【全国百强校】四川省成都市第七中学2016届高三10月阶段性考试理综物理试题解析(解析版)

14. 下列说法正确的是( )
A.丹麦天文学家第谷通过长期的天文观测，指出所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，揭示了行星运动的有关规律
B.卫星轨道必为圆形，卫星运行速度总不超过7.9km/s
C.卫星运行速度与卫星质量无关
D.卫星轨道可以与纬度不为零的某条纬线在同一平面内
【答案】C
考点：物理学史；人造卫星
【名师点睛】此题主要考查了人造卫星的一些问题；要知道7.9km/s是卫星绕地球做圆周运动的最大环绕速度，也是最小的发射速度，任何一个做圆周运动的卫星的环绕速度都不可能大于7.9km/s；地球卫星的轨道平面必然会过地心的.
15. 如图所示，倾角为θ的斜面体c置于水平地面上，小物块b置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与沙漏a连接，连接b的一段细绳与斜面平行．在a中的沙子缓慢流出的过程中，a、b、c都处于静止状态，则( )
A．b对c的摩擦力一定减小B．b对c的摩擦力方向一定平行斜面向上
C．地面对c的摩擦力方向一定向右D．地面对c的摩擦力一定减小
【答案】D
考点：物体的平衡；隔离法与整体法.
【名师点睛】本题采用隔离法和整体法研究两个物体的平衡问题及b所受的摩擦力，要根据b所受的拉力与重力沿斜面向下的分力大小关系，分析摩擦力的大小和方向；此题是基础题，意在考查学生对物理方法的运用能力.
16. 在一东西向的水平直铁轨上，停放着一列已用挂钩链接好的车厢。

当机车在东边拉着这列车厢以大小为a的加速度向东行驶时，链接某两相邻车厢的挂钩P和Q间的拉力大小为F；当机车在西边拉着这列车厢以大小为2a/3的加速度向东行驶时，P和Q间的拉力大小仍为F．不计车厢与铁轨间的摩擦，每节车厢质量相同，则这列车厢的节数可能为( )
A．8 B．12 C．15 D．18
【答案】C
【解析】
试题分析：设PQ两边的车厢数为x和y，当机车在东边拉时，根据牛顿第二定律可得：F=x m•a，当机车在
西边拉时，根据牛顿第二定律可得：F=y m•2
3
a，根据以上两式可得：
2
3
x y
，即两边的车厢的数目可能
是2和3，或4和6，或6和9，或8和12，等等，所以总的车厢的数目可能是5、10、15、20，所以可能的是C．
考点：牛顿第二定律
【名师点睛】本题是牛顿第二定律的应用问题；不是求解确切的数值，关键的是根据牛顿第二定律得出两次之间的关系，根据关系来判断可能的情况；解题时必须要灵活选择研究对象，利用牛顿第二定律列得方程求解；本题比较灵活，是道好题。

17. 如图所示，圆弧形凹槽固定在水平地面上，其中ABC是以O为圆心的一段圆弧，位于竖直平面内。

现有一小球从一水平桌面的边缘P点向右水平飞出，该小球恰好能从A点沿圆弧的切线方向进入轨道。

OA 与竖直方向的夹角为θ1，PA与竖直方向的夹角为θ2。

下列说法正确的是( )
A．tanθ1tanθ2=2 B．cotθ1tanθ2=2 C．cotθ1cotθ2=2 D．tanθ1cotθ2=2
【答案】A
考点：平抛运动
【名师点睛】解决本题的关键掌握处理平抛运动的方法，平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动．以及知道速度与水平方向夹角的正切值是同一位置位移与水平方向夹角的正切值的两倍。

18. 河水的流速与离河岸的关系如图甲所示，船在静水中速度与时间的关系如图乙所示。

若要使船以最短时间渡河，则( )
A．船渡河的最短时间是100s B．船在行驶过程中，船头始终与河岸垂直
C．船在河水中航行的轨迹是一条直线D．船在河水中的最大速度是5m/s
【答案】ABD
考点：运动的合成和分解
【名师点睛】解决本题的关键将船的运动分解为垂直于河岸方向和沿河岸方向，抓住分运动与合运动具有等时性进行；当静水速与河岸垂直时，渡河时间最短．当水流速最大时，船在河水中的速度最大；此题难度不大.
19. 如图（a）所示，小球的初速度为v0，沿光滑斜面上滑，能上滑的最大高度为h，在图(b)中，四个物体的初速度均为v0。

