福建省三明市第一中学高三物理上学期第二次月考试题（含解析）.doc

福建省三明市第一中学2018届高三上学期第二次月考物理试题本试卷满分 100 分，完卷时间 120 分钟一、选择题：本题共 12 小题,共 40 分。在每小题给出的四个选项中，第 1-8 小题只有一个选项正确，选对得 3 分；第 9-12 小题有多个选项正确，全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，有选错或不答的得 0 分。 1. 许多科学家对物理学的发展作出了巨大贡献,也创造出了许多物理学方法,如理想实验法、控制变量法、极限思想法、建立物理模型法、类比法和科学假说法,等等。以下关于物 理学史和所用物理学方法的叙述不正确的是 ( )a. 卡文迪许巧妙地运用扭秤测出引力常量,采用了放大法b. 伽利略的理想实验说明了力不是维持物体运动的原因c. 在不需要考虑物体本身的形状和大小时,用质点来代替物体的方法叫假设法d. 在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看做 匀速直线运动,然后把各小段的位移相加之和代表物体的位移,这里采用了微元法【答案】c【解析】a项：卡文迪许巧妙地运用扭秤实验，用了放大法成功测出引力常量，故a正确；b项：伽利略为了说明力不是维持物体运动的原因用了理想实验法，故b正确；c项：在不需要考虑物体本身的形状和大小时，用质点来代替物体的方法叫理想模型法，故c错误；d项：在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加之和代表物体的位移，这里采用了微元法，故d正确。2. 若宇航员在月球表面附近自高 h 处以初速度 v0 水平抛出一个小球，测出小球的水平射程为 l。已知月球半径为 r，万有引力常量为 g。则下列说法正确的是( )a. 月球的平均密度b. 月球表面的重力加速度c. 月球的第一宇宙速度 d. 月球的质量【答案】a【解析】平抛运动的时间，再根据，得，故b错误；根据，得 ，故d错误；月球的第一宇宙速度 ，故c错误；月球的体积vr3，月球的平均密度 ，故a正确；故选a.3. 如图所示，mn 是一正点电荷产生的电场中的一条电场线一个带负电的粒子（不计重 力）从 a到 b 穿越这条电场线的轨迹如图中虚线所示下列结论正确的是 ( )a. 点电荷一定位于 m 点的左侧b. 带电粒子从 a 到 b 的过程中动能逐渐减小c. 带电粒子在 a 点的加速度大于在 b 点的加速度d. 带电粒子在 a 点时的电势能大于在 b 点时的电势能【答案】d【解析】试题分析：根据轨迹弯曲方向判断出粒子受力的方向向右， mn是一正点电荷产生的电场中的一条电场线一个带负电的粒子受力的方向向右，由于正电荷与负电荷之间是吸引力，所以点电荷运动在n点的右侧，故a错误； a到b运动的方向与受力的方向一致，由于受力的方向与运动方向之间的夹角小是锐角，故电场力做正功，粒子的动能增加，电势能减小，b错误，d正确；由a的分析知点电荷运动在n点的右侧，a点的场强小，带电粒子在a点的加速度也小，故c正确。考点：电势能【名师点睛】本题属于电场中轨迹问题，考查分析推理能力根据轨迹的弯曲方向，判断出电荷受到的电场力指向右侧，可以判断固定在电荷在m一侧。4. 把动力装置分散安装在每节车厢上,使其既具有牵引动力,又可以载客,这样的客车车厢叫做动车。而动车组是几节自带动力的车 厢(动车)加几节不带动力的车厢(也叫拖车)编成一组,如图所示, 假设动车组运行过程中受到的阻力与其所受重力成正比,每节动车 与拖车的质量都相等,每节动车的额定功率都相等。若 2 节动车加 6节拖车编成的动车组的最大速度为 120 km/h,则 9 节动车加 3 节拖车编成的动车组的最大速 度为( ) a. 120 km/h b. 240 km/hc. 360 km/h d. 480 km/h【答案】c【解析】试题分析：设每节动车的功率为p，每节动车的重力为g，阻力为kg，则1节动车加3节拖车编成的动车组：p=f1v1；其中牵引力f1=4kg；6节动车加3节拖车编成的动车组：6p=f2v2；其中牵引力f2=9kg v1=120km/h，代入解得v2=320km/h故选c。