2017届高三第二次月考物理试 卷【湖南师大附中】

湖南师大附中 2017 届高三第二次月考物理试卷时量：90 分钟 分值：110 分一、选择题：（共 12 道题，每题 4 分，共 48 分，其中 1 7 题只有一个正确选项，8 12:题至少有两个正确选项）1 伽利略利用“斜面实验” 研究自由落体运动的规律，其实验思想是A小球沿斜面运动时加速度较小，速度的测量比较容易B小球沿斜面运动是速度较小，位移的测量比较容易C测量小球沿斜面运动时的位移与时间的平方的比值，合理外推到 90D测量小球沿斜面运动时的速度平方与位移的比值，合理外推到 90【答案】C2 （2011江苏南通）在水平面上有 a、b 两点，相距 20 cm，一质点在一恒定的合外力作用下沿 a 向 b 做直线运动，经过 02 s 的时间先后通过 a、b 两点，则该质点通过 a、b 中点时的速度大小为 （ ）A无论力的方向如何均大于 1 m/sB无论力的方向如何均小于 1 m/sC若力的方向由 a 向 b，则大于 1 m/s，若力的方向由 b 向 a，则小 于 1 m/sD若力的方向由 a 向 b，则小于 1 m/s， 若力的方向由 b 向 a，则大于 1 m/s来源:学科答案：A【解析】质点在恒定的合外力作用下，加速度恒定，质点做匀变速直线运动，a、b 间的平均速度=Error! m/s=1 m/s，且这段时间内中间时刻的瞬时速 度也等于这个值，即 vt/2=1 m/s若质点做匀加速直线运动，则前半段时间平均速度小，位移也小，故 a、b 中点位置在后半段时间内，所以 vx/2v t/2若质点做匀减速直线运动，则后半段时间平均速度小，位移 也小，故 a、b 中点位置在前半段时间内，所以 v x/2v t/2故 A 项正确3光滑水平面上有一质量为 2kg 的物体，在五个恒定的水平共点力的作用下处于平衡状态现同时撤去大小分别为 5N 和 15N 的两个水平力而其余力保持不变，关于此后物体的运动情况的说法中正确的是A一定做匀变速直线运动，加速度大小可能是 5m/s2B可能做匀减速直线运动，加速度大小可能是 2m/s2C一定做匀变速运动，加速度大小可能 10m/s2D可能做匀速圆周运动，向心加速度大小可能是 10m/s2【答案】C【解析】试题分析：根据平衡条件得知，余下力的合力与撤去的两个力的合力大小相等、方向相反，则撤去大小分别为 5N 和 15N 的两个力后，物体的合力大小范围为 10NF 合 20N，根据牛顿第二定律 F=ma 得物体的加速度范围为：5m/s 2a10m/s 2若物体原来做匀速直线运动，撤去的两个力的合力方向与速度方向不在同一直线上时，物体可以做曲线运动，加速度大小可能是 5m/s2故 A 错误若物体原来做匀速直线运动，撤去的两个力的合力方向与速度方向相同时，则撤去两个力后物体做匀减速直线运动，由上知加速度大小不可能是2m/s2故 B 错误由于撤去两个力后其余力保持不变，则物体所受的合力不变，一定做匀变速运动加速度大小可能等于 10 m/s2故 C 正确由于撤去两个力后其余力保持不变，恒力作用下不可能做匀速圆周运动故 D 错误故选 C。