重庆南开中学2015届高三9月月考物理试题(解析版)

1、重庆南开中学2015届高三9月月考物理试题（解析版）【试卷综析】本试卷是高三开学模拟试题，包含了高中物理的必修一、必修二，选修3-3内容，主要包含受力分析、牛顿运动定律、动能定理、万有引力与航天 热力学定理等内容，在考查问题上以基本定义、基本规律为主，以基础知识和基本技能为载体，以能力测试为主导。 物理（共110分）一、选择题（本大题共5小题，每小题6分，共30分在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求）【题文】1关于物体受力和力与运动的关系，下列说法正确的是 A竖直向上运动的物体，一定受到竖直向上的力的作用 B有一个力出现时，一定有两个与该力相关的物体 C只有在相互接触的物体之间才能有

2、力的作用D摩擦力一定是阻碍物体运动的阻力【知识点】弹性形变和范性形变；力的概念及其矢量性；摩擦力的判断与计算B2 B3【答案解析】B 解析：A、竖直向上运动的物体，不一定受到竖直向上的力的作用，如竖直上抛运动只受重力，故A错误；B、力是物体间的相互作用，有一个力出现时，一定有两个与该力相关的物体，故B正确；C、力是物体间的相互作用，发生相互作用的两个物体不一定要接触，故C错误；D、摩擦力一定是阻碍物体间的相对运动，但与速度方向可以相同，故D错误；故选：B【思路点拨】 力是改变物体运动状态的原因；平衡状态是指静止状态或匀速直线运动状态，处于平衡状态的物体受平衡力作用；原运动的物体，当不受外力时，

3、物体将做匀速直线运动状态；原静止的物体，当不受外力时，物体将保持原静止的状态力是改变速度的原因，不是维持速度的原因，即力是产生加速度的原因【题文】2如图所示，质量相等的A、B两物体在同一水平线上，当A物体被水平抛出的 同时，B物体开始自由下落（空气阻力忽略不计），曲线AC为A物体的运动轨 迹，直线BD为B物体的运动轨迹，两轨迹相交于O点，则关于两物体在O点 的物理量，下列说法正确的是 A经O点时速率相等 B运动到O点的时间不相等 C运动到O点的速度改变量相等D在O点时重力的功率一定不相等【知识点】平抛运动D2【答案解析】C 解析： A、两物体经O点时，两个物体重力做功相同，即竖直方向分速度相等

4、，平抛运动的A物体在O点有水平速度，根据速度的合成可知平抛运动的物体经过O点的速度较大，则在O点vAvB，故A错误B、C、两物体在竖直方向做自由落体运动，下落时间相等，利用 ，故B错误，C正确；D、O点的重力功率P=mgvy，可知P相等，故D错误故选C【思路点拨】 速率表示瞬时速度的大小，到C点的速度可以通过平抛运动和自由落体运动的公式求出；恒力的功率，可用公式P=Fvcos去求 【题文】3如图所示，质量为所的物块始终固定在倾角为的斜面上，下列说法中错 误的是 A若斜面向右匀速移动距离s，斜面对物块没有做功 B若斜面向上匀速移动距离s，斜面对物块做功mgs C若斜面向左以加速度a移动距离s，斜

5、面对物块做功masD若斜面向下以加速度a移动距离s斜面对物块做功m(g+a)s【知识点】功的计算E1【答案解析】D 解析： A斜面向右匀速运动，物块也是匀速运动，受力平衡，斜面对物块的力等于其重力，方向竖直向上，运动方向（位移矢量）始终与斜面作用力垂直，所以不做功，故A正确；B物块和斜面一起竖直向上匀速运动，物块受力平衡，斜面对物块的力大小等于物块的重力mg，方向竖直向上，位移方向也向上，所以W=mgs，故B正确；C物块和斜面一起向左以加速度a移动距离s，物块所受的合力做的功等于mas，物块受到重力和斜面对物块的力，所以，重力做的功加上斜面对物块做的功之和等于mas，又因为重力做功为零，所以斜

