物理卷·2018届甘肃省武威市第六中学高三上学期第四次阶段性过关考试物理试题（解析版）

物理卷·2018届甘肃省武威市第六中学高三上学期第四次阶段性过关考试物理试题（解析版）

甘肃省武威市第六中学2018届高三上学期第一轮复习第四次 阶段性过关考试物理试题 一、选择题 ‎1. 在物理学发展的过程中，许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程．在对以下几位物理学家所作科学贡献的叙述中，下列说法正确的是（　　）‎ A. 在对自由落体运动的研究中，伽利略猜想运动速度与下落时间成正比，并直接用实验进行了验证 B. 牛顿应用“理想斜面实验”推翻了亚里士多德的“力是维持物体运动的原因”观点 C. 亚里士多德认为两个从同一高度自由落下的物体，重物体与轻物体下落一样快 D. 胡克认为只有在一定的条件下，弹簧的弹力才与弹簧的形变量成正比 ‎【答案】D ‎【解析】A. 在对自由落体运动的研究中，伽利略猜想自由落体的运动速度与下落时间成正比，并未直接进行验证，而是在斜面实验的基础上的理想化推理，故A错误；‎ B. 伽利略应用“理想斜面实验”推翻了亚里士多德的“力是维持物体运动的原因”观点，故B错误。‎ C．伽利略认为两个从同一高度自由落下的物体，重物体与轻物体下落一样快，故C错误；‎ D. 胡克认为只有在一定的条件下，弹簧的弹力才与弹簧的形变量成正比，故D正确。‎ 故选D。‎ ‎2. 一带负电荷的质点，在仅受电场力作用下沿曲线abc从a运动到c，已知质点的速率是递减的．关于b点电场强度E的方向，下列图示中可能正确的是(虚线是曲线在b点的切线)(　　)‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】仅在电场力作用下沿曲线运动，电场力的方向指向曲线的内侧；质点的速率是逐 渐增大，电场力的方向与运动方向(轨迹的切线方向)成锐角；粒子带负电，电场力的方向与电场强度的方向相反。综上，场强方向可能的只有B，故选B。‎ 点睛：物体动能增加时，合力对物体做正功，合力方向与位移方向之间成锐角；物体动能减小时，合力对物体做负功，合力方向与位移方向之间成钝角。‎ ‎3. 如图所示，斜面体A上的物块P，用平行于斜面体的轻弹簧拴接在挡板B上，在物块P上施加水平向右的推力F，整个系统处于静止状态，下列说法正确的是(　　)‎ A. 物块P与斜面之间一定存在摩擦力 B. 轻弹簧一定被拉长 C. 地面对斜面体A一定存在摩擦力 D. 若增大推力F，则弹簧弹力一定减小 ‎【答案】C ‎【解析】试题分析：若物块P受到弹簧的拉力与物块的重力沿斜面向下的分力及推力F、支持力平衡，则不受摩擦力，选项A错误；若物块P受到支持力与物块的重力沿斜面向下的分力及推力F三力平衡，则无弹簧弹力，选项B错误；物块P、斜面A及弹簧相对静止，可看成一整体，受到的水平面的摩擦力等于推力F， 选项C正确；增大推力F，根据此时静摩擦力的特点，即f≤fm，判断弹簧弹力减小，不变或者增大都有可能，选项D错误。‎ 考点：本题考查物体的平衡、静摩擦力的特点。‎ ‎【名师点睛】难度中等。考查整体法与隔离法的灵活应用，同时掌握静摩擦力的分析方法。本题中P受力较多，受否受到静摩擦力的作用难以确定，同时也引起弹簧弹力存在的的不确定性。对于摩擦力及弹簧弹力这类被动力，要先分析物体受到的其它力的情况，进而推断出这些被动力的大小及方向。‎ ‎4. 如图所示，细线的一端固定于O点，另一端系一小球．在水平拉力作用下，小球以恒定速率在竖直平面内由A点运动到B点．