新疆石河子高级中学2019届高三上学期11月物理月考试题

石河子高级中学2018—2019学年度上学期高三第三次月考物理试卷

一、单选题

1.如图所示，在斜面上某处A以初速度v水平抛出一小球，不计空气阻力，在确保小球能落到斜面上的前提下，则

A. 将A点沿斜面上移，小球飞行时间变长

B. 将A点沿斜面下移，小球飞行时间变短

C. v增大，小球在空中飞行的时间变短

D. v增大，小球在空中飞行的时间变长

【答案】D

【解析】

【分析】

小球落在斜面上，竖直位移与水平位移的比值等于斜面倾角的正切，结合平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律列式进行分析．

【详解】A、B项：小球在斜面上时，由，得运动的时间为：可知，将A点沿斜面上移，式中各量不变，则石块飞行时间t不变，故A、B错误；

C、D项：根据运动的时间为：可知，v增大，飞行时间变长，故C错误，D正确．

故应选D．

【点睛】要知道小球落在斜面上时，竖直位移与水平位移的比值等于斜面倾角的正切，运用分运动的规律进行半定量分析．

2.如图所示，小球甲从A点水平抛出的同时小球乙从B点自由释放，两小球先后经过C点时速度大小相等，两方向间夹角为θ=。已知BC高为h，不计空气的阻力。下列说法正确的是（　　）

A. 甲小球做平抛运动的初速度大小为

B. 甲小球做平抛运动的初速度大小为

C. A、B两点的高度差为

D. A、B两点的高度差为

【答案】A

【解析】

【详解】AB．由公式知，乙球到达C点的速度

则甲球到达C点的速度

根据平行四边形定则知，甲球平抛运动的初速度

故A正确，B错误；

CD．A、C两点的高度差

则A、B的高度差

故CD错误。

故选A。

3.如图所示，一圆盘可以绕其竖直轴在水平面内运动，圆盘半径为 R，甲、乙两物体的质量分别为 M 和 m（M>m），它们与圆盘之间的最大静摩擦力均为正压力的 μ 倍，两物体用长为 L 的轻绳连在一起，L<R．若将甲物体放在转轴位置上，甲、乙连线正好沿半径方向拉直，要使两物体与圆盘不发生相对滑动，则圆盘旋转的角速度最大不得超过（两物体看作质点）（    ）

A.  B.  C.  D.

【答案】D

【解析】

【详解】当绳子的拉力等于甲的最大静摩擦力时，角速度达到最大，有T+μmg=mLω2，T=μMg．所以，故D正确．故选D．

【点睛】解决本题的关键知道当角速度达到最大时，绳子的拉力等于甲的最大静摩擦力，乙靠拉力和乙所受的最大静摩擦力提供向心力．

4.如图所示，质量为m的小球(可看作质点)在竖直放置的半径为R的固定光滑圆环轨道内运动．若小球通过最高点时的速率为v0＝，下列说法中正确的是(　  　)

A. 小球在最高点时只受到重力作用

B. 小球在最高点对圆环的压力大小为2mg

C. 小球绕圆环一周的时间等于2πR/v0

D. 小球经过任一直径两端位置时的动能之和是一个恒定值

【答案】D

【解析】

【详解】根据牛顿第二定律有：，解得N=mg，故A B错误；小球做的运动不是匀速圆周运动，无法求出运动的时间，故C错误；小球在运动的过程中机械能守恒,小球在最高点的机械能等于最低点的机械能,设最低点为零势能平面有：EK1+mg⋅2R=EK2=定量C，则EK1+EK2+mg⋅2R=2C，在运动的过程中小球经过某一位置重力势能减小多少，则经过关于圆心对称的位置重力势能就增加多少．所以小球经过任一直径两端位置时的动能之和是一个恒定值，故D正确．所以D正确，ABC错误．

5.假设地球可以视为质量分布均匀的球体，已知地球表面重力加速度在两极大小为g0，在赤道大小为g，地球自转的周期为T，则在地球赤道上空绕地球近地飞行的卫星的线速度为（    ）

A.  B.  C.  D.

【答案】B

【解析】

【详解】在两极地区，物体只受到地球的万有引力，其大小为=mg0，在赤道处，地球对物体的万有引力大小仍为mg0，万有引力和支持力的合力提供圆周运动向心力有即有：-mg=mR；在地球赤道上空绕地球近地飞行的卫星，根据万有引力提供向心力，得：；解得：v=，故选B．

