1、1湖南师大附中 2018 届高三上学期第二次月考物 理本试题分第卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分,共 6 页。时量 90 分钟,满分110 分。第卷一、选择题:本题 12 小题,每小题 4 分,共 48 分,其中 18 小题只有一个选项正确,912 由多个选项正确,选不全得 2 分,错选或不选得 0 分。1前不久,中印边界发生了一次双方军队互相斗殴的接触事件,其中有一个我军边防战士跳起来,一脚踹翻印军士兵的精彩视频广泛传播,如果其起跳的最大高度堪比运动员,请根据体育和生活常识估算该英勇战士起跳瞬间消耗的能量是最接近于A10J B1000J C10000J D1J2如图所示,一倾角为 的斜面
2、体置于固定在光滑水平地面上的物体 A、B 之间,斜面体恰好与物体 A、B 接触,一质量为 m 的物体C 恰能沿斜面匀速下滑,此时斜面体与 A、B 均无作用力。若用平行于斜面体的力 F 沿斜面向下推物体 C,使其加速下滑,则下列关于斜面体的与物体 A、B 间的作用力的说法正确的是A对物体 A、B 均无作用力B对物体 A 有向左的压力,大小为 cosC对物体 B 有向右的压力,大小为 inmgD对物体 A 有向左的压力,大小为 s3如图所示,质量为 的物块 B 放置在光滑水平桌面2上,其上放置质量 的物块 A,A 通过跨过定滑轮1m的细线与质量为 M 的物块 C 连接,释放 C,A 和 B一起以加
3、速度 a 从静止开始运动,已知 A、B 间动摩擦因数为 ,则细线中的拉力大1小为AMg BMg+Ma C D12mg11mag4如图所示,一个质点做匀加速直线运动,依次经过 a、b、c、d 四点,已知经过 ab、bc和 cd 三段所用时间之比为 3:2:1,通过 ab 和 cd 段的位移分别为 和 ,则 bc 段1x2的位移为2A B C D12x1254x129x1259x5如图所示,在竖直平面内有一固定的半圆槽,半圆直径 AG 水平,B、C、D、E、F 点将半圆周六等分,现将 5 个质量不同的小球 1、2、3、4、5,均可视为质点,分别从 A 点开始向右做平抛运动,分别落到 B、C、D、E
4、、F 点上,则下列说法正确的是A球 5 到达 F 点时,速度的反方向延长线必过圆心B球 3 做平抛运动全过程速度变化最大C球 5 做平抛运动的时间最长D各球到达圆周时球 3 的重力功率最大6一宇航员到达半径为 R、密度均匀的某星球表面,做如下实验:用不可伸长的轻绳拴一质量为 m 的小球,上端固定在 O 点,如图甲所示,在最低点给小球某一初速度,使其绕 O 点在竖直面内做圆周运动,测得绳的拉力 F 大小随时间 t 的变化规律如图乙所示,设 R、m、引力常量 G 以及 为已知量,忽略各种阻力,以下说法正确的127F1是A该星球表面的重力加速度为 17B卫星绕该星球的第一宇宙速度为 mRC星球的密度
5、为 1328FGD小球过最高点的最小速度为 07如图叠放在水平转台上的物体 A、B、C 正随转台一起以角速度 匀速转动,A、B、C的质量分别为 3m、2m、m,B 与转台、C 与转台、A 与 B 间的动摩擦因数都为 ,B、C 离转台中心的距离分别为 r、1.5r,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,以下说法正确的是AB 对 A 的摩擦力有可能为 3gBC 与转台间的摩擦力大于 A 与 B 间的摩擦力C转台的角速度 有可能恰好等于2rD若角速度 再在题干所述原基础上缓慢增大, A 与 B 间将最先发生相对滑动8如图所示,P 点固定一个带正电荷的小球,光滑杆上套有一个带负电的质量为 m 的小环(可视为点电
6、荷) ,A、P 在同一水平面上,且相互为 L,当环从 A 位置静止开始下滑到 C 位置时速度恰好为零, B 点是 AC 的中点,已知 AC 间的距离为 h,则A在 C 位置时小环受到的库仑力为2hmgB从 A 到 C,小环的机械能先增大后减少3C从 A 到 B 和从 B 到 C,小环克服库仑力做的功,后者较大D从 A 到 C,小环克服库仑力做功的功率一直增大9甲乙两辆汽车都从同一地点由静止出发做加速直线运动,加速度方向一直不变,在第一段时间间隔 T 内,两辆汽车的加速度大小不变,汽车乙的加速度大小是甲的三倍,接下来,汽车甲的加速度大小增加为原来的三倍,汽车乙的加速度大小减小为原来的 ,13则A
