(新)湖南师大附中2019届高三上学期月考试卷(一)物理
2019湖南师大附中届高三上学期月考试卷(七)物理试题含答案
炎德·英才大联考湖南师大附中2019届高三月考试卷(六)地理命题:高三物理备课组校对:高三物理备课组全卷满分100分,考试时间90分钟。
★祝考试顺利★注意事项:1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题作答用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。
如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。
答在试卷和草稿纸上无效。
3.非选择题作答用0.5毫米黑色墨水签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。
答在试卷和草稿纸上无效。
考生必须保持答题卡的整洁。
考试结束后,只需上交答题卡。
第Ⅰ卷选择题(共60分)一、选择题(本题包括12小题,每小题5分,共60分。
1—7小题给出的四个选项中只有一个选项正确,8—12小题有多个选项正确。
全部选对得5分,选对但不全得3分,有选错或不答的得0分)1.如图所示,套在竖直细杆上的环A由跨过定滑轮的不可伸长的轻绳与重物B相连.由于B的质量较大,故在释放B后,A将沿杆上升,当A环上升至定滑轮的连线处于水平位置时,其上升速度v1≠0,若这时B的速度为v2,则()A.v2=v1B.v2>v1C.v2≠0D.v2=02.民族运动会上有一个骑射项目,运动员骑在奔驰的马背上,弯弓放箭射击侧向的固定目标.若运动员骑马奔驰的速度为v1,运动员静止时射出的弓箭速度为v2,直线跑道离固定目标的最近距离为d.要想射出的弓箭在最短的时间内射中目标,则运动员放箭处离目标的距离应该为(不计空气和重力的影响)()A.dv2v22-v21B.d v21+v22v2 C.dv1v2 D.dv2v13.如图所示,在距地面高为h=0.4 m处,有一小球A以初速度v0水平抛出,如图甲所示,与此同时,在A的右方等高处有一物块B以大小相同的初速度v 0沿倾角为45°的光滑斜面滑下,如图乙所示,若A 、B 同时到达地面,A 、B 均可看作质点,空气阻力不计,重力加速度g 取10 m/s 2,则v 0的大小是( ) A .1 m/sB m/sC .2 m/sD .m/s4.如图所示,一个小物块由静止开始从同一高度沿倾角不同的斜面下滑至斜面底端,若斜面都是光滑的,则下列说法正确的是( ) A .小物块滑到底端所用时间相同 B .小物块滑到底端时的动能相同 C .下滑过程中重力的平均功率相同 D .滑到底端时重力的瞬时功率相同 5.如图所示,水平路面上有一辆质量为M 的汽车,车厢中有一个质量为m 的人正用恒力F 向前推车厢,人与车保持相对静止,在车以加速度a 向前加速行驶距离L 的过程中,下列说法正确的是( ) A .人对车的推力F 做的功为FL B .人对车做的功为maLC .车对人的作用力大小为maD .车对人的摩擦力做的功为()F ma L6.如图所示为某汽车在平直公路上启动时发动机功率P 随时间t 变化的图象.0P 为发动机的额定功率.已知在2t 时刻汽车的速度已经达到最大m v .汽车受到的空气阻力与地面摩擦力之和随速度增大而增大.由此可得( ) A .在10~t 时间内,汽车一定做匀加速运动 B .在12~t t 时间内,汽车一定做匀速运动 C .在31~t t 时间内,汽车一定做匀速运动 D .在3t 时刻,汽车速度一定等于m v7.如图所示,两质量相等的物块A 、B 通过一轻质弹簧连接,B 足够长、放置在水平面上,所有接触面均光滑.弹簧开始时处于原长,运动过程中始终处在弹性限度内.在物块A 上施加一个水平恒力,A 、B 从静止开始运动到第一次速度相等的过程中,下列说法中错误的是( ) A. 当A 、B 加速度相等时,系统的机械能最大 B. 当A 、B 加速度相等时,A 、B 的速度差最大 C. 当A 、B 速度相等时,A 的速度达到最大 D. 当A 、B 速度相等时,弹簧的弹性势能最大8.2018年我国即将发射“嫦娥四号”登月探测器,将首次造访月球背面,首次实现对地对月中继通信,若“嫦娥四号”从距月面高度为100km 的环月圆轨道I 上的P 点实施变轨,进入近月点为15km 的椭圆轨道Ⅱ,由近月点Q 落月,如图所示.关于“嫦娥四号”,下列说法正确的是( ) A .沿轨道I 运动至P 时,需制动减速才能进入轨道Ⅱ B .沿轨道Ⅱ运行的周期大于沿轨道I 运行的周期C .沿轨道Ⅱ运行时,在P 点的加速度大于在Q 点的加速度D .在轨道Ⅱ上由P 点运行到Q 点的过程中,万有引力对其做正功,它的动能增加,重力势能减小,机械能不变9.太阳系中的第二大行星是土星,它的卫星众多,目前已发现的卫星达数A .这两颗卫星公转的周期大小B .这两颗卫星公转的速度大小C .这两颗卫星表面的重力加速度大D .这两颗卫星公转的向心加速度大小10.如图所示,动滑轮下系有一个质量为1kg 的物块,细线一端系在天花板上,另一端绕过动滑轮.用6N F =的恒力竖直向上拉细线的另一端.滑轮、细线的质量不计,不计一切摩擦.经过1s (210m /s g =),则( ) A .拉力F 做功为10J B .拉力F 做功为12JC .物体的动能增加了10JD .物体的机械能增加了12J11.如图,在竖直平面内,一半径为R 的光滑圆弧轨道ABC 和水平轨道P A在A点相切。
湖南师范大学附属中学2019届高三月考试卷(七) 理科综合物理试卷
2019届湖南师范大学附属中学高三 月考试卷(七)理科综合物理试题本试题卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,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、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(选择题)一、多选题1.由法拉第电磁感应定律可知,若穿过某截面的磁通量为Φ=Φm sin ωt ,则产生的感应电动势为e =ωΦm cos ωt 。
如图所示,竖直面内有一个闭合导线框ACD (由细软弹性电阻丝制成),端点A 、D 固定。
在以水平线段AD 为直径的半圆形区域内,有磁感应强度大小为B 、方向垂直纸面向里的有界匀强磁场。
设导线框的电阻恒为r ,圆的半径为R ,用两种方式使导线框上产生感应电流。
方式一:将导线与圆周的接触点C 点以恒定角速度ω1(相对圆心O )从A 点沿圆弧移动至D 点;方式二:以AD 为轴,保持∠ADC =45°,将导线框以恒定的角速度ω2转90°。
湖南师范大学附属中学2023-2024学年高三上学期月考(四)物理试卷
湖南师大附中 2024 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 75 分钟,满分100分。
第Ⅰ卷一、单项选择题(本大题共6小题,每小题4分,共24分。
每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)1. 物理思想和方法是研究物理问题的重要手段,如图所示,为了观察桌面的微小形变,在一张大桌子上放两个平面镜M和N,让一束光依次被这两面镜子反射,最后射到墙上,形成一个光点。
当用力F 压桌面时,光点的位置会发生明显变化,通过光点位置的变化反映桌面的形变。
这个实验中主要用到的思想方法与下列哪个实验用到的思想方法相同A.卡文迪什通过扭称实验测量万有引力常量B.伽利略斜面实验探究物体下落规律C.实验探究圆周运动的向心力大小的表达式D.实验探究力的合成规律2. 近日电磁弹射微重力实验装置启动试运行,该装置采用电磁弹射系统,在很短时间内将实验舱竖直向上加速到20m/s后释放。
实验舱在上抛和下落回释放点过程中创造时长达4s的微重力环境,重力加速度g取10m/s2,下列说法正确的是()A.微重力环境是指实验舱受到的重力很小B.实验舱上抛阶段处于超重状态,下落阶段处于失重状态C.实验舱的释放点上方需要至少20m高的空间D.实验舱在弹射阶段的加速度小于重力加速度3. 春节期间人们都喜欢在阳台上挂一些灯笼来作为喜庆的象征。
如图所示,由六根等长的轻质细绳悬挂起五个质量相等的灯笼1、2、3、4、5,中间的两根细绳BC 和CD的夹角θ=120°,下列选项中正确的是A.绳AB 与绳BC 的弹力大小之比为√3:1B. MA 的拉力为单个灯笼重力的2.5 倍C. MA 与竖直方向的夹角为15°D.绳MA 与绳AB 的弹力大小之比为√3:14. 电影中的太空电梯非常吸引人。
现假设已经建成了如图所示的太空电梯,其通过超级缆绳将地球赤道上的固定基地、同步空间站和配重空间站连接在一起,它们随地球同步旋转。
配速法巧解复合场问题-高中物理精讲精练解析版
配速法巧解复合场问题-高中物理精讲精练带电粒子垂直磁场方向进入磁场与重力场、电场的叠加场,如果粒子所受重力、电场力没有能够平衡,则带电粒子由于受力不平衡而作曲线运动(非圆周运动)时,就不能用简单的圆周运动知识来解决,而需要用到配速法:即将粒子的初速度分解为两个分速度,使一个分速度所对应的洛伦兹力与电场力(或重力或电场力与重力的合力)平衡,而另一个分速度所对应的洛伦兹力使之作匀速圆周运动,则粒子所作的实际运动即为匀速直线运动与匀速圆周运动的合成 。