在A图中，小球沿一光滑内轨向上运动，内轨半径大于h；在B图中，小球沿一光滑内轨向上运动，内轨半径小于h；在图C中，小球沿一光滑内轨向上运动，内轨直径等于h；在D图中，小球固定在轻杆的下端，轻杆的长度为h的一半，小球随轻杆绕O点无摩擦向上转动．则小球上升的高度能达到h的有( )
【答案】AD
【解析】
试题分析：小球沿一光滑内轨向上运动，内轨半径大于h，小球上升h时，速度为零，未超过四分之一圆周．故A正确．小球沿一光滑内轨向上运动，内轨半径小于h，小球上升h时，速度为零，超过四分之一圆周，要想做圆周运动，在h高处速度不能为零，知还未上升到h高度已离开轨道．故B错误．小球沿一光滑内轨向上运动，内轨直径等于h，在最高点有最小速度，知小球未到达最高点已离开轨道．故C错误．小球固定在轻杆的下端，轻杆的长度为h的一半，小球随轻杆绕O点向上转动．最高点的最小速度为零，小球能够达到最高点．故D正确．故选AD
考点：机械能守恒定律
【名师点睛】本题主要运用的规律是机械能守恒定律，关键是判断在h高度速度是否为零，从而判断是否
能到达h高度；
杆连物体经过最高点的最小速度为零，
这些都应熟练掌握.
20. 1798年英国物理学家卡文迪许测出万有引力常量G，因此卡文迪许被人们称为能称出地球质量的人，若已知万有引力常量G，地球表面处的重力加速度g，地球半径为R，地球上一个昼夜的时间为T1（地球自转周期），一年的时间T2（地球公转的周期），地球中心到月球中心的距离L1，地球中心到太阳中心的距离为L2．你可估算出（）
A、地球的质量
2
=
gR
m
G
地
B、太阳的质量
23
2
2
2
4
=
L
m
GT
π
太
C、月球的质量
23
1
2
1
4
=
L
m
GT
π
月
D、可求月球、地球及太阳的密度
【答案】
AB
考点：万有引力定律的应用.
【名师点睛】此题是万有引力定律的应用问题；解决本题的关键是通过万有引力等于重力这一关系，以及万有引力提供向心力这两大理论，并能熟练运用；此题较简单，意在考查学生对基础知识的运用能力以及分析解决问题的能力.
21. 如图甲所示，为测定物体冲上粗糙斜面能达到的最大位移x与斜面倾角θ的关系，将某一物体每次以不变的初速率沿足够长的斜面向上推出，调节斜面与水平方向的夹角θ，实验测得x与斜面倾角θ的关系如图乙所示，g取10m/s2，根据图象可求出( )
A．物体的初速率v0=3m／s
B．物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.75
C．取不同的倾角θ，物体在斜面上能达到的位移x的最小值x min=1.44m
D．当某次θ=300时，物体达到最大位移后将沿斜面下滑
【答案】BC
考点：动能定理
【名师点睛】本题综合考查动能定理、受力分析及竖直上抛运动；并键在于先明确图象的性质，能通过图线获取有用的信息，再通过图象明确物体的运动过程；结合受力分析及动能定理等方法求解；此题有一定难度，同时考查学生用数学知识解决物理问题的能力.
二、填空题（共54分）
22. 实验题(每空2分共14分)
(一) (6分）某物理小组的同学设计了一个粗测玩具小车通过凹形桥最低点时的速度的实验。

所用器材有：玩具小车、压力式托盘秤、凹形桥模拟器（圆弧部分的半径为R=0.20m）。

完成下列填空：
(1)将凹形桥模拟器静置于托盘秤上，如图(a)所示，托盘秤的示数为1.00kg；
(2)将玩具小车静置于凹形桥模拟器最低点时，托盘秤的示数如图(b)所示，该示数为kg；
(3)将小车从凹形桥模拟器某一位置释放，小车经过最低点后滑向另一侧。

此过程中托盘秤的最大示数为m；多次从同一位置释放小车，记录各次的m值如下表所示：
(4)根据以上数据，可求出小车经过凹形桥最低点时对桥的压力为N；小车通过最低点时的速度大小为m/s．（重力加速度大小取9.80m/s，计算结果保留2位有效数字）
【答案】（2）1.40，（4）7.9； 1.4
考点：测玩具小车通过凹形桥最低点时的速度
【名师点睛】此题考查读数和牛顿第二定律在圆周运动中的应用知识；读数时要注意估读，在解决力的问题时注意分析受力和力的作用效果；学会用平均值法确定最大的压力值；此题是基本实验，考查学生利用所学知识完成实验的能力.
(二) (8分)某同学利用图(a)所示实验装置及数字化信息系统获得了小车加速度a与钩码的质量m的对应关系图，如图(b)所示。

实验中小车(含发射器)的质量为200g，实验时选择了不可伸长的轻质细绳和轻定滑轮，小车的加速度由位移传感器及与之相连的计算机得到。

回答下列问题：
(1)根据该同学的结果，小车的加速度与钩码的质量成(填“线性”或“非线性”)关系。

(2)由图(b)可知，a-m图线不经过原点，可能的原因是。

(3)若利用本实验装置来验证“在小车质量不变的情况下，小车的加速度与作用力成正比”的结论，并直接以钩码所受重力mg 作为小车受到的合外力，则实验中应采取的改进措施是,钩码的质量应满足的条件是。