在此过程中拉力的瞬时功率变化情况是(　　)‎ ‎ ‎ A. 先增大，后减小 B. 先减小，后增大 C. 逐渐增大 D. 逐渐减小 ‎【答案】C ‎【解析】因为小球是以恒定速率运动，即它是做匀速圆周运动，那么小球受到的重力G、水平拉力F、绳子拉力T三者的合力必是沿绳子指向O点．设绳子与竖直方向夹角是θ，则　（F与G的合力必与绳子拉力在同一直线上）‎ ‎ 得　F=Gtanθ 而水平拉力F的方向与速度V的方向夹角也是θ，所以水平力F的瞬时功率是P=Fvcosθ，则P=Gvsinθ；显然，从A到B的过程中，θ是不断增大的，所以水平拉力F的瞬时功率是一直增大的．故C正确，ABD错误．故选C．‎ ‎5. 如图所示，光滑水平面上，A、B两物体用轻弹簧连接在一起，A、B的质量分别为m1、m2，在拉力F作用下，A、B共同做匀加速直线运动，加速度大小为a，某时刻突然撤去拉力F，此瞬时A和B的加速度大小为a1和a2，则(　　)‎ A. a1＝0，a2＝0 B. a1＝a，a2＝a C. a1＝a，a2＝a D. a1＝a，a2＝a ‎【答案】D ‎【解析】弹簧的弹力F弹=m1a，撤去F的瞬间，弹簧的弹力不变，则A的瞬时加速度 ‎，B的瞬时加速度．故D正确，ABC错误．故选D．‎ 点睛：本题考查了牛顿第二定律的瞬时问题，知道撤去拉力的瞬间，弹簧的弹力不变，结合牛顿第二定律进行求解．‎ ‎6. A、B两物体通过一根跨过定滑轮的轻绳相连放在水平面上，现物体A以速度v1向右匀速运动，当绳被拉成与水平面夹角分别为α、β时，如图所示．物体B的运动速度vB为(绳始终有拉力)(　　) ‎ A. v1sin α/sin β B. v1cos α/sin β C. v1sin α/cos β D. v1cos α/cos β ‎【答案】D ‎【解析】‎ 考点：本题考查运动的合成与分解。‎ ‎7. 如图所示，在高1.5 m的光滑平台上有一个质量为2 kg的小球被一细线拴在墙上，球与墙之间有一根被压缩的轻质弹簧．当烧断细线时，小球被弹出，小球落地时的速度方向与水平方向成60°角，则弹簧被压缩时具有的弹性势能为(g＝10 m/s2)(　　)‎ A. 10 J B. 15 J C. 20 J D. 25 J ‎【答案】A ‎【解析】试题分析：由h=gt2得，;则落地时竖直方向上的分速度 ‎．，解得．所以弹簧被压缩时具有的弹性势能为物体所获得动能，即为="10J," 故A正确，BCD错误；故选A．‎ 考点：平抛运动；‎ ‎【名师点睛】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动．平抛运动的时间由高度决定。‎ ‎8. 如图所示为一质点做直线运动的速度—时间图象，下列说法正确的是(　　)‎ A. 整个过程中，CE段的加速度最大 B. 整个过程中，BC段的加速度最大 C. 整个过程中，D点所表示的状态离出发点最远 D. BC段所表示的运动通过的路程是34 m ‎【答案】ACD ‎【解析】速度时间图像中直线的斜率表示加速度的大小，A对；B错；直线与坐标轴围城的面积表示位移大小，横轴以上位移为正，横轴以下位移为负，C对；面积的代数和为路程大小，D对；‎ ‎9. 一平行板电容器与直流电源保持连接，若只发生下列变化时，其电容C和两极板的电荷量Q，两板间的场强E的变化情况是(　　)‎ A. 若在两极板间插入一电介质，则C和Q均增大，E减小 B. 若减小两极板间正对面积，则C和 Q均减小，E不变 C. 若增大两极板间距离，则C和Q减小，E减小 D. 