湖南师大附中2019届高三上学期月考试卷(一)物理
- 格式:doc
- 大小:424.50 KB
- 文档页数:21
2019—2020学年度湖南师大附中高三上学期月考试卷(四)高中物理第一卷 选择题〔共48分〕一、选择题〔此题共12小题,每题4分,共48分,有的小题只有一个选项符合题意,有的小题有几个选项有几个选项符合题意,全部选对得4分,部分选对得2分,选错或不答得0分〕1.质量为4kg 的物体以s m /100=υ的初速度滑到水平面上,物体水平面间动摩擦因数为2.0=μ,设初速度方向为正,那么10秒钟内,物体受到的冲量为〔 〕A .80N ·SB .-80N ·SC .40N ·SD .-40N ·S2.如下图为波沿着一条一端固定的绳子传播到B 点时的波形图,由图能够判定出A 点刚开始的振动方 向和现在刻的振动方向分不是 〔 〕A .向上,向下B .向下,向上C .向上,向下D .向下,向下3.当两分子之间的距离逐步增大时,下面所述的情形有可能产生的是 〔 〕A .分子力一直减小B .分子力先增大,后减小C .分子力先减小,后增大,再减小D .分子力一直增大4.做简谐运动的物体,振动周期为2s ,运动通过平稳位置开始计时,那么当s t 2.1=时,物体〔 〕A .正在做减速运动,加速度在增大B .正在做加速运动,加速度在增大C .动能在减小,势能在增加D .动能在增加,势能在减小5.频率一定的声源在空气中向着静止的接收器匀速运动。
以u 表示声源的速度,V 表示声波的速度v V u ).(<表示接收器接收到的频率,假设u 增大,那么 〔 〕A .v 增大,V 增大B .v 增大,V 不变C .v 不变,V 增大D .v 减小,V 不变6.图中实线和虚线分不是x 轴上传播的一列简谐波在0=t 和s t 3.0=时刻的波形图,m x 2.1=处的质点在s t 3.0=时刻向y 轴正方向运动。
那么〔 〕A .该波的频率可能是Hz 25B .该波的波速能够是s m /10C .0=t 是m x 4.1=处质点的加速度方向沿y 轴正方向D .各质点在s 03.0内随波迁移m 9.07.有关分子的热运动和内能,以下讲法不正确的选项是.......〔 〕A .温度相同的氢气和氧气,分子的平均动能相等B .物体的温度越高,分子热运动越剧烈C .物体的内能是物体中所有分子的热运动动能和分子势能的总和D .布朗运动是由悬浮在液体中的微粒之间的无规那么相互碰撞引起的8.一列简谐横波在某一时刻的波形图象如下图。
湖南省长沙市湖南师大附中2025届高三月考试卷(三)语文试题本试卷共四道大题,23道小题,满分150分。
时量150分钟。
得分:_一、现代文阅读(35分)(一)现代文阅读I(本题共5小题,19分)阅读下面的文字,完成1~5题。
对于大部分人来说,隐喻不是寻常的语言,而是诗意的想象和修辞多样性的一种策略,非同寻常。
而且,隐喻通常被看成语言文字的特征,而非思想和行为的特点。
由于这个原因,大多数人认为没有隐喻的存在,他们依然可以自如地生活,而我们发现事实恰恰相反。
不论是在语言上还是在思想和行动中,日常生活中隐喻无所不在,我们思想和行为所依据的概念系统本身是以隐喻为基础。
这些支配着我们思想的概念不仅关乎我们的思维能力,它们也同时管辖我们日常的运作,乃至一些细枝末叶的平凡细节。
这些概念建构了我们的感知,构成了我们如何在这个世界生存以及我们与其他人的关系。
因此,我们的这个概念系统在界定日常现实中扮演着举足轻重的角色。
我们的概念系统大部分是隐喻——如果我们说的没错的话,那么我们的思维方式,我们每天所经历所做的一切就充满了隐喻。
但是我们的概念系统不是我们平时能够意识到的。
我们每天所做的大部分琐事都只是按照某些方式或多或少地在自动思维和行动。
这些方式是什么却并非显而易见。
要搞清这些,一个方法就是研究语言。
既然交流是基于我们用以思考和行动的同一个概念系统,那么语言就是探明这个系统是什么样子的重要证据来源。
基于语言学证据(linguistic evidence),我们已经发现我们普通的概念系统,究其实质,大都是隐喻的,并且找到了一种方式来仔细鉴定那些建构我们如何感知、如何思考、如何行动的隐喻究竟是什么。
为了说明什么样的概念是隐喻,这样的概念又如何建构我们的日常活动,让我们从“争论”(ARGUMENT)以及“争论是战争”这个概念隐喻开始阐述吧。
日常生活中总是能见到这类表达:争论是战争你的观点无法防御。
他攻击我观点中的每一个弱点。
配 速 法带电粒子垂直磁场方向进入磁场与重力场、电场的叠加场,如果粒子所受重力、电场力没有能够平衡,则带电粒子由于受力不平衡而作曲线运动(非圆周运动)时,就不能用简单的圆周运动知识来解决,而需要用到配速法:即将粒子的初速度分解为两个分速度,使一个分速度所对应的洛伦兹力与电场力(或重力或电场力与重力的合力)平衡,而另一个分速度所对应的洛伦兹力使之作匀速圆周运动,则粒子所作的实际运动即为匀速直线运动与匀速圆周运动的合成 。
下面就平常训练中的两例谈谈配速法在复合场问题中的妙用例题1.如图所示,在直角坐标系xOy 的第三象限内存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B 。
一质量为m 、电荷量为q 的带电液滴从x 轴上的A 点在重力作用下由静止进入第三象限,液滴最后垂直y 轴从C 点穿出,重力加速度为g ,则OC 长度为( )A .2222m gB q B .222m gB qC .222mg B qD .222mg B q变式1:一质量为m 、电荷量为+q 的带电粒子,以初速度v 0从左端中央沿虚线射入正交的场强为E 的匀强电场和磁感应强度为B 的匀强磁场区域中,若0v EB>,当粒子从右端某点C 离开时速率为C v ,侧移量为s ,粒子重力不计,则下列说法中正确的是 ( ) A .v C 202qEsv m+B .粒子有可能从虚线下方离开该区域C .粒子到达C 点时所受洛伦兹力一定大于电场力D .粒子在该区域中的加速度大小恒为a =0qv B qE m-变式2:质量为m 、带电量为+q 的小球,在离地面高为h 处从静止开始下落,为使小球始终不会与地面相碰,可设想在它开始下落时就加一个足够强的水平匀强磁场,忽略小球下落时空气阻力的影响,求磁场磁感应强度的最小取值B min 。
B+-CA vy例题2.(湖南师大附中2019届三模)如图所示,一带电量为q -的小球,质量为m ,以初速度0v 从水平地面竖直向上射入水平方向的匀强磁场中,磁感应强度0mgB qv =,方向垂直纸面向外。
大联考湖南师大附中2025届高三月考试卷(一)数学命题人:高三数学备课组 审题人:高三数学备课组时量:120分钟 满分:150分一、选选选:本选共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的,1. 已知{}()260,{lg 10}Axx x B x x =+−≤=−<∣∣,则A B = ( )A. {}32xx −≤≤∣ B. {32}x x −≤<∣ C. {12}x x <≤∣D. {12}x x <<∣2. 若复数z 满足()1i 3i z +=−+(i 是虚数单位),则z 等于( )A.B.54C.D.3. 已知平面向量()()5,0,2,1ab ==−,则向量a b +在向量b上投影向量为( )A. ()6,3−B. ()4,2−C. ()2,1−D. ()5,04. 记n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,若396714,63a a a a +==,则7S =( ) A. 21B. 19C. 12D. 425. 某校高二年级下学期期末考试数学试卷满分为150分,90分以上(含90分)为及格.阅卷结果显示,全年级1200名学生的数学成绩近似服从正态分布,试卷的难度系数(难度系数=平均分/满分)为0.49,标准差为22,则该次数学考试及格的人数约为( )附:若()2,X Nµσ∼,记()()p k P k X k µσµσ=−≤≤+,则()()0.750.547,10.683p p ≈≈.A 136人 B. 272人C. 328人D. 820人6. 