湖南省衡阳八中高三上物理学期第二次月考试题（含解析）(1).doc

衡阳市八中2015届高三第二次月考试题物理【试卷综析】本试卷是高三模拟试题，包含了高中物理必修一、必修二的全部内容，主要包含匀变速运动规律、受力分析、牛顿运动定律、曲线运动、万有引力与航天、动能定理等内容，在考查问题上以基本定义、基本规律为主，在注重考查核心知识的同时，突出考查考纲要求的基本能力，重视生素养的考查，注重主干知识，兼顾覆盖面。是份非常好的试卷。一、选择题（本题共12小题，每题4分，共48分。其中1-8题为单选题，9-12题为多选题，全对得4分，选对但不全的得2分，选错不给分）【题文】1、如图所示，飞船从轨道1变轨至轨道2。若飞船在两轨道上都做匀速圆周运动，不考虑质量变化，相对于在轨道1上，飞船在轨道2上的( c )a.动能大b.向心加速度大c.运行周期长d.角速度大【知识点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系d5【答案解析】 c 解析： 根据万有引力提供向心力gmam2rmmr，得到a，v，t2，由这些关系可以看出，r越大，a、v、越小，而t越大，飞船从轨道1变轨至轨道2，轨道半径变大，故线速度变小，故动能变小，加速度、角速度变小，周期变大，故abd错误，c正确故选：c【思路点拨】根据万有引力提供向心力，得出线速度、角速度、周期、向心加速度与轨道半径的关系，从而比较出大小解决本题的关键掌握万有引力提供向心力这一理论，能列出方程gmam2rmmr，并熟练的求解。【题文】2、如图7，游乐场中，从高处a到水面b处有两条长度相同的光滑轨道。甲、乙两小孩沿不同轨道同时从a处自由滑向b处，下列说法正确的有（ d ）a甲的切向加速度始终比乙的大b甲、乙在同一高度的速度大小不相等c甲、乙在同一时刻总能到达同一高度d甲比乙先到达b处【知识点】匀变速直线运动的速度与位移的关系a2 a8【答案解析】 d 解析： a：由受力分析及牛顿第二定律可知，甲的切向加速度先比乙的大，后比乙的小，故a错误；b：由机械能守恒定律可知，各点的机械能保持不变，高度（重力势能）相等处的动能也相等，故b错误；c、d：甲的切向加速度先比乙的大，速度增大的比较快，开始阶段的位移比较大，故甲总是先达到同一高度的位置故c错误，d正确故选：d【思路点拨】由受力分析及牛顿第二定律可知，甲的切向加速度先比乙的大，后比乙的小；可以使用机械能守恒来说明，也可以使用运动学的公式计算，后一种方法比较麻烦；哪一个先达到b点，可以通过速度的变化快慢来理解，也可以使用v-t图象来计算说明本题应该“加速度”解释：高度相同，到达底端的速度大小就相同，但甲的加速度逐渐减小；乙的加速度逐渐增大所以它们的速度增加的快慢不同，甲增加得最快，乙增加的最慢【题文】3、模拟我国志愿者王跃曾与俄罗斯志愿者一起进行“火星500”的实验活动假设王跃登陆火星后，测得火星的半径是地球半径的，质量是地球质量的。已知地球表面的重力加速度是g，地球的半径为r，王跃在地面上能向上竖直跳起的最大高度是h，忽略自转的影响，下列说法正确的是(a)a火星的密度为b火星表面的重力加速度是c火星的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比为d王跃以与在地球上相同的初速度在火星上起跳后，能达到的最大高度是【知识点】万有引力定律及其应用d5【答案解析】a 解析： a、由g =mg，得到：g=，已知火星半径是地球半径的，质量是地球质量的，则火星表面的重力加速度是地球表重力加速度的，即为g设火星质量为m，由万有引力等于中可得：g解得：m=，密度为：故a正确b、由g=mg，得到：g=，已知火星半径是地球半径的，质量是地球质量的，则火星表面的重力加速度是地球表重力加速度的，即为g故b错误c、由g，得到v=，火星的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的倍故c错误d、王跃以v0在地球起跳时，根据竖直上抛的运动规律得出可跳的最大高度是：h，由于火星表面的重力加速度是g，王跃以相同的初速度在火星上起跳时，可跳的最大高度h=h故d错误故选：a【思路点拨】求一个物理量之比，我们应该把这个物理量先表示出来，在进行之比根据万有引力等于重力，得出重力加速度的关系，根据万有引力等于重力求出质量表达式，在由密度定义可得火星密度；由重力加速度可得出上升高度的关系根据万有引力提供向心力求出第一宇宙速度的关系通过物理规律把进行比较的物理量表示出来，再通过已知的物理量关系求出问题是选择题中常见的方法把星球表面的物体运动和天体运动结合起来是考试中常见的问题【题文】4、如图所示,用完全相同的轻弹簧a、b、c将两个相同的小球连接并悬挂,小球处于静止状态,弹簧a与竖直方向的夹角为30,弹簧c水平,则弹簧a、c的伸长量之比为(d)a.4b.4c.12d.21【知识点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用；胡克定律b1 b3 b4【答案解析】 d 解析：两球和弹簧b看成一个整体，整体受到总重力g、弹簧a和c的拉力，如图，设弹簧a、c的拉力分别为f1和f2由平衡条件得知， f2和g的合力与f1大小相等、方向相反则得：f2=f1sin30=0.5f1根据胡克定律得：f=kx，k相同，则弹簧a、c的伸长量之比等于两弹簧拉力之比，即有xa：xc=f1：f2=2：1故选：d【思路点拨】将两球和弹簧b看成一个整体，分析受力情况，根据平衡条件求出弹簧a、c拉力之比，即可由胡克定律得到伸长量之比本题首先要选择好研究对象，其次正确分析受力情况，作出力图，再由平衡条件求解【题文】5如图所示，索道缆车通过作用力f使之沿倾斜索道加速向上移动，不计空气阻力在移动的过程中，下列说法正确的是(d) af对缆车做的功等于缆车增加的动能和克服摩擦力所做的功之和bf对缆车做的功等于缆车克服摩擦力和克服重力所做的功之和c缆车克服重力做的功小于缆车增加的重力势能df对缆车做的功等于缆车增加的机械能与缆车克服摩擦力做的功之和【知识点】功的计算；功能关系e1 e6【答案解析】 d 解析： a、b、d、缆车拉力、重力、支持力和摩擦力，根据功能关系，f对缆车做的功等于缆车增加的机械能与缆车克服摩擦力做的功之和，故a错误，b错误，d正确；c、缆车克服重力做的功等于重力势能的增加量；故c错误；故选：d【思路点拨】对缆车受力分析，受拉力、重力、支持力和摩擦力，然后结合功能关系分析本题关键记住几个功能关系：总功等于动能的增加量；除重力外其余力做的功等于机械能的增加量；克服摩擦力做的功等于内能的增加量【题文】6如图所示，两个梯形木块a、b叠放在水平地面上，a、b之间的接触面倾斜，a的左侧靠在光滑的竖直墙面上关于两个木块的受力，下列说法正确的是(b)aa、b之间一定存在摩擦力ba可能受三个力作用ca一定受四个力作用db受到地面的摩擦力的方向向右【知识点】共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力；力的合成与分解的运用b1 b3 b4【答案解析】 b 解析： a、由于ab间接触面情况未知，若ab接触面光滑，则ab间可以没有摩擦力；故a错误；b、对整体受力分析可知，a一定受向右的弹力；另外受重力和支持力；因为ab间可能没有摩擦力；故a可能只受三个力；故b正确；c错误；d、木块b受重力、压力、a对b的垂直于接触面的推力作用，若推力向右的分力等于f，则b可能不受摩擦力；故d错误；故选：b【思路点拨】分别对ab及整体进行分析，由共点力的平衡条件可判断两物体可能的受力情况本题考查受力分析及共点力的平衡，在判断接触面间的作用力，特别是摩擦力时要注意应用假设法及共点力的平衡条件进行判断【题文】7 