物理云南省玉溪市华宁县第二中学届高三上学期月考试题解析版.docx
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物理云南省玉溪市华宁县第二中学届高三上学期月考试题解析版
云南省玉溪市华宁县第二中学2019届高三
上学期11月月考试题
一、单选题(共5小题,每小题6.0分,共30分)
1.如图所示,一箱苹果沿着倾角为θ的斜面,以速度v匀速下滑,在箱子中夹有一只质量为m的苹果,它受到周围苹果对它作用力的方向是()
A.沿斜面向上
B.沿斜面向下
C.竖直向上
D.垂直斜面向上
2.个质量为m的小铁块沿半径为R的固定半圆轨道上边缘由静止滑下,到半圆底部时,轨道所受压力为铁块重力的1.5倍,则此过程中铁块损失的机械能为()
A.mgRB.mgRC.
mgRD.mgR
3.如图所示,“嫦娥一号”卫星在椭圆轨道Ⅰ的近地点P处(距地面600km),将发动机短时点火,实施变轨,变轨后卫星进入远地点高度约为37万km的椭圆轨道Ⅱ,直接奔向月球,则卫星在近地点变轨后的运行速度()
A.小于7.9km/s
B.大于7.9km/s,小于11.2km/s
C.大于11.2km/s
D.大于11.2km/s,小于16.7km/s
4.一皮带传送装置如图所示,皮带的速度v足够大,轻弹簧一端固定,另一端连接一个质量为m的滑块,已知滑块与皮带之间存在摩擦,当滑块放在皮带上时,弹簧的轴线恰好水平,若滑块放到皮带的瞬间,滑块的速度为零,且弹簧正好处于自然长度,则当弹簧从自然长度到第一次达最长这一过程中,滑块的速度和加速度变化的情况是()
A.速度增大,加速度增大
B.速度增大,加速度减小
C.速度先增大后减小,加速度先增大后减小
D.速度先增大后减小,加速度先减小后增大
5.如图所示,放置在水平地面上的支架质量为M,支架顶端用细线拴着的摆球质量为m,现将摆球拉至水平位置,然后从静止释放,摆球运动过程中,支架始终不动,则从释放至运动到最低点的过程中有()
A.在释放瞬间,支架对地面压力为(m+M)g
B.摆动过程中,支架对地面压力一直增大
C.摆球到达最低点时,支架对地面压力为(2m+M)g
D.摆动过程中,重力对小球做功的功率一直增大
二、多选题(共3小题,每小题6.0分,共18分)
6.(多选)利用速度传感器与计算机结合,可以自动作出物体运动的图象.某同学在一次实验中得到的运动小车的速度-时间图象如图所示,以下说法正确的是()
A.小车先做加速运动,后做减速运动
B.小车运动的最大速度约为0.8m/s
C.小车的位移一定大于8m
D.小车做曲线运动
7.(多选)如图甲所示,置于光滑斜面的物块受到一平行于斜面向上的力的作用,由静止开始沿斜面运动,运动过程中物体的机械能与物体位移关系的图象(E-s图象)如图乙所示,其中0~s1过程的图线为曲线,s1~s2过程的图线为直线.根据该图象可以确定()
A.0~s1过程中F一直在增大
B.0~s1过程中力F对物体所做的功是E1-E0
C.s1~s2过程中物体可能在做变加速直线运动
D.0~s2过程中物体的动能不断增大
8.(多选)甲、乙两物体在同一地点同时开始做直线运动的v-t图象如图所示.根据图象提供的信息可知()
A.6s末乙追上甲
B.在乙追上甲之前,甲、乙相距最远为10m
C.8s末甲、乙两物体相遇,且离出发点有32m
D.在0~4s内与4~6s内甲的平均速度相等
三、实验题(共2小题,每小题10.0分,共20分)
9.如图所示是某研究性学习小组做探究“橡皮筋做功和物体速度变化的关系”的实验,图中是小车在一条橡皮筋作用下弹出,沿木板滑行的情形.这时,橡皮筋对小车做的功记为W.当我们把2条、3条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次……实验时,每次橡皮筋都拉伸到同一位置释放.小车每次实验中获得的速度由打点计时器所打点的纸带测出.