7、在 2T 末时,甲、乙两车的速度相等B甲、乙两车从静止到速度相等时,所经历的位移大小之比为 3:5C在 4T 末,两车第一次相遇,且只能相遇一次D在运动过程中,两车能够相遇两次10如图所示,在外力作用下某质点运动的 v-t 图像为正弦曲线,从图中可以判断A在 时间内,外力做正功10tB在 时间内,外力的功率先增大后减小C在 时刻,外力的功率最大2tD在 时间内,外力做的总功为零1311已知一足够长的传送带与水平面的倾角为 ,以一定的速度匀速运动,某时刻在传送带适中的位置冲上一定初速度的物块(如图 a) ,以此时为 t=0 时刻记录了小物块之后在传送带上运动速度随时间的变化关系,如图 b 所示(
8、图中取沿斜面向上的运动方向为正方向,其中两坐标大小 ) ,已知12v传送带的速度保持不变,物块与传送带间的 ,则tanA 内,物块对传送带做正功10B 内,物块的机械能不断增加2tC 内,传送带对物块做功为 221WmvD系统产生的内能一定大于物块动能的变化量大小12如图所示,水平转台上有一质量为 m 的物块,用长为 L 的细绳将物块连接在转轴上,细线与竖直转轴的夹角为 角,此时绳中张力为零,物块与转台间动摩擦因数为 , ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,物块随转台由静止开始缓慢加速转动,则tanA至绳中出现拉力时,转台对物块做的功为 1sin2gLB至绳中出现拉力时,转台对物块做的功为 mC至转
9、台对物块支持力为零时,转台对物块做的功为2icos4D当物体的角速度为 时,物块与转台间无相互作用力2cosgL第卷二、实验题(本题共 2 小题,第 13 题每空 2 分,第 14 题每空 3 分,共 15 分。 )13 (6 分)某同学用如图所示装置测量小木块与接触面间的动摩擦因数,木块放在粗糙的水平桌面上,右侧拴有一细线,跨过固定在桌面边缘的滑轮与重物连接;实验时,木块在重物牵引下向右运动,重物落地后,木块继续向右滑,在运动过程中木块始终碰不到滑轮,已知木块的质量为 M,重物的质量为 m,回答下列问题:(1)本实验还需直接测量的物理量有_。A重物距地面的高度 hB木块在桌面上滑行的总距离
10、sC重物下落的时间 t(2)利用上述测量的物理量#写出测量的动摩擦因数 =_。(3)木块运动过程中,由于滑轮与轴间摩擦及绳子和滑轮的质量的影响,将导致测量的动摩擦因数与实际动摩擦因数相比,其值将_(填“偏大”、 “相等”或“ 偏小”)。14 (9 分)某同学利用如图的装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究将轻质弹簧放置在光滑水平桌面上,左端固定,右端与一小球 A 接触而不固连,弹簧的原长小于桌面的长度向左推小球,使弹簧压缩后由静止释放小球离开桌面会落到水平地面已知桌面的高度为 h,小球质量为 m,重力加速度的大小为 g,当弹簧的压缩量为 时,小x球抛出点到落地点的水平距离为 s,则:5(1)小球离开
11、桌面时的速率 v=_(用 g、h、s 表示) ;(2)弹簧被压缩 时的弹性势能 E=_(用 g、h、s 表示) ;x(3)将弹簧的形变量增大为 ,测得小球抛出点到落地点的水平距离为 2s,则弹簧2x的弹性势能与弹簧形变量的关系是_(文字叙述) 。三、计算题:(本题共 3 小题,共 32 分,解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。 )15 (10 分)某学校科技小组对一辆自制小遥控车的性能进行研究,他们让小车在水平地面上由静止开始运动,并将小车运动的全过程记录下来,通过数据处理得到如图所示的 v-t 图象,已知小
12、车在 02s 内做匀加速直线运动,210s内小车牵引力的功率保持不变,在 10s 末停止遥控,关闭电动机,小车的质量 m=kg,整个过程中小车受到的阻力保持不变,求:(1)小车所受的阻力 f 的大小和小车在 02s 内所受牵引力的大小;(2)小车在 210s 内牵引力的功率;(3)小车在 14s 内阻力 f 做的功;16 (10 分)在一次国际城市运动会中,要求运动员从高为 H 的平台上 A 点由静止出发,沿着动摩擦因数为 的滑道向下运动到 B 点,B 端有一长度可不计的光滑圆弧连接,末端恰好水平,运动员最后落在水池中,设滑道的水平距离为 L,B 点的高 h(小于H)可由运动员自由调节( )