6、面对物块做的功等于mas，故C正确；D物块和斜面一起竖直向下以加速度a移动距离s，物块所受的合力做的功等于mas，物块受到重力和斜面对物块的力，所以，重力做的功加上斜面对物块做的功之和等于mas，又因为重力做功为mgs，所以斜面对物块做的功等于mas-mgs，故D错误故选D【思路点拨】 （1）力对物体做功的条件是：要有力作用在物体上，并在力的方向上产生一段位移；（2）功的计算方式一般有两种，一种是根据功的计算公式W=FLcos进行计算，一般计算恒力做功，第二种是根据动能定理求解，一般求变力做功（3）求合力做功时可以先求各个力做的功，再求代数和，也可以先求出合力，再根据W=F合Lcos进行计算该

7、题考查了力做功的条件以及功的计算方法，求合力做功时可以先求各个力做的功，再求代数和，也可以先求出合力，再根据W=F合Lcos进行计算，求变力做功可据动能定理求解，该题难度适中【题文】4宇宙间存在一些离其它恒星较远的三星系统，其中有一种三星系统如图所示， 三颗质量均为m的星位于等边三角形的三个顶点，三角形边长为L，忽略其它 星体对它们的引力作用，三星在同一平面内绕三角形中心O做匀速圆周运动， 则：A. 当质量m变为原的2倍，距离L也变为原的2倍时，周期变为原的2倍B当质量m变为原的2倍，距离L也变为原的2倍时，线速度变为原的2倍C该三星系统运动的周期跟两星间距离L无关，只与星的质量m有关D. 该

8、三星系统运动的周朔跟星的质量m无关，只与两星间距离L有关【知识点】万有引力定律及其应用D5【答案解析】A 解析：任意两个星星之间的万有引力为：F=G每一颗星星受到的合力为：F1=F，恒星的转动半径R=L，根据万有引力的合力提供圆周运动向心力有 A、可得周期T=，可知当质量m和L均变为原的2倍，可知周期变为原的2倍，故A正确；B、可得线速度v=，可知当质量m和L均变为原的倍时，可知线速度保持不变，故B错误；CD、由周期T=可知，周期既与恒星的质量m有关也与恒星的距离有关，故CD错误故选：A【思路点拨】先写出任意两个星星之间的万有引力，求每一颗星星受到的合力，该合力提供它们的向心力然后用L表达出它

9、们的轨道半径，最后写出用周期和线速度表达的向心力的公式，整理即可的出结果解决该题首先要理解模型所提供的情景，然后能够列出合力提供向心力的公式，才能正确解答题目【题文】5在广场游玩时，一小孩将一充有氢气的气球用细绳系于一个小石块上， 并将小石块置于水平地面上，如图所示若水平的风力逐渐增大（设气 球所受空气的浮力不变），则 A细绳的拉力逐渐减小 B小石块有可能连同气球一起被吹离地面 C地面受到小石块的压力逐渐减小 D小石块滑动前受到地面施加的摩擦力逐渐增大，滑动后受到的摩擦力不变【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B3 B4【答案解析】 D 解析： A、以气球为研究对象，分析受

10、力如图1所示：重力G1、空气的浮力F1、风力F、绳子的拉力T设绳子与水平方向的夹角为，当风力增大时，将减小根据平衡条件得竖直方向：F1=G1+Tsin，当减小时，sin减小，而F1、G1都不变，则绳子拉力T增大故A错我C、D、以气球和石块整体为研究对象，分析受力如图2，根据平衡条件得竖直方向：N+F1=G1+G2，水平方向：f=F气球所受的浮力F1、气球的重力G1、石块的重力G2都不变，则地面对石块的支持力N不变，地面受到小石块的压力也不变在石块滑动前，当风力F增大时，石块所受的摩擦力增大，当石块滑动后受到的摩擦力f=N保持不变故C错误，D正确B、由于地面对石块的支持力N=G1+G2-F1保持

11、不变，与风力无关，所以当风力增大时，小石块连同气球一起不可能被吹离地面故B错误故选：D【思路点拨】分析气球的受力情况，根据平衡条件得出细绳的拉力与绳子与水平方向夹角的表达式，再分析绳子拉力的变化以气球和石块整体为研究对象，由平衡条件分析小石块所受地面的支持力如何变化，再由牛顿第三定律判断地面受到小石块的压力变化，判断小石块能否滑动本题是两个物体的平衡问题，一是要灵活选择研究对象，二是要抓住浮力、重力等不变的条件进行分析 二、非选择题（本大题共4小题，共68分）【题文】6.(19分)(1)某学生用打点计时器研究小车的匀变速直线运动实验时得到一条纸带他在纸带上便于测量的地方选取第一个计时点A，已知