已知()π5,0,,cos ,tan tan 426αβαβαβ∈−=⋅=,则αβ+=( ) A.π6 B.π4C.π3D.2π37. 已知12,F F 是双曲线22221(0)x y a b a b−=>>的左、右焦点,以2F 为圆心,a 为半径的圆与双曲线的一条的.渐近线交于,A B 两点,若123AB F F >,则双曲线的离心率的取值范围是( )A.B.C. (D. (8. 已知函数()220log 0x a x f x x x ⋅≤= > ,,,,若关于x 的方程()()0f f x =有且仅有两个实数根,则实数a 的取值范围是( ) A. ()0,1B. ()(),00,1−∞∪C. [)1,+∞D. ()()0,11,+∞二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分9. 如图,在正方体111ABCD A B C D −中,E F M N ,,,分别为棱111AA A D AB DC ,,,的中点,点P 是面1B C 的中心,则下列结论正确的是( )A. E F M P ,,,四点共面B. 平面PEF 被正方体截得的截面是等腰梯形C. //EF 平面PMND. 平面MEF ⊥平面PMN10. 已知函数()5π24f x x=+,则( )A. ()f x 的一个对称中心为3π,08B. ()f x 的图象向右平移3π8个单位长度后得到的是奇函数的图象 C. ()f x 在区间5π7π,88上单调递增 D. 若()y f x =在区间()0,m 上与1y =有且只有6个交点,则5π13π,24m∈11. 已知定义在R 上的偶函数()f x 和奇函数()g x 满足()()21f x g x ++−=,则( )A. ()f x 的图象关于点()2,1对称B. ()f x 是以8为周期的周期函数C. ()20240g =D.20241(42)2025k f k =−=∑ 三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.12. 6(31)x y +−的展开式中2x y 的系数为______.13. 已知函数()f x 是定义域为R 的奇函数,当0x >时,()()2f x f x ′−>,且()10f =,则不等式()0f x >的解集为__________.14. 已知点C 为扇形AOB 弧AB 上任意一点,且60AOB ∠=,若(),R OC OA OB λµλµ=+∈,则λµ+的取值范围是__________.四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.15. ABC V 的内角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,已知22cos a b c B +=. (1)求角C ;(2)若角C 的平分线CD 交AB于点,D AD DB =,求CD 的长.16. 已知1ex =为函数()ln af x x x =的极值点. (1)求a 的值; (2)设函数()ex kxg x =,若对()120,,x x ∀∈+∞∃∈R ,使得()()120f x g x −≥,求k 的取值范围. 17. 已知四棱锥P ABCD −中,平面PAB ⊥底面,ABCD AD∥,,,2,BC AB BC PA PB AB AB BC AD E ⊥==为AB 的中点,F 为棱PC 上异于,P C 的点.的(1)证明:BD EF ⊥;(2)试确定点F 的位置,使EF 与平面PCD18. 在平面直角坐标系xOy 中,抛物线21:2(0)C ypx p =>的焦点到准线的距离等于椭圆222:161C x y +=的短轴长,点P 在抛物线1C 上,圆222:(2)E x y r −+=(其中01r <<).(1)若1,2r Q =为圆E 上的动点,求线段PQ 长度的最小值; (2)设()1,D t 是抛物线1C 上位于第一象限的一点,过D 作圆E 的两条切线,分别交抛物线1C 于点,M N .证明:直线MN 经过定点.19. 龙泉游泳馆为给顾客更好的体验,推出了A 和B 两个套餐服务,顾客可选择A 和B 两个套餐之一,并在App 平台上推出了优惠券活动,下表是该游泳馆在App 平台10天销售优惠券情况. 日期t 12345678910销售量千张 1.9 1.98 2.2 2.36 2.43 2.59 2.68 2.76 2.7 04经计算可得:10101021111 2.2,118.73,38510i i i i i i i y y t y t ======∑∑∑ (1)因为优惠券购买火爆,App 平台在第10天时系统出现异常,导致当天顾客购买优惠券数量大幅减少,已知销售量y 和日期t 呈线性关系,现剔除第10天数据,求y 关于t 的经验回归方程结果中的数值用分数表示;(2)若购买优惠券的顾客选择A 套餐的概率为14,选择B 套餐的概率为34,并且A 套餐可以用一张优惠券,B 套餐可以用两张优惠券,记App 平台累计销售优惠券为n 张的概率为n P ,求n P ; (3)记(2)中所得概率n P 的值构成数列{}()N n P n ∗∈.①求n P 的最值;②数列收敛的定义:已知数列{}n a ,若对于任意给定的正数ε,总存在正整数0N ,使得当0n N >时,n a a ε−<,(a 是一个确定的实数),则称数列{}n a 收敛于a .根据数列收敛的定义证明数列{}n P 收敛...参考公式: ()()()1122211ˆˆ,n ni ii ii i n n i i i i x x y y x y nx yay bx x xx nx====−−−==−−−∑∑∑∑.大联考湖南师大附中2025届高三月考试卷(一)数学命题人:高三数学备课组 审题人:高三数学备课组时量:120分钟 满分:150分一、选选选:本选共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的,1. 已知{}()260,{lg 10}Axx x B x x =+−≤=−<∣∣,则A B = ( )A. {}32xx −≤≤∣ B. {32}x x −≤<∣ C. {12}x x <≤∣ D. {12}x x <<∣【答案】D 【解析】【分析】通过解一元二次不等式和对数函数的定义域,求出集合,A B ,再求交集. 【详解】集合{}()32,{lg 10}{12}A x x B x x x x =−≤≤=−<=<<∣∣∣,则{12}A B xx ∩=<<∣, 故选:D .2. 若复数z 满足()1i 3i z +=−+(i 是虚数单位),则z 等于( )A.B.54C.D.【答案】C 【解析】【分析】由复数的除法运算计算可得12i z =−+,再由模长公式即可得出结果. 【详解】依题意()1i 3i z +=−+可得()()()()3i 1i 3i 24i12i 1i 1i 1i 2z −+−−+−+====−+++−,所以z =. 故选:C3. 已知平面向量()()5,0,2,1a b ==−,则向量a b +在向量b上的投影向量为( )A. ()6,3−B. ()4,2−C. ()2,1−D. ()5,0【答案】A 【解析】【分析】根据投影向量的计算公式即可求解.【详解】()()7,1,15,a b a b b b +=−+⋅==所以向量a b +在向量b 上的投影向量为()()236,3||a b b b bb +⋅==− .故选:A4. 记n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,若396714,63a a a a +==,则7S =( ) A. 21 B. 19C. 12D. 42【答案】A 【解析】【分析】根据等差数列的性质,即可求解公差和首项,进而由求和公式求解.【详解】{}n a 是等差数列,396214a a a ∴+==,即67a =,所以67769,a a a a == 故公差76162,53d a a a a d =−=∴=−=−,()767732212S ×∴=×−+×=, 故选:A5. 某校高二年级下学期期末考试数学试卷满分为150分,90分以上(含90分)为及格.