2019湖南师大附中届高三上学期月考试卷(七)物理试题含答案

2019届湖南师大附中高三月考试卷(七) 物理(解析版)

湖南师大附中2019届高三月考试卷(七)理科综合能力测试时量：150分钟满分：300分本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。

其中第Ⅱ卷33～38题为选考题，其他题为必考题。

考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

可能用到的相对原子质量：N－14Fe－56第Ⅰ卷二、选择题：本题共8小题，每小题6分。

在每小题给出的四个选项中，第14题～第18题只有一项符合题目要求，第19题～第21题有多项符合题目要求。

全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分。

14．关于近代物理的知识，下列说法正确的是(D)A．查德威克发现质子的核反应方程为147N＋42He―→178O＋11HB．β衰变就是原子核内的一个质子转化为一个中子和电子，电子被释放出来C．铀核裂变的一种核反应方程为23592U―→14156Ba＋9236Kr＋210nD．若氢原子从n＝6的能级向n＝1的能级跃迁时辐射出的光不能使某金属发生光电效应，则氢原子从n＝6的能级向n＝2的能级跃迁时辐射出的光也不能使该金属发生光电效应【解析】发现质子的是卢瑟福，故A错误；β衰变实质是原子核内的一个中子转化为一个质子和电子，这个电子以β射线的形式释放出来，故B错误；铀核需要俘获一个慢中子才能发生裂变，其中的一种核反应方程23592U＋10n―→14156Ba＋92Kr＋310n，故C错误；根据玻尔理论可知，氢原子从n＝6的能级向n＝1的能级36跃迁时辐射出的光的能量大于氢原子从n＝6的能级向n＝2的能级跃迁时辐射出的光的能量，结合光电效应发生的条件可知，若氢原子从n＝6的能级向n＝1的能级跃迁时辐射出的光不能使某金属发生光电效应，则氢原子从n＝6的能级向n＝2的能级跃迁时辐射出的光也不能使该金属发生光电效应，故D 正确。

15．如图所示，一辆小车在牵引力作用下沿半径为R 的弧形路面匀速率上行，小车与路面间的阻力大小恒定，则上行过程中(C)A ．小车处于平衡状态，所受合外力为零B ．小车受到的牵引力逐渐增大C ．小车受到的牵引力对小车做的功一定大于小车重力势能的增加量D ．小车重力的功率逐渐增大16.2018年6月14日11时06分，探月工程嫦娥四号任务“鹊桥”中继星成为世界首颗成功进入地月拉格朗日L 2点的Halo 使命轨道的卫星，为地月信息联通搭建“天桥”。

湖南师范大学附属中学2019届高三月考试卷(七) 理科综合物理试题(解析版)

湖南省师大附中2019届高三第7次月考理科综合能力测试物理试题一、选择题：本题共13小题，每小题6分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1.关于近代物理的知识，下列说法正确的是A. 查德威克发现质子的核反应方程为B. β衰变就是原子核内的一个质子转化为一个中子和电子，电子被释放出来C. 铀核裂变的一种核反应方程为D. 若氢原子从n＝6的能级向n＝1的能级跃迁时辐射出的光不能使某金属发生光电效应，则氢原子从n＝6的能级向n＝2的能级跃迁时辐射出的光也不能使该金属发生光电效应【答案】D【解析】【详解】发现质子的是卢瑟福，故A错误；β衰变实质是原子核内的一个中子转化为一个质子和电子，这个电子以β射线的形式释放出来，故B错误；铀核需要俘获一个慢中子才能发生裂变，其中的一种核反应方程，故C错误；根据玻尔理论可知，氢原子从n＝6的能级向n＝1的能级跃迁时辐射出的光的能量大于氢原子从n＝6的能级向n＝2的能级跃迁时辐射出的光的能量，结合光电效应发生的条件可知，若氢原子从n＝6的能级向n＝1的能级跃迁时辐射出的光不能使某金属发生光电效应，则氢原子从n＝6的能级向n＝2的能级跃迁时辐射出的光也不能使该金属发生光电效应，故D正确。

故选D.2.如图所示，一辆小车在牵引力作用下沿半径为R的弧形路面匀速率上行，小车与路面间的阻力大小恒定，则上行过程中A. 小车处于平衡状态，所受合外力为零B. 小车受到的牵引力逐渐增大C. 小车受到的牵引力对小车做的功一定大于小车重力势能的增加量D. 小车重力的功率逐渐增大【答案】C【解析】【分析】小车做匀速圆周运动，结合动能定理以及功率的公式进行分析即可；【详解】A．由题可知，小车做匀速圆周运动，其加速度不为零，即小车不处于平衡状态，合力不为零，故选项A错误；B．对小车进行受力分析，如图所示：根据平衡条件可以得到：，由于逐渐增大，可知逐渐减小，故选项B错误；C．由题可知，小车动能不变，根据动能定理可知：则根据功能关系可知重力的功等于重力势能的变化，则牵引力对小车做的功一定大于小车重力势能的增加量，故选项C正确；D．随着小车的上升，角逐渐增大到，则根据公式可知由于角逐渐增大则重力的功率逐渐减小，故选项D错误。

2019届高三物理上学期月考试题(一)(含解析)

