海南省白沙中学高三物理上学期第四次月考试卷(含解析)

2015-2016学年海南省白沙中学高三（上）第四次月考物理试卷一、单项选择题：本题共6小题，每小题3分，共18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．有下列几种情景，请根据所学知识选择对情景的分析和判断正确的说法（）A．运动越快的汽车不容易停下来，是因为汽车运动得越快，惯性越大B．高速公路上沿直线高速行驶的轿车为避免事故紧急刹车．因轿车紧急刹车，速度变化很快，所以加速度很大C．伽利略的理想实验是凭空想象出来的，是脱离实际的理论假设D．马拉着车向前加速时，马对车的拉力大于车对马的拉力2．如图所示，一轻绳的一端系在固定粗糙斜面上的O点，另一端系一小球，给小球一足够大的初速度，使小球在斜面上做圆周运动，在此过程中（）A．小球的机械能守恒B．重力对小球不做功C．绳的张力对小球不做功D．在任何一段时间内，小球克服摩擦力所做的功总是等于小球动能的减少3．质量相等的两个质点A、B在拉力作用下从同一地点沿同一直线竖直向上运动的v﹣t图象如图所示，下列说法正确的是（）A．t2时刻两个质点在同一位置B．0﹣t2时间内两质点的平均速度相等C．0﹣t2时间内A质点处于超重状态D．在t1﹣t2时间内质点B的机械能守恒4．如图所示，放在斜面上的小盒子中装有一些沙子，恰沿斜面匀速下滑，若在小盒子中再缓缓加入一些沙子，那么（）A．小盒所受的合外力增大 B．斜面对小盒的摩擦力不变C．小盒仍将匀速下滑 D．小盒将加速下滑5．一汽车的额定功率为P，设在水平公路行驶所受的阻力恒定，最大行驶速度为v m．则（）A．若汽车以额定功率启动，则做匀加速直线运动B．若汽车匀加速启动，则在刚达到额定功率时的速度等于v mC．无论汽车以哪种方式启动，加速度与牵引力成正比D．汽车以速度v m匀速行驶，若要减速，则要减少牵引力6．如图所示，某大剧院的屋顶为半球形，一只小猴在该屋顶向上缓慢爬行，它在向上爬的过程中（）A．屋顶对它的支持力变大 B．屋顶对它的支持力变小C．屋顶对它的摩擦力变大 D．屋顶对它的作用力变小二、多项选择题：本大题共4小题，每小题5分，共20分．在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的．全部选对的，得5分：选对但不全的，的3分；有选错的，得0分．7．将一物块分成相等的A、B两部分靠在一起，下端放置在地面上，上端用绳子拴在天花板，绳子处于竖直伸直状态，整个装置静止．则（）A．绳子上拉力可能为零B．地面受的压力可能为零C．地面与物体间可能存在摩擦力D．AB之间可能存在摩擦力8．如图，物块a、b和c的质量相同，a和b、b和c之间用完全相同的轻弹簧S1和S2相连，通过系在a上的细线悬挂于固定点O．整个系统处于静止状态．现将细线剪断．将物块a的加速度的大小记为a1，S1和S2相对于原长的伸长分别记为△l1和△l2，重力加速度大小为g．在剪断的瞬间，（）A．a1=3g B．a1=0 C．△l1=2△l2D．△l1=△l29．如图甲所示，在粗糙水平面上，物块A在水平向右的外力F的作用下做直线运动，其速度﹣时间图象如图乙所示，下列判断正确的是（）A．在0～1 s内，外力F的大小恒定B．在1～3 s内，外力F=0C．在3～4 s内，外力F不断减小D．在3～4 s内，外力F不断增大10．如图所示，甲、乙两个高度相同的光滑固定斜面，倾角分别为α1和α2，且α1＜α2．质量为m的物体（可视为质点）分别从这两个斜面的顶端由静止沿斜面滑到底端，关于物体两次下滑的全过程，下列说法中正确的是（）A．重力所做的功相同B．重力的平均功率相同C．滑到底端重力的瞬时功率相同D．动能的变化量相同三、实验题：本题共2小题，第13题6分，第14题9分，共15分．