物理·黑龙江省牡丹江市第一高级中学2017届高三9月月考物理试题+Word版含解析

物理·黑龙江省牡丹江市第一高级中学2017届高三9月月考物理试题+Word版含解析

全*品*高*考*网， 用后离不了！‎ 一、单项选择题（每小题只有一个正确选项，本题共8小题，每小题4分，共计32分） ‎ ‎1. 下列科学家中，提出万有引力定律的是（ ）‎ A．开普勒 B．牛顿 C．卡文迪许 D．爱因斯坦 ‎【答案】B 【解析】 试题分析：开普勒发现行星运动的三大规律，总结了开普勒三定律，A错误；万有引力定律是由牛顿提出的，B正确；卡文迪许利用扭秤测出了万有引力恒量，C错误；爱因斯坦提出了相对论，D错误；故选B。‎ 考点：物理学史。‎ ‎【名师点睛】掌握科学家的科学成就及科研经历，会激发学生的学习兴趣及求知欲，更能深层次的理解和认知物理规律，从而更好的应用。‎ ‎2. 一物体运动的速度随时间变化的关系如图所示，根据图象可知（ ）‎ A．4s内物体在做曲线运动 B．4s内物体的速度一直在减小 C．物体的加速度在2.5s时方向改变 D．4s内物体一直做直线运动 ‎【答案】D 【解析】 ‎ 考点：v-t图象。‎ ‎【名师点睛】本题是速度-时间图象，速度图象的斜率等于物体的加速度大小，速度和加速度的正负表示速度的方向，纵坐标的大小表示速度的大小。‎ ‎3. 如图所示，倾角为 θ=30°的光滑斜面上固定有竖直光滑档板P，横截面为直角三角形的物块A放在斜面与P之间．则物块A对竖直挡板P的压力与物块A对斜面的压力大小之比为（ ）‎ A．2：1 B．1：2 C．：1 D．：4‎ ‎【答案】B 【解析】 考点：共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用 ‎【名师点睛】本题主要考查了共点力平衡条件的直接应用，解题的关键是正确对物体进行受力分析，依据平衡条件列式求解。‎ ‎4. 如图（甲）所示，足够长的木板B静置于光滑水平面上，其上放置小滑块A．木板B受到随时间t变化的水平拉力F作用时，木板B的加速度a与拉力F关系图象如图（乙）所示，则小滑块A的质量为（ ）‎ A．4kg B．3kg C．2kg D．1kg ‎【答案】B 【解析】 试题分析：当F等于8N时，加速度为：，对整体分析，由牛顿第二定律有：， 代入数据解得：；当时，根据牛顿第二定律得：， 知图线的斜率:，解得：，滑块的质量为：，B正确；ACD错误；故选B。‎ 考点：牛顿第二定律、连接体问题。‎ ‎【名师点睛】本题考查牛顿第二定律与图象的综合，知道滑块和木板在不同拉力作用下的运动规律是解决本题的关键，掌握处理图象问题的一般方法，通常通过图线的斜率和截距入手分析。‎ ‎ 本题考查牛顿第二定律与图象的综合，知道滑块和木板在不同拉力作用下的运动规律是解决本题的关键，掌握处理图象问题的一般方法，通常通过图线的斜率和截距入手分析．‎ ‎5. 双人滑运动员在光滑的水平冰面上做表演，甲运动员给乙运动员一个水平恒力F，乙运动员在冰面上完成了一段优美的弧线MN。vM与vN正好成90°角，则此过程中，乙运动员受到甲运动员的恒力可能是图中的（ ）‎ A．F1 B．F2 C．F3 D．F4‎ ‎【答案】C 【解析】 考点：物体做曲线运动的条件。‎ ‎【名师点睛】物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，速度的方向与该点曲线的切线方向相同；由牛顿第二定律可以判断加速度的方向；根据M点时沿vM方向速度减小，沿vN方向速度增大，即可确定合力方向。‎ ‎6. 有a、b、c、d四颗地球卫星，a还未发射，在赤道表面上随地球一起转动，b是近地轨道卫星，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星，它们均做匀速圆周运动，各卫星排列位置如图所示，则（ ）‎ A．a的向心加速度等于重力加速度g B．在相同时间内b转过的弧长最长 C．c在4小时内转过的圆心角是 D．d的运动周期有可能是20小时 ‎【答案】B ‎ ‎【解析】 考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系 ‎【名师点睛】同步卫星的周期必须与地球自转周期相同，角速度相同，根据比较a与c的向心加速度大小，再比较c的向心加速度与g的大小．