若在两极板间拔出电介质，则C和Q均增大，E减小 ‎【答案】BC ‎【解析】平行板电容器与直流电源保持连接，则U一定；由 ，若在两极板间插入 一电介质，则C增大，由Q=CU可知Q变大；由可知E不变，选项A错误；若减小两极板间正对面积，则由可知C减小，由Q=CU可知Q均减小，由可知E不变，选项B正确；若增大两极板间距离，由 ，则C增减小，由Q=CU可知Q变小；由可知E减小，选项C正确；若在两极板间拔出电介质，则由可知C减小，由Q=CU可知Q均减小，由可知E不变，选项D错误；故选BC.‎ ‎10. 发射地球同步通信卫星的基本方法是：先用火箭将卫星送入一近地椭圆轨道a运行，然后开动星载火箭变轨，将其送入与地球自转同步的轨道b，变轨点选在轨道a与轨道b内切的Q点，如图所示．下列说法正确的是（　　）‎ A. 卫星在变轨后通过Q点的加速度大于变轨前通过Q点的加速度 B. 卫星变轨后在Q点的机械能比变轨前的大 C. 卫星在轨道b运行速度小于在轨道a运行时的最小速度 D. 卫星在Q点变轨时星载火箭喷射气体的方向与卫星线速度方向相反 ‎【答案】BD ‎ ‎ 点睛：卫星在远地点变轨需要加速，使得万有引力等于向心力到达同步运行的轨道．在椭 圆轨道上运行和在圆轨道上运行，机械能都守恒．‎ ‎11. 两个带等量正电的点电荷，固定在图中P、Q两点，MN为PQ连线的中垂线，交PQ于O点，A为MN上的一点．一带负电的试探电荷q，从A由静止释放，只在静电力作用下运动，取无限远处的电势为零，则(　　)‎ A. q由A向O的运动是匀加速直线运动 B. q由A向O运动的过程电势能逐渐减小 C. q运动到O点时的动能最大 D. q运动到O点时的电势能为零 ‎【答案】BC ‎【解析】试题分析：本题要根据等量同种点电荷电场线的分布情况，抓住对称性，分析试探电荷的受力情况，分析其运动情况，根据电场力做功情况，分析其电势能的变化情况．‎ 解：A、两等量正电荷周围部分电场线如右图所示，其中P、Q连线的中垂线MN上，从无穷远到O过程中电场强度先增大后减小，且方向始终指向无穷远方向．‎ 故试探电荷所受的电场力是变化的，q由A向O的运动做非匀加速直线运动，故A错误．‎ B、电场力方向与AO方向一致，电场力做正功，电势能逐渐减小；故B正确．‎ C、从A到O过程，电场力做正功，动能增大，从O到N过程中，电场力做负功，动能减小，故在O点试探电荷的动能最大，速度最大，故C正确．‎ D、取无限远处的电势为零，从无穷远到O点，电场力做正功，电势能减小，则q运动到O点时电势能为负值．故D错误．‎ 故选BC ‎【点评】本题考查静电场的基本概念．关键要了解等量同种点电荷电场线的分布情况，运用动能定理进行分析．‎ ‎12. 如图所示，质量为m的木块沿粗糙斜面匀加速下滑h高度，速度由v1增大到v2，所用时间为t，在此过程中(　　)‎ A. 木块的重力势能减少mgh B. 木块机械能减少mv22－mv12‎ C. 木块与斜面增加的内能为mgh－mv22+mv12‎ D. 木块沿斜面下滑的距离为t ‎【答案】ACD ‎【解析】木块沿粗糙斜面匀加速下滑，则木块重力势能的减少量△P=mgh，故A正确；由动能定理可知，木块动能的变化量等于重力势能减少量与克服摩擦力做的功之和，重力势能的减少量大于动能的变化量，故B错误；由能量守恒定律得：Q+mgh=mv22−mv12，则木块与斜面增加的内能：Q=mgh−mv22+mv12，故C正确；木块沿斜面下滑的距离，故D正确；故选ACD．‎ 二、实验题 ‎13. 