把答案写在答题卡中指定的答题处．11．某同学为测定电子元件的电阻，做如下测量：用多用表粗测该元件的电阻，选用“X10”倍率的电阻挡后，应先，再进行测量，之后多用表的示数如图（a）所示，测得该元件电阻为Ω．12．某实验小组应用如图所示装置“探究加速度与物体受力的关系”，已知小车的质量为M，砝码及砝码盘的总质量为m，所使用的打点计时器所接的交流电的频率为50Hz．实验步骤如下：A．按图所示安装好实验装置，其中与定滑轮及弹簧测力计相连的细线竖直；B．调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车能沿长木板向下匀速运动；C．挂上砝码盘，接通电源后，再放开小车，打出一条纸带，由纸带求出小车的加速度；D．改变砝码盘中砝码的质量，重复步骤C，求得小车在不同合力作用下的加速度．根据以上实验过程，回答以下问题：（1）对于上述实验，下列说法正确的是．A．小车的加速度与砝码盘的加速度大小相等B．实验过程中砝码盘处于超重状态C．与小车相连的轻绳与长木板一定要平行D．弹簧测力计的读数应为砝码和砝码盘总重力的一半E．砝码和砝码盘的总质量应远大于小车的质量（2）实验中打出的其中一条纸带如图所示，由该纸带可求得小车的加速度a=m/s2（结果保留两位有效数字）（3）由本实验得到的数据作出小车的加速度a与弹簧测力计的示数F的关系图象，与本实验相符合的是．四、计算题（本题共2小题，第13题10分，第14题13分共23分．把解答写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤）13．汽车正以10m/s的速度在平直的公路上前进，突然发现正前方有一辆自行车以4m/s的速度做同方向的匀速直线运动，汽车立即关闭油门做加速度大小为6m/s2的匀减速运动，汽车恰好不碰上自行车，求关闭油门时汽车离自行车多远？14．一个物体在离地面高h=0.45m的A点沿光滑曲面轨道从静止开始下滑，并进入粗糙水平轨道BC，如图所示，已知BC段的动摩擦因数μ=0.3，g=10m/s2．求：（1）物体刚滑到B点时的速度大小；（2）物体在水平轨道BC上滑行的最大距离．模块3-3试题15．下列说法正确的是（）A．已知阿伏加徳罗常数、气体的摩尔质量和密度可以估算出气体分子的直径B．气体放出热量，其分子的平均动能不一定减小C．即使没有漏气，也没有摩擦，内燃机也不可能把内能全部转化为机械能D．食盐沿各个方向的物理性质都是相同的E．分子间引力总是随着分子间距离减小而增大16．如图，一气缸水平固定在静止的小车上，一质量为m、面积为S的活塞将一定量的气体封闭在气缸内，平衡时活塞与气缸底相距L．现让小车以一较小的水平恒定加速度向右运动，稳定时发现活塞相对于气缸移动了距离d．已知大气压强为P0，不计气缸和活塞间的摩擦；且小车运动时，大气对活塞的压强仍可视为P0；整个过程中温度保持不变．求小车加速度的大小．模块3-5试题17． C发生放射性衰变为N，半衰期约为5700年．已知植物存活其间，其体内C与C的比例不变；生命活动结束后， C的比例持续减少．现通过测量得知，某古木样品中C的比例正好是现代植物所制样品的四分之一．下列说法正确的是（）A．该古木的年代距今约为11400年B． C、C、C具有相同的中子数C． C衰变为N的过程中放出β射线D．增加样品测量环境的压强将加速C的衰变18．运动的原子核X放出α粒子后变成静止的原子核Y．已知X、Y和α粒子的质量分别是M、m1和m2，真空中的光速为c，α粒子的速度远小于光速．求：（1）写出该核反应方程式；（2）反应后与反应前的总动能之差；（3）α粒子的动能．