高三物理月考试题及答案-湖南衡阳县一中2016届高三12月月考试卷

衡阳县一中2016届高三12月月考物理试卷
1．如图所示，表示一个电场中a 、b 、c 、d 四点分别引入检验电荷时，测得检验电荷所受的电场力跟电量间的函数关系图象，那么下列说法中正确的是 ( )
A ．a 与b 点的场强方向相同，与cd 点的场强方向相反 B. 这四点场强的大小关系是E d =E a =E b =E c C. 这四点场强的大小关系是E d ＞E a ＞E b ＞E c D. 此电场为匀强电场
2．如图所示，斜面体ABC 置于粗糙的水平地面上，小木块m 在斜面上滑动时，斜面体均保持静止不动．下列哪种情况，斜面体受到地面向左的静摩擦力（ ）
A ．给小木块m 一个初速度，使它沿BC 斜面匀速下滑
B ．给小木块m 一个沿斜面向上的拉力作用，使它沿CB 斜面匀速上滑
C ．给小木块m 一个初速度，使它沿BA 斜面减速下滑
D ．给小木块m 一个初速度，使它沿AB 斜面减速上滑
3．质量为 m 的汽车，以速率v 通过半径为 r 的凹形桥，在桥面最低点时汽车对桥面的摩擦力大小是（车与桥面间的动摩擦因数为μ）（ ）
A. μmg B ．μr m v 2 C ．μ（ r m v m g 2- ） D ．μ（r m v m g 2+）
4．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.B 物体的加速度为g/4
B.B 物体的机械能减小
C.下落t s 时,B 所受拉力的瞬时功率为t mg 23
1 D.下落t s 时,A 的机械能减少了
229
2
t mg 5．如图所示，足够长水平传送带以速度v 匀速转动，一质量为m 的小木块由静止轻放在传送带上，若小木块与传送带间的动摩擦因数为μ，当小木块与传送带相对静止时，（ ）
A ．滑动摩擦力对小物块做的功为2
2m v B ．滑动摩擦力对传送带做的功为22
m v
C ．转化为内能的能量为
2
21mv D ．转化为内能的能量为4
12
m v
6．如图所示，质量为m 的小球固定于轻质弹簧的一端，弹簧的另一端固定于O 点，将小球拉至A 处，弹簧恰好无形变。

由静止释放小球，它运动到O 点正下方B 点，A 、B 间的竖直高度差为h 时，速度为v 。

下列说法正确的是 （ ）
A ．由A 到
B 小球的机械能守恒 B ．由A 到B 机械能减少mgh
C ．由A 到B 小球克服弹力做功为mv 2/2
D ．小球到达B 时弹簧的弹性势能为mgh-mv 2/2 7．一根内壁光滑的
4
3
圆周细钢管,形状如图所示,A 与圆心在同一水平面内,一小钢球被一弹簧枪从A 处正对管口射入,射击时无机械能损失.第一种情况欲使小钢球恰能到达C 点;第二种情况欲使钢球经C 后飞出,恰好又落回A 点,这两种情况下弹簧枪的弹性势能之比为 （ ）
A.2:3
B.1:4
C.4∶5
D.1:3
8．两个材料相同的物块A 、B 质量分别为m A =1 kg ,m B =0.8kg ，在同一粗糙水平面上以相同的初速度从同一位置开始运动。

图中的两条直线分别表示受到水平拉力F 作用的A 物块和不受拉力作用的B 物块的v-t 图线。

取g=10m/s 2。

则 ( ) A.物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.75 B. 物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.15 C. 物块A 所受拉力大小为1.5N ；
D.B 刚好停止运动时刻物块A 、B 之间的距离为18m
9．如图所示，楔形物体B 静止在粗糙的斜面上,其质量为M ，斜面倾角为 。

