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湖南省湘阴县第一中学2015届高三物理上学期第四次月考试题


湘阴一中 2015 届高三第四次月考物理试卷
时量:90 分钟 总分:100分 一、选择题(本题共 12 小题,每小题 4 分,共 48 分.1 至 8 题为单选题;9 至 12 题为多选题, 全部选对的得 4 分,选对但不全的得 2 分,有选错或不选的得 0 分) 1.在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理学研究方法,如理想实验法、控制变 量法、极限思维法、类比法和科学假说法、建立理想模型法、微元法等等.以下关于所用物 理学研究方法的叙述不正确的是( ) Δx Δx A.根据速度定义式 v= ,当Δ t 非常非常小时, 就可以表示物 体在 t 时刻的瞬时速 Δt Δt 度,该定义应用了极限思维法 B.在推导匀变速运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看做匀 速直线运动,然后把各小段的位移相加,这里采用了微元法 C.在探究加速度、力和质量三者之间的关系时,先保持质量不变研究加速度与力的关系, 再保持力不变研究加速度与质量的关系,该实验应用了控制变量法 D.在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用质点来代替物体的方法叫假设法 2.a、b 两物体从同一位置沿同一直线运动,它们的速度图象如图所示,下列说法正确的 是 ( ) A.a、b 加速时,物体 a 的加速度大于物体 b 的加速度 B.20s 时,a、b 两物体相距最远 C.40s 时,a、b 两物体速度相等,相距 900m D.40s 时,a、b 两物体在同一位置 3.如图甲所示,一物块在斜面上恰能以速度 v0 匀速下滑,斜面静止 不动, 若在物块上再施加如图乙所示的作用力 F(其中②图中 F 竖直 向下,③图中 F 垂直斜面向下),斜面仍静止不动,则加力后在物块下滑的过程中(

)

A.四个图中地面对斜面体都有摩擦力 B.①、②、④三个图中物块将加速下滑 C.②、③两图中物块将仍然匀速下滑 D.四个图中地面对斜面体都没有摩擦力 4.如图所示,一物块以 6 m/s 的初速度从曲面 A 点下滑,运动到 B 点速度仍为 6 m/s;若物 体以 5 m/s 的初速度仍由 A 点下滑,则它运动到 B 点时的速度( ) A.大于 5 m/s B.等于 5 m/s C.小于 5 m/s D.条件不足,无法计算 5.如图所示,D、E、F、G 为水平地面上距离相等的四点,三个质量相同的小球 A 、B、C 分 别在 E、F、G 的正上方不 同高度处,以相同的水平初速度向左抛出,最后均落到 D 点。若 不计空气阻力,则可判断 A、B、C 三个小球( ) A.在空中运动时间之比为 1∶3∶5 B.初始离地面的高度之比为 1 ∶3∶5 C.在空中运动过程中重力的平均功率之比为 1∶2∶3 D.从抛出到落地过程中,动能变化量之比为 1∶2∶3

1

6.如图所示, 甲、 乙两水平圆盘紧靠在一块, 甲圆盘为主动轮, 乙靠摩擦随甲转动无滑动. 甲 圆盘与乙圆盘的半径之比为 r 甲∶r 乙=3∶1,两圆盘和小物体 m1、m2 之间的动摩擦因数相 同,m1 距 O 点为 2r,m2 距 O′点为 r,当甲缓慢转动起来且转速慢慢增加时( ).

A.滑动前 m1 与 m2 的角速度之比ω 1∶ω 2=3∶1 B.随转速慢慢增加,m2 先开始滑动 C.随转速慢慢增加,m1 先开始滑动 D.滑动前 m1 与 m2 的向心加速度之比 a1∶a2=1∶3 7.如图所示,一质量不计的直角形支架两端分别连接质量均为 m 的两个小球 A 和 B,支架的 两直角边的长度分别为 2l 和 l,支架可绕固定轴 0 在竖直平面内无摩擦转动.开始时 OB 边 处于水平位置,由静止释放,则下列正确的是( )

A. B 球转到最低点时,B 球的速度到达最大 B. A 球速度最大时,两直角边与竖直方向的夹角为 45° C.A、B 两球的最大速度之比 vA:vB=1:2 D.B 球在向下摆的全过程中,杆对它做了正功 8.如图所示,一个质量为 m 的物体(可视为质点),由斜面底端的 A 点以某一初速度冲上倾 0 角为 30 的固定斜面做匀减速直线运动,减速的加速度大小为 g,物体沿斜面上升的最大高 度为 h,在此过程中( )

