物理卷·2018届内蒙古杭锦后旗奋斗中学高三上学期第三次月考试题（解析版）

物理卷·2018届内蒙古杭锦后旗奋斗中学高三上学期第三次月考试题（解析版）

内蒙古杭锦后旗奋斗中学2018届高三上学期第三次月考物理试题 一、选择题(共12小题,每小题5.0分,共60分) ‎ ‎1. 质量为m的物体用轻绳AB悬挂于天花板上。用水平向左的力F缓慢拉动绳的中点O，如图所示。用T 表示绳OA段拉力的大小，在O点向左移动的过程中 A. F逐渐变大，T逐渐变大 B. F逐渐变大，T逐渐变小 C. F逐渐变小，T逐渐变大 D. F逐渐变小，T逐渐变小 ‎【答案】A ‎【解析】以结点O为研究对象受力分析如下图所示： 由题意知点O缓慢移动，即在移动过程中始终处于平衡状态，则可知： 绳OB的张力TB=mg ‎ 根据平衡条件可知： Tcosθ-TB=0 Tsinθ-F=0 由此两式可得： F=TBtanθ=mgtanθ 在结点O被缓慢拉动过程中，夹角θ增大，由三角函数可知：F和T均变大，故A正确，BCD错误．故选：A.‎ ‎2. 2017年6月19号，长征三号乙火箭发射中星9A卫星过程中出现变故，由于运载火箭的异常，致使卫星没有按照原计划进入预定轨道．经过航天测控人员的配合和努力，通过10次的轨道调整，7月5日卫星成功变轨．卫星变轨原理图如图所示，卫星从椭圆轨道Ⅰ远地点Q改变速度进入地球同步轨道Ⅱ，P点为椭圆轨道近地点．下列说法正确的是（　　）‎ A. 卫星在椭圆轨道Ⅰ运行时周期大于在同步轨道Ⅱ运行时的周期 B. 卫星在椭圆轨道Ⅰ的P点的速度小于在同步轨道Ⅱ的Q点的速度 C. 卫星在椭圆轨道Ⅰ的机械能等于在同步轨道Ⅱ的机械能 D. 卫星耗尽燃料后，在微小阻力的作用下，机械能减小，轨道半径变小，动能变大 ‎【答案】D 故选D．‎ ‎3. 沿固定斜面下滑的物体受到与斜面平行向上的拉力F的作用，其下滑的速度–时间图线如图所示。已知物体与斜面之间的动摩擦因数为常数，在0~5 s、5~10 s、10~15 s内F的大小分别为F1、F2和F3，则（ ）‎ A. F1F3‎ C. F1>F3 D. F1=F3‎ ‎【答案】A ‎【解析】由v–t图象可知，0~5 s内加速度a1="0.2" m/s2，沿斜面向下，根据牛顿第二定律有mgsin θ–f–F1=ma1，F1="mgsin" θ–f–0.2m；5~10 s内加速度a2=0，根据牛顿第二定律有mgsin θ–f–F2=ma2，F2="mgsin" θ–f；10~15 s内加速度a3="–0.2" m/s2，沿斜面向上，根据牛顿第二定律有mgsin θ–f–F3=ma3，F3="mgsin" θ–f+0.2m。故可得：F3>F2>F1，选项A正确。‎ ‎【全品教学网考点定位】图像，牛顿第二定律 ‎【名师点睛】本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的基本运用，知道加速度是联系力学和运动学的桥梁，基础题。‎ ‎4. 一质量为2 kg的物块在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动。F随时间t变化的图线如图所示，则 （ ） ‎ A. t=1 s时物块的速率为2 m/s B. t=2 s时物块的动量大小为4 kg·m/s C. t=3 s时物块的动量大小为5 kg·m/s D. t=4 s时物块的速度为零 ‎【答案】B ‎【解析】前两秒，根据牛顿第二定律，，则0﹣2s的速度规律为； s时，速率为1m/s，故A错误；t=2s时，速率为2m/s，则动量为，故B正确；2﹣4s，力开始反向，物体减速，根据牛顿第二定律，，所以3s时的速度为1.5m/s，动量为，4s时速度为1m/s，故CD错误；‎ ‎5. 关于静电场，下列说法中正确的是 (　　 )‎ A. 电势等于零的物体一定不带电 B. 电场强度为零的点，电势一定为零 C. 负电荷沿电场线方向移动时，电势能一定增加 D. 同一电场线上的各点，电势一定相等 ‎【答案】C ‎【解析】试题分析：静电场中，电势具有相对性，电场强度为零的点电势不一定为零，沿电场线电势一定降低。