(1)除了图中已给出的实验器材外,还需要的器材有____________________________;
(2)实验时为了使小车只在橡皮筋作用下运动,应采取的措施是______________________;
(3)每次实验得到的纸带上的点并不都是均匀的,为了测量小车获得的速度,应选用纸带的________部分进行测量;
(4)下面是本实验的数据记录表,请将第2次、第3次……实验中橡皮筋做的功填写在对应的位置;
(5)从理论上讲,橡皮筋做的功Wn和物体速度vn变化的关系应是Wn∝________,请你根据表中测定的数据在如图所示的坐标系中作出相应的图象验证理论的正确性.
(6)若在实验中你作出的图线与理论的推测不完全一致,你处理这种情况的做法是______________________________________________________.
10.某同学在学完“力的合成”后,想在家里做实验“验证力的平行四边形定则”.他从学校的实验室里借来两个弹簧秤,按如下步骤进行实验.
A.在墙上贴一张白纸用来记录弹簧秤弹力的大小和方向
B.在一个弹簧秤的下端悬挂一装满水的水杯,记下静止时弹簧秤的读数F
C.将一根大约30cm长的细线从杯带中穿过,再将细线两端分别拴在两个弹簧秤的挂钩上.在靠近白纸处用手对称地拉开细线,使两个弹簧秤的示数相等,在白纸上记下细线的方向,弹簧秤的示数如图甲所示
D.在白纸上按一定标度作出两个弹簧秤的弹力的图示,如图乙所示,根据力的平行四边形定则可求出这两个力的合力F′
(1)在步骤C中,弹簧秤的读数为________N.
(2)在步骤D中,合力F′=________N.
(3)若________________,就可以验证力的平行四边形定则.
四、计算题
11.如图所示,在粗糙水平台阶上静止放置一质量m=0.5kg的小物块,它与水平台阶表面间的动摩擦因数μ=0.5,且与台阶边缘O点的距离s=5m.在台阶右侧固定了一个
圆弧挡板,圆弧半径R=1m,今以O点为原点建立平面直角坐标系.现用F=5N的水平恒力拉动小物块,一段时间后撤去拉力,小物块最终水平抛出并击中挡板.
(1)若小物块恰能击中挡板上的P点(OP与水平方向夹角为37°,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2),求其离开O点时的速度大小;
(2)为使小物块击中挡板,求拉力F作用的最短时间;
(3)改变拉力F的作用时间,使小物块击中挡板的不同位置.求击中挡板时小物块动能的最小值.
12.探月卫星的发射过程可简化如下:
首先进入绕地球运行的“停泊轨道”,在该轨道的P处,通过变速,再进入“地月转移轨道”,在快要到达月球时,对卫星再次变速,卫星被月球引力“俘获”后,成为环月卫星,最终在环绕月球的“工作轨道上”绕月飞行(视为圆周运动),对月球进行探测,“工作轨道”周期为T,距月球表面的高度为h,月球半径为R,引力常量为G,忽略其他天体对探月卫星在“工作轨道”上环绕运动的影响。
(1)要使探月卫星从“转移轨道”进入“工作轨道”,应增大速度还是减小速度?
(2)求探月卫星在“工作轨道”上环绕的线速度大小。
(3)求月球的第一宇宙速度。
【物理选修3-3】15分
13.
(1)下列说法正确的有()
A.1g水中所含的分子数目和地球的总人口数差不多
B.气体对容器壁的压强,是由气体分子对容器壁的频繁碰撞造成的
C.物体内能增加,温度不一定升高
D.物体温度升高,内能不一定增加
E.能量在转化过程中守恒,所以我们可以将失去的能量转化回我们可以利用的能量,以解决能源需求问题
(2)如图所示,一端开口的极细玻璃管开口朝下竖直立于水银槽的水银中,初始状态管内外水银面的高度差为l0=62cm,系统温度为27℃.因怀疑玻璃管液面上方存在空气,现从初始状态分别进行两次试验如下:
①保持系统温度不变,将玻璃管竖直向上提升2cm(开口仍在水银槽液面以下),结果液面高度差增加1cm;
②将系统温度升到77℃,结果液面高度差减小1cm.
已知玻璃管内粗细均匀,空气可看成理想气体,热力学零度可认为是-273℃.求:
(ⅰ)实际大气压为多少cmHg?
(ⅱ)初始状态玻璃管内的空气柱有多长?
【物理选修3-4】15分
14.