根据万有引力提供向心力，列出等式得出角速度与半径的关系，分析弧长关系．根据开普勒第三定律判断d与c的周期关系。‎ ‎7. 如图，长为L的粗糙长木板水平放置，在木板的A端放置一个质量为m的小物块。现缓慢抬高A端，使木板以左端为轴转动。当木板转到与水平面的夹角为α时，小物块开始滑动，此时停止转动木板，小物块滑到底端，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ）‎ A．整个过程木板对物块做功大于物块机械能的增量 B．整个过程支持力对物块做功为零 C．整个过程木板对物块做功为零 D．整个过程支持力对物块做功为mgLsinα ‎【答案】D 【解析】 ‎ 考点：功的计算、动能定理、功能关系。‎ ‎【名师点睛】当缓慢提高木板时，导致物块受到的支持力发生变化，则不能再根据功的定义去算支持力对物块做的功，因此由动能定理结合重力做功，可求出支持力做功．在此过程中，静摩擦力始终与运动方向垂直，所以静摩擦力不做功．当物块滑动后，可由动能定理求出滑动摩擦力做的功。‎ ‎8. 如图所示，一根长为L的轻杆OA，O端用铰链固定，轻杆靠在一个高为h的物块上，某时杆与水平方向的夹角为θ，物块向右运动的速度v，则此时A点速度为（ ）‎ A． B．‎ C． D．‎ ‎【答案】C 【解析】 试题分析：当物块以速度v向右运动至杆与水平方向夹角为θ时，B点的线速度等于木块的速度在垂直于杆子方向上的分速度，，则杆子的角速度，则小球A的线速度， C正确，A、B、D 错误，，故选C。‎ 考点：线速度和角速度的关系、运动的合成和分解。‎ ‎【名师点睛】将物块的速度分解为沿杆子方向和垂直于杆子方向，在垂直于杆子方向上的速度等于B点绕O转动的线速度，根据可求出杆转动的角速度，再根据杆的角速度和A的转动半径可以求出A的线速度大小。‎ 二、多项选择题（每小题至少有两个正确选项，本题共6小题，每小题4分，选对但不全得2分，选错0分，共计24分）‎ ‎9. 如图所示，劲度系数为k的轻弹簧的一端固定在墙上，另一端与置于水平面上质量为m的物体接触（未连接），弹簧水平且无形变。用水平力F缓慢推动物体，在弹性限度内弹簧长度被压缩了x0，此时物体静止。撤去F后，物体开始向左运动，运动的最大距离为4x0。物体与水平面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。则（ ）‎ A．撤去F后，物体先做匀加速运动，再做匀减速运动 B．撤去F后，物体刚运动时的加速度大小为 C．弹簧被压缩了x0时具有的弹性势能 D．物体开始向左运动到速度最大的过程中克服摩擦力做的功为 ‎【答案】BD 【解析】 ‎ ‎ ，D正确；故选BD。‎ 考点：牛顿第二定律、功的计算及功能关系。‎ ‎【名师点睛】本题分析物体的受力情况和运动情况是解答的关键，要抓住加速度与合外力成正比，即可得到加速度是变化的，再结合功的计算公式和功能关系进行判断。‎ ‎10. 宇宙中两个相距较近的星球可以看成双星，它们只在相互间的万有引力作用下，绕两球心连线上的某一固定点做周期相同的匀速圆周运动。根据宇宙大爆炸理论，双星间的距离在不断缓慢增加，设双星仍做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（ ）‎ A.双星相互间的万有引力不变 B.双星做圆周运动的角速度均增大 C.双星做圆周运动的周期均变大 D.双星做圆周运动的半径均增大 ‎【答案】CD 【解析】 ‎ 考点：万有引力定律及其应用。‎ ‎【名师点睛】双星做匀速圆周运动具有相同的角速度，靠相互间的万有引力提供向心力，应用万有引力定律与牛顿第二定律求出双星的轨道半径关系，从而确定出双星的半径如何变化，以及得出双星的角速度和周期的变化。‎ ‎11. 如图“嫦娥二号”卫星由地面发射后，进入地月转移轨道，经多次变轨最终进入半径为100 km、周期为118 min的工作轨道Ⅲ，开始对月球进行探测，则下列说法正确的是（ ）‎ A．卫星在轨道Ⅲ上的运动速度比月球的第一宇宙速度小 B．卫星在轨道Ⅲ上经过P点的速度比在轨道Ⅰ上经过P点时大 C．卫星在轨道Ⅲ上运动的周期比在轨道Ⅰ上短 ‎ D．