辽宁、吉林省实验中学联合命题2018届高三上学期第二次月考物理试题

吉林省实验中学高三年级第二次月考物理试题

 

第Ⅰ卷（选择题 48分）

一、选择题（共12小题，每小题4分，共48分。第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选的不得分。）

1.如图所示，由两种材料做成的半球面固定在水平地面上，球右侧面是光滑的，左侧面粗糙，O点为球心，A、B是两个相同的小物块（可视为质点），物块A静止在左侧面上，物块B在图示水平力作用下静止在右侧面上，A、B处在同一高度，AO、BO与竖直方向的夹角均为，则A、B分别对球面的压力大小之比为（  ）

A.：1         B．：1        

C．：1         D．：1

2. 质量为0.1kg的小球从空中某高度由静止开始下落到地面，该下落过程对应的图象如图所示。小球与水平地面每次碰撞后离开地面时的速度大小为碰撞前的。小球运动受到的空气阻力大小恒定，取=10m/s², 下列说法正确的是（    ）

A.小球受到的空气阻力大小为0.2N       

B.小球上升时的加速度大小为18m/s²

C.小球第一次上升的高度为1m          

D.小球第二次下落的时间为[来源:Zxxk.Com]

3.如图a所示，质量为的半球体静止在倾角为θ的平板上，当从0°缓慢增大到90°的过程中，半球体所受摩擦力与的关系如图b所示，已知半球体始终没有脱离平板，半球体与平板间的动摩擦因数为，最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，重力加速度为g，则(     )               

A．O～段图象可能是直线                 

B．﹣段图象可能是直线

C．=                                 D．

4. 风速仪结构如图（a）所示。光源发出的光经光纤传输，被探测器接收，当风轮旋转时，通过齿轮带动凸轮圆盘旋转，当圆盘上的凸轮经过透镜系统时光被挡住。已知风轮叶片转动半径为，每转动圈带动凸轮圆盘转动一圈。若某段时间内探测器接收到的光强随时间变化关系如图（b）所示，则该时间段内风轮叶片（   ）

A．转速逐渐减小，平均速率为   

B．转速逐渐减小，平均速率为

C．转速逐渐增大，平均速率为   

D．转速逐渐增大，平均速率为

 

5.如图所示，放于竖直面内的光滑金属细圆环半径为，质量为的带孔小球穿于环上．同时有一长为的细绳一端系于球上，另一端系于圆环最低点，绳的最大拉力为2。当圆环以角速度绕竖直直径转动时，发现小球受三个力作用．则可能为（　　）

A．3       B．    C．          D．

 

6.如图所示，质量分布均匀的细棒中心为点，为光滑铰链，为光滑定滑轮，在正上方，一根轻绳一端系于点，另一端跨过定滑轮由于水平外力牵引，用表示铰链对杆的作用，现在外力作用下，细棒从图示位置缓慢转到竖直位置的过程中，下列说法正确的是(    )

 

A．逐渐变小，大小不变           

B．逐渐变小，大小变大

C．先变小后变大，逐渐变小      

D．先变小后变大，逐渐变大

 

7．完全相同的直角三角形滑块A、B，按如图所示叠放，设A、B接触的斜面光滑，A与桌面间的动摩擦因数为，现在B上作用一水平推力，恰好使A、B一起在桌面上匀速运动，且A、B保持相对静止．则A与桌面间的动摩擦因数与斜面倾角的关系为（　　）

A．            B．           

C．          D．与无关

 

8.风洞实验是应用于流体力学方面的一种实验装置，通过在风洞中安置飞行器或其他物体模型，来研究气体流动及其与模型的相互作用。如图，一质量为的正方体物块置于风洞内的水平面上，一面与风速垂直，当风速为时刚好能推动该物块。已知风对物块的推力，其中为风速、为物块迎风面积。要使风刚好能推动用同一材料做成的另一质量为27的正方体物块，则风速应变为（   ）

A. 3      B.       C.       D. 

 

9.如图所示，小球沿斜面向上运动，依次经过a、b、c、d 到达最高点e，已知ab＝bd＝6m，bc＝1m，小球从a到c和从c到d所用的时间都是2s.设小球经b、c时的速度分别为、，则下列结论正确的是（　　）

A．                       

B．＝3m/s     

C．de＝5m                             

D．从d到e所用时间为4s[来

10.如图所示，在斜面顶端a处以速度水平抛出一小球，经过时间恰好落在斜面底端P处；今在P点正上方与a等高的b处以速度水平抛出另一小球，经过时间恰好落在斜面的中点Q处。若不计空气阻力，下列关系式正确的是(     )