一质量为m 的小物块A 静止在斜面上。

用恒力F 沿斜面向上拉小物块，小物块A 仍然静止在斜面上。

下列说法正确的是（ ）
A.没有施加恒力F 时，地面对楔形物体B 的支持力为Mg+mgcosθ
B.没有施加恒力F时，A对楔形物体B的摩擦力为mgcosθ
C.施加恒力F时，A对楔形物体B的摩擦力可能为0
D.施加恒力F时，地面对楔形物体B的摩擦力为Fcosθ
10．如图甲所示，水平面上固定一个倾角为θ的光滑足够长斜面，斜面顶端有一光滑的轻质定滑轮，跨过定滑轮的轻细绳两端分别连接物块A和B（可看作质点），开始A、B离水平地面的高度Ｈ＝0.5m，A的质量m0=0.8kg。

当B的质量m连续变化时，可以得到A的加速度变化图线如乙图所示，图中虚线为渐近线，设加速度沿斜面向上的方向为正方向，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2。

下列说法正确的是（）
A.物体着地前A、B系统机械能守恒
B.斜面的倾角θ=︒
30
C.图乙中a0= g
D.若m=1.2kg，由静止同时释放A、B后，A上升离水平地面的最大高度为0.5m（设B着地后不反弹）。

11．已知火星半径是地球半径的1
2
，质量是地球质量的
1
9
，自转周期也基本相同。

地球表
面重力加速度是g，若某运动员在地面上能向上跳起的最大高度是h，在忽略自转影响的条件下，下述分析正确的是（）
A．火星表面的重力加速度是4 9 g
B．火星的同步卫星的轨道半径是地球的同步卫星的轨道半径的3
9
1
倍
C．火星的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的1
3
倍
D．运动员以相同的初速度在火星上起跳时，可跳的最大高度是4 9 h
12．真空中存在一个水平向左的匀强电场，场强大小为E，一根不可伸长的绝缘细线长度为l，细线一端拴一个质量为m、电荷量为q的带负电小球，另一端固定在O点。

把小球拉到使细线水平的位置A，由静止释放，小球沿弧线运动到细线与水平方向成θ=60°的位置B
时速度为零。

以下说法中正确的是（ ）
A ．小球从A 运动到
B 过程中，电场力对其做的功为 1
2
qEl -
B mg =
C ．小球从A 到B 的过程中，机械能一直在减少
D ．小球在B 位置处于平衡状态
13．在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，某同学使用了如图所示的装置．在实验过程中：
（1）该同学如图所示的实验装置中，还需要改进的地方有： a b
（2）为了探究加速度与质量的关系，应保持________不变（选填“m”、“ a”、“ F”）；为了直观地判断加速度a 与质量m 的数量关系，应作________图象（选填“a m -”、“
1
a m -”） 14.如图甲所示为测量电动机转动角速度的实验装置，半径不大的圆形卡纸固定在电动机转轴上，在电动机的带动下匀速转动．在圆形卡纸的旁边安装一个改装了的电火花计时器。

下面是该实验的实验步骤：
①使电火花计时器与圆形卡纸保持良好接触；
②启动电动机，使圆形卡纸转动起来； ③接通电火花计时器的电源，使它工作起来；
④关闭电动机，拆除电火花计时器；研究卡纸上留下的一段痕迹（如图乙所示），写出角速度ω的表达式，代入数据，得出ω的测量值。

（1）要得到角速度ω的测量值，还缺少一种必要的测量工具，它是____ A ．秒表 B ．游标卡尺 C ．圆规 D ．量角器
（2）设电火花计时器打点时间间隔为t ，卡纸上有连续打下的n 个点，写出ω的表达式，并指出表达式中各个物理量的含义
15．（12分）如图所示，水平轨道BC 的左端与固定的光滑竖直4
1圆轨道相切于B 点，右端
与一倾角为30°的光滑斜面轨道在C 点平滑连接（即物体经过C 点时速度的大小不变），斜面顶端固定一轻质弹簧，一质量为2kg 的滑块从圆弧轨道的顶端A 点由静止释放，经水平轨道后滑上斜面并压缩弹簧，第一次可将弹簧压缩至D 点，已知光滑圆轨道的半径R=0.45m ，水平轨道BC 长为0.4m ，其动摩擦因数μ=0.2，光滑斜面轨道上CD 长为0.6m ，g 取10m/s 2，求
（1）滑块第一次经过B 点时的速度多大 （2）整个过程中弹簧具有的最大弹性势能； （3）滑块最终距B 点多远
16．（11分）如图所示，轻杆AB 长l ，两端各连接一个小球（可视为质点），两小球质量关系为m m m A B ==
21，轻杆绕距B 端3
l
处的O 轴在竖直平面内逆时针自由转动。