如图所示，用两根等长轻绳将木板悬挂在竖直木桩上等高的两点，制成一简易秋千某次维修时将两轻绳各剪去一小段，但仍保持等长且悬挂点不变木板静止时，f1表示木板所受合力的大小，f2表示单根轻绳对木板拉力的大小，则维修后(a)af1不变，f2变大bf1不变，f2变小cf1变大，f2变大df1变小，f2变小【知识点】共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力b1 b3 b4【答案解析】 a 解析：木板静止时，受重力和两个拉力而平衡，故三个力的合力为零，即：f1=0；根据共点力平衡条件，有：2f2cos=mg解得：f2=当细线变短时，细线与竖直方向的夹角增加，故cos减小，拉力f2变大故选：a【思路点拨】木板静止时，受重力和两个拉力而平衡，根据共点力平衡条件并结合正交分解法列式分析即可本题是简单的三力平衡问题，关键是受力分析后运用图示法分析，不难【题文】8. 如图所示，u形气缸固定在水平地面上，用重力不计的活塞封闭着一定质量的气体，已知气缸不漏气，活塞移动过程无摩擦初始时，外界大气压强为p0，活塞紧压小挡板现缓慢升高缸内气体的温度，则图中能反映气缸内气体的压强p随热力学温度t变化的图像是(b)【知识点】理想气体的状态方程h3【答案解析】 b 解析： 当缓慢升高缸内气体温度时，气体先发生等容变化，根据查理定律，缸内气体的压强p与热力学温度t成正比，在p-t图象中，图线是过原点的倾斜的直线；当活塞开始离开小挡板（小挡板的重力不计），缸内气体的压强等于外界的大气压，气体发生等压膨胀，在p-t中，图线是平行于t轴的直线选项b正确，acd错误故选：b【思路点拨】因开始时活塞紧压小挡板，说明被封闭气体的压强要小于大气压，在活塞离开挡板之前，气体的体积不变，做等容变化，图线是过p-t图的坐标原点的，活塞离开挡板后，做等压变化，由此可知正确选项该题考查了气体状态变化时所对应的p-t图的变化情况，解答该类型的题，要熟练地掌握p-t图线的特点，当体积不变时，图线是通过坐标原点的倾斜直线，压强不变时，是平行于t轴的直线，当温度不变时，是平行于p轴的直线思考：该题若考虑活塞的重力，图线将会发生什么样的变化【题文】9、有关热学，下列说法正确的是(bd) a甲分子固定不动，乙分子从很远处向甲靠近到不能再靠近的过程中，分子间的分子势能是先增大后减小b一定量的理想气体在体积不变的条件下，吸收热量，内能和压强一定增大c已知阿伏伽德罗常数为na，水的摩尔质量为m，标准状况下水蒸气的密度为(均为国际单位制单位)，则1个水分子的体积是d自然界进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性，是不可逆的【知识点】 分子间的相互作用力；热力学第二定律 h1 h3【答案解析】bd 解析： a、两个分子甲和乙相距较远（此时它们之间的作用力可以忽略），设甲固定不动，乙逐渐向甲靠近，直到不能再靠近，在整个移动过程中分子力先增大后减小最后再增加，分子势能先减小后增大，故a错误；b、根据热力学第一定律得吸收了热量，体积不变，则压强和温度都会升高，故b正确，c、水蒸汽为气体，分子间距离非常大，故不可以用水蒸汽的密度，故c错误；d、热力学第二定律表明，自然界中进行的一切与热现象有关的宏观过程都具有方向性，故d正确；故选bd【思路点拨】两个分子甲和乙相距较远（此时它们之间的作用力可以忽略），设甲固定不动，乙逐渐向甲靠近，直到不能再靠近，在整个移动过程中分子力先增大后减小最后再增加，分子势能先减小后增大，一定质量的气体的内能的变化，就由气体分子热运动的动能总和的变化，即由温度变化所决定热力学第二定律表明，自然界中进行的一切与热现象有关的宏观过程都具有方向性【题文】10、公路急转弯处通常是交通事故多发地带。