阅卷结果显示,全年级1200名学生的数学成绩近似服从正态分布,试卷的难度系数(难度系数=平均分/满分)为0.49,标准差为22,则该次数学考试及格的人数约为( )附:若()2,X Nµσ∼,记()()p k P k X k µσµσ=−≤≤+,则()()0.750.547,10.683p p ≈≈.A. 136人B. 272人C. 328人D. 820人【答案】B 【解析】【分析】首先求出平均数,即可得到学生的数学成绩2~(73.5,22)X N ,再根据所给条件求出(5790)P X ≤≤,即可求出(90)P X ≥,即可估计人数.【详解】由题得0.4915073.5,22µσ=×==,()()(),0.750.547p k P k X k p µσµσ=−≤≤+≈ ,()5790P X ∴≤≤ ()0.750.547p ≈,()()900.510.5470.2265P X ≥×−,∴该校及格人数为0.22651200272×≈(人),故选:B . 6. 已知()π5,0,,cos ,tan tan 426αβαβαβ∈−=⋅=,则αβ+=( ) A.π6 B.π4C.π3D.2π3【答案】D 【解析】【分析】利用两角差的余弦定理和同角三角函数的基本关系建立等式求解,再由两角和的余弦公式求解即可.【详解】由已知可得5cos cos sin sin 6sin sin 4cos cos αβαβαβαβ⋅+⋅=⋅ =⋅ , 解得1cos cos 62sin sin 3αβαβ⋅=⋅=,,()1cos cos cos sin sin 2αβαβαβ∴+=⋅−⋅=−,π,0,2αβ∈,()0,παβ∴+∈, 2π,3αβ∴+=,故选:D .7. 已知12,F F 是双曲线22221(0)x y a b a b−=>>的左、右焦点,以2F 为圆心,a 为半径的圆与双曲线的一条渐近线交于,A B 两点,若123AB F F >,则双曲线的离心率的取值范围是( )A.B.C. (D. (【答案】B 【解析】【分析】根据双曲线以及圆的方程可求得弦长AB =,再根据不等式123AB F F >整理可得2259c a <,即可求得双曲线的离心率的取值范围.【详解】设以()2,0F c 为圆心,a 为半径的圆与双曲线的一条渐近线0bx ay −=交于,A B 两点, 则2F 到渐近线0bx ay −=的距离d b,所以AB =, 因为123AB F F >,所以32c ×>,可得2222299a b c a b −>=+, 即22224555a b c a >=−,可得2259c a <,所以2295c a <,所以e <,又1e >,所以双曲线的离心率的取值范围是 .故选:B8. 已知函数()220log 0x a x f x x x ⋅≤= > ,,,,若关于x 的方程()()0f f x =有且仅有两个实数根,则实数a 的取值范围是( ) A. ()0,1 B. ()(),00,1−∞∪C. [)1,+∞D. ()()0,11,+∞【答案】C 【解析】【分析】利用换元法设()u f x =,则方程等价为()0f u =,根据指数函数和对数函数图象和性质求出1u =,利用数形结合进行求解即可. 【详解】令()u f x =,则()0f u =.�当0a =时,若()0,0u f u ≤=;若0u >,由()2log 0f u u==,得1u =. 所以由()()0ff x =可得()0f x ≤或()1f x =.如图所示,满足()0f x ≤的x 有无数个,方程()1f x =只有一个解,不满足题意;�当0a ≠时,若0≤u ,则()20uf u a =⋅≠;若0u >,由()2log 0f u u==,得1u =. 所以由()()0ff x =可得()1f x =,当0x >时,由()2log 1f x x==,可得2x =, 因为关于x 的方程()()0f f x =有且仅有两个实数根,则方程()1f x =在(,0∞−]上有且仅有一个实数根,若0a >且()(]0,20,xx f x a a ≤=⋅∈,故1a ≥; 若0a <且()0,20xx f x a ≤=⋅<,不满足题意.综上所述,实数a 的取值范围是[)1,+∞, 故选:C .二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分9. 如图,在正方体111ABCD A B C D −中,E F M N ,,,分别为棱111AA A D AB DC ,,,的中点,点P 是面1B C 的中心,则下列结论正确的是( )A. E F M P ,,,四点共面B. 平面PEF 被正方体截得的截面是等腰梯形C. //EF 平面PMND. 平面MEF ⊥平面PMN【答案】BD 【解析】【分析】可得过,,E F M 三点的平面为一个正六边形,判断A ;分别连接,E F 和1,B C ,截面1C BEF 是等腰梯形,判断B ;分别取11,BB CC 的中点,G Q ,易证EF 显然不平行平面QGMN ,可判断C ;EM ⊥平面PMN ,可判断D.【详解】对于A :如图经过,,E F M 三点的平面为一个正六边形EFMHQK ,点P 在平面外,,,,E F M P ∴四点不共面,∴选项A 错误;对于B :分别连接,E F 和1,B C ,则平面PEF 即平面1C BEF ,截面1C BEF 是等腰梯形,∴选项B 正确;对于C :分别取11,BB CC 的中点,G Q ,则平面PMN 即为平面QGMN , 由正六边形EFMHQK ,可知HQ EF ,所以MQ 不平行于EF ,又,EF MQ ⊂平面EFMHQK ,所以EF MQ W = ,所以EF I 平面QGMN W =, 所以EF 不平行于平面PMN ,故选项C 错误;对于D :因为,AEM BMG 是等腰三角形,45AME BMG ∴∠=∠=°, 90EMG ∴∠=°,EMMG ∴⊥,,M N 是,AB CD 的中点,易证MN AD ∥,由正方体可得AD ⊥平面11ABB A ,MN ∴⊥平面11ABB A ,又ME ⊂平面11ABB A ,EM MN ∴⊥,,MG MN ⊂ 平面PMN ,EM ∴⊥平面GMN ,EM ⊂ 平面MEF ,∴平面MEF ⊥平面,PMN 故选项D 正确.���BD .10. 已知函数()5π24f x x=+,则( )A. ()f x 的一个对称中心为3π,08B. ()f x 的图象向右平移3π8个单位长度后得到的是奇函数的图象 C. ()f x 在区间5π7π,88上单调递增 D. 若()y f x =在区间()0,m 上与1y =有且只有6个交点,则5π13π,24m∈【答案】BD 【解析】【分析】代入即可验证A ,根据平移可得函数图象,即可由正弦型函数的奇偶性求解B ,利用整体法即可判断C ,由5πcos 24x+求解所以根,即可求解D.【详解】对于A ,由35π3π2π0848f =+×=≠,故A 错误;对于B ,()f x 的图象向右平移3π8个单位长度后得: 3π3π5ππ228842y f x x x x=−−++,为奇函数,故B 正确; 对于C ,当5π7π,88x∈时,则5π5π2,3π42x +∈ ,由余弦函数单调性知,()f x 在区间5π7π,88 上单调递减,故C 错误;对于D ,由()1f x =,得5πcos 24x+ππ4x k =+或ππ,2k k +∈Z , ()y f x =在区间()0,m 上与1y =有且只有6个交点,其横坐标从小到大依次为:ππ5π3π9π5π,,,,,424242, 而第7个交点的横坐标为13π4, 5π13π24m ∴<≤,故D 正确. 故选:BD11. 已知定义在R 上的偶函数()f x 和奇函数()g x 满足()()21f x g x ++−=,则( )A. ()f x 的图象关于点()2,1对称B. ()f x 是以8为周期的周期函数C. ()20240g =D.20241(42)2025k f k =−=∑ 【答案】ABC 【解析】【分析】根据函数奇偶性以及所满足的表达式构造方程组可得()()222f x f x ++−=,即可判断A 正确;利用对称中心表达式进行化简计算可得B 正确,可判断()g x 也是以8为周期的周期函数,即C 正确;根据周期性以及()()42f x f x ++=计算可得20241(42)2024k f k =−=∑,可得D 错误. 