考点：功率5. （体育器材室里，篮球摆放在图示的球架上已知球架的宽度为d，每只篮球的质量为 m、直径为 d，不计球与球架之间摩擦，则每只篮球对一侧球架的压力大小为（ ）a. b. c. d. 【答案】c【解析】试题分析：以任意一只篮球为研究对象，分析受力情况，设球架对篮球的支持力n与竖直方向的夹角为由几何知识得：根据平衡条件得：，解得：则得篮球对球架的压力大小为：，故选项c正确。考点：共点力作用下物体平衡名师点睛：以任意一只篮球为研究对象，分析受力情况，根据几何知识求出相关的角度，由平衡条件求解球架对篮球的支持力，即可得到篮球对球架的压力；本题关键要通过画出力图，正确运用几何知识求出n与竖直方向的夹角，再根据平衡条件进行求解。6. 如图所示，水平面内有 a、b、c、d、e、f 六个点，它们均匀分布在 半径 为 r=2cm 的同 一圆周上，空间有一方向与圆平面平行的匀强电场。已知 a、c、e 三点的电势分别为，下列判断正确的是（ ）a. 电场强度的方向由 a 指向 db. 电场强度的大小为 1v/mc. 该圆周上的点电势最高为 4vd. 将电子从 d 点移到 f 点，静 电力做负功【答案】c【解析】a项：匀强电场中ae连线的中点g的电势，所以直线cogf为等势线，在匀强电场中等势线相互平行，电场线与等势线相互垂直，且由电势高的等势线指向电势低的等势线，可知直线ab、直线de分别为等势线，直线db、直线ae分别为电场线，可知电场强度的方向由e指向a，故a错误；b项：ea两点间的电势差，沿电场方向的距离，电场强度，故b错误；c项：过圆心o作ea的平行线，与圆的交点h处电势最高，由，可得：最高电势，故c正确；d项：将电子从d点移到f点，静电力先做正功再做负功，故d错误。点晴：解决本题关键理解在匀强电场中相互平行且长度相等的两线段，两端的电势差相等；电场线与等势线垂直且由电势高的等势线指向电势低的等势线。7. 利用电容传感器可检测矿井渗水，及时发出安全警报，从而避免事故的发生；如图所示 是一种通过测量电容器电容的变化来检测矿井中液面高低的仪器原理图，a 为固定的导体 芯，b 为导体芯外面的一层绝缘物质，c 为导电液体（矿井中含有杂质的水），a，c 构成电容器已知灵敏电流表 g 的指针偏转方向与电流方向的关系：电流从哪侧流入电流表则 电流表指针向哪侧偏转若矿井渗水（导电液体深度 a 增大），则电流表（ ） a. 指针向右偏转，a，c 构成的电容器充电b. 指针向左偏转，a，c 构成的电容器充电c. 指针向右偏转，a，c 构成的电容器放电d. 指针向左偏转，a，c 构成的电容器放电【答案】b考点：电容器【名师点睛】此题考查平行板电容器在生产生活中的应用，注意由题意找出我们常见的模型再时行分析；掌握电容器的量度公式及决定式是解题的基础。8. 如图所示,光滑水平面上放着足够长的木板 b,木板 b 上放着木块 a,a、b 间的接触面粗糙,现在用一水平拉力 f 作用在 a 上,使其由静止开始运动,用 f1 代 表 b 对 a 的摩擦力,f2 代表 a 对 b 的摩擦力,则下列情况可能的是 ( ) a. 拉力 f 做的功小于 a、b 系统动能的增加量b. 拉力 f 做的功大于 a、b 系统动能的增加量c. 拉力 f 和 b 对 a 做的功之和小于 a 的动能的增加量d. a 对 b 做的功小于 b 的动能的增加量【答案】bc项：根据动能定理：拉力f和b对a做的功之和等于a动能的增加量，故c错误；d项：根据动能定理：a对b做的功等于b动能的增加量，故d错误。9. 如图，平行金属板中带电质点 p 原处于静止状 态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，当滑 动变阻器 r4 的滑片向 b 端移动时，则（ ） a. 电流表读数减小b. 电压表读数减小c. 质点 p 将向下运动d. r3 上消耗的功率逐渐增大【答案】bc【解析】试题分析：由图可知，与滑动变阻器串联后与并联后，再由串联接在电源两端，电容器与并联；当滑片向移动时，滑动变阻器接入电阻减小，则电路中总电阻减小；由闭合电路欧姆定律可知，电路中电流增大；路端电压减小，同时两端的电压也增大；故并联部分的电压减小；由欧姆定律可知流过的电流减小，则流过并联部分的电流增大，故电流表示数增大；故a错误；因并联部分电压减小，而中电压增大，故电压表示数减小，故b正确；因电容器两端电压减小，故电荷受到的向上电场力减小，则重力大于电场力，合力向下，电荷向下运动，故c正确；因两端的电压减小，由可知，上消耗的功率减小， 故d错误。