湖南省师大附中2019届高三物理上学期月考试题（一）（含解析）本试题卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，共8页．时量90分钟，满分110分．第Ⅰ卷一、填空题(本题共12小题，每小题4分，共48分．其中1～8小题只有一个选项正确，9～12小题有多个选项正确，选不全的得2分，错选或不选得0分．将选项填涂在答题卡中)1．我们学校对升旗手的要求是：国歌响起时开始升旗，当国歌结束时国旗恰好升到旗杆顶端．已知国歌从响起到结束的时间是48 s ，红旗上升的高度是17.6 m ．若国旗先向上做匀加速运动，时间持续4 s ，然后做匀速运动，最后做匀减速运动，减速时间也为4 s ，红旗到达旗杆顶端时的速度恰好为零．则国旗匀加速运动时加速度a 及国旗匀速运动时的速度v ，正确的是(C)A ．a ＝0.2 m/s2 ，v ＝0.1 m/sB ．a ＝0.4 m/s2，v ＝0.2 m/sC ．a ＝0.1 m/s2，v ＝0.4 m/sD ．a ＝0.1 m/s2，v ＝0.2 m/s【解析】对于红旗加速上升阶段：x 1＝12a 1t 21，对于红旗匀速上升阶段：v 2＝at 1，x 2＝v 2t 2，对于红旗减速上升阶段：x 3＝v 2t 3－12a 3t 23，对于全过程：a 1＝a 3，x 1＋x 2＋x 3＝17.6 m ，由以上各式可得：a 1＝0.1 m/s2，v 2＝0.4 m/s.故选：C.2．下列说法正确的是(C)A ．一个质点所受合外力恒为F ，那么该质点一定做匀变速直线运动B ．一个质点所受合外力恒为F ，那么该质点的动能一定增加C ．一个质点做直线运动，每通过相同的位移Δx ，速度的增加量Δv 也相同，则A ＝ΔvΔx >0且恒定，那么该质点的加速度a 一定在增大D ．一个1 kg 的质点，在恒定合外力F 的作用下，产生的加速度为1 m/s2，那么F 不一定等于1 N3．明朝谢肇淛的《五杂组》中记载：“明姑苏虎丘寺庙倾侧，议欲正之，非万缗不可．一游僧见之，曰：无烦也，我能正之．”游僧每天将木楔从塔身倾斜一侧的砖缝间敲进去，经月余扶正了塔身．假设所用的木楔为等腰三角形，木楔的顶角为θ，现在木楔背上加一力F ，方向如图所示，木楔两侧产生推力F N ，则(B)A ．若F 一定，θ大时F N 大B ．若F 一定，θ小时F N 大C ．若θ一定，F 大时F N 小D ．若θ一定，F 小时F N 大【解析】由于木楔处在静止状态，故可将力F 沿与木楔的斜面垂直且向上的方向进行分解，根据平行四边形定则，画出力F 按效果分解的图示．并且可据此求出木楔两侧产生的推力．选木楔为研究对象，木楔受到的力有：水平向左的F 和两侧给它的与木楔的斜面垂直的弹力，由于木楔处于平衡状态，所以两侧给木楔的斜面垂直的弹力与F 沿两侧分解的力是相等的，力F 的分解如图：则F ＝F N1cos(90－θ2)＋F N2cos(90－θ2)＝2F N1cos(90－θ2)＝2F N1sin θ2，F N ＝F N1＝F N2，故解得F N ＝F2sinθ2，所以F 一定时，θ越小，F N 越大；θ一定时，F 越大，F N 越大，B 正确．4．如图甲所示，轻弹簧竖直固定在水平面上，一质量为m ＝0.2 kg 的小球，从弹簧上端某高度处自由下落，从它接触弹簧到弹簧压缩至最短的过程中(弹簧始终在弹性限度内)，其速度v 和弹簧压缩量Δx 之间的函数图象如图乙所示，其中A 为曲线的最高点，小球和弹簧接触瞬间机械能损失不计，取g ＝10 m/s2，则下列说法不正确的是(A)A ．小球刚接触弹簧时速度最大B ．当Δx ＝0.3 m 时，小球处于超重状态C ．该弹簧的劲度系数为20.0 N/mD ．从接触弹簧到压缩至最短的过程中，小球的加速度先减小后增大【解析】由小球的速度图象知，开始小球的速度增大，说明小球的重力大于弹簧对它的弹力，当Δx 为0.1 m 时，小球的速度最大，然后减小，说明当Δx 为0.1 m 时，小球的重力等于弹簧对它的弹力．所以可得：k Δx ＝mg ，解得： k ＝mg Δx ＝0.2×100.1N/m ＝20.0 N/m ，选项A 错误；C 正确；弹簧的压缩量为Δx ＝0.3 m 时，弹簧弹力为 F ＝20 N/m ×0.3 m ＝6 N>mg ，故此时物体的加速度向上，物体处于超重状态，选项B 正确；对小球进行受力分析可知，其合力是由mg 逐渐减小至零，然后再反向增加的，故小球的加速度先减小后增大，选项D 正确；故选A.5．如图所示，一艘走私船在岸边A 点，以速度v 0匀速地沿垂直岸的方向逃跑，距离A 点为34a 处的B 点的快艇同时启动追击，快艇的速率u 大小恒定，方向总是指向走私船，恰好在距离岸边距离a 处逮住走私船，那么以下关于快艇速率的结论正确的是(A)A ．快艇在垂直岸边的方向上的平均速度uy ＝v 0B ．快艇在沿岸的方向上的平均速度ux ＝v 0C ．快艇速度的大小u ＝54v 0D ．快艇的平均速率等于54v 0【解析】因为在垂直岸边的方向上从开始追到追上时，位移与时间相同，所以快艇在垂直岸边的方向上的平均速度等于走私船的速度，快艇在沿岸边的方向上的平均速度为34v 0，A正确，B 错误．快艇的平均速度大小为54v 0，因为它是曲线运动，路程大于54a ，平均速率应该大于54v 0，C 、D 均错．6．将质量为m 的物体竖直上抛，抛出的初速度大小为v 1，由于受到空气阻力，阻力大小与速度大小成正比f ＝kv ，所以落回抛出点的速度大小为v 2，那么以下结论正确的是(D)A ．上升时间大于下落时间B ．上升时间等于下落时间C ．抛出到落回的时间为t ＝v 1－v 2gD ．无论上升还是下落，阻力均做负功【解析】上升平均速度大于下落的平均速度，上升时间小于下落时间，A 、 B 错(用动量定理分析更简单)．如果没有阻力，所用时间为t ＝2v 1g，如果按照C 的答案，v 1＝v 2时(无阻力)，时间变为零了，可见C 错误．无论上升还是下落，阻力均做负功，所以D 正确．详细解答C ：利用图象法：v －t 图象如图所示，所围“面积”代数之和为零，而f ＝kv ，所以f －t 图象与v －t 图象一样，所围“面积”代数之和为零，f －t 图象的“面积”则为f 的冲量，则f 的冲量为零．所以有mgt ＝m (v 1＋v 2)，t ＝v 1＋v 2g.7．如图所示，倾角θ＝30°的斜面上有一重为G 的物体，在与斜面底边平行的水平推力F 作用下沿斜面上的虚线匀速运动，若图中φ＝45°，则(D)A ．推力F 一定是一个变力B ．物体可能沿虚线向上运动C ．物体与斜面间的动摩擦因数μ＝33D ．物体与斜面闻的动摩擦因数μ＝63【解析】对物块进行受力分析，如图所示，物块受重力G 、支持力N 、推力F 、摩擦力f 作用，将重力分解为沿斜面向下的力G 1＝G sin 30°和与斜面垂直的力G 2＝G cos 30°，如图所示，由图可知， G 2与 N 平衡，故可等效为物体在推力F 、沿斜面向下的力G 1、摩擦力f 三个力的作用下沿斜面上的虚线做匀速运动，其等效的受力情况如图所示，根据三力平衡特点，F 与G 1的合力必沿斜面向右下方，故摩擦力f 只能沿斜面向左上方，故物体沿虚线向下做匀速运动，A 、B 错误；由几何关系得F 与G 1的合力F 合＝G 1cos 45°＝2G 1，由平衡条件得：f ＝F 合＝2G 1，故物体与斜面间的动摩擦因数μ＝f N ＝2G sin 30°G cos 30°＝63.8．一颗速度较大的子弹，以水平速度v 水平击穿原来静止在光滑水平面上的木块，设木块对子弹的阻力恒定，则当子弹入射速度增大为nv (n >1)时，下列说法正确的是(D)A ．子弹对木块做的功不变B ．子弹对木块做的功变大C ．系统损耗的机械能增加D ．系统损耗的机械能不变9．关于黑洞和暗物质(暗物质被称为“世纪之谜”．它“霸占”了宇宙95%的地盘，却摸不到看不着)的问题，以下说法正确的是(黑洞临界半径公式取为c ＝2GMr，c 为光速，G为万有引力常量，M 为黑洞质量)(AD)A ．如果地球成为黑洞的话，那么它的临界半径为r ＝v 2c 2R (R 为地球的半径，v 为第二宇宙速度)B ．如果太阳成为黑洞，那么灿烂的阳光依然存在，只是太阳光到地球的时间变得更长C ．有两颗星球(质量分别为M 1和M 2)的距离为L ，不考虑周围其他星球的影响，由牛顿运动定律计算所得的周期为T ，由于宇宙充满均匀的暗物质，所以观察测量所得的周期比T 大D ．有两颗星球甲和乙(质量分别为M 1和M 2)的距离为L ，不考虑周围其他星球的影响，它们运动的周期为T ，如果其中甲的质量减小Δm 而乙的质量增大Δm ，距离L 不变，那么它们的周期依然为T【解析】因为c ＝2GMr，而地球的第二宇宙速度为v ＝2GMR ，两式相比得r ＝v 2c 2R ，所以A 正确．如果太阳成为黑洞，光不能跑出，所以我们将看不到阳光．设甲乙质量变化前，甲的运动半径为r 1，甲乙质量变化后运动周期为T 2，甲的运动半径为r 1′，则GM 1M 2L 2＝M 1(2πT )2r 1，G （M 1－Δm ）（M 2＋Δm ）L 2＝(M 1－Δm )(2πT 2)2r 1′，又因为r 1＝M 2M 1＋M 2L ，r 1′＝M 2＋Δm （M 1－Δm ）（M 2＋Δm ）L ＝M 2＋ΔmM 1＋M 2L ，所以T ＝4π2r 1L 2GM 2＝4π2L 3G （M 1＋M 2），T 2＝4π2r 1′L 2G （M 2＋Δm ）＝4π2L 3G （M 1＋M 2），故T ＝T 2.10．某家用桶装纯净水手压式饮水器如图，在手连续稳定的按压下，出水速度为v 0，供水系统的效率为η，现测量出桶底到出水管之间的高度差H (水面很低，高度不计)，出水口倾斜，其离出水管的高度差可忽略，出水口的横截面积为S ，水的密度为ρ，重力加速度为g ，则下列说法正确的是(BC)A ．出水口单位时间内的出水体积Q ＝12v 0SB ．出水口所出水落地时的速度v ＝v 20＋2gHC ．出水后，手连续稳定按压的功率为ρSv 302η＋ρv 0SgHηD ．手按压输入的功率等于单位时间内所出水的动能和重力势能之和【解析】出水口的体积V ＝SL ，则单位时间内的出水体积Q ＝V t ＝SLt＝Sv 0，故A 错误；根据机械能守恒可得落地速度为v ＝v 20＋2gH ，故B 正确；手连续稳定按压使水具有初动能和重力势能，在时间t 内，流过出水口的水的质量m ＝ρSv 0t ，则出水口的水具有的机械能E ＝12mv 20＋mgH ＝ρSv 0tv 202＋ρv 0StgH ，而供水系统的效率为η，所以手连续稳定按压做的功为W ＝E η＝ρSv 302ηt ＋ρv 0SgH ηt ，则功率P ＝W t ＝ρSv 302η＋ρv 0SgHη，故C 正确；手按压输入的功率等于单位时间内所出水的动能和重力势能之和除以供水系统的效率η，故D 错误．11．如图所示，光滑的半圆形铁丝固定在水平地面上，穿在铁丝上的质量为m 的小球从最高点A 由静止开始滑到最低点B ，在从A 到B 的过程中，下列说法正确的是(CD)A ．小球对铁丝的作用力越来越大B ．铁丝对小球的作用力为F ，F 对小球的功为零，F 的冲量也为零C ．重力对小球做功的功率越来越大D ．小球在AB 间的某唯一一点对铁丝的作用力为零【解析】在AB 之间的C 点，恰好重力的分力提供向心力，此点小球与铁丝没有作用力，其他位置都不为零，所以A 错，D 对；而小球的速率越来越大，在竖直方向的分量也越来越大，所以重力做功的功率也越来越大，故C 正确；铁丝对小球的功为零，但该作用力的冲量不为零，故B 错．12．如图所示，甲、乙两种粗糙面不同的传送带，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 处离地面的高度皆为H .则在小物体从A 到B 的过程中(AD)A ．两种传送带与小物体之间的动摩擦因数甲比乙小B ．将小物体传送到B 处，两种传送带消耗的电能一样多C ．两种传送带对小物体做功不相等D ．将小物体传送到B 处，两种系统小物体与皮带摩擦产生的热量甲比乙多【解析】根据2ax ＝v 2，a 甲<a 乙，再由牛顿第二定律μmg cos θ－mg sin θ＝ma ，μ甲<μ乙，故A 对；由摩擦生热Q ＝fs 相对知，Q 甲＝f 1s 1＝f 1(vt 1－12vt 1)＝f 1Hsin θ；Q乙＝f 2s 2＝f 2H －h sin θ；根据牛顿第二定律得：f 1－mg sin θ＝ma 1＝m v 22Hsin θ；f 2－mg sin θ＝ma 2＝m v 22H －h sin θ；解得：Q 甲＝mgH ＋12mv 2，Q 乙＝mg (H －h )＋12mv 2，Q 甲＞Q 乙，故D 正确；根据能量守恒定律，电动机消耗的电能E 电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，Q 甲＞Q 乙，所以将小物体传送到B 处，两种传送带消耗的电能甲更多，故B 错误；传送带对小物体做功等于小物块的机械能的增加量，动能增加量相等，重力势能的增加量也相同，故两种传送带对小物体做功相等，故C 错误．(物体与皮带摩擦产生的热量Q 等于物体从速度为零到等于皮带速度时刻物体机械能的增量，所以Q 甲>Q 乙)二、实验题(本题共1小题，每空2分，共计16分，将答案填写在答题卡中)13．如图所示，某实验小组借用“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置，进行“研究合外力做功和动能变化的关系”的实验：(1)使小车在砝码和托盘的牵引下运动，以此定量探究细绳拉力做功与小车动能变化的关系．①实验准备了打点计时器及配套的电源、导线、复写纸及图所示的器材．若要完成该实验，必需的实验器材还有__天平、刻度尺__．②为达到平衡摩擦力的目的，取下细绳和托盘，通过调节垫片的位置，改变长木板倾斜程度，根据打出的纸带判断小车是否做匀速直线运动．③实验开始时，先调节木板上定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行．这样做的目的是__D__(填字母代号)．A．避免小车在运动过程中发生抖动B．可使打点计时器在纸带上打出的点迹清晰C．可以保证小车最终能够实现匀速直线运动D．可在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车受的合力(2)连接细绳及托盘，放入砝码，通过实验得到下图所示的纸带．纸带上O为小车运动起始时刻所打的点，选取时间间隔为0.1 s的相邻计数点A、B、C、D、E、F、G.实验时测得小车的质量为M＝200 g，小车所受细绳的拉力为F＝0.2 N．各计数点到O 的距离为s，对应时刻小车的瞬时速度为v，小车所受拉力做的功为W，小车动能的变化为Δ__细绳拉力做功等于小车动能变化__(3)这个小组在之前的一次实验中分析发现拉力做功总是要比小车动能增量明显大一些．这一情况可能是下列哪些原因造成的__C__(填字母代号)．A．在接通电源的同时释放了小车B ．小车释放时离打点计时器太近C ．平衡摩擦力时长木板倾斜程度不够D ．平衡摩擦力时长木板倾斜程度过大(4)实验小组进一步讨论认为可以通过绘制v 2－s 图线来分析实验数据．请根据表中各计数点的实验数据在图中标出对应的坐标点，并画出v 2－s 图线．分析v 2－s 图线为一条通过原点的直线，直线的斜率如果在实验误差允许的范围内等于理论值，也可以得出相同的结论．这种方案中直线斜率表达式为k ＝__2FM__(用题目中相关物理量字母表示)．【解析】(1)①根据本实验的实验原理，合外力所做的功等于动能的变化量，通过研究纸带来研究小车的速度，利用天平测量小车的质量，利用砝码的重力代替小车的合外力，所以需要刻度尺来测量纸带上点的距离和用天平测得小车的质量，即还需要刻度尺，天平(带砝码)；②为达到平衡摩擦力的目的，取下细绳和托盘，通过调节垫片的位置，改变长木板倾斜程度，根据打出的纸带判断小车是否做匀速直线运动；③实验过程中，为减少误差，提高实验的精确度，他先调节木板上定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行，目的是消除摩擦带来的误差，即平衡摩擦力后，使细绳的拉力等于小车的合力，故D 项正确．(2)W ＝mgs ＝0.2×0.4575 J ＝0.0915 J ，ΔE k ＝12mv 2＝12×0.2×0.9073 J ＝0.0907 J ，分析上述数据可知：在实验误差允许的范围内，细绳拉力做的功等于小车动能的变化． (3)他将钩码重力做的功当做细绳拉力做的功，经多次实验发现拉力做功总是要比小车动能增量大一些，从功能关系看出：该实验一定有转化为内能的机械能，即实验中存在摩擦力没有被平衡掉，故C 项正确．(4)根据表中各计数点的实验数据在图中标出对应的坐标点，并画出v 2－s 图线． v 2－s 图线为一条通过原点的直线，直线的斜率如果在实验误差允许的范围内等于理论值，也可以得出相同的结论．根据a ＝F M ＝v 22s ，则这种方案中直线斜率表达式为k ＝2FM.三、问答题(本题共三个小题，其中14题8分，15题11分，16题12分)14.一个质量为m ＝10 g ，带电量为＋q ＝10－8 C 的小球从某高处A 点自由下落，不考虑一切阻力，测得该小球着地前最后2 s 内的下落高度为60 m ，试求：(g 取10 m/s2)(1)A 点距地面的高度h 为多少？总的下落时间是多少？(2)如果当小球下落的高度为总高度的34时，加一个竖直向上的匀强电场，小球落地的速度恰好为零，那么小球从开始到落地的时间是多少？电场强度多大？【解析】(1)设总时间为t ，最后两秒的平均速度为v ，则为(t －1)时的瞬时速度，v ＝g (t －1)＝ΔhΔt＝30 m/s(1分) 所以t ＝4 sA 点距地面的高度为h ＝12gt 2＝80 m(1分)(2)下落60 m 时的速度为v 1＝2gh 1＝20 3 m/s(1分) 经历20 m 速度减为零，所以有：v 21＝2ah 2a ＝v 212h 2＝30 m/s2(1分) 所以经历的时间为t 1＝2h 1g＋2h 2a＝(23＋233)s ＝833 s(2分) E ＝mq(g ＋a )＝4×107 N/C(2分)15．如图所示，物体A 、B 叠放在倾角θ＝37°的斜面上(斜面保持不动，质量为M ＝10 kg)，并通过跨过光滑滑轮的细线相连，细线与斜面平行．两物体的质量分别mA ＝2 kg ，mB ＝1 kg, B 与斜面间的动摩擦因数μ2＝0.2，问：(认为滑动摩擦力等于最大静摩擦力，g 取10 m/s2，sin 37°＝0.6)(1)如果A 、B 间动摩擦因数μ1＝0.1，为使A 能平行于斜面向下做匀速运动，应对A 施加一平行于斜面向下的多大F 的拉力？此时斜面对地面的压力N 多大？(2)如果A 、B 间摩擦因数不知，为使AB 两个物体一起静止在斜面上，AB 间的摩擦因数μ1应满足什么条件．【解析】(1)对A: F ＋mAg sin θ＝T ＋μ1mAg cos θ(2分)对B ：T ＝mBg sin θ＋μ1mAg cos θ＋μ2(mA ＋mB )g cos θ(2分) 可解得：F ＝2 N利用整体法：N ＝(M ＋mA ＋mB )g ＋F sin θ＝131.2 N(1分)(2)由受力分析可知，一定存在A 有下滑趋势，B 有上滑趋势．对A ：mAg sin θ＝μ1mAg cos θ＋T (2分)对B ：T ＝μ1mAg cos θ＋μ2(mA ＋mB )g cos θ＋mBg sin θ(2分)解得最小值：μ1min ＝380＝0.0375(2分)则：μ1≥0.037516．有人提出了一种不用火箭发射人造地球卫星的设想．其设想如下：沿地球的一条弦挖一通道，如图乙所示．在通道的两个出口处A 和B ，分别将质量为M 的物体和质量为m 的待发射卫星同时自由释放，只要M 比m 足够大，碰撞后，质量为m 的物体，即待发射的卫星就会从通道口B 冲出通道．(已知地球表面的重力加速度为g ，地球半径为R 0)(1)如图甲所示，一个质量为m 的物体(可视为质点)在一个质量均匀分布的大球(半径为R ，密度为ρ)的内部距球心r 处，那么m 与大球之间的万有引力就是F ＝G M ′m r 2，式中M ′是以r 为半径的球体的质量．试根据所给条件求出物体m 所受到的万有引力多大？(2)如图乙所示，是在地球上距地心h 处沿一条弦挖了一条光滑的通道AB ，从A 点处静止释放一个质量为m 的物体，物体下落到通道中点O ′处的速度多大？(3)如果在A 处释放一个质量很大的物体M ，在B 处同时释放一个质量远小于M 的物体，同时达到O ′处发生弹性正碰(由于大物体质量很大，可以认为碰后速度不变)，那么小物体返回从B 飞出，为使飞出的速度达到地球的第一宇宙速度，h 应为多大？【解析】(1)M ′＝43πr 3ρ，所以Fr ＝43πρGmr (2分)(2)设地球的密度为ρ0，距O ′为x 处时，到地心的距离为r ＝x 2＋h 2，所受地球的引力为F ＝43πρ0Gmr ，其沿AB 的分力为f ＝F sin θ，而sin θ＝x r ，所以f ＝43πρ0Gmx ，则f 与到O ′的距离x 成正比，最大的f m ＝43πρ0Gm R 20－h 2(2分)最小的f min ＝0，所以关于f 的功可以利用它的平均值进行计算．则f 对物体做了正功，大小为：W ＝12f m R 20－h 2＝23πρ0Gm (R 20－h 2)(2分)根据动能定理有：12mv 2＝W所以达O ′处的速度为：v ＝213πρ0G （R 20－h 2）(1分) 又mg ＝G Mm R 20，所以g ＝43πG ρ0R 0 ，所以W ＝mg （R 20－h 2）2R 0，v ＝g （R 20－h 2）R 0(1分)(3)由题知，碰后小物体的速度为v ′＝3v ，根据动能定理有：－W ＝12mv 21－12mv ′2v 1＝8g （R 20－h 2）R 0＝gR 0，所以h ＝78R 0＝144R 0 (1分)四、选做题(二个题任意选做一个，如果多做或全做的，按17题阅卷)17．【物理——选修3—3】(15分)(1)(6分)下列说法正确的是__________．A．给农作物松土，是破坏土壤的毛细管从而保存土壤中的水份B．空气相对湿度越大，空气中的水分子含量就越高C．第二类永动机不能做成，是因为其违背了能量守恒D．在孤立系统中，一切不可逆过程必然朝着熵增加的方向进行E．电能、焦炭、蒸汽属于二次能源F．一个物体的内能增大，它的温度一定升高(2)(9分)如图所示，两端封闭的试管竖直放置，中间一段24 cm的水银柱将气体分成相等的两段，温度均为27 ℃，气柱长均为22 cm，其中上端气柱的压强为76 cmHg.现将试管水平放置，求：①水银柱如何移动(向A还是向B移动)？移动了多远？②保持试管水平，将试管温度均匀升高100 ℃，那么水银柱如何移动？试管内气体的压强分别多大？【解析】(1)ADE(6分)(2)①向A端移动了3 cm(3分)②不移动(3分)两边均为117.3 cmHg(3分)18.【物理——选修3—4】(15分)(1)(6分)一复色光中只含有a、b两种单色光，在真空中a光的波长大于b光的波长．①在真空中，a光的速度__________(填“大于”“等于”或“小于”)b光的速度．②若用此复色光通过半圆形玻璃砖且经圆心O射向空气时，下列四个光路图中可能符合实际情况的是__________．(2)(9分)一简谐横波沿x轴正方向传播，在t＝0时刻的波形如图所示，已知介质中质点P的振动周期为2 s，此时P质点所在的位置纵坐标为2 cm，横坐标为0.5 m，试求从图示时刻开始在哪些时刻质点P会出现在波峰？【解析】(1)① 等于(3分) ②BC(3分)(2)波的传播速度为：v ＝λT＝3 m/s(2分) 由题意知此时刻质点P 向下振动，所以P 向下振动到平衡位置所需的时间等于波沿x 轴方向传播0.5 m 的时间t 1＝x v ＝0.53s ＝0.17 s(2分) 第一次到达波峰的时刻为：t 2＝34T ＋t 1(2分) 所以质点P 出现在波峰的时刻是：t ＝kT ＋t 2＝6k ＋53s(k ＝0, 1, 2，…… )(3分)。

