辽宁省大连金州高级中学2018届高三物理上学期第二次模拟考试试题（含解析）.docx

辽宁省大连金州高级中学2018届高三物理上学期第二次模拟考试试题（含解析）一、选择题1.关于物体的受力和运动，下列说法中正确的是( )A. 物体在不垂直于速度方向的合力作用下，速度大小可能一直不变B. 物体做曲线运动时，某点的加速度方向就是通过这一点曲线的切线方向C. 物体受到变化的合力作用时，它的速度大小一定改变D. 做曲线运动的物体，一定受到与速度不在同一直线上的外力作用【答案】D【解析】A、如果合力与速度方向不垂直，必然有沿速度方向的分力，速度大小一定改变，故A错误；B、物体做曲线运动时，某点的速度方向就是通过这一点的曲线的切线方向，而不是加速度方向，故B错误；C、物体受到变化的合力作用时，它的速度大小可以不改变，比如匀速圆周运动，故C错误；D、物体做曲线运动的条件是一定受到与速度不在同一直线上的外力作用，故D正确。故选：D。2.a、b、c三个物体在同一条直线上运动，三个物体的x-t图象如图所示，图象c是一条抛物线，坐标原点是抛物线的顶点，下列说法中正确的是( )A. a、b两物体都做匀速直线运动，两个物体的速度相同B. a、b两物体都做匀变速直线运动，两个物体的速度大小相等，方向相反C. 物体c一定做变速直线运动D. 物体c一定做曲线运动【答案】C【解析】【分析】在位移时间图象中，倾斜的直线表示物体做匀速直线运动，图象的斜率大小等于速度大小，斜率的正负表示速度方向分析在05s内a、b两物体之间距离的变化图象c是一条抛物线表示匀加速运动。【详解】A、B项：位移-时间图象中倾斜的直线表示物体做匀速直线运动，则知a、b两物体都做匀速直线运动。由图看出斜率看出，a、b两图线的斜率大小、正负相反，说明两物体的速度大小相等、方向相反，速度不同，故A、B错误；C、D项：匀加速运动位移时间公式为，可见，x-t图象是抛物线，所以物体c一定做匀加速运动，故C正确，D错误。故应选：C。【点睛】本题是位移-时间图象问题，要明确图象的斜率表示速度，并能根据图象的信息解出物体运动的速度大小和方向。3.如图所示，内壁光滑的半球形容器固定放置，其圆形顶面水平。两个完全相同的小球a、b分别沿容器内壁，在不同的水平面内做匀速圆周运动。下列判断正确的是( )A. a对内壁的压力小于b对内壁的压力B. a的周期小于b的周期C. a的角速度小于b的角速度D. a的向心加速度与b的向心加速度大小相等【答案】B【解析】试题分析：小球在半球形容器内做匀速圆周运动，圆心在水平面内，受到自身重力和内壁的弹力方向指向半球形的球心。受力如下图，有几何关系可知，设球体半径为则圆周运动的半径，向心力，得到角速度，向心加速度。小球a的弹力和竖直方向夹角大，所以a对内壁的压力大，答案A错。a的角速度大答案C错，周期a的周期小答案B对。a的向心加速度大答案D错。考点：圆周运动【名师点睛】此题考查了圆周运动问题；关键是分析物体的受力，找到物体所受的合力即为向心力，然后结合牛顿第二定律来讨论向心加速度、角速度和周期等物理量的关系；此题是一道基础题，原题型是来自课本,应该熟练掌握的题型.4.如图，质量为1.5kg的物体A静止在竖直的轻弹簧上，质量为0.5kg的物体B由细线悬在天花板上，B与A刚好接触但不挤压。