【详解】由题意()()()(),f x f x g x g x −=−=−,且()()()00,21g f x g x =++−=, 即()()21f x g x +−=①, 用x −替换()()21f x g x ++−=中的x ,得()()21f x g x −+=②, 由①+②得()()222f x f x ++−=, 所以()f x 的图象关于点(2,1)对称,且()21f =,故A 正确;由()()222f x f x ++−=,可得()()()()()42,422f x f x f x f x f x ++−=+=−−=−, 所以()()()()82422f x f x f x f x +=−+=−−= , 所以()f x 是以8为周期的周期函数,故B 正确; 由①知()()21g x f x =+−,则()()()()882121g x f x f x g x +=++−=+−=,故()()8g x g x +=,因此()g x 也是以8为周期的周期函数, 所以()()202400g g ==,C 正确;又因为()()42f x f x ++−=,所以()()42f x f x ++=, 令2x =,则有()()262f f +=,令10x =,则有()()10142,f f +=…, 令8090x =,则有()()809080942f f +=, 所以1012(2)(6)(10)(14)(8090)(8094)2222024f f f f f f ++++++=+++=个所以20241(42)(2)(6)(10)(14)(8090)(8094)2024k f k f f f f f f =−=++++++=∑ ,故D 错误.故选:ABC【点睛】方法点睛:求解函数奇偶性、对称性、周期性等函数性质综合问题时,经常利用其中两个性质推得第三个性质特征,再进行相关计算.三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.12. 6(31)x y +−的展开式中2x y 的系数为______. 【答案】180− 【解析】【分析】根据题意,由条件可得展开式中2x y 的系数为213643C C (1)⋅−,化简即可得到结果. 【详解】在6(31)x y +−的展开式中, 由()2213264C C 3(1)180x y x y ⋅⋅−=−,得2x y 的系数为180−. 故答案为:180−.13. 已知函数()f x 是定义域为R 的奇函数,当0x >时,()()2f x f x ′−>,且()10f =,则不等式()0f x >的解集为__________.【答案】()()1,01,−∪+∞ 【解析】【分析】根据函数奇偶性并求导可得()()f x f x ′′−=,因此可得()()2f x f x ′>,可构造函数()()2xf x h x =e并求得其单调性即可得()f x 在()1,+∞上大于零,在()0,1上小于零,即可得出结论. 【详解】因为()f x 为奇函数,定义域为R ,所以()()f x f x −=−,两边同时求导可得()()f x f x ′′−−=−,即()()f x f x ′′−=且()00f =,又因为当0x >时,()()2f x f x ′−>,所以()()2f x f x ′>. 构造函数()()2xf x h x =e,则()()()22x f x f x h x ′−′=e , 所以当0x >时,()()0,h x h x ′>在()0,∞+上单调递增,又因为()10f =,所以()()10,h h x =在()1,+∞上大于零,在()0,1上小于零, 又因为2e 0x >,所以()f x 在()1,+∞上大于零,在()0,1上小于零, 因为()f x 为奇函数,所以()f x 在(),1∞−−上小于零,在()1,0−上大于零, 综上所述,()0f x >的解集为()()1,01,−∪+∞. 故答案为:()()1,01,−∪+∞14. 已知点C 为扇形AOB 的弧AB 上任意一点,且60AOB ∠=,若(),R OC OA OB λµλµ=+∈,则λµ+的取值范围是__________.【答案】【解析】【分析】建系设点的坐标,再结合向量关系表示λµ+,最后应用三角恒等变换及三角函数值域求范围即可. 【详解】方法一:设圆O 的半径为1,由已知可设OB 为x 轴的正半轴,O 为坐标原点,过O 点作x 轴垂线为y 轴建立直角坐标系,其中()()1,1,0,cos ,sin 2A B C θθ ,其中π,0,3BOC θθ ∠=∈ , 由(),R OC OA OB λµλµ=+∈,即()()1cos ,sin 1,02θθλµ =+,整理得1cos sin 2λµθθ+=,解得cos λµθ=,则ππcos cos ,0,33λµθθθθθ+=++=+∈,ππ2ππ,,sin 3333θθ+∈+∈所以λµ +∈ . 方法二:设k λµ+=,如图,当C 位于点A 或点B 时,,,A B C 三点共线,所以1k λµ=+=; 当点C 运动到AB的中点时,k λµ=+,所以λµ +∈故答案为:四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.15. ABC V 的内角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,已知22cos a b c B +=. (1)求角C ;(2)若角C 的平分线CD 交AB于点,D AD DB =,求CD 的长.【答案】(1)2π3C = (2)3CD = 【解析】【分析】(1)利用正弦定理及两角和的正弦定理整理得到()2cos 1sin 0C B +=,再利用三角形的内角及正弦函数的性质即可求解;(2)利用正弦定理得出3b a =,再由余弦定理求出4a =,12b =,再根据三角形的面积建立等式求解. 【小问1详解】 由22cos a b c B +=,根据正弦定理可得2sin sin 2sin cos A B C B +=,则()2sin sin 2sin cos B C B C B ++=,所以2sin cos 2cos sin sin 2sin cos B C B C B C B ++=,整理得()2cos 1sin 0C B +=, 因为,B C 均为三角形内角,所以(),0,π,sin 0B C B ∈≠, 因此1cos 2C =−,所以2π3C =. 【小问2详解】因为CD 是角C的平分线,AD DB=所以在ACD 和BCD △中,由正弦定理可得,,ππsin sin sin sin 33AD CD BD CDA B ==, 因此sin 3sin BADA BD==,即sin 3sin B A =,所以3b a =, 又由余弦定理可得2222cos c a b ab C =+−,即222293a a a =++, 解得4a =,所以12b =.又ABCACD BCD S S S =+△△△,即111sin sin sin 222ab ACB b CD ACD a CD BCD ∠∠∠=⋅⋅+⋅⋅, 即4816CD =,所以3CD =. 16. 已知1ex =为函数()ln af x x x =的极值点. (1)求a 的值; (2)设函数()ex kxg x =,若对()120,,x x ∀∈+∞∃∈R ,使得()()120f x g x −≥,求k 的取值范围. 【答案】(1)1a = (2)(]()10,−∞−+∞ , 【解析】【分析】(1)直接根据极值点求出a 的值;(2)先由(1)求出()f x 的最小值,由题意可得是求()g x 的最小值,小于等于()f x 的最小值,对()g x 求导,判断由最小值时的k 的范围,再求出最小值与()f x 最小值的关系式,进而求出k 的范围. 【小问1详解】()()111ln ln 1a a f x ax x x x a x xα−−==′+⋅+,由1111ln 10e e e a f a −=+=′,得1a =, 当1a =时,()ln 1f x x =′+,函数()f x 在10,e上单调递减,在1,e∞ +上单调递增, 所以1ex =为函数()ln af x x x =的极小值点, 所以1a =. 