湖南师大附中2019届高三物理上学期第三次月考试题新人教版

湖南师大附中高三第三次月考试题物理试卷（运动的描述、相互作用、力与运动、曲线运动、机械能、静电场）时量：90分钟满分：110分一、填空题（本题共12小题，每小题4分，共48分。

其中1～8小题只有一个选项正确，9～12小题至少有一个选项正确，选不全的得2分，错选或不选得0分。

将选项填写在答题卷）1、如图所示，A、B两球用轻杆相连，用两根细线将其悬挂在水平天花板上的O点．现用一水平力F作用于小球B上，使系统保持静止状态，细线OA保持竖直，且A、B两球在同一水平线上．已知两球重力均为G，轻杆与细线OA长均为L．则（）A．细线OB的拉力为2G B．细线OB的拉力为GC．水平力F的大小为2G D．水平力F的大小为G2．2018年6月16日，刘旺、景海鹏、刘洋三名宇航员搭乘“神舟九号”飞船飞向太空。

6月24日执行手动载人交汇对接任务后，于29日10时03分乘返回舱安全返回。

返回舱在A点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ，B为轨道Ⅱ上的一点，如图所示。

关于返回舱的运动，下列说法中正确的有（）A．在同一轨道Ⅱ上经过A的速率小于经过B的速率B．在轨道Ⅱ上经过A的速率大于在轨道I上经过A的速率C．在轨道Ⅱ上运动的周期大于在轨道Ⅰ上运动的周期D．正常运行时，在轨道Ⅱ上经过A的加速度小于在轨道I上经过A的加速度3. 如图所示，质量分别为2m和m的A、B两物体用不可伸长的轻绳绕过轻质定滑轮相连，开始两物体处于同一高度，绳处于绷紧状态，轻绳足够长，不计一切摩擦。

现将两物体由静止释放，在A落地之前的运动中，下列说法中正确的是A．A物体的机械能增大B．A、B组成系统的重力势能增大C．下落t秒过程中，AD．下落t秒时，B4．水平抛出A、B两个小球，B的抛出点在A的抛出点的正下方，两个小球的运动轨迹如图所示，不计空气阻力．要使两个小球在空中发生碰撞，必须( )A．使两球质量相等B．先抛出A球，后抛出B球C. 同时抛出两个小球 D．使A球的抛出速度大于B球的抛出速度5．如图，在正点电荷Q产生的电场中，将两个带正电的检验电荷q1、q2分别置于A、B两点，虚线为等势线。

2023届湖南省湖南师范大学附属中学高三下学期月考物理试题(七)试题含答案

湖南师大附中2023届高三月考试卷（七）物理注意事项：1.答卷前，考生务必将自己的姓名，准考证号填写在答题卡上。

2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。

如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。

回答非选择题时，将答案写在答题卡上。

写在本试卷上无效。

3.考试结束后，将本试题卷和答题卡一并交回。

第I 卷一、单项选择题（本题共6小题，每小题4分，共24分。

每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的）1.下列叙述中符合物理学史的有（）A.汤姆孙通过研究阴极射线实验，发现了电子和质子的存在B.普朗克为了解释黑体辐射现象，第一次提出了能量量子化理论C.法拉第发现了电磁感应现象，并得出了法拉第电磁感应定律D.玻尔提出的原子模型，彻底否定了卢瑟福的原子核式结构学说2.a 、b 两车在平直公路上行驶，a 车以2v 0的初速度做匀减速运动，b 车做初速度为零的匀加速运动。

在t =0时，两车间距为0且a 车在b 车后方。

在t =t 1时两车速度相同，均为v 0，且在0～t 1时间内，a 车的位移大小为s 。

下列说法正确的是（）A.0～t 1时间内a 、b 两车相向而行B.0～t 1时间内a 车平均速度大小是b 车平均速度大小的2倍C.若a 、b 在t 1时刻相遇，则s 0=23s D.若a 、b 在12t 时刻相遇，则下次相遇时刻为2t 13.如图，斜面体放置在水平地面上，粗糙的小物块放在斜面上。

甲图中给小物块施加一个沿斜面向上的力1F ，使它沿斜面向上匀速运动；乙图中给小物块施加一水平向右的力2F ，小物块静止在斜面上。

甲、乙图中斜面体始终保持静止。

下列判断正确的是（）A.1F 增大，斜面对小物块的摩擦力一定增大B.1F 增大，地面对斜面体的摩擦力不变C.2F 增大，斜面对物块的摩擦力一定增大D.2F 增大，物块最终一定能沿斜面向上滑动4.如图所示，某电动工具置于水平地面上。

湖南师大附中2019届高三第二次月考试题物理试卷(含答案)