下面就平常训练中的两例谈谈配速法在复合场问题中的妙用1.如图所示,在直角坐标系xOy 的第三象限内存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B 。
一质量为m 、电荷量为q 的带电液滴从x 轴上的A 点在重力作用下由静止进入第三象限,液滴最后垂直y 轴从C 点穿出,重力加速度为g ,则OC 长度为( )A .2222m gB q B .222m gB qC .222mg B qD .222mg B q【答案】A【解析】液滴最后垂直y 轴从C 点穿出,说明液滴带正电。
液滴受力不平衡,做复杂的曲线运动。
可用配速法来解题:液滴在A 点速度为零,可假设液滴在A 点有两个方向分别沿x 轴正、负方向,大小均为v 的分速度,且沿x 轴正方向的分速度产生的洛伦兹力与液滴受到的重力平衡,即qvB mg =,液滴在磁场中的运动为x 轴正方向速度大小为v 的匀速直线运动与速率为v 的匀速圆周运动的合运动。
液滴垂直y 轴穿出磁场,则液滴在C 点速度为 2v ,OC =2R ,其中R 为液滴做匀速圆周运动的轨道半径,由2v qvB m R=,解得2222OC m gB q =,故A 正确,BCD 错误。
2:一质量为m 、电荷量为+q 的带电粒子,以初速度v 0从左端中央沿虚线射入正交的场强为E 的匀强电场和磁感应强度为B 的匀强磁场区域中,若0v EB>,当粒子从右端某点C 离开时速率为C v ,侧移量为s ,粒子重力不计,则下列说法中正确的是 ( ) A .v C 202qEsv m+B .粒子有可能从虚线下方离开该区域C .粒子到达C 点时所受洛伦兹力一定大于电场力D .粒子在该区域中的加速度大小恒为a =0qv B qE m-【答案】D【解析】由动能定理知-qEs =12mv C 2-12mv 02,得v C 202qEs v m -,A 错误;粒子初速度可分解为v 1和v 0-v 1,其中qv 1B =qE ,粒子的运动可看成以v 1的匀速直线运动和以速率v 0-v 1做匀速圆周运动的合成,只可能在虚线上方离开磁场区域,加速度大小就是向心加速度大小,a =01()q v v B m -=0()qB E v m B-=0qv B qEm -,B 选项错误,D 正确;粒子到达C 点时的速度202C qEsv v m-=v 1=E B ,所受洛伦兹力不一定大于电场力,C 错误。
炎德英才大联考湖南师大附中2019届高三月考理科综合物理试卷含答案解析试卷
炎德英才大联考湖南师大附中2019届高三月考试卷(五)理科综合能力测试物理部分14、港珠澳大桥(Hong Kong -Zhuhai -Macao Bridge)是中国境内一座连接香港、珠海和澳门的桥隧工程。
2018年2月6日,港珠澳大桥主体完成验收,于同年9月28日起进行粤港澳三地联合试运。
大桥设计使用寿命120年,可抵御8级地震、16级台风、30万吨撞击以及珠江口300年一遇的洪潮。
假设一艘质量为m 的轮船由于失控,以速度v 撞向大桥(大桥无损),最后没有反弹而停下来,事故勘察测量轮船发现迎面相撞处凹下去d 的深度,那么可以估算出船对桥的平均撞击力F ,关于F 的表达式正确的是( )A.m v 22dB.m v 2dC.m v 2dD .m v 15、某人发明了一个让飞机在航母上短距离起飞的装置,原理如图所示,ac 和bd 是相距为L 的两根光滑的金属导轨,MN 是相当于飞机的金属杆(质量为m ,电阻为R ),匀强磁场方向如图,磁感应强度为B ,a 和b 端接恒流源的正负两极(恒流源输出的电流恒为I ),MN 杆将从dc 端水平飞出。
那么以下说法正确的是( )A .a 接电源的正极,b 接电源的负极B .不考虑电流的磁场,MN 杆将做加速度逐渐减小的加速运动,最大加速度为a =BLImC .不考虑电流的磁场,MN 杆将做匀加速运动,加速度为a =BLImD .恒流源的输出电压不变16、如图所示,固定的斜面放在竖直向下的匀强电场中,一个带正电的小物体从斜面顶端由静止开始滑到底端,在下滑过程中,下列图象最正确的是(t 为下滑时间,x 为下滑的位移,E k 为物体动能,E j 物体机械能,E D 物体的电势能,Q 摩擦产生的热量,取斜面底端重力势能为零)( )17、有一空间探测器对一球状行星进行探测,发现该行星上无生命存在,在其表面上,却覆盖着一层厚厚的冻结的二氧化碳(干冰)。
有人建议利用化学方法把二氧化碳分解为碳和氧气而在行星上面产生大气,由于行星对大气的引力作用,行星的表面就存在一定的大气压强。
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。
湖南省长沙市湖南师范大学附属中学2022-2023学年高三上学期第6次月考物理试题(解析版)
湖南师大附中2023届高三月考试卷(六)物理得分:_________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75分钟,满分100分。
第Ⅰ卷一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分。
每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题目要求的)1.下列说法正确的是()A.原子核的比结合能越大,原子核越稳定,一般而言,原子核中核子数越多,比结合能越小B.核聚变与核裂变相比,相同质量的核燃料,核聚变反应中产生的能量更多,所以现在的核电站主要采用核聚变发电C.液体的表面张力其方向总是指向液体内部,所以液面总是有收缩的趋势D.物体中所有分子的热运动动能和分子势能的总和叫作物体的内能,任何物体都具有内能【答案】D【解析】【详解】A.原子核的比结合能越大,原子核越稳定,原子核的比结合能等于原子核的结合能与核子数之比,由于原子核中核子数越多,原子核的结合能越大,则比结合能不一定越小,故A错误;B.核聚变与核裂变相比,相同质量的核燃料,核聚变反应中产生的能量更多,但目前核聚变不可控,则现在的核电站主要采用核裂变发电,故B错误;C.液体表面张力的方向总是与液面相切,故C错误;D.物体中所有分子的热运动动能和分子势能的总和叫作物体的内能,任何物体都具有内能,故D正确。
故选D。
2.如图所示,某同学在某地玩耍,发现一个图示仓库,于是在某点P(P点位置可移动)想以最小的动能将一块小石子丢过仓库(恰好从A点和B点飞过,注意平时可不能这样,非常危险),那么设小石子丢出时速度与水平向右的方向成θ角,以下说法正确的是()θ=︒A.45θ>︒B.45θ<︒C.45D.无论θ角多大,P点与A点所在墙越近所需动能越小【答案】B 【解析】【详解】ABC .根据题意可知,石子从P 点抛出后做斜抛运动经过等高的A 、B 两点,设石子抛出时的速度为P v ,经过A 点时的速度为A v ,此时速度方向与水平方向的夹角为α,则有cos cos P A v v θα=石子由P 运动到A 的过程中,由动能定理有221122PA P A mgh mv mv =-解得P Av v =>石子由A 到B 的运动也是斜抛运动,设此过程运动的时间为t ,A 、B 两点间的距离为x ,则有cos A x v t α=⋅0sin 2A tv g α=-⋅联立可得A v =可见,当sin 21α=即45α=︒时,石子经过A 点的速度最小,此时石子的抛出速度最小,抛出的动能最小,则有45θα>=︒故AC 错误,B 正确;D .当P 点位于A 点所在的墙上时有90θ=︒石子抛出后做竖直上抛运动,无论石子抛出时的动能多大,石子都不可能经过B 点,故D 错误。
湖南省湖南师范大学附属中学2019届高三月考试卷(含答案)(六)物理试卷(含答案)
湖南省湖南师范大学附属中学2019届高三月考试卷(六)1.天文物理学大师霍金曾表示,探测到引力波是科学史上非常重要的一刻。
人类科学史上有过许多重要的事件。
下列叙述中错误的是( )A. 伽利略做了“铜球从阻力很小的斜槽上由静止滚下”的实验,证实了“距离与时间平方成正比”的关系B. 开普勒研究了第谷20余年的行星观测记录,提出了“所有行星绕太阳做椭圆运动”等行星运动规律C. 奥斯特发现电流磁效应,导致法拉第发现电磁感应现象,后来他又研究得出感应电动势和磁通量的变化率成正比,使人们对电与磁内在联系的认识更加完善D. 汤姆孙通过实验对“阴极射线在电场和磁场中偏转情况”进行研究发现了电子,否定了2000多年来“原子是物质的不可分割的最小单元”这一传统观念【答案】C【解析】【详解】伽利略做了数百次“铜球从阻力很小的斜槽上由静止滚下”的实验,证实了“运动距离与时间的平方成正比”的关系,他首先采用了以实验检验猜想和假设的科学方法,奠定了现代科学的基础,故A说法正确;开普勒研究了第谷20余年的行星观测记录,提出了“所有行星绕太阳在椭圆轨道上运动”等行星运动规律,澄清了许多年来人们对天体运动的神秘、模糊认识,也为牛顿创立天体力学理论奠定了观测基础,故B说法正确;奥斯特发现的电流磁效应,震动了整个科学界,引起了科学家们关于“磁也能生电”的对称性的思考,最终导致法拉第发现电磁感应现象,使人们对电与磁内在联系的认识更加完善,但是纽曼和韦伯先后研究得出感应电动势和磁通量的变化率成正比,故C说法错误;汤姆孙通过实验对“阴极射线在电场和磁场中偏转情况”进行研究发现了电子,否定了2000多年来“原子是物质的不可分割的最小单元”这一传统观念,标志着人类对物质结构的认识进入了一个崭新的阶段,故D说法正确。
所以选C。
2.2018珠海航展已于2018年11月6-11日在珠海国际航展中心举行, 其中我国歼10-B眼镜蛇飞行表演让飞行爱好者赚足了眼球。