【小问2详解】由(1)知min 11()e ef x f ==−. 函数()g x 的导函数()()1e xg x k x −=−′ �若0k >,对()1210,,x x k ∞∀∈+∃=−,使得()()12111e 1e k g x g f x k=−=−<−<−≤,即()()120f x g x −≥,符合题意. �若()0,0kg x =,取11ex =,对2x ∀∈R ,有()()120f x g x −<,不符合题意.�若0k <,当1x <时,()()0,g x g x ′<在(),1∞−上单调递减;当1x >时,()()0,g x g x ′>在(1,+∞)上单调递增,所以()min ()1ekg x g ==, 若对()120,,x x ∞∀∈+∃∈R ,使得()()120f x g x −≥,只需min min ()()g x f x ≤, 即1e ek ≤−,解得1k ≤−. 综上所述,k 的取值范围为(](),10,∞∞−−∪+.17. 已知四棱锥P ABCD −中,平面PAB ⊥底面,ABCD AD ∥,,,2,BC AB BC PA PB AB AB BC AD E ⊥==为AB 的中点,F 为棱PC 上异于,P C 的点.(1)证明:BD EF ⊥;(2)试确定点F 的位置,使EF 与平面PCD【答案】(1)证明见解析 (2)F 位于棱PC 靠近P 的三等分点 【解析】【分析】(1)连接,,PE EC EC 交BD 于点G ,利用面面垂直的性质定理和三角形全等,即可得证; (2)取DC 的中点H ,以E 为坐标原点,分别以,,EB EH EP 所在直线为,,x y z 轴建立,利用线面角公式代入即可求解.小问1详解】如图,连接,,PE EC EC 交BD 于点G .因为E 为AB 的中点,PA PB =,所以PE AB ⊥.因为平面PAB ⊥平面ABCD ,平面PAB ∩平面,ABCD AB PE =⊂平面PAB , 所以PE ⊥平面ABCD ,因为BD ⊂平面ABCD ,所以PE BD ⊥.因为ABD BCE ≅ ,所以CEB BDA ∠∠=,所以90CEB ABD ∠∠+= , 所以BD EC ⊥,因为,,PE EC E PE EC ∩=⊂平面PEC , 所以BD ⊥平面PEC .因为EF ⊂平面PEC ,所以BD EF ⊥. 【小问2详解】如图,取DC 的中点H ,以E 为坐标原点,分别以,,EB EH EP 所在直线为,,x y z 轴建立空间直角坐标系,【设2AB =,则2,1,BC AD PA PB ====则()()()()0,0,1,1,2,0,1,1,0,0,0,0P C D E −,设(),,,(01)F x y z PF PC λλ=<<, 所以()(),,11,2,1x y z λ−=−,所以,2,1x y z λλλ===−,即(),2,1F λλλ−.则()()()2,1,0,1,2,1,,2,1DC PC EF λλλ==−=−,设平面PCD 的法向量为(),,m a b c =,则00DC m PC m ⋅=⋅=,,即2020a b a b c += +−= ,,取()1,2,3m =−− , 设EF 与平面PCD 所成的角为θ,由cos θ=sin θ=.所以sin cos ,m EF m EF m EF θ⋅===整理得2620λλ−=,因为01λ<<,所以13λ=,即13PF PC = ,故当F 位于棱PC 靠近P 的三等分点时,EF 与平面PCD18. 在平面直角坐标系xOy 中,抛物线21:2(0)C ypx p =>的焦点到准线的距离等于椭圆222:161C x y +=的短轴长,点P 在抛物线1C 上,圆222:(2)E x y r −+=(其中01r <<).(1)若1,2r Q =为圆E 上的动点,求线段PQ 长度的最小值;(2)设()1,D t 是抛物线1C 上位于第一象限的一点,过D 作圆E 的两条切线,分别交抛物线1C 于点,M N .证明:直线MN 经过定点.【答案】(1(2)证明见解析【解析】【分析】(1)根据椭圆的短轴可得抛物线方程2y x =,进而根据两点斜率公式,结合三角形的三边关系,即可由二次函数的性质求解,(2)根据两点坐标可得直线,MN DM 的直线方程,由直线与圆相切可得,a b 是方程()()()2222124240r x r x r −+−+−=的两个解,即可利用韦达定理代入化简求解定点. 【小问1详解】 由题意得椭圆的方程:221116y x +=,所以短半轴14b = 所以112242p b ==×=,所以抛物线1C 的方程是2y x =. 设点()2,P t t ,则111222PQ PE ≥−=−=≥, 所以当232ι=时,线段PQ . 【小问2详解】()1,D t 是抛物线1C 上位于第一象限的点,21t ∴=,且()0,1,1t D >∴设()()22,,,M a a N b b ,则: 直线()222:b a MN y a x a b a −−=−−,即()21y a x a a b −=−+,即()0x a b y ab −++=. 直线()21:111a DM y x a −−=−−,即()10x a y a −++=. 由直线DMr =,即()()()2222124240r a r a r −+−+−=..同理,由直线DN 与圆相切得()()()2222124240r b r b r −+−+−=. 所以,a b 是方程()()()2222124240r x r x r −+−+−=的两个解, 22224224,11r r a b ab r r −−∴+==−− 代入方程()0x a b y ab −++=得()()222440x y r x y +++−−−=, 220,440,x y x y ++= ∴ ++= 解得0,1.x y = =− ∴直线MN 恒过定点()0,1−.【点睛】圆锥曲线中定点问题的两种解法(1)引进参数法:先引进动点的坐标或动线中系数为参数表示变化量,再研究变化的量与参数何时没有关系,找到定点.(2)特殊到一般法:先根据动点或动线的特殊情况探索出定点,再证明该定点与变量无关.技巧:若直线方程为()00y y k x x −=−,则直线过定点()00,x y ;若直线方程为y kx b =+ (b 为定值),则直线过定点()0,.b 19. 龙泉游泳馆为给顾客更好的体验,推出了A 和B 两个套餐服务,顾客可选择A 和B 两个套餐之一,并在App 平台上推出了优惠券活动,下表是该游泳馆在App 平台10天销售优惠券情况. 日期t 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 销售量千张 1.9 1.98 2.2 2.36 2.43 259 2.68 2.76 2.7 0.4经计算可得:10101021111 2.2,118.73,38510i i i i i i i y y t y t ======∑∑∑. (1)因为优惠券购买火爆,App 平台在第10天时系统出现异常,导致当天顾客购买优惠券数量大幅减少,已知销售量y 和日期t 呈线性关系,现剔除第10天数据,求y 关于t 的经验回归方程结果中的数值用分数表示;..(2)若购买优惠券的顾客选择A 套餐的概率为14,选择B 套餐的概率为34,并且A 套餐可以用一张优惠券,B 套餐可以用两张优惠券,记App 平台累计销售优惠券为n 张的概率为n P ,求n P ;(3)记(2)中所得概率n P 的值构成数列{}()Nn P n ∗∈. ①求n P 的最值;②数列收敛的定义:已知数列{}n a ,若对于任意给定的正数ε,总存在正整数0N ,使得当0n N >时,n a a ε−<,(a 是一个确定的实数),则称数列{}n a 收敛于a .根据数列收敛的定义证明数列{}n P 收敛.参考公式: ()()()1122211ˆˆ,n ni ii i i i n n ii i i x x y y x y nx y ay bx x x x nx ====−−−==−−−∑∑∑∑. 