2015-2016学年海南省白沙中学高三（上）第四次月考物理试卷参考答案与试题解析一、单项选择题：本题共6小题，每小题3分，共18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．有下列几种情景，请根据所学知识选择对情景的分析和判断正确的说法（）A．运动越快的汽车不容易停下来，是因为汽车运动得越快，惯性越大B．高速公路上沿直线高速行驶的轿车为避免事故紧急刹车．因轿车紧急刹车，速度变化很快，所以加速度很大C．伽利略的理想实验是凭空想象出来的，是脱离实际的理论假设D．马拉着车向前加速时，马对车的拉力大于车对马的拉力【考点】牛顿第一定律；惯性．【专题】定性思想；推理法；牛顿运动定律综合专题．【分析】惯性是描述物体的运动的状态改变难易的物理量，不仅仅是“停下了”的难易，作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，伽利略的理想实验不是凭空想象出来的，也不是脱离实际的理论假设．【解答】解：A、质量是惯性大小的量度，运动得快的汽车，不容易停下来，是因为减速运动的加速度小的缘故，故A错误．B、轿车紧急刹车，速度变化很快，根据加速度的定义式a=可知，加速度很大，故B正确．C、伽利略的理想实验是依据他所做的实验，进行的理想化的推理，不是凭空想象出来的，对实际的生产和生活有非常重要的指导意义，故C错误．D、马能够把车拉动，是因为马拉车的力大于车受到的阻力，但是马拉车的力和车拉马的力总是相等的，故D错误．故选：B【点评】该题考查了运动学多个概念和伽利略的理想实验，都是属于基础知识和容易混肴的一些知识．要加强对基础知识的学习．2．如图所示，一轻绳的一端系在固定粗糙斜面上的O点，另一端系一小球，给小球一足够大的初速度，使小球在斜面上做圆周运动，在此过程中（）A．小球的机械能守恒B．重力对小球不做功C．绳的张力对小球不做功D．在任何一段时间内，小球克服摩擦力所做的功总是等于小球动能的减少【考点】机械能守恒定律；动能定理的应用．【专题】机械能守恒定律应用专题．【分析】物体机械能守恒的条件是只有重力或者是弹力做功，根据机械能守恒的条件逐个分析物体的受力的情况，即可判断物体是否是机械能守恒．知道除了重力之外的力做功量度机械能的变化．【解答】解：A、小球在斜面上做圆周运动，在此过程中小球除了重力之外还有摩擦力做功，所以小球的机械能不守恒，故A错误．B、小球在斜面上做圆周运动，在此过程中小球在竖直方向上有位移产生，所以重力做功，故B错误．C、绳的张力始终与小球的速度方向垂直，所以绳的张力对小球不做功，故C正确．D、根据除了重力之外的力做功量度机械能的变化，在任何一段时间内，小球克服摩擦力所做的功总是等于小球的机械能的减少，故D错误．故选C．【点评】本题是对机械能守恒条件的直接考查，掌握住机械能守恒的条件，同时能判断各个力做功情况．3．质量相等的两个质点A、B在拉力作用下从同一地点沿同一直线竖直向上运动的v﹣t图象如图所示，下列说法正确的是（）A．t2时刻两个质点在同一位置B．0﹣t2时间内两质点的平均速度相等C．0﹣t2时间内A质点处于超重状态D．在t1﹣t2时间内质点B的机械能守恒【考点】匀变速直线运动的图像；平均速度；匀变速直线运动的速度与时间的关系；超重和失重．【专题】运动学中的图像专题．【分析】速度时间图象与坐标轴围成的面积表示位移，平均速度等于位移除以时间，当加速度方向向上时，物体处于超重状态，方向向下时，处于失重状态，物体的动能和势能之和不变时，机械能守恒．【解答】解：A、速度时间图象与坐标轴围成的面积表示位移，0﹣t2时间内B的位移大于A 的位移，B在A的上面，故A错误；B、0﹣t2时间内B的位移大于A的位移，时间相等，则B的平均速度大于A的平均速度，故B错误；C、0﹣t2时间内A的斜率为正，加速度为正，方向向上，处于超重状态，故C正确；D、t1﹣t2时间内质点B匀速向上运动，动能不变，重力势能变大，机械能增大，故D错误．