当轻杆由水平位置转至竖直位置的运动过程中，求杆对A 球所做功
17．（15分）如图所示，物体A 和带负电的物体B 用跨过定滑轮的绝缘轻绳连接，A 、B 的
质量分别是m和2m，劲度系数为k的轻质弹簧一端固定在水平面上，另一端与物体A相连，倾角为θ的斜面处于沿斜面向上的匀强电场中，整个系统不计一切摩擦。

开始时，物体B 在一沿斜面向上的外力F=3mgsinθ的作用下保持静止且轻绳恰好伸直，然后撤去外力F，直到物体B获得最大速度，且弹簧未超过弹性限度，则在此过程中，求：
(1)撤去外力F的瞬间，物体B的加速度?
(2) B的速度最大时，弹簧的伸长量?
(3)物体A的最大速度?
答案
1、【答案】C 【解析】由公式E=
q
F
可知，a 、b 、c 、d 四点场强方向相同，由F-q 图象的斜率大小等于场强的大小得知，四点的场强大小关系是E d ＞E a ＞E b ＞E c ．所以此电场是非匀强电场．故ABD 错误，C 正确 2、【答案】D
【解析】将斜面体与物块m 看成一个整体，当小木块m 沿BC 斜面匀速下滑时，该整体受到的重力与支持力相等，斜面体不受摩擦力的作用，选项A 错误；当小木块m 沿CB 斜面匀速上滑时，小木块受一个沿斜面向上的外力，整体处于平衡状态，所以斜面体受到地面向右的静摩擦力，选项B 错误；当小木块m 沿BA 斜面减速下滑时，水平方向上相当于整体有一个向右的加速度，故此时斜面体受到向右的摩擦力，选项C 错误；而当小木块m 沿AB 斜面减速上滑时，相水平方向上当于整体有一个向左的加速度，斜面体受到向左的摩擦力，选项D 正确。

3、【答案】D
【解析】汽车在桥面的最低点，根据牛顿第二定律可得：2
v F mg m r -=，解得F=r m v m g 2+
由此可得摩擦力为
μ（r m v m g 2
+） 4、【答案】D
【解析】设绳子之间的拉力为T ，则对B 分析有T mg ma -=，对A 分析有：
22mg T ma -=，联立可得1
3
a g =
，A 错误；在A 落地之前的运动中，B 重力势能增加，动能也增加，所以B 的机械能增大，B 错误；下落ts 时，A 下落的高度为 2
2126gt h at ==，
则A 克服细绳拉力做功为222
9
W Th mg t ==，根据功能关系得：A 的机械能减少量为2229A E W mg t ∆==，下落ts 时，B 的速度大小为 1
3v at gt ==，则B 所受拉力的瞬时功
率为2
414339
P Tv mg gt mg t ==⋅=，故C 错误D 正确；
5、【答案】C
【解析】对物块应用动能定理有W=
2
2
1mv ，A 错误；物块匀加速而传送带匀速运动，所以传送带的位移是物块的2倍，滑动摩擦力对传送带做的功为2
m v ，B 错误；物块的加速度为
a g μ=；物体与传送带达到共速时的时间v v t a g
μ=
=，物块相对传送带的位移22122v x vt at g
μ∆=-=
；则产生的内能2
12E mg x mv μ∆=∆=，选项C 正确D 错误。

