黄冈市2017年高三年级9月起点模拟检测物理试题
一、选择题：本题共1 0小题，每小题5分，共5 0分。在每小题给出的四个选项中，第1~6题只有一项符合题目要求，第7～10题有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1. 伽利略在研究落体运动时，让小球分别沿倾角不同、阻力很小的斜面从静止开始滚下，下列有关该实验的说法，其中正确的是（ ）
A. 伽利略通过实验验证了力不是维持物体运动的原因
B. 伽利略通过逻辑推理指出物体都具有保持原来运动状态的属性
C. 伽利略通过实验验证了自由落体运动是匀加速运动
D. 实验中斜面起到了“冲淡”重力的作用，便于运动时间的测量
【答案】D
【解析】试题分析：小球在较小倾角斜面上的运动情况，发现小球做的是匀变速直线运动，且小球加速度随斜面倾角的增大而增大，倾角最大的情况就是90°时，这时物体做自由落体运动，由此得出的结论是自由落体运动是一种匀变速直线运动．故ABC错误；实验中小球沿斜面向下运动的过程中，加速度比自由落体运动的加速度小，斜面的长度比自由落体运动的位移大，所以斜面起到了“冲淡”重力的作用，便于运动时间的测量，故D正确．
考点：伽利略研究自由落体运动的实验和推理方法
【名师点睛】该题属于实验推论题，要求同学们正确理解科学家的基本观点和佐证实验。结论是由实验推导出来的，所以结论必须与实验相联系，题目中的结论要与随着斜面倾角的增大，铜球做怎样的运动有关。
2. 如图，水平地面上的小车上固定有一硬质弯杆，质量均为m的小球A、B由细线相连，小球A固定在杆的水平段末端，当小车向右加速运动时细线与竖直方向的夹角为θ，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ）
A. 小车的加速度大小等于gcotθ
B. 细线对小球B的拉力大小等于mgsinθ
C. 杆对小球A的作用力大小等于为
D. 杆对小球A的作用力方向水平向右
【答案】C
【解析】对小球B受力分析可知，B受重力、拉力的作用而做匀加速直线运动，受力分析如图所示；则B的加速度a=gtanθ；故A错误；
点睛：本题考查牛顿第二定律的应用，要注意正确选择研究对象，做好受力分析，再由牛顿第二定律进行分析求解即可；尤其是选项C，一定要选择整体研究．
3. 一物块用轻绳AB悬挂于天花板上，用力F拉住套在轻绳上的光滑小圆环O（圆环质量忽略不计），系统在图示位置处于静止状态，此时轻绳OA与竖直方向的夹角为α，力F与竖直方向的夹角为β。当缓慢拉动圆环使α（）增大时（ ）
A. F变大，β变大
B. F变大，β变小
C. F变小，β变大
D. F变小，β变小
【答案】B
【解析】试题分析：圆环受到三个力，拉力F以及两个绳子的拉力FT，三力平衡，故两个绳子的拉力与拉力F始终等值、反向、共线，由于两个绳子的拉力等于mg，夹角越小，合力越大，且合力在角平分线上，故拉力F逐渐变大，由于始终与两细线拉力的合力反向，故拉力F逐渐竖直，逐渐变小，故选B。
考点：共点力平衡的条件及其应用。
【名师点睛】圆环受到三个力，拉力F以及两个绳子的拉力FT，根据三力平衡中任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线进行判断。
4. 如图所示为A、B两质点在同一直线上运动的位移—时间（x－t）图象．A质点的图像为直线，B质点的图象为过原点的抛物线，两图象交点C、D坐标如图．下列说法不正确的是（ ）
A. t1～t2时间段内B质点的平均速度与A质点匀速运动的速度相等
B. A、B相遇两次
C. A在B前面且离B最远时，B的位移为
D. 两物体速度相等的时刻一定在t1～t2时间段内的中间时刻
【答案】C
【解析】t1～t2时间段内，两质点通过的位移相等，则B质点的平均速度与A质点匀速运动的速度相等，故A正确．图象的交点表示同一时刻到达同一位置而相遇，可知，A、B分别在t1和t2两个时刻相遇，故B正确；位移-时间图象斜率表示速度，B图线的切线斜率不断增大，而且B图线是抛物线，有x=kt2，则知B做匀加速直线运动．因为t1～t2时间段内，B质点的平均速度与A质点匀速运动的速度相等，而匀变速直线运动的平均速度等于这段时间内中间时刻的瞬时速度，所以两物体速度相等的时刻一定在t1～t2时间段内的中间时刻，故D正确．当AB速度相等时，相距最远，该时刻在t1～t2时间段内的中间时刻，由于B做匀加速直线运动，所以此时B的位移小于，故C错误．本题选不正确的，故选C.