考点：闭合电路的欧姆定律【名师点睛】解决闭合电路欧姆定律的题目，一般可以按照整体-局部-整体的思路进行分析，注意电路中某一部分电阻减小时，无论电路的连接方式如何，总电阻均是减小的。10. 如图所示，一质量为 m、带电荷量为 q 的物体处于场强按 ee0kt(e0、k 均为大于零 的常数，取水平向左为正方向)变化的电场中，物体与竖直墙壁间动摩擦因数为，当 t0 时刻物体处于静止状态若物体所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且电场空间和墙面均 足够大，下列说法正确的是( ) a. 物体开始运动后加速度不断增大b. 物体开始运动后加速度先增加、后减小c. 经过时间，物体在竖直墙壁上的位移达最大值d. 经过时间 ，物体运动速度达最大值【答案】ac【解析】由题意可知，在电场改变方向之前，物体沿竖直墙运动，由于水平方向支持力与电场力相等，电场强度减弱，所以支持力减小，故摩擦力减小，所以物体受到的重力和摩擦力的合力增大；电场改为水平向右时，物体受互相垂直的重力和电场力，而电场力随电场强度的增大而增大，所以合力增大因此，整个过程中，物体运动的加速度不断增大，且速度不断增大，故ab错误；因为场强按e=e0-kt变化可知，当电场强度为零时，物体在水平方向上不受力，当场强方向向右后，物体在水平方向上受向右的电场力据以上分析可知，当场强为零时，物体开始离开墙壁，即e0-kt=0，解得：，此时在竖直墙壁上的位移最大，故c正确；根据以上分析知，物体运动的加速度不断增大，且速度不断增大，故d错误。所以c正确，abd错误。11. 如图所示为某海上救援船的机械臂工作的示意图。机械臂 ab、 bc 由高强度的轻质材料制成， a 端固定一个定滑轮， bc 可以 绕 b 自由转动。钢丝绳的一端穿过 c 点并固定，另一端缠绕于可 以转动的立柱 d 上，其质量可以忽略不计。在某次转移货物的过程中，机械臂 ab 始终保持竖直。下列说法正确的是（）a. 保持 bc 不动，使 ab 缓慢伸长，则 bc 所受的力增大b. 保持 ab 不动，缓慢转动立柱 d，使 ca 变长，则 bc 所受的力大小保持不变c. 保持 ab 不动，使 bc 缓慢伸长，则 bc 所受的力增大d. 保持 ab 不动，使 bc 缓慢伸长且逆时针转动，bc 所受的力增大【答案】bcd【解析】以结点c为研究的对象，则c点受到绳子的压力tac与bc杆的支持力的作用tbc，三角形abc与点c所受的三个力构成的三角形是相似三角形，根据；a项：根据，bc不变，ab增大，所以tbc减小，故a错误；b项：根据，ab不变，bc不变，所以tbc不变，故b正确；c、d项：根据，ab不变，bc增大，所以tbc增大，故c、d正确。点晴：解决本题关键理解使用动态平衡中的相似三角形的方法条件：其中一个力恒定，另外两个分力方向都发生改变。12. 如图所示，将一轻质弹簧从物体 b 内部穿过，并将其上端悬挂于天花板，下端系一质量为 m1=2.0 kg 的物体 a。平衡时物体 a 距天花板 h=2.4 m，在距物体 a 正上方高为 h1=1.8m 处由静止释放质量为 m2=1.0 kg 的物体 b，b 下落过程中某时刻与弹簧下端的物体 a 碰撞（碰撞时间 极短）并立即以相同的速度与 a 运动，两物体不粘连，且可视为质点， 碰撞后两物体一起向下运动，历时 0.25 s 第一次到达最低点，（弹簧 始终在弹性限度内，不计空气阻力，g=10 m/s2）下列说法正确的是（ ）a. 碰撞结束瞬间两物体的速度大小为 2 m/sb. 碰撞结束后两物体一起向下运动的最大位移大小为 0.25 mc. 