13、,求:210/gms(1)运动员到达 B 点的速度与高度 h 的关系;(2)要使运动员全过程的水平运动距离达到最大,B 点的高度 h 应调为多大;对应的最大水平距离 为多大?maxs(3)若图中 H=4m,L=5m ,动摩擦因数 ,则全过程的水平运动距离要达到0.27m,h 值应为多少?(已知 )5.417 (12 分)如图所示,水平面 OABC 与水平皮带 CD 平滑相切,右端有一个半径为 R 的光滑半圆其它所在处的摩擦因数均为 ,图中 ,其中 CD0.5ABCD略为大于 R,物体 P 和 Q 的质量均为 m(可看成质点) , P 带了电荷量为 q 的正电荷,且电荷量不会转移,皮带顺时针转动
14、,皮带速率恒 ,现给物体 P 一个水平向ugR左的初始速度 ,然后经弹簧反弹后与物体 Q 发生正碰并粘在一起(除碰弹簧无机械0v能损失外,其它碰撞都不反弹) ,恰好能不脱离圆弧且能再次返回到皮带上,当物体第一次离开皮带后,在皮带所在处(CD 处)加上竖直向下的匀强电场 E,qE=2mg,试求:6(1)物体 P 的初始速度 和弹簧的最大弹性势0v能分别多大?(2)物体最终能否回到圆弧上,如能求出物体在圆弧上最终所能达到的高度;如不能,求出物体最终所在的位置。四、选考题(请考生从给出的 2 道题中任选一题做答,并填涂所选题目的题号,注意所做题目的题号必须与所选题一致,在答题卡选答区域指定位置答题,
15、如果多做,则按所做的第一题计分)18 【物理选修 3-3 模块】 (15 分)(1) (5 分)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悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了花粉分子的热运动B空中的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果C温度相等的水和水银,它们的分子平均动能一定相等D高原地区水的沸点较低,这是高原地区温度较低的缘故E干湿泡温度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度,这是湿泡外纱布中的水蒸发吸热的结果(2) (10 分)如图所示,两气缸 AB 粗细均匀,等高且内壁光滑
16、,其下部由体积可忽略的细管连通;A 的直径为 B的 2 倍,A 上端封闭,B 上端与大气连通;两气缸除 A 顶部导热外,其余部分均绝热,两气缸中各有一厚度可忽略的绝热轻活塞 a、b,活塞下方充有氮气,活塞 a 上方充有氧气,当大气压为 ,外界和气缸内气体温度均为 7且0p平衡时,活塞 a 离气缸顶的距离是气缸高度的 ,活塞 b 在气缸的正中央。14(i)现通过电阻丝缓慢加热氮气,当活塞 b 恰好升至顶部时,求氮气的温度;(ii)继续缓慢加热,使活塞 a 上升,当活塞 a 上升的距离是气缸高度的 时,求氧16气的压强;19 【物理选修 3-4 模块】 (15 分)(1) (5 分)下列说法正确的
17、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光在介质中传播的速度仅由介质本身所决定B雨后路面上的油膜形成的彩色条纹是由光的干涉形成的C杨氏双缝干涉实验中,当两缝间的距离以及挡板和屏的距离一定时,红光干涉条纹的相邻条纹间距比蓝光干涉条纹的相邻条纹间距小D光的偏振特征说明光是横波E水中的气泡看起来特别明亮,是因为光从水射7向气泡时,一部分光在界面上发生了全反射的缘故(2)一列沿 x 轴正方向传播的简谐波,子啊 t=0时刻的波的图像如图所示,已知这列波在 P 出现两次波峰的最短时间是 0.4s,求:
18、(i)这列波的波速是多少?(ii)再经过多长时间 R 才能第一次到达波峰?这段时间里 R 通过的路程是多少?8物理参考答案1B【解析】战士的质量约 75kg,其受到的重力 G=mg=7510N=750N,跳起的高度h=1m,水平位移 x=2m,则在竖直方向上 ,运动时间 ,20/yvghms2htg水平方向上: ,合速度 ,动能5/2xgvmsth25/xyv,故 ,与 1000J 最接近,B 正确。2175J93.kEm937.JkWE2A3C【解析】对 AB 的整体,根据牛顿第二定律 ,C 正确;对 C:12Tma,解得 ,AB 错误;对物体 A: ,则MgTaMga1f,因 f 为静摩擦