6、【答案】D
【解析】由A 到B 的过程中，系统中只有重力和弹簧弹力做功，故系统的机械能守恒，但小球机械能减少，A 错误；由A 到B 的过程中小球重力做功为mgh ，所以重力势能减少mgh ，但动能增加，B 错误；由A 到B 的过程中小球受重力及弹力，由动能定理可得：mgh-W=
12mv 2，故小球克服弹力做功W=mgh-12mv 2，W 不一定等于1
2
mv 2，故C 错误；弹簧弹力做功量度弹性势能的变化．所以小球到达位置B 时弹簧的弹性势能为mgh-12
mv 2
，故D 正确． 7、【答案】C
【解析】第一种情况弹簧枪的弹性势能E A1=mgR 第二种情况弹簧枪的弹性势能E A2=mgR+
2
1
mv c 2 由平抛运动知识得v C =2gR ,则21A A E E =5
4
. 故B 选项正确。

8、【答案】BD
【解析】根据v-t 图象的斜率等于加速度，则得： B 物块的加速度大小为：
226/ 1.5/4
B B B v a m s m s t =
==由牛顿第二定律得：μmg=ma B ，解得：
1.5
0.1510B a g μ===，所以A 错B 对；由图象得：A 物块的加速度大小为：22126
/0.75/8
A A A v a m s m s t -=
==；由牛顿第二定律得：F-μmg=ma A 得：F=2.25N ，C 项错误；4s 末B 物体刚好停止运动，设A 、B 在4s 内的位移分别为S 1、S 2，
由v-t 图得：S 1=
12×（6+9）×4m=30m ，S 2=12
×6×4m=12m ，12s 末A 、B 两物体间的距离S=S 1-S 2=30m-12m=18m ，D 项正确． 9、【答案】CD
【解析】对M 、m 的整体，当没有施加恒力F 时，地面对楔形物体B 的支持力为（M+m ）g ，A 对楔形物体B 的摩擦力为mgsin θ，选项AB 错误；施加恒力F 时，A 对楔形物体B 的摩擦力可能沿斜面向上、沿斜面向下或为0，选项C 正确；对M 、m 的整体，施加恒力F 时，地面对楔形物体B 的支持力为（M+m ）g-Fsinθ，地面对楔形物体B 的摩擦力为Fcosθ，选项D 正确。

10、【答案】ABC
【解析】系统运动过程中，除机械能外无其它形式的能量出现，所以系统机械能守恒，A 正确；当m=0.4kg 时，a=0，所以 F=mg m 0gsinθ=F 解得 θ=︒30 B 正确；
mg-F=ma F -m 0gsinθ=m 0a 得：00
sin m m a g m m θ-=+ 当m ∞时，a 0= g ，C 正确； AB 的加速度大小 g m m m m a 0
0sin +-=
θ
=4m/s 2 B 着地时的速度：s m aH v /22==
接着A 作匀减速直线运动，到速度为零时到达最高点， 由机械能守恒得上升的高度
2
01021v m gh m =得：m g
v h 2.0221==
A 距离水平面最大高度m h H H h m 95.030sin 1=+︒+=，D 错误。

11、【答案】AB
【解析】根据万有引力定律的表达式2Mm F G
r =，已知火星半径是地球半径的1
2
,质量是地球质量的1
9
，由2Mm G mg r =得到2M g G r =，则火星表面的重力加速度是49g ，故A 正确．由
2Mm F G r ==r T m 224π得到2
23
4π
GMT r =，所以，火星的同步卫星的轨道半径是地球的同步卫星的轨道半径的
3
91
倍，故B 正确；由2
2
Mm v G m r r =
，得到v =
一宇宙速度是地球第一宇宙速度的3
2倍，故C 错误．运动员以0v 在地球起跳时，根据竖直上抛的运动规律得出：可跳的最大高度是202v h g
=由于火星表面的重力加速度是49g ，他以相同的初速度在火星上起跳时，可跳的最大高度94
h h '=
，故D 错误． 12、【答案】AC 【解析】A 到B 过程中，当处于平衡位置时速度最大，即角度达到一半时，有mg Eq 3=，BD 错误；小球从A 运动到B 过程中，沿电场线方向距离为2
l ，则电场力对其做的功为 12
qEl -，机械能减少，AC 正确。