湖南师大附中2019届高三月考试卷(二)物理本试题卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，共10页．时量90分钟，满分110分．第Ⅰ卷一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分．其中1～7小题只有一个选项正确，8～12小题有多个选项正确，选不全的得2分，错选或不选得0分．将选项填涂在答题卡中)1. 一辆汽车由静止开始做匀加速直线运动，经时间t ，速度达到v ，立即刹车做匀减速直线运动，又经过时间2t 停下，汽车在加速阶段与在减速阶段：①速度变化量相同，②加速度的大小相等，③位移的方向相同，④从启动到停下来的平均速度为0.这四种说法中正确的是( )2．如图所示，a 是地球赤道上随地球一起转动的物体，b 、c 、d 是人造地球卫星，b 在近地轨道上正常运动，c 是地球同步卫星，d 是高空探测卫星，则错误的是( )A ．a 的向心加速度等于重力加速度gB ．在相同时间内b 转过的弧长最长C ．c 在4 h 内转过的圆心角是π3D ．d 的运动周期有可能是30 h 3. 古时有“守株待兔”的寓言．设兔子的头部受到大小等于自身体重的打击力即可致死，并设兔子与树桩作用时间为0.3 s ，则被撞死的兔子其奔跑的速度可能为(g 取10 m/s2)( )A ．1 m/sB ．1.5 m/sC ．2 m/sD ．3 m/s4．如图所示，分别用恒力F 1、F 2先后将质量为m 的同一物体由静止开始沿相同的固定粗糙斜面从底端推至顶端．第一次力F 1沿斜面向上，第二次力F 2沿水平方向，两次所用时间相同，则在这两个过程中( )A ．恒力F 1等于恒力F 2B ．两次物体机械能的变化量不相同C ．F 1和F 2的平均功率相同D ．两次合力所做的功相同5．有一条两岸平直、河水均匀流动，流速恒为v的大河，一条小船渡河，去程时船头指向始终与河岸垂直，回程时行驶路线与河岸垂直，小船在静水中的速度大小为2v，去程与回程所用时间之比为( )A．3∶2 B．2∶1 C．3∶1 D.3∶26．如图，可视作质点的木块在拉力F的作用下沿粗糙水平地面做匀速直线运动．F与水平面的夹角为θ(0°≤θ≤90°)，木块与地面的动摩擦因数恒定但未知，则( )A．θ越小，F越小B．θ越大，F越小C．F的最小值一定比木块重力小D．F的最小值可能等于木块重力大小7．如图所示，一根绳的两端分别固定在两座猴山的A、B处，A、B两点水平距离为16 m，竖直距离为2 m，A、B间绳长为20 m．质量为10 kg的猴子抓住套在绳子上的光滑圆环从A处滑到B处．以A点所在水平面为参考平面，猴子在滑行过程中重力势能的最小值约为(绳子处于拉直状态)( )A．－1.2×103 J B．－7.5×102 J C．－6.0×102 J D．－2.0×102 J8．如图所示，长方体ABCD－A1B1C1D1中|AB|＝2|AD|＝2|AA1|.将可视为质点的小球从顶点A在∠BAD所在范围内(包括边界)分别沿不同方向水平抛出，落点都在A1B1C1D1范围内(包括边界)．不计空气阻力，以A1B1C1D1所在水平面为重力势能参考平面，则小球( )A．抛出速度最大时落在C1点B．抛出速度最小时落在D1点C．从抛出到落在B1D1线段上任何一点所需的时间都相等D．落在B1D1中点时的机械能与落在D1点时的机械能相等9．如图所示，小车A通过一根绕过定滑轮的轻绳吊起一重物B，开始时用力按住A使A不动，现设法使A以速度v A＝4 m/s向左做匀速直线运动，某时刻连接A车右端的轻绳与水平方向成θ＝37°角，设此时B的速度大小为v B(cos 37°＝0.8)，不计空气阻力，忽略绳与滑轮间摩擦，则( )A．A不动时B对轻绳的拉力就是B的重力B．当轻绳与水平方向成θ角时重物B的速度v B＝5 m/sC．当轻绳与水平方向成θ角时重物B的速度v B＝3.2 m/sD．B上升到滑轮处前的过程中处于超重状态10．用一根绳子竖直向上拉一个物块，物块从静止开始运动，绳子拉力的功率按如图所示规律变化，已知物块的质量为m，重力加速度为g，0～t0时间内物块做匀加速直线运动，t0时刻后功率保持不变，t1时刻物块达到最大速度，则下列说法正确的是( )A．t0～t1物块做加速度减小的加速运动B．0～t0时间内物块的加速度大小为P0mt0C．t1时刻物块的速度大小为P0 mgD．0～t1时间内物块上升的高度为P0mg(t1－t0)－P202m2g311．如图所示，A 、B 、C 三个物体静止叠放在水平桌面上，物体A 的质量为2m ，B 和C 的质量都是m ，A 、B 间的动摩擦因数为μ，B 、C 间的动摩擦因数为μ4，B 和地面间的动摩擦因数为μ8.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g .现对A 施加一水平向右的拉力F ，则下列判断正确的是( )A ．若A 、B 、C 三个物体始终相对静止，则力F 不能超过32μmg B ．当力F ＝μmg 时，A 、B 间的摩擦力为34μmg C ．无论力F 为何值，B 的加速度不会超过34μg D ．当力F >72μmg 时，B 相对A 滑动 12．如图所示，足够长传送带与水平方向的夹角为θ，物块a 通过平行于传送带的轻绳跨过光滑轻滑轮，与木块b 相连，b 的质量为m ，开始时a 、b 及传送带均静止，且a 不受传送带的摩擦力作用，现将传送带逆时针匀速转动，则在b 上升h 高度(未与滑轮相碰)的过程中( )A ．物块A 的质量为m sin θB.摩擦力对a 做的功等于物块a 、b 构成的系统机械能的增加量C ．摩擦力对a 做的功等于物块a 、b 动能增加量之和D ．任意时刻，重力对a 、b 做功的瞬时功率大小不相等第Ⅱ卷二、实验题(本题共2小题，每空2分，共计16分，将答案填写在答题卡中)13．某同学用如图所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”．弹簧测力计A挂于固定点P，下端用细线挂一重物M.弹簧测力计B的一端用细线系于O点，手持另一端向左拉，使结点O静止在某位置．分别读出弹簧测力计A和B的示数，并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和各拉线的方向．(1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为N，图中A的示数为__ __N.(2)下列不必要的实验要求是__ _．(请填写选项前对应的字母)A．应测量重物M所受的重力B．弹簧测力计应在使用前校零C．拉线方向应与木板平面平行D．改变拉力，进行多次实验，每次都要使O点静止在同一位置(3)该同学做“验证力的平行四边形定则”的实验采取的研究方法是_ __．A．控制变量法B．等效替代法C．小量放大法D．建立理想模型法14．为了探究机械能守恒定律，某同学设计了如图甲所示的实验装置，并提供了如下的实验器材：A.小车B．钩码C．一端带滑轮的木板D．细线E．电火花打点计时器F．纸带G．毫米刻度尺H．低压交流电源I．220 V的交流电源(1)根据上述实验装置和提供的实验器材，你认为实验中不需要的器材是__ __(填写器材序号)，还应补充的器材是__ __．(2)实验中得到了一条纸带如图乙所示，选择点迹清晰且便于测量的连续7个点(标号0～6)，测出0到1、2、3、4、5、6点的距离分别为d 1、d 2、d 3、d 4、d 5、d 6，打点周期为T .则打点2时小车的速度v 2＝ _；若测得小车质量为M 、钩码质量为m ，打点1和点5时小车的速度分别用v 1、v 5表示，已知重力加速度为g ，则验证点1与点5间系统的机械能守恒的关系式可表示为__ _．(3)在实验数据处理时，如果以v 22为纵轴，以d 为横轴，根据实验数据绘出v 22－d 图象，其图线的斜率表示的物理量的表达式为_ _．三、解答题(本题共三个小题，其中15题7分，16题10分，17题14分)15．随着“共享单车”的普及，越来越多的人骑着单车去上班，某人骑“小黄车”以5 m/s 的速度匀速前进，某时刻在他正前方8 m 处以12 m/s 的速度同向行驶的汽车开始关闭发动机，然后以大小为2 m/s2的加速度匀减速前进，求此人需多长时间才能追上汽车？16．如图所示，质量M＝2 kg的滑块套在光滑的水平轨道上，质量m＝1 kg的小球通过长L＝0.5 m的轻质细杆与滑块上的光滑轴O连接，小球和轻杆可在竖直平面内绕O轴自由转动，开始轻杆处于水平状态，现给小球一个竖直向上的初速度v0＝4 m/s，g取10 m/s2.(1)若锁定滑块，试求小球通过最高点P时对轻杆的作用力大小和方向．(2)若解除对滑块的锁定，试求滑块的最大速度．(3)在满足(2)的条件下，试求小球击中滑块右侧轨道位置点与小球起始位置点间的距离．17．如图(a)所示，在倾角θ＝30°的光滑固定斜面上有一劲度系数k＝100 N/m的轻质弹簧，弹簧下端固定在垂直于斜面的挡板上，弹簧上端拴接一质量m＝2 kg的物体，初始时物体处于静止状态．取g＝10 m/s2.(1)求此时弹簧的形变量x0；(2)现对物体施加沿斜面向上的拉力F，拉力F的大小与物体位移x的关系如图(b)所示，设斜面足够长．a．分析说明物体的运动性质并求出物体的速度v与位移x的关系式；b.若物体位移为0.1 m时撤去拉力F，在图(c)中做出此后物体上滑过程中弹簧弹力f的大小随形变量的函数图象；并且求出此后物体沿斜面上滑的最大距离x m以及此后运动的最大速度v m.四、选做题(二个题任意选做一个，如果多做或全做的，按18题阅卷)18．【物理——选修3—3】(15分)(1)(6分)关于固体、液体和气体，下列说法正确的有__ __．A．液体的表面张力是由于表面层里分子距离比液体内部小些，分子间表现为引力B．利用液晶在外加电压的影响下，会由透明状态变成混浊状态而不透明，去掉电压后，又会恢复透明的特性可以做成显示元件C．晶体内部的物质微粒是有规则地排列的，而非晶体内部物质微粒排列是不规则的．晶体内部的微粒是静止的，而非晶体内部的物质微粒在不停地运动D．在同一温度下，不同液体的饱和汽压一般不同，挥发性大的液体饱和汽压大；同一种液体的饱和汽压随温度的升高而迅速增大E．若一定质量的理想气体在膨胀的同时放出热量，则气体分子的平均动能减小(2)(9分)如图所示，一水平放置的气缸，由截面积不同的两圆筒联接而成．活塞A、B用一长为3l的刚性细杆连接，B与两圆筒联接处相距l＝1.0 m，它们可以在筒内无摩擦地沿左右滑动．A、B 的截面积分别为SA＝30 cm2、SB＝15 cm2.A、B之间封闭着一定质量的理想气体．两活塞外侧(A的左方和B的右方)都是大气，大气压强始终保持为p0＝1.0×105 Pa.活塞B的中心连一不能伸长的细线，细线的另一端固定在墙上．当气缸内气体温度为T1＝540 K，活塞A、B的平衡位置如图所示，此时细线中的张力为F1＝30 N.(i)现使气缸内气体温度由初始的540 K缓慢下降，温度降为多少时活塞开始向右移动？(ii)继续使气缸内气体温度缓慢下降，温度降为多少时活塞A刚刚右移到两圆筒联接处？19.【物理——选修3—4】(15分)(1)(6分)两列简谐横波的振幅都是20 cm，传播速度大小相同．实线波的频率为2 Hz，沿x轴正方向传播，虚线波沿x轴负方向传播．某时刻两列波在如图所示区域相遇，则__ __．A．在相遇区域会发生干涉现象B．实线波和虚线波的频率之比为3∶2C．平衡位置为x＝6 m处的质点此刻速度为零D．平衡位置为x＝8.5 m处的质点此刻位移y＞20 cmE．从图示时刻起再经过0.25 s，平衡位置为x＝5 m处的质点的位移y＜0(2)(9分)如图所示，临界角C为45°的液面上有一点光源S发出一束光垂直入射到水平放置于液体中且距液面为d的平面镜M上，当平面镜M绕垂直于纸面的轴O以角速度ω做逆时针匀速转动时，观察者发现液面上有一光斑掠过，则观察者们观察到的光斑在液面上掠过的最大速度为多少？湖南师大附中2019届高三月考试卷(二)试题解析物理本试题卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，共10页．时量90分钟，满分110分．第Ⅰ卷一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分．其中1～7小题只有一个选项正确，8～12小题有多个选项正确，选不全的得2分，错选或不选得0分．将选项填涂在答题卡中)1. 一辆汽车由静止开始做匀加速直线运动，经时间t ，速度达到v ，立即刹车做匀减速直线运动，又经过时间2t 停下，汽车在加速阶段与在减速阶段：①速度变化量相同，②加速度的大小相等，③位移的方向相同，④从启动到停下来的平均速度为0.这四种说法中正确的是(C)A ．①②B ．①③④C ．③D ．①④【解析】速度变化量为末速度减去初速度，加速时为v －0＝v ，减速时为0－v ＝－v ，所以速度变化量不相同；①错误；速度变化量的大小相等，但时间不同，根据a ＝ΔvΔt 知，加速度的大小不相等；②错误；汽车没有改变方向，位移的方向相同；③正确；汽车的位移不为零，所以平均速度不为零；④错误．2．如图所示，a 是地球赤道上随地球一起转动的物体，b 、c 、d 是人造地球卫星，b 在近地轨道上正常运动，c 是地球同步卫星，d 是高空探测卫星，则错误的是(A)A ．a 的向心加速度等于重力加速度gB ．在相同时间内b 转过的弧长最长C ．c 在4 h 内转过的圆心角是π3D ．d 的运动周期有可能是30 h【解析】同步卫星的周期必须与地球自转周期相同，角速度相同，则知a 与c 的角速度相同，根据a ＝ω2r 知，c 的向心加速度大于a 的向心加速度．由GMm r 2＝mg ，得g ＝GMr 2，卫星的轨道半径越大，向心加速度越小，则c 的向心加速度小于b 的向心加速度，而b 的向心加速度约为g ，所以知a 的向心加速度小于重力加速度g .由GMmr 2＝m v 2r，得v ＝GMr，卫星的半径越大，速度越小，所以b 的速度最大，在相同时间内转过的弧长最长．c 是地球同步卫星，周期是24 h ，则c 在4 h 内转过的圆心角是π3.由开普勒第三定律r 3T 2＝k 知，卫星的半径越大，周期越大，所以d 的运动周期大于c 的周期24 h.3. 古时有“守株待兔”的寓言．设兔子的头部受到大小等于自身体重的打击力即可致死，并设兔子与树桩作用时间为0.3 s ，则被撞死的兔子其奔跑的速度可能为(g 取10 m/s2)(D)A ．1 m/sB ．1.5 m/sC ．2 m/sD ．3 m/s【解析】取兔子奔跑的速度方向为正方向．根据动量定理得：－Ft ＝0－m v ，v ＝Ftm ，由：F ＝mg ，得到速度为：v ＝mgtm＝gt ＝3 m/s.4．如图所示，分别用恒力F 1、F 2先后将质量为m 的同一物体由静止开始沿相同的固定粗糙斜面从底端推至顶端．第一次力F 1沿斜面向上，第二次力F 2沿水平方向，两次所用时间相同，则在这两个过程中(D)A ．