如图,某公路急转弯处是一圆弧,当汽车行驶的速率为v0时,汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势。则在该弯道处,(ac)a.路面外侧高内侧低b.车速只要低于v0,车辆便会向内侧滑动c.车速虽然高于v0,但只要不超出某一最高限度,车辆便不会向外侧滑动d.当路面结冰时,与未结冰时相比, v0的值变小【知识点】向心力d4【答案解析】 ac 解析： a、路面应建成外高内低，此时重力和支持力的合力指向内侧，可以提供圆周运动向心力故a正确b、车速低于vc，所需的向心力减小，此时摩擦力可以指向外侧，减小提供的力，车辆不会向内侧滑动故b错误c、当速度为vc时，静摩擦力为零，靠重力和支持力的合力提供向心力，速度高于vc时，摩擦力指向内侧，只有速度不超出最高限度，车辆不会侧滑故c正确d、当路面结冰时，与未结冰时相比，由于支持力和重力不变，则vc的值不变故d错误故选ac【思路点拨】汽车拐弯处将路面建成外高内低，汽车拐弯靠重力、支持力、摩擦力的合力提供向心力速率为vc时，靠重力和支持力的合力提供向心力，摩擦力为零根据牛顿第二定律进行分析解决本题的关键搞清向心力的来源，运用牛顿第二定律进行求解【题文】11、2012年11月,“歼15”舰载机在“辽宁号”航空母舰上着舰成功。图甲为利用阻拦系统让舰载机在飞行甲板上快速停止的原理示意图。飞机着舰并成功钩住阻拦索后,飞机的动力系统立即关闭,阻拦系统通过阻拦索对飞机施加一作用力,使飞机在甲板上短距离滑行后停止。某次降落,以飞机着舰为计时零点,飞机在t=0.4 s时恰好钩住阻拦索中间位置,其着舰到停止的速度时间图线如图乙所示。假如无阻拦索,飞机从着舰到停止需要的滑行距离约为1 000 m。已知航母始终静止,重力加速度的大小为g。则(ac)a.从着舰到停止,飞机在甲板上滑行的距离约为无阻拦索时的b.在0.42.5 s时间内,阻拦索的张力几乎不随时间变化c.在滑行过程中,飞行员所承受的加速度大小会超过2.5gd.在0.42.5 s时间内,阻拦系统对飞机做功的功率几乎不变【知识点】功率、平均功率和瞬时功率；匀变速直线运动的图像a5 e1【答案解析】 ac 解析： a、由图象可知，从着舰到停止，飞机在甲板上滑行的距离即为图象与时间所构成的面积，即约为 m105m，而无阻拦索的位移为1000m，因此飞机在甲板上滑行的距离约为无阻拦索时的，故a正确；b、在0.4s2.5s时间内，速度与时间的图象的斜率不变，则加速度也不变，所以合力也不变，因此阻拦索的张力的合力几乎不随时间变化，但阻拦索的张力是变化的，故b错误；c、在滑行过程中，飞行员所承受的加速度大小为a m/s226.2m/s22.5g，故c正确；d、在0.4s2.5s时间内，阻拦系统对飞机做功的功率p=fv，虽然f不变，但v是渐渐变小，所以其变化的，故d错误；故选：ac【思路点拨】通过速度与时间的图象，由图象的斜率表示加速度大小，再由牛顿第二定律确定阻拦索的拉力，同时由图象与时间所构成的面积为位移的大小由功率p=fv可确定大小如何变化考查由速度与时间的图象，来读取正确的信息：斜率表示加速度的大小，图象与时间所夹的面积表示位移的大小注意阻拦索的张力与张力的合力是不同的【题文】12.