江西省上饶县中学高三物理上学期第二次月考试题(特招班,含解析)

1、上饶县中学2018届高三年级上学期第二次月考物理试卷（特招班）、选择题（本题12小题，每小题4分，共48分，其中2、4、11题为多选题，全部选对的 4分，选不全的得2分，有选错的或不答的得 0分）。1 .对于环绕地球做圆周运动的卫星来说，它们绕地球做圆周运动的周期会随着轨道半径的变化而变化，某同学根据测得的不同卫星做圆周运动的半径r与周期t的关系作出如下图所示图像，则可求得地球质量为（已知引力常量为g）【解析】试题分析：根据万有引力提供向心力,得到轨道半径与周期的函数关系，再结合图象计算斜率，从而可以计算出地球的质量.ktm收，.gxt 产j gm a由万有引力提供向心力有 g= mr,得：

2、,由图可知 一= 所以地球的质量厂tw b为故a正确.gb2 .如图所示，质量为 m和m的两物块放在光滑的水平地面上，用轻质弹簧将两物块连接在一起。当用水平力f作用在m上时，两物块均以加速度 a做匀加速运动，此时，弹簧伸长量为x;=2a做匀加速运动，此时弹簧伸长量为若用水平力f作用在m上时，两物块均以加速度 ax。则下列关系正确的是侬榭州m恤*a. f =2f b. x = 2xc. f 2f d. x 225.如图所示，轻质弹簧的一端固定在竖直墙面上，另一端拴接一小物块，小物块放在动摩擦因数为科的水平面上，当小物块位于 。点时弹簧处于自然状态。现将小物块向右移到a点,然后由静止释放，小物块最

3、终停在。点左侧的b点（图中未画出），以下说法正确的是a.小物块在b点加速度方向为水平向右b.从。至b的过程中，小物块的加速度逐渐减小c.小物块在。点时的速度最大d.从a到b的过程中，弹簧弹性势能的减少量等于小物块克服摩擦力所做的功【详解】因小物块最终停在 。点左侧的b点，则物块在b点加速度为零，选项 a错误；从o到b的过程中，根据牛顿第二定律得：a= kx巴里，弹力逐渐增大，则加速度逐渐增大，故 bm错误；物块从a向b先做加速运动，后做减速运动，当加速度等于0时，速度最大，此时弹簧弹力等于滑动摩擦力，不在。点，故c错误；从a到b的过程中，初末动能都为零，根据能量守恒定律可知，弹簧弹性势能的减少

4、量等于小物块克服摩擦力所做的功，故d正确。故选d。【点睛】本题主要考查了牛顿第二定律、胡克定律、能量守恒定律的直接应用，要求同学们 能正确分析物块的运动情况和受力情况，知道当加速度等于0时，速度最大.6.如图所示，一块长木板 b放在光滑的水平面上，在 b上放一 a物体，现以恒定的外力拉 b, 使a、b间产生相对滑动，如果以地面为参考系，a、b都向前移动一段距离。在此过程中a.外力f做的功等于a和b动能的增量b. b对a的摩擦力所做的功，等于 a的动能增量c. a对b的摩擦力所做的功，等于 b对a的摩擦力所做的功d.外力f对b做的功等于b的动能的增量【答案】b【解析】【详解】根据功能关系可知，外

5、力 f做的功等于a和b动能的增量与产生的内能之和，故 a 错误；以a物体作为研究对象， a物体所受的合外力等于 b对a的摩擦力，对 a物体，运用动 能定理，则有b对a的摩擦力所做的功等于 a的动能的增量，故 b正确；a对b的摩擦力与b 对a的摩擦力是一对作用力与反作用力，大小相等，方向相反，但是由于a在b上滑动，a、b对地的位移不等，故二者做功不相等，故 c错误；对b应用动能定理，有 w3-wff=aeb,即 vf=a ekb+wff就是外力f对b做的功，等于 b的动能增量与 b克服摩擦力所做的功之和，故 d 错误；故选b。【点睛】运用动能定理时，研究对象如果是系统，系统的内力做功也要考虑.一