A. 重力势能增加了 2mgh C.动能损失了 mgh

B. 机械能损失了 mgh D. 系统生热

1 mgh 2

9.如图①所示,高空滑索是 一种勇敢者的运动项目.如 果一个质量为 m 的人用轻绳 通过轻质滑环悬吊在足够长 的倾斜钢索上运动,在下滑 过程中可能会出现如图② (绳与钢索垂直)和如图 ③ (绳竖直)所示的两种情 形.不计空气阻力,则下列说法正确的是(

)
2

A.图②的情形中,人只能匀加速下滑 B.图②的情形中,钢索对轻环的作用力大小为 2mg C.图③的情形中,人匀速下滑 D.图③的情形中,钢索对轻环无摩擦力 10.我国已成功发射多颗卫星,为实现国人的飞天梦想提供了大量的信息、科技支 持。嫦娥 一号的成功发射,标志着我国新的航天时代的到来。已知发射的卫星中,卫星 A 是极地圆形 轨道卫星,卫星 B 是地球同步卫星,二者质量相同,且卫星 A 的运行周期是卫星 B 的一半。 根据以上相关信息,比较这两颗卫星,下列说法中正确的是( ) A.正常运行时卫星 A 的线速率比卫星 B 的线速率大 B.卫星 B 离地面较近,卫星 A 离地面较远 C.卫星 A 和卫星 B 由西昌卫星发射中心发射时卫星 A 比卫星 B 的发射难度大 D.卫星 A 对地球的观测范围比卫星 B 的观测范围大 11.如图所示,质量 20kg 的小物块(可视为质点)以速度 4m/s 水平向右进入转送带,传送 带向左传动、速率为 3m/s,两皮带轮轴心间的距离是 9m,已知小物块与传送带间的动摩擦 因数为 0.1。对此,下列说法中正确是( )

A.物体将从传送带的左边离开 B.物体将从传送带的右边离开 C.物块离开传送带的速度为 3m/s D.传送带对物块先做负功、后一直做正功直至落下传送带 12.如图所示,在倾角为θ 的斜面上,轻质弹簧一端与斜面底端固定,另一端与质量为 M 的 平板 A 连接,一个质量为 m 的物体 B 靠在平板的右侧,A、B 与斜面的动摩擦因数均为μ .开 始时用手按住物体 B 使弹簧处于压缩状态,现放手,使 A 和 B 一起沿斜面向上运动距离 L 时,A 和 B 达到最大速度 v.则以下说法正确的是 ( )

A.A 和 B 达到最大速度 v 时,弹簧是自然长度 B.若运动过程中 A 和 B 能够分离,则 A 和 B 恰好分离时,二者加速度大小均为 g( sinθ + μ cosθ ) C.从释放到 A 和 B 达到最大速度 v 的过程中.弹簧对 A 所做的功等于

1 M v 2 ? MgL sin ? ? ? MgL cos ? 2
D.从释放到 A 和 B 达到最大速度 v 的过程中,B 受到的合力对它做的功等于 二、实验题(每空 2 分,共 10 分)

1 mv 2 2

3

13.(6 分)某中学实验小组采用如图所示的装置探究功与速度的关系,小车在橡皮筋的作用 下弹出后,沿木板滑行。打点计时器工作频率为 50Hz。
橡皮筋

小车

打点计时器

(1)实验中木板略微倾斜,这样做 。 A.是为了使释放小车后,小车能匀加速下滑 B.是为了增大小车下滑的加速度 C.可使得橡皮筋做的功等于合外力对 小车做的功 D.可使得橡皮筋松弛后小车做匀加速运动 (2)实验中先后用同样的橡皮筋 1 条、2 条、3 条??,并起来挂在小车的前端进行多次实 验, 每次都要把小车拉到同一位置再释放小车。 把第 1 次只挂 1 条橡皮筋对小车做的功记为 W,第 2 次挂 2 条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功为 2W,? ?;橡皮筋对小车做功后而获得的 速度可由打点计时器打出的纸带测出。根据第 4 次实验的纸带(如图所示)求得小车获得的 速度为 m/s(结果保留三位有效数字) 。

3.50 第4次

3.80

3.95

4.00

4.00

4.00 cm W

(3) 若根 据多次测量数据画出的 W-v 图象如图所示,根据图线形状可知 ,对 W 与 v 的关系作出猜想肯定不正确的是 。 A. W ? v B. W ?