‎ A、静电场中，电势具有相对性，电势为零的物体不一定不带电；错误 B、静电场中，电势具有相对性，电场强度为零的点电势不一定为零；正确 C、电场线的切线方向表示电场强度的方向，负电荷沿电场线方向移动时，电场力做负功，电势能增加；正确 D、沿场强方向电势减小，电场线的切线方向表示电场强度的方向，故沿电场线方向电势一定降低；错误 故选BC 考点：对电势的理解 点评：关键抓住电场力电场强度与电势的概念，同时要注意电势具有相对性，电场强度为零的点电势不一定为零．‎ ‎6. 汽车以额定功率在水平路面上行驶，空载时的最大速度为v1，装满货物后的最大速度是v2．已知汽车空车的质量是m0，汽车所受的阻力与车重成正比，则汽车后来所装货物的质量是（ ）‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】试题分析：当汽车空载时，有：．当汽车装满货物后，有：，联立两式解得：．故C正确，ABD错误．故选C．‎ ‎【点睛】汽车在水平路面上行驶时，当牵引力等于阻力时，速度最大．根据功率与速度的关系，结合汽车阻力与车重的关系求出所装货物的质量．‎ ‎7. 如图所示，ad、bd、cd是竖直面内三根固定的光滑细杆，a、b、c、d位于同一圆周上，a点为圆周的最高点，d点为最低点。每根杆上都套有一个小滑环（图中未画出），三个滑环分别从a、b、c处释放（初速为0），用t1、t2、t3依次表示各滑环到达d所用的时间，则（ ）‎ A. t1t2>t3‎ C. t3>t1>t2 D. t1=t2=t3‎ ‎【答案】D ‎【解析】小环在杆上做匀加速直线运动，根据受力分析，利用牛顿第二定律：，‎ 设杆与水平方向的夹角为θ，细杆长度L=2Rsinθ 由运动学公式有，‎ 联立解得，与杆长无关，所以，答案选D。‎ 思路分析：设杆与水平方向的夹角为θ，则对小滑环，由牛顿第二定律可得mgsinθ=ma 细杆长度L=2Rsinθ ‎ 而小滑环在杆上由静止匀加速下滑，由运动学公式有解得.因此t1=t2=t3‎ 试题点评：考查根据受力求运动的问题，此题的解题技巧是利用半径表示杆长，即物体的位移，找到解题关系式，并不需要求解出结果。‎ ‎8. 如图所示，轻杆长为3L，在杆的A、B两端分别固定质量均为m的球A和球B ‎，杆上距球A为L处的点O装在光滑的水平转动轴上，外界给予系统一定的能量后，杆和球在竖直面内转动。在转动的过程中，忽略空气的阻力。若球B运动到最高点时，球B对杆恰好无作用力，则下列说法正确的是(　　)‎ A. 球B转到最低点时，其速度为 B. 球B在最低点时速度为 C. 球B在最高点时，杆对水平轴的作用力为1.5mg D. 球B在最高点，杆对水平轴的作用力为1.25mg ‎【答案】AC ‎【解析】试题分析:规定圆心O所在的水平面为参考平面 ，球B运动到最高点时，球B对杆恰好无作用力，即重力恰好提供向心力，有，得，两球的角速度相等，此时球A的速度，由向心力公式，杆对A球的作用力，解得。 A、B两球系统机械能守恒，设当球B运动到最低点时球的速度为，则球A的速度为，由机械能守恒定律，解得，故A、C正确，B、D错误。‎ 考点： 机械能守恒定律 ‎9. 如图所示，斜面与水平面夹角θ，在斜面上空A点水平抛出两个小球a、b ‎，初速度分别为va、vb，a球恰好垂直打到斜面上M点，而b球落在斜面上的N点，而AN恰好垂直于斜面，则(　　)‎ A. a、b两球水平位移之比va∶2vb B. a、b两球水平位移之比v∶2v C. a、b两球下落的高度之比v∶2v D. a、b两球下落的高度之比v：4v ‎【答案】BD ‎【解析】试题分析：平抛运动在某时刻速度方向与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的2倍，结合a、b两球落在斜面上速度与水平方向的夹角关系求出a、b两球的竖直分速度之比，从而得出运动的时间之比和高度之比，结合初速度和时间之比求出水平位移之比．‎ b球落在N点，位移与斜面垂直，则位移与水平方向的夹角为90°－θ，设此时的速度方向与水平方向的夹角为α，则，a球速度方向与斜面垂直，速度与水平方向的夹角为，可知，解得，根据，则a、b两球下落的高度之比为故，C错误D正确，．