碰撞结束后两物体一起向下运动的过程中，两物体间的平均作用力大小为 18 nd. a、b 在碰后一起下落的过程中，它们减少的动能等于克服弹簧力所做的【答案】ac【解析】a项：b物体自由下落至与a碰撞前其速度为v0，根据自由落体运动规律，ab碰撞结束之后瞬时二者速度共同速度为vt，根据动量守恒定律，代入数据可得：，故a正确；b、c项：从二者一起运动到速度变为零的过程中，选择b作为研究对象，根据动量定理：，解得f=18n，方向竖直向上，此过程对b分析，根据动能定量理可得，解得x=0.25m，故bc正确；d项：根据动能定理：a、b在碰后一起下落的过程中，它们减少的动能等于克服弹簧力所做的功和克服重力做功之和，故d错误。点晴：本题关键是明确两个物体的运动规律，然后运用自由落体运动规律，动量守恒定律和动量定理列式求解。二、实验题（共 14 分） 13. 甲图中游标卡尺读数为_mm，乙图中螺旋测微器读数为_mm。【答案】 (1). 52.35 (2). 4.225-4.228【解析】甲图为20分度的游标卡尺，主尺读数为52mm，游标尺读数为70.05mm=0.35mm，则读数为52.35mm；乙图中固定部分读数为4mm，可动部分读数为22.50.01mm=0.225mm，则读数为4.225mm，由于螺旋测微器可动刻度要估读，所以读数在4.2254.228mm都正确。14. 某实验小组预测定一只小灯泡（其额定功率为 0.75w， 但额定电压已经 模糊不清）的额定电压值，实验过程如下： 他们先用多用电表的欧姆档测出小灯泡的电阻约为 2，然后根据公式算出小灯泡的额定电压 u= 1.23v。但他们认为这样求得的额定电压值不准确，于是他们利用实验室中的器 材设计了一个实验电路，进行进一步的测量。他们选择的实验器材有：a.电压表 v（量程 3v，内阻约 3k） b.电流表 a1（量程 150ma，内阻约 2） c.电流表 a2（量程 500ma，内阻约 0.6） d.滑动变阻器 r1（020）e.滑动变阻器 r2（050）f.电源 e（电动势 4.0v，内阻不计） g.开关 s 和导线若干（1）测量过程中他们发现，当电压达到 1.23v 时，灯泡亮度很弱，继续缓慢地增加电压， 当达到 2.70v 时，发现灯泡已过亮，立即断开开关，所有测量数据见下表：请你根据表中数据，在给出的坐标纸上作出 u-i 图线_，从中可得小灯泡的额定电压应为_v（结果保留两位有效数字）。这一结果大 于实验前的计算结果，原因是_ 。（2）从表中的实验数据可以知道，他们在实验时所选择的电路应为_，电流表应选_（填“a1” 或“a2”），滑动变阻器应选_（填“r1”或“r2”）。【答案】 (1). (2). 2.5v (3). 灯泡的电阻随电压升高而增大 (4). c (5). a2 (6). r1【解析】（1）根据表中实验数据在坐标系内描出对应点，然后作出图象如图所示；由图示图象可知，电压u=2.5v时，电流i=0.3a，灯泡功率p=ui=2.50.3a=0.75w，等于灯泡额定功率，则灯泡额定电压为2.5v；由于灯泡电阻受温度影响，随温度升高而增大，因此灯泡额定电压大于计算结果（2）描绘灯泡伏安特性曲线，电压与电流应从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法，灯泡正常发光时的电阻约为：，电压表内阻约为3k，电流表内阻约为0.6，电压表内阻远大于灯泡电阻，电流表采用外接法，应选择图c所示电路图；由表中实验数据可知，电流的最大测量值为310ma，电流表应选择a2，为方便实验操作，滑动变阻器应选择r1三、计算题（本题共有小题，共 46 分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重 要演算步骤，只写最后答案的不得分） 15. 如图所示，质量 m=2kg 的滑块（可视为质点），以 v0=5m/s 的水平初速度滑上 静止在光滑水平面的平板小车，若平板小车质量 m=3kg，长 l=4.8m。滑块在平板小车上滑 移 1.5s 后相对小车静止。求：(1)滑块与平板小车之间的滑动摩擦系数；(2)若要滑块不滑离小车，滑块的初速度不能超过多少。（g 取 10m/s2）【答案】(1)0.2(2) 【解析】试题分析：m滑上平板小车到与平板小车相对静止，设速度为v1据动量守恒定律：对m由动量定理：解得:设当滑块刚滑到平板小车的右端时，两者恰有共同速度，为v2由动量守恒定律：解得：考点：考查了动量守恒，动能定理【名师点睛】以滑块与小车组成的系统为研究对象，系统所受合外力为零，由动量守恒定律可以求出它们共同运动时的速度，对滑块由动量定理可以求出动摩擦因数根据能量守恒定律求出滑块的最大初速度16. 