(1)一列简谐横波,某时刻的波形如图甲所示,从该时刻开始计时,波上A质点的振动图象如图乙所示,
①该列波沿x轴传播(填“正向”或“负向”);
②该列波的波速大小为m/s;
③若此波遇到另一列简谐横波并发生稳定的干涉现象,则所遇到的波的频率为Hz。
(2)如图,为某种透明材料做成的三棱镜横截面,其形状是边长为a的等边三角形,现用一束宽度为a的单色平行光束,以垂直于BC面的方向正好入射到该三棱镜的AB及AC面上,结果所有从AB,AC面入射的光线进入后恰好全部直接到达BC面.试求:
①该材料对此平行光束的折射率;
②这些到达BC面的光线从BC面折射而出后,如果照射到一块平行于BC面的屏上形成光斑,则当屏到BC面的距离d满足什么条件时,此光斑分为两块?
【参考答案】
1.【答案】C
【解析】因为整体匀速运动,所以每一个苹果所受的合力为零,因此质量为m的苹果受到周围苹果对它的作用力的方向竖直向上,C正确.
2.【答案】D
【解析】在半圆底部,由牛顿第二定律,1.5mg-mg=
,解得v2=0.5gR.由功能关系可得此过程中铁块损失的机械能为ΔE=mgR-mv2=0.75mgR,选项D正确.
3.【答案】B
【解析】本题考查的是三种宇宙速度的问题。
第一宇宙速度为环绕速度,绕地球运动的速度为7.9km/s;第二宇宙速度为脱离速度,是离开地球引力的速度为11.2km/s;则卫星在近地点变轨后的运行速度大于7.9km/s,小于11.2km/s;B正确;
4.【答案】D
【解析】滑块在水平方向受向左的滑动摩擦力Ff和弹簧向右的拉力F拉=kx,合力F合=Ff-F拉=ma,当弹簧从自然长度到第一次达最长这一过程中,x逐渐增大,拉力F拉逐渐增大,因为皮带的速度v足够大,所以合力F合先减小后反向增大,从而加速度a先减小后反向增大;滑动摩擦力与弹簧弹力相等之前,加速度与速度同向,滑动摩擦力与弹簧拉力相等之后,加速度便与速度方向相反,故滑块的速度先增大,后减小.
5.【答案】B
【解析】在释放瞬间,绳中张力为零,支架对地面压力为Mg,A错;摆动过程中绳中张力不断变大,且方向与竖直方向夹角越来越小,所以支架对地面压力一直增大,B对;摆球到达最低点时,有FT-mg=m,再由机械能守恒知
mv2=mgl,即FT=3mg,此时支架对地面压力为(3m+M)g,C错;重力对小球做功的功率为P=mgvcosθ,刚释放时v=0,在最低点cosθ=0,故摆动过程中,重力对小球做功的功率先增大后减小,D错.
6.【答案】ABC
【解析】由v-t图象可以看出,小车的速度先增大后减小,最大速度约为0.8m/s,故A、B均正确.小车的位移为v-t图象与t轴所围的“面积”,x=85×0.1×1m=8.5m>8m,C正确.图线弯曲表明小车速度变化不均匀,不表示小车做曲线运动,故D错误.
7.【答案】BD
【解析】由于除重力和细绳的拉力之外的其它力做多少负功,物体的机械能就减少多少,即FΔs=ΔE,得F=
,所以E-s图象的斜率的绝对值等于物体所受拉力的大小,由图可知在0~s1内斜率的绝对值逐渐减小,故在0~s1内物体所受的拉力逐渐减小.故A错误;除重力和弹簧的弹力之外的其它力做多少负功,物体的机械能就减少多少,0~s1过程中力F对物体所做的功是E1-E0,故B正确;由于物体在s1~s2内E-x图象的斜率的绝对值不变,物体所受的拉力保持不变,物体可能做匀加速直线运动,则动能不断变大,如果拉力等于物体所受的重力,物体可能做匀速直线运动,动能不变,故C错误,D正确.
8.【答案】BC
【解析】在v-t图中图象与横坐标围成的面积大小与物体发生的位移大小相等,6s末甲的位移为:
x甲=
×(4+8)×4m+
×2×8m=32m,6s末乙的位移为:
x乙=4×6m=24m,故6s末乙没有追上甲,A错误;5s末之前甲的速度大于乙的速度,二者的距离越来越远,5s末之后甲的速度小于乙的速度,二者的距离开始缩小,故5s末二者速度相等时相距最远,最远距离为上面三角形的面积:
×5×4m=10m,故B正确;8s末乙的位移为:
x乙=4×8m=32m=x甲,即8s末甲、乙两物体相遇,且离出发点有32m,C正确;在0~4s内甲的平均速度
=
=
m/s=6m/s,4~6s内甲的平均速度
′=
m/s=4m/s,可见不相等,故D错误.
