湖南省师大附中2019届高三物理上学期月考习题（三）（含解析）.docx

湖南省师大附中2019届高三物理上学期月考试题（三）（含解析）本试题卷分第卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分，共10页时量90分钟，满分110分第卷一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分其中18小题只有一个选项正确，912小题有多个选项正确，选不全的得2分，错选或不选得0分将选项填涂在答题卡中)1下列关于物理学史和物理研究方法的叙述中正确的是(C)A根据速度的定义式v，当t取不同的值时，v都可以表示物体的瞬时速度B牛顿在前人的基础上总结得出并通过实验验证了牛顿运动定律C伽利略借助实验研究和逻辑推理得出了自由落体运动规律D用比值定义的物理概念在物理学中占有相当大的比例，例如加速度a 就是采用比值定义的2生活中常见的手机支架，其表面采用了纳米微吸材料，用手触碰无粘感，接触到平整光滑的硬性物体时，会牢牢吸附在物体上右图是手机被吸附在支架上静止时的侧视图，若手机的质量为m，手机平面与水平面间夹角为，则手机支架对手机作用力(B)A大小为mg，方向竖直向下B大小为mg，方向竖直向上C大小为mgcos ，方向垂直手机平面斜向上D大小为mgsin ，方向平行手机平面斜向上3如图所示，始终静止在水平地面上倾角为的光滑斜面体上，有一斜劈A，A的上表面水平且放有一斜劈B，B的上表面上有一物块C，A、B、C一起沿斜面匀加速下滑已知A、B、C的质量均为m，重力加速度为g.下列说法正确的是(C)AA、B间摩擦力为零 BA加速度大小为gcos CC可能只受两个力作用 D斜面体受到地面的摩擦力为零【解析】对B、C整体受力分析，受重力、支持力，B、C沿斜面匀加速下滑，则A、B间摩擦力不为零，故A错误；如果B的上表面是光滑的，倾角也为，C可能只受两个力作用，C正确；选A、B、C整体为研究对象，根据牛顿第二定律可知A加速度大小为gsin ，B错误；对A、B、C和斜面体整体分析，斜面体受地面的摩擦力不为零，故D错误4如图甲所示，足够长的木板B静置于光滑水平面上，其上放置小滑块A.木板B受到随时间t变化的水平拉力F作用时，木板B的加速度a与拉力F的关系图象如图乙所示，则小滑块A的质量为(C)A1 kg B2 kgC3 kg D4 kg52018年10月20日，酒泉卫星发射中心迎来60岁生日作为我国航天事业的发祥地，中心拥有我国最早的航天发射场和目前唯一的载人航天发射场.2013年6月，我国成功实现目标飞行器“神舟十号”与轨道空间站“天宫一号”的对接如图所示，已知“神舟十号”从捕获“天宫一号”到两个飞行器实现刚性对接用时为t，这段时间内组合体绕地球转过的角度为，地球半径为R，组合体离地面的高度为H，万有引力常量为G，据以上信息可求地球的质量为(A)A. B.C. D.【解析】组合体在圆轨道运行的周期Tt，根据万有引力定律和牛顿定律得m(RH)，所以M，A项正确6ABS是Antilock Brake System的英文缩写，即“刹车防抱死系统”某汽车在启用ABS刹车系统和未启用该刹车系统紧急刹车过程中，车速与时间的变化关系分别如图中的图线所示，由图可知(D)A启用ABS刹车时间大于未启用ABS刹车时间B启用ABS汽车做匀速运动，未启用ABS汽车做匀减速运动C0t1的时间内，启用ABS加速度大于未启用ABS加速度D刹车过程中，启用ABS平均速度大于未启用ABS平均速度7用轻绳拴着一质量为m、带正电的小球在竖直面内绕O点做圆周运动，竖直面内加有竖直向下的匀强电场，电场强度为E，如图甲所示，不计一切阻力，小球运动到最高点时的动能Ek与绳中张力F间的关系如图乙所示，当地的重力加速度为g，则(C)A小球所带电荷量为B轻绳的长度为C小球在最高点的最小速度为D小球在最高点的最小速度为【解析】在最高点时，绳对小球的拉力、重力和电场力的合力提供向心力，则得：FmgEqm，即mv2FmgEq，由于Ekmv2，故EkF(mgEq)，由图象可知，图象斜率k，即L，故B错误；当F0时，由mgEqm，mv2a，解得，q，故A错误；当F0时，重力和电场力提供向心力，此时为最小速度，mv2a，解得v，故C正确，D错误8一座平顶房屋，顶的面积S40 m2.第一次连续下了t24小时的雨，雨滴沿竖直方向以v5.0 m/s的速度落到屋顶，假定雨滴撞击屋顶的时间极短且不反弹，并立即流走第二次气温在摄氏零下若干度，而且是下冻雨，也下了24小时，全部冻雨落到屋顶便都结成冰并留在屋顶上，测得冰层的厚度d25 mm.