湖南省常德市安乡二中高三物理上学期第三次月考试卷（含解析）.doc

湖南省常德市安乡 二中2015届高三上学期第三次月考物理试卷一、选择题：（每小题4分，共60分）1由于通讯和广播等方面的需要，许多国家发射了地球同步轨道卫星，这些卫星的( )a质量可以不同b轨道半径可以不同c轨道平面可以不同d速率可以不同考点：同步卫星 分析：了解同步卫星的含义，即同步卫星的周期必须与地球自转周期相同物体做匀速圆周运动，它所受的合力提供向心力，也就是合力要指向轨道平面的中心通过万有引力提供向心力，列出等式通过已知量确定未知量解答：解：a、许多国家发射了地球同步轨道卫星，这些卫星的质量可以不同，故a正确b、因为同步卫星要和地球自转同步，即这些卫星相同，根据万有引力提供向心力得：=m2r，因为一定，所以 r 必须固定故b错误c、它若在除赤道所在平面外的任意点，假设实现了“同步”，那它的运动轨道所在平面与受到地球的引力就不在一个平面上，这是不可能的所以所有的同步卫星都在赤道上方同一轨道上故c错误d、根据万有引力提供向心力得：=m，因为r一定，所以这些卫星速率相等故d错误故选a点评：地球质量一定、自转速度一定，同步卫星要与地球的自转实现同步，就必须要角速度与地球自转角速度相等，这就决定了它的轨道高度和线速度2航天飞机中的物体处于失重状态，是指这个物体( )a不受地球的吸引力b受到地球吸引力和向心力的作用而处于平衡状态c受到向心力和离心力的作用而处于平衡状态d对支持它的物体的压力为零考点：超重和失重 分析：当物体向下的加速度等于g时，物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）等于0，这种现象叫做完全失重解答：解：a、地球对物体的引力提供物体绕地球匀速圆周运动的向心力，故a错误；b、做匀速圆周运动的物体受到的合力指向圆心，又称向心力，故向心力是合力，不是重复受力，故b错误；c、做匀速圆周运动的物体速度方向时刻改变，具有向心加速度，合力提供向心力，故c错误；d、物体处于完全失重状态，对支持它的物体的压力为零，故d正确；故选d点评：本题关键明确航天飞机中的物体的运动情况和受力情况，要明确向心力是效果力，不是重复受力3两颗人造地球卫星，它们质量的比m1：m2=1：2，它们运行的线速度的比是v1：v2=1：2，那么( )a它们运行的周期比为8：1b它们运行的轨道半径之比为4：1c它们所受向心力的比为1：32d它们运动的向心加速度的比为1：16考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系 专题：人造卫星问题分析：根据万有引力提供向心力，求轨道半径比、向心加速度比、向心力比以及周期比解答：解：a、b、根据万有引力提供向心力线速度v=，它们运行的线速度的比是v1：v2=1：2，所以则轨道半径比r1：r2=4：1周期t=2，周期比t1：t2=8：1故a正确、b正确；c、d、根据万有引力提供向心力a=，轨道半径比为r1：r2=4：1，所以向心加速度比a1：a2=1：16向心力f=ma，质量之比是m1：m2=1：2，所以向心力之比f1：f2=1：32故c、d正确故选：abcd点评：解决本题的关键掌握万有引力提供向心力列出等式表示出需要求解得物理量4甲、乙两个物体从同一地点、沿同一直线同时做直线运动，其vt图象如图所示，则( )a1s时甲和乙相遇b06s内甲乙相距最大距离为1mc26s内甲相对乙做匀速直线运动d4s时乙的加速度方向反向考点：匀变速直线运动的图像 