现突然将细线剪断，则剪断后瞬间A、B间的作用力大小为（ ）（g取10）A. 0B. 2.5NC. 5ND. 3.75N【答案】D【解析】试题分析：剪断前，只有A对弹簧有作用力，所以剪断前弹簧的弹力，剪断瞬间由于弹簧来不及改变，根据牛顿第二定律可得，解得，隔离B，则有，代入数据解得，D正确考点：考查了牛顿第二定律的瞬时性【名师点睛】在应用牛顿第二定律解决瞬时问题时，一定要注意，哪些力不变，（弹簧的的形变量来不及变化，弹簧的弹力不变），哪些力变化（如绳子断了，则绳子的拉力变为零，或者撤去外力了，则外力变为零，）然后结合整体隔离法，应用牛顿第二定律分析解题5.A、B两颗卫星围绕地球做匀速圆周运动（共面、运行方向相同），A卫星运行的周期为，轨道半径为；B卫星运行的周期为，且。下列说法正确的是（ ）A. B卫星的轨道半径为B. A卫星的机械能一定大于B卫星的机械能C. A、B卫星在轨道上运行时处于完全失重状态，不受任何力的作用D. 某时刻卫星A、B在轨道上相距最近，从该时刻起每经过时间，卫星A、B再次相距最近【答案】D【解析】试题分析：根据开普勒第三定律可得，则得B卫星的轨道半径为故A错误因T1T2由上分析知，r1r2，根据将卫星从低轨道进入高轨道，火箭要点火加速做功，但由于A与B的质量都未知，故无法判定谁的机械能更大故B错误A、B卫星在轨道上运行时由万有引力提供向心力，处于完全失重状态，但仍受万有引力的作用故C错误设从两卫星相距最近到再次相距最近经历时间为t则有，得故D正确故选D考点：万有引力定律的应用6.如图所示，两个竖直圆弧轨道固定在同一水平地面上，半径R相同，左侧轨道由金属凹槽制成，右侧轨道由金属圆管制成，均可视为光滑。在两轨道右侧的正上方分别将金属小球A和B由静止释放，小球距离地面的高度分别为和，下列说法正确的是( )A. 若使小球沿轨道运动并且到达最高点，两球释放的最小高度B. 在轨道最低点，A球受到的支持力最小值为6mgC. 在轨道最低点，B球受到的支持力最小值为6mgD. 适当调整和，可使两球从轨道最高点飞出后，均恰好落在轨道右端口处【答案】B【解析】【分析】小球A恰好能到A轨道的最高点时，轨道对小球无作用力，由重力提供小球的向心力，由牛顿第二定律求出速度小球恰好能到B轨道的最高点时，速度为零，根据机械能守恒分别求出hA和hB再判断hA=hB=2R，两小球是否能沿轨道运动到最高点根据最高点的临界速度求出小球最高点飞出的水平位移的最小值。【详解】A项：小球A恰好能到A轨道的最高点时，由mg=，解得：根据机械能守恒定律得，mg（hA-2R）=，解得：小球B恰好能到B轨道的最高点时，在最高点的速度vB=0，根据机械能守恒定律得hB=2R，故A错误；B项：小球在最低点受到的支持力与重力的合力提供向心力，则： 可知小球在最低点的速度越小，则受到的支持力越小。根据机械能守恒定律可得，当小球A开始时的高度是时，小球A在最低点的速度最小，为：，联立解得：FNAmin=6mg，故B正确；C项：根据机械能守恒定律可得，当小球B开始时的高度是hB=2R 时，小球B在最低点的速度最小，为：，解得：FBmin=5mg，故C错误；D项：小球A从最高点飞出后下落R高度时，水平位移的最小值为，小球落在轨道右端口外侧。而适当调整hB，B可以落在轨道右端口处，故D错误。故应选：B。【点睛】本题是向心力、机械能守恒定律、平抛运动的综合，A轨道与轻绳系的球模型相似，B轨道与轻杆固定的球模型相似，要注意临界条件的不同。7.如图所示，质量为m的物体在水平传送带上由静止释放，传送带由电动机带动，始终保持以速度v匀速运动，物体与传送带间的动摩擦因数为，物体过一会儿能保持与传送带相对静止，对于物体从静止释放到相对传送带静止这一过程下列说法正确的是（ ）A. 电动机多做的功为B. 摩擦力对物体做的功为mvC. 电动机增加的功率为D. 传送带克服摩擦力做功为【答案】C【解析】【分析】物体在传送带上运动时，物体和传送带要发生相对滑动，所以电动机多做的功一部分转化成了物体的动能另一部分就是增加了相同的内能。