卫星在轨道Ⅰ上的机械能比在轨道Ⅱ上小 ‎【答案】AC 【解析】 ‎ 考点：万有引力定律在天体运动中的应用、卫星变轨问题。‎ ‎【名师点睛】月球的第一宇宙速度是卫星贴近月球表面做匀速圆周运动的速度，根据万有引力提供向心力，得出线速度与半径的关系，即可比较出卫星在轨道Ⅲ上的运动速度和月球的第一宇宙速度大小．卫星在轨道Ⅰ上经过P点若要进入轨道Ⅲ，需减速．比较在不同轨道上经过P点的加速度，直接比较它们所受的万有引力就可得知．卫星从轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ，在P点需减速。‎ ‎12. 汽车在水平路面上从静止开始做匀加速直线运动，t1秒末关闭发动机做匀减速直线运动，到t2秒末静止，动摩擦因数不变．其v﹣t图象如图所示，图中β＜θ，若汽车牵引力做功为W，t1秒内做功的平均功率为P，汽车加速和减速过程中克服地面摩擦力做功分别为W1和W2，平均功率大小分别为P1和P2，忽略空气阻力的影响，下面结论正确的是（ ）‎ A． B． C． D．‎ ‎【答案】ABC 【解析】 ‎ 考点：速度图象，动能定理，功率的计算。‎ ‎【名师点睛】本题要注意在机车起动中灵活利用功率公式及动能定理公式，同时要注意图象在题目中的应用；由动能定理可得出汽车牵引力的功与克服摩擦力做功的关系，由功的公式可求得加速和减速过程中克服摩擦力做功的大小；由摩擦力做功利用可求得摩擦力的功率关系。‎ ‎13如图所示，有一光滑轨道ABC，AB部分为半径为R的圆弧，BC部分水平，质量均为m的小球a、b固定在竖直轻杆的两端，轻杆长为R，不计小球大小．开始时a球处在圆弧上端A点，由静止释放小球和轻杆，使其沿光滑轨道下滑，下列说法正确的是（ ）‎ A．a球下滑过程中机械能保持不变 B．a、b两球和轻杆组成的系统在下滑过程中机械能保持不变 C． a、b滑到水平轨道上时速度为 D．从释放到a、b滑到水平轨道上，整个过程中轻杆对a球做的功为 ‎【答案】BD 【解析】 ‎ 考点：动能定理、机械能守恒定律。‎ ‎【名师点睛】连接a、b的轻杆在下滑过程中对a、b做功，对每个小球机械能都不守恒，对a、b及轻杆组成的系统机械能守恒；轻杆对某个小球做的功属于变力做功，可用动能定理计算。‎ ‎14如图所示，甲、乙两种粗糙面不同但高度相同的传送带，倾斜于水平地面放置。以同样恒定速率v向上运动。现将一质量为m的小物体（视为质点）轻轻放在A处，小物体在甲传送带上到达B处时恰好达到传送带的速率v；在乙传送带上到达离B竖直高度为h的C处时达到传送带的速率v。已知B处离地面高度为H，则在物体从A到B的运动过程中（ ）‎ A．两种传送带对小物体做功相等 ‎ B．将小物体传送到B处，两种传送带消耗的电能相等 C．两种传送带与小物体之间的动摩擦因数甲的小 D．将小物体传送到B处，两种系统产生的热量相等 ‎【答案】AC 【解析】 试题分析：小球在运动过程中受重力和传送带的作用力；对全程由动能定理可得：因高度相等，则重力做功相等；末速度相等，则动能的变化量相等；则由动能定理可得，传送带对物体做功相等，A正确；甲图中平均速度为，乙图中位移 的过程中平均速度为 ‎，则可知，乙图中加速时间较短；则由速度公式可知物体加速度关系，再由牛顿第二定律得：，则，C正确；由摩擦生热知，， 根据牛顿第二定律得：， 解得：，，，D错误；根据能量守恒定律，电动机消耗的电能等于摩擦产生的热量Q与物块增加机械能的和，因物块两次从A到B增加的机械能相同，且，所以将小物体传送到B处，两种传送带消耗的电能甲更多，B错误；故选AC。‎ 考点：动能定理、功能关系。‎ ‎【名师点睛】小物块从底端上升到顶端过程与上升到速度达到皮带速度过程不同，动能定理表达式不同．本题的关键是比较两种情况下产生的热量关系，难点在于结合v-t图象求出物体位移及相对位移的联系。‎ 三、填空题（每空2分，共计10分）‎ ‎15. 某同学在研究性学习中，利用所学的知识解决了如下问题：一轻质弹簧竖直悬挂于某一深度为h＝30.0 cm且开口向下的小筒中（没有外力作用时弹簧的下端位于筒内，用测力计可以同弹簧的下端接触），如图甲所示，若本实验的长度测量工具只能测量露出筒外弹簧的长度l，现要测出弹簧的原长l0和弹簧的劲度系数，该同学通过改变l而测出对应的弹力F，作出F－l图象如图乙所示，则弹簧的劲度系数为k＝________N/m，弹簧的原长l0＝________cm.