2019届高三物理第二次月考试卷(湖南师大附中附答案)
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资料简介
莲山课件http://www.5ykj.com/‎ 湖南师大附中2019届高三月考试卷(二)‎ 物 理 本试题卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共10页.时量90分钟,满分110分.‎ 第Ⅰ卷 一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分.其中1~7小题只有一个选项正确,8~12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:①速度变化量相同,②加速度的大小相等,③位移的方向相同,④从启动到停下来的平均速度为0.这四种说法中正确的是(C)‎ A.①② B.①③④ C.③ D.①④‎ ‎【解析】速度变化量为末速度减去初速度,加速时为v-0=v,减速时为0-v=-v,所以速度变化量不相同;①错误;速度变化量的大小相等,但时间不同,根据a=知,加速度的大小不相等;②错误;汽车没有改变方向,位移的方向相同;③正确;汽车的位移不为零,所以平均速度不为零;④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 D.d的运动周期有可能是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=ω2r知,c的向心加速度大于a的向心加速度.由=mg,得g=,卫星的轨道半径越大,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,卫星的半径越大,周期越大,所以d的运动周期大于c的周期24 h.‎ ‎·13·莲山课件http://www.5ykj.com/‎ 莲山课件http://www.5ykj.com/‎ ‎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)‎ A.1 m/s B.1.5 m/s C.2 m/s D.3 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:-Ft=0-mv,v=,由:F=mg,得到速度为:v==gt=3 m/s.‎ ‎4.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,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)‎ A.3∶2 B.2∶1‎ C.3∶1 D.∶2‎ ‎【解析】小船在静水中的速度大小为vc=2v,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==v;则t回==,因此去程与回程所用时间之比为∶2,故D正确,ABC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θ(0°≤θ≤90°),木块与地面的动摩擦因数恒定但未知,则(C)‎ ‎·13·莲山课件http://www.5ykj.com/‎ 莲山课件http://www.5ykj.com/‎ A.θ越小,F越小 B.θ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 ‎【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 θ-f=0,‎ 竖直方向:N+Fsin θ-mg=0,‎ 其中:f=μN,‎ 解得:F== 令tan α=μ,即cos α=,sin α=,有:‎ F===;‎ 故当θ=α时,拉力最小,为Fmin=<mg;故ABD错误,C正确.‎ ‎7.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)‎ A.-1.2×103 J B.-7.5×102 J C.-6.0×102 J D.-2.0×102 J ‎【解析】设平衡时绳子与竖直方向的夹角为θ,此时猴子受重力和两个拉力而平衡,故:l左sin θ+l右sin θ=d,其中:l=l左+l右,故sin θ===0.8,θ=53°;A、B两点的竖直距离为2 m,故l右cos θ-l左cos θ=2 m,而l=l左+l右=20 m,故l右cos θ=7 m,故以A ‎·13·莲山课件http://www.5ykj.com/‎ 莲山课件http://www.5ykj.com/‎ 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 θ=-10×10×7 J=-700 J=-7×102 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-7.5×102 J,故ACD错误,B正确.‎ ‎8.如图所示,长方体ABCD-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=,下落时间都相等,C正确;水平位移越大,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vA=4 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θ=37°角,设此时B的速度大小为vB(cos 37°=0.8),不计空气阻力,忽略绳与滑轮间摩擦,则(CD)‎ 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θ角时重物B的速度vB=5 m/s C.当轻绳与水平方向成θ角时重物B的速度vB=3.2 m/s D.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 ‎·13·莲山课件http://www.5ykj.com/‎ 莲山课件http://www.5ykj.com/‎ 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 37°=3.2 m/s;故B错误,C正确;因汽车做匀速直线运动,而θ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.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)‎ A.t0~t1物块做加速度减小的加速运动 B.0~t0时间内物块的加速度大小为 C.t1时刻物块的速度大小为 D.0~t1时间内物块上升的高度为(t1-t0)- ‎【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,可得=(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,物块继续加速运动,由-mg=ma知,物块加速度逐渐减小,t1时刻速度最大,则a=0,最大速度为vm=,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,W=+P0(t1-t0)=P0t1-,由动能定理得W-mgh=,得h=(t1-)-,D错误.‎ ‎11.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间的动摩擦因数为μ,B、C间的动摩擦因数为,B和地面间的动摩擦因数为.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μmg B.