顶端．已知国歌从响起到结束的时间是48 s ，红旗上升的高度是17.6 m ．若国旗先向上做匀加速运动，时间持续4 s ，然后做匀速运动，最后做匀减速运动，减速时间也为4 s ，红旗到达旗杆顶端时的速度恰好为零．则国旗匀加速运动时加速度a 及国旗匀速运动时的速度v ，正确的是(C)A ．a ＝0.2 m/s2 ，v ＝0.1 m/sB ．a ＝0.4 m/s2，v ＝0.2 m/sC ．a ＝0.1 m/s2，v ＝0.4 m/sD ．a ＝0.1 m/s2，v ＝0.2 m/s【解析】对于红旗加速上升阶段：x 1＝12a 1t 21，对于红旗匀速上升阶段：v 2＝at 1，x 2＝v 2t 2，对于红旗减速上升阶段：x 3＝v 2t 3－12a 3t 23，对于全过程：a 1＝a 3，x 1＋x 2＋x 3＝17.6 m ，由以上各式可得：a 1＝0.1 m/s2，v 2＝0.4 m/s.故选：C.2．下列说法正确的是(C)A ．一个质点所受合外力恒为F ，那么该质点一定做匀变速直线运动B ．一个质点所受合外力恒为F ，那么该质点的动能一定增加C ．一个质点做直线运动，每通过相同的位移Δx ，速度的增加量Δv 也相同，则A ＝ΔvΔx >0且恒定，那么该质点的加速度a 一定在增大D ．一个1 kg 的质点，在恒定合外力F 的作用下，产生的加速度为1 m/s2，那么F 不一定等于1 N3．明朝谢肇淛的《五杂组》中记载：“明姑苏虎丘寺庙倾侧，议欲正之，非万缗不可．一游僧见之，曰：无烦也，我能正之．”游僧每天将木楔从塔身倾斜一侧的砖缝间敲进去，经月余扶正了塔身．假设所用的木楔为等腰三角形，木楔的顶角为θ，现在木楔背上加一力F ，方向如图所示，木楔两侧产生推力F N ，则(B)A ．若F 一定，θ大时F N 大B ．若F 一定，θ小时F N 大C ．若θ一定，F 大时F N 小D ．若θ一定，F 小时F N 大【解析】由于木楔处在静止状态，故可将力F 沿与木楔的斜面垂直且向上的方向进行分解，根据平行四边形定则，画出力F 按效果分解的图示．并且可据此求出木楔两侧产生的推力．选木楔为研究对象，木楔受到的力有：水平向左的F 和两侧给它的与木楔的斜面垂直的弹力，由于木楔处于平衡状态，所以两侧给木楔的斜面垂直的弹力与F 沿两侧分解的力是相等的，力F 的分解如图：则F ＝F N1cos(90－θ2)＋F N2cos(90－θ2)＝2F N1cos(90－θ2)＝2F N1sin θ2，F N ＝F N1＝F N2，故解得F N ＝F2sinθ2，所以F 一定时，θ越小，F N 越大；θ一定时，F 越大，F N 越大，B 正确．4．如图甲所示，轻弹簧竖直固定在水平面上，一质量为m ＝0.2 kg 的小球，从弹簧上端某高度处自由下落，从它接触弹簧到弹簧压缩至最短的过程中(弹簧始终在弹性限度内)，其速度v 和弹簧压缩量Δx 之间的函数图象如图乙所示，其中A 为曲线的最高点，小球和弹簧接触瞬间机械能损失不计，取g ＝10 m/s2，则下列说法不正确的是(A)A ．小球刚接触弹簧时速度最大B ．当Δx ＝0.3 m 时，小球处于超重状态C ．该弹簧的劲度系数为20.0 N/mD ．从接触弹簧到压缩至最短的过程中，小球的加速度先减小后增大【解析】由小球的速度图象知，开始小球的速度增大，说明小球的重力大于弹簧对它的弹力，当Δx 为0.1 m 时，小球的速度最大，然后减小，说明当Δx 为0.1 m 时，小球的重力等于弹簧对它的弹力．所以可得：k Δx ＝mg ，解得： k ＝mg Δx ＝0.2×100.1N/m ＝20.0 N/m ，选项A 错误；C 正确；弹簧的压缩量为Δx ＝0.3 m 时，弹簧弹力为 F ＝20 N/m ×0.3 m ＝6 N>mg ，故此时物体的加速度向上，物体处于超重状态，选项B 正确；对小球进行受力分析可知，其合力是由mg 逐渐减小至零，然后再反向增加的，故小球的加速度先减小后增大，选项D 正确；故选A.5．如图所示，一艘走私船在岸边A 点，以速度v 0匀速地沿垂直岸的方向逃跑，距离A 点为34a 处的B 点的快艇同时启动追击，快艇的速率u 大小恒定，方向总是指向走私船，恰好在距离岸边距离a 处逮住走私船，那么以下关于快艇速率的结论正确的是(A)A ．快艇在垂直岸边的方向上的平均速度uy ＝v 0B ．快艇在沿岸的方向上的平均速度ux ＝v 0C ．快艇速度的大小u ＝54v 0D ．快艇的平均速率等于54v 0【解析】因为在垂直岸边的方向上从开始追到追上时，位移与时间相同，所以快艇在垂直岸边的方向上的平均速度等于走私船的速度，快艇在沿岸边的方向上的平均速度为34v 0，A正确，B 错误．快艇的平均速度大小为54v 0，因为它是曲线运动，路程大于54a ，平均速率应该大于54v 0，C 、D 均错．6．将质量为m 的物体竖直上抛，抛出的初速度大小为v 1，由于受到空气阻力，阻力大小与速度大小成正比f ＝kv ，所以落回抛出点的速度大小为v 2，那么以下结论正确的是(D)A ．上升时间大于下落时间B ．上升时间等于下落时间C ．抛出到落回的时间为t ＝v 1－v 2gD ．无论上升还是下落，阻力均做负功 【解析】上升平均速度大于下落的平均速度，上升时间小于下落时间，A 、 B 错(用动量定理分析更简单)．如果没有阻力，所用时间为t ＝2v 1g，如果按照C 的答案，v 1＝v 2时(无阻力)，时间变为零了，可见C 错误．无论上升还是下落，阻力均做负功，所以D 正确．详细解答C ：利用图象法：v －t 图象如图所示，所围“面积”代数之和为零，而f ＝kv ，所以f －t 图象与v －t 图象一样，所围“面积”代数之和为零，f －t 图象的“面积”则为f 的冲量，则f 的冲量为零．所以有mgt ＝m (v 1＋v 2)，t ＝v 1＋v 2g.7．如图所示，倾角θ＝30°的斜面上有一重为G 的物体，在与斜面底边平行的水平推力F 作用下沿斜面上的虚线匀速运动，若图中φ＝45°，则(D)A ．推力F 一定是一个变力B ．物体可能沿虚线向上运动C ．物体与斜面间的动摩擦因数μ＝33D ．物体与斜面闻的动摩擦因数μ＝63【解析】对物块进行受力分析，如图所示，物块受重力G 、支持力N 、推力F 、摩擦力f 作用，将重力分解为沿斜面向下的力G 1＝G sin 30°和与斜面垂直的力G 2＝G cos 30°，如图所示，由图可知， G 2与 N 平衡，故可等效为物体在推力F 、沿斜面向下的力G 1、摩擦力f 三个力的作用下沿斜面上的虚线做匀速运动，其等效的受力情况如图所示，根据三力平衡特点，F 与G 1的合力必沿斜面向右下方，故摩擦力f 只能沿斜面向左上方，故物体沿虚线向下做匀速运动，A 、B 错误；由几何关系得F 与G 1的合力F 合＝G 1cos 45°＝2G 1，由平衡条件得：f ＝F 合＝2G 1，故物体与斜面间的动摩擦因数μ＝f N ＝2G sin 30°G cos 30°＝63.8．一颗速度较大的子弹，以水平速度v 水平击穿原来静止在光滑水平面上的木块，设木块对子弹的阻力恒定，则当子弹入射速度增大为nv (n >1)时，下列说法正确的是(D)A ．子弹对木块做的功不变B ．子弹对木块做的功变大C ．系统损耗的机械能增加D ．系统损耗的机械能不变9．关于黑洞和暗物质(暗物质被称为“世纪之谜”．它“霸占”了宇宙95%的地盘，却摸不到看不着)的问题，以下说法正确的是(黑洞临界半径公式取为c ＝2GMr，c 为光速，G为万有引力常量，M 为黑洞质量)(AD)A ．如果地球成为黑洞的话，那么它的临界半径为r ＝v 2c 2R (R 为地球的半径，v 为第二宇宙速度)B ．如果太阳成为黑洞，那么灿烂的阳光依然存在，只是太阳光到地球的时间变得更长C ．有两颗星球(质量分别为M 1和M 2)的距离为L ，不考虑周围其他星球的影响，由牛顿运动定律计算所得的周期为T ，由于宇宙充满均匀的暗物质，所以观察测量所得的周期比T 大D ．有两颗星球甲和乙(质量分别为M 1和M 2)的距离为L ，不考虑周围其他星球的影响，它们运动的周期为T ，如果其中甲的质量减小Δm 而乙的质量增大Δm ，距离L 不变，那么它们的周期依然为T【解析】因为c ＝2GMr，而地球的第二宇宙速度为v ＝2GMR ，两式相比得r ＝v 2c 2R ，所以A 正确．如果太阳成为黑洞，光不能跑出，所以我们将看不到阳光．设甲乙质量变化前，甲的运动半径为r 1，甲乙质量变化后运动周期为T 2，甲的运动半径为r 1′，则GM 1M 2L 2＝M 1(2πT )2r 1，G （M 1－Δm ）（M 2＋Δm ）L 2＝(M 1－Δm )(2πT 2)2r 1′，又因为r 1＝M 2M 1＋M 2L ，r 1′＝M 2＋Δm （M 1－Δm ）（M 2＋Δm ）L ＝M 2＋ΔmM 1＋M 2L ，所以T ＝4π2r 1L 2GM 2＝4π2L 3G （M 1＋M 2），T 2＝4π2r 1′L 2G （M 2＋Δm ）＝4π2L 3G （M 1＋M 2），故T ＝T 2.10．某家用桶装纯净水手压式饮水器如图，在手连续稳定的按压下，出水速度为v 0，供水系统的效率为η，现测量出桶底到出水管之间的高度差H (水面很低，高度不计)，出水口倾斜，其离出水管的高度差可忽略，出水口的横截面积为S ，水的密度为ρ，重力加速度为g ，则下列说法正确的是(BC)A ．出水口单位时间内的出水体积Q ＝12v 0SB ．出水口所出水落地时的速度v ＝v 20＋2gHC ．出水后，手连续稳定按压的功率为ρSv 302η＋ρv 0SgHηD ．手按压输入的功率等于单位时间内所出水的动能和重力势能之和【解析】出水口的体积V ＝SL ，则单位时间内的出水体积Q ＝V t ＝SLt＝Sv 0，故A 错误；根据机械能守恒可得落地速度为v ＝v 20＋2gH ，故B 正确；手连续稳定按压使水具有初动能和重力势能，在时间t 内，流过出水口的水的质量m ＝ρSv 0t ，则出水口的水具有的机械能E ＝12mv 20＋mgH ＝ρSv 0tv 202＋ρv 0StgH ，而供水系统的效率为η，所以手连续稳定按压做的功为W ＝E η＝ρSv 302ηt ＋ρv 0SgH ηt ，则功率P ＝W t ＝ρSv 302η＋ρv 0SgHη，故C 正确；手按压输入的功率等于单位时间内所出水的动能和重力势能之和除以供水系统的效率η，故D 错误．11．如图所示，光滑的半圆形铁丝固定在水平地面上，穿在铁丝上的质量为m 的小球从最高点A 由静止开始滑到最低点B ，在从A 到B 的过程中，下列说法正确的是(CD)A ．小球对铁丝的作用力越来越大B ．铁丝对小球的作用力为F ，F 对小球的功为零，F 的冲量也为零C ．重力对小球做功的功率越来越大D ．小球在AB 间的某唯一一点对铁丝的作用力为零【解析】在AB 之间的C 点，恰好重力的分力提供向心力，此点小球与铁丝没有作用力，其他位置都不为零，所以A 错，D 对；而小球的速率越来越大，在竖直方向的分量也越来越大，所以重力做功的功率也越来越大，故C 正确；铁丝对小球的功为零，但该作用力的冲量不为零，故B 错．12．如图所示，甲、乙两种粗糙面不同的传送带，倾斜于水平地面放置，以同样恒定速率v 向上运动．现将一质量为m 的小物体(视为质点)轻轻放在A 处，小物体在甲传送带上到达B 处时恰好达到传送带的速率v ；在乙传送带上到达离B 竖直高度为h 的C 处时达到传送带的速率v .已知B 处离地面的高度皆为H .则在小物体从A 到B 的过程中(AD)A ．两种传送带与小物体之间的动摩擦因数甲比乙小B ．将小物体传送到B 处，两种传送带消耗的电能一样多C ．两种传送带对小物体做功不相等D ．将小物体传送到B 处，两种系统小物体与皮带摩擦产生的热量甲比乙多【解析】根据2ax ＝v 2，a 甲<a 乙，再由牛顿第二定律μmg cos θ－mg sin θ＝ma ，μ甲<μ乙，故A 对；由摩擦生热Q ＝fs 相对知，Q 甲＝f 1s 1＝f 1(vt 1－12vt 1)＝f 1Hsin θ；Q乙＝f 2s 2＝f 2H －h sin θ；根据牛顿第二定律得：f 1－mg sin θ＝ma 1＝m v 22Hsin θ；f 2－mg sin θ＝ma 2＝m v 22H －h sin θ；解得：Q 甲＝mgH ＋12mv 2，Q 乙＝mg (H －h )＋12mv 2，Q 甲＞Q 乙，故D 正确；根据能量守恒定律，电动机消耗的电能E 电等于摩擦产生的热量Q 与物块增加机械能的和，因物块两次从A 到B 增加的机械能相同，Q 甲＞Q 乙，所以将小物体传送到B 处，两种传送带消耗的电能甲更多，故B 错误；传送带对小物体做功等于小物块的机械能的增加量，动能增加量相等，重力势能的增加量也相同，故两种传送带对小物体做功相等，故C 错误．(物体与皮带摩擦产生的热量Q 等于物体从速度为零到等于皮带速度时刻物体机械能的增量，所以Q 甲>Q 乙)二、实验题(本题共1小题，每空2分，共计16分，将答案填写在答题卡中)13．如图所示，某实验小组借用“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置，进行“研究合外力做功和动能变化的关系”的实验：(1)使小车在砝码和托盘的牵引下运动，以此定量探究细绳拉力做功与小车动能变化的关系．①实验准备了打点计时器及配套的电源、导线、复写纸及图所示的器材．若要完成该实验，必需的实验器材还有__天平、刻度尺__．②为达到平衡摩擦力的目的，取下细绳和托盘，通过调节垫片的位置，改变长木板倾斜程度，根据打出的纸带判断小车是否做匀速直线运动．③实验开始时，先调节木板上定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行．这样做的目的是__D__(填字母代号)．A．避免小车在运动过程中发生抖动B．可使打点计时器在纸带上打出的点迹清晰C．可以保证小车最终能够实现匀速直线运动D．可在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车受的合力(2)连接细绳及托盘，放入砝码，通过实验得到下图所示的纸带．纸带上O为小车运动起始时刻所打的点，选取时间间隔为0.1 s的相邻计数点A、B、C、D、E、F、G.实验时测得小车的质量为M＝200 g，小车所受细绳的拉力为F＝0.2 N．各计数点到O 的距离为s，对应时刻小车的瞬时速度为v，小车所受拉力做的功为W，小车动能的变化为Δ__细绳拉力做功等于小车动能变化__(3)这个小组在之前的一次实验中分析发现拉力做功总是要比小车动能增量明显大一些．这一情况可能是下列哪些原因造成的__C__(填字母代号)．A．在接通电源的同时释放了小车B ．小车释放时离打点计时器太近C ．平衡摩擦力时长木板倾斜程度不够D ．平衡摩擦力时长木板倾斜程度过大(4)实验小组进一步讨论认为可以通过绘制v 2－s 图线来分析实验数据．请根据表中各计数点的实验数据在图中标出对应的坐标点，并画出v 2－s 图线．分析v 2－s 图线为一条通过原点的直线，直线的斜率如果在实验误差允许的范围内等于理论值，也可以得出相同的结论．这种方案中直线斜率表达式为k ＝__2FM__(用题目中相关物理量字母表示)．【解析】(1)①根据本实验的实验原理，合外力所做的功等于动能的变化量，通过研究纸带来研究小车的速度，利用天平测量小车的质量，利用砝码的重力代替小车的合外力，所以需要刻度尺来测量纸带上点的距离和用天平测得小车的质量，即还需要刻度尺，天平(带砝码)；②为达到平衡摩擦力的目的，取下细绳和托盘，通过调节垫片的位置，改变长木板倾斜程度，根据打出的纸带判断小车是否做匀速直线运动；③实验过程中，为减少误差，提高实验的精确度，他先调节木板上定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行，目的是消除摩擦带来的误差，即平衡摩擦力后，使细绳的拉力等于小车的合力，故D 项正确．(2)W ＝mgs ＝0.2×0.4575 J ＝0.0915 J ，ΔE k ＝12mv 2＝12×0.2×0.9073 J ＝0.0907 J ，分析上述数据可知：在实验误差允许的范围内，细绳拉力做的功等于小车动能的变化． (3)他将钩码重力做的功当做细绳拉力做的功，经多次实验发现拉力做功总是要比小车动能增量大一些，从功能关系看出：该实验一定有转化为内能的机械能，即实验中存在摩擦力没有被平衡掉，故C 项正确．