点睛：解决本题的关键要理解位移-时间图象点和斜率的物理意义：知道两图线相交表示相遇，斜率表示速度．
5. 用两段等长的轻质细线将a、b两个小球连接并悬挂于O点，如图甲所示，球a受到水平向右的力3F的作用,小球b受到水平向左的力F的作用,平衡时细线都被拉紧，若系统平衡时两球的位置情况如图乙所示，则a、b两球质量之比为
A. 1:1 B. 1:2 C. 2:1 D. 2:3
【答案】A
【解析】试题分析：运用整体法研究Oa绳与竖直方向的夹角；再隔离B研究，分析ab绳与竖直方向的夹角；由几何关系得到两夹角相等，判断两个质量的关系．
a受到3F水平向右的力，b受到F的水平向左的力，以整体为研究对象，分析受力如图：
设Oa绳与竖直方向的夹角为，则由平衡条件得①，以b球为研究对象，受力如图．设ab绳与竖直方向的夹角为β，则由平衡条件得②，由几何关系得到：③，联立①②③解得，故A正确．
6. “嫦娥四号”(专家称为“四号星”)，计划在2017年发射升空，它是嫦娥探月工程计划中嫦娥系列的第四颗人造探月卫星，主要任务是更深层次、更加全面的科学探测月球地貌、资源等方面的信息，完善月球档案资料．已知万有引力常量为G，月球的半径为R，月球表面的重力加速度为g，嫦娥四号离月球中心的距离为r，绕月周期为T．根据以上信息判断下列说法正确的是 （ ）
A. “嫦娥四号”绕月运行的速度为
B. 月球的第一宇宙速度为
C. “嫦娥四号”必须减速运动才能返回地球
D. 月球的平均密度为ρ＝
【答案】B
【解析】根据万有引力提供向心力，得，又因为月球表面的物体受到的重力等于万有引力，得GM=R2g．所以，故A错误．月球的第一宇宙速度为近月卫星的运行速度，所以重力提供向心力，得．故B正确．嫦娥四号要脱离月球的束缚才能返回月球，嫦娥四号要脱离月球束缚必须加速做离心运动才行．故C错误．根据万有引力提供向心力，得月球的质量，所以月球的密度．故D错误．故选B.
7. 如图，带有竖直支柱的斜面体静止在水平地面上，光滑的小球被轻质细线和轻弹簧系住静止于斜面体上，弹簧处于拉伸状态．现烧断细线，则在细线烧断瞬时（ ）
A. 小球加速度方向沿斜面向下
B. 小球所受合外力为零
C. 斜面体对小球的支持力瞬间增大
D. 地面对斜面体的支持力瞬间增大
【答案】AC
【解析】细线烧断的瞬间，弹簧的弹力不变，仍然沿斜面向下，小球受重力、支持力和弹簧的弹力作用，合外力沿斜面向下，加速度方向沿斜面向下,故A正确，B错误．设开始细绳与斜面的夹角为α，斜面的倾角为θ，细绳烧断前，在垂直斜面方向上有：Tsinα+N=mgcosθ，细线剪断的瞬间，N=mgcosθ，可知支持力瞬间增大，故C正确．对整体分析，剪断前，整体重力等于支持力，剪断细线的瞬间，小球有沿斜面向下的加速度，小球处于失重状态，则地面支持力变小，故D错误．故选AC．
点睛：解决本题的关键知道剪断细线的瞬间，弹簧的弹力不变，通过受力分析，结合牛顿第二定律及失重和超重的知识进行求解．
8. 如图所示，一个小球从光滑固定斜面顶端由静止滑下，依次经过A、B、C、D四点，已知经过AB、BC和CD三段所用时间分别为t、2t和3t，通过AB段和BC段的位移分别为x1和x2，
则下列说法正确的是