故选：C【点评】解决本题的关键知道速度时间图线的物理意义，知道图线的斜率表示加速度，图线与时间轴围成的面积表示位移，当加速度方向向上时，物体处于超重状态，方向向下时，处于失重状态．4．如图所示，放在斜面上的小盒子中装有一些沙子，恰沿斜面匀速下滑，若在小盒子中再缓缓加入一些沙子，那么（）A．小盒所受的合外力增大 B．斜面对小盒的摩擦力不变C．小盒仍将匀速下滑 D．小盒将加速下滑【考点】共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力．【专题】共点力作用下物体平衡专题．【分析】以小盒和沙子为研究对象，通过受力分析，摩擦力和支持力的合力与重力平衡，分别列出各力的大小与质量的关系，即可得出若在小盒子中以与盒子相同的速度缓缓加入一些沙子后的结果．【解答】解：如图所示，小盒和沙子匀速下滑，受到平衡力作用，即物体受到重力G=mg，沿斜面向上的滑动摩擦力f 和斜面对它的支持力N的合力为0，则有，N=mgcosθ，f=μN=μmgcosθ，要使小盒及沙子匀速下滑，滑动摩擦力大小等于重力沿斜面向下的分力mgsinθ，即：小盒和沙子匀速下滑的条件是：μmgcosθ=mgsinθ；若在小盒子中以与盒子相同的速度缓缓加入一些沙子，m增大，则支持力N增大，摩擦力f 增大，A错误；沿斜面方向，μmgcosθ=mgsinθ，μ和θ不变，等式两边的m同时变大，合外力为0保持不变；所以小盒和沙子仍将匀速下滑，故BD错误、C正确；故选：C．【点评】掌握力的合成和分解，运用共点力平衡的条件找出力与力的关系．斜面物体匀速下滑的根本原因是滑动摩擦系数μ=tnθ，与物体的质量无关，因为合外力始终是0．5．一汽车的额定功率为P，设在水平公路行驶所受的阻力恒定，最大行驶速度为v m．则（）A．若汽车以额定功率启动，则做匀加速直线运动B．若汽车匀加速启动，则在刚达到额定功率时的速度等于v mC．无论汽车以哪种方式启动，加速度与牵引力成正比D．汽车以速度v m匀速行驶，若要减速，则要减少牵引力【考点】功率、平均功率和瞬时功率．【专题】功率的计算专题．【分析】根据汽车启动的两种分类进行分析，明确功率公式P=FV的正确应用．【解答】解：A、当汽车以额定功率启动时，由P=FV可知，牵引力随着速度的增大而减小；故不能做匀加速直线运动；故A错误；B、汽车匀加速启动时，刚达到额定功率时加速度不为零，此后还要继续加速；故没有达到最大速度；故B错误；C、因汽车受到阻力，故加速度和牵引力与阻力的合力成正比；故C错误；D、汽车匀速行驶时，牵引力等于阻力，故要减速时，应减少牵引力；故D正确；故选：D．【点评】本题考查机车的两种启动方式，要注意恒定功率启动时，汽车做变加速运动；匀加速启动时，汽车达到额定功率后有一段变加速过程．6．如图所示，某大剧院的屋顶为半球形，一只小猴在该屋顶向上缓慢爬行，它在向上爬的过程中（）A．屋顶对它的支持力变大 B．屋顶对它的支持力变小C．屋顶对它的摩擦力变大 D．屋顶对它的作用力变小【考点】共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力．【专题】共点力作用下物体平衡专题．【分析】由题意可知，研究对象处于动态平衡状态（因为他在缓慢爬行），所以对其在某位置受力分析，再利用平行四边形定则进行力的合成或分解来列出支持力与摩擦力的表达式．从而由式中的θ变化，可以求出屋顶对他的支持力与摩擦力的变化．【解答】解：对小猴在某点受力分析：将F支、F f进行力的合成，由三角函数关系可得：F支=GcosβF f=Gsinβ当缓慢向上爬行时，β渐渐变小，则F支变大，F f变小，所以A正确，BC错误；D、屋顶对它的作用力与重力大小相等方向相反，所以大小不变，所以D错误；故选：A【点评】考查支持力与摩擦力方向，并利用力的平行四边形定则构建支持力、摩擦力与重力间的关系．