(4)根据表中各计数点的实验数据在图中标出对应的坐标点，并画出v 2－s 图线． v 2－s 图线为一条通过原点的直线，直线的斜率如果在实验误差允许的范围内等于理论值，也可以得出相同的结论．根据a ＝F M ＝v 22s ，则这种方案中直线斜率表达式为k ＝2FM.三、问答题(本题共三个小题，其中14题8分，15题11分，16题12分)14.一个质量为m ＝10 g ，带电量为＋q ＝10－8 C 的小球从某高处A 点自由下落，不考虑一切阻力，测得该小球着地前最后2 s 内的下落高度为60 m ，试求：(g 取10 m/s2)(1)A 点距地面的高度h 为多少？总的下落时间是多少？(2)如果当小球下落的高度为总高度的34时，加一个竖直向上的匀强电场，小球落地的速度恰好为零，那么小球从开始到落地的时间是多少？电场强度多大？【解析】(1)设总时间为t ，最后两秒的平均速度为v ，则为(t －1)时的瞬时速度，v ＝g (t －1)＝ΔhΔt＝30 m/s(1分) 所以t ＝4 sA 点距地面的高度为h ＝12gt 2＝80 m(1分)(2)下落60 m 时的速度为v 1＝2gh 1＝20 3 m/s(1分) 经历20 m 速度减为零，所以有：v 21＝2ah 2a ＝v 212h 2＝30 m/s2(1分) 所以经历的时间为t 1＝2h 1g＋2h 2a＝(23＋233)s ＝833 s(2分) E ＝mq(g ＋a )＝4×107 N/C(2分)15．如图所示，物体A 、B 叠放在倾角θ＝37°的斜面上(斜面保持不动，质量为M ＝10 kg)，并通过跨过光滑滑轮的细线相连，细线与斜面平行．两物体的质量分别mA ＝2 kg ，mB ＝1 kg, B 与斜面间的动摩擦因数μ2＝0.2，问：(认为滑动摩擦力等于最大静摩擦力，g 取10 m/s2，sin 37°＝0.6)(1)如果A 、B 间动摩擦因数μ1＝0.1，为使A 能平行于斜面向下做匀速运动，应对A 施加一平行于斜面向下的多大F 的拉力？此时斜面对地面的压力N 多大？(2)如果A 、B 间摩擦因数不知，为使AB 两个物体一起静止在斜面上，AB 间的摩擦因数μ1应满足什么条件．【解析】(1)对A: F ＋mAg sin θ＝T ＋μ1mAg cos θ(2分)对B ：T ＝mBg sin θ＋μ1mAg cos θ＋μ2(mA ＋mB )g cos θ(2分) 可解得：F ＝2 N利用整体法：N ＝(M ＋mA ＋mB )g ＋F sin θ＝131.2 N(1分)(2)由受力分析可知，一定存在A 有下滑趋势，B 有上滑趋势． 对A ：mAg sin θ＝μ1mAg cos θ＋T (2分)对B ：T ＝μ1mAg cos θ＋μ2(mA ＋mB )g cos θ＋mBg sin θ(2分)解得最小值：μ1min ＝380＝0.0375(2分)则：μ1≥0.037516．有人提出了一种不用火箭发射人造地球卫星的设想．其设想如下：沿地球的一条弦挖一通道，如图乙所示．在通道的两个出口处A 和B ，分别将质量为M 的物体和质量为m 的待发射卫星同时自由释放，只要M 比m 足够大，碰撞后，质量为m 的物体，即待发射的卫星就会从通道口B 冲出通道．(已知地球表面的重力加速度为g ，地球半径为R 0)(1)如图甲所示，一个质量为m 的物体(可视为质点)在一个质量均匀分布的大球(半径为R ，密度为ρ)的内部距球心r 处，那么m 与大球之间的万有引力就是F ＝G M ′m r 2，式中M ′是以r 为半径的球体的质量．试根据所给条件求出物体m 所受到的万有引力多大？(2)如图乙所示，是在地球上距地心h 处沿一条弦挖了一条光滑的通道AB ，从A 点处静止释放一个质量为m 的物体，物体下落到通道中点O ′处的速度多大？(3)如果在A 处释放一个质量很大的物体M ，在B 处同时释放一个质量远小于M 的物体，同时达到O ′处发生弹性正碰(由于大物体质量很大，可以认为碰后速度不变)，那么小物体返回从B 飞出，为使飞出的速度达到地球的第一宇宙速度，h 应为多大？【解析】(1)M ′＝43πr 3ρ，所以Fr ＝43πρGmr (2分)(2)设地球的密度为ρ0，距O ′为x 处时，到地心的距离为r ＝x 2＋h 2，所受地球的引力为F ＝43πρ0Gmr ，其沿AB 的分力为f ＝F sin θ，而sin θ＝x r ，所以f ＝43πρ0Gmx ，则f 与到O ′的距离x 成正比，最大的f m ＝43πρ0Gm R 20－h 2(2分)最小的f min ＝0，所以关于f 的功可以利用它的平均值进行计算．则f 对物体做了正功，大小为：W ＝12f m R 20－h 2＝23πρ0Gm (R 20－h 2)(2分)根据动能定理有：12mv 2＝W所以达O ′处的速度为：v ＝213πρ0G （R 20－h 2）(1分) 又mg ＝G Mm R 20，所以g ＝43πG ρ0R 0 ，所以W ＝mg （R 20－h 2）2R 0，v ＝g （R 20－h 2）R 0(1分)(3)由题知，碰后小物体的速度为v ′＝3v ，根据动能定理有：－W ＝12mv 21－12mv ′2v 1＝8g （R 20－h 2）R 0＝gR 0，所以h ＝78R 0＝144R 0 (1分)四、选做题(二个题任意选做一个，如果多做或全做的，按17题阅卷)17．【物理——选修3—3】(15分)(1)(6分)下列说法正确的是__________．A．给农作物松土，是破坏土壤的毛细管从而保存土壤中的水份B．空气相对湿度越大，空气中的水分子含量就越高C．第二类永动机不能做成，是因为其违背了能量守恒D．在孤立系统中，一切不可逆过程必然朝着熵增加的方向进行E．电能、焦炭、蒸汽属于二次能源F．一个物体的内能增大，它的温度一定升高(2)(9分)如图所示，两端封闭的试管竖直放置，中间一段24 cm的水银柱将气体分成相等的两段，温度均为27 ℃，气柱长均为22 cm，其中上端气柱的压强为76 cmHg.现将试管水平放置，求：①水银柱如何移动(向A还是向B移动)？移动了多远？②保持试管水平，将试管温度均匀升高100 ℃，那么水银柱如何移动？试管内气体的压强分别多大？【解析】(1)ADE(6分)(2)①向A端移动了3 cm(3分)②不移动(3分)两边均为117.3 cmHg(3分)18.【物理——选修3—4】(15分)(1)(6分)一复色光中只含有a、b两种单色光，在真空中a光的波长大于b光的波长．①在真空中，a光的速度__________(填“大于”“等于”或“小于”)b光的速度．②若用此复色光通过半圆形玻璃砖且经圆心O射向空气时，下列四个光路图中可能符合实际情况的是__________．(2)(9分)一简谐横波沿x轴正方向传播，在t＝0时刻的波形如图所示，已知介质中质点P的振动周期为2 s，此时P质点所在的位置纵坐标为2 cm，横坐标为0.5 m，试求从图示时刻开始在哪些时刻质点P会出现在波峰？【解析】(1)① 等于(3分) ②BC(3分)(2)波的传播速度为：v ＝λT＝3 m/s(2分) 由题意知此时刻质点P 向下振动，所以P 向下振动到平衡位置所需的时间等于波沿x 轴方向传播0.5 m 的时间t 1＝x v ＝0.53s ＝0.17 s(2分) 第一次到达波峰的时刻为：t 2＝34T ＋t 1(2分) 所以质点P 出现在波峰的时刻是：t ＝kT ＋t 2＝6k ＋53s(k ＝0, 1, 2，…… )(3分)。
湖南省师范大学附属中学最新高三物理上学期第三次月考试题
湖南省师范大学附属中学２０20届高三物理上学期第三次月考试题第Ⅰ卷一、选择题(本题共13小题,每小题4分，共52分．在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求,第９～13题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分,有选错的得0分)1。
物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识,推动了科学技术的创新和革命,促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步，下列表述不正确的是(Ｂ）Ａ．牛顿发现了万有引力定律B.相对论的创立表明经典力学已不再适用C。
卡文迪许第一次在实验室里测出了万有引力常量D．爱因斯坦建立了狭义相对论，把物理学推进到高速领域【解析】英国科学家牛顿发现了万有引力定律，故A正确；经典力学是相对论低速情况下的近似,经典力学在宏观、低速情况下仍然适用，故B错误；英国科学家卡文迪许第一次在实验室里测出了万有引力常量，故Ｃ正确;爱因斯坦建立了狭义相对论，研究高速运动的情形，把物理学推进到高速领域，故D正确.本题选错误的,故选Ｂ．2．在轻绳的两端各拴一个小球,一人用手拿着上端的小球站在３楼的阳台上，放手后让小球自由下落，两小球相继落地的时间差为T．如果站在４楼的阳台上，同样放手让小球自由下落，两小球相继落地的时间差将(A)A．减小 B.不变Ｃ．增大D．无法判断【解析】两小球都做自由落体运动，可在同一v-ｔ图象中作出速度随时间变化的关系曲线，如图所示.设人在3楼的阳台上释放小球后,两球落地的时间差为Δt1,图中左侧阴影部分的面积为Δh；若人在4楼的阳台上释放小球后，两球落地的时间差为Δt２，要保证右侧阴影部分的面积也是Δh，从图中可以看出一定有Δt2<Δt1.故选A.3．如图，某同学用力沿拖把柄方向,斜向下推动拖把。
若保持推力的大小不变，柄与地面间的夹角变小,拖把始终保持匀速运动,地面对拖把的作用力(B)A。
变大B．变小C.不变 D．先变大后变小4。
如图（ａ）,物块和木板叠放在实验台上，木板与实验台之间的摩擦可以忽略．物块用一不可伸长的细绳与固定在实验台上的力传感器相连，细绳水平．t=0时,木板开始受到水平外力Ｆ的作用,在t＝4 s时撤去外力。
湖南省湖南师范大学附属中学2019届高三物理上学期月考试题(四)(含解析).doc
湖南省湖南师范大学附属中学2019届高三物理上学期月考试题（四）（含解析）本试题卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，共8页．时量90分钟，满分110分．第Ⅰ卷一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分．其中1～8小题只有一个选项正确，9～12小题有多个选项正确，选不全的得2分，错选或不选得0分．将选项填涂在答题卡中) 1．下列关于物理学史和物理思想方法，叙述错误的是(B)A．卡文迪许在测量万有引力常量的实验中，运用了“放大法”B．第谷通过多年的观测，积累了大量可靠的数据，在精确的计算分析后得出了行星运动定律C．从物理思想方法上讲，平均速度体现了“等效替代”的物理思想D．功率是采用“比值法”定义的物理量2．如图所示，在水平面上固定一点光源，在点光源和右侧墙壁的正中间有一小球自水平面以初速度v0竖直上抛，已知重力加速度为g，不计空气阻力，则在小球竖直向上运动的过程中，关于小球的影子在竖直墙壁上的运动情况，下列说法正确的是(C)A．影子做初速度为v0，加速度为g的匀减速直线运动B．影子做初速度为2v0，加速度为g的匀减速直线运动C．影子做初速度为2v0，加速度为2g的匀减速直线运动D．影子做初速度为v0，加速度为2g的匀减速直线运动3．两根圆柱形长直木杆AB和CD相互平行，斜靠在竖直墙壁上把一摞瓦放在两木杆构成的滑轨上，瓦将沿滑轨滑到低处，在实际操作中发现瓦滑到底端处时速度较大，有可能摔碎，为了防止瓦被损坏，下列措施可行的是(A)A．适当增大两杆之间的距离B．适当减少两杆之间的距离C．增多每次运送瓦的块数D．减少每次运送瓦的块数【解析】由题意可知，斜面的高度及倾斜角度不能再变的情况下，要想减小瓦滑到底部的速度就应当增大瓦与斜面的摩擦力．由f＝μF N可知，可以通过增大F N来增大摩擦力；而增大瓦的块数，增大了瓦的质量，虽然摩擦力大了，但同时重力的分力也增大，不能起到减小加速度的作用，故改变瓦的块数是没有作用的，故C 、D 错误；而增大两杆之间的距离可以增大瓦受到的两支持力间的夹角，而瓦对杆的压力随夹角的增大而增大，故增大两杆间的距离可以在不增大重力分力的情况下增大瓦对滑杆的压力，从而增大摩擦力，故A 正确．4．如图所示，竖直放置、半径为R 的半圆轨道直径边在水平地面上，O 为圆心，A 、B 在轨道上，A 是轨道最左端，OB 与水平面夹角为60°.在A 点正上方P 处将可视为质点的小球水平抛出，小球过B 点且与半圆轨道相切，重力加速度为g ，小球抛出时的初速度为(B)A.gRB.33gR2C.33gR 2 D.3gR2【解析】小球做平抛运动，在飞行过程中恰好与半圆轨道相切于B 点，则知速度与水平方向的夹角为30°，则有：v y ＝v 0tan 30°，又v y ＝gt ，则得：v 0tan 30°＝gt ，t ＝v0tan 30°g①水平方向上小球做匀速直线运动，则有：R ＋R cos 60°＝v 0t ② 联立①②解得：v 0＝33gR2.5．20世纪人类最伟大的创举之一是开拓了太空的全新领域．现有一艘远离星球在太空中直线飞行的宇宙飞船，为了测量自身质量，启动推进器，测出飞船在短时间Δt 内速度的改变为Δv ，和飞船受到的推力F (其它星球对它的引力可忽略)．飞船在某次航行中，当它飞近一个孤立的星球时，飞船能以速度v ，在离星球的较高轨道上绕星球做周期为T 的匀速圆周运动．已知星球的半径为R ，引力常量用G 表示．则宇宙飞船和星球的质量分别是(B)A.F Δv Δt ，v2R GB.F Δt Δv ，v3T2πG C.F Δv Δt ，v3T 2πG D.F Δt Δv ，v2RG【解析】直线推进时，根据动量定理可得F Δt ＝m Δv ，解得飞船的质量为m ＝F ΔtΔv，绕孤立星球做匀速圆周运动时，根据公式G Mm r2＝m4π2T2r ，又G Mm r2＝m v2r ，解得M ＝v3T2πG，B 正确．6．如图所示，一箱苹果沿着倾角为θ的光滑斜面加速下滑，在箱子正中央夹有一只苹果，它周围苹果对它作用力的合力(C)A ．对这只苹果做正功B ．对这只苹果做负功C ．对这只苹果不做功D ．无法确定【解析】对整体分析，受重力和支持力，整体的加速度a ＝Mgsin θM＝g sin θ，可知苹果的加速度为g sin θ，苹果受重力、周围苹果的作用力，两个力的合力等于mg sin θ，所以其他苹果对该苹果的作用力等于mg cos θ，方向垂直于斜面向上，根据功的公式可知，周围苹果对它的作用力不做功，故C 正确，A 、B 、D 错误．7．在竖直平面内有水平向右、电场强度为E ＝1×104N/C 的匀强电场．在场中有一根长L ＝2 m 的绝缘细线，一端固定在O 点，另一端系有质量为0.04 kg 的带电小球，如图所示，它静止时细线与竖直方向成37°角．现给小球一个初速度让小球恰能绕O 点在竖直平面内做圆周运动，取小球在静止时的位置为电势能和重力势能的零点，下列说法正确的是(cos 37°＝0.8，g ＝10 m/s 2)(B)A ．小球所带电量为q ＝3.6×10－5CB ．小球恰能做圆周运动动能最小值是0.5 JC ．小球恰能做圆周运动的机械能最小值是0.5 JD ．小球恰能做圆周运动的机械能最小值是1.28 J8．如图所示，电路中定值电阻阻值R 大于电源内阻阻值r ，将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表V 1、V 2、V 3示数变化量的绝对值分别为ΔU 1、ΔU 2、ΔU 3，理想电流表A 示数变化量的绝对值为ΔI ，正确的是(D)A ．V 2的示数增大B ．电源输出功率在减小C ．ΔU 3与ΔI 的比值在减小D ．ΔU 1大于ΔU 2【解析】理想电压表内阻无穷大，相当于断路．理想电流表内阻为零，相当短路，所以定值电阻R 与变阻器串联，电压表V 1、V 2、V 3分别测量R 、路端电压和变阻器两端的电压．