A. 一定有x2=3x1
B. 小球在B点的瞬时速度大小为
C. 小球的加速度大小为
D. CD段位移大小为
【答案】CD
【解析】AB段时间与BC段时间2t，因为A点速度不为0且时间不相等，AB与BC位移之比不等于1：3，故A错误；设A点速度为v0，根据位移时间关系，有
AB段：x1=v0t+at2; AC段：x1+x2=v0•3t+a(3t)2；解得： ，，故C正确；小球在B点的瞬时速度大小为vB=v0+at=，故B错误．AD位移：xAD=v0∙6t+a(6t)2=5x2-4x1，CD段位移xCD=xAD-x1-x2=4x2-5x1，故D正确, 故选CD．
9. 2016年里约奥运会，中国女排姑娘们的顽强拼搏精神与完美配合给人留下了深刻的印象.某次比赛中，球员甲接队友的一个传球，在网前L=3.60m处起跳，在离地面高H=3.20m处将球以v0=12m/s的速度正对球网水平击出，对方球员乙刚好在进攻路线的网前，她可利用身体任何部位进行拦网阻击.假设球员乙的直立和起跳拦网高度分别为h1=2.50m和h2=2.95m，取g=10 m/s2.下列情景中，球员乙可能拦网成功的是
A. 乙在网前直立不动
B. 乙在甲击球时同时起跳离地
C. 乙在甲击球后0.2s起跳离地
D. 乙在甲击球前0.3s起跳离地
【答案】BC
【解析】排球运动到乙位置的过程的时间为：；该段时间排球下降的距离为：h=gt2＝×10×0．32＝0.45m；此时排球离地高度为：h3=H-h=3.2m-0.45m=2.75m＞h1，故乙在网前直立不动拦不到，故A错误；球员乙起跳拦网高度为h2=2.95m，跳起的高度为△h=2.95-2.5=0.45m，竖直上抛运动的下降时间与上升时间相等，故有：，故乙在甲击球时同时起跳离地，在球到达乙位置时，运动员乙刚好到达最高点，可以拦住，故B正确；结合选项B的分析，乙在甲击球后0.2s起跳离地，初速度为：v0=gt′=10×0.3=3m/s，上升时间0.1s时球到达乙位置，上升的高度为：△h′=3×0.1-×10×0.12=0.25m，够到2.5m+0.25m=2.75m的球，刚好可以够到球，故C正确；乙在甲击球前0.3s起跳离地，经过0.6s刚好落地，够不到球了，故D错误；故选BC.
点睛：本题关键是要根据平抛运动的知识求解出球到达C位置时的高度，然后结合竖直上抛运动的知识得到人能够够到的高度．
10. 水平地面上质量为lkg的物块受到水平拉力F1、F2的作用，F1、F2随时间的变化如图所不，已知物块在前2s内以4m／s的速度作匀速直线运动，取g=l0m／s2，则
A. 物块与地面的动摩擦因数为0．2
B. 3s末物块受到的摩擦力大小为3N
C. 4s末物块受到的摩擦力大小为1N
D. 5s末物块的加速度大小为3m／s2
【答案】BC
【解析】在0-2s内物体匀速运动，则摩擦力f=3N，则，选项A错误；2s后物体做减速运动，加速度 则经过，即4s末速度减为零，则3s末物块受到的摩擦力大小为3N，4s末物块受到的摩擦力为静摩擦力，大小为6N-5N=1N，选项BC正确；物体停止后，因两个力的差值小于最大静摩擦力，则物体不再运动，则5s末物体的加速度为零，选项D错误；故选BC.