6、般情况下两 物体相对静止，系统的内力做功为0.如果两物体有相对位移，那么系统的内力做功有可能就不为0.7 .如图所示，质量为 m的小球，从离地面高 h处由静止开始释放，落到地面后继续陷入泥中h深度而停止，设小球受到空气阻力为f,重力加速度为g,则下列说法正确的是a.小球落地时动能等于mghb.小球陷入泥中的过程中克服泥的阻力所做的功小于刚落到地面时的动能c.整个过程中小球克服阻力做的功等于mgh+ h)d.小球在泥土中受到的平均阻力为【详解】取从静止开始释放到落到地面得过程，应用由动能定理得：mgh-fh=ek-0 ,可得r=mgh-fh,故a错误。研究小球陷入泥中的过程，应用由动能定理得：m

7、gh-w=0-ek wf为克服泥土阻力所做的功 w=mgh+e ，故b错误。取整个过程为研究，应用由动能定理：mg(h+h)+w f=0可得：w f=-mg (h+h),所以整个过程中小球克服阻力做的功等于mg ( h+h),故c正确。克服泥土阻力所做的功w=mgh+e=mg (h+h) -fh ;所以小球在泥土中受到的平均阻力+mg故d错误，故选co【点睛】动能定理的应用范围很广，可以求速度、力、功等物理量.一个题目可能需要选择 不同的过程多次运用动能定理研究.8 .如图所示，质量均为 e半径均为r的两个完全相同的小球 a b,在水平轨道上以某一初速度向右冲上倾角为 0的倾斜轨道，两轨道通过

8、一小段圆弧平滑连接。若两小球运动过程中始终接触，不计摩擦阻力及弯道处的能量损失，在倾斜轨道上运动到最高点时两球机械能的差值为a. 0 b.mgrin 0c. 2 mgrin 0 d. 2 mgra.b.小球由a点到b点重力势能减少mv【详解】两球运动到最高点时速度相等，动能相等，则两球机械能的差值等于重力势能的差值，为八 e=mg?2rsin0 =2mgrsino ,故选 co9 .如图所示，一质量为 m的小球固定于轻质弹簧的一端，弹簧的另一端固定于o点。将小球拉至a点，弹簧恰好无形变，由静止释放小球，当小球运动到o点正下方与a点的竖直高度 差为h的b点时，速度大小为 v。已知重力加速度为 g

9、,下列说法正确的是小球运动到 b点时的动能等于 mghc.小球由a点到b点克服弹力做功为 mghd.小球到达b点时弹簧的弹性势能为 mgh-1 m22【详解】小球由a点到b点重力势能减少 mgh小球在下降过程中小球的重力势能转化为动能和弹性势能，所以小球运动到b点时的动能小于 mgh故ab错误。根据动能定理得：mgh+w单h 2=mb,所以由a至b小球克服弹力做功为mgh、mv,故c错误。弹簧弹力做功量度弹性势能的变化。所以小球到达位置b时弹簧的弹性势能为 mgh-：m2,故d正确。故选do【点睛】本题要注意我们研究的系统是小球而不是小球与弹簧，若说明是小球与弹簧系统则 机械能守恒；而只对小球

10、机械能是不定恒的；熟悉功能的对应关系.10 .如图所示，将质量为 m的小球以速度v0竖直向上抛出，小球上升的最大高度为h。若将质1量分别为2nl 3nl 4nl 5m的小球，分别以同样大小的速度 v。从半径均为r=_h的竖直圆形光滑轨道的最低点水平向右射入轨道，轨道形状如图乙、丙、丁、戊所示。则质量分别为2g3nl 4m 5m的小球中，能到达的最大高度仍为h的是（小球大小和空气阻力均不计）甲 乙内丁戊a.质量为2m的小球 b.质量为3m的小球c.质量为4m的小球 d.质量为5m的小球【解析】试题分析：甲图将质量为 m的小球以速度v0竖直向上抛出，小球上升的最大高度为 h,此时速 度为零；乙图将

11、质量为 2m的小球以速度v0滑上曲面，小球若能到达最大高度为 h,则此时速 度不为零，根据动能与重力势能之和，大于初位置的动能与重力势能，因此不可能；丙图将质量为3m的小球以速度vo滑上曲面，小球若从最高点抛出， 做斜抛运动，则此时速度不为零，根据机械能守恒可知，不可能达到h高度；丁图将质量为 4m的小球以速度v0滑上曲面，小球若能到达最大高度为 h,则此时速度为零，根据机械能守恒定律可知，满足条件；戊图将质量为5m的小球以速度v0滑上曲面，小球若从最高点抛出，做斜抛运动，则此时速度不为零，根据机械能守恒可知，不可能达到h高度；故选co考点：机械能守恒定律【名师点睛】考查机械能守恒定律的应用，