4如图所示，欲使在粗糙斜面上匀速下滑的木块 A 停下，可采用的方法是：( )A增大斜面的倾角B在木块 A 上再叠放一个重物C对木块 A 施加一个垂直于斜面的力D对木块 A 施加一个竖直向下的力【答案】C5如图所示，水平转台上有一个质量为 m 的物块，用长为 l 的轻质细绳将物块连接在转轴上，细绳与竖直转轴的夹角 为 ，此时绳绷直但无张力，物块与转台间动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，物块随转台由静止开始缓慢加速转动，角速度为，加速度为 g，则（ ）A当 时，细线中张力为零 3=4glB当 时，物块与转台间的摩擦力为零C当 时，细线的张力为 D当 时，细绳的拉力大小为【答案】D【解析】试题分析: A、当转台的角速度比较小时，物块只受重力、支持力和摩擦力，当细绳恰好要产生拉力时： ，解得： ，由于 ，所以当时，细线中张力为零故 A 正确；B、随速度的增大，细绳上的拉力增大，当物块恰好要离开转台时，物块受到重力和细绳的拉力的作用，则：，解得： ，由于 ，所以当时，物块与转台间的摩擦力不为零故 B 错误；C、由于 ，由牛顿第二定律： ，因为压力小于 mg，所以 ，解得：故 C 错误；D、当 时，小球已经离开转台，细绳的拉力与重力的合力提供向心力，则： ，解得： ，故故 D 正确故选 AD6如图所示，一固定的细直杆与水平面的夹角为 =15，一个质量忽略不计的小轻环 C套在直杆上，一根轻质细线的两端分别固定于直杆上的 A、B 两点，细线依次穿过小环甲、小轻环 C 和小环乙，且小环甲和小环乙分居在小轻环 C 的两侧调节 A、B 间细线的长度，当系统处于静止状态时 =45不计一切摩擦设小环甲的质量为 m1，小环乙的质量为m2，则 m1：m 2等于Atan15 Btan30 Ctan60 Dtan75【答案】C【解析】试题分析：小球 C 为轻环，重力不计，受两边细线的拉力的合力与杆垂直，C 环与乙环的连线与竖直方向的夹角为 600，C 环与甲环的连线与竖直方向的夹角为 300，A 点与甲环的连线与竖直方向的夹角为 300，乙环与 B 点的连线与竖直方向的夹角为 600，根据平衡条件，对甲环：，对乙环有： ，得 ，故选 C。7如图所示，质量 M=8kg 的小车静止在光滑水平面上，在小车右端施加一水平拉力F=8N，当小车速度达到 15m/s 时，在小车的右端、由静止轻放一大小不计、质量 m=2kg的物体，物体与小车间的动摩擦因数 =02，小车足够长，物体从放上小车开始经t=15s 的时间，则物体相对地面的位移为（g 取 10m/s2） （ ）A1m B21m C225m D31m【答案】B【解析】试题分析：放上物体后，物体的加速度 ，小车的加速度：，物体的速度达到与小车共速的时间为 t，则 ，解得 t=1s;此过程中物体的位移： ；共同速度为 v=a1t=2m/s；当物体与小车相对静止时，共同加速度为 ，再运动 05s 的位移，故物体从放上小车开始经 t=15s 的时间，则物体相对地面的位移为 1m=11m=21m，故选 B8在平直公路上行驶的汽车中，某人从车窗相对于车静止释放一个小球，不计空气阻力，用固定在路边的照相机对汽车进行闪光照相，照相机闪两次光，得到清晰的两张照片，对照片进行分析，知道了如下信息：两次闪光的时间间隔为 0.5s；第一次闪光时，小球刚释放，第二次闪光时，小球落地；两次闪光的时间间隔内，汽车前进了 5m；两次闪光时间间隔内，小球的位移为 5m，根据以上信息能确定的是（已知 g=10m/s2） （ ）A小球释放点离地的高度B第一次闪光时小车的速度C汽车做匀速直线运动D两次闪光的时间间隔内汽车的平均速度【答案】ABD【解析】试题分析：从车窗相对于车静止释放一个小球，小球做平抛运动，根据小球落地的时间，可求出平抛运动的高度；通过两次闪光间隔内小球的位移，根据竖直位移，可求出水平位移，从而求出小球平抛运动的初速度，即第一次闪光时小车的速度；汽车行驶的位移大于小球的水平位移，但不能判断汽车做匀加速直线运动；根据汽车的位移和时间，求出平均速度解：A、两次闪光的时间间隔为 