A．=2

B．=

C．=2

D．=

11.如图所示，A、B两球分别套在两光滑无限长的水平直杆上，两球通过一轻绳绕过一定滑轮（轴心固定不动）相连。某时刻连接两球的轻绳与水平方向的夹角分别为α、β，A球向左的速度为，下列说法正确的是(       )

A．此时B球的速度大小为

B．此时B球的速度大小为

C．当β增大到等于90°时，B球的速度为零

D．在β增大到90°的过程中，绳对B球的拉力一直做正功

12. 如图所示光滑管形圆轨道半径为（管径远小于），小球a．b大小相同，质量相同，均为，其直径略小于管径，能在管中无摩擦运动.两球先后以相同速度通过轨道最低点，且当小球a在最低点时，小球b在最高点，以下说法正确的是 （    ）

A．当=时，小球b在轨道最高点对轨道无压力

B．当小球b在最高点对轨道无压力时，小球a比小球b所需向心力大5

C．速度至少为，才能使两球在管内做圆周运动

D．只要≥,小球a对轨道最低点压力比小球b对轨道最高点压力都大6

 

第Ⅱ卷（非选择题 47分）

二、实验题（本大题共2小题，共16分，13小题6分，14小题10分）

13.在做《研究匀变速直线运动》的实验时，某同学得到一条纸带，如图7所示，并且每隔四个计时点取一个计数点，已知每两个计数点间的距离为s，且s₁＝0.96cm，s₂＝2.88cm，s₃＝4.80cm，s₄＝6.72cm，s₅＝8.64cm，s₆＝10.56cm，电磁打点计时器的电源频率为50Hz。计算此纸带的加速度大小a＝_______m/s²，打第4个计数点时纸带的速度大小v＝________m/s。请你依据本实验推断第6记数点和第7记数点之间的距离是s=______ cm。（结果均保留两位小数）

14. 如图为“用DIS（位移传感器、数据采集器、计算机）研究加速度与力的关系”的实验装置：

                 

（1）在该实验中必须采用控制变量法，应保持小车的质量不变，用钩码所受的重力作为小车的合外力。用DIS测出小车的加速度。

（2）改变所挂钩码的数量，多次重复测量，在某次实验中根据测得的多组数据可画出关系图线（如图所示）[来

 

 

 

 

①分析此图线的OA段可得出的实验结论是                     

②（单选题）此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是          

A. 小车与轨道之间存在摩擦      B. 导轨保持了水平状态

C. 所挂钩码的总质量太大       D. 所用小车的质量太大

（3）某同学为了  探究物体在斜面上运动时摩擦力与斜面倾角的关系，设计实验装置如图：长直平板一端放在水平桌面上，另一端架在一物块上。在平板上标出A、B两点，B点处放置一光电门，用光电计时器记录滑块通过光电门时挡光的时间。

实验步骤如下：①用游标卡尺测量滑块的挡光长度, 用天平测量滑块的质量；

②用直尺测量AB之间的距离, 以及A点到水平桌面的垂直距离，B点到水平桌面的垂直距离;

③将滑块从A点静止释放，由光电计时器读出滑块的挡光时间;

④重复步骤③数次，并求挡光时间的平均值;

⑤利用所测数据求出摩擦力F_f和斜面倾角的余弦值；

⑥多次改变斜面的倾角，重复实验步骤②③④⑤，作出关系曲线.

用以上测量的物理量完成下列各式（重力加速度为）；[来源:Z。xx。k.Com]

①斜面倾角的余弦=         ②滑块通过光电门时的速度           

③滑块运动时的加速度=         ④滑块运动时所受到的摩擦阻力=       

三、计算题（本题共2小题，共31分。要求写出必要的文字说明、主要的计算公式及步骤和结果，有数据计算的要写清单位。只写最后结果的不得分。）

15．(14分)如图所示，传送带的水平部分ab＝4m，斜面部分bc＝4m，bc与水平面的夹角α＝37°.一个小物体A与传送带的动摩擦因数＝0.25，传送带沿图示的方向运动，速率＝2 m/s.若把物体A轻放到a处，它将被传送带送到c点，且物体A不会脱离传送带．求物体A从a点被传送到c点所用的时间．(已知：sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10m/s²)

16.(17分)如图所示，在粗糙水平台阶上静止放置一质量=0.5kg的小物块，它与水平台阶表面间的动摩擦因数=0.5，且与台阶边缘O点的距离=5m．在台阶右侧固定了一个以O点为圆心的圆弧形挡板，并以O点为原点建立平面直角坐标系．现用=5N的水平恒力拉动小物块，一段时间后撤去拉力，小物块最终水平抛出并击中挡板（g=10m/s²）．