当滑动变阻器滑片向下滑动时，接入电路的电阻减小，电路中电流增大，内电压增大，路端电压减小，则V 2的示数减小，故A 错误；当内外电阻相等时，电源的输出功率最大，故当滑动变阻器滑片向下滑动时，外电阻越来越接近内阻，故电源的输出功率在增大，故B 错误；根据闭合电路欧姆定律得：U 3＝E －I (R ＋r )，则得：ΔU3ΔI ＝R ＋r ，保持不变，故C 错误；根据闭合电路欧姆定律得：U 2＝E －Ir ，则得：ΔU2ΔI ＝r ；而ΔU1ΔI ＝R ，据题：R ＞r ，则得ΔU 1＞ΔU 2，故D 正确．9．如图所示，平行板电容器与电动势为E 的直流电源(内阻不计)连接，下极板接地，静电计所带电荷量很少，可忽略．一带负电油滴固定于电容器中的P 点．现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离，则(BD)A ．平行板电容器的电容值将变大B ．静电计指针张角不变C ．带电油滴的电势能将增大D ．若先将上极板与电源正极连接的导线断开，再将下极板向下移动一小段距离，则带电油滴所受电场力不变【解析】根据C ＝εrS4πkd知，d 增大，则电容减小，故A 错误；静电计测量的是电容器两端的电势差，因为电容器始终与电源相连，则电势差不变，所以静电计指针张角不变，故B 正确；电势差不变，d 增大，则电场强度减小，故P 点与上极板的电势差减小，则P 点的电势升高，因油滴带负电，可知带电油滴的电势能将减小，故C 错误；电容器与电源断开，则电荷量不变，d 改变，根据E ＝4πkQεrS知，电场强度不变，则油滴所受电场力不变．故D 正确．10．如图所示，两个等量异号点电荷M 、N 分别固定在A 、B 两点，F 为A 、B 连线所在平面的中垂线上的某一点，O 为A 、B 连线的中点．AO ＝OF ，E 和φ分别表示F 处的电场强度大小和电势．将某试探负点电荷由F 处静止释放时，其电势能和加速度大小分别用E p 和a 表示，取无穷远处为电势零点，若将负点电荷N 移走，则(AC)A ．φ升高B ．E 不变C ．E p 变小D ．a 变大【解析】首先根据场强叠加原理求出电场强度；然后根据电场强度与电场线及电场线与等势面的关系得到电势的大小；再由电势能与电势的关系得到电势能；最后，由库仑定律和牛顿第二定律得到加速度，然后进行比较．11．质量为2 kg 的物体，放在动摩擦因数μ＝0.1的水平面上，在水平拉力F 的作用下，由静止开始运动，拉力做的功W 和物体发生的位移x 之间的关系如图所示，g ＝10 m/s 2，下列说法中正确的是(AD)A ．此物体在OA 段做匀加速直线运动，且此过程中拉力的最大功率为15 WB ．此物体在OA 段做匀速直线运动，且此过程中拉力的最大功率为6 WC ．此物体在AB 段做匀加速直线运动，且此过程中拉力的最大功率为6 WD ．此物体在AB 段做匀速直线运动，且此过程中拉力的功率恒为6 W【解析】根据功的公式分析可知，在OA 段和AB 段物体受到恒力的作用，并且图象的斜率表示的是物体受到的力的大小，由此可以判断物体受到的拉力的大小，再由功率的公式可以判断功率的大小．12．如图所示，轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，一质量为m 的小球，从离弹簧上端高h 处由静止释放．某同学在研究小球落到弹簧上后继续向下运动到最低点的过程，他以小球开始下落的位置为原点，沿竖直向下方向建立坐标轴Ox ，作出小球所受弹力F 的大小随小球下落的位置坐标x 变化的关系，如图所示，不计空气阻力，重力加速度为g .以下判断正确的是(ACD)A ．当x ＝h ＋x 0，小球的重力势能与弹簧的弹性势能之和最小B.小球落到弹簧上向下运动到最低点的过程中，速度先减小后增大C ．小球落到弹簧上向下运动到最低点的过程中，加速度先减小后增大D ．小球动能的最大值为mgh ＋mgx02【解析】根据乙图可知，当x ＝h ＋x 0，小球的重力等于弹簧的弹力，此时小球具有最大速度，由以弹簧和小球组成的系统的机械能守恒可知，重力势能与弹性势能之和最小，故A 正确；小球刚落到弹簧上时，弹力小于重力，小球加速度向下，速度增大，随弹力的增加，加速度减小，当弹力等于重力时加速度为零，此时速度最大；然后向下运动时弹力大于重力，小球的加速度向上且逐渐变大，小球做减速运动直到最低点，则小球落到弹簧上向下运动到最低点的过程中，速度先增大后减小，加速度先减小后增大，选项B 错误，C 正确；小球达到最大速度的过程中，根据动能定理可知mg (h ＋x 0)－12mg ·x 0＝12mv 2，故小球动能的最大值为mgh＋12mgx0，故D正确；故选ACD.第Ⅱ卷二、实验题(本题共2小题，每空2分，共计14分，将答案填写在答题卡中)13．(6分)某研究性学习小组利用气垫导轨测滑块做加速直线运动中的加速度，实验装置如图甲所示．在气垫导轨上相隔一定距离的两处安装两个光电传感器A、B，滑块P上固定一遮光条，滑块在细线的牵引下向左做加速运动，(1)若用10分度的游标卡尺测出遮光条的宽度d ，如图乙所示，则宽度d ＝__4.7__mm. (2)遮光条经过光电传感器A 、B 时所用时间分别是Δt 1、Δt 2，若测滑块运动的加速度，还需要测量的物理量为__两光电传感器间的距离L __．用上述物理量表示，加速度大小的表达式为a ＝__（d Δt2）2－（d Δt1）22L__．14．(8分)要测量电源的电动势E 及内阻r (E 约为4.5 V ，r 约为1.5 Ω)．给出的器材有：量程为0～3 V 的电压表V(具有一定内阻)、量程为0～0.6 A 的电流表A(内阻R A ，约1 Ω)、阻值为1.0 Ω的定值电阻R 0、电阻箱R 、单刀单掷开关2个、导线若干．某研究性学习小组利用上述器材设计了如图所示的实验电路原理图． 请回答下列问题：(1)闭合开关S 1、S 2，调节电阻箱R ，使电流表和电压表有较大的偏转，此时记下电流表示数I 0和电压表示数U 0，则电流表的内阻R A ＝__U0I0－R 0__；(2)闭合开关S 1，断开开关S 2，调节电阻箱的阻值，使电流表有较大的偏转，并记录多组电阻箱的阻值R 和电流表对应的示数I ，然后利用图象法处理数据，若以R 为纵轴，则应该以__1I__(选填“I ”“I 2”或“1I”)为横轴．若该研究性学习小组利用正确方法作出的图象如图所示，图中a 和b 是已知量，则电源的电动势为E ＝__b a __，电源内阻为r ＝__b －U0I0__．(用测得的量和已知量表示)三、解答题(本题共三个小题，共33分，其中15题7分，16题12分，17题14分)15．(7分)2018年2月在平昌冬奥会中，我国运动员李馨参加了两项越野滑雪的比赛，成绩有重大突破．如图所示，某次滑雪训练中，如果该运动员站在水平雪道上第一次利用滑雪杖对雪面的作用获得水平推力F ＝102 N ，由静止向前滑行，其作用时间为t 1＝1.0 s ，撤除水平推力F 后经过t 2＝2.0 s ，运动员第二次利用滑雪杖对雪面的作用获得同样的水平推力，作用距离与第一次相同．已知该运动员连同装备(可视为质点)的总质量为m ＝60 kg ，在整个运动过程中受到的滑动摩擦力大小恒为F f ＝12 N ，求：(1)运动员第一次利用滑雪杖对雪面作用结束时获得的速度和3 s 时的速度； (2)该运动员第二次撤除水平推力后能滑行的最大距离．【解析】(1)运动员利用滑雪杖获得的加速度为a 1＝F －Ff m＝1.5 m/s 2. 第一次利用滑雪杖对雪面作用获得速度v 1＝a 1t 1＝1.5×1.0 m/s ＝1.5 m/s 运动员停止使用滑雪杖后，加速度大小为a 2＝Ff m＝0.2 m/s 2经时间t 2速度变为v 2＝v 1－a 2t 2＝1.1 m/s3分 (2)第二次利用滑雪杖获得的速度大小为v 3，则v 23－v 2＝v 212分 第二次撤除水平推力后滑行的最大距离x 2＝v232a 2＝8.65 m2分16．(12分)如图所示，质量分别为m 和2m 的A 、B 两个小球用长为2R 的绝缘轻杆连接在一起，放在竖直平面内半径为R 的光滑圆形绝缘轨道的内壁，整个装置处在水平向右的匀强电场中，电场强度为E .A 球不带电，B 球带正电，开始时A 球处在与圆心等高的位置，现由静止释放A 、B 小球，B 球刚好能到达轨道右侧与圆心等高的位置，求：(1)B 球带电量；(2)当A 球下降高度为R 2时，轻杆对B 球做的功； (3)两小球在运动过程中最大速度的大小．【解析】(1)对两球组成的系统，由动能定理可得 mgR ＋EqR －2mgR ＝0－0， 解得q ＝mg E2分(2)A 球下降高度为R 2时，OA 连线转过30°，AB 在运动的过程中，速度大小始终相等，由动能定理可得mgR sin 30°＋EqR sin 30°－2mgR (1－cos 30°)＝12mv 2＋12×2mv 2－0解得12×2mv 2＝2（3－1）mgR32分设杆对B 做的功为W ，由动能定理W ＋EqR sin 30°－2mgR (1－cos 30°)＝12×2mv 2－02分W ＝(5－236)mgR 1分(3)mgR sin θ＋EqR sin θ－2mgR (1－cos θ)＝12mv ′2＋12×2mv ′2－02分整理可得v ′＝2gR[2sin （θ＋45°）－1]32分当θ＝45°时，有最大速度v max ＝2（2－1）gR31分17．(14分)如图所示，光滑轨道CDEF 是一“过山车”的简化模型，最低点D 处入口、出口不重合，E 点是半径R ＝0.32 m 的竖直圆轨道的最高点，DF 部分水平，末端F 点与其右侧的水平传送带平滑连接，传送带以速率v ＝1 m/s 逆时针匀速转动，水平部分的长度L ＝1 m ．物块B 静止在水平面的最右端F 处，质量m A ＝1 kg 的物块A 从轨道上某点由静止释放，恰好通过竖直圆轨道最高点E ，然后与B 发生碰撞并粘在一起．若B 的质量是A 的k 倍，A 、B 与传送带间的动摩擦因数都为μ＝0.2，物块均可视为质点，物块A 与物块B 的碰撞时间极短，取g ＝10 m/s 2.(1)求k ＝3时，物块A 、B 碰撞过程中产生的内能和物块A 、B 在传送带上向右滑行的最远距离；(2)讨论k 在不同数值范围时，A 、B 碰撞后传送带对它们所做的功W 的表达式．【解析】(1)设物块A 在E 的速度为v 0，由向心力公式得：m A g ＝m A v20R1分设碰撞前A 的速度为v 1.由机械能守恒定律得：12m A v 21＝12m A v 20＋2m A gR 得：v 1＝4 m/s1分设碰撞后A 、B 速度为v 2，且设向右为正方向，由动量守恒定律得：m A v 1＝(m A ＋m B )v 2，得：v 2＝mA mA ＋mB v 1＝11＋3×4 m/s ＝1 m/s1分 由能量转化与守恒定律可得：Q ＝12m A v 21－12(m A ＋m B )v 2，解得：Q ＝6 J1分 设物块A 、B 在传送带上向右滑行的最远距离为s ， 由动能定理得：－μ(m A ＋m B )gs ＝－12(m A ＋m B )v 2 解得：s ＝0.25 m2分 (2)由上面式可知：v 2＝mA mA ＋mB v 1＝41＋km/s ①如果AB 能从传送带右侧离开，必须满足：12(m A ＋m B )v 2>μ(m A ＋m B )gL 得：k <1传送带对它们所做的功为：W ＝－μ(m A ＋m B )gL ＝－2(k ＋1) J3分②(i)当v 2≤v 时有：k ≥3，即A 、B 返回到传送带左端时速度仍为v 2； 故这个过程传送带对A 、B 所做的功为：W ＝02分(ii)当1≤k<3时，A、B沿传送带向右减速到速度为零，再向左加速，当速度与传送带速度相等时与传送带一起匀速运动到传送带的左侧．在这个过程中传送带对AB所做的功为：W＝12(m A＋m B)v2－12(m A＋m B)v2解得：W＝k2＋2k－152（k＋1）J3分四、选做题(请考生从2道物理题中任选一题作答．如果多做，则按所做的第一题计分) 18．【物理——选修3—3】(15分)(1)(5分)以下说法正确的是__BCE__．(填正确答案标号．选对一个得2分，选对两个得4分，选对3个得5分．每选错一个扣3分，最低得分为0分)A.布朗运动是液体或气体分子的运动，它说明分子永不停做无规则运动B．液晶显示屏是应用液晶的光学各向异性制成的C．气体分子速率呈现出“中间多，两头少”的分布规律D．一定量的理想气体发生绝热膨胀时，其内能不变E．一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性增加的方向进行(2)(10分)如图所示，两端开口、粗细均匀的足够长玻璃管插在大水银槽中，管的上部有一定长度的水银柱，两段空气柱被封闭在左右两侧的竖直管中．开启上部连通左右水银的阀门A，当两侧气体温度为390 K稳定时，水银柱的位置如图所示，其中左侧空气柱长度L1＝45 cm，左右两侧顶部的水银面的高度差为h1＝7 cm，左侧空气柱底部的水银面与水银槽面高度差为h2＝3 cm，大气压强为75 cmHg.求：①右管内气柱的长度L2；②关闭阀门A，当两侧气体温度升至570 K时，左侧竖直管内气柱的长度L3.(槽内水银面高度、大气压强视为不变)【解析】①左管内气体压强p1＝p0＋h2 cmHg＝78 cmHg1分右管内气体压强p2＝p1＋h1 cmHg＝85 cmHg1分设水银槽中右管内与外液面高度差为h3，则p2＝p0＋h3，得h3＝10 cm2分则L2＝L1－h1－h2＋h3＝45 cm1分②设玻璃管横截面面积为S，由理想气体状态方程得p1L1S T1＝（p0＋L3－L1＋h2）T2L 3S 3分 解得L 3＝57 cm2分19．(15分)(1)(5分)BCE19．【物理——选修3—4】(15分)(1)(5分)下列说法正确的是__BCE__．(填正确答案标号．选对一个得2分，选对两个得4分，选对3个得5分．每选错一个扣3分，最低得分为0分)A ．变化的电场一定产生变化的磁场，变化的磁场一定产生变化的电场B ．全息照相的拍摄利用了光的干涉原理C ．电视机遥控器是利用发出红外线脉冲信号来换频道的D ．在杨氏双缝干涉实验中，用紫光作为光源，遮住其中一条狭缝，屏上将呈现间距相等的条纹E ．某人在水面上方观察水底同位置放置的红、黄、绿三盏灯时，看到绿灯距水面最近(2)(10分)如图所示，△ABC 为等腰直角三棱镜的截面图，AB 与水平屏幕MN 垂直并接触于A 点．由红光和紫光两种单色光组成的复色光垂直BC 边射向AB 中点O ，在光屏MN 上产生两个亮斑，已知该介质对红光和紫光的折射率分别为n 1＝233，n 2＝2. ①请画出光路图，并分析说明AM 一侧亮斑的颜色；②已知AB ＝10 cm ，求两个亮斑间的距离．(结果用根式表示)【解析】①设红光和紫光的临界角分别为C 1、C 2，复色光在AB 面的入射角为i ，由折射定律可知sin C 1＝1n1＝32 C 1＝60°1分 sin C 2＝1n2＝22C 2＝45°1分 由于C 2＝i ＝45°<C 1，所以紫光在AB 面发生全反射，而红光在AB 面一部分发生折射、一部分发生反射，故在AM 侧产生的亮斑为红色1分由几何关系可知，反射光线与AC 垂直，光路图如图所示2分②根据光路图，设折射角为γ，两个光斑分别为P 1、P 2根据折射定律n 1＝sin γsin i，可得sin γ＝63，故tan γ＝22分tan γ＝AOAP1，可得AP1＝522cm1分△OAP2为等腰直角三角形，所以AP2＝AO＝5 cm，P1P2＝(522＋5) cm2分。
2019—2020学年度湖南师大附中上学期高三月考试卷(三)高中物理
2019—2020学年度湖南师大附中上学期高三月考试卷（三）高中物理第一卷〔选择题，共48分〕一、选择题〔此题共12小题，每题4分，共48分，有的小题只有一个小题符合题意，有的小题有几个选项符合题意，全部选对得4分，部分选对得2分，选错或不答得0分〕 1．关于惯性，以下讲法中正确的选项是〔 〕A ．静止的火车启动时速度变化缓慢，是因为火车静止时惯性大B ．乒乓球能够快速抽杀，是因为乒乓球惯性小的缘故C ．物体超重时惯性大，失重时惯性小D ．在宇宙飞船内物体没有惯性2． 某物理学博士的毕业论文是〝声速与空气压强和空气密度的关系〞。