二、实验题：本大题共两小题，第1 1题6分，第1 2题9分，共1 5分。请将答案填写在答题卷相应位置，不要求写出演算过程。
11. 某同学在“探究弹力和弹簧伸长量的关系”时，将轻质弹簧竖直悬挂，弹簧下端挂一个小盘，在小盘中增添砝码，改变弹簧的弹力，通过旁边竖直放置的刻度尺可以读出弹簧末端指针的位置x，实验得到了弹簧指针位置x与小盘中砝码质量m的图象如图2所示，取g =l0m／s2．回答下列问题：
(1)某次测量如图1所示，指针指示的刻度值为______cm；
(2)从图2可求得该弹簧的劲度系数为___N／m(结果保留两位有效数字)；
(3)另一同学在做该实验时有下列做法，其中做法错误的是_____
A．实验中未考虑小盘的重力
B．刻度尺零刻度未与弹簧上端对齐
C．读取指针指示的刻度值时，选择弹簧指针上下运动最快的位置读取
D．在利用x-m图线计算弹簧的劲度系数时舍弃图中曲线部分数据
【答案】 (1). （1）18.00 (2). （2）30 (3). （3）C
【解析】（1）刻度尺的最小分度为0.1cm；故读数为18.00cm；
（2）由图可知，图象的斜率的倒数为弹簧的劲度系数；故 ；
（3）本实验中可采用图象进行处理，故小盘的重力可以不考虑；故A正确；读数时开始时的零刻度应与弹簧上端对齐；才能准确测量；故B正确；在读指针的位置时，应让弹簧指针静止之后再读取；故C错误；当拉力超过弹性限度时，将变成曲线；不再符合胡克定律，故应设去；故D正确；本题选错误的做法；故选C．
点睛：本题考查探究弹力和弹簧伸长之间的关系实验，要注意明确实验原理及实验中的注意事项，并正确根据图象分析实验数据，通过斜率求解劲度系数．
12. 如图(a)所示，是某同学在探究“物体质量一定时，加速度与合外力的关系”的实验装置，
实验时将小车从光电门A的右侧由静止释放，与光电门连接的数字计时器可以测量遮光片经过光电门A、B所用的时间tA、tB，回答下列问题．
(1)下列实验要求必须满足的是__________
A．保证沙桶和沙的质量远小于小车的质量
B．保持沙和沙桶的质量不变
C．保持穿过光电门的细线与长木板平行
D．保持小车的质量不变
(2)为测算小车的加速度，实验中还需要测量的物理量有_______和______________；
(3)实验中改变沙和沙桶的质量，得到小车加速度a与弹簧弹力F的对应关系如图(b)所示，图线不经过原点，可能的原因是____。
【答案】 (1). （1）CD (2). (2)两光电门之间的距离 (3). 遮光片的宽度 (4). （3）系统存在摩擦力
【解析】（1）由于该实验的连接方式，重物和小车不具有共同的加速度，小车是在绳的拉力下加速运动，此拉力可由测力计示数获得，不需要用重物的重力来代替，故不要求沙桶和沙的质量远小于小车的质量，故A错误；根据控制变量法原理可知，探究“物体质量一定，加速度与合外力的关系”时要保持小车的质量不变，改变沙和沙桶的质量，故B错误，D正确；保持穿过光电门的细线与长木板平行，使平衡摩擦力后，绳子的拉力等于小车受到的合外力，故C正确；故选CD．
（2）已经知道遮光片经过光电门A、B所用的时间tA、tB，则需要测量遮光片的宽度d，从而求出经过AB时的速度，要求出加速度，根据匀变速直线运动位移速度公式即可求解，所以还要测出光电门AB间的距离；
（3）图线不通过坐标原点，F不为零时，加速度仍为零，知实验前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足，系统仍存在摩擦力．
点睛：本题第1问选项A为易错选项，这个是课本参考实验的改进版，用这种方法可以准确得到小车受到的合外力，而不需要用重物的重力来近似代替，是一个比课本参考方案更好的
办法，题目价值很高．
三、计算题：本题包括4小题，共45分.解答时写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.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.
13. 以某一初速度水平抛出一物体，若以抛出点为坐标原点O，初速度方向为x轴的正方向，物体所受重力方向为y轴的正方向，建立如图所示坐标系.它的运动轨迹满足方程y＝0.05x2，经过一段时间物体的速度大小变为初速度的倍，不计空气阻力，取g＝10 m/s2，求：
（1）物体水平抛出的初速度v0；
（2）该过程平均速度大小.
