高三物理百强名校试题解析金卷：(第18卷)甘肃天水第一中学高三上学期第二阶段考试物理试题解析(解析版)

1、It肃省尺水市第亠中学2017届高三上存期第二阶段考试物理试題、选择题（1-6单选，7-12多选，每题4分，共48分）1如图所示，物块A放在直角三角形斜面体B上面，B放在弹簧上面并紧挨着竖直墙壁，初始时A、B静止，现用力F沿斜面向上推A，但A、B仍未动。则施力F后，下列说法正确的是!AA、B之间的摩擦力一定变大B.弹簧弹力一定不变C.B与墙之间可能没有摩擦力D.B与墙面间的弹力可能不变【答案】B【解析】试题分析：对人幵始受重丈L对A的支持力和静摩撫力平衡当施加F后，仍然处于静止，幵始A所受的静摩換力犬小为吨蚯匕若F=2m停mG,则A、B之间的摩撫力大小可肓济变.故為错误.对整体分析，由于AB不

2、动，弹箸的形变量不娈，则弹箸的弹力不变，开始弹著的弹力等于A、B的总直力，蔺口F后，弹曹的弹力不变，总重力不娈，根拐平衡知，则B与墙之间一定有摩損力-故B正确法整体为研究对象，幵始时B与埴面的弹力为爲后来加F后，弾力为Fa科D错误j故选B考点：物体的平衡【名师点睛】解决本题的关键能够正确地进行受力分析，运用共点力平衡进行求解，以及掌握整体法和隔离法的运用。2.如图所示质量为10kg的物体A拴在一个被水平拉伸的弹簧一端,弹簧的拉力为5N时，物体A处于静止状态。若小车以1m/s2的加速度向右运动（g取10m/s2）,贝V【答案】B【解析】试题分析：由题意得物体A与平板车的上表面间的最大静摩擦力Fm

3、>5NF合=ma=10N，可知此时平板车对物体A的摩擦力为5N，方向向右，且为静摩擦力，所以物体A相对于车仍然静止，故A错误；F合=ma=10N，此时平板车对物体A的摩擦力为5N，方向向右，所以物体A受到的摩擦力大小不变，故C错误，B正确；物体A相对于车仍然静止，所以受到的弹簧的拉力大小不变，故D错误故选B.考点：牛顿第二定律的应用【名师点睛】本题解题的关键是对物体摩擦力的分析，分析其摩擦力是静摩擦力还是滑动摩擦力，再根据牛顿第二定律求出合力，最后通过对其进行受力分析得出物块的运动状态，该题难度适中。3如图所示，倾角为:的薄木板固定在水平面上，板上有一小孔B，不可伸长的轻绳一端系一物体A

4、，另一端穿过小孔B竖直下垂。开始时，板上方的细线水平伸直。现慢慢拉动细绳下垂端，在物体缓慢到达小孔B的过程中，轨迹正好是一个半圆周，则物体与斜面间的动摩擦因数为B.COS：C.D.tan：cos二【答案】D【解析】试題分析：物体在斜面上缓慢运动时，受到4个力：重力G,绳子的拉力斜面的支持力F打物体在运动时受到的摩揀力比，这四个力的合力近似为零$其中尺和已同斜面平行，H同斜面垂直G同斜面成(P0°-a).根揺各力之间的平衡的原则，可列出以下公式：在垂直斜面方刚有：F2=G-cosa,因此有摩換力F尸pF鬥iGco过，接下来考虑平行于斜面的力，为了简化冋题状态，可以直接以A点处的系统状态

5、来进行分析，此时时摩撫力和重力在斜面平行方向上的力是反向，等大的，即应该杲近似平衡的有：考点：物体的平衡【名师点睛】这个解法最有技巧的部分就是选取了A点处受力分析，根据平衡条件得到重力的下滑分量等于摩擦力，然后列式求解；当然，也可以对其它点处，运用平衡条件列式。4.如图叠放在水平转台上的物体A、B、C正随转台一起以角速度w匀速转动，A、B、C的质量分别为3m、2m、m,B与转台、C与转台间的动摩擦因数都为卩，A与B间的动摩擦因数也为卩，B、C离转台中心的距离分别为r、1.5r.设本题中的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,A.B对A的摩擦力有可能为3卩mg5.地球同步卫星离地心距离为r,运行速度为vi