他在文中给出了四个可能的关系式，其中只有一个是正确的，式中k 为比例常数无单位，P 为空气压强，ρ为空气密度。
正确的关系式是〔 〕A ．ρPkPB ．PkPρC ．ρPkD ．Pkρ 3． 如下图，a 图中一轻弹簧和一根细线共同拉住一个质量为m 的小球，平稳时细线是水平的，弹簧与竖直方向的夹角为a ；b 图中用细线代替原先的弹簧. 假设突然剪断水平细线，那么在剪断该细线的瞬时，小球加速度的大小和方向为 〔 〕A ．a 图中小球的加速度a =g tan α，方向水平向右B ．a 图中小球的加速度a =g tan α，方向与竖直方向成〔90°－α〕角 C ．b 图中小球的加速度a =g tan α，方向水平向右D ．b 图中小球的加速度a =g tan α，方向与竖直方向成〔90°－α〕角4．小河宽为d ，河水中各点水的流速大小与各点到较近的河岸边的距离成正比，水v =x d v k kx ,/4,0=是各点到近岸的距离，小船船头垂直河岸渡河，小船划行速度为0v ，那么以下讲法正确的选项是〔 〕A ．小船渡河的轨迹为曲线B ．小船到达离河岸d /2处，船渡河的速度为02vC ．小船渡河的轨迹为直线D ．小船到达离河岸3d/4处，船渡河的速度为02v5． 某人在距地面某一高度处以初速度v 水平抛出一物体，落地速度大小为2v ，那么它在空中飞行的时刻及距地面抛出的高度为〔 〕A ．g v g v 2,2B ．g v g v 49,232C ．g v g v 43,232D ．gv g v 23,326． 细绳栓一个质量为m 的小球，小球将固定在墙上的轻弹簧压缩x ，小球与弹簧不粘连. 如下图，将细线烧断后〔 〕A ．小球赶忙做平抛运动B ．小球的加速度赶忙为gC ．小球离开弹簧后做匀变速运动D ．小球离开弹簧后做变加速运动7． 1998年1月发射的〝月球勘探者号〞空间探测器，运用最新科技手段对月球进行近距离勘探，在月球重力分布、磁场分布及元素测定等方面取得最新成果. 探测器在一些环形山中央发觉了质量密集区，当飞越这些重力专门区域时〔 〕A ．探测器受到的月球对它的万有引力将变大B ．探测器运行的轨道半径将变大C ．探沿器飞行的速率将变大D ．探沿器飞行的速率将变小8． 在光滑的水平面上有三个完全相同的小球A 、B 、C 用相同的细绳连接起来，如下图，绳子OA=AB=BC ，它们以O 为圆心在水平面上以共同的角速度做匀速圆周运动，在运动中假设绳子OA 、AB 、BC 上的张力分不是T 1、 T 2、T 3，那么T 1：T 2：T 3为 〔 〕A ．1:2:3B ．1:3:6C ．7:5:3D ．6:5:39． 质量为1kg 的物体被人用手由静止向上提高1m ，这时物体的速度为2m/s ，不计空气阻力，取g=10m/s 2. 以下讲法中正确的选项是〔 〕A ．手对物体做功12JB ．合外力对物体做功12JC ．合外力对物体做功2JD ．物体克服重力做功10J10．如下图，两个物体a 、b 的质量相等，并靠在固定的斜面上，它们与斜面间的动摩擦因数相同，在水平力F 的作用下，两个物体一起沿 斜面移动了一段距离，那么〔 〕A ．摩擦力对a 、b 两物体所做的功相等B ．a 对b 做的功与b 对a 做的功相等C ．F 对a 做的功与a 对b 做的功相等D ．以上讲法都不对11．将小球竖直上抛，经一段时刻落回抛出点，假设小球所受的空气阻力对其上升过程和下降过程缺失的机械能进行比较，以下讲法中正确的选项是〔 〕A ．上升缺失的机械能大于下降缺失的机械能B ．上升缺失的机械能小于下降缺失的机械能C ．上升缺失的机械能等于下降缺失的机械能D ．无法比较12．如下图，水平传送带以速度s m v /2 匀速前进.上方料斗中以每秒50kg 的速度把煤粉竖直落到传送带上，然后一起随带运动，假如要使传送带保持原先的速度匀速前进，那么皮带机应增加的功率为 〔 〕 A ．100W B ．200WC ．500WD ．无法确定第II 卷〔非选择题，共52分〕二、填空题〔此题共4小题，每题4分，共16分. 请将答案填在题中的横线上〕 13．在〝研究平抛物体的运动〞的实验中：〔1〕让小球多次沿同一轨道运动，用描点法画出小球做平抛运动的轨迹.为了较准确地描画运动轨迹，下面列出了一些操作要求，将你认为正确的选项前面的字母填在横线上 .A ．斜槽只能光滑B ．通过调剂使斜槽的末端保持水平C．每次开释小球的位置必须相同D．每次必须由静止开释小球E．小球运动时不应与木板上的白纸相接触F．所记录的相邻的小球位置之间的竖直距离应相等〔2〕某同学只记录了a、b、c三点，各点的坐标如下图，那么物体运动的初速度为.〔取g=10m/s2〕14．在验证机械能守恒定律的实验中，质量为m的重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点进行测量，即可验证机械能守恒定律.〔1〕如下图，选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E，测出A点距起始点O的距离为S0点A、C间的距离为S1，点C、E间的距离为S2，使用的交流电的频率为f，利用那个装置也能够测量重锤下落的加速度，那么加速度的表达式为a= .〔2〕在验证机械能守恒定律的实验中发觉，重锤减小的重力势能总是略大于重锤增加的动能，其缘故要紧是因为在重锤带着纸带下落的过程中存在着阻力作用. 假设当地重力加速度的值为g，用第〔1〕咨询给出的量表示重锤在下落过程中受到的平均阻力大小为F= .15．如下图，摩擦轮A、B通过中介轮C进行传动，A、B、C的半径分不为20cm、15cm、10cm，那么AB两轮边缘上的点的角速度之比是，向心加速度之比是.16．如下图，支架质量为M，放在水平地面上，转轴O处用长为L的细绳悬挂一质量为m的小球. 将小球从与轴O在同一水平线上、细绳拉直的位置由静止开释，小球运动时，支架静止不动，当小球运动到最低点时，地面对支架的支持力大小为.三、运算题〔此题共4小题，共36分. 应写出必要的文字讲明、方程式和重要演算步骤，有数值运算的题，答案中必须明确写出数值和单位.〕17．〔7分〕如下图，在水平面上有一个质量为m的物体，在水平恒定拉力的作用下由静止开始移动一段距离后，达到一斜面底端，这时撤去拉力，物体冲上斜面，沿斜面上滑的最大距离和平面上运动的距离相等，然后物体又沿斜面下滑，恰好停在平面上的动身点.斜面的倾角为30°，物体与平面间和与斜面间的动摩擦因数相同，重力加速度为g. 求物体受到的水平拉力大小？18．〔8分〕继奇异的火星之后，今年土星也成了世界关注的焦点. 通过近7年时刻，2亿千米在太空中风尘仆仆的穿行后，美航天局和欧航天局合作研究出〝卡西尼〞号土星探测器于美国东部时刻6月30日〔北京时刻7月1日〕抵达预定轨道，开始〝拜望土星及其卫星家族. 这是人类首次针对土星及其31颗卫星最详尽的探测. 假设〝卡西尼〞号土星探测器进入土星飞行的轨道，在半径为R的土星上空离土星表面高h的圆形轨道上绕土星飞行，围绕n周飞行时刻为t. 求土星的质量和平均密度.19．〔9分〕如下图，在倾角为θ的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块A、B，它们的质量分不为m A、m B，弹簧的劲度系数为k，C为一固定挡板. 系统处于静止状态. 现开始用一恒力F沿斜面方向拉物块A使之向上运动，重力加速度为g，咨询：〔1〕物块B刚要离开C时，物块A的加速度多大？〔2〕从开始到物块B刚要离开C时的过程中，物块A的位移多大？20．〔12分〕如下图是一个设计〝过山车〞的试验装置的工作原理示意图，光滑斜面AB与竖直面内的圆形轨道最低点平滑连接，圆形轨道半径为R。
湖南省师大附中2019届高三物理上学期月考试题(三)(含解析).doc
湖南省师大附中2019届高三物理上学期月考试题（三）（含解析）本试题卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，共10页．时量90分钟，满分110分．第Ⅰ卷一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分．其中1～8小题只有一个选项正确，9～12小题有多个选项正确，选不全的得2分，错选或不选得0分．将选项填涂在答题卡中) 1．下列关于物理学史和物理研究方法的叙述中正确的是(C)A．根据速度的定义式v＝ΔxΔt，当Δt取不同的值时，v都可以表示物体的瞬时速度B．牛顿在前人的基础上总结得出并通过实验验证了牛顿运动定律C．伽利略借助实验研究和逻辑推理得出了自由落体运动规律D．用比值定义的物理概念在物理学中占有相当大的比例，例如加速度a＝Fm就是采用比值定义的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．右图是手机被吸附在支架上静止时的侧视图，若手机的质量为m，手机平面与水平面间夹角为θ，则手机支架对手机作用力(B)A．大小为mg，方向竖直向下B．大小为mg，方向竖直向上C．大小为mg cos θ，方向垂直手机平面斜向上D．大小为mg sin θ，方向平行手机平面斜向上3．如图所示，始终静止在水平地面上倾角为θ的光滑斜面体上，有一斜劈A，A的上表面水平且放有一斜劈B，B的上表面上有一物块C，A、B、C一起沿斜面匀加速下滑．已知A、B、C 的质量均为m，重力加速度为g.下列说法正确的是(C) A．A、B间摩擦力为零B．A加速度大小为g cos θC．C可能只受两个力作用D．斜面体受到地面的摩擦力为零【解析】对B、C整体受力分析，受重力、支持力，B、C沿斜面匀加速下滑，则A、B间摩擦力不为零，故A错误；如果B 的上表面是光滑的，倾角也为θ，C可能只受两个力作用，C正确；选A、B、C整体为研究对象，根据牛顿第二定律可知A加速度大小为g sin θ，B错误；对A、B、C和斜面体整体分析，斜面体受地面的摩擦力不为零，故D错误．4．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，木板B的加速度a与拉力F的关系图象如图乙所示，则小滑块A 的质量为(C)A．1 kg B．2 kgC．3 kg D．4 kg5．2018年10月20日，酒泉卫星发射中心迎来60岁生日．作为我国航天事业的发祥地，中心拥有我国最早的航天发射场和目前唯一的载人航天发射场.2013年6月，我国成功实现目标飞行器“神舟十号”与轨道空间站“天宫一号”的对接．如图所示，已知“神舟十号”从捕获“天宫一号”到两个飞行器实现刚性对接用时为t ，这段时间内组合体绕地球转过的角度为θ，地球半径为R ，组合体离地面的高度为H ，万有引力常量为G ，据以上信息可求地球的质量为(A)A.（R ＋H ）3θ2Gt 2B.π2（R ＋H ）3θ2Gt 2 C.（R ＋H ）3θ24πGt 2 D.4π2（R ＋H ）3θ2Gt 2【解析】组合体在圆轨道运行的周期T ＝2πθ·t ，根据万有引力定律和牛顿定律得GMm（R＋H）2＝m⎝⎛⎭⎪⎪⎫2πT2(R＋H)，所以M＝（R＋H）3θ2Gt2，A项正确．6．ABS是Anti－lock Brake System的英文缩写，即“刹车防抱死系统”．某汽车在启用ABS刹车系统和未启用该刹车系统紧急刹车过程中，车速与时间的变化关系分别如图中的①②图线所示，由图可知(D)A．启用ABS刹车时间大于未启用ABS刹车时间B．启用ABS汽车做匀速运动，未启用ABS汽车做匀减速运动C．0～t1的时间内，启用ABS加速度大于未启用ABS加速度D．刹车过程中，启用ABS平均速度大于未启用ABS平均速度7．用轻绳拴着一质量为m、带正电的小球在竖直面内绕O点做圆周运动，竖直面内加有竖直向下的匀强电场，电场强度为E，如图甲所示，不计一切阻力，小球运动到最高点时的动能Ek 与绳中张力F间的关系如图乙所示，当地的重力加速度为g，则(C)A．小球所带电荷量为b＋mg EB．轻绳的长度为a bC．小球在最高点的最小速度为2a mD．小球在最高点的最小速度为5a m【解析】在最高点时，绳对小球的拉力、重力和电场力的合力提供向心力，则得：F＋mg＋Eq＝m v2L，即12mv2×⎝⎛⎭⎪⎪⎫2L＝F＋mg＋Eq ，由于E k ＝12mv 2，故E k ＝L 2F ＋L 2(mg ＋Eq )，由图象可知，图象斜率k ＝a b ＝L 2，即L ＝2a b，故B 错误；当F ＝0时，由mg ＋Eq ＝m v 2L ，12mv 2＝a ，解得，q ＝b －mg E，故A 错误；当F ＝0时，重力和电场力提供向心力，此时为最小速度，12mv 2＝a ，解得v ＝2a m，故C 正确，D 错误． 8．一座平顶房屋，顶的面积S ＝40 m 2.第一次连续下了t ＝24小时的雨，雨滴沿竖直方向以v ＝5.0 m/s 的速度落到屋顶，假定雨滴撞击屋顶的时间极短且不反弹，并立即流走．第二次气温在摄氏零下若干度，而且是下冻雨，也下了24小时，全部冻雨落到屋顶便都结成冰并留在屋顶上，测得冰层的厚度d ＝25 mm.已知两次下雨的雨量相等，水的密度为1.0×103 kg/m 3，冰的密度为9×102 kg/m 3.由以上数据可估算得第一次下雨过程中，雨对屋顶的撞击使整个屋顶受到的压力为(D)A．9 000 N B．9 N C．52 N D．0.052 N【解析】冰层的体积V＝Sd＝40 m2×25 mm＝1 m3，冰层的质量m＝ρV＝0.9×103kg/m3×1 m3＝0.9×103kg，冰层的重力G ＝mg＝0.9×103 kg×10 N/kg＝9 000 N，第二次下的冻雨结成冰对屋顶的压力为9 000 N，第一次下雨降落在屋顶会顺流而下，先考虑一个重力为G的物体撞击屋顶的平均撞击力f，以物体为受力物体来分析，初速度为v，末速度为v′，向下为正方向，撞击时间为Δt，根据动量定理有(G－f)＝m（v′－v）Δt，f＝G－m（v′－v）Δt，对于连续下了t＝24小时的雨，m＝900 kg，v＝5 m/s，v′＝0，Δt＝24 h＝24×60×60 s，而G，并不是G＝mg＝0.9×103 kg×10 N/kg＝9 000 N，全部同时压在屋顶，先求出每秒降到屋顶的水有9 000 N24×60×60 s，然后，求出在雨滴撞击屋顶的时间内有多少水降到屋顶，由于雨滴撞击屋顶的时间t极短，9 000 N24×60×60 s·t≈0，所以，在“雨滴撞击屋顶的时间”内降到屋顶的水的重力，可以忽略．于是雨对屋顶的撞击使整个屋顶受到的压力为f＝m（v′－v）Δt＝900×524×60×60N＝0.052 N. 故正确答案为D.9．如图所示，一可视为质点的小球以初速度v0从O点被水平抛出，经与两墙壁四次弹性碰撞后刚好落在竖直墙壁的最低点D，此时速度与水平方向的夹角为θ，其中A、C两点为小球与右侧墙壁碰撞的等高点，B点为小球与左侧墙壁碰撞的点，已知两墙壁间的距离为d，与墙壁碰撞无能量损失，且速度满足光的反射规律，重力加速度为g，则下列说法正确的是(ABD) A．OA∶AB∶BC∶CD＝1∶3∶5∶7B．相邻两次碰撞之间(指某次碰撞后到下一次碰撞前)速度的变化量均相等C．小球刚到D点的速度大小是刚到B点的速度大小的2倍D．tan θ＝4dg v2【解析】小球在水平方向上速度的大小相等，根据等时性知，相邻两次碰撞间的时间相等，在竖直方向上做自由落体运动，根据初速度为零的匀变速直线运动的推论，知OA∶AB∶BC∶CD ＝1∶3∶5∶7.故A正确．因为在相邻两次碰撞间的时间相等，水平方向上的速度大小不变，竖直方向上做自由落体运动，则相邻两次碰撞过程中的速度变化量相等．故B正确．小球从O点运动到D点的时间t＝4dv，则tan θ＝gtv＝4gdvv＝4gdv2.故D正确，D点的竖直分速度是B点竖直分速度的2倍，C错误．故选ABD.10．如图所示，真空中有两个等量异种电荷，OO′为两电荷连线的垂直平分线，P点在垂直平分线上，四边形ONPM为菱形，现在将一个负电荷q，自O点开始沿ONPM移动，则下列说法正确的是(ABC)A ．由O 到N 的过程中电荷电势能减少B ．由N 到P 的过程中电场力做负功C ．