专题：运动学中的图像专题分析：vt图象中，倾斜的直线表示匀变速直线运动，斜率表示加速度，图象与坐标轴围成的面积表示位移在时间轴上方的位移为正，下方的面积表示位移为负，看物体是否改变运动方向就看速度图象是否从时间轴的上方到时间轴的下方解答：解：a由图象可知：在t=1s时，甲乙速度相等，位移不等，没有相遇，故a错误；b图象与坐标轴围成的面积表示位移，由图象可知，6s末甲乙相距最远，最远距离x=，故b错误；c甲乙两个物体在26内图象的斜率相同，所以加速度相同，则甲相对乙做匀速直线运动，故c正确；d乙物体在26内图象的斜率相同，所以加速度是相同的，没有反向，故d错误故选：c点评：本题是速度时间图象的应用，要明确斜率的含义，知道在速度时间图象中图象与坐标轴围成的面积的含义，能根据图象读取有用信息，属于基础题5如图所示，物体沿斜面由静止滑下，在水平面上滑行一段距离后停止，物体与斜面和水平面间的动摩擦因数相同，斜面与水平面平滑连接图中v、a、f和s分别表示物体速度大小、加速度大小、摩擦力大小和路程图中正确的是( )abcd考点：匀变速直线运动的图像；滑动摩擦力；牛顿第二定律 专题：运动学中的图像专题分析：对物体受力分析可知，在斜面上时物体受到重力支持力和摩擦力的作用，在这些力的作用下物体沿着斜面向下做匀加速直线运动，到达水平面上之后，在滑动摩擦力的作用下做匀减速运动，由此可以判断物体运动过程中的物理量的关系解答：解：a、根据物体的受力情况，可以判断出物体先是在斜面上做匀加速直线运动，到达水平面上之后，做匀减速运动，所以物体运动的速度时间的图象应该是倾斜的直线，不能是曲线，所以a错误；b、由于物体的运动先是匀加速运动，后是匀减速运动，在每一个运动的过程中物体的加速度的大小是不变的，所以物体的加速度时间的图象应该是两段水平的直线，不能是倾斜的直线，所以b错误；c、在整个运动的过程中，物体受到的都是滑动摩擦力，所以摩擦力的大小是不变的，并且由于在斜面上时的压力比在水平面上时的压力小，所以滑动摩擦力也比在水平面上的小，所以c正确；d、物体做的是匀加速直线运动，物体的位移为x=at2，所以物体的路程和时间的关系应该是抛物线，不会是正比例的倾斜的直线，所以d错误故选c点评：本题是为速度时间图象的应用，要明确斜率的含义，知道在速度时间图象中图象与坐标轴围成的面积的含义，能根据图象读取有用信息，属于基础题6如图所示，将一个质量为m的球固定在弹性杆ab的上端，今用测力计沿水平方向缓慢拉球，使杆发生弯曲，在测力计的示数逐渐增大的过程中，ab杆对球的弹力方向为( )a始终水平向左b始终竖直向上c斜向左上方，与竖直方向的夹角逐渐增大d斜向左下方，与竖直方向的夹角逐渐增大考点：牛顿第三定律 专题：牛顿运动定律综合专题分析：分析球的受力情况：重力、测力计的拉力和ab杆对球作用力，由平衡条件求出ab杆对球弹力方向解答：解：以球为研究对象，分析受力情况：重力g、测力计的拉力t和ab杆对球作用力f，由平衡条件知，f与g、t的合力大小相等、方向相反，作出力的合成图如图则有g、t的合力方向斜向右下方，测力计的示数逐渐增大，t逐渐增长，根据向量加法可知g、t的合力方向与竖直方向的夹角逐渐增大，所以ab杆对球的弹力方向斜向左上方，与竖直方向的夹角逐渐增大，所以选项abd错误，c正确故选c点评：本题是三力平衡问题，分析受力情况，作出力图是关键难度不大7如图所示，物体a、b用细绳连接后跨过定滑轮a静止在倾角为30的斜面上，b 被悬挂着已知质量ma=2mb，不计滑轮摩擦，现将斜面倾角由30缓慢增大到50，已知该过程中物体a始终相对斜面静止，那么下列说法中正确的是( )a绳子的张力将增大b物体a受到的合力减小c物体a受到的静摩擦力先增大后减小d物体a受到斜面的支持力减小考点：共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力 