二、多项选择题：本大题共4小题，每小题5分，共20分．在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的．全部选对的，得5分：选对但不全的，的3分；有选错的，得0分．7．将一物块分成相等的A、B两部分靠在一起，下端放置在地面上，上端用绳子拴在天花板，绳子处于竖直伸直状态，整个装置静止．则（）A．绳子上拉力可能为零B．地面受的压力可能为零C．地面与物体间可能存在摩擦力D．AB之间可能存在摩擦力【考点】摩擦力的判断与计算．【专题】摩擦力专题．【分析】隔离对A分析，判断绳子的拉力的有无，以及AB之间有无摩擦力．对AB整体分析，判断地面有无摩擦力以及对地面有无压力．【解答】解：AD、对A分析，有若A所受的重力、B对A的支持力和摩擦力三个力平衡，则绳子拉力为零．故A正确，D正确．BC、对整体分析，整体可能受总重力、支持力，拉力．若地面的支持力等于总重力，则绳子拉力为零，因为绳子的拉力不可能大于A的重力，所以地面对B一定有支持力．根据整体平衡知，水平方向方向上，地面对B无摩擦力．故B、C错误．故选AD．【点评】解决本题的关键能够正确地进行受力分析，运用共点力平衡求解，注意整体法和隔离法的运用．8．如图，物块a、b和c的质量相同，a和b、b和c之间用完全相同的轻弹簧S1和S2相连，通过系在a上的细线悬挂于固定点O．整个系统处于静止状态．现将细线剪断．将物块a的加速度的大小记为a1，S1和S2相对于原长的伸长分别记为△l1和△l2，重力加速度大小为g．在剪断的瞬间，（）A．a1=3g B．a1=0 C．△l1=2△l2D．△l1=△l2【考点】牛顿第二定律；胡克定律．【专题】牛顿运动定律综合专题．【分析】对细线剪短前后的a、b、c物体分别受力分析，然后根据牛顿第二定律求解加速度与弹簧的伸长量．【解答】解：A、B、对a、b、c分别受力分析如图，根据平衡条件，有：对a：F2=F1+mg对b：F1=F+mg对c：F=mg所以：F1=2mg弹簧的弹力不能突变，因形变需要过程，绳的弹力可以突变，绳断拉力立即为零．当绳断后，b与c受力不变，仍然平衡，故a=0；对a，绳断后合力为F合=F1+mg=3mg=ma a，a a=3g方向竖直向下；故A正确，B错误．C、D、当绳断后，b与c受力不变，则F1=k△l1，；同时：F=k△l2，所以：．联立得△l1=2△l2：故C正确，D错误．故选：AC．【点评】考查了牛顿第二定律的瞬时性的应用，重点区分绳和弹簧弹力的特点，注意加速度与受力的瞬时对应关系．9．如图甲所示，在粗糙水平面上，物块A在水平向右的外力F的作用下做直线运动，其速度﹣时间图象如图乙所示，下列判断正确的是（）A．在0～1 s内，外力F的大小恒定B．在1～3 s内，外力F=0C．在3～4 s内，外力F不断减小D．在3～4 s内，外力F不断增大【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的图像．【专题】牛顿运动定律综合专题．【分析】在速度﹣时间图象中，某一点纵坐标代表此时刻的瞬时速度；某点切线的斜率代表该时刻的加速度，向右上方倾斜，加速度为正，向右下方倾斜加速度为负．结合牛顿第二定律判断受力情况．【解答】解：A、在0～1s内，直线的斜率不变，加速度不变，由牛顿第二定律得：F﹣f=ma，可知外力F是恒力，故A正确．B、在1～3s内，速度不变，物体做匀速直线运动，加速度等于零，F=f，故外力F的大小恒定，不为零，故B错误．