6、,加速度为ai,地球赤道上的物体随地球自转的加B.C与转台间的摩擦力大于A与B间的摩擦力C若角速度再在题干所述原基础上缓慢增大，A与B间将最先发生相对滑动D转台的角速度-有可能恰好等于【答案】D【解析】试题分析：对AB整体，有：(3m+2ni)凶日i(3m+2m)昌对挪*6有：m©2(1.5r)却mg对韧体A,有：(3m)g._®即满足不发生相对滑动转台的角速度,可知A与B间的静摩揀力最大值ftn=3wi*r*m2=J=故A错误：故D正确*由于A与C*专动的甬速度相同由摩擦力提供向心力有即C与转台间的摩攬力小于A与B间的摩扌讓力，故B错误$由丸选项分析可知最先发生相对渭动的

7、是物块G故匚错误.故选D.考点：牛顿第二定律的应用【名师点睛】本题关键是对A、AB整体、C受力分析，根据静摩擦力提供向心力以及最大静摩擦力等于滑动摩擦力列式分析是关键。速度为a2,第一宇宙速度为V2,地球半径为R,则以下正确的是（）32Ra2rD.Jv2R【答案】C【解析】试题分析：因为同步卫星的周期等于地球自转的周期，所以角速度木轄，根抿沪曲得，=-故AB6RA間吴；根据万有弓I力提供嚴力&嶂=岐，解得尸则生=眉故D葡吴；C正确.故rrVr内V$选c考点：万有引力定律的应用【名师点睛】解决本题的关键知道同步卫星和随地球自转的物体角速度相等，同步卫星以及贴近地球表面运行的卫星靠万有引力

8、提供向心力。6我国发射神舟号飞船时，先将飞船发送到一个椭圆轨道上，其近地点M距地面200km，远地点N距地面340km.进入该轨道正常运行时，通过M、N点时的速率分别是v2.当某次飞船通过N点时，地面指挥部发出指令，点燃飞船上的发动机，使飞船在短时间内加速后进入离地面340km的圆形轨道，开始绕地球做匀速圆周运动这时飞船的速率为V3.比较飞船在M、N、P三点正常运行时（不包括点火加速阶段）的速率大小和加速度大小，下列结论正确的是（）A.vi>V3>V2,ai>a3>a2B.vi>V3>V2,ai>a2=a3C.vi>V2=V3,ai>a2&

9、gt;a3D.vi>V2>V3,ai>a2=a3【答案】B试题分析：根据万有引力提供向心力，即Mm2=ma得rGM，由图可知riv2=3，所以ai>a2=a3；当某次飞船通过N点时，地面指挥部发出指令，点燃飞船上的发动机，使飞船在短时间内加速后进入离地面340km的圆形轨道，所以V3>V2,根据因为riV3,所以Vi>V3故Vi>V3>V2.故选B.考点：万有引力定律的应用【名师点睛】解决本题的关键是掌握万有引力提供向心力，即-Mmmv2G2=：ma，不能考rr虑一个变量而忽略了另一个变量的变化。7.如图所示，有一固定的且内壁光滑的半球面，球心为

10、0,最低点为C,有两个可视为质点且质量相同的小球A和B，在球面内壁两个高度不同的水平面内做匀速圆周运动，A球的轨迹平面高于B球的轨迹平面，A、B两球与0点的连线与竖直线0C间的夹角分别为a=53°和3=37；则(sin37=0.6)A.A、B两球所受支持力的大小之比为3:4B.A、B两球运动的周期之比为23C.A、B两球的角速度之比为2:3D.A、B两球的线速度之比为8:3.3【答案】CD【解析】试题分析：由于小球在运动的过程中受到的合力沿水平方向，且恰好提供向心力，所以根据平行四边形走初音兀cOis37C，4v24沪m=mr、r厂则爲，则寸右芳故氏错误.小球受到的合外力：g【解析】

11、故B错误.根据公式：mgunAmc如所以:咤所儿故C正确.根据硏阳用二巴一得：劭切沼所以:vstana农tan仙必=8rstanQVRtan/3sin/33故D正确；故诜CD考点：圆周运动；牛顿第二定律的应用【名师点睛】此题是牛顿第二定律在圆周运动中的应用问题；解决本题的关键搞清向心力的来源，运用牛顿第二定律得出线速度、周期的关系.&如图所示，在竖直平面内固定有两个很靠近的同心圆轨道，外圆光滑，内圆粗糙一质量为m的小球从轨道的最低点以初速度v0向右运动，球的直径略小于两圆间距，球运动的轨道半径为R，不计空气阻力设小球过最低点时重力势能为零，下列说法正确的是A.若小球运动到最高点时速度为