【详解】A项：电动机多做的功转化成了物体的动能和内能，物体在这个过程中获得动能就是，由于滑动摩擦力做功，所以电动机多做的功一定要大于，故A错误；B项：在运动的过程中只有摩擦力对物体做功，由动能定理可知，摩擦力对物体做的功等于物体动能的变化，即为，故B错误；C项：电动机增加的功率即为克服摩擦力做功的功率，大小为fv=mgv，故C正确；D项：传送带克服摩擦力做的功就为电动机多做的功，所以由A的分析可知，故D错误。故应选：C。【点睛】当物体之间发生相对滑动时，一定要注意物体的动能增加的同时，相同的内能也要增加，这是解本题的关键地方。8.如图所示，P，Q是固定在竖直平面内的一段内壁光滑弯管的两端，P、Q间的水平距离为d.直径略小于弯管内径的小球以速度从P端水平射入弯管，从Q端射出，在穿过弯管的整个过程中小球与弯管无挤压。若小球从静止开始由P端滑入弯管，经时间t恰好以速度从Q端射出.重力加速度为g，不计空气阻力，那么( )A. B. C. D. 【答案】D【解析】【分析】以v0初速水平入射时，因小球与管壁无挤压，小球做平抛运动，水平方向应是匀速运动，竖直方向是自由落体运动，结合水平方向上的运动规律求出运动的时间，结合位移时间公式得出下降的高度，根据动能定理得出v0与d的关系抓住小球静止释放时，水平方向上的平均速度小于v0得出运动时间【详解】以v0初速水平入射时，因小球与管壁无挤压，故水平方向应是匀速运动，竖直方向是自由落体运动，所以此时小球运动时间为： 下落高度为： 小球由静止开始运动时根据动能定理得：mgh=，则，解得： 以v0初速水平入射时， 当小球由静止释放时，水平方向平均速度一定小于v0，所以tt0综上所述，故应选：D。【点睛】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式和动能定理综合求解，注意静止释放时，小球的运动不是平抛运动。9.如图所示，A、B为两块平行带电金属板，A带负电，B带正电且与大地相接，两板间P点处固定一负电荷，设此时两极间的电势差为U，P点场强大小为E，电势为，负电荷的电势能为，现将A、B两板水平错开一段距离(两板间距不变)，则( )A. U变大， E变大B. U变小，变小C. 变小，变大D. 变大，变小【答案】AC【解析】【分析】平行板电容器充电后与电源断开后，电量不变。将两极板适当错开一段距离，两板正对面积减小，根据电容的决定式分析电容如何变化，由电容的定义式分析板间电压的变化，由分析场强的变化。根据P点与下板电势差的变化判断P点的电势的变化，再分析正电荷在P点的电势能的变化。【详解】A项：将两板水平错开一段距离，两板正对面积减小，根据电容的决定式可知，电容C减小，而电容器的电量Q不变，则由得知，板间电压U增大，板间场强，可见E增大，故A正确；B、C、D项：P点到下板距离不变，由公式U=Ed得知，P点与下板电势差增大，故P点的电势变小；由于电场线向上，P点的电势低于下极板的电势，则P点的电势降低，负电荷在P点的电势能变大。故C正确，BD错误。故应选：AC。【点睛】本题是电容器动态变化分析问题，由电容的两个公式：和结合进行分析。10.一辆汽车在平直的公路上运动，运动过程中先保持某一恒定加速度，后保持恒定的牵引功率，其牵引力和速度的图象如图所示。若已知汽车的质量m，牵引力和速度及该车所能达到的最大速度。则根据图象所给的信息，能求出的物理量是( )A. 汽车运动中的最大功率为B. 速度为时的加速度大小为C. 汽车行驶中所受的阻力为D. 