P 点与O 点电势相等D ．N 点和M 点电场强度相同【解析】将负电荷由O 移动到N 的过程中电场力做正功，电势能减少，A 对；由N 到P 电场力做负功，B 对；P 点与O 点位于同一个等势面，电势相等，N 点与M 点关于中垂线对称，其电场强度大小相等，方向不同，故D 错．11．如图所示A 、B 两球在光滑水平面上沿同一直线运动，A 球动量为p 1＝5 kg ·m/s ，B 球动量为p 2＝7 kg ·m/s ，当A 球追上B 球时发生碰撞，碰后A 的动量改变了1 kg ·m/s ，而运动方向没有改变，则A 和B 质量的比值可能为(BC)A.m A m B ＝13B.m A m B ＝12C.m Am B＝25D.m Am B＝5712．如图所示，倾角为37°的光滑斜面上粘贴有一厚度不计、宽度为d＝0.2 m的橡胶带，橡胶带的上表面与斜面位于同一平面内，其上、下边缘与斜面的上、下边缘平行，橡胶带的上边缘到斜面的顶端距离为L＝0.4 m，现将质量为m＝1 kg、质量分布均匀、宽度为d的薄矩形板上边缘与斜面顶端平齐且从斜面顶端静止释放．已知矩形板与橡胶带之间的动摩擦因数为0.5，重力加速度取g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，不计空气阻力，矩形板由斜面顶端静止释放下滑到完全离开橡胶带的过程中(此过程矩形板始终在斜面上)，下列说法正确的是(CD)A.矩形板受到的摩擦力恒为F f＝4 NB．矩形板的重力做功为W G＝2.4 JC．产生的热量为Q＝0.8 JD．矩形板的上边缘穿过橡胶带下边缘时速度大小为235 5m/s【解析】矩形板在滑过橡胶带的过程中对橡胶带的正压力是变化的，所以矩形板受摩擦力是变化的，故A错误；重力做功W G＝mg(L＋d)sin θ＝3.6 J，所以B错误；产生的热量等于克服摩擦力做功Q＝2×12μmg cos θ·d＝0.8 J，所以C正确；根据动能定理：W G－Q＝12mv2－0，解得v＝2355m/s，所以D正确．答题卡题号12345678911112答案C B C C A D C DABDABCBCCD第Ⅱ卷二、实验题(本题共2小题，每空2分，共计16分，将答案填写在答题卡中)13．(8分)为了探究物体质量一定时加速度与力的关系，甲、乙两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，m0为滑轮的质量．力传感器可测出轻绳中的拉力大小．(1)实验时，一定要进行的操作是__BC__．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，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录力传感器的示数D．为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M.(2)甲同学在实验中得到如图所示的一条纸带(两计数点间还有四个点没有画出)，已知打点计时器采用的是频率为50 Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为__2.00__m/s 2(结果保留三位有效数字)．(3)甲同学以力传感器的示数F 为横坐标，加速度a 为纵坐标，画出的a －F 图象是一条直线，图线与横坐标的夹角为θ，求得图线的斜率为k ，则小车的质量为__C__．A.1tan θB.2tan θ－m 0 C.2k－m 0D.2 k(4)乙同学根据测量数据作出如右图所示的a－F图线，该同学做实验时存在的问题是__没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够__．14．(8分)为了验证机械能守恒定律，某研究性学习小组的同学利用透明直尺和光电计时器设计了一套实验装置，如图所示．当有不透光物体从光电门间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间，所用的光电门传感器可测的最短时间为0.01 ms.将具有很好挡光效果的宽度为d＝3.8×10－3 m的黑色磁带水平贴在透明直尺上．实验时，将直尺从一定高度由静止释放，并使其竖直通过光电门．某同学测得各段黑色磁带通过光电门的时间Δt i与图中所示的高度差Δh i，并将部分数据进行了处理，结果如下表所示(表格中M为直尺质量，g取9.8 m/s2)．Δt i(×10－3s)v i＝dΔt i(m·s－1)ΔE k i＝12Mv2i－12Mv21Δh i(m)MgΔh i1 1.21 3.132 1.15 3.310.58M 0.060.58M3 1.00 3.78 2.24M 0.232.25M 40.95 4.00 3.10M 0.32 3.14M50.90 4.22 4.01M 0.41__4.02M__(1)从表格中数据可知，直尺上磁带通过光电门的瞬时速度是利用v i ＝d Δt i求出的，请你简要分析该同学这样做的理由是__瞬时速度等于极短时间或极短位移内的平均速度__．(2)请将表格中数据填写完整．(小数点后保留两位数字)(3)通过实验得出的结论是：__在误差允许的范围内，重力势能的减少量等于动能的增加量__．(4)从该实验可得ΔE k －Δh 的图象是__C__．三、解答题(本题共三个小题，其中15题7分，16题12分，17题12分)(1)小球B对细杆的压力的大小；(2)小球B开始运动时加速度的大小；(3)小球B速度最大时，离M端的距离．【解析】(1)小球B在垂直于杆的方向上合力为零，则有F N ＝qE cos θ＋mg由牛顿第三定律知小球B对细杆的压力F N′＝F N＝qE cos θ＋mg(2分)(2)在水平方向上，小球所受合力向右，由牛顿第二定律得：qE sin θ－kQq L 2＝ma 解得：a ＝Eq sin θm －kQq mL 2(2分) (3)当小球B 的速度最大时，加速度为零，有：qE sin θ＝kQqx 2解得：x ＝kQE sin θ(3分)16．(12分)如图，质量为m ＝1 kg 的小滑块(视为质点)在半径为R ＝0.4 m 的 14圆弧A 端由静止开始释放，它运动到B 点时速度为v ＝2 m/s.当滑块经过B 后立即将圆弧轨道撤去．滑块在光滑水平面上运动一段距离后，通过换向轨道由C 点过渡到倾角为θ＝37°、长s ＝1 m 的斜面CD 上，CD 之间铺了一层匀质特殊材料，其与滑块间的动摩擦因数可在0≤μ≤1.5之间调节．斜面底部D 点与光滑地面平滑相连，地面上一根轻弹簧一端固定在O 点，自然状态下另一端恰好在D 点．认为滑块通过C 和D 前后速度大小不变，最大静摩擦力等于滑动摩擦力．取g ＝10 m/s 2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，不计空气阻力．(1)求滑块对B 点的压力大小以及在AB 上克服阻力所做的功；(2)若设置μ＝0，求质点从C 运动到D 的时间；(3)若最终滑块停在D 点，求μ的取值范围．【解析】(1)在B 点，F －mg ＝m v 2R解得F ＝20 N 由牛顿第三定律，F ′＝20 N从A 到B ，由动能定理，mgR －W ＝12mv 2 得到W ＝2 J(4分)(2)在CD 间运动，有mg sin θ＝ma ，加速度a ＝g sin θ＝6 m/s 2匀变速运动规律 s ＝vt ＋12at 2 取合理根，得t ＝13s(3分) (3)最终滑块停在D 点有两种可能：a ．滑块恰好能从C 下滑到D .则有mg sin θ·s －μ1mg cos θ·s ＝0－12mv 2，得到μ1＝1(2分) b ．滑块在斜面CD 和水平地面间多次反复运动，最终静止于D 点．当滑块恰好能返回C ：－μ1mg cos θ·2s ＝0－12mv 2 得到μ1＝0.125当滑块恰好能静止在斜面上，则有mg sin θ＝μ2mg cos θ，得到μ2＝0.75所以，当0.125≤μ<0.75，滑块在CD和水平地面间多次反复运动，最终静止于D点．综上所述，μ的取值范围是0.125≤μ<0.75 或μ＝1(3分)17．(12分)如图所示，质量M＝2 kg的平板小车后端放有质量m＝3 kg的铁块，它和车之间的动摩擦因数μ＝0.5，开始时车和铁块一起以v0＝3 m/s的速度向右在光滑水平地面上向右运动，并与竖直墙壁发生碰撞．设碰撞时间极短且碰撞后平板车速度大小保持不变，但方向与原来相反，平板车足够长，使得铁块总不能和墙相碰．(g取10 m/s2)求：(1)铁块在车上滑行的总路程；(2)车和墙第一次相碰以后所走的总路程．【解析】(1)由于m＞M，小车不论与墙相撞多少次，系统的总动量总是向右，但每撞一次总动量减少一次，直到减为零，最后小车停在墙下，系统的总动能全部用于铁块在车上滑行时克服摩擦力做功．μmgs ＝12(m ＋M )v 20 s ＝（m ＋M ）v 202μmg ＝（3＋2）×322×0.5×3×10m ＝1.5 m(4分)(2)小车第一次与墙相撞后向左所走路程为s 1，由动能定理得－μmgs 1＝0－12Mv 20(2分) s 1＝Mv 202μmg ＝2×322×0.5×3×10m ＝0.6 m(2分) 接着小车和铁块以共同速度v 1与墙第二次相碰，由动量守恒： mv 0－Mv 0＝()m ＋M v 1，v 1＝()m －M v 0m ＋M ＝v 05(2分) 第二次相撞后平板车向左走的路程为s 2s 1＝⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫v 1v 02＝125，s 2＝125s 1以后每次相碰反弹向左行的路程均以125比例减少，小车所走的路程为一个无穷等比数列之和．公比q＝125，s＝2s1()1＋q＋q2＋ (2)111－q＝1.25 m(2分)四、选做题(二个题任意选做一个，如果多做或全做的，按18题阅卷)18．【物理——选修3—3】(15分)(1)(6分)以下说法正确的是__ADE__．(选对一个给3分，选对两个给4分，选对3个给6分．每选错一个扣3分，最低得分为0分)A．一个孤立系统总是从熵小的状态向熵大的状态发展，熵值较大代表着较为无序B．某气体的摩尔质量为M、密度为ρ，用N A表示阿伏加德罗常数，每个气体分子的质量为m0，每个气体分子的体积为V0，则m0＝MN A，V0＝mρC．物体的内能在宏观上只与其温度和体积有关D．如果封闭气体的密度变小，分子平均动能增加，则气体的压强可能不变E．封闭在容积不变的容器内的气体，若温度升高，则气体分子对器壁单位面积上的平均作用力增大【解析】一个孤立系统总是从熵小的状态向熵大的状态发展，故A正确；某气体的摩尔质量为M、密度为ρ，用N A表示阿伏加德罗常数，每个气体分子的质量m0，每个气体分子的体积V0，则m0＝MN A，但是V0＝mρ不是每个气体分子的体积，选项B错误；物体的内能在宏观上与其温度、体积、状态及物质的量等都有关，选项C错误；气体的压强由气体分子的密度和分子的平均速率有关，故如果封闭气体的密度变小，分子平均动能增加，则气体的压强可能不变，选项D正确；密封在容积不变的容器内的气体，若温度升高，分子运动的平均速率变大，则气体分子对器壁单位面积上的平均作用力增大，选项E正确；故选ADE.(2)(9分)如图所示，一汽缸固定在水平地面上，通过活塞封闭有一定质量的理想气体，活塞与缸壁的摩擦可忽略不计，活塞的截面积S ＝100 cm 2.活塞与水平平台上的物块A 用水平轻杆连接，在平台上有另一物块B ，A 、B 的质量均为m ＝62.5 kg ，物块与平台间的动摩擦因数μ＝0.8.两物块间距为d ＝10 cm.开始时活塞距缸底L 1＝10 cm ，缸内气体压强p 1等于外界大气压强p 0＝1×105 Pa ，温度t 1＝27 ℃.现对汽缸内的气体缓慢加热，(g ＝10 m/s 2)求：①物块A 开始移动时，汽缸内的温度；②物块B 开始移动时，汽缸内的温度．【解析】①物块A 开始移动前气体做等容变化，则有p 2＝p 0＋μmg S＝1.5×105 Pa(1分) 由查理定律有p 1T 1＝p 2T 2，解得T 2＝p 2p 1T 1＝450 K(2分) ②物块A 开始移动后，气体做等压变化，到A 与B 刚接触时 p 3＝p 2＝1.5×105 Pa ；V 3＝(L 1＋d )S (1分)由盖—吕萨克定律有V 2T 2＝V 3T 3，解得T 3＝V 3V 2T 2＝900 K(2分)之后气体又做等容变化，设物块A 和B 一起开始移动时气体的温度为T 4p 4＝p 0＋2μmg S＝2.0×105 Pa ；V 4＝V 3(1分) 由查理定律有p 3T 3＝p 4T 4，解得：T 4＝p 4p 3T 3＝1 200 K(2分) 19．【物理——选修3—4】(15分)(1)(6分)一列横波在某介质中沿x 轴传播，如图甲所示为t ＝0.75 s 时的波形图，如图乙所示为x ＝1.5 m 处的质点P 的振动图象，则下列说法正确的是__ADE__．(选对一个给3分，选对两个给4分，选对3个给6分．每选错一个扣3分，最低得分为0分)A ．图甲中质点N 速度方向沿y 轴正方向B ．图甲中质点M 的速度与加速度均为零C ．再经过t ＝0.5 s 质点L 与质点N 位移相同D ．再经过t ＝1.75 s 质点P 第一次到达波峰E．该波在传播的过程中，遇到宽度为1 m的障碍物能发生明显的衍射现象【解析】由振动图象可知质点P在t＝0.75 s时沿y轴负方向运动，结合上下坡法可得该波沿x轴负方向运动，故图甲中N点速度方向沿y轴正方向，A正确；图甲中质点M的速度为零，加速度最大，B错误；再经过t＝0.5 s质点L与质点N分别位于波谷与波峰，C错误；P点距离最近的波峰：Δx＝3.5 m，波速v＝λT＝2 m/s，故传播到P点的时间为：Δt＝Δxv＝1.75 s，D正确；波长大于障碍物的线度时可发生明显的衍射现象，E正确．(2)(9分)如图所示，有一圆柱形容器，底面半径为R，在底面的中心O处有一红色点光源S，它发出的红光经时间t可以传到容器的边缘P.若容器内倒满某液体，S发出的红光经时间2t可以传到容器的边缘P，且恰好在P点发生全反射．求：①该液体的折射率；②容器的高度．【解析】①设OP之间的距离为d，光在空气中的传播速度为c，光在该液体中的传播速度为v，则有：d＝ct，d＝2vt(2分)液体的折射率n＝c v所以n＝2(2分)②如图所示，光线在P处恰好发生全反射时，入射角设为C，则有：sin C＝1n＝12所以C＝30°(2分)故：h＝Rtan 30°＝3R(3分)。
湖南师大附中2019届高三上学期月考试卷(一)物理
湖南师大附中2019届高三月考试卷(一)物 理本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）。
★祝考试顺利★注意事项：1、考试范围：高考范围。
2、答题前，请先将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色签字笔填写在试题卷和答题卡上的相应位置，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
用2B 铅笔将答题卡上试卷类型A 后的方框涂黑。
3、选择题的作答：每个小题选出答案后，用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。
写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非选择题答题区域的答案一律无效。
4、主观题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。
写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域的答案一律无效。
如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。
不按以上要求作答无效。
5、选考题的作答：先把所选题目的题号在答题卡上指定的位置用2B 铅笔涂黑。