13、【答案】（1） 细线应 与板面平行；应该平衡摩擦力
（2） F ；m
a 1- （每空2分） 【解析】 （1）要使小车前段的细线与长木板平行，使小车运动过程中所受的摩擦力不变；要适当使长木板的右端垫高，平衡摩擦力，保证小车的合外力等于沙桶的重力。

（2）为了探究加速度与质量的关系，应保持合力F 不变；根据m F a =
直观地判断加速度a 与质量m 的数量关系，应作m
a 1-图象，因为是一条直线，更直观。

14、【答案】①D （2分）②t n )1(-θ
（2分），θ是n 个点对应的圆心角（2分）；
解：（1）由角速度的定义式ω=
t ∆∆θ可知：测要测出角速度，需要测量点跟点间的角度，需要的器材是量角器．故选D ．
（2）由ω=
t ∆∆θ可知，ω=t n )1(-θ，θ是n 个点对应的圆心角，t 是电火花计时器的打点时间间隔．
故答案为：（1）D ；（2）ω=
t n )1(-θ，θ是n 个点对应的圆心角，t 是电火花计时器的打点
时间间隔； 15、【答案】（1）3m/s （2）1.4J （3）距B 点0.15m 处
【解析】
试题分析：（1）滑块从A 点到B 点，由动能定理可得：
0212-=B mv mgR （2分）
解得：=B v 3m/s （1分）
（2）滑块从A 点到D 点，该过程弹簧弹力对滑块做的功为W ，由动能定理可得： （2分）
（1分） 解得： 1.4J （1分） （3）滑块最终停止在水平轨道BC 间，从滑块第一次经过B 点到最终停下来的全过程，由动能定理可得：（2分）
解得：s=2.25m （1分）
则物体在BC 段上运动的次数为：n=45
.025.2=5.625（1分） 说明物体在BC 上滑动了5次，又向左运动0.625×0.4=0.25m
故滑块最终停止在BC 间距B 点0.15m 处 （1分）
16、【答案】mgl W 9
4-= 【解析】当轻杆由水平位置转至竖直位置的运动过程中，
A 、
B 系统机械能守恒，有
222
1213132B B A A B A v m v m l g m l g m ++= ① （3分） A 、B 球角速度相同，有
l v A 3
2ϖ
= ② （2分） l v B 31ϖ= ③ （2分） 对A 球由动能定理得
22
132A A A v m W l g m =+ ④ （2分） 联立①②③④得
mgl W 9
4-= ⑤ （2分） 17、【答案】
030sin =+︒--W mgL mgL mgR CD BC μW
E P -==
P E 2210B mv mgS -=-μ
【解析】(1)在外力撤去前，绳子刚好伸直，拉力为零，
对B 受力分析可得F=2mgsin θ+F 电，（2分）
即F 电=mgsin θ （1分）
所以撤去外力的瞬间B 在沿斜面方向上只受沿斜面向下的重力的分力，沿斜面向下的电场力，故有F 合=F 电+2mgsin θ（2分） 所以撤去外力瞬间的加速度θsin 2
3g a =；（1分） (2)随着B 沿斜面下滑，绳子的拉力逐渐增大，
当F F mgsin θ
=+绳电时， （3分） 即合力为零时，B 的速度最大，
此时F kx =绳， 解得3sin mg x k
θ=； （1分） (3)对AB 整体由动能定理可得
032
1sin 32122-=∙+-mv x mg kx θ，（3分） 解得k m g v 3sin θ
= （2分）。