12、相邻两计时点间的时间间隔为T且测量时发现AC两点间的B点已模糊不清，如图所示，于是他测得AC长为S1，DE长为S2，EF长为S3（CD间还有一些相邻计时点未标出），则打B点时小车的瞬时速度大小为_ _，小车运动的加速度大小为_ _【知识点】测定匀变速直线运动的加速度A7【答案解析】 , 解析： 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得：vB根据匀变速直线运动的推论公式x=aT2得：a=【思路点拨】根据匀变速直线运动的推论公式x=aT2可以求出加速度的大小，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要提高应用匀变速直线的规

13、律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用 (2)如图，质量为M的滑块A放在气垫导轨B上，C为位移传感器，它能将滑块A到传感器C的距离数据实时传送到计算机上，经计算机处理后在屏幕上显示滑块A的位移一时间(s-t)图像和速率一时间(v-t) 图像整个装置置于高度可调节的斜面上，斜面的长度为l、高度为h 现给滑块A一沿气垫寻轨向上的初速度，A的v-t图线如题6图所示。从图线可得滑块A下滑时的加速度a= m/s2（保留一位有效数字），摩擦力对滑块A运动的影响_ _（填“明显，不可忽略”或“不明显，可忽略”） 此装置还可用测量重力加速度g实验时通过改变h的大小，测出对应的加速

14、度口，然后做出a-h图像（a为纵轴，h为横轴），图像中的图线是一条倾斜的直线，为求出重力加速度g需要从图像中找出 A. 图线与a轴截距a0 B图线与h轴截距b0C图线的斜率k D图线与坐标轴所夹面积S则重力加速度g= （用题中和选项中给出的字母表示）若实验测得= 0.6，且将气垫导轨换成滑板，滑块A换成滑块A，给滑块A一沿滑板向上的初速度，A的s-t图线如题C图。图线不对称是由于_ 造成的，通过图线可求得滑块与滑板间的动摩擦因数=_ （结果保留一位有效数字）【知识点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系；加速度；牛顿第二定律；传感器的应用C4【答案解析】(1)6 不明显 可忽略 （2）C kl

15、 （3）物体受摩擦力 0.3 解析： ：（1）从图象可以看出，滑块上滑和下滑过程中的加速度基本相等，所以摩擦力对滑块的运动影响不明显，可以忽略根据加速度的定义式可以得出a= m/s2=6m/s2（2）物体下滑做匀加速直线运动，重力的分力提供加速度 ，所以测重力加速度需要测得斜率k， ，所以g=kl（3）滑板与滑块间的滑动摩擦力比较大，导致图象成抛物线形从图上可以读出，滑块上滑和下滑时发生位移大小约为x=0.84m-0.20m=0.64m上滑时间约为t1=0.4s，下滑时间约为t2=0.6s，上滑时看做反向匀加速运动，根据动学规律有：x=a1t12，根据牛顿第二定律有mgsin+mgcos=ma

16、1下滑时，有x=a2t22，mgsin-mgcos=ma2联立解得=0.3【思路点拨】 根据v-t图象求出该图象的斜率，其斜率的绝对值就是加速度大小从v-t图象中我们发现两条倾斜直线的斜率绝对值大小几乎相等，说明滑块A沿气垫导轨上下运动加速度大小相等实验运用控制变量法研究对滑块进行运动和受力分析，运用牛顿第二定律结合运动学公式解决问题解答本题关键是能够把v-t图象运用物理规律结合数学知识解决问题对滑块进行运动和受力分析，运用牛顿第二定律结合运动学公式解决问题 【题文】7（15分）我国自主研制的“嫦娥三号”，携带“玉兔”月球车已于2013年12月2日l时30分在西昌卫星发射中心发射升空，落月点有