为了使航天员能适应失重环境下的工作和生活,国家航天局组织对航天员进行失 重训练时创造出了一种失重环境。航天员乘坐在总质量 m=5104 kg 的训练飞机上,飞机以 200 m/s 的速度与水平面成 30倾角匀速飞升到 7000 m 高空时向上拉起,沿竖直方向以 v0=200 m/s 的初速度向上做匀减速直线运动,匀减速的加速度大小为 g,当飞机到最高点后立 即掉头向下,沿竖直方向以加速度 g 做匀加速运动,这段时间内便创造出了完全失重的环境。 当飞机离地 2 000 m 高时,为了安全必须拉起,之后又可一次次重复为航天员提供失重训练。 若飞机飞行时所受的空气阻力 f=kv(k=900 ns/m),每次飞机速度达到 350 m/s 后必须终止 失重训练(否则飞机可能失控)。求:(整个运动过程中,重力加速度 g 的大小均取 10 m/s2) (1)飞机一次上下运动为航天员创造的完全失重的时间。 (2)飞机从最高点下降到离地 4 500 m 时飞机发动机的推力。 【答案】(1)55s(2)2.7105n【解析】试题分析：飞机先以加速度g减速上升，再以加速度g加速下降，判断速度达到350m/s与离地2000m哪一个先到则结束训练周期，根据运动学公式列式计算即可。(1)上升时间：，上升高度为：，竖直下落速度达到时，下落高度：，此时飞机离地高度为，所以，飞机一次上下为航天员创造的完全失重的时间为：；(2)飞机离地4500m2875m，仍处于完全失重状态，飞机自由下落的高度为，此时飞机的速度为，由于飞机加速度为g，所以推力f应与空气阻力大小相等，即。点晴：解决本题的关键是分析清楚飞机的运动情况，然后对其运用运动学公式列式计算，注意判定速度与高度限制谁先达到是关键。17. 在半径 r5000 km 的某星球表面，宇航员做了如下实验实验装置如图甲所 示，竖直平面内的光滑轨道由轨道 ab 和圆弧轨道 bc 组成，将质 量 m0.2 kg 的小球从轨道 ab 上高 h 处的某点静止滑下，用力 传感器测出小球经过 c 点时对轨 道的压力 f，改变 h 的大小，可 测出相应的 f 大小，f 随 h 的变 化关系如图乙所示求：(1)圆轨道的半径(2)该星球的第一宇宙速度【答案】(1)5m/s2(2)5103m/s【解析】试题分析：根据动能定理求出到达c点的速度，结合牛顿第二定律求出弹力f随h的表达式，结合图线求出圆轨道的半径，以及星球表面的重力加速度求出星球的近地卫星的速度即第一宇宙速。（1）小球过c点时满足：:根据动能定理有：联立解得：由题知m=0.2化简得：在图线上任取两点（0.5m，0）（1.0m，5n）代入上式，解得：r=0.2m g5m/s2（2）星球的第一宇宙速度，即星球的近地卫星的速度，重力提供向心力，根据代入数据解得：点睛：本题主要考查了牛顿运动定律与动能定理的综合题，解决本题的关键根据该规律得出压力f与h的关系式结合表达式分析求解。18. 如图所示，半径为 r,内径很小的光滑半圆管竖直放置，整个装置处在方向竖 直向上的匀强电场中，两个质量均为 m、带电量相同的带正电小球 a、b,以不同的速度进入 管内（小球的直径略小于半圆管的内经，且忽略两小球之间的相互作用），a 通过最高点 a时,对外管壁的压力大小为 3.5mg，b 通过最高点 a 时,对内管壁的压力大小 0.25mg，已知两 小球所受电场力的大小为重力的一半。求：(1)a、b 两球落地点距 a 点水平距离之比；(2)a、b 两球落地时的动能之比。 【答案】(1) (2)8:3【解析】试题分析：（1）以a球为研究对象，设其到达最高点时的速度为，根据向心力公式有：其中解得：以b球为研究对象，设其到达最高点时的速度为vb，根据向心力公式有：其中解得：两小球脱离半圆管后均做平抛运动，根据可得它们的水平位移之比：（2）两小球做类平抛运动过程中，重力做正功，电场力做负功，根据动能定理有：对a球：解得：对b球：解得：则两球落地时的动能之比为：考点：本题考查静电场、圆周运动和平抛运动，意在考查考生的分析综合能力。