在用自由落体法验证机械能守恒定律时，某同学按照正确的操作选的纸带如图所示，其中O是起始点(打该点时，重物刚好开始下落)，A、B、C是某段时间内打点计时器连续打下的3个点，计时器打点的时间间隔为0.02 s．该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C各点的距离，并记录在图中(单位cm).该同学用重物在OB段的运动来验证机械能守恒，已知当地的重力加速度g＝9.80 m/s2，则该段过程中，重物重力势能的减少量为________，而动能的增加量为________(均保留3位有效数字，重物质量用m表示)．这样验证的系统误差总是重力势能的减少量__________动能的增加量，原因是________________________．‎ ‎【答案】 (1). 1.22m (2). 1.20m (3). 大于 (4). 摩擦生热，减少的重力势能一 部分转化为内能 ‎【解析】重力势能减小量△Ep=mgh=9.8×0.1242m J=1.22mJ 中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度来求B的速度大小： ‎ EkB=mvB2=1.20m J 这样验证的系统误差总是使重力势能的减少量大于动能增加量，由于物体下落过程中存在摩擦阻力，摩擦生热，因此势能的减小量大于动能的增加量.‎ ‎14. 某同学用如图所示的装置做验证动量守恒定律的实验．先将a球从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下，在水平地面上的记录纸上留下压痕，重复10次；再把同样大小的b球放在斜槽轨道末水平段的最右端上，让a球仍从固定点由静止开始滚下，和b球相碰后，两球分别落在记录纸的不同位置处，重复10次．‎ ‎(1)本实验必须测量的物理量有_________．‎ A．斜槽轨道末端距水平地面的高度H B．小球a、b的质量ma、mb C．小球a、b的半径r D．小球a、b离开斜槽轨道末端后平抛飞行的时间t E．记录纸上O点到A、B、C各点的距离OA、OB、OC F．a球的固定释放点到斜槽轨道末端水平部分间的高度差h ‎(2)某同学在做实验时，测量了过程中的各个物理量，利用上述数据验证，若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为________________________[用(1)中测量的量表示]；若碰撞是弹性碰撞，那么还应满足的表达式为___________[用(1)中测量的量表示]。‎ ‎【答案】 (1). (1)BE (2). (2) ma·OB=　ma·OA＋mb·OC (3). ma·OB2=　ma·OA2＋mb·OC2‎ ‎【解析】（1）小球离开轨道后做平抛运动，小球在空中的运动时间t相等，如果碰撞过程 动量守恒，则有：mav0=mavA+mbvB， 两边同时乘以时间t得：mav0t=mavAt+mbvBt，则maOB=maOA+mbOC， 因此A实验需要测量：两球的质量，两球做平抛运动的水平位移，故选BE．‎ ‎（2）实验需要验证的表达式为：maOB=maOA+mbOC．‎ 若为弹性碰撞，则碰撞前后系统动能相同，则有：mav02=mavA2+mbvB2， 将即满足关系式：ma•OA2+mb•OC2=maOB2；‎ 点睛：该题考查用“碰撞试验器”验证动量守恒定律，该实验中，虽然小球做平抛运动，但是却没有用到速和时间，而是用位移x来代替速度v，成为是解决问题的关键．‎ 三、计算题 ‎15. 