2024-2025学年湖南师范大学附属中学高三上学期月考(一)物理试题及答案
湖南师大附中2025届高三月考试卷(一)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75分钟,满分100分。
第Ⅰ卷一、单项选择题(本题共6小题,每小题4分,共24分。
每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题目要求的)1.物理学的发展离不开物理学家的研究发现,在物理学的发展中出现了多位里程碑式的科学家,下列关于物理学史描述符合事实的是A.爱因斯坦提出光子的概念,成功解释光电效应现象B.牛顿总结得到了万有引力定律,并通过扭秤实验测出了引力常量C.伽利略被称为“运动学之父”,他认为重的物体比轻的物体下落得快D.卢瑟福通过α粒子散射实验研究,提出了原子具有“枣糕模型”2.如图所示,a、b、c、d为光滑斜面上的四个点。
一小滑块自a点由静止开始下滑,通过 ab、bc、cd各段所用时间均为T。
现让该滑块自. b点由静止开始下滑,则该滑块A.通过 bc、cd段的时间均等于TB.通过c、d点的速度之比为3:5C.通过 bc、cd段的时间之比为1 1:3D.通过c点的速度大于通过段的平均速度3 如图所示,轻质弹簧一端系在质量为m=1kg的小物块上,另一端固定在墙上。
物块在斜面上静止时,弹簧与竖直方向的夹角为37°,已知斜面倾角θ=37°,斜面与小物块间的动摩擦因数μ=0.5,斜面固定不动。
设物块与斜面间的最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s²,下列说法正确的是A.弹簧一定处于压缩状态B.小物块可能只受三个力C.弹簧弹力大小可能等于 3 ND.斜面对物块支持力可能为零4.如图所示,阳光垂直照射到斜面草坪上,在斜面顶端把一高尔夫球水平击出让其在与斜面垂直的面内运动,小球刚好落在斜面底端。
B点是运动过程中距离斜面的最远处,A点是在阳光照射下小球经过B 点的投影点,不计空气阻力,则A.小球在斜面上的投影做匀速运动B. OA 与AC长度之比为1:3C.若斜面内D点在B 点的正下方,则OD与DC长度不等D.小球在B点的速度与整个段平均速度大小相等5.如图所示,半球形容器固定在地面上,容器内黝光滑;开始时,质量分布均匀的光滑球A 和同种材质构成的质量分布均匀的光滑球B 放在容器内处于平衡状态,位置关系如图中所示,已知容器、A、B半径之比为6:2:1。
湖南省湖南师范大学附属中学2023-2024学年高三上学期月考物理试题(二)及参考答案
炎德·英才大联考湖南师大附中2024届高三月考试卷(二)物理得分:________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75分钟,满分100分。
第I 卷一、单项选择题(本题共6小题,每小题4分,共24分。
每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题目要求的)1.在力学发展的过程中,许多物理学家的科学发现推动了物理学的进步。
对以下几位物理学家所作科学贡献的表述中,与事实不相符的是( )A .伽利略首先建立平均速度、瞬时速度和加速度等描述运动的概念B .胡克提出如果行星的轨道是圆形,太阳与行星间的引力与距离的平方成反比C .卡文迪什是测量地球质量的第一人D .伽利略根据理想斜面实验,直接得出自由落体运动是匀变速直线运动2.甲、乙两个物体初始时刻在同一位置,运动图像分别为图中实线和虚线,两个图像均为14圆弧,圆弧的半径均为a ,横纵坐标表示的物理意义未知,下列说法正确的是( )A .若实线和虚线分别为甲、乙的运动轨迹,则甲、乙的速率相同B .若y 表示速度,x 表示时间,则x a =时甲、乙间的距离为22a πC .若y 表示加速度,x 表示时间,则x a =时甲、乙间的距离为22a πD .若y 表示位移,x 表示时间,则甲、乙的平均速度相同 3.如图所示,质量为m 、长为L 的均匀杆AB 一端靠在墙上,用细绳CD 拴杆于D 点,图中AD 等于13L ,37DCA α∠==°,53CAD β∠==°,此时杆处于平衡状态,sin 370.6°=,cos370.8°=。
那么以下说法正确的是( )A .在图中杆A 端所受摩擦力的方向可能沿墙面向下B .在图中杆与墙壁间的最小动摩擦因数min 118µ= C .在图中杆A 端所受墙壁对杆的力一定沿杆方向D .如果改变细线的位置而不改变夹角α和β,杆A 端所受的摩擦力不可能为零4.如图所示,在粗糙的斜面上用一个滑块将轻质弹簧压缩后由静止释放,滑块沿斜面上滑的距离为1x 时脱离弹簧,上滑的距离为2x 时速度变为0且不再下滑,用k E 表示滑块的动能,1p E 表示滑块的重力势能(以斜面底端为零势能参考面),2p E 表示弹簧的弹性势能,E 表示滑块的机械能,则以上各种能量随滑块上滑的距离x 的图像中,可能正确的是( )A .B .C .D .5.在信息技术迅猛发展的今天,光盘是存储信息的一种重要媒介。
2024-2025学年湖南师范大学附属中学高三上学期月考(一)数学试题及答案
大联考湖南师大附中2025届高三月考试卷(一)数学命题人:高三数学备课组 审题人:高三数学备课组时量:120分钟 满分:150分一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的,1. 已知{}()260,{lg 10}A x x xB x x =+-≤=-<∣∣,则A B = ( )A. {}32x x -≤≤∣ B. {32}xx -≤<∣C. {12}xx <≤∣ D. {12}xx <<∣2. 若复数z 满足()1i 3i z +=-+(i 是虚数单位),则z 等于( )A.B.54C.D.3. 已知平面向量()()5,0,2,1a b ==- ,则向量a b + 在向量b 上投影向量为( )A. ()6,3- B. ()4,2- C. ()2,1- D. ()5,04. 记n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,若396714,63a a a a +==,则7S =( )A. 21B. 19C. 12D. 425. 某校高二年级下学期期末考试数学试卷满分为150分,90分以上(含90分)为及格.阅卷结果显示,全年级1200名学生的数学成绩近似服从正态分布,试卷的难度系数(难度系数=平均分/满分)为0.49,标准差为22,则该次数学考试及格的人数约为( )附:若()2,X Nμσ~,记()()p k P k X k μσμσ=-≤≤+,则()()0.750.547,10.683p p ≈≈.A 136人B. 272人C. 328人D. 820人6. 已知()π5,0,,cos ,tan tan 426αβαβαβ⎛⎫∈-=⋅= ⎪⎝⎭,则αβ+=( )A.π6 B.π4C.π3D.2π37. 已知12,F F 是双曲线22221(0)x y a b a b-=>>的左、右焦点,以2F 为圆心,a 为半径的圆与双曲线的一条的.渐近线交于,A B 两点,若123AB F F >,则双曲线的离心率的取值范围是( )A. ⎛ ⎝B. ⎛ ⎝C. (D. (8. 已知函数()220log 0x a x f x x x ⎧⋅≤=⎨>⎩,,,,若关于x 的方程()()0f f x =有且仅有两个实数根,则实数a 的取值范围是( )A. ()0,1 B. ()(),00,1-∞⋃ C. [)1,+∞ D. ()()0,11,+∞ 二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分9. 如图,在正方体111ABCD A B C D -中,E F M N ,,,分别为棱111AA A D AB DC ,,,的中点,点P 是面1B C 的中心,则下列结论正确的是( )A. E F M P ,,,四点共面B. 平面PEF 被正方体截得的截面是等腰梯形C. //EF 平面PMND. 平面MEF ⊥平面PMN10. 已知函数()5π24f x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,则( )A. ()f x 的一个对称中心为3π,08⎛⎫ ⎪⎝⎭B. ()f x 的图象向右平移3π8个单位长度后得到的是奇函数的图象C. ()f x 在区间5π7π,88⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增D. 若()y f x =在区间()0,m 上与1y =有且只有6个交点,则5π13π,24m ⎛⎤∈⎥⎝⎦11. 已知定义在R 上的偶函数()f x 和奇函数()g x 满足()()21f x g x ++-=,则()A. ()f x 的图象关于点()2,1对称B. ()f x 是以8为周期的周期函数C. ()20240g =D.20241(42)2025k f k =-=∑三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.12. 6(31)x y +-的展开式中2x y 的系数为______.13. 已知函数()f x 是定义域为R 的奇函数,当0x >时,()()2f x f x '->,且()10f =,则不等式()0f x >的解集为__________.14. 