恒定加速时，加速度为【答案】C【解析】试题分析：汽车运动功率，从图中可得当时速度最大，牵引力最大，所以汽车运动中的最大功率为，A错误；汽车以恒定功率运动时的功率为，以恒定功率运动过程中，水平方向上受到牵引力，阻力，故根据牛顿第二定律可得，当速度最大时，加速度为零，即，最大速度为，此时的牵引力，所以阻力，速度为时的牵引力为，所以加速度大小为，故B错误C正确；恒定加速时，D错误；考点：考查了机车启动的两种方式【名师点睛】本题关键对汽车受力分析后，根据牛顿第二定律列出加速度与速度关系的表达式，再结合图象进行分析求解11.如图所示，水平路面上有一辆质量为的汽车，车厢中有一质量为m的人正用恒力F向前推车厢，在车以加速度a向前加速行驶距离L的过程中，下列说法正确的是( )A. 人对车的推力F做的功为FLB. 人对车做的功为maLC. 车对人的作用力大小为maD. 车对人的摩擦力做的功为(F+ma)L【答案】AD【解析】人对车做功为，故A正确；在水平方向上，由牛顿第二定律可知车对人的作用力为，人对车的作用力为，故做功为，同时车对人还有支持力，故车对人的作用力为，故BC错误；对人由牛顿第二定律可以，所以，车对人的摩擦力做功为，故D正确，【点睛】求车厢对人的作用力，不能只考虑水平方向的产生加速度的合力，同时车厢对人还有一个竖直方向上的支持力的作用，这是有的同学经常出错的原因，知道这些这道题就不难做了12.在相距为r的A、B两点分别放上点电荷和，C为AB的中点，如图所示，现引入带正电的检验电荷q，不计重力，则下列说法正确的是( )A. 如果q在C点受力为零，则和，一定是等量异种电荷B. 如果q在AB延长线离B较近的D点受力为零，则和，一定是异种电荷，且电量大小大于C. 如果q在AC段上的某一点受力为零，而在BC段上移动时始终受到向右的力，则一定是负电荷，且电量大小小于D. 如果q沿AB的垂直平分线移动时受力方向始终不变，则和，一定是等量异种电荷【答案】BCD【解析】如果q在C点受力为零, 则QA、QB对q的电场力大小相等, 方向相反, QA和QB一定是等量同种电荷, A错误; 如果q在D点受力为零, 则QA、QB对q的电场力大小相等, 方向相反, QA和QB一定是异种电荷, 由题图可知, q到B的距离较小, 则电量大小QAQB, B正确; 同理得出, C正确; q沿AB的垂直平分线移动时受力方向始终不变, 说明中垂线上各点的场强方向相同, 则有QA和QB一定是等量异种电荷,D正确。 故本题选A。二、实验题13.如图所示，在平面直角坐标系中，有方向平行于坐标平面的匀强电场，其中坐标原点O处的电势为0V，点A处的电势为6V，点B处的电势为3V，则电场强度的大小为_。【答案】 ;【解析】【分析】在x轴上找一电势为3V的点，将该点与B点连接，该连线为等势线，求出OB沿电场线方向上的距离，根据求出电场强度的大小。【详解】OA的中点C的电势为3V，将C点与B点连接，如图，电场线与等势线垂直，根据几何关系得：BC= 则OB沿电场线方向上的距离为：OD= 所以电场强度为：。【点睛】解决本题的关键知道电场线与等势线垂直，掌握匀强电场的电场强度大小与电势差的关系式，注意公式中d是沿电场线方向上的距离。14.为了“探究动能改变与合外力做功”的关系，某同学设计了如下实验方案:第一步:把带有定滑轮的木板(有滑轮的)一端垫起，把质量为M的滑块通过细绳跨过定滑轮与质量为m的重锤相连，重锤后连一穿过打点计时器的纸带，调整木板倾角，直到轻推滑块后，滑块沿木板向下匀速运动，如图甲所示.第二步:保持长木板的倾角不变，将打点计时器安装在长木板靠近滑轮处，取下细绳和重锤，将滑块与纸带相连，使纸带穿过打点计时器，然后接通电源，释放滑块，使之从静止开始向下加速运动，打出纸带，如图乙所示.打出的纸带如图丙所示.