0.5s，故小球平抛运动的时间为 0.5s，由 h= gt2=1.25m，故 A 正确B、两次闪光时间间隔内，小球位移的大小为 5m，根据竖直位移，可求出水平位移，再根据 v= ，可知平抛运动的初速度，即第一次闪光时小车的速度故 B 正确C、在 0.5s 内小车的位移大小等于小球的位移大小，而小球的位移必定大于小球的水平位移，故可知小车做加速运动故 C 错误D、根据两次闪光的时间间隔内汽车的位移求出汽车的平均速度能确定故 D 正确故选 ABD9如图所示为赛车场的一个水平“梨形”赛道，两个弯道分别为半径 R=90 m 的大圆弧和r=40 m 的小圆弧，直道与弯道相切。大、小圆弧圆心 O、O距离 L=100 m。赛车沿弯道路线行驶时，路面对轮胎的最大径 向 静 摩 擦 力 是 赛 车 重 力 的 2 25 倍 。 假 设 赛 车 在 直 道 上 做匀 变 速 直 线 运 动 ， 在 弯 道 上 做 匀 速 圆 周 运 动 ， 要 使 赛 车 不 打 滑 ， 绕 赛 道 一 圈 时 间 最 短 （ 发动 机 功 率 足 够 大 ， 重 力 加 速 度 g=10 m/s2， =3 14） ， 则 赛 车A在绕过小圆弧弯道后加速B在大圆弧弯道上的速率为 45 m/sC在直道上的加速度大小为 563 m/s 2D通过小圆弧弯道的时间为 585 s【答案】AB【解析】试 题 分 析 ： 在 弯 道 上 做 匀 速 圆 周 运 动 时 ， 根 据 牛 顿 定 律 有 ， 故 当 弯 道 半 径 一 定 时 ，在 弯 道 上 的 最 大 速 度 是 一 定 的 ， 且 在 大 圆 弧 弯 道 上 的 最 大 速 度 大 于 小 圆 弧 弯 道 上 的 最 大 速 度 ，故 要 想 时 间 最 短 ， 故 可 在 绕 过 小 圆 弧 弯 道 后 加 速 ， 选 项 A 正 确 ； 在 大 圆 弧 弯 道 上 的 速 率 为，选项 B 正确；直道的长度为，在小圆弧弯道上的最大速度为，故在直道上的加速度大小为，选项 C 错误；由几何关系可知，小圆弧轨道的长度为 ，通过小圆弧弯道的时间为 ，选项 D 错误；故选 AB10暗物质是二十一世纪物理学之谜，对该问题的研究可能带来一场物理学的革命为了探测暗物质，我国在 2015 年 12 月 17 日成功发射了一颗被命名为“悟空”的暗物质探测卫星已知“悟空”在低于同步卫星的轨道上绕地球做匀速圆周运动，经过时间 t（t 小于其运动周期） ，运动的弧长为 s，与地球中心连线扫过的角度为 （弧度） ，引力常量为 G，则下列说法中正确的是A “悟空”的线速度小于第一宇宙速度B “悟空”的向心加速度大于地球同步卫星的向心加速度C “悟空”的环绕周期为D “悟空”的质量为【答案】ABC【解析】试题分析：该太空电站经过时间 t（t 小于太空电站运行的周期） ，它运动的弧长为 s，它与地球中心连线扫过的角度为 （弧度） ，则太空站运行的线速度为 ，角速度为：，根据 v=r 得轨道半径为： ，人类第一台太空电站在地球的同步轨道上绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，则有： ，得 ，可知卫星的轨道半径越大，速率越小，第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，故“悟空”在轨道上运行的速度小于地球的第一宇宙速度，故 A 正确；由 得：加速度，则知“悟空”的向心加速度大于地球同步卫星的向心加速度故 B 正确 “悟空”的环绕周期为 ，故 C 