已知点C 为扇形AOB 弧AB 上任意一点,且60AOB ∠=,若(),R OC OA OB λμλμ=+∈,则λμ+的取值范围是__________.四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.15. ABC V 的内角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,已知22cos a b c B +=.(1)求角C ;(2)若角C 的平分线CD 交AB于点,D AD DB ==CD 的长.16. 已知1ex =为函数()ln af x x x =的极值点.(1)求a 的值;(2)设函数()ex kxg x =,若对()120,,x x ∀∈+∞∃∈R ,使得()()120f x g x -≥,求k 的取值范围.17. 已知四棱锥P ABCD -中,平面PAB ⊥底面,ABCD AD∥,,,2,BC AB BC PA PB AB AB BC AD E ⊥====为AB 的中点,F 为棱PC 上异于,P C 的点.的(1)证明:BD EF ⊥;(2)试确定点F 的位置,使EF 与平面PCD18. 在平面直角坐标系xOy 中,抛物线21:2(0)C y px p =>的焦点到准线的距离等于椭圆222:161C x y +=的短轴长,点P 在抛物线1C 上,圆222:(2)E x y r -+=(其中01r <<).(1)若1,2r Q =为圆E 上的动点,求线段PQ 长度的最小值;(2)设()1,D t 是抛物线1C 上位于第一象限的一点,过D 作圆E 的两条切线,分别交抛物线1C 于点,M N .证明:直线MN 经过定点.19. 龙泉游泳馆为给顾客更好的体验,推出了A 和B 两个套餐服务,顾客可选择A 和B 两个套餐之一,并在App 平台上推出了优惠券活动,下表是该游泳馆在App 平台10天销售优惠券情况.销售量千张经计算可得:10101021111 2.2,118.73,38510i i i i i i i y y t y t =======∑∑∑(1)因为优惠券购买火爆,App 平台在第10天时系统出现异常,导致当天顾客购买优惠券数量大幅减少,已知销售量y 和日期t 呈线性关系,现剔除第10天数据,求y 关于t 的经验回归方程结果中的数值用分数表示;(2)若购买优惠券的顾客选择A 套餐的概率为14,选择B 套餐的概率为34,并且A 套餐可以用一张优惠券,B 套餐可以用两张优惠券,记App 平台累计销售优惠券为n 张的概率为n P ,求n P ;(3)记(2)中所得概率n P 的值构成数列{}()N n P n *∈.①求n P 的最值;②数列收敛的定义:已知数列{}n a ,若对于任意给定的正数ε,总存在正整数0N ,使得当0n N >时,n a a ε-<,(a 是一个确定的实数),则称数列{}n a 收敛于a .根据数列收敛的定义证明数列{}n P 收敛..参考公式:()()()1122211ˆˆ,n ni i i ii in ni ii ix x y y x y nx ya y bxx x x nx====---==---∑∑∑∑.大联考湖南师大附中2025届高三月考试卷(一)数学命题人:高三数学备课组 审题人:高三数学备课组时量:120分钟 满分:150分一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的,1. 已知{}()260,{lg 10}A x x xB x x =+-≤=-<∣∣,则A B = ( )A. {}32x x -≤≤∣ B. {32}xx -≤<∣C. {12}xx <≤∣ D. {12}xx <<∣【答案】D 【解析】【分析】通过解一元二次不等式和对数函数的定义域,求出集合,A B ,再求交集.【详解】集合{}()32,{lg 10}{12}A x x B x x x x =-≤≤=-<=<<∣∣∣,则{12}A B xx ⋂=<<∣,故选:D .2. 若复数z 满足()1i 3i z +=-+(i 是虚数单位),则z 等于( )A.B.54C.D.【答案】C 【解析】【分析】由复数的除法运算计算可得12i z =-+,再由模长公式即可得出结果.【详解】依题意()1i 3i z +=-+可得()()()()3i 1i 3i 24i12i 1i 1i 1i 2z -+--+-+====-+++-,所以z ==.故选:C3. 已知平面向量()()5,0,2,1a b ==- ,则向量a b +在向量b 上的投影向量为( )A. ()6,3- B. ()4,2- C. ()2,1- D. ()5,0【答案】A 【解析】【分析】根据投影向量的计算公式即可求解.【详解】()()7,1,15,a b a b b b +=-+⋅=== 所以向量a b +在向量b 上的投影向量为()()236,3||a b b b b b +⋅==- .故选:A4. 记n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,若396714,63a a a a +==,则7S =( )A. 21 B. 19C. 12D. 42【答案】A 【解析】【分析】根据等差数列的性质,即可求解公差和首项,进而由求和公式求解.【详解】{}n a 是等差数列,396214a a a ∴+==,即67a =,所以67769,a a a a ==故公差76162,53d a a a a d =-=∴=-=-,()767732212S ⨯∴=⨯-+⨯=,故选:A5. 某校高二年级下学期期末考试数学试卷满分为150分,90分以上(含90分)为及格.阅卷结果显示,全年级1200名学生的数学成绩近似服从正态分布,试卷的难度系数(难度系数=平均分/满分)为0.49,标准差为22,则该次数学考试及格的人数约为( )附:若()2,X Nμσ~,记()()p k P k X k μσμσ=-≤≤+,则()()0.750.547,10.683p p ≈≈.A. 136人B. 272人C. 328人D. 820人【答案】B 【解析】【分析】首先求出平均数,即可得到学生的数学成绩2~(73.5,22)X N ,再根据所给条件求出(5790)P X ≤≤,即可求出(90)P X ≥,即可估计人数.【详解】由题得0.4915073.5,22μσ=⨯==,()()(),0.750.547p k P k X k p μσμσ=-≤≤+≈ ,()5790P X ∴≤≤()0.750.547p =≈,()()900.510.5470.2265P X ≥=⨯-=,∴该校及格人数为0.22651200272⨯≈(人),故选:B .6. 已知()π5,0,,cos ,tan tan 426αβαβαβ⎛⎫∈-=⋅= ⎪⎝⎭,则αβ+=( )A.π6 B.π4C.π3D.2π3【答案】D 【解析】【分析】利用两角差的余弦定理和同角三角函数的基本关系建立等式求解,再由两角和的余弦公式求解即可.【详解】由已知可得5cos cos sin sin 6sin sin 4cos cos αβαβαβαβ⎧⋅+⋅=⎪⎪⎨⋅⎪=⋅⎪⎩,解得1cos cos 62sin sin 3αβαβ⎧⋅=⎪⎪⎨⎪⋅=⎪⎩,,()1cos cos cos sin sin 2αβαβαβ∴+=⋅-⋅=-,π,0,2αβ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,()0,παβ∴+∈,2π,3αβ∴+=,故选:D .7. 已知12,F F 是双曲线22221(0)x y a b a b-=>>的左、右焦点,以2F 为圆心,a 为半径的圆与双曲线的一条渐近线交于,A B 两点,若123AB F F >,则双曲线的离心率的取值范围是( )A. ⎛ ⎝B. ⎛ ⎝C. (D. (【答案】B 【解析】【分析】根据双曲线以及圆的方程可求得弦长AB =,再根据不等式123AB F F >整理可得2259c a <,即可求得双曲线的离心率的取值范围.【详解】设以()2,0F c 为圆心,a 为半径的圆与双曲线的一条渐近线0bx ay -=交于,A B 两点,则2F 到渐近线0bx ay -=的距离d b ==,所以AB =,因为123AB F F >,所以32c ⨯>,可得2222299a b c a b ->=+,即22224555a b c a >=-,可得2259c a <,所以2295c a <,所以e <,又1e >,所以双曲线的离心率的取值范围是⎛ ⎝.故选:B8. 已知函数()220log 0x a x f x x x ⎧⋅≤=⎨>⎩,,,,若关于x 的方程()()0f f x =有且仅有两个实数根,则实数a 的取值范围是( )A. ()0,1 B. ()(),00,1-∞⋃ C. [)1,+∞ D. ()()0,11,+∞ 【答案】C 【解析】【分析】利用换元法设()u f x =,则方程等价为()0f u =,根据指数函数和对数函数图象和性质求出1u =,利用数形结合进行求解即可.【详解】令()u f x =,则()0f u =.①当0a =时,若()0,0u f u ≤=;若0u >,由()2log 0f u u ==,得1u =.所以由()()0ff x =可得()0f x ≤或()1f x =.如图所示,满足()0f x ≤的x 有无数个,方程()1f x =只有一个解,不满足题意;②当0a ≠时,若0≤u ,则()20uf u a =⋅≠;若0u >,由()2log 0f u u ==,得1u =.