答案用0.5毫米黑色签字笔写在答题卡上对应的答题区域内，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非选修题答题区域的答案一律无效。
6、保持卡面清洁，不折叠，不破损，不得使用涂改液、胶带纸、修正带等。
7、考试结束后，请将本试题卷、答题卡、草稿纸一并依序排列上交。
第Ⅰ卷一、填空题(本题共12小题，每小题4分，共48分．其中1～8小题只有一个选项正确，9～12小题有多个选项正确，选不全的得2分，错选或不选得0分．将选项填涂在答题卡中)1．我们学校对升旗手的要求是：国歌响起时开始升旗，当国歌结束时国旗恰好升到旗杆顶端．已知国歌从响起到结束的时间是48 s ，红旗上升的高度是17.6 m ．若国旗先向上做匀加速运动，时间持续4 s ，然后做匀速运动，最后做匀减速运动，减速时间也为4 s ，红旗到达旗杆顶端时的速度恰好为零．则国旗匀加速运动时加速度a 及国旗匀速运动时的速度v ，正确的是(C)A ．a ＝0.2 m/s2 ，v ＝0.1 m/sB ．a ＝0.4 m/s2，v ＝0.2 m/sC ．a ＝0.1 m/s2，v ＝0.4 m/sD ．a ＝0.1 m/s2，v ＝0.2 m/s【解析】对于红旗加速上升阶段：x 1＝12a 1t 21，对于红旗匀速上升阶段：v 2＝at 1，x 2＝v 2t 2，对于红旗减速上升阶段：x 3＝v 2t 3－12a 3t 23，对于全过程：a 1＝a 3，x 1＋x 2＋x 3＝17.6 m ，由以上各式可得：a 1＝0.1 m/s2，v 2＝0.4 m/s.故选：C.2．下列说法正确的是(C)A ．一个质点所受合外力恒为F ，那么该质点一定做匀变速直线运动B ．一个质点所受合外力恒为F ，那么该质点的动能一定增加C ．一个质点做直线运动，每通过相同的位移Δx ，速度的增加量Δv 也相同，则A ＝Δv Δx>0且恒定，那么该质点的加速度a 一定在增大D ．一个1 kg 的质点，在恒定合外力F 的作用下，产生的加速度为1 m/s2，那么F 不一定等于1 N3．明朝谢肇淛的《五杂组》中记载：“明姑苏虎丘寺庙倾侧，议欲正之，非万缗不可．一游僧见之，曰：无烦也，我能正之．”游僧每天将木楔从塔身倾斜一侧的砖缝间敲进去，经月余扶正了塔身．假设所用的木楔为等腰三角形，木楔的顶角为θ，现在木楔背上加一力F ，方向如图所示，木楔两侧产生推力F N ，则(B)A ．若F 一定，θ大时F N 大B ．若F 一定，θ小时F N 大C ．若θ一定，F 大时F N 小D ．若θ一定，F 小时F N 大【解析】由于木楔处在静止状态，故可将力F 沿与木楔的斜面垂直且向上的方向进行分解，根据平行四边形定则，画出力F 按效果分解的图示．并且可据此求出木楔两侧产生的推力．选木楔为研究对象，木楔受到的力有：水平向左的F 和两侧给它的与木楔的斜面垂直的弹力，由于木楔处于平衡状态，所以两侧给木楔的斜面垂直的弹力与F 沿两侧分解的力是相等的，力F 的分解如图：则F ＝F N1cos(90－θ2)＋F N2cos(90－θ2)＝2F N1cos(90－θ2)＝2F N1sin θ2，F N ＝F N1＝F N2，故解得F N ＝F 2sin θ2，所以F 一定时，θ越小，F N 越大；θ一定时，F 越大，F N 越大，B 正确．4．如图甲所示，轻弹簧竖直固定在水平面上，一质量为m ＝0.2 kg 的小球，从弹簧上端某高度处自由下落，从它接触弹簧到弹簧压缩至最短的过程中(弹簧始终在弹性限度内)，其速度v 和弹簧压缩量Δx 之间的函数图象如图乙所示，其中A 为曲线的最高点，小球和弹簧接触瞬间机械能损失不计，取g ＝10 m/s2，则下列说法不正确的是(A)A ．小球刚接触弹簧时速度最大B ．当Δx ＝0.3 m 时，小球处于超重状态C ．该弹簧的劲度系数为20.0 N/mD ．从接触弹簧到压缩至最短的过程中，小球的加速度先减小后增大【解析】由小球的速度图象知，开始小球的速度增大，说明小球的重力大于弹簧对它的弹力，当Δx 为0.1 m 时，小球的速度最大，然后减小，说明当Δx 为0.1 m 时，小球的重力等于弹簧对它的弹力．所以可得：k Δx ＝mg ，解得： k ＝mg Δx＝0.2×100.1 N/m ＝20.0 N/m ，选项A 错误；C 正确；弹簧的压缩量为Δx ＝0.3 m 时，弹簧弹力为 F ＝20 N/m ×0.3 m ＝6 N>mg ，故此时物体的加速度向上，物体处于超重状态，选项B 正确；对小球进行受力分析可知，其合力是由mg 逐渐减小至零，然后再反向增加的，故小球的加速度先减小后增大，选项D 正确；故选A.5．如图所示，一艘走私船在岸边A 点，以速度v 0匀速地沿垂直岸的方向逃跑，距离A 点为34a 处的B 点的快艇同时启动追击，快艇的速率u 大小恒定，方向总是指向走私船，恰好在距离岸边距离a 处逮住走私船，那么以下关于快艇速率的结论正确的是(A)A ．快艇在垂直岸边的方向上的平均速度uy ＝v 0B ．快艇在沿岸的方向上的平均速度ux ＝v 0C ．快艇速度的大小u ＝54v 0D ．快艇的平均速率等于54v 0 【解析】因为在垂直岸边的方向上从开始追到追上时，位移与时间相同，所以快艇在垂直岸边的方向上的平均速度等于走私船的速度，快艇在沿岸边的方向上的平均速度为34v 0，A 正确，B 错误．快艇的平均速度大小为54v 0，因为它是曲线运动，路程大于54a ，平均速率应该大于54v 0，C 、D 均错． 6．将质量为m 的物体竖直上抛，抛出的初速度大小为v 1，由于受到空气阻力，阻力大小与速度大小成正比f ＝k v ，所以落回抛出点的速度大小为v 2，那么以下结论正确的是(D)A ．上升时间大于下落时间B ．上升时间等于下落时间C ．抛出到落回的时间为t ＝v 1－v 2gD ．无论上升还是下落，阻力均做负功 【解析】上升平均速度大于下落的平均速度，上升时间小于下落时间，A 、 B 错(用动量定理分析更简单)．如果没有阻力，所用时间为t ＝2v 1g，如果按照C 的答案，v 1＝v 2时(无阻力)，时间变为零了，可见C 错误．无论上升还是下落，阻力均做负功，所以D 正确．详细解答C ：利用图象法：v －t 图象如图所示，所围“面积”代数之和为零，而f ＝k v ，所以f －t 图象与v －t 图象一样，所围“面积”代数之和为零，f －t 图象的“面积”则为f 的冲量，则f 的冲量为零．所以有mgt ＝m (v 1＋v 2)，t ＝v 1＋v 2g.7．如图所示，倾角θ＝30°的斜面上有一重为G 的物体，在与斜面底边平行的水平推力F 作用下沿斜面上的虚线匀速运动，若图中φ＝45°，则(D)A ．推力F 一定是一个变力B ．物体可能沿虚线向上运动C ．物体与斜面间的动摩擦因数μ＝33 D ．物体与斜面闻的动摩擦因数μ＝63【解析】对物块进行受力分析，如图所示，物块受重力G 、支持力N 、推力F 、摩擦力f 作用，将重力分解为沿斜面向下的力G 1＝G sin 30°和与斜面垂直的力G 2＝G cos 30°，如图所示，由图可知， G 2与 N 平衡，故可等效为物体在推力F 、沿斜面向下的力G 1、摩擦力f 三个力的作用下沿斜面上的虚线做匀速运动，其等效的受力情况如图所示，根据三力平衡特点，F 与G 1的合力必沿斜面向右下方，故摩擦力f 只能沿斜面向左上方，故物体沿虚线向下做匀速运动，A 、B 错误；由几何关系得F 与G 1的合力F 合＝G 1cos 45°＝2G 1，由平衡条件得： f ＝F 合＝2G 1，故物体与斜面间的动摩擦因数μ＝f N ＝2G sin 30°G cos 30°＝63. 8．一颗速度较大的子弹，以水平速度v 水平击穿原来静止在光滑水平面上的木块，设木块对子弹的阻力恒定，则当子弹入射速度增大为n v (n >1)时，下列说法正确的是(D)A ．子弹对木块做的功不变B ．子弹对木块做的功变大C ．系统损耗的机械能增加D ．系统损耗的机械能不变9．关于黑洞和暗物质(暗物质被称为“世纪之谜”．它“霸占”了宇宙95%的地盘，却摸不到看不着)的问题，以下说法正确的是(黑洞临界半径公式取为c ＝2GM r，c 为光速，G 为万有引力常量，M 为黑洞质量)(AD)A ．如果地球成为黑洞的话，那么它的临界半径为r ＝v 2c 2R (R 为地球的半径，v 为第二宇宙速度)B ．如果太阳成为黑洞，那么灿烂的阳光依然存在，只是太阳光到地球的时间变得更长C ．有两颗星球(质量分别为M 1和M 2)的距离为L ，不考虑周围其他星球的影响，由牛顿运动定律计算所得的周期为T ，由于宇宙充满均匀的暗物质，所以观察测量所得的周期比T 大D ．有两颗星球甲和乙(质量分别为M 1和M 2)的距离为L ，不考虑周围其他星球的影响，它们运动的周期为T ，如果其中甲的质量减小Δm 而乙的质量增大Δm ，距离L 不变，那么它们的周期依然为T【解析】因为c ＝2GM r ，而地球的第二宇宙速度为v ＝2GM R ，两式相比得r ＝v 2c 2R ，所以A 正确．如果太阳成为黑洞，光不能跑出，所以我们将看不到阳光．设甲乙质量变化前，甲的运动半径为r 1，甲乙质量变化后运动周期为T 2，甲的运动半径为r 1′，则G M 1M 2L 2＝M 1(2πT )2r 1，G （M 1－Δm ）（M 2＋Δm ）L 2＝(M 1－Δm )(2πT 2)2r 1′，又因为r 1＝M 2M 1＋M 2L ，r 1′＝M 2＋Δm （M 1－Δm ）（M 2＋Δm ）L ＝M 2＋Δm M 1＋M 2L ，所以T ＝4π2r 1L 2GM 2＝4π2L 3G （M 1＋M 2），T 2＝4π2r 1′L 2G （M 2＋Δm ）＝4π2L 3G （M 1＋M 2），故T ＝T 2.10．某家用桶装纯净水手压式饮水器如图，在手连续稳定的按压下，出水速度为v 0，供水系统的效率为η，现测量出桶底到出水管之间的高度差H (水面很低，高度不计)，出水口倾斜，其离出水管的高度差可忽略，出水口的横截面积为S ，水的密度为ρ，重力加速度为g ，则下列说法正确的是(BC)A ．出水口单位时间内的出水体积Q ＝12v 0S B ．出水口所出水落地时的速度v ＝v 20＋2gHC ．出水后，手连续稳定按压的功率为ρS v 302η＋ρv 0SgH ηD ．手按压输入的功率等于单位时间内所出水的动能和重力势能之和【解析】出水口的体积V ＝SL ，则单位时间内的出水体积Q ＝V t ＝SL t＝S v 0，故A 错误；根据机械能守恒可得落地速度为v ＝v 20＋2gH ，故B 正确；手连续稳定按压使水具有初动能和重力势能，在时间t 内，流过出水口的水的质量m ＝ρS v 0t ，则出水口的水具有的机械能E ＝12m v 20＋mgH ＝ρS v 0t v 202＋ρv 0StgH ，而供水系统的效率为η，所以手连续稳定按压做的功为W ＝E η＝ρS v 302ηt ＋ρv 0SgH ηt ，则功率P ＝W t ＝ρS v 302η＋ρv 0SgH η，故C 正确；手按压输入的功率等于单位时间内所出水的动能和重力势能之和除以供水系统的效率η，故D 错误．11．如图所示，光滑的半圆形铁丝固定在水平地面上，穿在铁丝上的质量为m 的小球从最高点A 由静止开始滑到最低点B ，在从A 到B 的过程中，下列说法正确的是(CD)A ．小球对铁丝的作用力越来越大B ．铁丝对小球的作用力为F ，F 对小球的功为零，F 的冲量也为零C ．重力对小球做功的功率越来越大D ．小球在AB 间的某唯一一点对铁丝的作用力为零【解析】在AB 之间的C 点，恰好重力的分力提供向心力，此点小球与铁丝没有作用力，其他位置都不为零，所以A 错，D 对；而小球的速率越来越大，在竖直方向的分量也越来越大，所以重力做功的功率也越来越大，故C 正确；铁丝对小球的功为零，但该作用力的冲量不为零，故B 错．12．如图所示，甲、乙两种粗糙面不同的传送带，倾斜于水平地面放置，以同样恒定速率v 向上运动．现将一质量为m 的小物体(视为质点)轻轻放在A 处，小物体在甲传送带上到达B 处时恰好达到传送带的速率v ；在乙传送带上到达离B 竖直高度为h 的C 处时达到传送带的速率v .已知B 处离地面的高度皆为H .则在小物体从A 到B 的过程中(AD)A ．两种传送带与小物体之间的动摩擦因数甲比乙小B ．将小物体传送到B 处，两种传送带消耗的电能一样多C ．两种传送带对小物体做功不相等D ．将小物体传送到B 处，两种系统小物体与皮带摩擦产生的热量甲比乙多【解析】根据2ax ＝v 2，a 甲<a 乙，再由牛顿第二定律μmg cos θ－mg sin θ＝ma ，μ甲<μ乙，故A 对；由摩擦生热Q ＝fs 相对知，Q 甲＝f 1s 1＝f 1(v t 1－12v t 1)＝f 1H sin θ；Q 乙＝f 2s 2＝f 2H －h sin θ；根据牛顿第二定律得：f 1－mg sin θ＝ma 1＝m v 22H sin θ；f 2－mg sin θ＝ma 2＝m v 22H －h sin θ；解得：Q 甲＝mgH ＋12m v 2，Q 乙＝mg (H －h )＋12m v 2，Q 甲＞Q 乙，故D 正确；根据能量守恒定律，电动机消耗的电能E 电等于摩擦产生的热量Q 与物块增加机械能的和，因物块两次从A 到B 增加的机械能相同，Q 甲＞Q 乙，所以将小物体传送到B 处，两种传送带消耗的电能甲更多，故B 错误；传送带对小物体做功等于小物块的机械能的增加量，动能增加量相等，重力势能的增加量也相同，故两种传送带对小物体做功相等，故C 错误．(物体与皮带摩擦产生的热量Q 等于物体从速度为零到等于皮带速度时刻物体机械能的增量，所以Q 甲>Q 乙)第Ⅱ卷二、实验题(本题共1小题，每空2分，共计16分，将答案填写在答题卡中)13．如图所示，某实验小组借用“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置，进行“研究合外力做功和动能变化的关系”的实验：(1)使小车在砝码和托盘的牵引下运动，以此定量探究细绳拉力做功与小车动能变化的关系．①实验准备了打点计时器及配套的电源、导线、复写纸及图所示的器材．若要完成该实验，必需的实验器材还有__天平、刻度尺__．②为达到平衡摩擦力的目的，取下细绳和托盘，通过调节垫片的位置，改变长木板倾斜程度，根据打出的纸带判断小车是否做匀速直线运动．③实验开始时，先调节木板上定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行．这样做的目的是__D__(填字母代号)．A ．避免小车在运动过程中发生抖动B ．可使打点计时器在纸带上打出的点迹清晰C ．可以保证小车最终能够实现匀速直线运动D ．可在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车受的合力(2)连接细绳及托盘，放入砝码，通过实验得到下图所示的纸带．纸带上O 为小车运动起始时刻所打的点，选取时间间隔为0.1 s 的相邻计数点A 、B 、C 、D 、E 、F 、G .实验时测得小车的质量为M ＝200 g ，小车所受细绳的拉力为F ＝0.2 N ．各计数点到O 的距离为s ，对应时刻小车的瞬时速度为v ，小车所受拉力做的功为W ，小车动能的变化为ΔE k.请补填表中空格(结果保留小数点后四位)．这两个数分别是__0.0915__ ；__0.0907__.__细绳拉力做功等于小车动能变化__(3)这个小组在之前的一次实验中分析发现拉力做功总是要比小车动能增量明显大一些．这一情况可能是下列哪些原因造成的__C__(填字母代号)．A ．在接通电源的同时释放了小车B ．小车释放时离打点计时器太近C ．平衡摩擦力时长木板倾斜程度不够D ．平衡摩擦力时长木板倾斜程度过大(4)实验小组进一步讨论认为可以通过绘制v 2－s 图线来分析实验数据．请根据表中各计数点的实验数据在图中标出对应的坐标点，并画出v 2－s 图线．分析v 2－s 图线为一条通过原点的直线，直线的斜率如果在实验误差允许的范围内等于理论值，也可以得出相同的结论．这种方案中直线斜率表达式为k ＝__2F M__(用题目中相关物理量字母表示)． 