【答案】(1)673220710001200y t + (2)433774n n P =+⋅−(3)①最大值为1316,最小值为14;②证明见解析 【解析】 【分析】(1)计算出新数据的相关数值,代入公式求出 ,ab 的值,进而得到y 关于t 的回归方程; (2)由题意可知1213,(3)44n n n P P P n −−=+≥,其中12113,416P P ==,构造等比数列,再利用等比数列的通项公式求解;(3)①分n 为偶数和n 为奇数两种情况讨论,结合指数函数的单调性求解;②利用数列收敛的定义,准确推理、运算,即可得证. 【小问1详解】 解:剔除第10天的数据,可得2.2100.4 2.49y ×−==新, 12345678959t ++++++++=新, 则9922111119.73100.4114,73,38510285i i i i t y t = =−×==−= ∑∑新新,所以912922119114,7395 2.4673ˆ2859560009i i i i t y t y b t t == − −×× ==−× − ∑∑新新新新新, 可得6732207ˆ 2.4560001200a =−×=,所以6732207ˆ60001200y t +. 【小问2详解】 解:由题意知1213,(3)44n n n P P P n −−=+≥,其中12111313,444416P P ==×+=, 所以11233,(3)44n n n n P P P P n −−−+=+≥,又由2131331141644P P ++×, 所以134n n P P − +是首项为1的常数列,所以131,(2)4n n P P n −+=≥ 所以1434(),(2)747n n P P n −−=−−≥,又因为1414974728P −=−=−, 所以数列47n P − 是首项为928−,公比为34−的等比数列, 故1493()7284n n P −−=−−,所以1934433()()2847774n n n P −=−−+=+−. 【小问3详解】 解:①当n 为偶数时,19344334()()28477747n n n P −=−−+=+⋅>单调递减, 最大值为21316P =; 当n 为奇数时,19344334()()28477747n n n P −=−−+=−⋅<单调递增,最小值为114P =, 综上可得,数列{}n P 的最大值为1316,最小值为14. ②证明:对任意0ε>总存在正整数0347[log ()]13N ε=+,其中 []x 表示取整函数, 当 347[log ()]13n ε>+时,347log ()34333333()()()7747474n n n P εε−=⋅−=⋅<⋅=, 所以数列{}n P 收敛.【点睛】知识方法点拨:与新定义有关的问题的求解策略:1、通过给出一个新的定义,或约定一种新的运算,或给出几个新模型来创设新问题的情景,要求在阅读理解的基础上,依据题目提供的信息,联系所学的知识和方法,实心信息的迁移,达到灵活解题的目的;2、遇到新定义问题,应耐心读题,分析新定义的特点,弄清新定义的性质,按新定义的要求,“照章办事”,逐条分析、运算、验证,使得问题得以解决.方法点拨:与数列有关的问题的求解策略:3、若新定义与数列有关,可得利用数列的递推关系式,结合数列的相关知识进行求解,多通过构造的分法转化为等差、等比数列问题求解,求解过程灵活运用数列的性质,准确应用相关的数列知识.。
湖南师大附中2019届高三月考试卷(四)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8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1~8小题只有一个选项正确,9~12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.下列关于物理学史和物理思想方法,叙述错误的是( )A.卡文迪许在测量万有引力常量的实验中,运用了“放大法”B.第谷通过多年的观测,积累了大量可靠的数据,在精确的计算分析后得出了行星运动定律C.从物理思想方法上讲,平均速度体现了“等效替代”的物理思想D.功率是采用“比值法”定义的物理量2.如图所示,在水平面上固定一点光源,在点光源和右侧墙壁的正中间有一小球自水平面以初速度v0竖直上抛,已知重力加速度为g,不计空气阻力,则在小球竖直向上运动的过程中,关于小球的影子在竖直墙壁上的运动情况,下列说法正确的是( )A.影子做初速度为v0,加速度为g的匀减速直线运动B.影子做初速度为2v0,加速度为g的匀减速直线运动C.影子做初速度为2v0,加速度为2g的匀减速直线运动D.影子做初速度为v0,加速度为2g的匀减速直线运动3.两根圆柱形长直木杆AB和CD相互平行,斜靠在竖直墙壁上把一摞瓦放在两木杆构成的滑轨上,瓦将沿滑轨滑到低处,在实际操作中发现瓦滑到底端处时速度较大,有可能摔碎,为了防止瓦被损坏,下列措施可行的是( )A.适当增大两杆之间的距离B.适当减少两杆之间的距离C.增多每次运送瓦的块数D.减少每次运送瓦的块数4.如图所示,竖直放置、半径为R 的半圆轨道直径边在水平地面上,O 为圆心,A 、B 在轨道上,A 是轨道最左端,OB 与水平面夹角为60°.在A 点正上方P 处将可视为质点的小球水平抛出,小球过B 点且与半圆轨道相切,重力加速度为g ,小球抛出时的初速度为( ) A.gR B.33gR 2 C.33gR 2 D.3gR 25.20世纪人类最伟大的创举之一是开拓了太空的全新领域.现有一艘远离星球在太空中直线飞行的宇宙飞船,为了测量自身质量,启动推进器,测出飞船在短时间Δt 内速度的改变为Δv ,和飞船受到的推力F (其它星球对它的引力可忽略).飞船在某次航行中,当它飞近一个孤立的星球时,飞船能以速度v ,在离星球的较高轨道上绕星球做周期为T 的匀速圆周运动.已知星球的半径为R ,引力常量用G 表示.则宇宙飞船和星球的质量分别是( )A.F Δv Δt ,v 2R GB.F Δt Δv ,v 3T 2πGC.F Δv Δt ,v 3T 2πGD.F Δt Δv ,v 2R G6.如图所示,一箱苹果沿着倾角为θ的光滑斜面加速下滑,在箱子正中央夹有一只苹果,它周围苹果对它作用力的合力( )A .对这只苹果做正功B .对这只苹果做负功C .对这只苹果不做功D .无法确定7.在竖直平面内有水平向右、电场强度为E =1×104 N/C 的匀强电场.在场中有一根长L =2 m 的绝缘细线,一端固定在O 点,另一端系有质量为0.04 kg 的带电小球,如图所示,它静止时细线与竖直方向成37°角.现给小球一个初速度让小球恰能绕O 点在竖直平面内做圆周运动,取小球在静止时的位置为电势能和重力势能的零点,下列说法正确的是(cos 37°=0.8,g =10 m/s 2)( )A .小球所带电量为q =3.6×10-5 CB .小球恰能做圆周运动动能最小值是0.5 JC.小球恰能做圆周运动的机械能最小值是0.5 JD.小球恰能做圆周运动的机械能最小值是1.28 J8.如图所示,电路中定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r,将滑动变阻器滑片向下滑动,理想电压表V1、V2、V3示数变化量的绝对值分别为ΔU1、ΔU2、ΔU3,理想电流表A示数变化量的绝对值为ΔI,正确的是( )A.V2的示数增大B.电源输出功率在减小C.ΔU3与ΔI的比值在减小D.ΔU1大于ΔU29.如图所示,平行板电容器与电动势为E的直流电源(内阻不计)连接,下极板接地,静电计所带电荷量很少,可忽略.一带负电油滴固定于电容器中的P点.现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离,则( )A.平行板电容器的电容值将变大B.静电计指针张角不变C.带电油滴的电势能将增大D.若先将上极板与电源正极连接的导线断开,再将下极板向下移动一小段距离,则带电油滴所受电场力不变10.如图所示,两个等量异号点电荷M、N分别固定在A、B两点,F为A、B连线所在平面的中垂线上的某一点,O为A、B连线的中点.AO=OF,E和φ分别表示F处的电场强度大小和电势.将某试探负点电荷由F处静止释放时,其电势能和加速度大小分别用E p和a 表示,取无穷远处为电势零点,若将负点电荷N移走,则( )A.