所以由()()0ff x =可得()1f x =,当0x >时,由()2log 1f x x ==,可得2x =,因为关于x 的方程()()0f f x =有且仅有两个实数根,则方程()1f x =在(,0∞-]上有且仅有一个实数根,若0a >且()(]0,20,xx f x a a ≤=⋅∈,故1a ≥;若0a <且()0,20xx f x a ≤=⋅<,不满足题意.综上所述,实数a 的取值范围是[)1,+∞,故选:C .二、多选题:本题共36分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分9. 如图,在正方体111ABCD A B C D -中,E F M N ,,,分别为棱111AA A D AB DC ,,,的中点,点P 是面1B C 的中心,则下列结论正确的是( )A. E F M P ,,,四点共面B. 平面PEF 被正方体截得的截面是等腰梯形C. //EF 平面PMND. 平面MEF ⊥平面PMN【答案】BD 【解析】【分析】可得过,,E F M 三点的平面为一个正六边形,判断A ;分别连接,E F 和1,B C ,截面1C BEF 是等腰梯形,判断B ;分别取11,BB CC 的中点,G Q ,易证EF 显然不平行平面QGMN ,可判断C ;EM ⊥平面PMN ,可判断D.【详解】对于A :如图经过,,E F M 三点的平面为一个正六边形EFMHQK ,点P 在平面外,,,,E F M P ∴四点不共面,∴选项A 错误;对于B :分别连接,E F 和1,B C ,则平面PEF 即平面1C BEF ,截面1C BEF 是等腰梯形,∴选项B 正确;对于C :分别取11,BB CC 的中点,G Q ,则平面PMN 即为平面QGMN ,由正六边形EFMHQK ,可知HQ EF ,所以MQ 不平行于EF ,又,EF MQ ⊂平面EFMHQK ,所以EF MQ W = ,所以EF I 平面QGMN W =,所以EF 不平行于平面PMN ,故选项C 错误;对于D :因为,AEM BMG 是等腰三角形,45AME BMG ∴∠=∠=︒,90EMG ∴∠=︒,EMMG ∴⊥,,M N 是,AB CD 的中点,易证MN AD ∥,由正方体可得AD ⊥平面11ABB A ,MN ∴⊥平面11ABB A ,又ME ⊂平面11ABB A ,EM MN ∴⊥,,MG MN ⊂ 平面PMN ,EM ∴⊥平面GMN ,EM ⊂ 平面MEF ,∴平面MEF ⊥平面,PMN 故选项D 正确.故选:BD .10. 已知函数()5π24f x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,则( )A. ()f x 的一个对称中心为3π,08⎛⎫ ⎪⎝⎭B. ()f x 的图象向右平移3π8个单位长度后得到的是奇函数的图象C. ()f x 在区间5π7π,88⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增D. 若()y f x =在区间()0,m 上与1y =有且只有6个交点,则5π13π,24m ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦【答案】BD 【解析】【分析】代入即可验证A ,根据平移可得函数图象,即可由正弦型函数的奇偶性求解B ,利用整体法即可判断C ,由5πcos 24x ⎛⎫+= ⎪⎝⎭求解所以根,即可求解D.【详解】对于A ,由35π3π2π0848f ⎛⎫⎛⎫=+⨯=≠⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,故A 错误;对于B ,()f x 的图象向右平移3π8个单位长度后得:3π3π5ππ228842y f x x x x ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-=-+=+= ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦,为奇函数,故B 正确;对于C ,当5π7π,88x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,则5π5π2,3π42x ⎡⎤+∈⎢⎥⎣⎦,由余弦函数单调性知,()f x 在区间5π7π,88⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减,故C 错误;对于D ,由()1f x =,得5πcos 24x ⎛⎫+= ⎪⎝⎭ππ4x k =+或ππ,2k k +∈Z ,()y f x =在区间()0,m 上与1y =有且只有6个交点,其横坐标从小到大依次为:ππ5π3π9π5π,,,,,424242,而第7个交点的横坐标为13π4,5π13π24m ∴<≤,故D 正确.故选:BD11. 已知定义在R 上的偶函数()f x 和奇函数()g x 满足()()21f x g x ++-=,则( )A. ()f x 的图象关于点()2,1对称B. ()f x 是以8为周期的周期函数C. ()20240g =D.20241(42)2025k f k =-=∑【答案】ABC 【解析】【分析】根据函数奇偶性以及所满足的表达式构造方程组可得()()222f x f x ++-=,即可判断A 正确;利用对称中心表达式进行化简计算可得B 正确,可判断()g x 也是以8为周期的周期函数,即C 正确;根据周期性以及()()42f x f x ++=计算可得20241(42)2024k f k =-=∑,可得D 错误.【详解】由题意()()()(),f x f x g x g x -=-=-,且()()()00,21g f x g x =++-=,即()()21f x g x +-=①,用x -替换()()21f x g x ++-=中的x ,得()()21f x g x -+=②,由①+②得()()222f x f x ++-=所以()f x 的图象关于点(2,1)对称,且()21f =,故A 正确;由()()222f x f x ++-=,可得()()()()()42,422f x f x f x f x f x ++-=+=--=-,所以()()()()82422f x f x f x f x ⎡⎤+=-+=--=⎣⎦,所以()f x 是以8为周期的周期函数,故B 正确;由①知()()21g x f x =+-,则()()()()882121g x f x f x g x +=++-=+-=,故()()8g x g x +=,因此()g x 也是以8为周期的周期函数,所以()()202400g g ==,C 正确;又因为()()42f x f x ++-=,所以()()42f x f x ++=,令2x =,则有()()262f f +=,令10x =,则有()()10142,f f +=…,令8090x =,则有()()809080942f f +=,所以1012(2)(6)(10)(14)(8090)(8094)2222024f f f f f f ++++++=+++=个所以20241(42)(2)(6)(10)(14)(8090)(8094)2024k f k f f f f f f =-=++++++=∑ ,故D 错误.故选:ABC【点睛】方法点睛:求解函数奇偶性、对称性、周期性等函数性质综合问题时,经常利用其中两个性质推得第三个性质特征,再进行相关计算.三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.12. 6(31)x y +-的展开式中2x y 的系数为______.【答案】180-【解析】【分析】根据题意,由条件可得展开式中2x y 的系数为213643C C (1)⋅-,化简即可得到结果.【详解】在6(31)x y +-的展开式中,由()2213264C C 3(1)180x y x y ⋅⋅-=-,得2x y 的系数为180-.故答案为:180-.13. 已知函数()f x 是定义域为R 的奇函数,当0x >时,()()2f x f x '->,且()10f =,则不等式()0f x >的解集为__________.【答案】()()1,01,-⋃+∞【解析】【分析】根据函数奇偶性并求导可得()()f x f x ''-=,因此可得()()2f x f x '>,可构造函数()()2xf x h x =e并求得其单调性即可得()f x 在()1,+∞上大于零,在()0,1上小于零,即可得出结论.【详解】因为()f x 为奇函数,定义域为R ,所以()()f x f x -=-,两边同时求导可得()()f x f x ''--=-,即()()f x f x ''-=且()00f =,又因为当0x >时,()()2f x f x '->,所以()()2f x f x '>.构造函数()()2x f x h x =e ,则()()()22xf x f x h x '-'=e,所以当0x >时,()()0,h x h x '>在()0,∞+上单调递增,又因为()10f =,所以()()10,h h x =在()1,+∞上大于零,在()0,1上小于零,又因为2e 0x >,所以()f x 在()1,+∞上大于零,在()0,1上小于零,因为()f x 为奇函数,所以()f x 在(),1∞--上小于零,在()1,0-上大于零,综上所述,()0f x >的解集为()()1,01,-⋃+∞.