已知两次下雨的雨量相等，水的密度为1.0103 kg/m3，冰的密度为9102 kg/m3.由以上数据可估算得第一次下雨过程中，雨对屋顶的撞击使整个屋顶受到的压力为(D)A9 000 N B9 N C52 N D0.052 N【解析】冰层的体积VSd40 m225 mm1 m3，冰层的质量mV0.9103 kg/m31 m30.9103 kg，冰层的重力Gmg0.9103 kg10 N/kg9 000 N，第二次下的冻雨结成冰对屋顶的压力为9 000 N，第一次下雨降落在屋顶会顺流而下，先考虑一个重力为G的物体撞击屋顶的平均撞击力f，以物体为受力物体来分析，初速度为v，末速度为v，向下为正方向，撞击时间为t，根据动量定理有(Gf)，fG，对于连续下了t24小时的雨，m900 kg，v5 m/s，v0，t24 h246060 s，而G，并不是Gmg0.9103 kg10 N/kg9 000 N，全部同时压在屋顶，先求出每秒降到屋顶的水有，然后，求出在雨滴撞击屋顶的时间内有多少水降到屋顶，由于雨滴撞击屋顶的时间t极短，t0，所以，在“雨滴撞击屋顶的时间”内降到屋顶的水的重力，可以忽略于是雨对屋顶的撞击使整个屋顶受到的压力为f N0.052 N. 故正确答案为D.9如图所示，一可视为质点的小球以初速度v0从O点被水平抛出，经与两墙壁四次弹性碰撞后刚好落在竖直墙壁的最低点D，此时速度与水平方向的夹角为，其中A、C两点为小球与右侧墙壁碰撞的等高点，B点为小球与左侧墙壁碰撞的点，已知两墙壁间的距离为d，与墙壁碰撞无能量损失，且速度满足光的反射规律，重力加速度为g，则下列说法正确的是 (ABD)AOAABBCCD1357B相邻两次碰撞之间(指某次碰撞后到下一次碰撞前)速度的变化量均相等C小球刚到D点的速度大小是刚到B点的速度大小的2倍Dtan 【解析】小球在水平方向上速度的大小相等，根据等时性知，相邻两次碰撞间的时间相等，在竖直方向上做自由落体运动，根据初速度为零的匀变速直线运动的推论，知OAABBCCD1357.故A正确因为在相邻两次碰撞间的时间相等，水平方向上的速度大小不变，竖直方向上做自由落体运动，则相邻两次碰撞过程中的速度变化量相等故B正确小球从O点运动到D点的时间t，则tan .故D正确，D点的竖直分速度是B点竖直分速度的2倍，C错误故选ABD.10如图所示，真空中有两个等量异种电荷，OO为两电荷连线的垂直平分线，P点在垂直平分线上，四边形ONPM为菱形，现在将一个负电荷q，自O点开始沿ONPM移动，则下列说法正确的是(ABC)A由O到N的过程中电荷电势能减少B由N到P的过程中电场力做负功CP点与O点电势相等DN点和M点电场强度相同【解析】将负电荷由O移动到N的过程中电场力做正功，电势能减少，A对；由N到P电场力做负功，B对；P点与O点位于同一个等势面，电势相等，N点与M点关于中垂线对称，其电场强度大小相等，方向不同，故D错11如图所示A、B两球在光滑水平面上沿同一直线运动，A球动量为p15 kgm/s，B球动量为p27 kgm/s，当A球追上B球时发生碰撞，碰后A的动量改变了1 kgm/s，而运动方向没有改变，则A和B质量的比值可能为(BC)A. B.C. D.12如图所示，倾角为37的光滑斜面上粘贴有一厚度不计、宽度为d0.2 m的橡胶带，橡胶带的上表面与斜面位于同一平面内，其上、下边缘与斜面的上、下边缘平行，橡胶带的上边缘到斜面的顶端距离为L0.4 m，现将质量为m1 kg、质量分布均匀、宽度为d的薄矩形板上边缘与斜面顶端平齐且从斜面顶端静止释放已知矩形板与橡胶带之间的动摩擦因数为0.5，重力加速度取g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8，不计空气阻力，矩形板由斜面顶端静止释放下滑到完全离开橡胶带的过程中(此过程矩形板始终在斜面上)，下列说法正确的是(CD)A.