【点睛】解决本题的关键是认识到在赤道处的重力实为地球对物体的万有引力减去物体随地球自转的向心力，掌握力的关系是正确解题的前提．

6.如图所示某双星系统简化为理想的圆周运动模型，两星球在相互的万有引力作用下，绕O点做匀速圆周运动，由于双星间的距离减小则（   ）

A. 两星的运动速度均逐渐减小 B. 两星的运动角速度均逐渐变小

C. 两星运动周期均逐渐减小 D. 两星的向心加速度均逐渐减小

【答案】C

【解析】

【详解】A．根据

解得

由于L平方的减小比r1和r2的减小量大，则线速度增大，故A错误；

BC．根据

知

知轨道半径比等于质量之反比，双星间的距离减小，则双星的轨道半径都变小，根据万有引力提供向心力，知角速度变大，周期变小，故B错误，C正确；

D．根据

知L变小，则两星的向心加速度增大，故D错误。

故选C

7.质量为的物体以初速度沿水平面向左开始运动，起始点A与一轻弹簧O端相距，如图所示。己知物体与水平面间的动摩擦因数为，物体与弹簧相碰后，弹簧的最大压缩量为，则从开始碰撞到弹簧被压缩至最短，弹簧增加的弹性势能为（　　）

A.  B.

C.  D.

【答案】A

【解析】

【详解】物体受到的滑动摩擦力大小为

对物体与弹簧及地面组成的系统，由动能定理可得

解得

由功能关系可知，克服弹力所做的功等于弹簧增加的弹性势能，故A正确，BCD错误。

故选A。

8.质量为m的小球，以速度v斜向上抛离高为H的桌面．如图，那么经过A点时 所具有的机械能是（以桌面为零势面）

A.  B.

C.  D.

【答案】A

【解析】

【详解】小球在运动过程中，机械能守恒，所以任何位置的机械能都是相等的，刚抛出时的机械能为 故A对；BCD错；

故选A

【点睛】本题比较简单，主要考察了机械能的计算，注意理解机械能的大小和零势能点的选取有关．

二、多选题

9.如图所示，两个完全相同的小球从水平地面上方同一点O分别以初速度v1、v2水平抛出，落在地面上的位置分别是A、B，O′是O在地面上的竖直投影，且O′A∶AB＝1∶2．若不计空气阻力，则两小球 (　　)．

A. 初速度大小之比为1∶2

B. 重力对两个小球做功相同

C. 重力做功的平均功率相同

D. 落地瞬间重力的瞬时功率相同

【答案】BCD

【解析】

【详解】平抛运动的高度相同，则运动的时间相同，因为两物体的水平位移之比为1：3，根据v0＝x/t知，初速度之比为1：3，故A错误．根据WG=mgh可知，重力对两个小球做功相同，选项B正确；根据P=W/t可知，重力做功的平均功率相同，选项C正确；小球落地的竖直速度，则落地瞬间重力的瞬时功率，即两球落地瞬间重力的瞬时功率相同，选项D正确；故选BCD.

10.有a、b、c、d四个地球卫星，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，方向均与地球自转方向一致，各卫星排列位置如图所示，则（   ）

A. 卫星a的向心加速度近似等于重力加速度g

B. 在相同时间内卫星b转过的弧长最长

C. 卫星c的角速度等于a的角速度

D. 卫星d的角速度比卫星c的角速度大

【答案】BC

【解析】

【详解】AC．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，根据知，c的向心加速度大，由

得

卫星的轨道半径越大，向心加速度越小，则同步卫星的向心加速度小于b的向心加速度，而b的向心加速度约为g，故知a的向心加速度小于重力加速度g，故A错误，C正确；

B．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，根据可知，a的线速度小于c的线速度，由

得

卫星的半径越大，线速度越小，所以在b、c、d中b的线速度最大，在相同时间内转过的弧长最长，故B正确；

D．根据

得

卫星的半径越大，角速度越小，所以卫星d的角速度比卫星c的角速度小，故D错误。

故选BC。

11.如图所示，两个内壁光滑、半径不同的半球形碗，放在不同高度的水平面上，使两碗口处于同一水平面。现将质量相同的两小球（小球半径远小于碗的半径），分别从两个碗的边缘由静止释放，当两球分别通过碗的最低点时（　　）

A. 两小球的速度大小相等 B. 两小球的机械能相等

C. 两小球对碗底的压力相等 D. 两小球的向心加速度不相等

【答案】BC

【解析】

【详解】A．根据动能定理得

解得

半径不等，则两球的速度大小不等，故A错误；

B．两球在运动的过程中，机械能守恒，初位置动能和重力势能相等，则机械能大小始终相等，故B正确；

C．根据牛顿第二定律得

解得

与半径无关，则两球对碗底的压力大小相等，故C正确；

D．在最低点，加速度

两球的加速度相等，故D错误。

故选BC。

12.如图甲所示，倾角为θ的光滑斜面固定在水平面上，劲度系数为k的轻弹簧，下端固定在斜面底端，上端与质量为m的物块A连接，A的右侧紧靠一质量为m的物块B，但B与A不粘连。初始时两物块均静止。现用平行于斜面向上的拉力F作用在B，使B做加速度为a的匀加速运动，两物块在开始一段时间内的v－t图像如图乙所示，t1时刻A、B的图线相切，t2时刻对应A图线的最高点，重力加速度为g，则（　　）

A.