【答案】（1）非线性；（2）存在摩擦力；（3）调节轨道的倾斜度以平衡摩擦力；远小于小车的质量．
考点：验证牛顿第二定律
【名师点睛】该实验是探究加速度与力、质量的三者关系，研究三者关系必须运用控制变量法．对于实验我们要清楚每一项操作存在的理由．比如为什么要平衡摩擦力，这样问题我们要从实验原理和减少实验误差方面去解决。

三. 计算题
23. （12分） 已知O 、A 、B 、C 为同一直线上的四点，AB 间的距离为l 1，BC 间的距离为l 2，一物体自O 点由静止出发，沿此直线做匀变速运动，依次经过A 、B 、C 三点，已知物体通过AB 段与BC 段所用的时间相等，求O 与A 的距离。

【答案】()
2
1221()38L L L
L --
考点：匀变速直线运动的规律的应用
【名师点睛】本题考查匀变速直线运动的规律的应用，是多过程问题，除了分别对各个过程进行研究外，重要的是寻找过程之间的联系，列出关系式；记住重要的结论：某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度；连续相等时间内的位移之差是一恒量。

24. （17分）成都七中某课外兴趣小组同学为了研究过山车的原理，提出了下列设想：取一个与水平方向夹角为37°、长L=2.0m 的粗糙的倾斜轨道AB ，通过水平轨道BC 与竖直圆轨道相连，出口为水平轨道DE ，整个轨道除AB 段以外都是光滑的。

其中AB 与BC 轨道以微小圆弧相接，如图所示。

一个质量m=1kg 的小物块以初速度v 0=4.0m/s ，从某一高处水平抛出，到A 点时速度方向恰沿AB 方向，并沿倾斜轨道滑下。

已知物块与倾斜轨道的动摩擦因数μ=0.50 （g 取10m/s ，sin37°=0.60 ,cos37°=0.80）求：
（1）小物块的抛出点和A 点的高度差；
（2）若小物块刚好能在竖直圆弧轨道上做完整圆周运动，求小物块在D 点对圆弧轨道的压力；
（3）为了让小物块不脱离轨道，则竖直圆轨道的半径应该满足什么条件。

【答案】（1）0.45m（2）60N（3）R≤0.66m
根据牛顿第三定律可知，物块在D点对圆轨道的压力为60N，方向竖直向下.
（3）由（2）可知为了让小物块不脱离轨道，则竖直圆轨道的半径应该满足R≤0.66m
考点：牛顿第二定律；动能定理的应用.
【名师点睛】此题要求熟练掌握平抛运动、动能定理、机械能守恒定律、圆周运动等规律，包含知识点多，难度较大，属于难题；解题时要仔细分析物理过程，挖掘题目的隐含条件，灵活选取物理公式列出方程解答；此题意在考查学生综合分析问题的能力.
25.（19分）如图所示，天花板上有固定转轴O，长为L的轻杆一端可绕转轴O在竖直平面内自由转动，另一端固定一质量为M的小球。

一根不可伸长的足够长轻绳绕过定滑轮A，一端与小球相连，另一端挂着质量为m1的钩码，定滑轮A的位置可以沿OA连线方向调整。

小球、钩码均可看作质点，不计一切摩擦，g
取10m/s2。

（1）若将OA
L，则当轻杆与水平方向夹角为30º时小球恰能保持静止状态，求小球的质量
M与钩码的质量m1之比；
（2）若在轻绳下端改挂质量为m2的钩码，且M:m2=4:1，并将OA间距调整为4
3
L，然后将轻杆从水平位
置由静止开始释放，求小球与钩码速度大小相等时轻杆与水平方向的夹角θ；
（3）在（2）的情况下，测得杆长L=2.175m，仍将轻杆从水平位置由静止开始释放，当轻杆转至竖直位置时，小球突然与杆和绳脱离连接而向左水平飞出，求当钩码上升到最高点时，小球与O点的水平距离。

【答案】（1）1：1（2）41.4°（3）
2m
（3
）小球与钩码构成的系统机械能守恒，有：22
122
411
]
2
2
3
L
MgL mg L Mv m v
---=+
（）
又M：m2=4：1
设此时轻绳与水平方向夹角为α，则
3
tan
44
3
L
L
α＝＝，所以α=37°．
v1cosα=v2
考点：机械能守恒定律；牛顿第二定律.
【名师点睛】本题难度较大，主要考查机械能守恒定律及牛顿第二定律的应用；解题时分清楚物体的受力情况和运动情况是解题的关键；灵活应用和运动与分运动的关系、机械能守恒和运动规律求出速度，再求出时间，据此求出距离是解题的核心。

：。