9.【答案】
(1)刻度尺
(2)把木板的末端垫起适当高度以平衡摩擦力 (3)点距均匀 (4)2W、3W、4W、5W (5)v 图象见解析图 (6)分析误差来源,改进实验方案或测量手段,重新进行实验
【解析】
(1)计算小车速度需要测量纸带上的点的距离,要用刻度尺.
(2)要让小车在木板上匀速运动,因而木板要倾斜以平衡摩擦力.
(3)小车匀速运动时,纸带上的点的间隔均匀.
(4)橡皮筋每增加一条,对小车做的功就增加W.
(5)纵坐标表示速度的平方,横坐标表示功,利用描点法描出各组数据对应的点,然后用平滑曲线连线作出v-Wn图象,如图所示.
(6)分析误差来源,改进实验方案或测量手段,重新进行实验.
10.【答案】
(1)3.00
(2)5.2±0.2 (3)F′在竖直方向且数值与F近似相等
【解析】
(1)弹簧秤读数时需要估读,最终的读数要以有效数字的形式给出,根据图甲弹簧秤指针的位置,可读出力的大小为3.00N.
(2)根据力的大小可以用线段的长度来表示,利用刻度尺和三角板在图乙上由已知的两个力作出平行四边形,测量出平行四边形的对角线的长度,与标度1N的长度进行比较,可求出F′的大小为(5.2±0.2)N.
(3)若F′在竖直方向且数值与F近似相等,则在实验误差允许的范围内可以验证力的平行四边形定则.
11.【答案】
(1)
m/s
(2)1s (3)
J
【解析】
(1)小物块从O到P,做平抛运动
水平方向:
Rcos37°=v0tOP
竖直方向:
Rsin37°=gt
解得:
v0=
=
m/s
(2)为使小物块击中挡板,小物块必须能运动到O点,设拉力F作用的最短距离为d,由动能定理得:
Fd-μmgs=ΔEk=0
解得:
d=2.5m
由牛顿第二定律得:
F-μmg=ma
解得:
a=5m/s2
由运动学公式得:
d=at
解得:
tmin=1s
(3)设小物块击中挡板的任意点坐标为(x,y),则
x=v0′t
y=gt2
由机械能守恒得:
Ek=mv0′2+mgy
又x2+y2=R2
化简得:
Ek=
+
=
+y
由数学方法求得
Ekmin=
J.
12.【答案】
(1)应减小速度.
(2)
.(3)
【解析】
(1)要使探月卫星从“转移轨道”进入“工作轨道”,应减小速度做近心运动.
(2)根据线速度与轨道半径和周期的关系可知探月卫星线速度的大小为v=
(3)设月球的质量为M,探月卫星的质量为m,月球对探月卫星的万有引力提供其做匀速圆周运动的向心力,所以有:
月球的第一宇宙速度v1等于“近月卫星”的环绕速度,设“近月卫星”的质量为m′,则有:
由以上两式解得:
v1=
13.【答案】
(1)BCD
(2)(ⅰ)75cmHg (ⅱ)12cm
【解析】
(2)设大气压强相当于高为H的水银柱产生的压强,初始状态空气柱的长度为x,玻璃管的横截面积为S,则由理想气体状态方程
由第一次实验的初,末状态有
(H-l0)xS=(H-l0-Δl1)(x+Δh-Δl1)S
由第二次实验的初,末状态有
两式中T1和T2分别为300K和350K,依据两式可求得H=75cm,x=12cm,
故实际大气压为75cmHg,
初始状态玻璃管内的空气柱长12cm.
14.【答案】
(1)①正向;②1m/s;③2.5Hz
(2)①
②当光屏到BC距离超过
时,光斑分为两块。
【解析】
(1)①由A点的振动图线可知,t=0时质点向下振动,故波沿x轴正向传播;②波速
;③因为此波的频率为2.5Hz,若此波遇到另一列简谐横波并发生稳定的干涉现象,则所遇到的波的频率等于该波的频率2.5Hz。
(2)①由于对称性,我们考虑从AB面入射的光线,这些光线在棱镜中是平行于AC面的,由对称性不难得出,光线进入AB面时的入射角α折射角β分别为α=60º,β=30º;由折射定律,材料折射率
②如图
O为BC中点,在B点附近折射的光线从BC射出后与直线AO交于D,可看出只要光屏放得比D点远,则光斑会分成两块.
由几何关系可得OD=
;
所以当光屏到BC距离超过
时,光斑分为两块;
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