1 v

2 C. W ? v

3 D. W ? v

O

v

14.在探究牛顿第二定律实验中采用下图 a 的装置,通过改变重物的质量,利用计算机可得 滑块运动的加速度 a 和所受拉力 F 的关系图像。 他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做 了实验,得到了两条 a-F 图线,如图(b)所示。 (g=10 m / s )
2

滑块和位移传感器发射部分的总质量 m=_________kg ;滑块和轨道间的动摩擦因数 μ = 。

三、计算题(共 27 分) 15、 (12 分)近期,为提高警惕保卫祖国,我国海军进行了登陆演练.如图所示,假设一艘战
4

舰因吨位大吃水太深,只能停锚在离海岸登陆点 s=1km 处.登陆队员需要从较高的军舰甲板 上,利用绳索下滑到登陆快艇上再行登陆接近目标,若绳索两端固定好后,与竖直方向的夹 角θ =37°,甲板到快艇的竖直高度 H=24m.队员下滑时,先从静止开始匀加速滑到某最大速 2 度,再握紧绳索增大摩擦匀减速滑至快艇,速度刚好为零,重力加速度 g=10 m/s ,cos37° =0.6,问: (1)若登陆队员在绳索上运动的总时间为 t1=4s,且加速过程与减速过程中的加速度大小相 等,请指出队员滑到 何处速度最大,并求出最大速度的值和加速度大小. 3 (2)若快艇额定功率为 5 kW,载人后连同装备总质量为 10 kg,从静止开始以最大功率向登 陆点加速靠近,到达岸边时刚好能达到最大速度 10 m/s,快艇在水中受到的阻力恒定,求快 艇运动的时间 t2.

16.(15 分)一轻质细绳一 端系一质量为 m=

1 kg 的小球 A,另一端挂在光滑水平轴 O 上, 20

O 到小球的距离为 L=0.1m,小球跟水平面接触,但无相互作用,在球的两侧等距离处分别固 定一个光滑的斜面和一个挡板,如图所示,水平距离 s 为 2m,动摩擦因数为 0.25.现有一小 滑块 B,质量也为 m,从斜面上滑下,与小球碰撞时交换速度,与挡板碰撞不损失机械能.若 2 不计空气阻力,并将滑块和小球都视为质点,g 取 10m/s ,试问: (1)若滑块 B 从斜面某 一高度 h 处滑下与小球第一次碰撞后,使小球恰好在竖直平面内 做圆周运动,求此高度 h. (2)若滑块 B 从 h=5m 处滑下,求滑块 B 与小球第一次碰后瞬间绳子对小球的拉力. (3)若滑块 B 从 h=5m 处下滑与小球碰撞后,小球在竖直平面内做圆周运动,求小球做 完整圆周运动的次数 n.

四.[物理——选修3-4] 17(1)(6 分) 下列说法 中正确的是 (选对一个给 3 分,选对两个给 4 分,选对 3 个给 6 分.每错选一个扣 3 分,最低得分为 0 分) A.一弹簧振子做简谐运动,振子每次通过平衡位置时,加速度相同,速度也相同 B.波的图象就是反映各质点在同一时刻不同位移的曲线 C.真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的,与光源和观察者的运动无关 D.在“用单摆测定重力加速度”的实验中,为使实验结果较为准确,应选用10cm长的 细线和小 铁球 8 E.各种电磁波在真空中的传播速度与光速一样,为3×10 m/s

(2) (9 分)如图所示,ABC 为一透明材料做成的 柱形光学元件的横截面,该种材料折射率 n=2,AC 为一半径为 R 的

1 圆弧,D 为圆弧面圆心,ABCD 构 4

成正方形,在 D 处有一点光源。若只考虑首次从圆弧 AC 直 接射向 AB、BC 的光线,从点光源射入圆弧 AC 的光中,有一
5

部分不能从 A B、BC 面直接射出,求这部分光照射圆弧 AC 的弧长。 湘阴一中2015届高三第四次月考物理试卷答卷 (友情提示:冷静多思,规范作答。 ) 考试时间:90 分钟 试卷总分:100 分 座位号:

一、选择题(本题共 12 小题,每小题 4 分,共 48 分.1 至 8 题为单选题;9 至 12 题为多选题, 全部选对的得 4 分,选对但不全的得 2 分,有选错或不选的得 0 分) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

二、实验题(每空 2 分,共 10 分) 13、 (1)______ (2)________ 14._________ ____ ____ (3)________

三、计算题(共 27 分) 15. (12 分)

6

16、 (15 分)

四.[物理——选修3-4] 17、 (1)(6 分) (2) (9 分)