φ升高B.E不变C.E p变小D.a变大11.质量为2 kg的物体,放在动摩擦因数μ=0.1的水平面上,在水平拉力F的作用下,由静止开始运动,拉力做的功W和物体发生的位移x之间的关系如图所示,g=10 m/s2,下列说法中正确的是( )A .此物体在OA 段做匀加速直线运动,且此过程中拉力的最大功率为15 WB .此物体在OA 段做匀速直线运动,且此过程中拉力的最大功率为6 WC .此物体在AB 段做匀加速直线运动,且此过程中拉力的最大功率为6 WD .此物体在AB 段做匀速直线运动,且此过程中拉力的功率恒为6 W12.如图所示,轻弹簧竖直放置,下端固定在水平地面上,一质量为m 的小球,从离弹簧上端高h 处由静止释放.某同学在研究小球落到弹簧上后继续向下运动到最低点的过程,他以小球开始下落的位置为原点,沿竖直向下方向建立坐标轴Ox ,作出小球所受弹力F 的大小随小球下落的位置坐标x 变化的关系,如图所示,不计空气阻力,重力加速度为g .以下判断正确的是( )A .当x =h +x 0,小球的重力势能与弹簧的弹性势能之和最小B.小球落到弹簧上向下运动到最低点的过程中,速度先减小后增大C .小球落到弹簧上向下运动到最低点的过程中,加速度先减小后增大D .小球动能的最大值为mgh +mgx 02第Ⅱ卷二、实验题(本题共2小题,每空2分,共计14分,将答案填写在答题卡中)13.(6分)某研究性学习小组利用气垫导轨测滑块做加速直线运动中的加速度,实验装置如图甲所示.在气垫导轨上相隔一定距离的两处安装两个光电传感器A 、B ,滑块P 上固定一遮光条,滑块在细线的牵引下向左做加速运动,(1)若用10分度的游标卡尺测出遮光条的宽度d ,如图乙所示,则宽度d =____mm.(2)遮光条经过光电传感器A 、B 时所用时间分别是Δt 1、Δt 2,若测滑块运动的加速度,还需要测量的物理量为____.用上述物理量表示,加速度大小的表达式为a =____.14.(8分)要测量电源的电动势E 及内阻r (E 约为4.5 V ,r 约为1.5 Ω).给出的器材有:量程为0~3 V 的电压表V(具有一定内阻)、量程为0~0.6 A 的电流表A(内阻R A ,约1 Ω)、阻值为1.0 Ω的定值电阻R 0、电阻箱R 、单刀单掷开关2个、导线若干.某研究性学习小组利用上述器材设计了如图所示的实验电路原理图.请回答下列问题:(1)闭合开关S 1、S 2,调节电阻箱R ,使电流表和电压表有较大的偏转,此时记下电流表示数I 0和电压表示数U 0,则电流表的内阻R A =____;(2)闭合开关S 1,断开开关S 2,调节电阻箱的阻值,使电流表有较大的偏转,并记录多组电阻箱的阻值R 和电流表对应的示数I ,然后利用图象法处理数据,若以R 为纵轴,则应该以____(选填“I ”“I 2”或“1I”)为横轴.若该研究性学习小组利用正确方法作出的图象如图所示,图中a 和b 是已知量,则电源的电动势为E =____,电源内阻为r =____.(用测得的量和已知量表示)三、解答题(本题共三个小题,共33分,其中15题7分,16题12分,17题14分)15.(7分)2018年2月在平昌冬奥会中,我国运动员李馨参加了两项越野滑雪的比赛,成绩有重大突破.如图所示,某次滑雪训练中,如果该运动员站在水平雪道上第一次利用滑雪杖对雪面的作用获得水平推力F =102 N ,由静止向前滑行,其作用时间为t 1=1.0 s ,撤除水平推力F 后经过t 2=2.0 s ,运动员第二次利用滑雪杖对雪面的作用获得同样的水平推力,作用距离与第一次相同.已知该运动员连同装备(可视为质点)的总质量为m =60 kg ,在整个运动过程中受到的滑动摩擦力大小恒为F f =12 N ,求:(1)运动员第一次利用滑雪杖对雪面作用结束时获得的速度和3 s 时的速度;(2)该运动员第二次撤除水平推力后能滑行的最大距离.16.(12分)如图所示,质量分别为m 和2m 的A 、B 两个小球用长为2R 的绝缘轻杆连接在一起,放在竖直平面内半径为R 的光滑圆形绝缘轨道的内壁,整个装置处在水平向右的匀强电场中,电场强度为E .A 球不带电,B 球带正电,开始时A 球处在与圆心等高的位置,现由静止释放A 、B 小球,B 球刚好能到达轨道右侧与圆心等高的位置,求:(1)B 球带电量;(2)当A 球下降高度为R 2时,轻杆对B 球做的功; (3)两小球在运动过程中最大速度的大小.17.(14分)如图所示,光滑轨道CDEF 是一“过山车”的简化模型,最低点D 处入口、出口不重合,E 点是半径R =0.32 m 的竖直圆轨道的最高点,DF 部分水平,末端F 点与其右侧的水平传送带平滑连接,传送带以速率v =1 m/s 逆时针匀速转动,水平部分的长度L =1 m .物块B 静止在水平面的最右端F 处,质量m A =1 kg 的物块A 从轨道上某点由静止释放,恰好通过竖直圆轨道最高点E ,然后与B 发生碰撞并粘在一起.若B 的质量是A 的k 倍,A 、B 与传送带间的动摩擦因数都为μ=0.2,物块均可视为质点,物块A 与物块B 的碰撞时间极短,取g =10 m/s 2.(1)求k =3时,物块A 、B 碰撞过程中产生的内能和物块A 、B 在传送带上向右滑行的最远距离;(2)讨论k 在不同数值范围时,A 、B 碰撞后传送带对它们所做的功W 的表达式.四、选做题(请考生从2道物理题中任选一题作答.如果多做,则按所做的第一题计分)18.【物理——选修3—3】(15分)(1)(5分)以下说法正确的是____.(填正确答案标号.选对一个得2分,选对两个得4分,选对3个得5分.每选错一个扣3分,最低得分为0分)A.布朗运动是液体或气体分子的运动,它说明分子永不停做无规则运动B .液晶显示屏是应用液晶的光学各向异性制成的C .气体分子速率呈现出“中间多,两头少”的分布规律D .一定量的理想气体发生绝热膨胀时,其内能不变E .一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性增加的方向进行(2)(10分)如图所示,两端开口、粗细均匀的足够长玻璃管插在大水银槽中,管的上部有一定长度的水银柱,两段空气柱被封闭在左右两侧的竖直管中.开启上部连通左右水银的阀门A ,当两侧气体温度为390 K 稳定时,水银柱的位置如图所示,其中左侧空气柱长度L 1=45 cm ,左右两侧顶部的水银面的高度差为h 1=7 cm ,左侧空气柱底部的水银面与水银槽面高度差为h 2=3 cm ,大气压强为75 cmHg.求:①右管内气柱的长度L 2;②关闭阀门A ,当两侧气体温度升至570 K 时,左侧竖直管内气柱的长度L 3.(槽内水银面高度、大气压强视为不变)19.【物理——选修3—4】(15分)(1)(5分)下列说法正确的是____.(填正确答案标号.选对一个得2分,选对两个得4分,选对3个得5分.每选错一个扣3分,最低得分为0分)A .变化的电场一定产生变化的磁场,变化的磁场一定产生变化的电场B .全息照相的拍摄利用了光的干涉原理C .电视机遥控器是利用发出红外线脉冲信号来换频道的D .在杨氏双缝干涉实验中,用紫光作为光源,遮住其中一条狭缝,屏上将呈现间距相等的条纹E .某人在水面上方观察水底同位置放置的红、黄、绿三盏灯时,看到绿灯距水面最近(2)(10分)如图所示,△ABC 为等腰直角三棱镜的截面图,AB 与水平屏幕MN 垂直并接触于A 点.由红光和紫光两种单色光组成的复色光垂直BC 边射向AB 中点O ,在光屏MN上产生两个亮斑,已知该介质对红光和紫光的折射率分别为n 1=233,n 2= 2. ①请画出光路图,并分析说明AM 一侧亮斑的颜色;②已知AB =10 cm ,求两个亮斑间的距离.(结果用根式表示)一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分.其中1~8小题只有一个选项正确,9~12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.下列关于物理学史和物理思想方法,叙述错误的是(B)A.卡文迪许在测量万有引力常量的实验中,运用了“放大法”B.第谷通过多年的观测,积累了大量可靠的数据,在精确的计算分析后得出了行星运动定律C.从物理思想方法上讲,平均速度体现了“等效替代”的物理思想D.