专题：共点力作用下物体平衡专题分析：根据物体b处于静止状态，可知绳子上张力没有变化；静摩擦力的大小和方向取决于绳子拉力和物体a重力沿斜面分力大小关系；正确对a进行受力分析，判断支持力的变化情况解答：解：a、斜面倾角增大过程中，物体b始终处于平衡状态，因此绳子上拉力大小始终等于物体b重力的大小，保持不变，故a错误；b、物体a始终相对斜面静止，故合力始终为零，故b错误；c、由题可知，开始时a重力沿斜面的分力恰好等于绳子的拉力，因此摩擦力为零，随着角度增大，重力沿斜面的分力逐渐增大，而绳子拉力不变，因此物体所受摩擦力逐渐增大，方向沿斜面向上，故c错误；d、物体a受到斜面的支持力为：fn=magcos，随着的增大，cos减小，因此物体a受斜面的支持力将减小，故d正确；故选：d点评：本题考查了动态平衡中各个力的变化情况，动态平衡问题是高中物理的重点，要熟练掌握各种处理动态平衡问题的方法，如本题中关键是把握绳子上拉力大小不变的特点进行分析8如图所示，一固定斜面倾角为30，一质量为m的小物块自斜面底端以一定的初速度沿斜面向上做匀减速运动，加速度大小等于重力加速度的大小g物块上升的最大高度为h，则此过程中，物块的( )a动能损失了2mghb动能损失了mghc机械能损失了mghd机械能损失了考点：功能关系；动能定理的应用 专题：压轴题；动能定理的应用专题分析：若动能变化为正值，说明动能增加，若为负值，说明动能减少，然后根据动能定理，求出合力做的功即可；要求机械能损失，只要求出除重力外其它力做的功即可解答：解：根据动能定理应有=ma=2mgh，动能增量为负值，说明动能减少了 2mgh，所以a正确b错误；再由牛顿第二定律（选取沿斜面向下为正方向）有mgsin30+f=ma=mg，可得f=mg，根据功能关系应有e=f=mgh，即机械能损失了mgh，所以c正确d错误故选：ac点评：要熟记动能定理与功能原理在解题中的应用：涉及到总功、动能变化时应用动能定理解决；涉及到机械能变化时应求出除重力外其它力做的功9如图所示，半径为r的光滑圆形轨道竖直固定放置，小球m在圆形轨道内侧做圆周运动对于半径r不同的圆形轨道，小球m通过轨道最高点时都恰好与轨道间没有相互作用力下列说法中正确的是( )a半径r越大，小球通过轨道最低点时的角速度越小b半径r越大，小球通过轨道最高点时的速度越大c半径r越大，小球通过轨道最低点时对轨道的压力越大d不论r多大，小球通过轨道最低点时对轨道的压力恒为6mg考点：向心力 专题：匀速圆周运动专题分析：小球做圆周运动，恰好通过最高点，由重力提供向心力，可求出速度，由最高点至最低点的过程中，只有重力对小球做功，可由动能定理求出最低点速度，从而求出角速度解答：解：b、小球通过最高点时，对小球受力分析，如图小球受到重力和轨道向下的支持力，合力提供向心力，g+f1=mg解得，v根据题意，小球恰好到最高点，速度v取最小值，所以在最高点半径r越大，小球通过轨道最高点时的速度越大，故b正确；a、小球从最高点运动到最低点的过程中，由动能定理，mg（2r）=mv2mv2解得，v=角速度=，所以半径r越大，小球通过轨道最低点时的角速度越小，故a确；c、在最低点，根据向心力公式得：tmg=m，解得：t=6mg，故c错误，d正确故选：abd点评：本题关键运用向心力公式求出最高点速度，再由动能定理求出最低点速度！10甲乙两球位于同一竖直直线上的不同位置，甲比乙高h，如图所示，将甲乙两球分别以1、2的速度沿同一水平方向抛出，不计空气阻力，下列条件中有可能使乙球击中甲球的是( )a甲先抛出，且12b甲先抛出，且12c甲后抛出，且12d甲后抛出，且12考点：平抛运动 专题：平抛运动专题分析：要使乙球击中甲球，两球应同时出现在同一位置；而平抛运动在水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，由两球的位置关系可知正确结果解答：解：由h=，得：t=，可知抛出点的高度越大，平抛运动的时间越长由图可知甲的抛出点高于乙的抛出点，故要使两球相碰，甲应先抛出；而两物体的水平位移相同，而运动时间甲的要长，由x=v0t可知甲的速度要小于乙的速度，v1v2；故选：a点评：本题考查平抛运动的性质，物体在空中的运动时间取决于竖直高度，水平位移取决于初速度及竖直高度11一物体放在粗糙的水平面上，当受到水平拉力作用时，在一段时间内的速度随时间变化情况如图所示，则拉力的功率随时间变化的图象可能是下图中的( )abcd考点：功率、平均功率和瞬时功率；匀变速直线运动的图像 