矩形板受到的摩擦力恒为Ff4 NB矩形板的重力做功为WG2.4 JC产生的热量为Q0.8 JD矩形板的上边缘穿过橡胶带下边缘时速度大小为 m/s【解析】矩形板在滑过橡胶带的过程中对橡胶带的正压力是变化的，所以矩形板受摩擦力是变化的，故A错误；重力做功WGmg(Ld)sin 3.6 J，所以B错误；产生的热量等于克服摩擦力做功Q2mgcos d0.8 J，所以C正确；根据动能定理：WGQmv20，解得v m/s，所以D正确答题卡题号123456789101112答案CBCCADCDABDABCBCCD第卷二、实验题(本题共2小题，每空2分，共计16分，将答案填写在答题卡中)13(8分)为了探究物体质量一定时加速度与力的关系，甲、乙两同学设计了如图所示的实验装置其中M为带滑轮的小车的质量，m为砂和砂桶的质量，m0为滑轮的质量力传感器可测出轻绳中的拉力大小(1)实验时，一定要进行的操作是_BC_A用天平测出砂和砂桶的质量B将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力C小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录力传感器的示数D为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M.(2)甲同学在实验中得到如图所示的一条纸带(两计数点间还有四个点没有画出)，已知打点计时器采用的是频率为50 Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为_2.00_m/s2(结果保留三位有效数字)(3)甲同学以力传感器的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出的aF图象是一条直线，图线与横坐标的夹角为，求得图线的斜率为k，则小车的质量为_C_A.B.m0C.m0D.(4)乙同学根据测量数据作出如右图所示的aF图线，该同学做实验时存在的问题是_没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够_14(8分)为了验证机械能守恒定律，某研究性学习小组的同学利用透明直尺和光电计时器设计了一套实验装置，如图所示当有不透光物体从光电门间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间，所用的光电门传感器可测的最短时间为0.01 ms.将具有很好挡光效果的宽度为d3.8103 m的黑色磁带水平贴在透明直尺上实验时，将直尺从一定高度由静止释放，并使其竖直通过光电门某同学测得各段黑色磁带通过光电门的时间ti与图中所示的高度差hi，并将部分数据进行了处理，结果如下表所示(表格中M为直尺质量，g取9.8 m/s2)ti(103s)vi(ms1)EkiMvMvhi(m)Mghi11.213.1321.153.310.58M0.060.58M31.003.782.24M0.232.25M40.954.003.10M0.323.14M50.904.224.01M0.41_4.02M_(1)从表格中数据可知，直尺上磁带通过光电门的瞬时速度是利用vi求出的，请你简要分析该同学这样做的理由是_瞬时速度等于极短时间或极短位移内的平均速度_(2)请将表格中数据填写完整(小数点后保留两位数字)(3)通过实验得出的结论是：_在误差允许的范围内，重力势能的减少量等于动能的增加量_(4)从该实验可得Ekh的图象是_C_三、解答题(本题共三个小题，其中15题7分，16题12分，17题12分)15(7分)如图所示，一光滑绝缘细直杆MN，长为L，水平固定在匀强电场中，电场强度大小为E，方向与竖直方向夹角为.杆的M端固定一个带负电小球A，电荷量大小为Q；另一带负电的小球B穿在杆上，可自由滑动，电荷量大小为q，质量为m，现将小球B从杆的N端由静止释放，小球B开始向右端运动，已知k为静电力常量，g为重力加速度，求：(1)小球B对细杆的压力的大小；(2)小球B开始运动时加速度的大小；(3)小球B速度最大时，离M端的距离【解析】(1)小球B在垂直于杆的方向上合力为零，则有FNqEcos mg由牛顿第三定律知小球B对细杆的压力FNFNqEcos mg(2分)(2)在水平方向上，小球所受合力向右，由牛顿第二定律得：qEsin ma解得：a(2分)(3)当小球B的速度最大时，加速度为零，有：qEsin 解得：x(3分)16(12分)如图，质量为m1 kg的小滑块(视为质点)在半径为R0.4 m的 圆弧A端由静止开始释放，它运动到B点时速度为v2 m/s.