故答案为:()()1,01,-⋃+∞14. 已知点C 为扇形AOB 的弧AB 上任意一点,且60AOB ∠=,若(),R OC OA OB λμλμ=+∈,则λμ+的取值范围是__________.【答案】⎡⎢⎣【解析】【分析】建系设点的坐标,再结合向量关系表示λμ+,最后应用三角恒等变换及三角函数值域求范围即可.【详解】方法一:设圆O 的半径为1,由已知可设OB 为x 轴的正半轴,O 为坐标原点,过O 点作x 轴垂线为y 轴建立直角坐标系,其中()()1,1,0,cos ,sin 2A B C θθ⎛ ⎝,其中π,0,3BOC θθ⎡⎤∠=∈⎢⎥⎣⎦,由(),R OC OA OB λμλμ=+∈,即()()1cos ,sin 1,02θθλμ⎛=+⎝,整理得1cos sin 2λμθθ+==,解得cos λμθ==,则ππcos cos ,0,33λμθθθθθ⎛⎫⎡⎤+==+=+∈ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦,ππ2ππ,,sin 3333θθ⎤⎡⎤⎛⎫+∈+∈⎥⎪⎢⎥⎣⎦⎝⎭⎦所以λμ⎡+∈⎢⎣.方法二:设k λμ+=,如图,当C 位于点A 或点B 时,,,A B C 三点共线,所以1k λμ=+=;当点C 运动到AB的中点时,k λμ=+==,所以λμ⎡+∈⎢⎣故答案为:⎡⎢⎣四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.15. ABC V 的内角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,已知22cos a b c B +=.(1)求角C ;(2)若角C 的平分线CD 交AB于点,D AD DB ==CD 的长.【答案】(1)2π3C = (2)3CD =【解析】【分析】(1)利用正弦定理及两角和的正弦定理整理得到()2cos 1sin 0C B +=,再利用三角形的内角及正弦函数的性质即可求解;(2)利用正弦定理得出3b a =,再由余弦定理求出4a =,12b =,再根据三角形的面积建立等式求解.【小问1详解】由22cos a b c B +=,根据正弦定理可得2sin sin 2sin cos A B C B +=,则()2sin sin 2sin cos B C B C B ++=,所以2sin cos 2cos sin sin 2sin cos B C B C B C B ++=,整理得()2cos 1sin 0C B +=,因为,B C 均为三角形内角,所以(),0,π,sin 0B C B ∈≠,因此1cos 2C =-,所以2π3C =.【小问2详解】因为CD 是角C的平分线,AD DB ==所以在ACD 和BCD △中,由正弦定理可得,,ππsin sin sin sin 33AD CD BD CDA B ==,因此sin 3sin B ADA BD==,即sin 3sin B A =,所以3b a =,又由余弦定理可得2222cos c a b ab C =+-,即222293a a a =++,解得4a =,所以12b =.又ABC ACD BCD S S S =+△△△,即111sin sin sin 222ab ACB b CD ACD a CD BCD ∠∠∠=⋅⋅+⋅⋅,即4816CD =,所以3CD =.16. 已知1ex =为函数()ln af x x x =的极值点.(1)求a 的值;(2)设函数()ex kxg x =,若对()120,,x x ∀∈+∞∃∈R ,使得()()120f x g x -≥,求k 的取值范围.【答案】(1)1a = (2)(]()10,-∞-+∞ ,【解析】【分析】(1)直接根据极值点求出a 的值;(2)先由(1)求出()f x 的最小值,由题意可得是求()g x 的最小值,小于等于()f x 的最小值,对()g x 求导,判断由最小值时的k 的范围,再求出最小值与()f x 最小值的关系式,进而求出k 的范围.【小问1详解】()()111ln ln 1a a f x ax x x x a x xα--=='+⋅+,由1111ln 10e e e a f a -⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+= ⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭'⎭⎝,得1a =,当1a =时,()ln 1f x x ='+,函数()f x 在10,e ⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递减,在1,e∞⎛⎫+ ⎪⎝⎭上单调递增,所以1ex =为函数()ln af x x x =的极小值点,所以1a =.【小问2详解】由(1)知min 11()e e f x f ⎛⎫==- ⎪⎝⎭.函数()g x 的导函数()()1exg x k x -=-'①若0k >,对()1210,,x x k ∞∀∈+∃=-,使得()()12111e 1e k g x g f x k ⎛⎫=-=-<-<-≤ ⎪⎝⎭,即()()120f x g x -≥,符合题意.②若()0,0k g x ==,取11ex =,对2x ∀∈R ,有()()120f x g x -<,不符合题意.③若0k <,当1x <时,()()0,g x g x '<在(),1∞-上单调递减;当1x >时,()()0,g x g x '>在(1,+∞)上单调递增,所以()min ()1ek g x g ==,若对()120,,x x ∞∀∈+∃∈R ,使得()()120f x g x -≥,只需min min ()()g x f x ≤,即1e ek ≤-,解得1k ≤-.综上所述,k 的取值范围为(](),10,∞∞--⋃+.17. 已知四棱锥P ABCD -中,平面PAB ⊥底面,ABCD AD ∥,,,2,BC AB BC PA PB AB AB BC AD E ⊥====为AB 的中点,F 为棱PC 上异于,P C 的点.(1)证明:BD EF ⊥;(2)试确定点F 的位置,使EF 与平面PCD【答案】(1)证明见解析(2)F 位于棱PC 靠近P 的三等分点【解析】【分析】(1)连接,,PE EC EC 交BD 于点G ,利用面面垂直的性质定理和三角形全等,即可得证;(2)取DC 的中点H ,以E 为坐标原点,分别以,,EB EH EP 所在直线为,,x y z 轴建立,利用线面角公式代入即可求解.小问1详解】如图,连接,,PE EC EC 交BD 于点G .因为E 为AB 的中点,PA PB =,所以PE AB ⊥.因为平面PAB ⊥平面ABCD ,平面PAB ⋂平面,ABCD AB PE =⊂平面PAB ,所以PE ⊥平面ABCD ,因为BD ⊂平面ABCD ,所以BD ⊥.因为ABD BCE ≅ ,所以CEB BDA ∠∠=,所以90CEB ABD ∠∠+= ,所以BD EC ⊥,因为,,PE EC E PE EC ⋂=⊂平面PEC ,所以BD ⊥平面PEC .因为EF ⊂平面PEC ,所以BD EF ⊥.【小问2详解】如图,取DC 的中点H ,以E 为坐标原点,分别以,,EB EH EP 所在直线为,,x y z 轴建立空间直角坐标系,【设2AB =,则2,1,BC AD PA PB ====则()()()()0,0,1,1,2,0,1,1,0,0,0,0P C D E -,设(),,,(01)F x y z PF PC λλ=<<,所以()(),,11,2,1x y z λ-=-,所以,2,1x y z λλλ===-,即(),2,1F λλλ-.则()()()2,1,0,1,2,1,,2,1DC PC EF λλλ==-=-,设平面PCD 的法向量为(),,m a b c =,则00DC m PC m ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩,,即2020a b a b c +=⎧⎨+-=⎩,,取()1,2,3m =--,设EF 与平面PCD 所成的角为θ,由cos θ=sin θ=.所以sin cos ,m EF m EF m EF θ⋅====整理得2620λλ-=,因为01λ<<,所以13λ=,即13PF PC = ,故当F 位于棱PC 靠近P 的三等分点时,EF 与平面PCD18. 在平面直角坐标系xOy 中,抛物线21:2(0)C y px p =>的焦点到准线的距离等于椭圆222:161C x y +=的短轴长,点P 在抛物线1C 上,圆222:(2)E x y r -+=(其中01r <<).(1)若1,2r Q =为圆E 上的动点,求线段PQ长度的最小值;(2)设()1,D t 是抛物线1C 上位于第一象限的一点,过D 作圆E 的两条切线,分别交抛物线1C 于点,M N .证明:直线MN 经过定点.【答案】(1(2)证明见解析【解析】【分析】(1)根据椭圆的短轴可得抛物线方程2y x =,进而根据两点斜率公式,结合三角形的三边关系,即可由二次函数的性质求解,(2)根据两点坐标可得直线,MN DM 的直线方程,由直线与圆相切可得,a b 是方程()()()2222124240r x r x r -+-+-=的两个解,即可利用韦达定理代入化简求解定点.