根据知，a、b两球的运动时间之比为，根据，则水平位移之比为，A错误B正确．‎ ‎10. 如图所示，电键K闭合，电流表、电压表均为理想电表，若电阻R1断路，则下列说法中正确的是（    ）‎ A. 电流表示数变小 B. 电压表示数变大 C. 电源内电路消耗的功率变大 D. R3消耗的功率变大 ‎【答案】BD ‎【解析】电路结构为和串联之后再和并联，电压表测量两端电压，电流表测量和的电流，若断路，则可将看做变成无穷大，则外电路电阻增大，总电流减小，根据闭合回路欧姆定律可得路端电压U增大，即和所在支路两端的电压增大，而和的电阻不变，所以通过和的电流增大，即电流表示数增大，两端电压，故两端电压增大，即电压表示数增大，A错误B正确；总电流减小，则内电路消耗的功率减小，C错误；消耗的电功率，由于恒定，增大，所以消耗的电功率增大，D正确．‎ ‎11. 两个质量分别为2m和m的小木块a和b（可视为质点）放在水平圆盘上，a与转轴OO′的距离为L，b与转轴的距离为2L，a、b之间用长为L的强度足够大的轻绳相连，木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为g．若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，开始时轻绳刚好伸直但无张力，用ω表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是（   ）‎ A. b比a先达到最大静摩擦力 ‎ B. a、b所受的摩擦力始终相等 C. 当ω= 是b开始滑动的临界角速度 D. 当ω= 时，a所受摩擦力的大小为 ‎ ‎【答案】AD ‎【解析】试题分析：两个木块的最大静摩擦力相等．木块随圆盘一起转动，静摩擦力提供向心力，由牛顿第二定律得：木块所受的静摩擦力，m、ω相等，，所以b所受的静摩擦力大于a的静摩擦力，当圆盘的角速度增大时b的静摩擦力先达到最大值，A、B错误；a、b整体为研究对象，临界角速度为，则：，解得，C错误；当时，a、b均未滑动，所以，对a：；对b:,解得：，D正确；故选D。‎ 考点：摩擦力、向心力、牛顿第二定律。‎ ‎【名师点睛】正确分析木块的受力，明确木块做圆周运动时，静摩擦力提供向心力，把握住临界条件：静摩擦力达到最大，由牛顿第二定律分析解答。‎ ‎12. 通过观测冥王星的卫星，可以推算出冥王星的质量．假设卫星绕冥王星做匀速圆周运动，除了引力常量外，至少还需要两个物理量才能计算出冥王星的质量．这两个物理量可以是(　　)‎ A. 卫星的速度和角速度 B. 卫星的质量和轨道半径 C. 卫星的质量和角速度 D. 卫星的运行周期和轨道半径 ‎【答案】AD ‎ ‎ 考点：万有引力定律的应用 二、实验题(共1小题,每小题6.0分,共6分) ‎ ‎13. 某实验小组的同学欲“探究小车动能变化与合外力对它所做功的关系”，在实验室设计了一套如图甲所示的装置，图中A为小车，B打点计时器，C为弹簧测力计，P为小桶（内有沙子），一端带有定滑轮的足够长的木板水平放置，不计绳与滑轮的摩擦．实验时，把长木板不带滑轮的一端垫起适当的高度，以平衡摩擦力，先接通电源再松开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点．‎ ‎(1)该同学在一条比较理想的纸带上，从点迹清楚的某点开始记为零点，顺次选取一系列点，分别测量这些点到零点之间的距离x，计算出它们与零点之间的速度平方差△v2=v2－v02，弹簧秤的读数为F，小车的质量为m，然后建立△v2—x坐标系，通过描点法得到的图像是一条过原点的直线，如图乙所示，则这条直线的斜率的意义为___________．（填写表达式）‎ ‎(2)若测出小车质量为0.4 kg，结合图像可求得小车所受合外力的大小为__________N．‎ ‎(3)本实验中是否必须满足小桶（含内部沙子）的质量远小于小车的质量___（填“是”或“否”）‎ ‎【答案】 (1). (2). 1 (3). 否 ‎【解析】试题分析：根据可以知道图像斜率表示2倍加速度大小，根据牛顿第二定律，亦即表示，若小车质量为0.4 kg，结合图像可知有：,F=1N,小车所受的合力可以知道其准确数值，不需要取近似值，所以对小桶质量和小车质量关系没有要求。