分析：分析物体的受力情况和运动情况，由功率公式p=fv得到拉力的功率与时间的关系式，再选择图象解答：解：由图知：在0t0时间内，物体做初速度为零的匀加速运动，v=at由牛顿第二定律得：ff=ma，则拉力的功率为：p=fv=（f+ma）v=（f+ma）at；在t0时刻以后，物体做匀速运动，v不变，则f=f，p=fv=fvfv，所以t时刻后的功率比t时刻的功率小，故b正确故选：b点评：根据物理规律得到解析式，再选择图象是常用的方法本题根据牛顿第二定律和运动学公式结合得到p的表达式是关键12长木板m放在光滑水平面上，木块m放在木板左端，当木板与木块同时以速率v0沿相反方向运动直到木板与木块以共同的速度向左运动的过程中，木板对木块的摩擦力做功的情况是（设mm）( )a一直做负功b一直做正功c先做正功、后做负功d先做负功、后做正功考点：功的计算 专题：功的计算专题分析：分析两物体的运动情况，明确力及位移的方向；再由动量守恒及力和运动的关系，确定最终状态；由功的公式求和各力做功情况解答：解：两物体均受到摩擦力的作用，且摩擦力的方向阻碍二者的相对运动，故两物体开始时均做减速运动，木板对木块的摩擦力向左，摩擦力做负功；因mm，由动量守恒定律可知，最后整体的速度向左，故m一定先减速到零后再反向向左加速，故摩擦力对m做正功；当达到相同速度后，二者相对静止，不受摩擦力，故摩擦力不做功；故摩擦力的做功情况为，摩擦力先做负功，再做正功；故选：d点评：本题考查功的计算及动量守恒定律，明确两物体的相对运动是解题的关键13如图所示，一轻弹簧竖直固定在地面上，上端放一质量为m的小球，小球与弹簧不拴接，平衡时弹簧被压缩x0，现用力f缓慢下压小球，使弹簧在弹性限度内再被压缩x0后撤去力f，小球立即向上弹起，上升的最大高度为4x0，重力加速度为g在小球上升的过程中有( )a小球先变加速，后变减速，再匀减速b小球作匀减速运动的时间为c从小球弹起到达到最大速度的过程中克服重力做的功为2mgx0d刚撤去力f的瞬间，小球的加速度大小为g考点：牛顿第二定律；力的合成与分解的运用 分析：小球开始受到重力、推力f和弹簧的支持力，三力平衡，撤去推力后，小球先向上做加速度不断减小的加速运动，后做加速度不断变大的减速运动，离开弹簧后的过程做竖直上抛运动，结合运动学基本公式、重力做功公式和牛顿第二定律进行分析即可解答：解：a、球开始受到重力、推力f和弹簧的支持力，三力平衡，撤去推力后，小球先向上做加速度不断减小的加速运动，后做加速度不断变大的减速运动，当小球离开弹簧后，做上抛运动，加速度不变，做匀减速运动，故a正确；b、上升的最大高度为4x0，所以小球做匀减速直线运动的位移为h=4x02x0=2x0，则小球作匀减速运动的时间t=，故b错误；c、小球上升过程受到重力和弹簧的弹力，当弹力大于重力时，小球向上加速，当弹力小于重力后，小球开始减速，所以当弹力等于重力时，速度最大，此过程中，克服重力做的功为mgx0，故c错误；d、用力f缓慢下压小球，使弹簧在弹性限度内再被压缩x0，根据f=kx可知，f=mg，撤去压力时，重力和弹力的合力大小等于f，根据牛顿第二定律可知a=，故d正确；故选：ad点评：本题中小球如果没有离开弹簧就做简谐运动，离开弹簧后的过程做竖直上抛运动，可以根据功能关系并结合牛顿第二定律进行分析，注意对称性14如图所示，螺旋形光滑轨道竖直放置，p、q为对应的轨道最高点，一个小球以一定速度沿轨道切线方向进入轨道，且能过轨道最高点p，则下列说法正确的是( )a小球恰能过轨道最高点p的速度为零b轨道对小球不做功，小球在p点的角速度较大c小球q的向心加速度较大d轨道对小球q的压力较大考点：向心力；牛顿第二定律 