C、D、在3～4s内，斜率越来越大，说明加速度越来越大，所以物体做加速度增大的减速运动，由牛顿第二定律得：f﹣F=ma，得：F=f﹣ma，f、m不变，a增大，F减小，故C正确，D错误；故选：AC【点评】本题是为速度﹣﹣时间图象的应用要明确斜率和面积的含义，并结合牛顿第二定律解题，属于基础题．10．如图所示，甲、乙两个高度相同的光滑固定斜面，倾角分别为α1和α2，且α1＜α2．质量为m的物体（可视为质点）分别从这两个斜面的顶端由静止沿斜面滑到底端，关于物体两次下滑的全过程，下列说法中正确的是（）A．重力所做的功相同B．重力的平均功率相同C．滑到底端重力的瞬时功率相同D．动能的变化量相同【考点】动能定理的应用．【专题】比较思想；寻找守恒量法；动能定理的应用专题．【分析】重力做功只与始末位置有关，根据公式W G=mgh确定重力做功情况．斜面光滑，物体下滑的过程中，机械能守恒，由机械能守恒定律分析物体滑到斜面底端时速度大小关系，由重力的平均功率公式=mgsinα•分析重力的平均功率关系．由重力的瞬时功率公式P=mgsinα•v分析重力的瞬时功率关系．【解答】解：A、两个物体下滑的高度相等，由公式W G=mgh知重力所做的功相同，故A正确．BD、斜面光滑，物体下滑的过程中，只有重力做功，由机械能守恒定律得：mgh=，得v=，可知两个物体滑到斜面底端时速度大小相等．重力的平均功率为=mgsinα•=mgsinα•，由于α1＜α2．则知重力的平均功率不同，而动能的变化量等于mgh，可知动能的变化量相同．故B错误，D正确．C、滑到底端重力的瞬时功率公式为 P=mgsinα•v，m、v相等，而α1＜α2．则重力的瞬时功率不同．故C错误．故选：AD【点评】本题主要机械能守恒定律和功能关系．关键要根据物理规律列出等式表示出需要比较的物理量表达式，要注意平均功率也可以根据公式=比较．三、实验题：本题共2小题，第13题6分，第14题9分，共15分．把答案写在答题卡中指定的答题处．11．某同学为测定电子元件的电阻，做如下测量：用多用表粗测该元件的电阻，选用“X10”倍率的电阻挡后，应先进行欧姆调零，再进行测量，之后多用表的示数如图（a）所示，测得该元件电阻为70 Ω．【考点】用多用电表测电阻．【专题】实验题；定量思想；实验分析法；恒定电流专题．【分析】使用欧姆表测电阻时要选择合适的挡位，然后进行欧姆调零；读数还要乘上倍率．【解答】解：使用欧姆表测电阻时要选择合适的挡位，然后进行欧姆调零读数还要乘上倍率为：7×10=70Ω故答案为：进行欧姆调零 70【点评】使用欧姆表测电阻时要选择合适的档位，指针要指在刻度盘中央刻度附近；对电表读数时，要先确定其量程与分度值，然后再读数，读数时视线要与电表刻度线垂直12．某实验小组应用如图所示装置“探究加速度与物体受力的关系”，已知小车的质量为M，砝码及砝码盘的总质量为m，所使用的打点计时器所接的交流电的频率为50Hz．实验步骤如下：A．按图所示安装好实验装置，其中与定滑轮及弹簧测力计相连的细线竖直；B．调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车能沿长木板向下匀速运动；C．挂上砝码盘，接通电源后，再放开小车，打出一条纸带，由纸带求出小车的加速度；D．改变砝码盘中砝码的质量，重复步骤C，求得小车在不同合力作用下的加速度．根据以上实验过程，回答以下问题：（1）对于上述实验，下列说法正确的是 C ．A．小车的加速度与砝码盘的加速度大小相等B．实验过程中砝码盘处于超重状态C．与小车相连的轻绳与长木板一定要平行D．弹簧测力计的读数应为砝码和砝码盘总重力的一半E．砝码和砝码盘的总质量应远大于小车的质量（2）实验中打出的其中一条纸带如图所示，由该纸带可求得小车的加速度a= 0.88 m/s2（结果保留两位有效数字）（3）由本实验得到的数据作出小车的加速度a与弹簧测力计的示数F的关系图象，与本实验相符合的是 A ．。