【答案】(1)10m/s （4分） (2) 5 m/s
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（1）由平抛运动规律：
在水平方向上做匀速直线运动，有
在竖直方向上做自由落体运动，有，得
代入可得=0.05，得
（2）当合速度大小变为初速度的倍
竖直速度
又竖直速度
t时间内的合位移
该过程平均速度大小
得
【点睛】解决本题的关键是理解平抛运动的特点，根据物体做平抛运动时，在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，分别列方程求解即可．
14. a、b两物块可视为质点，在a以初速度v0从地面竖直上抛的同时，b以初速度v0滑上倾角为的足够长的斜面。已知b与斜面间的动摩擦因数为，重力加速度为g，求当a落地时，b离地面的高度。
【答案】
【解析】试题分析：以b为研究对象，斜面对b的支持力为：N=mgcos30°，
斜面对b的摩擦力为：，
重力沿斜面向下的分力为：mgsin30°=mg，
由于f＞mgsin30°，所以b达到斜面最高点时应该静止；
由牛顿第二定律：f+mgsin30°=ma，
所以b上升过程中加速度大小为：a=1．25g；
B在斜面上运动的时间：；
以a为研究对象，a在空中运动的总时间：，
由于t1＜t2，所以当a落地时，b已静止在斜面上．
设b离地面的高度为h，由运动学公式：，
联立解得：．
考点：牛顿定律的综合应用
【名师点睛】解答本题的关键是弄清楚b的运动情况，知道b上升到最高点后静止；对于牛顿第二定律的综合应用问题，关键是弄清楚物体的运动过程和受力情况，利用牛顿第二定律或运动学的计算公式求解加速度，再根据题目要求进行解答；知道加速度是联系静力学和运动学的桥梁。
15. 某校物理兴趣小组决定举行遥控赛车比赛。比赛路径如图所示，赛车从起点A出发，沿水平直线轨道运动L后，由B点进入半径为R的光滑竖直圆轨道，离开竖直圆轨道后继续在光滑平直轨道上运动到C点，并能越过壕沟。已知赛车质量m=0.1kg，通电后以额定功率P=1.5w工作，进入竖直轨道前受到阻力恒为0.3N，随后在运动中受到的阻力均可不记。图中L=10.00m，R=0.32m，h=1.25m，S=1.50m。问：要使赛车完成比赛，电动机至少工作多长时间？（取g=10m/s2 ）
【答案】2.53s
【解析】试题分析：设赛车越过壕沟需要的最小速度为v1，由平抛运动的规律
，，
解得
设赛车恰好越过圆轨道，对应圆轨道最高点的速度为v2，最低点的速度为v3，由牛顿第二定律及机械能守恒定律，
解得：
通过分析比较，赛车要完成比赛，在进入圆轨道前的速度最小应该是：
设电动机工作时间至少为t，根据动能定理
由此可得：，即要使赛车完成比赛，电动机至少工作2.5s的时间．
考点：考查了平抛运动，圆周运动，机械能守恒，动能定理
【名师点睛】本题是力电综合问题，关键要将物体的运动分为三个过程，分析清楚各个过程的运动特点和受力特点，然后根据动能定理、平抛运动公式、向心力公式列式求解！
16. 如图所示，光滑水平面上静止放置质量M＝2 kg，长L＝1.20 m的长木板A，离板右端s0＝0.18m处放置质量m＝1 kg的小物块B，A与B间的动摩擦因数μ＝0.4，在板右端正上方悬挂一个挡板.现在木板A上加一水平向右的力F，使B与挡板发生碰撞，碰后瞬间立即撤去力F和挡板，假设碰撞前后瞬间A的速度不变，B的速度大小不变、方向反向.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，B的宽度可忽略，取g＝10 m/s2.求：
（1）若B与挡板发生碰撞前，A、B恰好不发生相对滑动，力F为多大？
（2）若F=16N，经历以上过程，B能否从A上掉下？若不能，B最终停在A上何处？
【答案】（1）12N（2）离板右端1.02m处
【解析】（1）A、B恰好不发生相对滑动，A、B间摩擦力达到最大静摩擦力
对B μmg=ma1
对A、B整体 F=（m+M）a1
得F=12N
（2）当F=16N>12N时，碰前A、B在F作用下发生相对滑动
碰前：B的运动加速度与第一次相同，s0=a1t12
B与挡板碰前速度v1= a1 t1
对A F-μmg=Ma2
A与挡板碰前速度v2= a2 t1
碰后：B加速度仍为a1
对A μmg=Ma3
两者共速时v2- a3 t2=-v1+a1 t2
A、B整个过程的v-t如图所示
碰前相对发生的相对位移为图中的面积
碰后相对发生的相对位移为图中的面积
整个过程相对发生的相对位移
故B最终停在距A右端1.02m处
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