1、1湖南省师大附中 2019 届高三物理上学期月考试题（二） （含解析）本试题卷分第卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分，共 10 页时量 90 分钟，满分110 分第卷一、选择题(本题共 12 小题，每小题 4 分，共 48 分其中 17 小题只有一个选项正确，812 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：速度变化量相同，加速度的大小相等，位移的方向相同，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、(C)A B C D【解析】速度变化量为末速度减去初速度，加速时为 v0 v，减速时为 0 v v，所以速度变化量不相同；错误；速度变化量的大小相等，但时间不同，根据 a 知， v t加速度的大小不相等；错误；汽车没有改变方向，位移的方向相同；正确；汽车的位移不为零，所以平均速度不为零；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 g B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 3D d 的运动周期有
3、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 2r 知， c 的向心加速度大于 a 的向心加速度由 mg，得 g ，卫星GMmr2 GMr2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 m ，得 v ，卫星的半GMmr2 v2r GMr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 .由开普勒第三定律 k 知，卫星的半径越
4、3 r3T2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)2A1 m/s B1.5 m/s C2 m/s D3 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： Ft0 mv， v ，由：FtmF mg，得到速度为： v gt3 m/s.mgtm4如图所示，分别用恒力 F1、 F2 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 F1 沿斜面向上，第二次
5、力 F2 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 F1 等于恒力 F2 B两次物体机械能的变化量不相同C F1 和 F2 的平均功率相同 D两次合力所做的功相同【解析】由公式 x at2 得，由于 x 和 t 均相同，故加速度 a 相同，由 v at， t 相同，12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， F1 做的功比 F2 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
6、的功率大，故 F1 做功的功率比 F2 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)A32 B21C31 D. 23【解析】小船在静水中的速度大小为 vc2 v，当船头指向始终与河岸垂直，则有： t 去 ；当回程时行驶路线与河岸垂直，则有： t 回 ；而回程时船的合速度为： v 合dvc d2v dv合 v；则 t 回 ，因此去程与回程所用时间
7、之比为 2，故 D 正确，v2c v2 3dv合 d3v 3ABC 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 (0 90)，木块与地面的动摩擦因数恒定但未知，则(C)A 越小， F 越小B 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3【解析】对物体受力分析，如图所示：根据平衡条件，有：水平方向： Fcos f0，竖直方向： N Fsin mg0，其中： f N ，解得： F mgcos sin mg1 2（ 11 2cos 1 2sin ）令 tan ，即 cos ，sin ，有：11 2 1
8、2F mg1 2（ 11 2cos 1 2sin ） ； mg1 2（ cos cos sin sin ） mg1 2cos（ ）故当 时，拉力最小，为 Fmin mg；故 ABD 错误，C 正确 mg1 27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)A1.2103 J B7.5102 JC6.0102 J D2.0102 J【
9、解析】设平衡时绳子与竖直方向的夹角为 ，此时猴子受重力和两个拉力而平衡，故： l 左 sin l 右 sin d，其中： l l 左 l 右，故 sin 0.8， 53； A、 B 两点的竖直距离为 2 m，故 l 右 cos l 左 cos 2 dl 1620m，而 l l 左 l 右20 m，故 l 右 cos 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： Ep mgl 右 cos 10107 J700 J7102 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7.5102 J，故 ACD 错误，B 正确48如图所示，长方体 A
10、BCD 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(AC)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【解析】小球从顶点 A 沿不同方向水平抛出，落点都在 A1B1C1D1 范围内，下落高度都相同，根据竖直方向做自由落体运动： h gt2， t