19、力,故不一定等于 ,D 错误。1m1g4B【解析】设质点经过 ab、bc 和 cd 三段所用时间分别为 3t、2t 和 t,各段时间 t 内的位移分别为 ,由题可知 ,设 bc 段的位123456ss、 、 、 、 、 12326xsxs,移为 x,则 ,根据公式 ,则2aT,同时,由于 ,所214561239ss2132ss以得 ,结合可得 ,而 ,即32s 1232xs64aT,联立可得 ,故 B 正确;12xaT545B【解析】物体做平抛运动,任意一点速度的反向延长线交水平位移于中点,故球 5 到达 F 点时,速度的反方向延长线一定不过圆心,故 A 错误;小球在竖直方向做自由落体运动,速
20、度的变化量只在竖直方向,故竖直位移越大速度变化量越大,故 B 正确;根据可知球 3 运动时间最长,故 C 错误;球的重力功率 ,由于球的质量21hgt Pmgv不确定,故无法判断功率的大小,D 错误;6C【解析】设小球在最低点时细线的拉力为 ,速度为 ,在 ,设1F1v21FR小球在最高点细线的拉力为 ,速度为 ,则 ,由机械能守恒定律22v2mg9可得 ,联立三式可得 , ,所以该星221mgrvm126Fgm127F球表面的重力加速度为 ,A 错误;根据万有引力提供向心力可得 ,7F22MvGmR卫星绕该星球的第一宇宙速度为 ,故 B 错误;在星球表面,万有引力近似等GMvR于重力 ,由解
21、得 ,星球的密度2MmGgR217Fm,C 正确;小球在最高点受重力和绳子的拉力,根据牛顿第二1348F定律可得 ,所以小球在最高点的最小速度 ,D 错误;22vmgR2vgR7C【解析】对 AB 整体,有 ,对物体 C,有2(3)(3)mr;对物体 A,有 ,联立三式可得21.5rgg,即满足不发生相对滑动,转台的角速度 ,可知 A 与 B 间的3r 23r静摩擦力最大值 ,A 错误 C 正确;由于 A 与 C23mgfrmr转动的角速度相同,由摩擦力提供向心力有 ,即 C 与转台间的摩221.5r擦力小于 A 与 B 间的摩擦力,B 错误;由 A 分析可知最小发生相对滑动的是物块 C,故
22、D 错误;8C9AB10ABD11BD【解析】由图知,物块先向下运动后向上运动,则知传送带的运动方向应向上,内物块对传送带的摩擦力方向沿传送带向下,则物块对传送带做负功,故 A 错10t误; 内物块向上做匀加速运动,动能和重力势能均增加,机械能等于动能和重2力势能之和,故机械能不断增加,故 B 正确; 内由图面积等于位移可知,物块20t的总位移沿斜面向下,高度下降,重力对物块做正功,设为 ,根据动能定理得GW10,则传送带对物块做功 ,故 C 错误;物221GWmv221Wmv块的重力势能减小,动能也减小都转化为系统产生的内能,则由能量守恒得知,系统产生的热量大小一定大于物块动能的变化量大小;
23、12AC【解析】对物体受力分析可知物块离开圆盘前,合力 ,2sinvFfTr,根据动能定理可得 ,当弹力cosNTmg21kWEmv,联立四式可得 ,至绳中出现拉0inrL, sinsinfLgL力时,转台对物块做的功为 ,故 A 正确 B 错误;当 ,由1si2g0Nf,可知 ,C 正确;由可知2sintacomWL,所以当物块的角速度增大到 时,物块与转台间恰好无相互0cosgsgL作用,D 错误;13 (1)AB(2) (3)偏大mhMs【解析】 (1)设重物距地面的高度 h,木块在桌面上滑行的总距离 s,且已知木块的质量为 M,重物的质量为 m,从开始释放让它们运动,到重物着地过程中,
24、根据系统动能定理得 ,从重物着地到木块停在桌面上这个过程,根21()ghv据动能定理得 ,联立两式,解得 ,从该式子2vgshmhMs可知本实验还需直接测量的物理量有重物距地面的高度 h,木块在桌面上滑行的总距离s,故选 AB(2)利用上述测量的物理量,写出测量的动摩探因数为 sh(3)在计算过程中,认为滑轮与绳子间没有摩擦力,重物重力势能的减少量全部转化为重物落地的动能和木块克服摩擦力做功,而实际滑轮与轴间存在摩擦,计算过程中没有减去克服滑轮与轴间摩擦力做功这部分,因此导致测量的动摩擦因数比实际的动摩擦因数大!14 (1) (2) (3)弹性势能与形变量的平方成正比gsh24ms1115 (