【小问1详解】由题意得椭圆的方程:221116y x +=,所以短半轴14b =所以112242p b ==⨯=,所以抛物线1C 的方程是2y x =.设点()2,P t t ,则111222PQ PE ≥-=-=≥,所以当232ι=时,线段PQ.【小问2详解】()1,D t 是抛物线1C 上位于第一象限的点,21t ∴=,且()0,1,1t D >∴设()()22,,,M a a N b b ,则:直线()222:b a MN y a x a b a --=--,即()21y a x a a b-=-+,即()0x a b y ab -++=.直线()21:111a DM y x a --=--,即()10x a y a -++=.由直线DMr =,即()()()2222124240r a r a r -+-+-=..同理,由直线DN 与圆相切得()()()2222124240r b r b r -+-+-=.所以,a b 是方程()()()2222124240r x r x r -+-+-=的两个解,22224224,11r r a b ab r r --∴+==--代入方程()0x a b y ab -++=得()()222440x y r x y +++---=,220,440,x y x y ++=⎧∴⎨++=⎩解得0,1.x y =⎧⎨=-⎩∴直线MN 恒过定点()0,1-.【点睛】圆锥曲线中定点问题的两种解法(1)引进参数法:先引进动点的坐标或动线中系数为参数表示变化量,再研究变化的量与参数何时没有关系,找到定点.(2)特殊到一般法:先根据动点或动线的特殊情况探索出定点,再证明该定点与变量无关.技巧:若直线方程为()00y y k x x -=-,则直线过定点()00,x y ;若直线方程为y kx b =+ (b 为定值),则直线过定点()0,.b 19. 龙泉游泳馆为给顾客更好的体验,推出了A 和B 两个套餐服务,顾客可选择A 和B 两个套餐之一,并在App 平台上推出了优惠券活动,下表是该游泳馆在App 平台10天销售优惠券情况.日期t 12345678910销售量千张 1.9 1.98 2.2 2.36 2.43259 2.682.76 2.70.4经计算可得:10101021111 2.2,118.73,38510i i i i i i i y y t y t =======∑∑∑.(1)因为优惠券购买火爆,App 平台在第10天时系统出现异常,导致当天顾客购买优惠券数量大幅减少,已知销售量y 和日期t 呈线性关系,现剔除第10天数据,求y 关于t 的经验回归方程结果中的数值用分数表示;..(2)若购买优惠券的顾客选择A 套餐的概率为14,选择B 套餐的概率为34,并且A 套餐可以用一张优惠券,B 套餐可以用两张优惠券,记App 平台累计销售优惠券为n 张的概率为n P ,求n P ;(3)记(2)中所得概率n P 的值构成数列{}()Nn P n *∈.①求n P 的最值;②数列收敛的定义:已知数列{}n a ,若对于任意给定的正数ε,总存在正整数0N ,使得当0n N >时,n a a ε-<,(a 是一个确定的实数),则称数列{}n a 收敛于a .根据数列收敛的定义证明数列{}n P 收敛.参考公式: ()()()1122211ˆˆ,n ni i i i i i n n ii i i x x y y x y nx y ay bx x x x nx ====---==---∑∑∑∑.【答案】(1)673220710001200y t =+ (2)433774n n P ⎛⎫=+⋅- ⎪⎝⎭(3)①最大值为1316,最小值为14;②证明见解析【解析】【分析】(1)计算出新数据的相关数值,代入公式求出 ,ab 的值,进而得到y 关于t 的回归方程;(2)由题意可知1213,(3)44n n n P P P n --=+≥,其中12113,416P P ==,构造等比数列,再利用等比数列的通项公式求解;(3)①分n 为偶数和n 为奇数两种情况讨论,结合指数函数的单调性求解;②利用数列收敛的定义,准确推理、运算,即可得证.【小问1详解】解:剔除第10天的数据,可得 2.2100.4 2.49y ⨯-==新,12345678959t ++++++++==新,则9922111119.73100.4114,73,38510285i i i i t y t ==⎛⎫⎛⎫=-⨯==-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭∑∑新新,所以912922119114,7395 2.4673ˆ2859560009i i i i t y t y b t t ==⎛⎫- ⎪-⨯⨯⎝⎭===-⨯⎛⎫- ⎪⎝⎭∑∑新新新新新,可得6732207ˆ 2.4560001200a =-⨯=,所以6732207ˆ60001200y t =+.【小问2详解】解:由题意知1213,(3)44n n n P P P n --=+≥,其中12111313,444416P P ==⨯+=,所以11233,(3)44n n n n P P P P n ---+=+≥,又由2131331141644P P +=+⨯=,所以134n n P P -⎧⎫+⎨⎬⎩⎭是首项为1的常数列,所以131,(2)4n n P P n -+=≥所以1434(2)747n n P P n --=--≥,又因为1414974728P -=-=-,所以数列47n P ⎧⎫-⎨⎬⎩⎭是首项为928-,公比为34-的等比数列,故143)74n n P --=-,所以1934433(()2847774n n n P -=--+=+-.【小问3详解】解:①当n 为偶数时,19344334()(28477747n n n P -=--+=+⋅>单调递减,最大值为21316P =;当n 为奇数时,19344334()(28477747n n n P -=--+=-⋅<单调递增,最小值为114P =,综上可得,数列{}n P 的最大值为1316,最小值为14.②证明:对任意0ε>总存在正整数0347[log ()]13N ε=+,其中 []x 表示取整函数,当 347[log ()]13n ε>+时,347log ()34333333()()()7747474n n n P εε-=⋅-=⋅<⋅=,所以数列{}n P 收敛.【点睛】知识方法点拨:与新定义有关的问题的求解策略:1、通过给出一个新的定义,或约定一种新的运算,或给出几个新模型来创设新问题的情景,要求在阅读理解的基础上,依据题目提供的信息,联系所学的知识和方法,实心信息的迁移,达到灵活解题的目的;2、遇到新定义问题,应耐心读题,分析新定义的特点,弄清新定义的性质,按新定义的要求,“照章办事”,逐条分析、运算、验证,使得问题得以解决.方法点拨:与数列有关的问题的求解策略:3、若新定义与数列有关,可得利用数列的递推关系式,结合数列的相关知识进行求解,多通过构造的分法转化为等差、等比数列问题求解,求解过程灵活运用数列的性质,准确应用相关的数列知识.。
湖南师大附中高三物理月考试卷(四)
炎德·英才大联考高三月考试卷(四)物 理湖南师大附中高三物理备课组稿命题人:陈国荣审题人:刘建军宋铁柱时量:90分钟 满分:120分第1卷选择题(共48分)一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分.在每小题给出的四个选项中有一个或一个以上的选项符合题目要求的,请把它填在答题拦内.)1.为了航天员的生存,环绕地球飞行的航天飞机内密封着地球表面大气成分的混合气体,针对舱内的封闭气体,下列说法中正确的是A.气体不受重力B.气体受重力C.气体对舱壁无压力D.气体对舱壁有压力2.一根张紧的水平弹性长绳上的“、6两点,相距14.On /,b 点在。
点的右方如图所示.当一列简谐横波沿此长绳向右传播时:若“点的位移达到正极大时,6点的位移恰为零,且向下运动;经过1.00s 后,“点的位移为零,且向下运动,而6点的位移达到负极大.则这简谐横波的波速可能等于A. 4.67 m/sB. 6 m/sC.10m/sD. 14m/s3.如图(a)所示,斜面体B 置于粗糙水平地面上,物体A 能在斜面体B E 恰能沿斜面匀速下滑,此时地面对斜面体B 的摩擦力和支持力记为F1和N1.现平行斜面向下加一恒力F ,物体A 能沿斜面向下作匀加速直线运动如图(b),此时,斜面体B 所受摩擦力和支持力分别记为F2和N2擦力及支持力情况说法正确的是则前后两种情况,关于地面对B 摩擦力及支持力情况说法正确的是A .F1=0,F2 > 0,F2方向水平向右B .F1=0, F2=0C .N2=N1D .N2 <N14.我国已成功发射多颗气象卫星,其中“风云一号”是极地圆形轨道卫星,“风云二号”是地球同步卫星,“风云一号”的运动周期是“风云二号’’的一半.比较这两颗卫星,下列说法正确的是A .“风云一号”离地面较远B .“风云一号”的向心加速度大 ’C .“风云一号”的线速度大,观测范围较大D .“风云一号”对同一区域连续观测的时间较长5.在光滑水平面上,一质量为m 可视为质点的物块A 以一定的初速度滑上一平板车B ,B 的质量为M ,长度为L ,最终A 与B 一起运动。
湖南师大附中2019届高三上学期第三次月考物理试卷(含答案)