11、 ，下落时间都相等，C 正确；水平12 2hg位移越大，初速度就越大最大水平位移是 A1C1，抛出速度最大时落在 C1 点，A 正确；A1D1 不是最小水平位移，抛出速度最小时不是落在 D1 点，B 错误；落在 B1D1 中点时与落在D1 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 vA4 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 37角，设此时 B 的速度大小为 vB(cos 370.8)，不计空气阻力，忽略绳与滑轮间摩擦，则(C
12、D)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 角时重物 B 的速度 vB5 m/sC当轻绳与水平方向成 角时重物 B 的速度 vB3.2 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： vB vAcos 373.2 m/s；故 B 错误，C 正确；因汽车做匀速直线运动，而 逐渐变小，故 vB 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
13、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(AC)5A t0 t1 物块做加速度减小的加速运动B0 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P0mgD0 t1 时间内物块上升的高度为 (t1 t0)P0mg P202m2g3【解析】由题图可知，0 t0 时间内功率与时间成正比，则有F mg ma， v at， P Fv，得 P m(a g)at，因此图线斜率 m(a g)a
14、，可得P0t0( a g)a a，B 选项错误； t0 时刻后功率保持不变，拉力大于重力，物块继续加速运P0mt0动，由 mg ma 知，物块加速度逐渐减小， t1 时刻速度最大，则 a0，最大速度为 vmP0v，A、C 正确； P t 图线与 t 轴所围的“面积”表示 0 t1 时间内拉力做的功，P0mgW P0(t1 t0) P0t1 ，由动能定理得 W mgh ，得 h (t1 )P0t02 P0t02 mv2m2 P0mg t02，D 错误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
15、动摩擦因数为 ， B、 C 间的动摩擦因数为 ， B 和地面间的动摩 4擦因数为 .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 8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 mg32B当力 F mg 时， A、 B 间的摩擦力为 mg34C无论力 F 为何值， B 的加速度不会超过 g34D当力 F mg 时， B 相对 A 滑动72【解析】 A 与 B 间的最大静摩擦力的大小为： 2mg2 mg ， C 与 B 间的最大静摩擦力的大小为： mg ， B 与地间的最大静摩擦力的大小为： (2m m m)g
16、；要 4 mg4 8 mg2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 mg 4 ma，假设 C 恰12好与 B 相对不滑动，则对 C 有： mg ma，联立解得： a g ， F mg ，设此时 A 与 B14 14 32间的摩擦力为 f，对 A 有： F f2 ma，解得： f mg v 人v v02 0 122所以人在汽车停止运动后追上汽车.2 分由题意知，汽车做匀减速运动的位移 x 36 m1 分v202a追上汽车时，人的位移x 人 x844 m2 分所以人追上汽车的时间 t s8.8 s2 分x人v人 44516如图所示，质量 M2 kg 的滑块套在光滑的
17、水平轨道上，质量 m1 kg 的小球通过长 L0.5 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 v04 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【解析】(1)设小球能通过最高点，且此时的速度为 v1.9在上升过程中，因只有重力做功，小球的机械能守恒则 mv21 mgL mv202 分12 12v1 m/s 6设小球
18、到达最高点时，轻杆对小球的作用力为 F，因为 v1 ，所以方向向下，Lg则 F mg m v21L由式，得 F2 N 2 分由牛顿第三定律可知，小球对轻杆的作用力大小为 2 N、方向竖直向上(2)解除锁定后，设小球通过最高点时的速度为 v2，此时滑块的速度为 v.在上升过程中，因系统在水平方向上不受外力作用，水平方向的动量守恒以水平向右的方向为正方向，有 mv2 Mv0 1 分在上升过程中，因只有重力做功，系统的机械能守恒，则 mv22 Mv2 mgL mv20 1 分 12 12 12由式，得 v1 m/s1 分(3)设小球击中滑块右侧轨道的位置点与小球起始点的距离为 s1，滑块向左移动的距
19、离为 s2，任意时刻小球的水平速度大小为 v3，滑块的速度大小为 v.由系统水平方向的动量守恒，得 mv3 Mv0 将式两边同乘以 t，得 mv3 t Mv t0 因式对任意时刻附近的微小间隔 t 都成立，累积相加后，有ms1 Ms20 1 分又 s1 s22 L 1 分由式得 s1 m1 分2317如图(a)所示，在倾角 30的光滑固定斜面上有一劲度系数 k100 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 m2 kg 的物体，初始时物体处于静止状态取 g10 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