【解析】(1)①根据本实验的实验原理，合外力所做的功等于动能的变化量，通过研究纸带来研究小车的速度，利用天平测量小车的质量，利用砝码的重力代替小车的合外力，所以需要刻度尺来测量纸带上点的距离和用天平测得小车的质量，即还需要刻度尺，天平(带砝码)；②为达到平衡摩擦力的目的，取下细绳和托盘，通过调节垫片的位置，改变长木板倾斜程度，根据打出的纸带判断小车是否做匀速直线运动；③实验过程中，为减少误差，提高实验的精确度，他先调节木板上定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行，目的是消除摩擦带来的误差，即平衡摩擦力后，使细绳的拉力等于小车的合力，故D 项正确．(2)W ＝mgs ＝0.2×0.4575 J ＝0.0915 J ，ΔE k ＝12m v 2＝12×0.2×0.9073 J ＝0.0907 J ，分析上述数据可知：在实验误差允许的范围内，细绳拉力做的功等于小车动能的变化．(3)他将钩码重力做的功当做细绳拉力做的功，经多次实验发现拉力做功总是要比小车动能增量大一些，从功能关系看出：该实验一定有转化为内能的机械能，即实验中存在摩擦力没有被平衡掉，故C 项正确．(4)根据表中各计数点的实验数据在图中标出对应的坐标点，并画出v 2－s 图线．v 2－s 图线为一条通过原点的直线，直线的斜率如果在实验误差允许的范围内等于理论值，也可以得出相同的结论．根据a ＝F M ＝v 22s ，则这种方案中直线斜率表达式为k ＝2F M. 三、问答题(本题共三个小题，其中14题8分，15题11分，16题12分)14.一个质量为m ＝10 g ，带电量为＋q ＝10－8 C 的小球从某高处A 点自由下落，不考虑一切阻力，测得该小球着地前最后2 s 内的下落高度为60 m ，试求：(g 取10 m/s2)(1)A 点距地面的高度h 为多少？总的下落时间是多少？(2)如果当小球下落的高度为总高度的34时，加一个竖直向上的匀强电场，小球落地的速度恰好为零，那么小球从开始到落地的时间是多少？电场强度多大？【解析】(1)设总时间为t ，最后两秒的平均速度为v ，则为(t －1)时的瞬时速度，v ＝g (t －1)＝Δh Δt＝30 m/s(1分) 所以t ＝4 sA 点距地面的高度为h ＝12gt 2＝80 m(1分) (2)下落60 m 时的速度为v 1＝2gh 1＝20 3 m/s(1分)经历20 m 速度减为零，所以有：v 21＝2ah 2a ＝v 212h 2＝30 m/s2(1分) 所以经历的时间为t 1＝2h 1g ＋2h 2a ＝(23＋233)s ＝833 s(2分) E ＝m q(g ＋a )＝4×107 N/C(2分)15．如图所示，物体A 、B 叠放在倾角θ＝37°的斜面上(斜面保持不动，质量为M ＝10 kg)，并通过跨过光滑滑轮的细线相连，细线与斜面平行．两物体的质量分别mA ＝2 kg ，mB ＝1 kg, B 与斜面间的动摩擦因数μ2＝0.2，问：(认为滑动摩擦力等于最大静摩擦力，g 取10 m/s2，sin 37°＝0.6)(1)如果A 、B 间动摩擦因数μ1＝0.1，为使A 能平行于斜面向下做匀速运动，应对A 施加一平行于斜面向下的多大F 的拉力？此时斜面对地面的压力N 多大？(2)如果A 、B 间摩擦因数不知，为使AB 两个物体一起静止在斜面上，AB 间的摩擦因数μ1应满足什么条件．【解析】(1)对A: F ＋mAg sin θ＝T ＋μ1mAg cos θ(2分)对B ：T ＝mBg sin θ＋μ1mAg cos θ＋μ2(mA ＋mB )g cos θ(2分)可解得：F ＝2 N利用整体法：N ＝(M ＋mA ＋mB )g ＋F sin θ＝131.2 N(1分)(2)由受力分析可知，一定存在A 有下滑趋势，B 有上滑趋势．对A ：mAg sin θ＝μ1mAg cos θ＋T (2分)对B ：T ＝μ1mAg cos θ＋μ2(mA ＋mB )g cos θ＋mBg sin θ(2分)解得最小值：μ1min ＝380＝0.0375(2分) 则：μ1≥0.037516．有人提出了一种不用火箭发射人造地球卫星的设想．其设想如下：沿地球的一条弦挖一通道，如图乙所示．在通道的两个出口处A 和B ，分别将质量为M 的物体和质量为m 的待发射卫星同时自由释放，只要M 比m 足够大，碰撞后，质量为m 的物体，即待发射的卫星就会从通道口B 冲出通道．(已知地球表面的重力加速度为g ，地球半径为R 0)(1)如图甲所示，一个质量为m 的物体(可视为质点)在一个质量均匀分布的大球(半径为R ，密度为ρ)的内部距球心r 处，那么m 与大球之间的万有引力就是F ＝G M ′m r 2，式中M ′是以r 为半径的球体的质量．试根据所给条件求出物体m 所受到的万有引力多大？(2)如图乙所示，是在地球上距地心h 处沿一条弦挖了一条光滑的通道AB ，从A 点处静止释放一个质量为m 的物体，物体下落到通道中点O ′处的速度多大？(3)如果在A 处释放一个质量很大的物体M ，在B 处同时释放一个质量远小于M 的物体，同时达到O ′处发生弹性正碰(由于大物体质量很大，可以认为碰后速度不变)，那么小物体返回从B 飞出，为使飞出的速度达到地球的第一宇宙速度，h 应为多大？【解析】(1)M ′＝43πr 3ρ，所以Fr ＝43πρGmr (2分) (2)设地球的密度为ρ0，距O ′为x 处时，到地心的距离为r ＝x 2＋h 2，所受地球的引力为F ＝43πρ0Gmr ，其沿AB 的分力为f ＝F sin θ，而sin θ＝x r ，所以f ＝43πρ0Gmx ，则f 与到O ′的距离x 成正比，最大的f m ＝43πρ0Gm R 20－h 2(2分) 最小的f min ＝0，所以关于f 的功可以利用它的平均值进行计算．则f 对物体做了正功，大小为：W ＝12f m R 20－h 2＝23πρ0Gm (R 20－h 2)(2分) 根据动能定理有：12m v 2＝W 所以达O ′处的速度为：v ＝213πρ0G （R 20－h 2）(1分) 又mg ＝G Mm R 20，所以g ＝43πG ρ0R 0 ，所以W ＝mg （R 20－h 2）2R 0，v ＝g （R 20－h 2）R 0(1分)(3)由题知，碰后小物体的速度为v ′＝3v ，根据动能定理有：－W ＝12m v 21－12m v ′2 v 1＝8g （R 20－h 2）R 0＝gR 0，所以h ＝78R 0＝144R 0 (1分) 四、选做题(二个题任意选做一个，如果多做或全做的，按17题阅卷)17．【物理——选修3—3】(15分) (1)(6分)下列说法正确的是__________．A ．给农作物松土，是破坏土壤的毛细管从而保存土壤中的水份B ．空气相对湿度越大，空气中的水分子含量就越高C ．第二类永动机不能做成，是因为其违背了能量守恒D ．在孤立系统中，一切不可逆过程必然朝着熵增加的方向进行E ．电能、焦炭、蒸汽属于二次能源F ．一个物体的内能增大，它的温度一定升高(2)(9分)如图所示，两端封闭的试管竖直放置，中间一段24 cm 的水银柱将气体分成相等的两段，温度均为27 ℃，气柱长均为22 cm ，其中上端气柱的压强为76 cmHg.现将试管水平放置，求：①水银柱如何移动(向A 还是向B 移动)？移动了多远？②保持试管水平，将试管温度均匀升高100 ℃，那么水银柱如何移动？试管内气体的压强分别多大？【解析】(1)ADE(6分)(2)①向A 端移动了3 cm(3分)②不移动(3分)两边均为117.3 cmHg(3分)18.【物理——选修3—4】(15分)(1)(6分)一复色光中只含有a 、b 两种单色光，在真空中a 光的波长大于b 光的波长． ①在真空中，a 光的速度__________(填“大于”“等于”或“小于”)b 光的速度． ②若用此复色光通过半圆形玻璃砖且经圆心O 射向空气时，下列四个光路图中可能符合实际情况的是__________．(2)(9分)一简谐横波沿x 轴正方向传播，在t ＝0时刻的波形如图所示，已知介质中质点P 的振动周期为2 s ，此时P 质点所在的位置纵坐标为2 cm ，横坐标为0.5 m ，试求从图示时刻开始在哪些时刻质点P 会出现在波峰？【解析】(1)① 等于(3分) ②BC(3分)(2)波的传播速度为：v ＝λT＝3 m/s(2分) 由题意知此时刻质点P 向下振动，所以P 向下振动到平衡位置所需的时间等于波沿x 轴方向传播0.5 m 的时间t 1＝x v ＝0.53s ＝0.17 s(2分) 第一次到达波峰的时刻为：t 2＝34T ＋t 1(2分) 所以质点P 出现在波峰的时刻是：t ＝kT ＋t 2＝6k ＋53s(k ＝0, 1, 2，…… )(3分)。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
湖南师大附中2019届高三月考试卷(三)物 理命题人：高三物理备课组 审稿人：高三物理备课组本试题卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，共10页．时量90分钟，满分110分．第Ⅰ卷一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分．其中1～8小题只有一个选项正确，9～12小题有多个选项正确，选不全的得2分，错选或不选得0分．将选项填涂在答题卡中)1．下列关于物理学史和物理研究方法的叙述中正确的是(C)A ．根据速度的定义式v ＝ΔxΔt ，当Δt 取不同的值时，v 都可以表示物体的瞬时速度B ．牛顿在前人的基础上总结得出并通过实验验证了牛顿运动定律C ．伽利略借助实验研究和逻辑推理得出了自由落体运动规律D ．用比值定义的物理概念在物理学中占有相当大的比例，例如加速度a ＝Fm就是采用比值定义的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．右图是手机被吸附在支架上静止时的侧视图，若手机的质量为m ，手机平面与水平面间夹角为θ，则手机支架对手机作用力(B)A ．大小为mg ，方向竖直向下B ．大小为mg ，方向竖直向上C ．大小为mg cos θ，方向垂直手机平面斜向上D ．大小为mg sin θ，方向平行手机平面斜向上3．如图所示，始终静止在水平地面上倾角为θ的光滑斜面体上，有一斜劈A ，A 的上表面水平且放有一斜劈B ，B 的上表面上有一物块C ，A 、B 、C 一起沿斜面匀加速下滑．已知A 、B 、C 的质量均为m ，重力加速度为g .下列说法正确的是(C)A ．A 、B 间摩擦力为零 B ．A 加速度大小为g cos θC ．C 可能只受两个力作用D ．斜面体受到地面的摩擦力为零【解析】对B 、C 整体受力分析，受重力、支持力，B 、C 沿斜面匀加速下滑，则A 、B 间摩擦力不为零，故A 错误；如果B 的上表面是光滑的，倾角也为θ，C 可能只受两个力作用，C 正确；选A 、B 、C 整体为研究对象，根据牛顿第二定律可知A加速度大小为g sin θ，B错误；对A、B、C和斜面体整体分析，斜面体受地面的摩擦力不为零，故D错误．4．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，木板B的加速度a与拉力F的关系图象如图乙所示，则小滑块A的质量为(C) A．1 kg B．2 kgC．3 kg D．4 kg5．2018年10月20日，酒泉卫星发射中心迎来60岁生日．作为我国航天事业的发祥地，中心拥有我国最早的航天发射场和目前唯一的载人航天发射场.2013年6月，我国成功实现目标飞行器“神舟十号”与轨道空间站“天宫一号”的对接．如图所示，已知“神舟十号”从捕获“天宫一号”到两个飞行器实现刚性对接用时为t ，这段时间内组合体绕地球转过的角度为θ，地球半径为R ，组合体离地面的高度为H ，万有引力常量为G ，据以上信息可求地球的质量为(A)A.（R ＋H ）3θ2Gt 2B.π2（R ＋H ）3θ2Gt 2C.（R ＋H ）3θ24πGt 2D.4π2（R ＋H ）3θ2Gt 2【解析】组合体在圆轨道运行的周期T ＝2πθ·t ，根据万有引力定律和牛顿定律得GMm（R ＋H ）2＝m ⎝ ⎛⎭⎪⎫2πT 2(R＋H )，所以M ＝（R ＋H ）3θ2Gt 2，A 项正确．6．ABS 是Anti －lock Brake System 的英文缩写，即“刹车防抱死系统”．某汽车在启用ABS 刹车系统和未启用该刹车系统紧急刹车过程中，车速与时间的变化关系分别如图中的①②图线所示，由图可知(D)A ．启用ABS 刹车时间大于未启用ABS 刹车时间B ．启用ABS 汽车做匀速运动，未启用ABS 汽车做匀减速运动C ．0～t 1的时间内，启用ABS 加速度大于未启用ABS 加速度D ．刹车过程中，启用ABS 平均速度大于未启用ABS 平均速度7．用轻绳拴着一质量为m 、带正电的小球在竖直面内绕O 点做圆周运动，竖直面内加有竖直向下的匀强电场，电场强度为E ，如图甲所示，不计一切阻力，小球运动到最高点时的动能E k 与绳中张力F 间的关系如图乙所示，当地的重力加速度为g ，则(C)A ．小球所带电荷量为b ＋mgEB ．轻绳的长度为abC ．小球在最高点的最小速度为2a mD ．小球在最高点的最小速度为5a m【解析】在最高点时，绳对小球的拉力、重力和电场力的合力提供向心力，则得：F ＋mg ＋Eq ＝m v 2L ，即12m v 2×⎝⎛⎭⎫2L ＝F ＋mg ＋Eq ，由于E k ＝12m v 2，故E k＝L 2F ＋L 2(mg ＋Eq )，由图象可知，图象斜率k ＝a b ＝L2，即L ＝2ab ，故B 错误；当F ＝0时，由mg ＋Eq ＝m v 2L ，12m v 2＝a ，解得，q ＝b －mg E ，故A 错误；当F ＝0时，重力和电场力提供向心力，此时为最小速度，12m v 2＝a ，解得v ＝2am，故C 正确，D 错误． 8．一座平顶房屋，顶的面积S ＝40 m 2.第一次连续下了t ＝24小时的雨，雨滴沿竖直方向以v ＝5.0 m/s 的速度落到屋顶，假定雨滴撞击屋顶的时间极短且不反弹，并立即流走．第二次气温在摄氏零下若干度，而且是下冻雨，也下了24小时，全部冻雨落到屋顶便都结成冰并留在屋顶上，测得冰层的厚度d ＝25 mm.已知两次下雨的雨量相等，水的密度为1.0×103 kg/m 3，冰的密度为9×102 kg/m 3.由以上数据可估算得第一次下雨过程中，雨对屋顶的撞击使整个屋顶受到的压力为(D)A ．9 000 NB ．9 NC ．52 ND ．0.052 N【解析】冰层的体积V ＝Sd ＝40 m 2×25 mm ＝1 m 3，冰层的质量m ＝ρV ＝0.9×103 kg/m 3×1 m 3＝0.9×103 kg ，冰层的重力G ＝mg ＝0.9×103 kg ×10 N/kg ＝9 000 N ，第二次下的冻雨结成冰对屋顶的压力为9 000 N ，第一次下雨降落在屋顶会顺流而下，先考虑一个重力为G 的物体撞击屋顶的平均撞击力f ，以物体为受力物体来分析，初速度为v ，末速度为v ′，向下为正方向，撞击时间为Δt ，根据动量定理有(G －f )＝m （v ′－v ）Δt ，f ＝G －m （v ′－v ）Δt ，对于连续下了t ＝24小时的雨，m ＝900 kg ，v ＝5 m/s ，v ′＝0，Δt ＝24h ＝24×60×60 s ，而G ，并不是G ＝mg ＝0.9×103 kg ×10 N/kg ＝9 000 N ，全部同时压在屋顶，先求出每秒降到屋顶的水有9 000 N24×60×60 s，然后，求出在雨滴撞击屋顶的时间内有多少水降到屋顶，由于雨滴撞击屋顶的时间t 极短，9 000 N24×60×60 s ·t ≈0，所以，在“雨滴撞击屋顶的时间”内降到屋顶的水的重力，可以忽略．于是雨对屋顶的撞击使整个屋顶受到的压力为f ＝m （v ′－v ）Δt ＝900×524×60×60 N ＝0.052 N. 故正确答案为D.9．如图所示，一可视为质点的小球以初速度v 0从O 点被水平抛出，经与两墙壁四次弹性碰撞后刚好落在竖直墙壁的最低点D ，此时速度与水平方向的夹角为θ，其中A 、C 两点为小球与右侧墙壁碰撞的等高点，B 点为小球与左侧墙壁碰撞的点，已知两墙壁间的距离为d ，与墙壁碰撞无能量损失，且速度满足光的反射规律，重力加速度为g ，则下列说法正确的是 (ABD)A ．