当力F=μmg时,A、B间的摩擦力为μmg ‎·13·莲山课件http://www.5ykj.com/‎ 莲山课件http://www.5ykj.com/‎ C.无论力F为何值,B的加速度不会超过μg D.当力F>μmg时,B相对A滑动 ‎【解析】A与B间的最大静摩擦力的大小为:μ·2mg=2μmg,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=;要使A、B、C都始终相对静止,三者一起向右加速,则对整体有:F-μmg=4ma,假设C恰好与B相对不滑动,则对C有:μmg=ma,联立解得:a=μg,F=μmg,设此时A与B间的摩擦力为f,对A有:F-f=2ma,解得:f=μmgv人 ‎·13·莲山课件http://www.5ykj.com/‎ 莲山课件http://www.5ykj.com/‎ 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 追上汽车时,人的位移 x人=x+8=44 m2分 所以人追上汽车的时间t== s=8.8 s2分 ‎16.如图所示,质量M=2 kg的滑块套在光滑的水平轨道上,质量m=1 kg的小球通过长L=0.5 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v0=4 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.‎ 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 v1= m/s  ②‎ 设小球到达最高点时,轻杆对小球的作用力为F,因为v1>,所以方向向下,‎ 则F+mg=m  ③‎ 由②③式,得F=2 N  ④2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-Mv=0  ⑤1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  ⑥1分 ‎ 由⑤⑥式,得v=1 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-Mv′=0  ⑦‎ ‎·13·莲山课件http://www.5ykj.com/‎ 莲山课件http://www.5ykj.com/‎ 将⑦式两边同乘以Δt,得mv3Δt-Mv′Δt=0  ⑧‎ 因⑧式对任意时刻附近的微小间隔Δt都成立,累积相加后,有 ms1-Ms2=0  ⑨1分 又s1+s2=2L  ⑩1分 由⑨⑩式得s1= m1分 ‎17.如图(a)所示,在倾角θ=30°的光滑固定斜面上有一劲度系数k=100 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m=2 kg的物体,初始时物体处于静止状态.取g=10 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 θ x0=0.1 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:‎ a=3分 由F-x图象可知:F=100x+4.8(N)1分 联立上式得:a=2.4 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a=2.4 m/s2的匀加速直线运动,‎ 所以有:v2=2ax=4.8x1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=kx2m ‎·13·莲山课件http://www.5ykj.com/‎ 莲山课件http://www.5ykj.com/‎ 撤去拉力后,在上滑过程中根据动能定理有:-mgxmsin θ-Wf=0-mv2‎ 联立以上可得,xm=0.04 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 J=0.98 J2分 根据动能定理可得:WF=mv2m1分 联立解得:vm=0.99 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3—3】(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l=1.0 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SA=30 cm2、SB=15 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p0=1.0×105 Pa.活塞B的中心连一不能伸长的细线,‎ ‎·13·莲山课件http://www.5ykj.com/‎ 莲山课件http://www.5ykj.com/‎ 细线的另一端固定在墙上.当气缸内气体温度为T1=540 K,活塞A、B的平衡位置如图所示,此时细线中的张力为F1=30 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+F1=0  ①‎ 解得:p1=p0+=1.2×105 Pa  ②2分 由②式可看出,只要气体压强:p1>p0,细线就会拉直且有拉力,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:= ③2分 代入数据解得:T2=450 K  ④1分 ‎(ⅱ)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:=,=  ⑤2分 代入数据解得:T1=270 K  ⑥1分 ‎19.【物理——选修3—4】(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3∶2‎ C.平衡位置为x=6 m处的质点此刻速度为零 D.平衡位置为x=8.5 m处的质点此刻位移y>20 cm E.从图示时刻起再经过0.25 s,平衡位置为x=5 m处的质点的位移y<0‎ ‎【解析】两列波波速相同,波长不同,根据v=λf,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=λf,频率比为3∶2,故B正确;平衡位置为x=6 m处的质点此刻位移为零,两列波单独引起的速度方向相同,故合速度不为零,‎ ‎·13·莲山课件http://www.5ykj.com/‎ 莲山课件http://www.5ykj.com/‎ 故C错误;平衡位置为x=8.5 m处的质点,两列波单独引起的位移分别为A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x=5 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y<0,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ω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θ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⊥=l·2ω=·2ω3分 故v=2分 液体的临界角为C,当2θ=C=45°时,v达到最大速度vmax3分 即vmax==4ωd1分 ‎ ‎ ‎·13·莲山课件http://www.5ykj.com/‎

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