B. t2时刻，弹簧形变量为

C. t2时刻弹簧恢复到原长，物块A达到速度最大值

D. 从开始到t1时刻，拉力F做功等于AB物块整体增加的机械能

【答案】AB

【解析】

【详解】A．由图读出，t1时刻A、B开始分离，对A根据牛顿第二定律有：

开始时有

又

联立得

故A正确；

BC．由图知，t2时刻A的加速度为零，速度最大，根据牛顿第二定律和胡克定律得

则得

此时弹簧处于压缩状态，故B正确，C错误；

D．根据功能关系可知，拉力F做的功以及弹力做的功等于AB物块整体增加的机械能，故D错误。

故选AB。

三、填空题

13.如图所示，在“探究功与速度变化的关系”的实验中，主要过程如下：

A.设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W；

B.分析纸带，求出橡皮筋做功使小车获得的速度v1、v2、v3；

C.作出W-v图像；

D. 分析W-v图像。如果W-v图像是一条直线，表明W∝v；如果不是直线，可考虑是否存在W∝v2、W∝v3、W∝等关系。

(1)实验中得到的一条如图所示的纸带，求小车获得的速度应选______（选填“AB”或“CD”）段来计算。

(2)关于该实验，下列说法正确的有________

A.通过增加橡皮筋的条数可以使橡皮筋对小车做的功成整数倍增加

B.通过改变小车质量可以改变橡皮筋对小车做的功

C.每次实验中，橡皮筋拉伸的长度必需保持一致

D.先释放小车，然后再接通电源

(3)在该实验中，打点计时器正常工作，纸带足够长，点迹清晰的纸带上并没有出现一段等间距的点，造成这种情况的原因可能是________。（写出一条即可）

【答案】    (1). CD    (2). AC    (3). 没有平衡摩擦力或木板的倾角过大或过小

【解析】

【详解】(1)[1]由图知：在AB之间，由于相邻计数间的距离不断增大，而打点计时器每隔0.02s打一个点，所以小车做加速运动，在CD之间相邻计数间距相等，说明小车做匀速运动。小车离开橡皮筋后做匀速运动，应选用CD段纸带来计算小车的速度v。求小车获得的速度应选CD段来计算；

(2)[2]AB．该实验中利用相同橡皮筋形变量相同时对小车做功相同，通过增加橡皮筋的条数可以使橡皮筋对小车做的功成整数倍增加。故A正确，B错误；

C．为保证每根橡皮条对小车做功一样多每次实验中，橡皮筋拉伸的长度必需保持一致，故C正确；

D．用打点计时器测量时间时，为有效利用纸带，总是先接通电源后释放纸带，故D错误。

故选AC；

(3)[3]在该实验中，打点计时器正常工作，纸带足够长，点迹清晰的纸带上并没有出现一段等间距的点，造成这种情况的原因可能是没有平衡摩擦力或木板的倾角过大或过小。

14.用如图所示的装置验证机械能守恒定律。通过电磁铁控制的小铁球从A点自由下落，下落过程中经过光电门B，B与毫秒计时器图中未画出相连。实验前应调整光电门位置使小球下落过程中球心通过光电门中的激光束。