12、B若小球第一次运动到最高点时速度大小为0,贝Uvo定大于.4gRC若使小球始终做完整的圆周运动，则V0一定不小于5gRD.若经过足够长时间，小球最终的机械能可能为-3mgR【答案】ABC试題分析：若小球运动到最高点时受到为山贝山卜球在运动过程中一定与内圆接触，受到摩撫力作用，要克服摩撫力做功，小球的机械能一定不守恒故A正确；若使小球始终做完整的圆周运动，小球应沿外圆运动在运动过程中不受摩撫力机械能寺恒，小球恰好运动到最高点时速度设为晒则有吨=是由机R械能守恒定律得：1niv&ing2R+丄朋込小球在最低点时的最小速度v尸嗣，所以若使小球始终做完22整的圆周运动，则询一定不小干甌故C正确

13、.如果內圆光滑，小球在运动过程中不受摩扌幼，小球在运动过程中机橄能守恒，如果小球运动到最高点时速度为5由机械能守恒走律得：mv=m2R,小球在最低点时的速度岭二护药，由于內圆粗寵小球在运动过程中要克服摩擀力俶功，则小球在最低点时的速度切一定大于故B正确若初速度5比较小，小球在运动过程中一定与内圆接触，机械能不断减少，经过足够长时间，小球最终在圆心下方运动，最大的机械能为mgR，所以小球最3终的机械能不可能为3mgR若初速度V。足够大，小球始终沿外圆做完整的圆周运动，机械2能守恒，机械能必定大于2mgR，故D错误.故选ABC.考点：机械能守恒定律；牛顿第二定律的应用【名师点睛】本题的关键是理清运

14、动过程，抓住临界状态，明确最高点的临界条件，运用机械能守恒定律和向心力知识结合进行研究。9如图所示是A、B两质点从同一地点运动的x-t图象，则下列说法中正确的是（）j48j/sA.A质点以20m/s的速度匀速运动B.B质点先沿正方向做直线运动，后沿负方向做直线运动C.A、B两质点在4s末相遇D.B质点最初4s做加速运动，后4s做减速运动【答案】ABC试题分析；在心團象中團线的斜率表示速度，所以A质点的速度不变，做匀速直纟戋运动，且速度为YCQvJ=-=207«，故A正确；B质点的位移先増大，后减小，说明B质点先沿正方向做直线运动,r4后沿员方向做直线运动故B正确；A.B两质点从同一地

15、点出发，在4s末位移相同说明两质点在4s末相遇，故匕正确.质点的x-1團线切线斜率先减小后增大，说明B质点前4S做腻速运动，后4s做加速运动，故D错误；故选ABC考点：x-t图象【名师点睛】本题是位移-时间图象问题，抓住图象的数学意义：斜率等于物体的速度，来分析物体的运动情况10如图所示，某一运动员从弧形雪坡上沿水平方向飞出后，又落回到斜面雪坡上，若斜面雪坡的倾角为二，飞出时的速度大小为v0，不计空气阻力，运动员飞出后在空中的姿势保持A如果V0不同，则该运动员落到雪坡时的速度方向也就不同B不论Vo多大，该运动员落到雪坡时的速度方向都是相同的C运动员在空中经历的时间是2v0tan二gD.运动员落

16、到雪坡时的速度大小是0COS日【答案】BC【解析】试题分析：设在空中飞行时间为运动员在竖直方向做自由落体运动，水平方向做匀速直线运动；运动员J_:竖直位移与水平位移之比:上=-=里=血占,飞行的时间r二“:力用'故c正确：竖直方向疋琢2耳g的速度犬小为：v:-gt=2votaneJ运动员落回雪坡时的速度犬小：=v-4(tan&)2f故D错误；设运动员落到雪坡时的速度方向与水平方向夹角対4贝吐如吃=土=丸空®=2葩片夕由此可知,运动员落到雪坡时的速度方向与初速度方冋无关初速度不同运动员落到雪坡时的速度方叵I相同故A错误，B正确；故选CD.考点：平抛运动【名师点睛】解决本

17、题的关键知道平抛运动在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向做自由落体运动，并结合运动学规律来解题注意不能将速度与水平面的夹角看成位移与水平面的夹角。11.蹦极”是一项非常刺激的体育运动，如图所示，某人身系弹性绳自高空P点自由下落，图中的a点是弹性绳的原长位置，c点是人所能到达的最低位置，b点是人静止悬吊着时的平衡位置。人在从P点下落到最低位置c点的过程中，下列说法正确的是()A.经过b点时，人的速度最大B.经过a点时，人的速度最大C.从a点到b点，人的加速度在增大D.从b点到c点，人的加速度在增大【答案】AD【解析】试砸分析；在訪段g鼠的拉力4于人的重力，人受到的合力向下，有向下的加速度，人做抽