专题：牛顿第二定律在圆周运动中的应用分析：小球沿竖直放置的螺旋形光滑轨道运动，轨迹半径越来越小，做近心运动由于支持力始终与速度方向垂直，所以支持力不做功，仅有重力做功下，小球的机械能守恒再由向心力公式结合牛顿第二定律，可以确定小球的线速度、角速度、向心加速度及对轨道的压力大小解答：解：a、小球在p点做圆周运动，重力提供向心力，故mg=，故p点速度不为零，故a错误；b、由于支持力始终与速度方向垂直，所以支持力不做功即轨道对小球不做功，仅有重力做功，小球机械能守恒则p点的速度小于q点速度，且p点的半径大于q点的半径所以小球通过p点的角速度小于通过q点的故b错误；c、小球在p点的速度小于q点速度，且p点的半径大于q点的半径根据a=得，小球在p点的向心加速度小于q点的，故c正确d、小球在p点的向心加速度小于q点的，则小球在p点的向心力小于q点的，而向心力是由重力与轨道对它的支持力提供，因此小球在p点的支持力小于q点的，即小球对轨道的压力p点小于q点的故d正确；故选：cd点评：解决本题的关键知道支持力与速度方向垂直，支持力不做功，通过动能定理比较线速度的大小关系，知道线速度、角速度、向心加速度的大小关系15火星表面特征非常接近地球，适合人类居住近期，我国宇航员王跃正与俄罗斯宇航员一起进行“模拟登火星”实验活动已知火星的半径是地球半径的，质量是地球质量的，自转周期也基本与地球的自转周期相同地球表面重力加速度是g，若王跃在地面上能竖直向上跳起的最大高度是h在忽略自转影响的条件下，下述分析正确的是( )a王跃在火星表面受到的万有引力是他在地球表面所受万有引力的倍b火星表面的重力加速度是gc火星的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的倍d王跃以相同的初速度在火星上竖直起跳时，能上升的最大高度是考点：万有引力定律及其应用；第一宇宙速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度 专题：万有引力定律的应用专题分析：根据万有引力定律公式求出王跃在火星上受的万有引力是在地球上受万有引力的倍数根据万有引力等于重力，得出重力加速度的关系，从而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解答：解：a、根据万有引力定律的表达式f=，已知火星半径是地球半径的，质量是地球质量的，所以王跃在火星表面受的万有引力是在地球表面受万有引力的倍故a正确b、由=mg得到：g=已知火星半径是地球半径的，质量是地球质量的，火星表面的重力加速度是故b错误c、由，得v=已知火星半径是地球半径的，质量是地球质量的，火星的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的倍故c正确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，王跃以相同的初速度在火星上起跳时，可跳的最大高度h=故d正确故选：acd点评：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二、解答题（4小题，共40分）16在用重锤下落来验证机械能守恒时，某同学按照正确的操作选得纸带如图其中o是起始点，a、b、c、d、e是打点计时器连续打下的5个点，打点频率为50hz该同学用毫米刻度尺测量o到a、b、c、d、e各点的距离，并记录在图中（单位：cm）这五个数据中不符合有效数字读数要求的是b（填a、b、c、d或e）点读数该同学用重锤在oc段的运动来验证机械能守恒，oc距离用h来表示，他用计算与c点对应的特体的即时速度，得到动能的增加量，这种做法不对（填对或不对）如o点到某计数点距离用h表示，重力加速度为g，该点对应重锤的瞬时速度为，则实验中要验证的等式为gh=v2若重锤质量m=2.00101kg，重力加速度g=9.80m/s2，由图中给出的数据，可得出从o到打下d点，重锤重力势能的减少量为0.380j，而动能的增加量为0.376j，（均保留3位有效数字）考点：验证机械能守恒定律 