(1)为了验证机械能守恒定律需要测量或记录下列哪些物理量______。

A.小铁球的直径d      B.A点与B点间的距离h

C.小铁球的质量m     D.小铁球经过光电门的挡光时间即毫秒计时器的读数

(2)利用(1)中正确选项的物理量和重力加速率g，写出验证机械能守恒定律的表达式为______。

(3)为直观判断小球下落过程中机械能是否守恒，应作下列哪一个图像？______

A.图像     B.图像     C.图像      D.图像

【答案】    (1). ABD    (2).     (3). D

【解析】

【详解】(1)[1]小球重力势能的减小量为mgh，动能的增加量为

质量可以约去，不需要测量小球的质量，需要测量小铁球的直径d，A、B两点的高度h，小铁球经过光电门的挡光时间t。

故选ABD。

(2)[2]根据

得，验证机械能守恒的表达式为

；

(3)[3]根据

知

为了直观判断小球下落过程中机械能是否守恒，应作图线。

故选D。

四、解答题

15.如图，可视为质点的赛车从起点A出发，在到达B点之前关闭赛车的电动机，赛车由半圆轨道的最低点B点进入半径为R的光滑竖直半圆轨道并通过半圆轨道的最高点C．已知赛车质量m＝0.5 kg，通电后电动机的输出功率恒为P＝2 W，进入竖直半圆轨道前受到的阻力恒为f＝0.4 N， L＝10.0 m，R＝0.32 m，g取10 m/s2．

⑴ 求赛车在半圆轨道的B点对轨道的最小压力．

⑵ 求电动机工作的最短时间．

【答案】⑴ 30 N　⑵ 4 s

【解析】

【详解】（1）当赛车恰好通过C点时在B点对轨道的压力最小，赛车在C点有

解得：

对赛车从B到C有机械能守恒定律的得：

赛车B处：

有牛顿第三定律压力

联立以上方程解得：     

(2)对赛车从A到B有动能定理得：

解得

【点睛】找到临界条件：当赛车恰好通过C点时在B点对轨道的压力最小，是解题的关键．同时要求学生能熟练的应用动能定理解题．

16.如图所示，物块A的质量为，物块B、C的质量都是，并都可看作质点，且．三物块用细线通过滑轮连接，物块B与物块C的距离和物块C到地面的距离都是L．现将物块A下方的细线剪断，若物块A距滑轮足够远且不计一切阻力，物块C落地后不影响物块A、B的运动．求：

(1)物块A上升时的最大速度；

(2)若B不能着地，求满足的条件；

(3)若，求物块A上升的最大高度.

【答案】(1)  (2)  (3)

【解析】

【详解】（1）A、B、C三物块系统机械能守恒．B、C下降L，A上升L时，A的速度达最大．

（2）当C着地后，若B恰能着地，即B物块下降L时速度为零．A、B两物体系统机械能守恒．

将代入，整理得

所以时，B物块将不会着地．                     

（3）由于，C物块着地后，A以速度匀速上升直到B物块落地，此后做竖直上抛运动，设上升的高度为，则

 A 上升最大高度

【点睛】本题关键是要灵活地选择研究对象，虽然单个物体机械能不守恒，但系统机械能守恒；要注意正确选择研究对象.

五、选考题

17.一列沿x轴正方向传播的简谐波，波速v=0.5m/s，在t=0时刻波刚好传播到x=2.0m处的N点，如图甲所示。下列判断正确的是______

A. 若该波与另一列频率为0.25Hz沿x轴负方向传播的简谐波相遇，能够产生稳定的干涉图样

B. 波源的起振方向沿y轴负方向

C. 经过1s质点N沿x轴正方向移动0.5m

D. 图乙表示质点L的振动图像

E. 图乙表示质点N的振动图像

【答案】ABD

【解析】

【详解】A．该波的频率为

产生稳定干涉的条件是两列波的频率相同，故A正确；

B．波源的起振方向与质点N的起振方向相同，由波形平移法知，波源的起振方向沿y轴负方向，故B正确；

C．简谐横波沿着x轴正方向传播，质点N只上下振动，不沿x轴正方向移动，故C错误；

DE．由图甲知，t=0时刻质点L正通过平衡位置向上运动，而图乙中质点在t=0时刻正通过平衡位置向上运动，所以图乙是质点L的振动图像，故D正确，E错误。

故选：ABD。

18.直角三角形的玻璃砖BCD放置于水平面上，∠C＝30°，A点发射出一束光由E点射入玻璃砖，如图25所示．光线经玻璃砖折射后垂直CD边射出，且此光束经过AE用时和在玻璃砖内传播的时间相等．已知光在真空中的传播速度为c，EC＝L，∠BAE＝15°求：

(1)玻璃砖的折射率；

(2)A、E两点间的距离．

【答案】（1）（2）L

【解析】

【分析】

（1）由几何关系可求出入射角i和折射角r，再由折射定律求解折射率．（2）根据光束经过AE用时和在玻璃砖内的传播时间相等，列式可求得AE两点间的距离．

【详解】（1）根据题意，作出光路图，如图所示：

由几何关系，入射角，折射角

折射率公式

（2）在玻璃砖中光速

光束经过AE和玻璃砖内的传播时间相等有：     

解得：

【点睛】解答本题的关键是依据几何关系和折射定律、光速公式解题，解题时要作出光路图．