25、1)小车在 10s 后的加速度大小为 2/vamst所受阻力为 2fmaN在前 02s, ,解得 F=4NF(2)在 210s 内,小车牵引力功率 16WmPFvf(3)小车在 02s 内位移为 214xat在 27s 内位移为 ,解得221Ptfv28x在 710s 内位移为 3mx在 1014s 内位移 44162vtx123xx所以在 14s 内阻力 f 做的功为 W=fx=144J16 (1)由动能定理可得 ,其中201()cosmgHhgmvcosL则 02vhL(2)物体做平抛运动,则 ,0xvt2t所以 xH当 ,即 ,hL2LhmaxmaxHLsHL,(3)由 ,代入数据可得
26、,即 或2s352h12.6hm20.8hm17 (1)为了符合题意,物体最高能在圆弧上能达到与圆心等高的位置 E 处,故物体能达到的最大高度为 h=R,所以在 D 处的速度为 ,所以21DvmgR2DvgR从 C 到 D 由动能定理,可知 1Cmv12所以在 C 处碰后的速度为 23CDvgR在 C 点发生弹性碰撞: ,碰前 P 的速度为Pm23PCvgR由动能定理得 ,220113Cvv015由能的转化与守恒可知,最大弹性势能 27PEm(2)假设物体达离 D 点 x 处时速度为零,在皮带上物体所受的摩擦力为()2fmgqE物体从 E 点到速度为零处,由能量守恒得 ,x=R, (速度为零处
27、在2gRfx传送带的最左端) ,此时物体还在皮带上#物体不会达到水平面 ABC 上,物体必将在皮带和圆弧上来回运动到与皮带共速时的位移为 , ,1x2fmu1x故物体以速度 u 冲上圆弧,上升的高度为 h由机械能守恒可知 ,所以2g2R然后再以 u 冲上皮带,再次速度为零时 1fx然后由零开始向右加速,恰好在 D 处时速度 u故每次物体都能达到的高度均为 12R18 (1)BCE 【 解析】悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了水分子的无规则热运动,A 选项错误;空中的小雨呈球形是水的表面张力作用的结果,选项 B 正确;高原地区水的沸点较低,是由于高原地区气压低,故水的沸点也较低,选项 D 错误;干
28、湿泡温度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度,是由于湿泡外纱布中的水蒸发吸收热量,从而温度会降低的缘故,选项 E 正确。(2) (i)设气缸 A 的总体积为 ,因为 A 的直径为 B 的 2 倍,则气缸 B 的总体积为0V, , ,04V0137248+02034V+根据盖吕萨克定律有 12T由及所给的数据可得 30K(ii)活塞 b 升至顶部后,由于继续缓慢加热,活塞 a 开始向上移动,直至活塞上升的13距离是气缸高度的 时,活塞 a 上方的氧气经历等温过程,设氧气初始状态的体积为16,压强为 ;末态体积为 ,压强为 ,1V1p2V2p由所给数据以及玻意耳定律可得 0011023416V,
29、, 12pV由可得 0234P19.(1)BDE【解析】光在介质中传播的速度由介质本身及频率共同决定,故 A-错误;油膜形成的彩色条纹#是油膜的前后表面反射光,进行光的叠加,形成的干涉条纹,故B 正确;根据光的干涉条纹间距公式 及红光的波长长,可知红光干涉条纹的相Lxd邻条纹间距比蓝光干涉条纹的相邻条纹间距大,故 C 错误;光的偏振现象说明光是一种横波而不是纵波,故 D 正确;水中的气泡看起来特别明亮,是因为光从水射向气泡时,即从光密介质射向光疏介质时,一部分光在界面上发生了全反射,故 E 正确。(2) (i)由两次波峰的最短时间知道周期 T=0.4s,波速 4/10/.vmsT(ii)R 第一次到达波峰,即为左边波峰向右传播 x=7m 到达 R 点,所用时间70.1xtsv(或波先传播到 R,R 质点再经过 振动到波峰)34T波由 Q 点传到 R 点需要时间 0.1xtsv之后 R 开始向下振动,经过 0.3s 达到波峰, 3=426cm路 程