如图所示，质量为m的小物块在粗糙水平桌面上做直线运动，经距离l后以速度v飞离桌面，最终落在水平地面上．已知l＝1.4 m，v＝3.0 m/s，m＝0.10 kg，物块与桌面间的动摩擦因数μ＝0.25，桌面高h＝0.45 m．不计空气阻力，重力加速度g取10 m/s2.求：‎ ‎(1)小物块落地点距飞出点的水平距离x；‎ ‎(2)小物块落地时的动能Ek；‎ ‎(3)小物块的初速度大小v0.‎ ‎【答案】(1)0.9 m　(2)0.9 J　(3)4.0 m/s ‎【解析】物块在水平桌面上减速的加速度 ‎ 将物块在桌面上减速运动过程看做反向的匀加速运动过程，根据 ，则 ，解得t1=0.4s（负值舍掉）‎ 根据,‎ 即 解得v0=4m/s 物块飞出桌面后做平抛运动，竖直方向：h=gt2， 代入数据解得：t2=0.3s 小物块落地时的时间为t=t1+t2=0.7s 水平方向：s=vt=0.9m； 将答案改为：（1）0.7s（2）0.9m（3）4m/s ‎16. 如图所示，质量为M的小车置于光滑水平地面上．小车的上表面由1/4圆弧和平面组成，小车的右端固定有一不计质量的弹簧，圆弧AB部分光滑，半径为R，平面BC部分粗糙，长为L，C处右方的平面光滑．滑块的质量为m，从圆弧最高处A无初速度下滑，与弹簧相接触并压缩弹簧，最后又返回到B处相对于小车静止．求：‎ ‎(1)BC部分的动摩擦因数；‎ ‎(2)弹簧具有的最大弹性势能；‎ ‎(3)当滑块与弹簧刚分离时滑块和小车的速度大小．‎ ‎【答案】(1)　(2)mgR　(3) 　‎ ‎【解析】（1）滑块与小车初始状态为静止，末状态滑块相对小车静止，据能量守恒定律可得：mgR=μmg∙2l 解得 （2）弹簧压缩到最大形变量时，滑块与小车共速，根据动量守恒定律可知共同速度为0，据能量守恒，弹簧的弹性势能为：EP＝mgR−μmgl＝mgR ‎（3）弹簧与滑块分离的时候，弹簧的弹性能为0，设此时滑块速度为v1，小车速度为v2据能量守恒有： ‎ ‎ 系统动量守恒，有：mv1-Mv2=0 解得：， ‎ 点睛：此题是动量和能量的结合题目；关键是分析物理过程，知道共速时的速度总是零，并且此时的弹性势能最大，或者物体都静止.‎ ‎17. 示波器的示意图如图所示，金属丝发射出来的电子(带电量为e，忽略初速度)被加速后从金属板的小孔穿出，进入偏转电场．电子在穿出偏转电场后沿直线前进，最后打在荧光屏上．设加速电压U1＝1 600 V，偏转极板长L1＝4 cm，偏转极板间距d＝1 cm，当电子加 速后从两偏转极板的正中央沿与板平行的方向进入偏转电场．‎ ‎(1)偏转电压U2为多大时，电子束打在荧光屏上偏转距离最大？‎ ‎(2)如果偏转极板右端到荧光屏的距离L2＝16 cm，则电子到达荧光屏时最大偏转距离y为多少？‎ ‎【答案】(1)200 V　(2)0.045 m ‎【解析】（1）要使电子束打在荧光屏上偏转距离最大，电子经偏转电场后必须下板边缘出来． 在加速电场中，由动能定理得 eU1=mv02得，进入偏转电场初速度  在偏转电场的飞行时间 ‎ 在偏转电场的加速度   电子从下极板边缘出来， 解得U2=U1=200V      （2）电子束打在荧光屏上最大偏转距离y=+y2 电子离开电场的侧向速度vy=at1= 电子离开偏转电场到荧光屏的时间     ‎ ‎  ‎ 所以电子最大偏转距离y=+y2=0.045m  ‎ 点睛：本题是带电粒子先加速后偏转问题，电场中加速根据动能定理求解获得的速度、偏转电场中类平抛运动的研究方法是运动的分解和合成，常规问题．   ‎ ‎ ‎