20、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 xm 以及此后运动的最大速度 vm.【解析】(1)初始时物体处于平衡状态，由平衡条件可知： kx0 mgsin x00.1 m3 分(2)a.设物体向上有一微小的位移 x 时加速度为 a，由牛顿第二定律：10a 3 分F k（ x0 x） mgsin m由 F x 图象可知： F100 x4.8(N)1 分联立上式得： a2.4
21、 m/s21 分当弹簧处于伸长状态时，上述结论仍成立，可见物体做加速度为 a2.4 m/s2 的匀加速直线运动，所以有： v22 ax4.8 x1 分b物体位移为 0.1 m 时撤去拉力 F，此后滑动过程中弹簧弹力 f 的大小随形变量的函数图象物体上滑过程中克服弹力所做的功对应右上图中的“面积” ，即 Wf kx2m12撤去拉力后，在上滑过程中根据动能定理有： mgxmsin Wf0 mv212联立以上可得， xm0.04 m2 分物体再次回到初始位置时速度最大，对于全过程只有拉力 F 对物体做功拉力 F 做的功为 F x 图象下的“面积” ，则有：WF 0.1 J0.98 J2 分4.8 1
22、4.82根据动能定理可得： WF mv2m1 分12联立解得： vm0.99 m/s.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 33】(15 分)(1)(6 分)关于固体、液体和气体，下列说法正确的有_BDE_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
23、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【解析】液体的表面张力是由于表面层里分子距离比液体内部大些，分子间表现为引力，故 A 错误；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，故 B 正确；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；晶体内部的微粒与非晶体内部的物质微粒一样，都是不停地热运动着的，故 C 错误；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
24、温度的升高而迅速增大；故 D 正确；气体膨胀的过程中对外做功，若一定质量的理想气体在膨胀的同时放出热量，根据热力学第一11定律可知，气体的内能减小，温度降低，所以气体分子的平均动能减小故 E 正确(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 l1.0 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 SA30 cm2、 SB15 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 p01.0105 Pa.活塞 B 的中心
25、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T1540 K，活塞 A、 B 的平衡位置如图所示，此时细线中的张力为 F130 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？【解析】(i)设气缸内气体压强为 p1， F1 为细线中的张力，则活塞 A、 B 及细杆这个整体的平衡条件为：p0SA p1SA p1SB p0SB F10 解得： p1 p0 1.2105 Pa 2 分F1SA SB由式可看出，只要气体压强： p1 p0，细线就会拉直且有拉力，
26、于是活塞不会移动当气缸内气体等容变化，温度下降使压强降到 p0 时，细线拉力变为零，再降温时活塞开始向右移，设此时温度为 T2，压强 p2 p0.由查理定律得： 2 分p1T1 p2T2代入数据解得： T2450 K 1 分()再降温，细线松了，要平衡必有气体压强： p p01 分是等压降温过程，活塞右移、体积相应减小，当 A 到达两圆筒联接处时，温度为 T3，由盖吕萨克定律得： ， 2 分V2T2 V3T3 2SAl SBlT2 3SBlT3代入数据解得： T1270 K 1 分1219.【物理选修 34】(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
27、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_BDE_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 32C平衡位置为 x6 m 处的质点此刻速度为零D平衡位置为 x8.5 m 处的质点此刻位移 y20 cmE从图示时刻起再经过 0.25 s，平衡位置为 x5 m 处的质点的位移 y0【解析】两列波波速相同，波长不同，根据 v f ，频率不同，不能发生干涉现象，故 A 错误；两列波波速相同，波长分别为 4 m、6 m，根据 v f ，频率比为 32，故 B 正确；平衡位置为 x6 m 处的质点此刻位移为零，两列波单独引起的速度方
28、向相同，故合速度不为零，故 C 错误；平衡位置为 x8.5 m 处的质点，两列波单独引起的位移分别为 A22和 A，故合位移大于振幅 A，故 D 正确；传播速度大小相同实线波的频率为 2 Hz，其周12期为 0.5 s，由图可知：虚线波的周期为 0.75 s；从图示时刻起再经过 0.25 s，实线波在平衡位置为 x5 m 处于波谷，而虚线波处于 y 轴上方，但不在波峰处，所以质点的位移y0，故 E 正确(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 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？【解析】设平面镜转过 角时，光线反射到液面上的 P 点，光斑速度为 v，由图可知：且 v ，而 v l2 2 3 分vcos 2 dcos 2故 v 2 分2 dcos22液体的临界角为 C，当 2 C45时， v 达到最大速度 vmax3 分13即 vmax 4 d 1 分2 dcos2C