17、一个富有诗意的名字“广寒宫”，若已知月球和地球半径之比为a，质量之比为b，地球表面附近的重力加速度为g求： (1)月球表面的重力加速度大小：(2)若在地球上某运动员以一定初速度起跳能上升的最大高度为允则他在月球上以相同初速度起跳能上升的最大高度是多少【知识点】万有引力定律及其应用D5【答案解析】（1） （2） 解析：（1）在星球表面重力与万有引力大小相等有：Gmg有星球表面的重力加速度g=所以g月G（2）由竖直上抛运动规律可知，物体在地球上上抛的最大高度h而在月球上上抛运动的最大高度为h 【思路点拨】（1）根据在星球表面重力与万有引力相等，求得重力加速度的表达式，再根据月球质量与半径与地球质量

18、与半径的关系进行求解（2）根据竖直上抛运动的上升最大高度，根据重力加速度的关系求出在月球上上升的最大高度在星球表面重力与万有引力相等，据此可得重力加速度与星球质量与半径的关系，同时掌握竖直上抛运动的规律是正确答题的基础 【题文】8（16分）如图所示，装置BOO可绕竖直轴OO转动，可视为质点的小球A与两细线连接后分别系于B、C两点，装置静止时细线AB水平，细线AC与竖直方向的夹角=37°已知小球的质量m，细线AC长l，B点距C点的水平距离和竖直距离相等 (1)当装置处于静止状态时，求AB和AC细线上的拉力大小； (2)若AB细线水平且拉力等于重力的一半，求此时装置匀速转动的角速度的大小

19、； (3)若耍使AB细线上的拉力为零，求装置匀速转动的角速度的取值范围 【知识点】共点力的平衡 受力分析 向心力B3 B4 B7 C5【答案解析】（1） （2） （3） 解析：受力分析如右图，由平衡条件 （2）受力分析如（1）问所示，由牛顿第二定律 解得 （3）由题意，当 最小时绳AC与竖直方向夹角 受力分析如右图 得 当 最大时绳AC与竖直方向夹角 得 所以 取值范围为【思路点拨】当静止时受力分析，列平衡方程，根据共点力的平衡直接求解；当圆周运动时，根据竖直方向合力为零，水平方向合力提供向心力，本题主要考虑向心力，注意用指向圆心的力减去背离圆心的力提供向心力。【题文】9如图所示，5块完全相同

20、的长木板依次紧挨着放在水平地面上，每块木板的长度为l=O.5m，质量为m=0.6kg.在木板1的最左端放置一质量为M=1kg的小物块，已知小物块与长木板间的动摩擦因数为=0.2，长木板与地面间的动摩擦因数=0.1，设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，现给物块水平向右的初速度v0=3m/s，使其从木板最左端向右滑动，则（重力加速度g取10 m/s2） (1)当物块在木块1上滑动时，求地面对这5个木块总的摩擦力大小： (2)由计算分析小物块滑至哪块长木板时，长木板才开始在地面上滑动，并求出物块相对于木板静止时在木板上的位置； (3)在上述滑行过程中，当物块滑到与某块木板共速时，立即给该木板施加一水平向

21、右的推力F=5.1N，为保证物块不从该木板滑出，求该力施加的最长时间.【知识点】摩擦力 匀变速运动规律 牛顿第二定律 A7 B2 C2【答案解析】（1）4N （2） (3) 解析： （1）木块受到的摩擦力 5个木板的总的最大静摩擦力 故这5个木块保持静止状态，故地面对木块的总摩擦力为2N（2） 设当物块滑至第n块木块时，木块才开始运动 由式解得n>4.3 既物块滑上第五块木板时，木板才开始在地面上滑动，设物块刚滑上第五块木板时的速度为 解得 显然，物块在第五块木板表面做匀减速直线运动，加速度 ，木板做匀加速直线运动，加速度为a，设经历时间t，物块与木板获得相同的速度 ，则由5木板受力分析可知： 又 解得 在此过程中，物块发生的位移为 木板5的位移为 ，则 故滑块滑上木板相对静止时，距离木板左端 （3）对木板做受力分析可知， 得 木板相对于滑块向右加速滑动当撤去外力后，对木板受力分析有 得 此时木板相对于滑块向右减速显然，当两者再次共速时滑块恰好运动到木板最左端，时力F作用在木板上保证滑块不滑出的最长时间的临界条件：设加速过程时间为 ，减速过程是的时间为 ，滑块的总位移为 ，木板的总位移为 ， 又 联立求解得 【思路点拨】根据受力分析求解摩擦力；当物块在木板上滑动，