12、掌握曲线运动时，最高点的速度不为零，而直线运动最高点速度为零，是解题的关键。11 .如下图所示，固定在地面的斜面体上开有凹槽，槽内紧挨放置六个半径均为 r的相同小球，各球编号如图。斜面与水平轨道oa平滑连接，oa长度为6r。现将六个小球由静止同时释放，小球离开a点后均做平抛运动，不计一切摩擦。则在各小球运动过程中，下列说法正确的是a.球1的机械能守恒b.球6在oa段机械能增加c.球6的水平射程最小d.六个小球落地点各不相同【答案】bc【解析】【分析】6个小球都在斜面上运动时，整个系统的机械能守恒，当有部分小球在水平轨道上运动时，斜面上的小球仍在加速，所以从球6到4,这些小球离开 a的速度不断增

13、大，最后 3个小球离开a点的速度相同，由速度关系分析水平射程关系。【详解】6个小球都在斜面上运动时，只有重力做功，整个系统的机械能守恒。当有部分小球在水平轨道上运动时，斜面上的小球仍在加速，球 2对1的作用力做负功，故球 1的机械能减少，故a错误；球6、5、4在oa段运动时，斜面上的球在加速，动能增加，机械能都增加，故b正确；由于有部分小球在水平轨道上运动时，斜面上的小球仍在加速，所以可知离开a点时球6的速度最小，水平射程最小，故 c正确；由于离开 a点时，球6的速度最小，水平射程最小，而最后三个球在水平面上运动时不再加速，3、2、1的速度相等，水平射程相同，所以六个球的落点不全相同，故d错误

14、。故选bc12 .质量为0.2 kg的小球竖直向下以 6 m/s的速度落至水平地面上，再以 4 m/s的速度反向弹回。取竖直向上为正方向，在小球与地面接触的时间内，关于球动量变化量ap和合外力对小球彳的功w下列说法正确的是a. ap=2 kg - m/s w= - 2 j b.ap= 2 kg - m/s vw= 2 jc. ap=0.4 kg m/s vw= - 2 j d. a p= - 0.4 kg m/s vw= 2 j【答案】a【解析】取竖直向上为正方向，则小球与地面碰撞过程中动量的变化为：p=mv-mv1=0.2 x4-0.2 x(-6 ) =2kg?m/s ,方向竖直向上.由动能

15、定理可知，合外力做功：w= m22- m/2= x 0.2 x4 2- jx 0.2 x6 2=-2j ;故选 a.2|222点睛：此题中动量是矢量，要规定正方向，用带正负呈的数值表示动量.动量变化量也是矢量，同样要注意方向.应用动能定理可以求出合外力做的功.二、实验题(10分，每空2分)13 .在探究动能定理的实验中，某实验小组组装了一套如图甲所示的装置，拉力传感器固定在小车上，一端与细绳相连，用拉力传感器记录小车受到拉力的大小。穿过打点计时器的纸带与小车尾部相连接，打点计时器打点周期为 t,实验的部分步骤如下：甲(1)平衡小车所受的阻力：不挂车码，调整木板右端的高度，用手轻推小车，直到打点

16、计时器在纸带上打出一系列 的点。(2)测量小车和拉力传感器的总质量m按图组装好仪器，并连接好所需电路，将小车停在打点计时器附近,先接通拉力传感器和打点计时器的电源，然后,打出一条纸带,关闭电源。(3)在打出的纸带中选择一条比较理想的纸带如图乙所示，在纸带上按打点先后顺序依次取o a b、c d e等多个计数点,各个计数点到 o点间的距离分别用 ha、hb、he、h *、表示，则小车和拉力传感器在计时器打下d点时的动能表达式为,若拉力传感器的读数为f,计时器打下a点到打下d点过程中，细绳拉力对小车所做功的表达式为 。io abcde|( hx hg辰星上)乙(4)某同学以a点为起始点,以a点到各