18、速运动！在b点重力与弾力相等，故此时加速度为零，即从耳到b做加速度减小的加速运动；在be段绳的拉力犬于人的重力人受到的合力向上，有向上的抑速度，即从b到cWQ速度増加的减速运动，故在b点时，人的速度最大从b点到c点，人的加速度在増大，所汰AD正确，BC错误故选AEL考点：牛顿第二定律的应用【名师点睛】本题主要考查了对超重失重现象的理解，人处于超重或失重状态时，人的重力并没变，只是对绳的拉力变了12.水平地面上有一木箱，木箱与地面之间的动摩擦因数为讥0v卩1）.现对木箱施加一拉力F,使木箱做匀速直线运动.设F的方向与水平面夹角为0,如图，在B从0逐渐增大到90°的过程中，木箱的速度保持

19、不变，则（）A.F一直增大B.F先减小后增大C.F的功率减小D.F的功率不变【答案】BC【解析】试题分析：对物体受力分析如图:Feos0=mg-Fsin)则;F=二卫吨(sinJ3cos&+)J1+才用P-3)J1-8从Q逐渐増大到90啲过程中，在軒卩9前：血（P+S）逐渐变大所法F逐渐减小；在后:sin（P+6）逐渐变小，所CKF逐渐增大；所叹结论是：F先减小后増大故A错误'B正确.功率：P=FvcosO=一竺翌一x件cosO="咤月从0逐渐増大到W的过程中,tane直在变大cosO+ainO1+仍所叹功率P直在减小，故D错误，C正确；故选EC考点：物体的平衡；功率

20、【名师点睛】本题为平衡条件的应用问题，受力分析后应用平衡条件求解即可，难点在于研究对象的选择和应用数学方法讨论拉力F的变化，难度不小，需要细细品味。三、实验题（每空4分，共12分）13某实验小组应用如图甲所示装置探究加速度与物体受力的关系”，已知小车的质量为M,砝码和砝码盘的总质量为m，所使用的打点计时器所接的交流电的频率为50Hz，实验步骤如下：A按图甲所示，安装好实验装置，其中与定滑轮及弹簧测力计相连的细线竖直；B调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车能沿长木板向下匀速运动；C挂上砝码盘，接通电源后，再放开小车，打出一条纸带，由纸带求出小车的加速度；D.改变砝码盘中砝码的质量，重复步骤C,求

21、得小车在不同合力作用下的加速度.甲（答案涂在答题卡选择题部分）A.小车的加速度与砝码盘的加速度大小相等B弹簧测力计的读数为小车所受合外力C.实验过程中砝码处于超重状态D.砝码和砝码盘的总质量应远小于小车的质量(2) 实验中打出的一条纸带如图乙所示，由该纸带可求得小车的加速度为m/s2.(结果保留2位有效数字)(3) 由本实验得到的数据作出小车的加速度a与弹簧测力计的示数F的关系图象(见图丙)，与本实验相符合的是.【答案】(1)B;(2)0.16;(3)A.【解析】试題分析：由图可知，小车的加速度是祛码盘的加速度大小的？倍，故A错误,同一根细绳，且已平衡摩損力则彈醤测力计的读数为小车所受合外力，

22、故B正确；实验过程中柱码向下加速运动，处于失重状态故c错误？由于不是54码的重力即为小车的拉力，故不需要柱码和袪码盘的总质量应远小于小车的质量的条件，故D错误；所以选B;(2) 在匀变速直线运动中连续相等时间内的位移差为常数，即x=aT2,解得：U=丁：；将x=0.16cm,T=0.1s带入解得：a=0.16m/s2.(3) 由题意可知，小车的加速度a与弹簧测力计的示数F的关系应该是成正比，即为过原点的一条倾斜直线，故A符合；考点：探究加速度与物体受力的关系【名师点睛】解答实验问题的关键是正确理解实验原理，加强基本物理知识在实验中的应用，同时不断提高应用数学知识解答物理问题的能力；掌握求加速度

23、的方法，注意单位的统一，同时理解由图象来寻找加速度与合力的关系。四、计算题(共3小题，共40分)14. (12分)某双星系统，两天体质量分别为M与m，两天体球心间距离为L,已知万有引力恒量为G,(1)求该双星系统的周期(2)求质量为M的天体的线速度【解析】【答案】(1)2二LG(Mm)(2)mG(Mm)试题分析：(1)设Wm的轨道半径分别为mm则IT三式麻立可得:由上两式可得：弘严吧解得勺二丄一L3/+m何的天体槪証"牛T諾亦考点：万有引力定律的应用【名师点睛】本题是双星问题，与卫星绕地球运动模型不同，两颗星都绕同一圆心做匀速圆周运动，关键抓住条件：角速度和周期相同。15. (12分)质量为m的汽车以额定功率Po从静止开始在摩擦因数为口的水平路面上运动Si后，紧接着进入摩擦因数为血的水平