恒力F 1等于恒力F 2B ．两次物体机械能的变化量不相同C ．F 1和F 2的平均功率相同D ．两次合力所做的功相同【解析】由公式x ＝12at 2得，由于x 和t 均相同，故加速度a 相同，由v ＝at ，t 相同，则物体到达斜面顶端时速度相同，动能相同，则动能变化量相同，根据动能定理得知，合外力做功相等．由图示分析可知，第一次物体所受的摩擦力小于第二次物体所受的摩擦力，故两物体克服摩擦力做功不同，重力做功相同，F 1做的功比F 2做的少，故D 正确、A 错误；物体的运动情况相同，重力做功功率相同，第二次克服摩擦力做功的功率大，故F 1做功的功率比F 2做功的功率小，C 错误；物体末速度相同，又由于处于相同的高度，所以两物体机械能变化量相同，故B 错误．故选D.5．有一条两岸平直、河水均匀流动，流速恒为v 的大河，一条小船渡河，去程时船头指向始终与河岸垂直，回程时行驶路线与河岸垂直，小船在静水中的速度大小为2v ，去程与回程所用时间之比为(D)A ．3∶2B ．2∶1C ．3∶1 D.3∶2【解析】小船在静水中的速度大小为v c ＝2v ，当船头指向始终与河岸垂直，则有：t 去＝d v c ＝d2v ；当回程时行驶路线与河岸垂直，则有：t 回＝dv 合；而回程时船的合速度为：v 合＝v 2c －v 2＝3v ；则t 回＝d v 合＝d 3v，因此去程与回程所用时间之比为3∶2，故D 正确，ABC 错误．6．如图，可视作质点的木块在拉力F 的作用下沿粗糙水平地面做匀速直线运动．F 与水平面的夹角为θ(0°≤θ≤90°)，木块与地面的动摩擦因数恒定但未知，则(C)A ．θ越小，F 越小B ．θ越大，F 越小C ．F 的最小值一定比木块重力小D ．F 的最小值可能等于木块重力大小【解析】对物体受力分析，如图所示：根据平衡条件，有：水平方向：F cos θ－f ＝0，竖直方向：N ＋F sin θ－mg ＝0，其中：f ＝μN ，解得：F ＝μmgcos θ＋μsin θ＝μmg1＋μ2（11＋μ2cos θ＋μ1＋μ2sin θ）令tan α＝μ，即cos α＝11＋μ2，sin α＝μ1＋μ2，有： F ＝μmg1＋μ2（11＋μ2cos θ＋μ1＋μ2sin θ）＝μmg1＋μ2（cos αcos θ＋sin αsin θ）＝μmg1＋μ2cos （θ－α）；故当θ＝α时，拉力最小，为F min ＝μmg1＋μ2＜mg ；故ABD 错误，C 正确．7．如图所示，一根绳的两端分别固定在两座猴山的A 、B 处，A 、B 两点水平距离为16 m ，竖直距离为2 m ，A 、B 间绳长为20 m ．质量为10 kg 的猴子抓住套在绳子上的光滑圆环从A 处滑到B 处．以A 点所在水平面为参考平面，猴子在滑行过程中重力势能的最小值约为(绳子处于拉直状态)(B)A ．－1.2×103 JB ．－7.5×102 JC ．－6.0×102 JD ．－2.0×102 J【解析】设平衡时绳子与竖直方向的夹角为θ，此时猴子受重力和两个拉力而平衡，故：l 左sinθ＋l 右sin θ＝d ，其中：l ＝l 左＋l 右，故sin θ＝d l ＝1620＝0.8，θ＝53°；A 、B 两点的竖直距离为2 m ，故l 右cos θ－l 左cos θ＝2 m ，而l ＝l 左＋l 右＝20 m ，故l 右cos θ＝7 m ，故以A 点所在水平面为参考平面，猴子在滑行过程中重力势能的最小值约为：E p ＝－mgl 右cos θ＝－10×10×7J ＝－700 J ＝－7×102 J ，考虑绳子有微小的形变，故猴子在实际滑行过程中最低点可能的重力势能约为－7.5×102 J ，故ACD 错误，B 正确．8．如图所示，长方体ABCD －A 1B 1C 1D 1中|AB |＝2|AD |＝2|AA 1|.将可视为质点的小球从顶点A 在∠BAD 所在范围内(包括边界)分别沿不同方向水平抛出，落点都在A 1B 1C 1D 1范围内(包括边界)．不计空气阻力，以A 1B 1C 1D 1所在水平面为重力势能参考平面，则小球(AC)A ．抛出速度最大时落在C 1点B ．抛出速度最小时落在D 1点C ．从抛出到落在B 1D 1线段上任何一点所需的时间都相等 D ．落在B 1D 1中点时的机械能与落在D 1点时的机械能相等【解析】小球从顶点A 沿不同方向水平抛出，落点都在A 1B 1C 1D 1范围内，下落高度都相同，根据竖直方向做自由落体运动：h ＝12gt 2，t ＝2hg，下落时间都相等，C 正确；水平位移越大，初速度就越大．最大水平位移是A 1C 1，抛出速度最大时落在C 1点，A 正确；A 1D 1不是最小水平位移，抛出速度最小时不是落在D 1点，B 错误；落在B 1D 1中点时与落在D 1点时的水平位移不相等，所以水平速度不相等，机械能不相等，D 错误．9．如图所示，小车A 通过一根绕过定滑轮的轻绳吊起一重物B ，开始时用力按住A 使A 不动，现设法使A 以速度v A ＝4 m/s 向左做匀速直线运动，某时刻连接A 车右端的轻绳与水平方向成θ＝37°角，设此时B 的速度大小为v B (cos 37°＝0.8)，不计空气阻力，忽略绳与滑轮间摩擦，则(CD)A ．A 不动时B 对轻绳的拉力就是B 的重力B ．当轻绳与水平方向成θ角时重物B 的速度v B ＝5 m/sC ．当轻绳与水平方向成θ角时重物B 的速度v B ＝3.2 m/sD ．B 上升到滑轮处前的过程中处于超重状态【解析】A 不动时B 对轻绳的拉力大小等于B 的重力，不是同一个力，故A 错误；小车的运动可分解为沿绳方向和垂直于绳的方向的两个运动，因A 车右端的轻绳与水平面的夹角为37°，由几何关系可得：v B ＝v A cos 37°＝3.2 m/s ；故B 错误，C 正确；因汽车做匀速直线运动，而θ逐渐变小，故v B 逐渐变大，物体B 有向上的加速度，则B 处于超重状态，故D 正确．10．用一根绳子竖直向上拉一个物块，物块从静止开始运动，绳子拉力的功率按如图所示规律变化，已知物块的质量为m ，重力加速度为g ，0～t 0时间内物块做匀加速直线运动，t 0时刻后功率保持不变，t 1时刻物块达到最大速度，则下列说法正确的是(AC)A ．t 0～t 1物块做加速度减小的加速运动B ．0～t 0时间内物块的加速度大小为P 0mt 0C ．t 1时刻物块的速度大小为P 0mgD ．0～t 1时间内物块上升的高度为P 0mg (t 1－t 0)－P 202m 2g 3【解析】由题图可知，0～t 0时间内功率与时间成正比，则有F －mg ＝ma ，v ＝at ，P ＝F v ，得P ＝m (a ＋g )at ，因此图线斜率P 0t 0＝m (a ＋g )a ，可得P 0mt 0＝(a ＋g )a ≠a ，B 选项错误；t 0时刻后功率保持不变，拉力大于重力，物块继续加速运动，由P 0v －mg ＝ma 知，物块加速度逐渐减小，t 1时刻速度最大，则a ＝0，最大速度为v m ＝P 0mg，A 、C 正确；P －t 图线与t 轴所围的“面积”表示0～t 1时间内拉力做的功，W ＝P 0t 02＋P 0(t 1－t 0)＝P 0t 1－P 0t 02，由动能定理得W －mgh ＝m v 2m 2，得h ＝P 0mg (t 1－t 02)－P 202m 2g 3，D 错误．11．如图所示，A 、B 、C 三个物体静止叠放在水平桌面上，物体A 的质量为2m ，B 和C 的质量都是m ，A 、B 间的动摩擦因数为μ，B 、C 间的动摩擦因数为μ4，B 和地面间的动摩擦因数为μ8.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g .现对A 施加一水平向右的拉力F ，则下列判断正确的是(AB)A ．若A 、B 、C 三个物体始终相对静止，则力F 不能超过32μmgB ．当力F ＝μmg 时，A 、B 间的摩擦力为34μmgC ．无论力F 为何值，B 的加速度不会超过34μgD ．当力F >72μmg 时，B 相对A 滑动【解析】A 与B 间的最大静摩擦力的大小为：μ·2mg ＝2μmg ，C 与B 间的最大静摩擦力的大小为：μ4mg ＝μmg 4，B 与地间的最大静摩擦力的大小为：μ8(2m ＋m ＋m )g ＝μmg 2；要使A 、B 、C 都始终相对静止，三者一起向右加速，则对整体有：F －12μmg ＝4ma ，假设C 恰好与B 相对不滑动，则对C 有：14μmg ＝ma ，联立解得：a ＝14μg ，F ＝32μmg ，设此时A 与B 间的摩擦力为f ，对A 有：F －f ＝2ma ，解得：f ＝μmg <2μmg ，表明C 达到临界时A 还没有，故要使三者始终相对静止，则力F 不能超过32μmg ，故A 正确；由A 选项知，当F ＝μmg 时由整体表达式可得：a ＝18μg ，代入A 的表达式可得：f ＝34μmg ，故B 正确；当F 较大时，A 、C 都会相对B 滑动，B 的加速度达到最大，对B 有：2μmg －14μmg －12μmg＝maB ，解得：aB ＝54μg ，故C 错误；当A 相对B 滑动时，C 早已相对B 滑动，对A 、B 整体得：F－12μmg －14μmg ＝3ma ′，对A 有：F －2μmg ＝2ma ′，解得：F ＝92μmg ，故当拉力F 大于92μmg 时，B 与A 相对滑动，故D 错误．12．如图所示，足够长传送带与水平方向的夹角为θ，物块a 通过平行于传送带的轻绳跨过光滑轻滑轮，与木块b 相连，b 的质量为m ，开始时a 、b 及传送带均静止，且a 不受传送带的摩擦力作用，现将传送带逆时针匀速转动，则在b 上升h 高度(未与滑轮相碰)的过程中(ABC)A ．物块A 的质量为msin θB.摩擦力对a 做的功等于物块a 、b 构成的系统机械能的增加量 C ．摩擦力对a 做的功等于物块a 、b 动能增加量之和 D ．任意时刻，重力对a 、b 做功的瞬时功率大小不相等【解析】开始时，a 、b 及传送带均静止且a 不受传送带摩擦力作用，有mag sin θ＝mbg ，则ma ＝mb sin θ＝m sin θ，故A 正确．摩擦力对a 做正功，根据功能关系得：物块a 、b 构成的系统机械能增加，摩擦力对a 做的功等于a 、b 机械能的增加，故B 正确．b 上升h ，则a 下降h sin θ，则a 重力势能的减小量为ΔE p a ＝mag ×h sin θ＝mgh ，等于b 重力势能的增加量，系统的重力势能不变，所以摩擦力对a 做的功等于物块a 、b 动能增加量之和，故C 正确．任意时刻a 、b 的速率相等，对b ，克服重力的瞬时功率Pb ＝mg v ，对a 有：Pa ＝mag v sin θ＝mg v ，所以重力对a 、b 做功的瞬时功率大小相等，故D错误．答题卡第Ⅱ卷二、实验题(本题共2小题，每空2分，共计16分，将答案填写在答题卡中)13．某同学用如图所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”．弹簧测力计A挂于固定点P，下端用细线挂一重物M.弹簧测力计B的一端用细线系于O点，手持另一端向左拉，使结点O静止在某位置．分别读出弹簧测力计A和B的示数，并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和各拉线的方向．(1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为N，图中A的示数为__3.6__N.(2)下列不必要的实验要求是__D__．(请填写选项前对应的字母)A．应测量重物M所受的重力B．弹簧测力计应在使用前校零C．拉线方向应与木板平面平行D．改变拉力，进行多次实验，每次都要使O点静止在同一位置(3)该同学做“验证力的平行四边形定则”的实验采取的研究方法是__B__．A．控制变量法B．等效替代法C．小量放大法D．建立理想模型法【解析】(1)弹簧测力计读数，每1 N被分成5格，则1格就等于0.2 N．图中指针落在3 N到4 N 的第3格处，所以弹簧A的示数为3.6 N.(2)实验通过作出三个力的图示，来验证“力的平行四边形定则”，因此重物的重力必须要知道，故A正确；需弹簧测力计测出力的大小，所以要准确，必须在使用之前校零，故B正确；拉线方向必须与木板平面平行，这样才确保力的大小准确，故C正确；当结点O位置确定时，弹簧测力计A 的示数也确定，由于重物的重力已确定，两力大小与方向均一定，因此弹簧测力计B的大小与方向也一定，所以改变拉力多次实验时不需要使结点每次都静止在O点．故D错误．(3)由实验原理可知该同学做“验证力的平行四边形定则”的实验中采取了等效替代法，即合力与分力的关系是等效的．故选B.14．为了探究机械能守恒定律，某同学设计了如图甲所示的实验装置，并提供了如下的实验器材：A.小车 B ．钩码 C ．一端带滑轮的木板 D ．细线 E ．电火花打点计时器 F ．纸带 G ．毫米刻度尺 H ．低压交流电源 I ．220 V 的交流电源(1)根据上述实验装置和提供的实验器材，你认为实验中不需要的器材是__H__(填写器材序号)，还应补充的器材是__天平__．(2)实验中得到了一条纸带如图乙所示，选择点迹清晰且便于测量的连续7个点(标号0～6)，测出0到1、2、3、4、5、6点的距离分别为d 1、d 2、d 3、d 4、d 5、d 6，打点周期为T .则打点2时小车的速度v 2＝__d 3－d 12T __；若测得小车质量为M 、钩码质量为m ，打点1和点5时小车的速度分别用v 1、v 5表示，已知重力加速度为g ，则验证点1与点5间系统的机械能守恒的关系式可表示为__mg (d 5－d 1)＝12(M ＋m )(v 25－v 21)__．(3)在实验数据处理时，如果以v 22为纵轴，以d 为横轴，根据实验数据绘出v 22－d 图象，其图线的斜率表示的物理量的表达式为__mM ＋mg __．【解析】(1)电火花计时器直接使用220 V 交流电源，因此低压交流电源用不着；另外还需要用到天平测出小车的质量M ；(2)打点2时的速度等于点1—3间的平均速度，即v 2＝d 3－d 12T ；根据机械能守恒，整个系统减小的重力势能等于整个系统增加的动能，即mg (d 5－d 1)＝12(M ＋m )(v 25－v 21)；(3)根据v 2＝2ad ，因此v 22－d 图象的斜率就是加速度，而对砝码进行受力分析可知：mg －T ＝ma ，而对小车T ＝Ma ，因此可得：a ＝mM ＋mg .三、解答题(本题共三个小题，其中15题7分，16题10分，17题14分)15．随着“共享单车”的普及，越来越多的人骑着单车去上班，某人骑“小黄车”以5 m/s 的速度匀速前进，某时刻在他正前方8 m 处以12 m/s 的速度同向行驶的汽车开始关闭发动机，然后以大小为2 m/s2的加速度匀减速前进，求此人需多长时间才能追上汽车？【解析】汽车做匀减速运动至停止过程中的平均速度为： v ＝v ＋v 02＝0＋122m/s ＝6 m/s>v 人。