（1）若小物块恰能击中挡板的上边缘P点，P点的坐标为（1.6m，0.8m），求其离开O点时的速度大小；

（2）为使小物块击中挡板，求拉力作用的距离范围；

（3）改变拉力的作用时间，使小物块击中挡板的不同位置，求击中挡板时小物块动能的最小值．（结果可保留根式）

                                       

选考题（共15分)

17．[物理——选修3–3]（15分）

（1）(5分)如图，一定质量的理想气体从状态a出发，经过等容过程ab到达状态b，再经过等温过程bc到达状态c，最后经等压过程ca回到状态a。下列说法正确的是_______

（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）。

 

A．在过程ab中气体的内能增加

B．在过程ca中外界对气体做功

C．在过程ab中气体对外界做功

D．在过程bc中气体从外界吸收热量

E．在过程ca中气体从外界吸收热量

 

（2）（10分）如图，容积均为V的汽缸A、B下端有细管（容积可忽略）连通，阀门K₂位于细管的中部，A、B的顶部各有一阀门K₁、K₃；B中有一可自由滑动的活塞（质量、体积均可忽略）。初始时，三个阀门均打开，活塞在B的底部；关闭K₂、K₃，通过K₁给汽缸充气，使A中气体的压强达到大气压p₀的3倍后关闭K₁。已知室温为27 ℃，汽缸导热。

（i）打开K₂，求稳定时活塞上方气体的体积和压强；

（ii）接着打开K₃，求稳定时活塞的位置；

（iii）再缓慢加热汽缸内气体使其温度升高20 ℃，求此时活塞下方气体的压强。

吉林省实验中学高三年级第二次月考物理答案

1.【答案】D

【解析】试题分析： 分别对A、B进行受力分析，如图所示，由物体的平衡条件知： ，同理，则 ，再根据牛顿第三定律则A、B分别对球面的压力大小之比为cos²θ：1，故此D选项正确。[来源:学&科&网Z&X&X&K]

 

2.【答案】A

【解析】

3.【答案】 D

解答：    解：C、半圆体在平板上恰好开始滑动的临界条件是：mgsinθ=μmgcosθ，故有：μ=tanθ，解得：θ=37°，故C错误；AB、θ在0﹣37°之间时，F_f是静摩擦力，大小为mgsinθ；

θ在37°﹣90°之间时，F_f是滑动摩擦力，大小为μmgcosθ；综合以上分析得其F_f与θ关系如图中实线所示，故A、B错误；D、当θ=37°时，F_f=mgsin37°，故D正确．故选：D

4【答案】B

5.【答案】B

【解析】试题分析：因为圆环光滑，所以这三个力肯定是重力、环对球的弹力、绳子的拉力，细绳要产生拉力，绳要处于拉升状态，根据几何关系可知，此时细绳与竖直方向的夹角为60°，当圆环旋转时，小球绕竖直轴做圆周运动，向心力由三个力在水平方向的合力提供，其大小为：F=mω²r，根据几何关系，其中r=Rsin60°一定，所以当角速度越大时，所需要的向心力越大，绳子拉力越大，所以对应的临界条件是小球在此位置刚好不受拉力，此时角速度最小，需要的向心力最小，对小球进行受力分析得：F_min=2mgsin60°，即2mgsin60°=mRsin60°解得：，所以只要ω＞就符合题意；当绳子的拉力达最大时，角速度达最大；同理可知，最大角速度为：ω=；故符合条件的只有B；故选：B．

6.【答案】A

【解析】画出杆的受力图如图；根据三角形法则可知： ，因OO₁和O₁O₂不变，则N不变；随OO₂的减小F减小；故选A．

 

7.【答案】B[来源:Z*xx*k.Com]

【解析】令A和B的质量分别为m_A=m_B=m，根据题意对A和B分别进行受力分析有：

B的受力图：[来源:学_科_网]

B受重力G_B、A对B的弹力F_A和水平推力F，三个力作用下B处于匀速运动即平衡状态，所以有：

F﹣F_Asinθ=0     F_Acosθ﹣G_B=0

可得：

A的受力图：

根据A物体平衡有：

F_Bsinθ﹣f=0     F_NA﹣G_A﹣F_Bcosθ=0

又因为F_A和F_B互为作用力和反作用力，所以

F_B= 所以有：F_NA=G_A+G_B=2mg

据f=μF_N

得：   故选：B[来源:学|科|网Z|X|X|K]

8.【答案】C

9.【答案】ABD

【解析】试题分析: A、B、由题，小球从a到c和从c到d所用的时间都是2s，根据推论得知，c点的速度等于ad间的平均速度，则有:，ac间中点时刻的瞬时速度为v₁=ac/t=7/2m/s=3.5m/s，cd间中点时刻的瞬时速度为v₂=cd/t=5/2m/s=2.5m/s，故物体的加速度大小为：a=（v₂−v₁）/t=0.5m/s．由得，．故A正确，B正确．C、设c点到最高点的距离为S，则，则de=S-cd=9m-5m=4m．故C错误．D、设d到e的时间为T，则，得T=4s．故D正确．故选ABD．