正确；“悟空”绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，即： ， ，联立解得：地球的质量为 ，不能求出“悟空”的质量故 D 错误；故选：ABC11如图甲所示，平行于光滑斜面的轻弹簧劲度系数为 k，一端固定在倾角为 的斜面底端，另一端与物块 A 连接，两物块 A、B 质量均为 m，初始时均静止，现用平行于斜面向上的力 F 拉动物块 B，使 B 做加速度为 a 的匀加速运动，A、B 两物块在开始一段时间内的vt 关系分别对应图乙中 A、B 图线 t1时刻 A、B 的图加速度为 g，则下列说法正确的是（ ）At l时刻，弹簧形变量为Bt 2时刻，弹簧形变量为Ct l时刻，A，B 刚分离时的速度为D从开始到 t2时刻，拉力 F 先逐渐增大后不变【答案】BD【解析】试题分析：由图读出，t 1时刻 A、B 开始分离，对 A 根据牛顿第二定律：kx-mgsin=ma，则 ，故 A 错误由图知，t 2时刻 A 的加速度为零，速度最大，根据牛顿第二定律和胡克定律得：mgsin=kx，则得：x= ，故 B 正确；对 AB 整体，根据牛顿第二定律得：F-2mgsin+kx=2ma，得 F=2mgsin-kx+2ma，则知开始时 F 最小，此时有：2mgsin=kx，得 F 的最小值为 F=2ma由图读出，t 1时刻 A、B 开始分离，对 A 根据牛顿第二定律：kx-mgsin=ma，开始时有：2mgsin=kx 0，又 x0-x= at12,速度 V=at1=故 C 错误从开始到 t1时刻，对 AB 整体，根据牛顿第二定律得：F+kx-mgsin=2ma，得 F=mgsin+2ma-kx，x 减小，F 增大；t 1时刻到 t2时刻，对 B，由牛顿第二定律得：F-mgsin=ma，得 F=mgsin+ma，可知 F 不变，故 D 正确故选 BD12如图所示，在匀速转动的电动机带动下，足够长的水平传送带以恒定速率 v1，匀速向右运动，一质量为 m 的滑块从传送带右端以水平向左的速率 v2（v 2v 1）滑上传送带，最后滑块返回传送带的右端已知滑块与传送带的动摩擦因数为 ，关于这一过程的下列判断，正确的有（ ）A滑块滑上传送带上的加速度大小为 gB滑块向左滑动后离开左端的最大距离为C滑块返回传送带右端的速率为 v2、D从滑块滑上传送带到离开所用时间大于【答案】AD【解析】试题分析：滑块滑上传送带，受摩擦力作用，根据牛顿第二定律可得，加速度 a=g，故A 正确；滑块受摩擦力作用，根据动能定律得 fs= mv22 mv12， ， 得： ，故B 错误；由于传送带足够长，物体减速向左滑行，直到速度减为零，然后物体会在滑动摩擦力的作用下向右加速，由于 v1v 2，物体会先在滑动摩擦力的作用下加速，当速度增大到等于传送带速度时，物体还在传送带上，之后不受摩擦力，故物体与传送带一起向右匀速运动，速度等于 v1，故 C 错误；由题意知，物体先想做减速，后反向加速到 v1后一起随传送带匀速运动，速度-时间图象如图所示：物体向右运动的位移即图象下方的位移与向左时的位移即图象上方的位移相等，根据图象，故时间 t 大于时，才能满足，故从滑块滑上传送带到离开所用时间 t 大于 ，故选项 D 正确；故选 AD二、实验题（共两个大题，共 16 分）13、 （ 6 分）为验证力的平行四边形定则，某同学将环形橡皮筋挂在弹簧秤钩上，用力拉使弹簧秤上的读数为 2.00N 时，将橡皮筋两端的位置画在白纸上，记为 O、O，选择合适的标度，作出橡皮筋拉力的大小和方向，记为 F OO，如图甲所示。接着他在秤钩和两支圆珠笔上涂抹少许