2019届高三物理上学期月考试题一含解析

湖南省师大附中2019届高三物理上学期月考试题（一）（含解析）本试题卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，共8页．时量90分钟，满分110分．第Ⅰ卷一、填空题(本题共12小题，每小题4分，共48分．其中1～8小题只有一个选项正确，9～12小题有多个选项正确，选不全的得2分，错选或不选得0分．将选项填涂在答题卡中)1．我们学校对升旗手的要求是：国歌响起时开始升旗，当国歌结束时国旗恰好升到旗杆顶端．已知国歌从响起到结束的时间是48 s ，红旗上升的高度是17.6 m ．若国旗先向上做匀加速运动，时间持续4 s ，然后做匀速运动，最后做匀减速运动，减速时间也为4 s ，红旗到达旗杆顶端时的速度恰好为零．则国旗匀加速运动时加速度a 及国旗匀速运动时的速度v ，正确的是(C)A ．a ＝0.2 m/s2 ，v ＝0.1 m/sB ．a ＝0.4 m/s2，v ＝0.2 m/sC ．a ＝0.1 m/s2，v ＝0.4 m/sD ．a ＝0.1 m/s2，v ＝0.2 m/s【解析】对于红旗加速上升阶段：x 1＝12a 1t 21，对于红旗匀速上升阶段：v 2＝at 1，x 2＝v 2t 2，对于红旗减速上升阶段：x 3＝v 2t 3－12a 3t 23，对于全过程：a 1＝a 3，x 1＋x 2＋x 3＝17.6 m ，由以上各式可得：a 1＝0.1 m/s2，v 2＝0.4 m/s.故选：C.2．下列说法正确的是(C)A ．一个质点所受合外力恒为F ，那么该质点一定做匀变速直线运动B ．一个质点所受合外力恒为F ，那么该质点的动能一定增加C ．一个质点做直线运动，每通过相同的位移Δx ，速度的增加量Δv 也相同，则A ＝ΔvΔx >0且恒定，那么该质点的加速度a 一定在增大D ．一个1 kg 的质点，在恒定合外力F 的作用下，产生的加速度为1 m/s2，那么F 不一定等于1 N3．明朝谢肇淛的《五杂组》中记载：“明姑苏虎丘寺庙倾侧，议欲正之，非万缗不可．一游僧见之，曰：无烦也，我能正之．”游僧每天将木楔从塔身倾斜一侧的砖缝间敲进去，经月余扶正了塔身．假设所用的木楔为等腰三角形，木楔的顶角为θ，现在木楔背上加一力F ，方向如图所示，木楔两侧产生推力F N ，则(B)A ．若F 一定，θ大时F N 大B ．若F 一定，θ小时F N 大C ．若θ一定，F 大时F N 小D ．若θ一定，F 小时F N 大【解析】由于木楔处在静止状态，故可将力F 沿与木楔的斜面垂直且向上的方向进行分解，根据平行四边形定则，画出力F 按效果分解的图示．并且可据此求出木楔两侧产生的推力．选木楔为研究对象，木楔受到的力有：水平向左的F 和两侧给它的与木楔的斜面垂直的弹力，由于木楔处于平衡状态，所以两侧给木楔的斜面垂直的弹力与F 沿两侧分解的力是相等的，力F 的分解如图：则F ＝F N1cos(90－θ2)＋F N2cos(90－θ2)＝2F N1cos(90－θ2)＝2F N1sin θ2，F N ＝F N1＝F N2，故解得F N ＝F2sinθ2，所以F 一定时，θ越小，F N 越大；θ一定时，F 越大，F N 越大，B 正确．4．如图甲所示，轻弹簧竖直固定在水平面上，一质量为m ＝0.2 kg 的小球，从弹簧上端某高度处自由下落，从它接触弹簧到弹簧压缩至最短的过程中(弹簧始终在弹性限度内)，其速度v 和弹簧压缩量Δx 之间的函数图象如图乙所示，其中A 为曲线的最高点，小球和弹簧接触瞬间机械能损失不计，取g ＝10 m/s2，则下列说法不正确的是(A)A ．小球刚接触弹簧时速度最大B ．当Δx ＝0.3 m 时，小球处于超重状态C ．该弹簧的劲度系数为20.0 N/mD ．从接触弹簧到压缩至最短的过程中，小球的加速度先减小后增大【解析】由小球的速度图象知，开始小球的速度增大，说明小球的重力大于弹簧对它的弹力，当Δx 为0.1 m 时，小球的速度最大，然后减小，说明当Δx 为0.1 m 时，小球的重力等于弹簧对它的弹力．所以可得：k Δx ＝mg ，解得： k ＝mg Δx ＝0.2×100.1N/m ＝20.0 N/m ，选项A 错误；C 正确；弹簧的压缩量为Δx ＝0.3 m 时，弹簧弹力为 F ＝20 N/m ×0.3 m ＝6 N>mg ，故此时物体的加速度向上，物体处于超重状态，选项B 正确；对小球进行受力分析可知，其合力是由mg 逐渐减小至零，然后再反向增加的，故小球的加速度先减小后增大，选项D 正确；故选A.5．如图所示，一艘走私船在岸边A 点，以速度v 0匀速地沿垂直岸的方向逃跑，距离A 点为34a 处的B 点的快艇同时启动追击，快艇的速率u 大小恒定，方向总是指向走私船，恰好在距离岸边距离a 处逮住走私船，那么以下关于快艇速率的结论正确的是(A)A ．快艇在垂直岸边的方向上的平均速度uy ＝v 0B ．快艇在沿岸的方向上的平均速度ux ＝v 0C ．快艇速度的大小u ＝54v 0D ．快艇的平均速率等于54v 0【解析】因为在垂直岸边的方向上从开始追到追上时，位移与时间相同，所以快艇在垂直岸边的方向上的平均速度等于走私船的速度，快艇在沿岸边的方向上的平均速度为34v 0，A正确，B 错误．快艇的平均速度大小为54v 0，因为它是曲线运动，路程大于54a ，平均速率应该大于54v 0，C 、D 均错．6．将质量为m 的物体竖直上抛，抛出的初速度大小为v 1，由于受到空气阻力，阻力大小与速度大小成正比f ＝kv ，所以落回抛出点的速度大小为v 2，那么以下结论正确的是(D)A ．上升时间大于下落时间B ．上升时间等于下落时间C ．抛出到落回的时间为t ＝v 1－v 2gD ．无论上升还是下落，阻力均做负功【解析】上升平均速度大于下落的平均速度，上升时间小于下落时间，A 、 B 错(用动量定理分析更简单)．如果没有阻力，所用时间为t ＝2v 1g，如果按照C 的答案，v 1＝v 2时(无阻力)，时间变为零了，可见C 错误．无论上升还是下落，阻力均做负功，所以D 正确．详细解答C ：利用图象法：v －t 图象如图所示，所围“面积”代数之和为零，而f ＝kv ，所以f －t 图象与v －t 图象一样，所围“面积”代数之和为零，f －t 图象的“面积”则为f 的冲量，则f 的冲量为零．所以有mgt ＝m (v 1＋v 2)，t ＝v 1＋v 2g.7．如图所示，倾角θ＝30°的斜面上有一重为G 的物体，在与斜面底边平行的水平推力F 作用下沿斜面上的虚线匀速运动，若图中φ＝45°，则(D)A ．推力F 一定是一个变力B ．物体可能沿虚线向上运动C ．物体与斜面间的动摩擦因数μ＝33D ．物体与斜面闻的动摩擦因数μ＝63【解析】对物块进行受力分析，如图所示，物块受重力G 、支持力N 、推力F 、摩擦力f 作用，将重力分解为沿斜面向下的力G 1＝G sin 30°和与斜面垂直的力G 2＝G cos 30°，如图所示，由图可知， G 2与 N 平衡，故可等效为物体在推力F 、沿斜面向下的力G 1、摩擦力f 三个力的作用下沿斜面上的虚线做匀速运动，其等效的受力情况如图所示，根据三力平衡特点，F 与G 1的合力必沿斜面向右下方，故摩擦力f 只能沿斜面向左上方，故物体沿虚线向下做匀速运动，A 、B 错误；由几何关系得F 与G 1的合力F 合＝G 1cos 45°＝2G 1，由平衡条件得：f ＝F 合＝2G 1，故物体与斜面间的动摩擦因数μ＝f N ＝2G sin 30°G cos 30°＝63.8．一颗速度较大的子弹，以水平速度v 水平击穿原来静止在光滑水平面上的木块，设木块对子弹的阻力恒定，则当子弹入射速度增大为nv (n >1)时，下列说法正确的是(D)A ．子弹对木块做的功不变B ．子弹对木块做的功变大C ．系统损耗的机械能增加D ．系统损耗的机械能不变9．关于黑洞和暗物质(暗物质被称为“世纪之谜”．它“霸占”了宇宙95%的地盘，却摸不到看不着)的问题，以下说法正确的是(黑洞临界半径公式取为c ＝2GMr，c 为光速，G为万有引力常量，M 为黑洞质量)(AD)A ．如果地球成为黑洞的话，那么它的临界半径为r ＝v 2c 2R (R 为地球的半径，v 为第二宇宙速度)B ．如果太阳成为黑洞，那么灿烂的阳光依然存在，只是太阳光到地球的时间变得更长C ．有两颗星球(质量分别为M 1和M 2)的距离为L ，不考虑周围其他星球的影响，由牛顿运动定律计算所得的周期为T ，由于宇宙充满均匀的暗物质，所以观察测量所得的周期比T 大D ．有两颗星球甲和乙(质量分别为M 1和M 2)的距离为L ，不考虑周围其他星球的影响，它们运动的周期为T ，如果其中甲的质量减小Δm 而乙的质量增大Δm ，距离L 不变，那么它们的周期依然为T【解析】因为c ＝2GMr，而地球的第二宇宙速度为v ＝2GMR ，两式相比得r ＝v 2c 2R ，所以A 正确．如果太阳成为黑洞，光不能跑出，所以我们将看不到阳光．设甲乙质量变化前，甲的运动半径为r 1，甲乙质量变化后运动周期为T 2，甲的运动半径为r 1′，则GM 1M 2L 2＝M 1(2πT )2r 1，G （M 1－Δm ）（M 2＋Δm ）L 2＝(M 1－Δm )(2πT 2)2r 1′，又因为r 1＝M 2M 1＋M 2L ，r 1′＝M 2＋Δm （M 1－Δm ）（M 2＋Δm ）L ＝M 2＋ΔmM 1＋M 2L ，所以T ＝4π2r 1L 2GM 2＝4π2L 3G （M 1＋M 2），T 2＝4π2r 1′L 2G （M 2＋Δm ）＝4π2L 3G （M 1＋M 2），故T ＝T 2.10．某家用桶装纯净水手压式饮水器如图，在手连续稳定的按压下，出水速度为v 0，供水系统的效率为η，现测量出桶底到出水管之间的高度差H (水面很低，高度不计)，出水口倾斜，其离出水管的高度差可忽略，出水口的横截面积为S ，水的密度为ρ，重力加速度为g ，则下列说法正确的是(BC)A ．出水口单位时间内的出水体积Q ＝12v 0SB ．出水口所出水落地时的速度v ＝v 20＋2gHC ．出水后，手连续稳定按压的功率为ρSv 302η＋ρv 0SgHηD ．手按压输入的功率等于单位时间内所出水的动能和重力势能之和【解析】出水口的体积V ＝SL ，则单位时间内的出水体积Q ＝V t ＝SLt＝Sv 0，故A 错误；根据机械能守恒可得落地速度为v ＝v 20＋2gH ，故B 正确；手连续稳定按压使水具有初动能和重力势能，在时间t 内，流过出水口的水的质量m ＝ρSv 0t ，则出水口的水具有的机械能E ＝12mv 20＋mgH ＝ρSv 0tv 202＋ρv 0StgH ，而供水系统的效率为η，所以手连续稳定按压做的功为W ＝E η＝ρSv 302ηt ＋ρv 0SgH ηt ，则功率P ＝W t ＝ρSv 302η＋ρv 0SgHη，故C 正确；手按压输入的功率等于单位时间内所出水的动能和重力势能之和除以供水系统的效率η，故D 错误．11．如图所示，光滑的半圆形铁丝固定在水平地面上，穿在铁丝上的质量为m 的小球从最高点A 由静止开始滑到最低点B ，在从A 到B 的过程中，下列说法正确的是(CD)A ．小球对铁丝的作用力越来越大B ．铁丝对小球的作用力为F ，F 对小球的功为零，F 的冲量也为零C ．重力对小球做功的功率越来越大D ．小球在AB 间的某唯一一点对铁丝的作用力为零【解析】在AB 之间的C 点，恰好重力的分力提供向心力，此点小球与铁丝没有作用力，其他位置都不为零，所以A 错，D 对；而小球的速率越来越大，在竖直方向的分量也越来越大，所以重力做功的功率也越来越大，故C 正确；铁丝对小球的功为零，但该作用力的冲量不为零，故B 错．12．如图所示，甲、乙两种粗糙面不同的传送带，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 处离地面的高度皆为H .则在小物体从A 到B 的过程中(AD)A ．两种传送带与小物体之间的动摩擦因数甲比乙小B ．将小物体传送到B 处，两种传送带消耗的电能一样多C ．两种传送带对小物体做功不相等D ．