考点：考查匀变速直线运动的速度与时间的关系．

10.BD

11.【答案】AD

【解析】将物块A的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子的方向，在沿绳子方向的分速度等于B沿绳子方向的分速度．组成的系统只有重力做功，系统机械能守恒，通过系统机械能守恒判断小球B减小的势能与物块A增加的动能的大小关系．将物块A的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子的方向，在沿绳子方向的分速度等于B沿绳子方向的分速度．在沿绳子方向的分速度为，所以，故A正确B错误；

当增大到等于90°时，B球的速度沿绳子方向的分速度等于0，所以A沿绳子方向的分速度也是0，而不等于0，所以A球的速度为0；此时A的动能全部转化为B的动能，所以B球的速度达到最大，不为零，故C错误；在增大到90°的过程中，绳子的方向与B球运动的方向之间的夹角始终是锐角，所以绳对B球的拉力一直做正功，故D正确．

12.【答案】AD

【解析】试题分析：当小球b在轨道最高点对轨道无压力，根据牛顿第二定律得，，解得．根据动能定理得mg2R＝mv ²−mv′²，解得v＝．故A正确．小球b通过最高点无压力时，速度，设小球a在最低点的速度为v′，根据动能定理知，mg•2R＝mv′²−mv²，解得v′＝．
所以小球a在最低点的向心力为F_n＝5mg，b球在最高点的向心力F_n′＝＝mg，小球a比小球b所需的向心力大4mg．故B错误．小球通过最高点的最小速度为零，根据动能定理得，mg•2R＝mv²−0，解得最小速度v=．故C错误．v≥时，最高点的速度大于等于，则小球在最高点受到向下的弹力，设小球在最高点的速度为v₁，最低点的速度为v₂，根据牛顿第二定律得，最高点F₁+mg＝，最低点F₂−mg＝，则压力差△F＝F₂−F₁＝2mg+m()，又mg•2R＝mv₂²−mv₁²，解得△F=6mg．即只要v≥,小球a对轨道最低点压力比小球b对轨道最高点压力都大6mg，故D正确．故选AD．

13【答案】1.92 ；0.77；12.48

【解析】

试题分析：（1）根据匀变速直线运动的判别式可以求出加速度的大小，利用逐差法求加速度的平均值，其中，得：；在匀变速直线匀速中时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度大小，故有：；根据，解得：s₇=12.48cm.

考点：本题考查探究匀变速直线运动。[来源:学科网]

14.

 

14块运动时所受到的摩擦阻力               

考点：研究加速度与力的关系”的实验。

15.【答案】t=3.4s

【解析】

试题分析：物体A轻放在a点后摩擦力作用下向右做匀加速直线运动直到和传送带速度相等。

在这一过程中有：  

 

则加速经历时间为[来源:Zxxk.Com]

此后随传送带匀速运动到b点的时间为

当物体A到达成bc斜面后，由于mgsinα=0.6mg＞μmgcosα=0.2mg,()

所以物体A将再次沿传送带做匀加速直线运动。其加速度大小为

物体A在传送带bc上所用时间满足

代入数据得t₃=1s(负值舍去)

则物体A从a点被传送到c点所用时间为t=t₁+t₂+t₃=3.4s

16.【答案】（1）4m/S（2）2.5m3.3m（3）J

（1）平抛运动的时间t=．

则初速度．

（2）设拉力F作用的距离为s₁由动能定理有：

         

代入数据解得s₁=3.3m．

m

（3）设小物块离开水平台阶的速度为v，击中挡板时的水平位移为x，竖直位移为y，

则

解得：  J                       

17、（1）【答案】ABD

【解析】在过程ab中，体积不变，外界不对气体做功，气体也不对外界做功，压强增大，温度升高，内能增加，A正确，C错误；在过程ca中，气体体积缩小，外界对气体做功，压强不变，温度降低，故内能减小，由热力学第一定律可得气体向外界放出热量，B正确，E错误；在过程bc中，温度不变，内能不变，体积增大，气体对外界做功，由热力学第一定律可知，气体要从外界吸收热量，D正确。

（2）【答案】（i）V/2 2p₀     （i i）  顶部  （i i i）    1.6 p₀

【解析】

时，活塞下气体压强为p₂，由玻意耳定律得

⑤

由⑤式得

⑥

由⑥式知，打开K₃后活塞上升直到B的顶部为止；此时p₂为

考点：玻意耳定律、查理定律