2019届四川省成都市树德中学高三上学期11月阶段性测试理综物理试题（解析版）

成都树德中学高2016级11月阶段性测试理综

物理部分

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14～17题只有一项符合题目要求，第18～21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，有选错的得0分）

1.以下说法正确的是（  ）

A. 一对相互作用的静摩擦力同时做正功、同时做负功、同时不做功都是有可能的

B. 物体做曲线运动时，其合力的瞬时功率不可能为零

C. 物体受合外力为零时，其动能不变，但机械能可能改变

D. 雨滴下落时，所受空气阻力的功率越大，其动能变化就越快

【答案】C

【解析】

试题分析：一对相互作用的静摩擦力不能同时做正功、同时做负功，因为相互作用的两个力一定大小相等、方向相反，而物体的位移却只有一个方向，所以一对相互作用的静摩擦力所做的功的代数和为0，即总是一个是正的、另一个就是负的，二者同时不做功是可能的，就是在物体受到静摩擦力但不移动的时候，故A错误；物体受变力作用，其受到的合力也可能是0的，故当其受到的合力为0时，或者其瞬时速度为0时，其合力的瞬时功率都可能是0，B错误；当一个物体受合力为0时，如果物体沿竖直方向运动，则其动能不变，但其机械能是会变化的，C正确；如果雨滴所受合外力的功率越大，则其能的变化就越快，故D是错误的。

考点：功、功率和机械能。

2.电梯在t=0时由静止开始上升，运动的a-t图象如图所示（选取向上为正），电梯内乘客的质量m0=50kg，重力加速度g取10m/s2，下列说法正确的是（　　）

A. 第9s内电梯速度的增加量为0.5m/s

B. 第9s内电梯对人的支持力对人做负功

C. 第9s内乘客处于失重状态

D. 第9s内电梯对人的支持力大小小于人对电梯的压力大小

【答案】A

【解析】

【详解】A、由a-t图象的面积表示，可求得第9s内，即速度的增量为0.5m/s；故A正确.

B、第9s内的加速度为正向，速度也向上正在向上加速，则支持力与位移同向，支持力做正功；B错误.

C、由a-t图可知，0~9s内电梯加速度方向向上，则乘客一直处于超重状态；故C错误.

D、人对电梯的压力和电梯对人的支持力是一对相互作用力，始终等大反向，与其它力和运动状态无关；故D错误.

故选A.

【点睛】解决本题的关键要掌握超重和失重的条件，运用牛顿运动定律分析乘客的状态，由数学知识分析图象面积的意义．

3.中国科学家近期利用“悟空”卫星获得了世界上 最精确的高能电子宇宙射线能谱,有可能为喑物质的存在提供新证据。已知“悟空”在低于同步卫星的圆轨道上运行,经过时间t(t小于其周期),运动的弧长为s,与地球中心连线扫过的弧度为β,引力常量为G.根据上述信息,下列说法中正确的是

A. “悟空”的线速度大于第一宇宙速度

B. “悟空”的加速度比地球同步卫星的小

C. “悟空”的环绕周期为2πt/β

D. “悟空”的质量为s3/Gt2β

【答案】C

【解析】

A项：根据可知，，由于悟空”的轨道半径大于地球半径，所以“悟空”的线速度小于第一宇宙速度，故A错误；

B项：根据可知， ，由于“悟空”在低于同步卫星的圆轨道上，所以“悟空”的加速度比地球同步卫星的大，故B错误；

C项：“悟空”的环绕周期为，故C正确；

D项：“悟空”绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，即：，，联立解得：地球的质量为，不能求出“悟空”的质量，故D错误。

点晴：已知“悟空”经过时间t（t小于太空电站运行的周期），它运动的弧长为s，它与地球中心连线扫过的角度为β（弧度），根据线速度和角速度定义可求得太空站的线速度和角速度，然后根据v=ωr可求得轨道半径；根据万有引力提供向心力求求得地球的质量。

4.如图所示,两块水平放置的正对金属板A、B与电源E相连,金属板A接地,AB板之间有一固定点C.若将B板向上平移一小段距离(仍在C点下方) ,下列说法中正确的是(    )

A. 电容器所带电荷量减少

B. C点电势升高

C. 若在C点处固定一带负电的点电荷,其电势能增大

D. 若保持B板不动,将A板上移一小段距离,C点电势升高

【答案】C

【解析】

【详解】A、电容器与电源保持相连，电容器板间的电压不变，将B板向上平移一小段距离，根据，电容增大，再由Q=CU，可知电容器处于充电状态电何量增多；故A错误.