17、个计数点动能的增量a e为纵坐标,以a点到各个计数点拉力对小车所做的功w的横坐标，得到一条过原点的倾角为45。的直线,由此可以得到的结论是 o【答案】(1). 间距相等 (2).外力所做的功等于物体动能的变化量释放小车(3).(4) .f( hd-h a)(5) .平衡小车所受的阻力：不挂钩码，调整木板右端的高度，用手轻推小车，直到打点计时器k %打下d点时的速度vc=,2t打出一系间距相等的点。，一 22 m比-小产打下d点时的动能ekd= mvd =28t：w=f拉力传感器的读数为 f,计时器打下 a点到打下d点过程中，细绳拉力对小车所做的功 (hd-h a) o由动能定理得： e=w以a

18、点到各个计数点动能的增量为纵坐标，以a点到各个计数点拉力对小车所做的功 w为横坐标，得到一条过原点的倾角为45。的直线，由此可以得到的结论是：外力所做的功，等于物体动能的变化量。三、计算题（共42分）14 .河宽d=60 m,水流速度vi=6 m/s ,小船在静水中速度 v2 = 3 m/s ,则：（1）小船渡河的最短时间是多少；（2）小船渡河的最短航程是多少.【答案】（1） 20s （2） 120m【解析】【详解】（1）当船头垂直河岸渡河时，渡河时间最短故最短渡河时间：1mm - - =20s（2）由于水流速度大于船速，故当船头与合速度垂直渡河时，航程最短d vl即最短渡河位移为：s =二d

19、 = 120m其中。为实际航线与河岸的夹角。【点睛】（1）由合运动和分运动具有等时性可知，当船头方向的分位移最小时，渡河时间最短，故当船头垂直河对岸航行时，渡河时间最短；（2）根据矢量合成的三角形定则，可以确定，当船速和实际速度垂直时，合位移最小。15 .如图所示，甲、乙两名宇航员正在离空间站一定距离的地方执行太空维修任务。某时刻甲、乙都以大小为vo=2 m/s的速度相向运动，甲、乙和空间站在同一直线上且可视为质点。甲和 他的装备总质量为 m=90 kg ,乙和他的装备总质量为 m=135 kg ,为了避免直接相撞，乙从 自己的装备中取出一质量为 m= 45 kg的物体a推向甲，甲迅速接住a后

20、即不再松开，此后甲、 乙两宇航员在空间站外做相对距离不变的同向运动，且安全“飘”向空间站。（设甲、乙距离空间站足够远，本题中的速度均指相对空间站的速度）（1）乙要以多大的速度 v（相对于空间站）将物体a推出？（2）设甲与物体 a作用时间为t=0.5 s ,求甲与a的相互作用力f的大小。【答案】(1) 5.2 m/s (2)432 n【解析】试题分析：甲、乙两宇航员在空间站外做相对距离不变的同向运动，说明甲乙的速度相等， 以甲、乙、a三者组成的系统为研究对象，系统动量守恒，以乙的速度方向为正方向， 由动量守恒定律得：卜”犷0 一以乙和a组成的系统为研究对象，以乙的速度方向为正方向， 由动量守恒定

21、律得： 45丁m)力卜mv, 解得：v - 5 2m 氐 v - 0.4m 豆；以甲为研究对象，以乙的初速度方向为正方向，由动量定理得：卜1产(一乂产口)，解得：j；. 431n；考点：考查了动量守恒定律，动量定理16 .竖直平面内半径为 r的光滑圆弧轨道 cdmt左侧光滑斜面体 abc!切于c点，倾角分别如 图所示。o为圆弧圆心，d为圆弧最低点， c m在同一水平高度。斜面体 abcs定在地面上， 顶端b安装一个光滑的定滑轮，一轻质细绳跨过定滑轮分别连接小物块p、q两边细绳分别与对应斜面平行)，此时p、q两物块在斜面上彳持静止。若pc间距li = 0.25 m ,物块p质量m=3 kg。(取 g=10 m/s 2。sin 37 = 0.6 , cos 37 = 0.8)求：小物块q的质量m；(2)若烧断细绳后，物块 p第一次过d点时对轨道的压力大小为78 n,则圆弧面的半径 r是多少？【答案】(1)4 kg (2) 0.5 m【解析】【详解】(1) p、q两物块在斜面上保持静止，根据平衡条件得：对p受力分析：mgsin 53= t 对q受力分析：t= mgsin 37 由式代入数据解得：m= 4 kg o(2)物块p运动到d过程由机械能守恒定律得：mgh=-mvd2由几何关系得：h=lsin 53 + r(1 - cos 53 )物块p运动到d点时，根据牛顿第二定律：fd mg