湖南师大附中2019届高三第三次月考试卷物 理时量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( )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( )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( )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( )A .1 kgB .2 kgC .3 kgD .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.(R +H )3θ2Gt 2B.π2(R +H )3θ2Gt 2C.(R +H )3θ24πGt 2D.4π2(R +H )3θ2Gt 26.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( )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( )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 m8.一座平顶房屋,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( )A .9 000 NB .9 NC .52 ND .0.052 N9.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 ( )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 2010.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( )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( )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( )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__ __. 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__ __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__ __.A.1tan θB.2tan θ-m 0 C.2k -m 0 D.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__ __.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 2Δh i (m)Mg Δh i (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__ __.(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:__ __. (4)从该实验可得ΔE k -Δh 的图象是__ __.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.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.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.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__ __.(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=m0ρC.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(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 cm2.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L1=10 cm,缸内气体压强p1等于外界大气压强p0=1×105Pa,温度t1=27 ℃.现对汽缸内的气体缓慢加热,(g=10 m/s2)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.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(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.湖南师大附中2019届高三第三次月考物理试卷答案3.【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.5.【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.7.【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.【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.【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=gt v 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.【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.12.【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 cosθ·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.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__.(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.【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.【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.【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)【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)。
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。
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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 N1sinθ2,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:kΔx=mg,解得:k=mgΔx=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 =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(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,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=v2,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=f1s1=f1(v t1-12v t1)=f1Hsin θ;Q乙=f2s2=f2H-hsin θ;根据牛顿第二定律得:f1-mg sin θ=ma1=m v22Hsin θ;f2-mg sin θ=ma2=m v22H-hsin θ;解得:Q甲=mgH+12m v2,Q乙=mg(H-h)+12m v2,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)答题卡题号123456789101112答案 C C B A A D D D AD BC CD AD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__.计数点s/m v/(m·s-1)v2/(m2·s-2)W/JΔE k/JA 0.15500.55600.30910.03100.0309B 0.21600.65550.42970.04320.0430C 0.28610.75500.57000.05720.0570D 0.36700.85700.73440.07340.0734E0.4575 0.9525 0.9073 F0.5575 1.051 1.105 0.1115 0.1105 G 0.6677 1.150 1.323 0.1335 0.1323 分析上述数据可知:在实验误差允许的范围内__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 s A 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)。