OA ∶AB ∶BC ∶CD ＝1∶3∶5∶7B ．相邻两次碰撞之间(指某次碰撞后到下一次碰撞前)速度的变化量均相等C ．小球刚到D 点的速度大小是刚到B 点的速度大小的2倍D ．tan θ＝4dgv 20【解析】小球在水平方向上速度的大小相等，根据等时性知，相邻两次碰撞间的时间相等，在竖直方向上做自由落体运动，根据初速度为零的匀变速直线运动的推论，知OA ∶AB ∶BC ∶CD ＝1∶3∶5∶7.故A 正确．因为在相邻两次碰撞间的时间相等，水平方向上的速度大小不变，竖直方向上做自由落体运动，则相邻两次碰撞过程中的速度变化量相等．故B 正确．小球从O 点运动到D 点的时间t ＝4d v 0，则tan θ＝gtv 0＝4gdv 0v 0＝4gdv 20.故D 正确，D 点的竖直分速度是B 点竖直分速度的2倍，C 错误．故选ABD. 10．如图所示，真空中有两个等量异种电荷，OO ′为两电荷连线的垂直平分线，P 点在垂直平分线上，四边形ONPM 为菱形，现在将一个负电荷q ，自O 点开始沿ONPM 移动，则下列说法正确的是(ABC)A ．由O 到N 的过程中电荷电势能减少B ．由N 到P 的过程中电场力做负功C ．P 点与O 点电势相等D ．N 点和M 点电场强度相同【解析】将负电荷由O 移动到N 的过程中电场力做正功，电势能减少，A 对；由N 到P 电场力做负功，B 对；P 点与O 点位于同一个等势面，电势相等，N 点与M 点关于中垂线对称，其电场强度大小相等，方向不同，故D 错．11．如图所示A 、B 两球在光滑水平面上沿同一直线运动，A 球动量为p 1＝5 kg ·m/s ，B 球动量为p 2＝7 kg ·m/s ，当A 球追上B 球时发生碰撞，碰后A 的动量改变了1 kg ·m/s ，而运动方向没有改变，则A 和B 质量的比值可能为(BC)A.m A m B ＝13B.m A m B ＝12C.m A m B ＝25D.m A m B ＝5712．如图所示，倾角为37°的光滑斜面上粘贴有一厚度不计、宽度为d ＝0.2 m 的橡胶带，橡胶带的上表面与斜面位于同一平面内，其上、下边缘与斜面的上、下边缘平行，橡胶带的上边缘到斜面的顶端距离为L ＝0.4 m ，现将质量为m ＝1 kg 、质量分布均匀、宽度为d 的薄矩形板上边缘与斜面顶端平齐且从斜面顶端静止释放．已知矩形板与橡胶带之间的动摩擦因数为0.5，重力加速度取g ＝10 m/s 2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，不计空气阻力，矩形板由斜面顶端静止释放下滑到完全离开橡胶带的过程中(此过程矩形板始终在斜面上)，下列说法正确的是(CD)A.矩形板受到的摩擦力恒为F f ＝4 N B ．矩形板的重力做功为W G ＝2.4 J C ．产生的热量为Q ＝0.8 JD ．矩形板的上边缘穿过橡胶带下边缘时速度大小为2355m/s 【解析】矩形板在滑过橡胶带的过程中对橡胶带的正压力是变化的，所以矩形板受摩擦力是变化的，故A 错误；重力做功W G ＝mg (L ＋d )sin θ＝3.6 J ，所以B 错误；产生的热量等于克服摩擦力做功Q ＝2×12μmg cos θ·d ＝0.8 J ，所以C 正确；根据动能定理：W G －Q ＝12m v 2－0，解得v ＝2355m/s ，所以D 正确．答题卡第Ⅱ卷二、实验题(本题共2小题，每空2分，共计16分，将答案填写在答题卡中)13．(8分)为了探究物体质量一定时加速度与力的关系，甲、乙两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，m 0为滑轮的质量．力传感器可测出轻绳中的拉力大小．(1)实验时，一定要进行的操作是__BC__． 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，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录力传感器的示数D ．为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量m 远小于小车的质量M .(2)甲同学在实验中得到如图所示的一条纸带(两计数点间还有四个点没有画出)，已知打点计时器采用的是频率为50 Hz 的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为__2.00__m/s 2(结果保留三位有效数字)．(3)甲同学以力传感器的示数F 为横坐标，加速度a 为纵坐标，画出的a －F 图象是一条直线，图线与横坐标的夹角为θ，求得图线的斜率为k ，则小车的质量为__C__．A.1tan θB.2tan θ－m 0C.2k－m 0D.2k(4)乙同学根据测量数据作出如右图所示的a －F 图线，该同学做实验时存在的问题是__没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够__．14．(8分)为了验证机械能守恒定律，某研究性学习小组的同学利用透明直尺和光电计时器设计了一套实验装置，如图所示．当有不透光物体从光电门间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间，所用的光电门传感器可测的最短时间为0.01 ms.将具有很好挡光效果的宽度为d ＝3.8×10－3 m 的黑色磁带水平贴在透明直尺上．实验时，将直尺从一定高度由静止释放，并使其竖直通过光电门．某同学测得各段黑色磁带通过光电门的时间Δt i 与图中所示的高度差Δh i ，并将部分数据进行了处理，结果如下表所示(表格中M 为直尺质量，g 取9.8 m/s 2)．(1)从表格中数据可知，直尺上磁带通过光电门的瞬时速度是利用v i ＝dΔt i求出的，请你简要分析该同学这样做的理由是__瞬时速度等于极短时间或极短位移内的平均速度__．(2)请将表格中数据填写完整．(小数点后保留两位数字)(3)通过实验得出的结论是：__在误差允许的范围内，重力势能的减少量等于动能的增加量__．(4)从该实验可得ΔE k －Δh 的图象是__C__．三、解答题(本题共三个小题，其中15题7分，16题12分，17题12分)15．(7分)如图所示，一光滑绝缘细直杆MN ，长为L ，水平固定在匀强电场中，电场强度大小为E ，方向与竖直方向夹角为θ.杆的M 端固定一个带负电小球A ，电荷量大小为Q ；另一带负电的小球B 穿在杆上，可自由滑动，电荷量大小为q ，质量为m ，现将小球B 从杆的N 端由静止释放，小球B 开始向右端运动，已知k 为静电力常量，g 为重力加速度，求：(1)小球B 对细杆的压力的大小； (2)小球B 开始运动时加速度的大小； (3)小球B 速度最大时，离M 端的距离．【解析】(1)小球B 在垂直于杆的方向上合力为零，则有F N ＝qE cos θ＋mg 由牛顿第三定律知小球B 对细杆的压力F N ′＝F N ＝qE cos θ＋mg (2分) (2)在水平方向上，小球所受合力向右，由牛顿第二定律得： qE sin θ－kQqL2＝ma解得：a ＝Eq sin θm －kQqmL2(2分)(3)当小球B 的速度最大时，加速度为零，有：qE sin θ＝kQqx 2解得：x ＝kQE sin θ(3分)16．(12分)如图，质量为m ＝1 kg 的小滑块(视为质点)在半径为R ＝0.4 m 的 14圆弧A 端由静止开始释放，它运动到B 点时速度为v ＝2 m/s.当滑块经过B 后立即将圆弧轨道撤去．滑块在光滑水平面上运动一段距离后，通过换向轨道由C 点过渡到倾角为θ＝37°、长s ＝1 m 的斜面CD 上，CD 之间铺了一层匀质特殊材料，其与滑块间的动摩擦因数可在0≤μ≤1.5之间调节．斜面底部D 点与光滑地面平滑相连，地面上一根轻弹簧一端固定在O 点，自然状态下另一端恰好在D 点．认为滑块通过C 和D 前后速度大小不变，最大静摩擦力等于滑动摩擦力．取g ＝10 m/s 2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，不计空气阻力．(1)求滑块对B 点的压力大小以及在AB 上克服阻力所做的功； (2)若设置μ＝0，求质点从C 运动到D 的时间； (3)若最终滑块停在D 点，求μ的取值范围．【解析】(1)在B 点，F －mg ＝m v 2R解得F ＝20 N由牛顿第三定律，F ′＝20 N从A 到B ，由动能定理，mgR －W ＝12m v 2得到W ＝2 J(4分)(2)在CD 间运动，有mg sin θ＝ma ，加速度a ＝g sin θ＝6 m/s 2 匀变速运动规律 s ＝v t ＋12at 2 取合理根，得t ＝13 s(3分)(3)最终滑块停在D 点有两种可能： a ．滑块恰好能从C 下滑到D .则有mg sin θ·s －μ1mg cos θ·s ＝0－12m v 2，得到μ1＝1(2分)b ．滑块在斜面CD 和水平地面间多次反复运动，最终静止于D 点． 当滑块恰好能返回C ：－μ1mg cos θ·2s ＝0－12m v 2得到μ1＝0.125当滑块恰好能静止在斜面上，则有mg sin θ＝μ2mg cos θ，得到μ2＝0.75所以，当0.125≤μ<0.75，滑块在CD 和水平地面间多次反复运动，最终静止于D 点．综上所述，μ的取值范围是0.125≤μ<0.75 或μ＝1(3分)17．(12分)如图所示，质量M ＝2 kg 的平板小车后端放有质量m ＝3 kg 的铁块，它和车之间的动摩擦因数μ＝0.5，开始时车和铁块一起以v 0＝3 m/s 的速度向右在光滑水平地面上向右运动，并与竖直墙壁发生碰撞．设碰撞时间极短且碰撞后平板车速度大小保持不变，但方向与原来相反，平板车足够长，使得铁块总不能和墙相碰．(g 取10 m/s 2)求：(1)铁块在车上滑行的总路程；(2)车和墙第一次相碰以后所走的总路程．【解析】(1)由于m ＞M ，小车不论与墙相撞多少次，系统的总动量总是向右，但每撞一次总动量减少一次，直到减为零，最后小车停在墙下，系统的总动能全部用于铁块在车上滑行时克服摩擦力做功．μmgs ＝12(m ＋M )v 20 s ＝（m ＋M ）v 202μmg＝（3＋2）×322×0.5×3×10 m ＝1.5 m(4分) (2)小车第一次与墙相撞后向左所走路程为s 1，由动能定理得－μmgs 1＝0－12M v 20(2分) s 1＝M v 202μmg ＝2×322×0.5×3×10m ＝0.6 m(2分) 接着小车和铁块以共同速度v 1与墙第二次相碰，由动量守恒： m v 0－M v 0＝()m ＋M v 1，v 1＝()m －M v 0m ＋M ＝v 05(2分) 第二次相撞后平板车向左走的路程为s 2s 1＝⎝⎛⎭⎫v 1v 02＝125，s 2＝125s 1以后每次相碰反弹向左行的路程均以125比例减少，小车所走的路程为一个无穷等比数列之和．公比q ＝125，s ＝2s 1()1＋q ＋q 2＋……＝2s 111－q ＝1.25 m(2分) 四、选做题(二个题任意选做一个，如果多做或全做的，按18题阅卷)18．【物理——选修3—3】(15分)(1)(6分)以下说法正确的是__ADE__．(选对一个给3分，选对两个给4分，选对3个给6分．每选错一个扣3分，最低得分为0分)A ．一个孤立系统总是从熵小的状态向熵大的状态发展，熵值较大代表着较为无序B ．某气体的摩尔质量为M 、密度为ρ，用N A 表示阿伏加德罗常数，每个气体分子的质量为m 0，每个气体分子的体积为V 0，则m 0＝M N A ，V 0＝m 0ρC ．物体的内能在宏观上只与其温度和体积有关D ．如果封闭气体的密度变小，分子平均动能增加，则气体的压强可能不变E ．封闭在容积不变的容器内的气体，若温度升高，则气体分子对器壁单位面积上的平均作用力增大【解析】一个孤立系统总是从熵小的状态向熵大的状态发展，故A 正确；某气体的摩尔质量为M 、密度为ρ，用N A 表示阿伏加德罗常数，每个气体分子的质量m 0，每个气体分子的体积V 0，则m 0＝M N A， 但是V 0＝m 0ρ不是每个气体分子的体积，选项B 错误；物体的内能在宏观上与其温度、体积、状态及物质的量等都有关，选项C 错误；气体的压强由气体分子的密度和分子的平均速率有关，故如果封闭气体的密度变小，分子平均动能增加，则气体的压强可能不变，选项D 正确；密封在容积不变的容器内的气体，若温度升高，分子运动的平均速率变大，则气体分子对器壁单位面积上的平均作用力增大，选项E 正确；故选ADE.(2)(9分)如图所示，一汽缸固定在水平地面上，通过活塞封闭有一定质量的理想气体，活塞与缸壁的摩擦可忽略不计，活塞的截面积S ＝100 cm 2.活塞与水平平台上的物块A 用水平轻杆连接，在平台上有另一物块B ，A 、B 的质量均为m ＝62.5 kg ，物块与平台间的动摩擦因数μ＝0.8.两物块间距为d ＝10 cm.开始时活塞距缸底L 1＝10 cm ，缸内气体压强p 1等于外界大气压强p 0＝1×105 Pa ，温度t 1＝27 ℃.现对汽缸内的气体缓慢加热，(g ＝10 m/s 2)求：①物块A 开始移动时，汽缸内的温度；②物块B 开始移动时，汽缸内的温度．【解析】①物块A 开始移动前气体做等容变化，则有p 2＝p 0＋μmg S＝1.5×105 Pa(1分) 由查理定律有p 1T 1＝p 2T 2，解得T 2＝p 2p 1T 1＝450 K(2分) ②物块A 开始移动后，气体做等压变化，到A 与B 刚接触时p 3＝p 2＝1.5×105 Pa ；V 3＝(L 1＋d )S (1分)由盖—吕萨克定律有V 2T 2＝V 3T 3，解得T 3＝V 3V 2T 2＝900 K(2分) 之后气体又做等容变化，设物块A 和B 一起开始移动时气体的温度为T 4p 4＝p 0＋2μmg S＝2.0×105 Pa ；V 4＝V 3(1分) 由查理定律有p 3T 3＝p 4T 4，解得：T 4＝p 4p 3T 3＝1 200 K(2分) 19．【物理——选修3—4】(15分)(1)(6分)一列横波在某介质中沿x 轴传播，如图甲所示为t ＝0.75 s 时的波形图，如图乙所示为x ＝1.5 m 处的质点P 的振动图象，则下列说法正确的是__ADE__．(选对一个给3分，选对两个给4分，选对3个给6分．每选错一个扣3分，最低得分为0分)A ．图甲中质点N 速度方向沿y 轴正方向B ．图甲中质点M 的速度与加速度均为零C ．再经过t ＝0.5 s 质点L 与质点N 位移相同D ．再经过t ＝1.75 s 质点P 第一次到达波峰E ．该波在传播的过程中，遇到宽度为1 m 的障碍物能发生明显的衍射现象【解析】由振动图象可知质点P 在t ＝0.75 s 时沿y 轴负方向运动，结合上下坡法可得该波沿x 轴负方向运动，故图甲中N 点速度方向沿y 轴正方向，A 正确；图甲中质点M 的速度为零，加速度最大，B 错误；再经过t ＝0.5 s 质点L 与质点N 分别位于波谷与波峰，C 错误；P 点距离最近的波峰：Δx ＝3.5 m ，波速v＝λT＝2 m/s ，故传播到P 点的时间为：Δt ＝Δx v ＝1.75 s ，D 正确；波长大于障碍物的线度时可发生明显的衍射现象，E 正确．(2)(9分)如图所示，有一圆柱形容器，底面半径为R ，在底面的中心O 处有一红色点光源S ，它发出的红光经时间t 可以传到容器的边缘P .若容器内倒满某液体，S 发出的红光经时间2t 可以传到容器的边缘P ，且恰好在P 点发生全反射．求：①该液体的折射率；②容器的高度．【解析】①设OP 之间的距离为d ，光在空气中的传播速度为c ，光在该液体中的传播速度为v ，则有： d ＝ct ，d ＝2v t (2分)液体的折射率n ＝c v所以n ＝2(2分)②如图所示，光线在P 处恰好发生全反射时，入射角设为C ，则有： sin C ＝1n ＝12所以C ＝30°(2分)故：h ＝R tan 30°＝3R (3分)。