如图所示，质量为的物体以速度v1滑上水平传送带，传送带由电动机带动，始终保持以速度v2匀速运动，v1大于v2，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，对于物体从开始滑上到相对传送带静止这一过程，下列说法正确的（bcd）a电动机少做的功为m(v12-v22)b运动时间为(v1-v2)/gc摩擦力对传送带做功为mv2(v1-v2)d摩擦产生的热量为m(v1- v2)2/2【知识点】电功、电功率；功的计算e1 【答案解析】 bcd 解析： a、d、传送带对物体做负功，使物体减速，因此电动机少做的功为物体动能的变化，也就是系统产生的热量，为m(v1- v2)2/2，故a错误，d正确；b、物体运动到传送带上后做匀减速运动a= ,所以减速所用时间 ，故b正确；c、摩擦力对传动带 ，故c正确；故选bcd【思路点拨】物体在传送带上运动时，物体和传送带要发生相对滑动，所以物体做匀减速运动，物体减小的动能全部转化为热量，当物体之间发生相对滑动时，一定要注意物体的动能变化的同时，系统内能也要增加，这是解本题的关键地方实验题（共2小题，共14分）【题文】13、(6分）在“探究弹力和弹簧伸长的关系”时，某同学把两根弹簧如图1连接起来进行探究钩码数1234la/cm15.7119.7123.6627.76lb/cm29.9635.7641.5147.36第13题表1(1)某次测量如图2所示，指针示数为_16.00_ cm.(2)在弹性限度内，将50 g的钩码逐个挂在弹簧下端，得到指针a、b的示数la和lb如表1.用表1数据计算弹簧的劲度系数为_12.5_ n/m(重力加速度g取10 m/s2)由表数据_能_(选填“能”或“不能”)计算出弹簧的劲度系数【知识点】探究弹力和弹簧伸长的关系b5【答案解析】 （1）16.00（2）12.5 能 解析：（1）刻度尺读数需读到最小刻度的下一位，指针示数为16.00cm（2）由表格中的数据可知，当弹力的变化量f=0.5n时，弹簧形变量的变化量为x=4.00cm，根据胡克定律知：k112.5n/m结合l1和l2示数的变化，可以得出弹簧形变量的变化量，结合弹力变化量，根据胡克定律能求出弹簧的劲度系数【思路点拨】（1）刻度尺的读数需估读，需读到最小刻度的下一位（2）根据弹簧形变量的变化量，结合胡克定律求出劲度系数通过弹簧弹力的变化量和形变量的变化量可以求出弹簧的劲度系数解决本题的关键掌握胡克定律，知道f=kx，x表示形变量，以及知道其变形式f=kx，x为形变量的变化量【题文】14、（8分）在“探究加速度与质量的关系”的实验中：(1)备有器材：a.长木板；b.电磁打点计时器、低压交流电源、纸带；c.细绳、小车、砝码；d.装有细沙的小桶；e.薄木板；f.毫米刻度尺；还缺少的一件器材是_天平_(2)实验得到如图x105甲所示的一条纸带，相邻两个计数点的时间间隔为t；b、c两点的间距x2和d、e两点的间距x4已量出，利用这两段间距计算小车加速度的表达式为_a_(3)某同学根据实验数据画出的a图线如图乙所示，从图线可得沙和沙桶的总质量为_0.02_ kg.(g取10 m/s2)(4)另一位同学根据实验数据画出的a图像如图丙所示，则造成这一结果的原因是_未平衡摩擦力(或平衡摩擦力不足)_ 【知识点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系c4【答案解析】（1）天平（2）_a（3）0.02（4）_未平衡摩擦力(或平衡摩擦力不足)_ 解析：本题要测量小车的质量，则需要天平，所以还缺少的一件器材是天平；根据逐差法得：s4s22at2解得：a根据牛顿第二定律可知，a=，则f即为a-图象的斜率，所以砂和砂桶的总重力mg=f=0.2n解得：m=0.02kg由c图可知，图线不通过坐标原点，当f为某一值时，加速度为零，知平衡摩擦力不足或未平衡摩擦力【思路点拨】（1）本题需测量小车的质量，所以还需要天平；（2）利用匀变速直线运动的推论，根据作差法求出加速度；（3）根据牛顿第二定律可知，a-图象的斜率等于砂和砂桶的总重力；（4）观察图象可知当f0时，加速度仍为零，说明平衡摩擦力不足或未平衡摩擦力了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项，能够运用逐差法求解加速度，知道图象的含义，难度适中三、计算题（共4小题，共38分）【题文】15、（8分）如图所示，两端开口的气缸水平固定，a、b是两个厚度不计的活塞，可在气缸内无摩擦地滑动，其面积分别为s120 