当滑块经过B后立即将圆弧轨道撤去滑块在光滑水平面上运动一段距离后，通过换向轨道由C点过渡到倾角为37、长s1 m的斜面CD上，CD之间铺了一层匀质特殊材料，其与滑块间的动摩擦因数可在01.5之间调节斜面底部D点与光滑地面平滑相连，地面上一根轻弹簧一端固定在O点，自然状态下另一端恰好在D点认为滑块通过C和D前后速度大小不变，最大静摩擦力等于滑动摩擦力取g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8，不计空气阻力(1)求滑块对B点的压力大小以及在AB上克服阻力所做的功；(2)若设置0，求质点从C运动到D的时间；(3)若最终滑块停在D点，求的取值范围【解析】(1)在B点，Fmgm解得F20 N由牛顿第三定律，F20 N从A到B，由动能定理，mgRWmv2得到W2 J(4分)(2)在CD间运动，有mgsin ma，加速度agsin 6 m/s2匀变速运动规律 svtat2 取合理根，得t s(3分)(3)最终滑块停在D点有两种可能：a滑块恰好能从C下滑到D.则有mgsin s1mgcos s0mv2，得到11(2分)b滑块在斜面CD和水平地面间多次反复运动，最终静止于D点当滑块恰好能返回C：1mgcos 2s0mv2得到10.125 当滑块恰好能静止在斜面上，则有mgsin 2mgcos ，得到20.75所以，当0.1250.75，滑块在CD和水平地面间多次反复运动，最终静止于D点综上所述，的取值范围是0.1250.75 或1(3分)17(12分)如图所示，质量M2 kg的平板小车后端放有质量m3 kg的铁块，它和车之间的动摩擦因数0.5，开始时车和铁块一起以v03 m/s的速度向右在光滑水平地面上向右运动，并与竖直墙壁发生碰撞设碰撞时间极短且碰撞后平板车速度大小保持不变，但方向与原来相反，平板车足够长，使得铁块总不能和墙相碰(g取10 m/s2)求：(1)铁块在车上滑行的总路程；(2)车和墙第一次相碰以后所走的总路程【解析】(1)由于mM，小车不论与墙相撞多少次，系统的总动量总是向右，但每撞一次总动量减少一次，直到减为零，最后小车停在墙下，系统的总动能全部用于铁块在车上滑行时克服摩擦力做功mgs(mM)vs m1.5 m(4分)(2)小车第一次与墙相撞后向左所走路程为s1，由动能定理得mgs10Mv(2分)s1 m0.6 m(2分)接着小车和铁块以共同速度v1与墙第二次相碰，由动量守恒：mv0Mv0v1，v1(2分)第二次相撞后平板车向左走的路程为，s2s1以后每次相碰反弹向左行的路程均以比例减少，小车所走的路程为一个无穷等比数列之和公比q，s2s12s11.25 m(2分)四、选做题(二个题任意选做一个，如果多做或全做的，按18题阅卷)18【物理选修33】(15分)(1)(6分)以下说法正确的是_ADE_(选对一个给3分，选对两个给4分，选对3个给6分每选错一个扣3分，最低得分为0分)A一个孤立系统总是从熵小的状态向熵大的状态发展，熵值较大代表着较为无序B某气体的摩尔质量为M、密度为，用NA表示阿伏加德罗常数，每个气体分子的质量为m0，每个气体分子的体积为V0，则m0，V0C物体的内能在宏观上只与其温度和体积有关D如果封闭气体的密度变小，分子平均动能增加，则气体的压强可能不变E封闭在容积不变的容器内的气体，若温度升高，则气体分子对器壁单位面积上的平均作用力增大【解析】一个孤立系统总是从熵小的状态向熵大的状态发展，故A正确；某气体的摩尔质量为M、密度为，用NA表示阿伏加德罗常数，每个气体分子的质量m0，每个气体分子的体积V0，则m0， 但是V0不是每个气体分子的体积，选项B错误；物体的内能在宏观上与其温度、体积、状态及物质的量等都有关，选项C错误；气体的压强由气体分子的密度和分子的平均速率有关，故如果封闭气体的密度变小，分子平均动能增加，则气体的压强可能不变，选项D正确；密封在容积不变的容器内的气体，若温度升高，分子运动的平均速率变大，则气体分子对器壁单位面积上的平均作用力增大，选项E正确；故选ADE.(2)(9分)如图所示，一汽缸固定在水平地面上，通过活塞封闭有一定质量的理想气体，活塞与缸壁的摩擦可忽略不计，活塞的截面积S100 cm2.活塞与水平平台上的物块A用水平轻杆连接，在平台上有另一物块B，A、B的质量均为m62.5 kg，物块与平台间的动摩擦因数0.8.两物块间距为d10 cm.开始时活塞距缸底L110 cm，缸内气体压强p1等于外界大气压强p01105 Pa，温度t127 .现对汽缸内的气体缓慢加热，(g10 m/s2)求：物块A开始移动时，汽缸内的温度；物块B开始移动时，汽缸内的温度【解析】物块A开始移动前气体做等容变化，则有p2p01.5105 Pa(1分)由查理定律有，解得T2T1450 K(2分)物块A开始移动后，气体做等压变化，到A与B刚接触时p3p21.5105