将小物体传送到B 处，两种系统小物体与皮带摩擦产生的热量甲比乙多【解析】根据2ax ＝v 2，a 甲<a 乙，再由牛顿第二定律μmg cos θ－mg sin θ＝ma ，μ甲<μ乙，故A 对；由摩擦生热Q ＝fs 相对知，Q 甲＝f 1s 1＝f 1(vt 1－12vt 1)＝f 1Hsin θ；Q乙＝f 2s 2＝f 2H －h sin θ；根据牛顿第二定律得：f 1－mg sin θ＝ma 1＝m v 22Hsin θ；f 2－mg sin θ＝ma 2＝m v 22H －h sin θ；解得：Q 甲＝mgH ＋12mv 2，Q 乙＝mg (H －h )＋12mv 2，Q 甲＞Q 乙，故D 正确；根据能量守恒定律，电动机消耗的电能E 电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，Q 甲＞Q 乙，所以将小物体传送到B 处，两种传送带消耗的电能甲更多，故B 错误；传送带对小物体做功等于小物块的机械能的增加量，动能增加量相等，重力势能的增加量也相同，故两种传送带对小物体做功相等，故C 错误．(物体与皮带摩擦产生的热量Q 等于物体从速度为零到等于皮带速度时刻物体机械能的增量，所以Q 甲>Q 乙)二、实验题(本题共1小题，每空2分，共计16分，将答案填写在答题卡中)13．如图所示，某实验小组借用“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置，进行“研究合外力做功和动能变化的关系”的实验：(1)使小车在砝码和托盘的牵引下运动，以此定量探究细绳拉力做功与小车动能变化的关系．①实验准备了打点计时器及配套的电源、导线、复写纸及图所示的器材．若要完成该实验，必需的实验器材还有__天平、刻度尺__．②为达到平衡摩擦力的目的，取下细绳和托盘，通过调节垫片的位置，改变长木板倾斜程度，根据打出的纸带判断小车是否做匀速直线运动．③实验开始时，先调节木板上定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行．这样做的目的是__D__(填字母代号)．A．避免小车在运动过程中发生抖动B．可使打点计时器在纸带上打出的点迹清晰C．可以保证小车最终能够实现匀速直线运动D．可在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车受的合力(2)连接细绳及托盘，放入砝码，通过实验得到下图所示的纸带．纸带上O为小车运动起始时刻所打的点，选取时间间隔为0.1 s的相邻计数点A、B、C、D、E、F、G.实验时测得小车的质量为M＝200 g，小车所受细绳的拉力为F＝0.2 N．各计数点到O 的距离为s，对应时刻小车的瞬时速度为v，小车所受拉力做的功为W，小车动能的变化为Δ__细绳拉力做功等于小车动能变化__(3)这个小组在之前的一次实验中分析发现拉力做功总是要比小车动能增量明显大一些．这一情况可能是下列哪些原因造成的__C__(填字母代号)．A．在接通电源的同时释放了小车B ．小车释放时离打点计时器太近C ．平衡摩擦力时长木板倾斜程度不够D ．平衡摩擦力时长木板倾斜程度过大(4)实验小组进一步讨论认为可以通过绘制v 2－s 图线来分析实验数据．请根据表中各计数点的实验数据在图中标出对应的坐标点，并画出v 2－s 图线．分析v 2－s 图线为一条通过原点的直线，直线的斜率如果在实验误差允许的范围内等于理论值，也可以得出相同的结论．这种方案中直线斜率表达式为k ＝__2FM__(用题目中相关物理量字母表示)．【解析】(1)①根据本实验的实验原理，合外力所做的功等于动能的变化量，通过研究纸带来研究小车的速度，利用天平测量小车的质量，利用砝码的重力代替小车的合外力，所以需要刻度尺来测量纸带上点的距离和用天平测得小车的质量，即还需要刻度尺，天平(带砝码)；②为达到平衡摩擦力的目的，取下细绳和托盘，通过调节垫片的位置，改变长木板倾斜程度，根据打出的纸带判断小车是否做匀速直线运动；③实验过程中，为减少误差，提高实验的精确度，他先调节木板上定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行，目的是消除摩擦带来的误差，即平衡摩擦力后，使细绳的拉力等于小车的合力，故D 项正确．(2)W ＝mgs ＝0.2×0.4575 J ＝0.0915 J ，ΔE k ＝12mv 2＝12×0.2×0.9073 J ＝0.0907 J ，分析上述数据可知：在实验误差允许的范围内，细绳拉力做的功等于小车动能的变化． (3)他将钩码重力做的功当做细绳拉力做的功，经多次实验发现拉力做功总是要比小车动能增量大一些，从功能关系看出：该实验一定有转化为内能的机械能，即实验中存在摩擦力没有被平衡掉，故C 项正确．(4)根据表中各计数点的实验数据在图中标出对应的坐标点，并画出v 2－s 图线． v 2－s 图线为一条通过原点的直线，直线的斜率如果在实验误差允许的范围内等于理论值，也可以得出相同的结论．根据a ＝F M ＝v 22s ，则这种方案中直线斜率表达式为k ＝2FM.三、问答题(本题共三个小题，其中14题8分，15题11分，16题12分)14.一个质量为m ＝10 g ，带电量为＋q ＝10－8 C 的小球从某高处A 点自由下落，不考虑一切阻力，测得该小球着地前最后2 s 内的下落高度为60 m ，试求：(g 取10 m/s2)(1)A 点距地面的高度h 为多少？总的下落时间是多少？(2)如果当小球下落的高度为总高度的34时，加一个竖直向上的匀强电场，小球落地的速度恰好为零，那么小球从开始到落地的时间是多少？电场强度多大？【解析】(1)设总时间为t ，最后两秒的平均速度为v ，则为(t －1)时的瞬时速度，v ＝g (t －1)＝ΔhΔt＝30 m/s(1分) 所以t ＝4 sA 点距地面的高度为h ＝12gt 2＝80 m(1分)(2)下落60 m 时的速度为v 1＝2gh 1＝20 3 m/s(1分) 经历20 m 速度减为零，所以有：v 21＝2ah 2a ＝v 212h 2＝30 m/s2(1分) 所以经历的时间为t 1＝2h 1g＋2h 2a＝(23＋233)s ＝833 s(2分) E ＝mq(g ＋a )＝4×107 N/C(2分)15．如图所示，物体A 、B 叠放在倾角θ＝37°的斜面上(斜面保持不动，质量为M ＝10 kg)，并通过跨过光滑滑轮的细线相连，细线与斜面平行．两物体的质量分别mA ＝2 kg ，mB ＝1 kg, B 与斜面间的动摩擦因数μ2＝0.2，问：(认为滑动摩擦力等于最大静摩擦力，g 取10 m/s2，sin 37°＝0.6)(1)如果A 、B 间动摩擦因数μ1＝0.1，为使A 能平行于斜面向下做匀速运动，应对A 施加一平行于斜面向下的多大F 的拉力？此时斜面对地面的压力N 多大？(2)如果A 、B 间摩擦因数不知，为使AB 两个物体一起静止在斜面上，AB 间的摩擦因数μ1应满足什么条件．【解析】(1)对A: F ＋mAg sin θ＝T ＋μ1mAg cos θ(2分)对B ：T ＝mBg sin θ＋μ1mAg cos θ＋μ2(mA ＋mB )g cos θ(2分) 可解得：F ＝2 N利用整体法：N ＝(M ＋mA ＋mB )g ＋F sin θ＝131.2 N(1分)(2)由受力分析可知，一定存在A 有下滑趋势，B 有上滑趋势．对A ：mAg sin θ＝μ1mAg cos θ＋T (2分)对B ：T ＝μ1mAg cos θ＋μ2(mA ＋mB )g cos θ＋mBg sin θ(2分)解得最小值：μ1min ＝380＝0.0375(2分)则：μ1≥0.037516．有人提出了一种不用火箭发射人造地球卫星的设想．其设想如下：沿地球的一条弦挖一通道，如图乙所示．在通道的两个出口处A 和B ，分别将质量为M 的物体和质量为m 的待发射卫星同时自由释放，只要M 比m 足够大，碰撞后，质量为m 的物体，即待发射的卫星就会从通道口B 冲出通道．(已知地球表面的重力加速度为g ，地球半径为R 0)(1)如图甲所示，一个质量为m 的物体(可视为质点)在一个质量均匀分布的大球(半径为R ，密度为ρ)的内部距球心r 处，那么m 与大球之间的万有引力就是F ＝G M ′m r 2，式中M ′是以r 为半径的球体的质量．试根据所给条件求出物体m 所受到的万有引力多大？(2)如图乙所示，是在地球上距地心h 处沿一条弦挖了一条光滑的通道AB ，从A 点处静止释放一个质量为m 的物体，物体下落到通道中点O ′处的速度多大？(3)如果在A 处释放一个质量很大的物体M ，在B 处同时释放一个质量远小于M 的物体，同时达到O ′处发生弹性正碰(由于大物体质量很大，可以认为碰后速度不变)，那么小物体返回从B 飞出，为使飞出的速度达到地球的第一宇宙速度，h 应为多大？【解析】(1)M ′＝43πr 3ρ，所以Fr ＝43πρGmr (2分)(2)设地球的密度为ρ0，距O ′为x 处时，到地心的距离为r ＝x 2＋h 2，所受地球的引力为F ＝43πρ0Gmr ，其沿AB 的分力为f ＝F sin θ，而sin θ＝x r ，所以f ＝43πρ0Gmx ，则f 与到O ′的距离x 成正比，最大的f m ＝43πρ0Gm R 20－h 2(2分)最小的f min ＝0，所以关于f 的功可以利用它的平均值进行计算．则f 对物体做了正功，大小为：W ＝12f m R 20－h 2＝23πρ0Gm (R 20－h 2)(2分)根据动能定理有：12mv 2＝W所以达O ′处的速度为：v ＝213πρ0G （R 20－h 2）(1分) 又mg ＝G Mm R 20，所以g ＝43πG ρ0R 0 ，所以W ＝mg （R 20－h 2）2R 0，v ＝g （R 20－h 2）R 0(1分)(3)由题知，碰后小物体的速度为v ′＝3v ，根据动能定理有：－W ＝12mv 21－12mv ′2v 1＝8g （R 20－h 2）R 0＝gR 0，所以h ＝78R 0＝144R 0 (1分)四、选做题(二个题任意选做一个，如果多做或全做的，按17题阅卷)17．【物理——选修3—3】(15分)(1)(6分)下列说法正确的是__________．A．给农作物松土，是破坏土壤的毛细管从而保存土壤中的水份B．空气相对湿度越大，空气中的水分子含量就越高C．第二类永动机不能做成，是因为其违背了能量守恒D．在孤立系统中，一切不可逆过程必然朝着熵增加的方向进行E．电能、焦炭、蒸汽属于二次能源F．一个物体的内能增大，它的温度一定升高(2)(9分)如图所示，两端封闭的试管竖直放置，中间一段24 cm的水银柱将气体分成相等的两段，温度均为27 ℃，气柱长均为22 cm，其中上端气柱的压强为76 cmHg.现将试管水平放置，求：①水银柱如何移动(向A还是向B移动)？移动了多远？②保持试管水平，将试管温度均匀升高100 ℃，那么水银柱如何移动？试管内气体的压强分别多大？【解析】(1)ADE(6分)(2)①向A端移动了3 cm(3分)②不移动(3分)两边均为117.3 cmHg(3分)18.【物理——选修3—4】(15分)(1)(6分)一复色光中只含有a、b两种单色光，在真空中a光的波长大于b光的波长．①在真空中，a光的速度__________(填“大于”“等于”或“小于”)b光的速度．②若用此复色光通过半圆形玻璃砖且经圆心O射向空气时，下列四个光路图中可能符合实际情况的是__________．(2)(9分)一简谐横波沿x轴正方向传播，在t＝0时刻的波形如图所示，已知介质中质点P的振动周期为2 s，此时P质点所在的位置纵坐标为2 cm，横坐标为0.5 m，试求从图示时刻开始在哪些时刻质点P会出现在波峰？【解析】(1)① 等于(3分) ②BC(3分)(2)波的传播速度为：v ＝λT＝3 m/s(2分) 由题意知此时刻质点P 向下振动，所以P 向下振动到平衡位置所需的时间等于波沿x 轴方向传播0.5 m 的时间t 1＝x v ＝0.53s ＝0.17 s(2分) 第一次到达波峰的时刻为：t 2＝34T ＋t 1(2分) 所以质点P 出现在波峰的时刻是：t ＝kT ＋t 2＝6k ＋53s(k ＝0, 1, 2，…… )(3分)。