B、根据分析得知板间电场强度增大，由U=Ed知，C与A间的电场差增大，A点的电势为零，C点的电势小于零，则知C点的电势降低；故B错误.

C、C点的电势降低，由知负电荷在C点的电势能增大；故C正确.

D、若保持B板不动，将A板上移一小段距离，则极板间距增大，因电压U不变，依据，可知电场强度减小，C与B的电势差减小，那么C与A的电势差增大，因此C点电势降低；故D错误.

故选C.

【点睛】由于金属板与电源始终相连，即使改变两板间距，两板的电压仍不变，掌握公式，与Q=CU的应用，同时考查了电势能与电荷的电量及电势有关，且注意电荷的极性与电势的正负．

5.如图所示，有一水平椭圆轨道，M、N为该椭圆轨道的两个焦点，虚线AB、CD分别为椭圆的长轴和短轴，相交于O点，且AM=MO=OC=2cm，则下列说法正确的是（　　）

A. 若将+Q的点电荷放置在O点，则A、B两处电势、场强均相同

B. 若将+Q、-Q等量异种电荷分别放置在M、N点，则带负电的试探电荷在O处的电势能小于B处的电势能

C. 若从C处静止释放的电子仅在电场力作用下能在CD上做往复运动，则放置在M、N的点电荷电量越大，电子往复运动的周期越大

D. 若有一平行于轨道平面的匀强电场且A、B、C三点的电势分别为10V、2V、8V，则匀强电场场强大小为

【答案】BD

【解析】

【详解】A、点电荷处于O点，则A、B两处电势相等，而A、B两点的电场强度大小相同，方向不同；故A错误.

B、将+Q、-Q等量异种电荷分别放置在M、N点，根据等量异种电荷中垂线电势为零，可知，O处的电势高于B处，依据EP=qφ，则有负电荷在O处的电势能小于B处的电势能，故B正确.

C、若从C处静止释放的电子仅在电场力作用下能在CD上做往复运动，则放置在M、N的点电荷电量越大，依据库仑定律，可知，电子受到的电场力越大，则产生合力也越大，那么电子往复运动的周期越小；故C错误.

D、由一平行于轨道平面的匀强电场，且A、B、C三点的电势分别为10V、2V、8V，M点的电势为8V，因此直线MC是等势面，AM=MO=OC=2cm，根据几何关系，，根据U=Ed，则匀强电场场强为；故D正确.

故选BD.

【点睛】考查点电荷的电场线的分布，等量异种电荷的等势面的分布，掌握库仑定律的内容，理解由电势确定电场线，注意求电势能时，关注电荷的电性，同时注意U=Ed，式中d是等势面的间距.

6.如图所示，甲、乙传送带倾斜于水平地面放置，并以相同的恒定速率v逆时针运动，两传送带粗糙程度不同，但长度、倾角均相同．将一小物体分别从两传送带顶端的A点无初速度释放，甲传送带上物体到达底端B点时恰好达到速度v；乙传送带上物体到达传送带中部的C点时恰好达到速度v，接着以速度v运动到底端B点．则物体从A运动到B的过程中，下列说法正确的是(   )

A. 物体在甲传送带上运动的时间比乙长

B. 物体与甲传送带之间的动摩擦因数比乙大

C. 物体相对传送带滑行的距离相等

D. 两传送带对物体做功相等

【答案】AD

【解析】

【分析】

通过作v-t图象，结合位移关系和速度关系，分析时间关系．由v-t图象的斜率表示加速度，分析动摩擦因数的关系．由能量守恒定律分析热量关系．

【详解】A、根据两个物体的总位移相等，v-t图象的“面积”表示位移，作出两个物体的v-t图象：

可知t甲＞t乙；故A正确.

B、v-t图象的斜率表示加速度，由图知，甲匀加速运动的加速度小于乙匀加速运动的加速度，由牛顿第二定律得：mgsinθ+μmgcosθ=ma，得 a=gsinθ+μgcosθ，则知μ小时，a小，因此物体与甲传送带之间的动摩擦因数比乙小，故B错误.

C、设传送带长为L，甲中：物体运动时间为：，物体与传送带间的相对位移大小为：△x甲=vt甲-L=L，乙中：物体运动时间为，物体与传送带间的相对位移大小为：，则知乙的相对位移较大，故C错误.

D、根据动能定理得：，则得传送带对物体做功，h、v、m都相等，则W相等；故D正确.

故选AD.