7

湘阴一中2015届高三第四次月考物理试卷参考答案 一、选择题(本题共 12 小题,每小题 4 分,共 48 分.1 至 8 题为单选题;9 至 12 题为多选题, 全部选对的得 4 分,选对但不全的得 2 分,有选错或不选的得 0 分) 选题,全部选对的得 4 分,选对但不全的得 2 分,有选错或不选的得 0 分) 1 D 2 C 3 D 4 A 5 C 6 B 7 C 8 B 9 AC 10 AD 11 AC 12 BD

二、实验题(每空 2 分,共 10 分) 13. (1) C (2) 2.00 14. 0.5 0.2 (3) AB

三、计算题(共 27 分) 15. (1 2 分) (1)运动员滑到绳索中点处速度最大 (1 分) 设运动员沿绳索滑行最大速度为 vm,加速度大小为 a 有

vm H t1 ? (2 分) 解得:vm=15m/s 2 cos ?
(2 分) 解得:a=7.5m/s

(1 分) (1 分) (2 分) (2 分)

at1 ? vm 2

(2)加速度过程有: Pt 2 ? fs ?

1 Mv 2 2

加到最大速度 v=10m/s 时, P ? fv 解得: t2 ? 1.1?102 s (1 分)

16. (15 分) (1)小球刚能完成一次完整的圆周运动,它到最高点的速度为 v0,在最高点,仅有重力充 当向心力,则有

mg ? m

2 v0 L

(2 分)



在小球从 h 处运动到最高点的过程中,机械能守恒,则有

mg (h ? 2 L) ? ?mg
解上式有 h=0.5m

s 1 2 ? mv0 2 2
(2 分)

(2 分)



(2)若滑块从 h' =5m 处下滑到将要与小球碰撞时速度为 v1 ,则有

8

mgh'? ?mg

s 1 2 ? mv1 2 2



(2 分)

滑块与小球碰后的瞬间,同理滑块静止,小球以的速度开始作圆周运动,绳的拉力 T 和重力的合力充当向心力,则有 T ? mg ? 解④式得 T=48N (2 分)

mv12 L

(2 分)



四.[物理——选修3-4] 17(1)(6 分) BCE (2) (9 分) 解析:设该种材料的临界角为 C,则:sinC=1/n,解得 C=30°。(3 分) 如图所示,若沿 DE 方向射到 AB 面上的光线刚好发生全反射, 则:∠ADF=30°。(2 分) 同理, 若沿 DG 方向射入的光线刚好在 BC 面上发生全反射, 则: ∠CDG=30°。因此∠FDH=30°。(2 分) 据几何关系可得:弧 FH=

1 ×2π R,解得弧 FH=π R/6. (2 分) 12

5.

6.解析 由题意可知,线速度 v 甲=v 乙,又 r 甲∶r 乙=3∶1,则 ω



∶ω

乙 2

=1∶3,m1、m2
2

随甲、乙运动 ω 1=ω 甲,ω 2=ω 乙,则 ω 1∶ω 2=1∶3,故 A 错;由 a=rω 得 a1=2rω 甲=
9

2rω 1,a2=rω 乙=rω 2,a1∶a2=2ω 1∶ω 2=2∶9, 故 D 错;m1、m2 所受向心力由摩擦力提供, 则 a1= ,a2= ,f1max=μ m1g,f2max=μ m2g,a1≤μ g,a2≤μ g,又 a1∶a2=2∶9,故 m2 先 滑动,选 B. 答案 B 7.A、AB 两个球质量相等,其整体的重心在连线的中点处,当重心到达最低点时,两个 球的速度最大,故 A 错误; B、AB 两个球质量相等,其整体的重心在连线的中点处,当重心到达最低点时,两个球 的速度最大,故两直角边与竖直方向的夹角为不是 45 度,故 B 错误; C、同轴转动角速度相等,根据公式 v=ω r,两个球的线速度之比为 1:2,故 C 正确; DB 球在向下摆的全过程中,杆对它做了负功,A 球机械能增加 8.解析:(1)铁块离开桌面后做平抛运动 水平方向:x=vt 竖直方向:H=0.5gt2 联立解得:x=0.8m. (2)设铁块的加速度为 a1, 由牛顿第二定律得:μ mg=ma1 纸带抽出时, 铁块的速度:v=a1t1 联立解得:μ =0.1 铁块的位移:x1=0.5a1t2 设纸带的位移为 x2, 由题意知:x2-x1=L 由功能关系可得系统产生 的内能 E=μ mgx2+μ mg(x2-x1) 联立解得 E=3J. 答案:(1)0.8m (2)3J

2

2

2

2

2

f1 m1

f2 m2

11.

10

12.

11


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