cm2、s210 cm2，它们之间用一根细杆连接，b通过水平细绳绕过光滑的定滑轮与质量为m2 kg的重物c连接，静止时气缸中气体的温度t1600 k，气缸两部分的气柱长均为l，已知大气压强p01105 pa，g取10 m/s2，缸内气体可看作理想气体(1)求活塞静止时气缸内气体的压强；(2)若降低气缸内气体的温度，当活塞a缓慢向右移动l时，求气缸内气体的温度【知识点】理想气体的状态方程h5【答案解析】 ：（1）1.2105pa；（2）500k 解析： (1)设活塞静止时气缸内气体的压强为p1，活塞受力平衡，则p1s1 p0s2 p0s1 p1s2mg 代入数据解得压强p11.2105 pa.(2)由活塞a受力平衡可知缸内气体的压强没有变化，由盖吕萨克定律得代入数据解得t2500 k.【思路点拨】（1）两活塞用细杆连接，可将两个看成一个整体，对整体受力分析可求得；（2）由于两活塞整体受力没有变化，压强不变，所以气体做等压变化，由盖-吕萨克定律求得本题是理想气体的状态方程的考查，因两活塞用细杆连接，所以将整体看成研究对象，会大大减小解题的难度，在第二问中整体的受力不变，故得到气体的压强不变是解题的关键【题文】16（8分）某质量分布均匀的球状天体密度为0，半径为r，引力常量为g。（1）证明：贴近该天体表面运行的卫星的运动周期与天体的大小无关。（2）假设该天体表面充满厚度为d0.5r、密度为的均匀介质，天体自转的角速度为0，求环绕该天体运动的同步卫星距天体表面的高度。【知识点】万有引力定律及其应用d5【答案解析】（1）见解析 （2）r 解析：（1）设环绕其表面运行卫星的质量为m，运动周期为t，球形天体半径为r，天体质量为m，由牛顿第二定律有 而 由式解得 ，可见t与r无关，为一常量 （2）设该天体的同步卫星距天体中心的距离为r，同步卫星的的质量为m0，则有 而 由式解得则该天体的同步卫星距表面的高度 【思路点拨】1）卫星绕天体运动时，由万有引力充当向心力，质量=密度体积，根据这两个关系列式可以得到周期表达式，即可进行分析（2）由密度公式计算出天体周围介质的质量，进而对同步卫星由万有引力等于向心力，可以得到同步卫星的轨道半径本题难点在于求天体及周围介质的质量，只要正确求出质量，就可以根据万有引力等于向心力这一常用思路列式，很容易得到同步卫星的轨道半径【题文】17、（10分）图为某游乐场内水上滑梯轨道示意图，整个轨道在同一竖直平面内，表面粗糙的ab段轨道与四分之一光滑圆弧轨道bc在b点水平相切点a距水面的高度为h，圆弧轨道bc的半径为r，圆心o恰在水面一质量为m的游客(视为质点)可从轨道ab的任意位置滑下，不计空气阻力(1)若游客从a点由静止开始滑下，到b点时沿切线方向滑离轨道落在水面上的d点，od2r，求游客滑到b点时的速度vb大小及运动过程轨道摩擦力对其所做的功wf；(2)若游客从ab段某处滑下，恰好停在b点，又因受到微小扰动，继续沿圆弧轨道滑到p点后滑离轨道，求p点离水面的高度h.(提示：在圆周运动过程中任一点，质点所受的向心力与其速率的关系为f向m)【知识点】 动能定理；平抛运动；向心力d2 d4 e2【答案解析】 （1）(mgh2mgr)（2）r 解析： (1)游客从b点做平抛运动，有2rvbtrgt2由式得vb从a到b，根据动能定理，有mg(hr)wfmv0由式得wf(mgh2mgr)(2)设op与ob间夹角为，游客在p点时的速度为vp，受到的支持力为