‎ 考点：本题考查了实验图像的分析问题。‎ 三、计算题(共3小题,每小题分,共34分) ‎ ‎14. 有可视为质点的木块由A点以一定的初速度为4m/s水平向右运动，AB的长度为2m,物体和AB间动摩擦因素为μ1=0.1，BC无限长，物体和BC间动摩擦因素为μ2=，（不计空气阻力，进入B处圆弧时无机械能损失） 求：‎ ‎(1)物体第一次到达B点的速度 ‎(2)通过计算说明最后停在水平面上的位置 ‎【答案】‎ ‎【解析】试题分析：在AB段利用动能定理求的B点速度；先通过牛顿第二定律求出物体沿斜面上升的加速度，再利用运动学公式求出沿斜面上升的位移，由动能定求的物体从B点沿斜面再回到B点得速度，在水平面上由动能定理求的距B点得距离 ‎（1）在AB过程中，由动能定理可知，解得 ‎（2）物体从B点沿斜面上滑的加速度为a，则有 得 上滑的位移为s，有，得 ‎ 从B上滑再回到B点的速度，由动能定理有 ‎ 代入数据解得 从B点向左运动时，由动能定理有，解得s=2m，故最后停在A点 ‎15. 如图所示，在水平光滑直导轨上，静止放着三个质量均为m＝1 kg的相同小球A、B、C.现让A球以v0＝2 m/s的速度向着B球运动，A、B两球碰撞后粘在一起，两球继续向右运动并跟C球碰撞，C球的最终速度vC＝1 m/s.求：‎ ‎(1)A、B两球跟C球相碰前的共同速度为多大？‎ ‎(2)两次碰撞过程中一共损失了多少动能？‎ ‎【答案】（1）1m/s（2）1.2J ‎【解析】试题分析：（1）A、B相碰过程系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：，解得：。‎ ‎（2）两球与C碰撞同样满足动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：，解得：，由能量守恒定律可知，两次碰撞损失的动能：‎ ‎，解得：；‎ 考点：动量守恒定律、机械能守恒定律 ‎【名师点睛】本题主要考查了动量守恒定律的应用，分析清楚小球的运动过程是解题的前提，应用动量守恒定律与能量守恒定律可以解题；应用动量守恒定律解题时注意正方向的选择。‎ ‎16. 如图所示，光滑水平面上一个质量为0.6kg 的小球Q（可视为质点），Q和竖直墙壁之间夹一个被压缩的轻弹簧（弹簧与Q和竖直墙壁均不拴接）．用手挡住Q不动，此时弹簧弹性势能为Ep=4.8J．一轻质细绳一端固定在竖直墙壁上，另一端系在小球上，细绳长度大于弹簧的自然长度．放手后Q向右运动，绳在短暂瞬间被拉断，之后Q沿水平面运动到最右端后脱离轨道，从P点水平抛出，恰好从光滑圆弧ABC的A点沿切线方向进入圆弧（不计空气阻力，进入圆弧时无机械能损失）．已知圆弧的半径R=0.3m，θ=60°，小球到达A点时的速度 v=4m/s．（取g=10m/s2）求：‎ ‎(1)小球做平抛运动的初速度v1；‎ ‎(2)P点与A点的水平距离和竖直高度；‎ ‎(3)小球到达圆弧最高点C时对轨道的压力；‎ ‎(4)绳被拉断过程绳对小球所做的功W．‎ ‎【答案】（1）2m/s（2）0.69m（3）8N，方向竖直向上（4）-3.6J ‎【解析】【试题分析】根据运动的合成与分解求小球做平抛运动的初速度；根据平抛运动规律求水平距离和竖直高度；根据动能定理求绳被拉断过程绳对小球所做的功W．‎ ‎(1)小球到A点的速度沿圆弧切线方向，设小球在P点的速度为v1，则：v1=vcosθ=2m/s ‎(2)由平抛运动规律得：‎ ‎ ‎ 得：h=0.6m vy=gt ‎(3)取A点为重力势能的零点，由机械能守恒定律得：‎ 代入数据得：‎ 由圆周运动向心力公式得：‎ 代入数据得：FN=8N 由牛顿第三定律得：小球对轨道的压力大小，方向竖直向上；‎ ‎(4)设弹簧恢复到自然长度时小球的速度为v0，由机械能守恒定律得： ‎ 绳断后A的速度为v1，由动能定理得：‎ 带入数据得：W=-3.6J ‎【点睛】做物理问题应该先清楚研究对象的运动过程，根据运动性质利用物理规律解决问题． 关于能量守恒的应用，要清楚物体运动过程中能量的转化．‎ ‎ ‎