【点睛】解决该题关键要能够对物块进行受力分析，运用运动学公式和牛顿第二定律找出相对位移和摩擦力的关系．要注意摩擦生热等于摩擦力与相对位移大小的乘积．

7.如图所示，斜面体静置在水平面上，斜面底端固定一挡板，轻弹簧一端连接在挡板上，弹簧原长时自由端在B点．一小物块紧靠弹簧放置，在外力作用下将弹簧压缩至A点．物块由静止释放后，恰能沿粗糙斜面上滑至最高点C，然后下滑，最终停在斜面上，斜面体始终保持静止．则下列说法正确的是(　　)

A. 物块从A上滑到C过程中，地面对斜面体的摩擦力大小先减小再增大，然后不变

B. 物块上滑过程速度最大的位置与下滑过程速度最大的位置相同

C. 物块最终会停在A、B之间的某位置

D. 整个运动过程中弹簧弹性势能的减少量等于系统内能的增加量

【答案】AC

【解析】

【分析】

物块能从C点下滑，说明其重力沿斜面向下的分力大于最大静摩擦力，可分析出物块最终停止的位置。物块的合力为零时速度最大，由平衡条件和胡克定律分析上滑和下滑速度最大的位置关系。根据能量和转化守恒定律分析整个运动过程中产生的内能与弹簧的最大弹性势能的关系.物块从A上滑到C过程中，以斜面体和物块整体为研究对象，分析地面对斜面体的摩擦力如何变化.

【详解】A、物块从A上滑到B过程中，弹簧的弹力逐渐减小，在物体的合力等于零之前，由牛顿第二定律有 kx-f-mgsinα=ma，a随着x的减小而减小，方向沿斜面向上.

以斜面体、物块和弹簧整体为研究对象，由牛顿第二定律知：地面对斜面体的摩擦力 f=macosα，a减小，则f减小，方向水平向左.

在物体的合力等于零之后到B的过程，由牛顿第二定律有 f+mgsinα-kx=ma，a随着x的减小而增大，方向沿斜面向下.

以斜面体、物块和弹簧整体为研究对象，由牛顿第二定律知：地面对斜面体的摩擦力 f=macosα，a增大，则f增大，方向水平向右.

物体从B运动到C的过程，物体的加速度不变，则由f=macosα知，f不变，综上知，物块从A上滑到C过程中，地面对斜面体的摩擦力先减小再增大，然后不变；故A正确.

B、物块的合力为零时速度最大，上滑时速度最大时有：kx1=f+mgsinα，下滑时速度最大时有：kx2+f=mgsinα，对比可得，x1≠x2，说明物块上滑过程速度最大的位置与下滑过程速度最大的位置不同；故B错误.

C、物块能从C点下滑，说明其重力沿斜面向下的分力大于最大静摩擦力，可知，物块不可能停在BC之间，只能停在A、B之间的某位置；故C正确.

D、整个运动过程中，弹簧的弹性势能转化为内能和物体的重力势能，所以产生的内能小于弹簧的最大弹性势能；故D错误.

故选AC.

【点睛】本题是力学综合题，分析物体的受力情况是基础，还要把握能量是如何转化的.对于加速度不同的物体，也可以运用整体法研究.

8.如图所示，水平转台上的小物体A、B通过轻弹簧连接，并随转台一起匀速转动，A、B的质量分别为m、2m，A、B与转台的动摩擦因数都为μ，A、B离转台中心的距离分别为1.5r、r，已知弹簧的原长为1.5r，劲度系数为k，设本题中的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，以下说法正确的是(        )

A. 当B受到的摩擦力为0时，转台转动的角速度为

B. 当A受到的摩擦力为0时，转台转动的角速度为

C. 若B比A先相对转台滑动，当B刚好要滑动时，转台转动的角速度为

D. 若A比B先相对转台滑动，当A刚好要滑动时，转台转动的角速度为

【答案】BD

【解析】

A、当B受到的摩擦力为0时，由弹簧弹力提供向心力，则 ，解得 ，选项A错误；

B、当A受到的摩擦力为0时，由弹簧弹力提供向心力，则 ，解得，选项B正确；

C、当B刚好要滑动时，摩擦力达到最大静摩擦力，弹簧弹力与静摩擦力的合力提供向心力，则有： ，解得 ，选项C错误；

D、当A刚好要滑动时，摩擦力达到最大静摩擦力，弹簧弹力与静摩擦力的合力提供向心力，则有： ，解得，选项D正确。

点睛：本题主要考查了胡克定律以及向心力公式的直接应用，知道当A、B刚好要滑动时，摩擦力达到最大静摩擦力，弹簧弹力与静摩擦力的合力提供向心力，明确向心力的来源是解题的关键。