精品解析：湖南省湖南师范大学附属中学2019届月考物理试题(七)(解析版)

2018-2019学年湖南师大附中高三（下）月考物理试卷（七）注意事项：1．答卷前，考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔在答题卡上填写自己的准考证号、姓名、试室号和座位号。

用2B型铅笔把答题卡上试室号、座位号对应的信息点涂黑。

2．选择题每小题选出答案后，用2B型铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案，答案不能答在试卷上。

3．非选择题必须用黑色字迹钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内的相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用铅笔和涂改液。

不按以上要求作答的答案无效。

4．考生必须保持答题卡整洁。

考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。

一、单选题（本大题共5小题，共30.0分）1.关于近代物理的知识，下列说法正确的是A. 查德威克发现质子的核反应方程为B. β衰变就是原子核内的一个质子转化为一个中子和电子，电子被释放出来C. 铀核裂变的一种核反应方程为D. 若氢原子从n＝6的能级向n＝1的能级跃迁时辐射出的光不能使某金属发生光电效应，则氢原子从n＝6的能级向n＝2的能级跃迁时辐射出的光也不能使该金属发生光电效应【答案】D【解析】【详解】发现质子的是卢瑟福，故A错误；β衰变实质是原子核内的一个中子转化为一个质子和电子，这个电子以β射线的形式释放出来，故B错误；铀核需要俘获一个慢中子才能发生裂变，其中的一种核反应方程，故C错误；根据玻尔理论可知，氢原子从n＝6的能级向n＝1的能级跃迁时辐射出的光的能量大于氢原子从n＝6的能级向n＝2的能级跃迁时辐射出的光的能量，结合光电效应发生的条件可知，若氢原子从n＝6的能级向n＝1的能级跃迁时辐射出的光不能使某金属发生光电效应，则氢原子从n＝6的能级向n＝2的能级跃迁时辐射出的光也不能使该金属发生光电效应，故D正确。

故选D.2.如图所示，一辆小车在牵引力作用下沿半径为R的弧形路面匀速率上行，小车与路面间的阻力大小恒定，则上行过程中A. 小车处于平衡状态，所受合外力为零B. 小车受到的牵引力逐渐增大C. 小车受到的牵引力对小车做的功一定大于小车重力势能的增加量D. 小车重力的功率逐渐增大【答案】C【解析】【分析】小车做匀速圆周运动，结合动能定理以及功率的公式进行分析即可；【详解】A．由题可知，小车做匀速圆周运动，其加速度不为零，即小车不处于平衡状态，合力不为零，故选项A错误；B．对小车进行受力分析，如图所示：根据平衡条件可以得到：，由于逐渐增大，可知逐渐减小，故选项B错误；C．由题可知，小车动能不变，根据动能定理可知：则根据功能关系可知重力的功等于重力势能的变化，则牵引力对小车做的功一定大于小车重力势能的增加量，故选项C正确；D．随着小车的上升，角逐渐增大到，则根据公式可知由于角逐渐增大则重力的功率逐渐减小，故选项D错误。