专题：实验题分析：毫米刻度尺测量长度，要求估读即读到最小刻度的下一位实验中若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度，从而求出动能根据功能关系得重力势能减小量在误差允许范围内等于重力势能的减小解答：解：（1）刻度尺读数是应在最小刻度1mm的基础上向下一位估读，即应当保留到小数点后的两位12.40cm，所以b点读数不符合要求（2）在验证机械能守恒的实验中，由于存在阻力物体实际下落的加速度小于重力加速度，所以不应当用重力加速度g来表示某位置的速度，应根据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，所以这种说法是不对的（3）可得出从o到某点，重锤重力势能的减少量为：mgh动能的增加为：mv20所以验证机械能守恒应当减少的重力势能等于增加的动能，即：mgh=mv2整理得：gh=v2（4）从o到d点，重锤重力势能的减少量为：mghod=0.2009.800.1941j=0.380j根据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，可以求出打纸带上d点时小车的瞬时速度大小，vd=m/s=1.94m/s动能的增加为：mvd20=0.376j故答案为：（1）b；（2）不对；（3）gh=v2；（4）0.380；0.376点评：常用于力学实验中的刻度尺、游标卡尺和螺旋测微器的使用在考试中出现的频率较高，对于掌握的程度，不能仅仅停留在会读数，而需理解其原理纸带问题的处理时力学实验中常见的问题，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度17汽车发动机的额定功率为30kw，质量为2000kg，当汽车在水平路面上行驶时受到阻力为车重的0.1倍，（1）汽车在路面上能达到的最大速度？（2）当汽车速度为10m/s时的加速度？（3）若汽车从静止开始保持1m/s2的加速度作匀加速直线运动，则这一过程能持续多长时间？考点：功率、平均功率和瞬时功率；牛顿第二定律 专题：功率的计算专题分析：当汽车以额定功率行驶时，随着汽车速度的增加，汽车的牵引力会逐渐的减小，所以此时的汽车不可能做匀加速运动，直到最后牵引力和阻力相等，到达最大速度之后做匀速运动解答：解：（1）汽车有最大速度时，此时牵引力与阻力平衡，由此可得：p=f牵vm=fvm（2）当速度v=10m/s时，则（3）若汽车从静止作匀加速直线运动，则当p=p额时，匀加速结束p额=f牵vt又f牵f=ma点评：本题考查的是汽车的启动方式，对于汽车的两种启动方式，恒定加速度启动和恒定功率启动，对于每种启动方式的汽车运动的过程一定要熟悉18如图，传送带与地面倾角=37，从ab长度为16m，传送带以10m/s的速率逆时针转动在传送带上端a无初速度地放一个质量为0.5kg的物体，它与传送带之间的动摩擦因数为0.5物体从a运动到b需时间？（sin37=0.6，cos37=0.8）考点：牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系；力的合成与分解的运用 专题：牛顿运动定律综合专题分析：物体刚放上传送带，摩擦力的方向沿传送带向下，根据牛顿第二定律求出物体的加速度，结合运动学公式求出速度达到传送带速度时的时间和位移，由于重力沿斜面方向的分力大于滑动摩擦力，速度相等后，滑动摩擦力沿斜面向上，根据牛顿第二定律求出物体的加速度，结合位移时间公式求出剩余段匀加速运动的时间，从而得出物体从a运动到b的时间解答：解：物体相对传送带沿斜面向下滑，则：=gsin+gcos=100.60.5100.8=10m/s2，当物体与传送带相对静止时，物体的位移：；t1=1s则：x2=165=11m因为mgsinmgcos，物体与传送带不能保持相对静止，此时