三、非选择题：共174分。包括必考题和选考题两部分。第22题～第32题为必考题，每个试题考生都必须做答。第33题～第38题为选考题，考生根据要求做答。

9. 某同学把附有滑轮的长木板平放在实验桌上，将细绳一端拴在小车上，另一端绕过定滑轮，挂上适当的钩码，使小车在钩码的牵引下运动，以此定量探究绳拉力做功与小车动能变化的关系，此外还准备了打点计时器及配套的电源、导线、复写纸、纸带、小木块等，组装的实验装置如图所示．

（1）若要完成该实验，必需的实验器材还有哪些             ．

（2）实验开始时，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，他这样做的目的是下列的哪个______（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

（3）平衡摩擦力后，当他用多个钩码牵引小车时，发现小车运动过快，致使打出的纸带上点数较少，难以选到合适的点计算小车速度，在保证所挂钩码数目不变的条件下，请你利用本实验的器材提出一个解决办法：              ．

（4）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，这一情况可能是下列哪些原因造成的______（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．阻力未完全被小车重力沿木板方向的分力平衡掉

D．钩码做匀加速运动，钩码重力大于细绳拉力．

【答案】（1）天平  （2）D  （3）C D

【解析】

试题分析：（1）根据实验原理可知，需要验证mgx=，同时根据运动学规律可知，此实验中需要测量钩码质量、小车质量和位移，故还需要的器材有天平；（2）分析小车受力可知，在平衡摩擦力的基础上，使细绳与木板平行是为了让细绳的拉力充当小车所受合外力，选项D正确；

（3）在此实验中，根据牛顿第二定律可知，钩码的重力大于细绳的拉力，而实验中用重力代替拉力会导致拉力做功大于小车动能增量；如果实验未平衡摩擦力也会导致拉力做功大于动能增量，选项CD正确。

考点：本题考查了力学实验：探究功与动能变化的关系。

10.如图甲所示，质量为m的滑块A放在气垫导轨上，B为位移传感器，它能将滑块A到传感器B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的速率-时间（）图象。整个装置置于高度h可调节的斜面上，斜面长度为。

（1）现给滑块A沿气垫导轨向上的初速度，其图线如图乙所示。从图线可得滑块A上滑时的加速度大小_________（结果保留一位有效数字）。

（2）若用此装置来验证牛顿第二定律，通过改变_______，可验证力一定时，加速度与质量成反比的关系；通过改变_________，可验证质量一定时，加速度与力成正比的关系（重力加速度g的值不变）。

【答案】    (1).     (2). 调节滑块的质量及斜面的高度，且使mh不变    (3). 高度h

【解析】

(1)在v-t图象中斜率代表加速度故。

(2)牛顿第二定律研究的是加速度与合外力和质量的关系。当质量一定时，可以改变力的大小，当斜面高度不同时，滑块受到的力不同，可以探究加速度与合外力的关系。由于滑块下滑加速的力是由重力沿斜面向下的分力提供，所以要保证向下的分力不变，应该使不变，所以应该调节滑块的质量及斜面的高度，且使mh不变。

【点睛】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。

11.如图，ABD为竖直平面内的光滑绝缘轨道，其中AB段是水平的，BD段为半径R=0.2m的半圆，两段轨道相切于B点，整个轨道处在竖直向下的匀强电场中，场强大小E=5.0×103V/m。一不带电的绝缘小球甲，以速度沿水平轨道向右运动，与静止在B点带正电的小球乙发生弹性碰撞,甲乙两球碰撞后，乙恰能通过轨道的最高点D。已知甲、乙两球的质量均为m=1.0×10-2kg，乙所带电荷量q=2.0×10-5C，g取10m/s2.(水平轨道足够长，甲、乙两球可视为质点，整个运动过程中甲不带电，乙电荷无转移)求：

(1)乙在轨道上的首次落点到B点的距离；

(2)碰撞前甲球的速度.

【答案】(1)  (2)

【解析】

【分析】

(1)根据乙球恰能通过轨道的最高点，根据牛顿第二定律求出乙球在D点的速度，离开D点后做类平抛运动，根据牛顿第二定律求出竖直方向上的加速度，从而求出竖直方向上运动的时间，根据水平方向做匀速直线运动求出水平位移．

(2)因为甲乙发生弹性碰撞，根据动量守恒、机械能守恒求出碰后乙的速度，结合动能定理求出甲的初速度．

【详解】(1)在乙恰能通过轨道最高点的情况下，设乙到达最高点速度为，乙离开点到达水平轨道的时间为，乙的落点到点的距离为，则  ①

②

   ③

联立①②③得:  ④

(2)设碰撞后甲、乙的速度分别为、，根据动量守恒定律和机械能守恒定律有:

   ⑤

  ⑥

联立⑤⑥得     ⑦

由动能定理得:    ⑧

联立①⑦⑧得    ⑨

【点睛】本题综合考查了动能定理、动量守恒定律、机械能守恒定律，综合性较强，对学生的能力要求较高，需加强训练．

12.实验室里有一光滑绝缘平台，如图（a）所示,轨道的ab段是水平的，bcde是一凹槽，凹槽内静止着一绝缘小车，小车足够长，其质量M为2kg，小车的上表面与凹槽的上边缘be在同一水平面上，小车左侧与凹槽bc边接触，小车右侧距凹槽de边的距离s为14.5m，凹槽内有水平向右的匀强电场，场强大小，现有一带电量的物块，物块可视为质点，质量m未知，以一定的初速度滑上小车并进入电场，小车与物块之间的动摩擦因数为0.25，取物块滑上小车开始计时，通过数据采集得到物块刚滑上小车一段时间内的图如图（b），假设小车与凹槽边相撞，撞击时间极短，撞击前后动能不变，速度反向，（重力加速度g=10m/s2）求：

(1)物块的质量及小车第一次与凹槽右侧de边相撞后，离开de边的最远距离;

(2)小车与凹槽de边第二次碰撞时的瞬时速度大小;

(3)经过一系列运动后，小车与物块最终停下来，求物块的电势能改变量.

【答案】（1）4kg；4.9m    （2）    （3）

【解析】

【详解】(1)由图可知，物块刚滑上小车的初速度

物块在小车上运动时加速度

由牛顿第二定律，

得

小车在物块摩擦力作用下的加速度，

得

刚滑上小车的一段时间物块做匀减速运动，小车做匀加速运动，设经过时间二者速度相等，则，

得，

小车向右位移

速度相等后，二者共同加速，，

得

二者共同加速走完剩余的位移所用时间为，则，

得

小车与凹槽边相撞的速度，，

得

小车反弹后速度向左，做加速度的匀减速运动

当小车速度减为0时离开边最远，设最远距离为,则，

得

(2)碰后，再经过达到共速，规定向右为正，

得：

第二次碰前：

第二次碰前

(3)经过一段时间后，小车最终将静于处，设物块相对小车静止距小车左侧，此时系统的电势能和动能转化为系统内能，则

解得

即物块电势能减少了

【点睛】本题考查动能定理及动力学规律，涉及典型的板块模型，应全面细致分析物理过程和受力情况，再分别对不同过程选择合适的物理规律。

13.如图所示，A、O、B是同种均匀弹性介质中x轴上的三个质点，AO=2m，OB=6m。t=0时刻质点O作为波源由平衡位置开始向下做等幅振动，并形成一列简谐横波以大小为2m/s的波速沿x轴传播，t=3s时波源O第一次到达波峰位置。下列说法正确的是_________

A、t=3s时波刚好传播到质点B处

B、质点B刚开始振动时，振动方向向上

C、t=4s时质点A恰好达到波峰

D、该横波的波长为6m、周期为4s

E、质点B达到波峰时，质点A一定处于波谷

【答案】ACE

【解析】

【详解】A、根据波速v=2m/s可得：波传播到B点的时间，故A正确；

B、根据波源带动起振方向向下，则此后的所有质点起振反向均向下；故B错误；

C、根据波源起振方向向下，由波速v=2m/s可得：质点A运动到波峰的时间 ，n∈N，故C正确；

D、在t=3s时第一次到达波峰可得：，所以周期T=4s，波长λ=vT=8m，故D错误；

E、根据，可得A、B两质点振动相反，故B到达波峰时，A在波谷，故E正确；

故选ACE.

【点睛】机械振动问题中，一般根据振动图或质点振动得到周期、质点振动方向；再根据波形图得到波长和波的传播方向，从而得到波速及质点振动，进而根据周期得到路程.

14.如图所示，将一个折射率为 的透明长方体放在空气中，矩形ABCD是它的一个截面，一单色细光束入射到P点，入射角为θ。 ，求：

（1）若要使光束进入长方体后能射至AD面上，角θ的最小值；

（2）若要此光束在AD面上发生全反射，角θ的范围。

【答案】（1） 30°；（2）30°60°

【解析】

①要使光束进入长方体后能射至AD面上，设最小折射角为α，如图甲所示，根据几何关系有：，

根据折射定律有，解得角θ的最小值为θ=30°；

②如图乙，要使光速在AD面发生全反射，则要使射至AD面上的入射角β满足关系式：；

又，；

解得，因此角θ的范围为．

【点睛】解决光学问题的关键要掌握全反射的条件、折射定律、临界角公式、光速公式，运用几何知识结合解决这类问题．