请回答下列问题:(1)已知O、A、B、C、D、E、F相邻计数点间的时间间隔为，根据纸带求滑块速度，打点计时器打B点时滑块速度_.(2)已知重锤质量为m，当地的重力加速度为g，要测出某一过程合外力对滑块做的功还必须测出这一过程滑块_(写出物理名称及符号，只写一个物理量)，合外力对滑块做功的表达式_(3)算出滑块运动OA、OB、OC、OD、OE段合外力对滑块所做的功W以及在A、B、C、D、E各点的速度v，以为纵轴、W为横轴建立坐标系，描点作出图象，可知该图象是一条_，根据图象还可求得_【答案】 (1). （1）； (2). （2）下滑的位移x； (3). mgx； (4). （3）过原点的直线; (5). 滑块的质量M【解析】（1）匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，故：vB=（2）本题运动过程中，物块受到的合力为重力，要求合力做的功，则还需要测出这一过程滑块运动的位移x，则合外力对滑块做功的表达式W合=mgx（3）合外力做的功为W=mgx=mv2，所以v2=W，则v2-W图象是一条过原点的倾斜的直线，根据图象课求得直线斜率为k，所以m=，即根据图象可以求得滑块的质量三、计算题15.中国自行研制，具有完全自主知识产权的“神舟号”飞船，目前已经达到或优于国际第三代载人飞船技术，其发射过程简化如下：飞船在酒泉卫星发射中心发射，由长征运载火箭送入近地点为A、远地点为B的椭圆轨道上，A点距地面的高度为h，飞船飞行五周后进行变轨，进入预定圆轨道，如图所示，设飞船在预定圆轨道上飞行n圈所用时间为t，若已知地球表面重力加速度为g，地球半径为R，求：（1）地球的平均密度是多少；（2）飞船经过椭圆轨道近地点A时的加速度大小；（3）椭圆轨道远地点B距地面的高度。【答案】（1） （2） （3） 【解析】试题分析：根据质量、密度、体积间的关系可知，地球的质量为：M在地球表面附近时，万有引力与重力近似相等，有：mg由式联立解得：地球的平均密度根据牛顿第二定律有：maA由式联立解得，飞船经过椭圆轨道近地点A时的加速度大小为：aA飞船在预定圆轨道上飞行时由万有引力提供向心力，有：由题意可知，飞船在预定圆轨道上运行的周期为：T由式联立解得，椭圆轨道远地点B距地面的高度为：h2R考点：本题主要考查了万有引力定律的应用问题，属于中档题。16.长为L细线，上端固定，下端栓一质量为m、带电量为q的球，处于如图所示的水平向右的匀强电场中，开始时，将细线与小球拉成水平，然后释放，小球由静止开始向下摆动，当细杆转动60角时，小球到达B点，且速度恰好为零，求：（1）AB点的电势差UAB；（2）匀强电场的电场强度E大小；（3）小球到达B点时，细线对小球的拉力F大小【答案】(1) （2） （3） 【解析】【分析】(1)小球从A到B的过程中，重力做正功mgLsin60，电场力做功为qUAB，动能的变化量为零，根据动能定理求解电势差UAB；(2)根据电场强度与电势差的关系U=Ed求解场强式中d是AB沿电场线方向的距离，d=L-Lcos60；(3)小球在AB间摆动时具有对称性，B处绳拉力与A处绳拉力相等，研究A处绳子的拉力得到B处绳子的拉力在A处小球水平方向平衡，由平衡条件求解拉力【详解】(1) 小球由A到B过程中，由动能定理得：mgLsin60+qUAB=0解得：；(2) BA间电势差为UBA=-UAB= 则场强E=；(3) 小球在AB间摆动，由对称性得知，B处绳拉力与A处绳拉力相等，而在A处，由水平方向平衡有：。【点睛】本题考查带电粒子在电场和重力场中的运动，要注意明确电势差与电场强度之间的关系，明确动能定理的应用，特别是第（3）问要注意利用对称性进行分析，当然也可以直接研究B处受力得出正确答案