‎ ‎【答案】200 20 cm ‎ ‎【解析】 考点：探究弹簧伸长与弹力的关系。‎ ‎【名师点睛】根据胡克定律写出F与l的关系式，然后结合图象和数学知识求解即可。‎ ‎16. 用拉力传感器和速度传感器“探究加速度a与物体所受外力F的关系”，实验装置如图所示，其中带滑轮的长木板始终处于水平位置。实验中用拉力传感器记录小车受到细线的拉力F大小，在长木板上相距为L的A、B两个位置分别安装速度传感器，记录小车到达A、B两位置时的速率为、‎ ①本题中测得的物理量写出加速度的表达式：a=________________；‎ ②本题中是否需要满足钩码的总质量远小于小车的质量的关系？____（填“需要”或“不需要”）；‎ ③实验得到的图线可能是图乙中的________。‎ ‎【答案】① ②不需要 ③C 【解析】 ‎ 考点：探究加速度a与物体所受外力F的关系。‎ ‎【名师点睛】结合匀变速直线运动的速度位移公式求出小车的加速度；由于采用拉力传感器测量实验中的拉力，所以不需要满足钩码的总质量远小于小车的质量的关系；根据F不等于零时，加速度仍然为零分析图线不经过原点的原因。‎ 四、计算题（共计34分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位）‎ ‎17. （7分）一宇航员在某星球的表面做自由落体实验：让小球在离地面h高处自由下落，他测出经时间t小球落地，又已知该星球的半径为R，忽略一切阻力．求：‎ ‎（1）该星球的质量M； （2）该星球的第一宇宙速度v．‎ ‎【答案】（1）该星球的质量是； （2）该星球的第一宇宙速度是 ‎【解析】 ‎ 考点：万有引力定律在天体运动中的应用。‎ ‎【名师点睛】该题是万有引力定律的一般应用，先利用自由落体运动的规律求出该星球表面的重力加速度，再写出星球表面物体所受万有引力等于物体所受重力的表达式，即可求解。‎ ‎18. （12分）某实验小组做了如下实验，装置如图甲所示．竖直平面内的光滑轨道由倾角为θ的斜面轨道AB和圆弧轨道BCD组成，将质量m=0.1kg的小球，从轨道AB上高H处的某点静止滑下，用压力传感器测出小球经过圆弧最高点D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．g=10m/s2．求：（1）圆轨道的半径R．‎ ‎（2）若小球从D点水平飞出后又落到斜面上，其中最低的位置与圆心O等高，求θ的值．‎ ‎【答案】（1）； （2） ‎ ‎【解析】 试题分析：（1）小球经过D点时，满足竖直方向的合力提供圆周运动向心力即：‎ 从A到D的过程中只有重力做功，根据动能定理有：‎ 联立解得：‎ 由题中给出的F-H图象知斜率 即 所以可得 考点：动能定理、平抛运动、图象问题。‎ ‎【名师点睛】小球从A到C运动的过程中，只有重力做功，机械能守恒，根据机械能守恒定律和牛顿第二定律求出小球对轨道C点的压力与H的关系式，再结合平抛运动知识和几何关系处理。‎ ‎19. （15分）如图所示，倾角为θ的斜面与足够大的光滑水平面在D处平滑连接，斜面上有A、B、C三点，AB间距为2L，BC、CD间距为4L，斜面上BC部分粗糙，其余部分光滑，4块完全相同、质量均匀分布的长方形薄片，紧挨在一起排在斜面上，从下往上编号依次为1、2、3、4，第1块的下边缘恰好在A处．现将4块薄片一起由静止释放，薄片经过D 处时无能量损失且相互之间无碰撞．已知每薄片质量为m、长为L，薄片与斜面BC间的动摩擦因数为tanθ，重力加速度为g．求：（1）第1块薄片下边缘刚运动到B时的速度大小v1；（2）第1块薄片刚好完全滑上粗糙面时的加速度大小a和此时第3、4块间的作用力大小F；（3）4块薄片全部滑上水平面后，相邻滑片间的距离d．‎ ‎【答案】（1）（2）；（3） 【解析】 考点：机械能守恒定律、动能定理、牛顿第二定律。‎ ‎【名师点睛】正确选择研究对象，通过分析过程，确定遵从的规律，分别应用机械能守恒定律和动能定理及牛顿第二定律列式求解。‎ ‎ 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