功率是采用“比值法”定义的物理量2.如图所示,在水平面上固定一点光源,在点光源和右侧墙壁的正中间有一小球自水平面以初速度v0竖直上抛,已知重力加速度为g,不计空气阻力,则在小球竖直向上运动的过程中,关于小球的影子在竖直墙壁上的运动情况,下列说法正确的是(C)A.影子做初速度为v0,加速度为g的匀减速直线运动B.影子做初速度为2v0,加速度为g的匀减速直线运动C.影子做初速度为2v0,加速度为2g的匀减速直线运动D.影子做初速度为v0,加速度为2g的匀减速直线运动3.两根圆柱形长直木杆AB和CD相互平行,斜靠在竖直墙壁上把一摞瓦放在两木杆构成的滑轨上,瓦将沿滑轨滑到低处,在实际操作中发现瓦滑到底端处时速度较大,有可能摔碎,为了防止瓦被损坏,下列措施可行的是(A)A.适当增大两杆之间的距离B.适当减少两杆之间的距离C.增多每次运送瓦的块数D.减少每次运送瓦的块数【解析】由题意可知,斜面的高度及倾斜角度不能再变的情况下,要想减小瓦滑到底部的速度就应当增大瓦与斜面的摩擦力.由f=μF N可知,可以通过增大F N来增大摩擦力;而增大瓦的块数,增大了瓦的质量,虽然摩擦力大了,但同时重力的分力也增大,不能起到减小加速度的作用,故改变瓦的块数是没有作用的,故C、D错误;而增大两杆之间的距离可以增大瓦受到的两支持力间的夹角,而瓦对杆的压力随夹角的增大而增大,故增大两杆间的距离可以在不增大重力分力的情况下增大瓦对滑杆的压力,从而增大摩擦力,故A正确.4.如图所示,竖直放置、半径为R 的半圆轨道直径边在水平地面上,O 为圆心,A 、B 在轨道上,A 是轨道最左端,OB 与水平面夹角为60°.在A 点正上方P 处将可视为质点的小球水平抛出,小球过B 点且与半圆轨道相切,重力加速度为g ,小球抛出时的初速度为(B) A.gR B.33gR 2 C.33gR 2 D.3gR 2【解析】小球做平抛运动,在飞行过程中恰好与半圆轨道相切于B 点,则知速度与水平方向的夹角为30°,则有:v y =v 0tan 30°,又v y =gt ,则得:v 0tan 30°=gt ,t =v 0tan 30°g① 水平方向上小球做匀速直线运动,则有:R +R cos 60°=v 0t ②联立①②解得:v 0=33gR 2.5.20世纪人类最伟大的创举之一是开拓了太空的全新领域.现有一艘远离星球在太空中直线飞行的宇宙飞船,为了测量自身质量,启动推进器,测出飞船在短时间Δt 内速度的改变为Δv ,和飞船受到的推力F (其它星球对它的引力可忽略).飞船在某次航行中,当它飞近一个孤立的星球时,飞船能以速度v ,在离星球的较高轨道上绕星球做周期为T 的匀速圆周运动.已知星球的半径为R ,引力常量用G 表示.则宇宙飞船和星球的质量分别是(B)A.F Δv Δt ,v 2R GB.F Δt Δv ,v 3T 2πGC.F Δv Δt ,v 3T 2πGD.F Δt Δv,v 2R G 【解析】直线推进时,根据动量定理可得F Δt =m Δv ,解得飞船的质量为m =F Δt Δv,绕孤立星球做匀速圆周运动时,根据公式G Mm r 2=m 4π2T 2r ,又G Mm r 2=m v 2r ,解得M =v 3T 2πG,B 正确.6.如图所示,一箱苹果沿着倾角为θ的光滑斜面加速下滑,在箱子正中央夹有一只苹果,它周围苹果对它作用力的合力(C)A .对这只苹果做正功B .对这只苹果做负功C .对这只苹果不做功D .无法确定【解析】对整体分析,受重力和支持力,整体的加速度a =Mg sin θM=g sin θ,可知苹果的加速度为g sin θ,苹果受重力、周围苹果的作用力,两个力的合力等于mg sin θ,所以其他苹果对该苹果的作用力等于mg cos θ,方向垂直于斜面向上,根据功的公式可知,周围苹果对它的作用力不做功,故C 正确,A 、B 、D 错误.7.在竖直平面内有水平向右、电场强度为E =1×104 N/C 的匀强电场.在场中有一根长L =2 m 的绝缘细线,一端固定在O 点,另一端系有质量为0.04 kg 的带电小球,如图所示,它静止时细线与竖直方向成37°角.现给小球一个初速度让小球恰能绕O 点在竖直平面内做圆周运动,取小球在静止时的位置为电势能和重力势能的零点,下列说法正确的是(cos 37°=0.8,g =10 m/s 2)(B)A .小球所带电量为q =3.6×10-5 CB .小球恰能做圆周运动动能最小值是0.5 JC .小球恰能做圆周运动的机械能最小值是0.5 JD .小球恰能做圆周运动的机械能最小值是1.28 J8.如图所示,电路中定值电阻阻值R 大于电源内阻阻值r ,将滑动变阻器滑片向下滑动,理想电压表V 1、V 2、V 3示数变化量的绝对值分别为ΔU 1、ΔU 2、ΔU 3,理想电流表A 示数变化量的绝对值为ΔI ,正确的是(D)A .V 2的示数增大B .电源输出功率在减小C .ΔU 3与ΔI 的比值在减小D .ΔU 1大于ΔU 2【解析】理想电压表内阻无穷大,相当于断路.理想电流表内阻为零,相当短路,所以定值电阻R 与变阻器串联,电压表V 1、V 2、V 3分别测量R 、路端电压和变阻器两端的电压.当滑动变阻器滑片向下滑动时,接入电路的电阻减小,电路中电流增大,内电压增大,路端电压减小,则V 2的示数减小,故A 错误;当内外电阻相等时,电源的输出功率最大,故当滑动变阻器滑片向下滑动时,外电阻越来越接近内阻,故电源的输出功率在增大,故B 错误;根据闭合电路欧姆定律得:U 3=E -I (R +r ),则得:ΔU 3ΔI=R +r ,保持不变,故C 错误;根据闭合电路欧姆定律得:U 2=E -Ir ,则得:ΔU 2ΔI =r ;而ΔU 1ΔI=R ,据题:R >r ,则得ΔU 1>ΔU 2,故D 正确.9.如图所示,平行板电容器与电动势为E 的直流电源(内阻不计)连接,下极板接地,静电计所带电荷量很少,可忽略.一带负电油滴固定于电容器中的P 点.现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离,则(BD)A .平行板电容器的电容值将变大B .静电计指针张角不变C .带电油滴的电势能将增大D .若先将上极板与电源正极连接的导线断开,再将下极板向下移动一小段距离,则带电油滴所受电场力不变【解析】根据C =εr S4πkd知,d 增大,则电容减小,故A 错误;静电计测量的是电容器两端的电势差,因为电容器始终与电源相连,则电势差不变,所以静电计指针张角不变,故B 正确;电势差不变,d 增大,则电场强度减小,故P 点与上极板的电势差减小,则P 点的电势升高,因油滴带负电,可知带电油滴的电势能将减小,故C 错误;电容器与电源断开,则电荷量不变,d 改变,根据E =4πkQεr S知,电场强度不变,则油滴所受电场力不变.故D 正确.10.如图所示,两个等量异号点电荷M 、N 分别固定在A 、B 两点,F 为A 、B 连线所在平面的中垂线上的某一点,O 为A 、B 连线的中点.AO =OF ,E 和φ分别表示F 处的电场强度大小和电势.将某试探负点电荷由F 处静止释放时,其电势能和加速度大小分别用E p 和a 表示,取无穷远处为电势零点,若将负点电荷N 移走,则(AC)A .φ升高B .E 不变C .E p 变小D .a 变大 【解析】首先根据场强叠加原理求出电场强度;然后根据电场强度与电场线及电场线与等势面的关系得到电势的大小;再由电势能与电势的关系得到电势能;最后,由库仑定律和牛顿第二定律得到加速度,然后进行比较.11.质量为2 kg 的物体,放在动摩擦因数μ=0.1的水平面上,在水平拉力F 的作用下,由静止开始运动,拉力做的功W 和物体发生的位移x 之间的关系如图所示,g =10 m/s 2,下列说法中正确的是(AD)A .此物体在OA 段做匀加速直线运动,且此过程中拉力的最大功率为15 WB .此物体在OA 段做匀速直线运动,且此过程中拉力的最大功率为6 WC .此物体在AB 段做匀加速直线运动,且此过程中拉力的最大功率为6 WD .此物体在AB 段做匀速直线运动,且此过程中拉力的功率恒为6 W【解析】根据功的公式分析可知,在OA 段和AB 段物体受到恒力的作用,并且图象的斜率表示的是物体受到的力的大小,由此可以判断物体受到的拉力的大小,再由功率的公式可以判断功率的大小.12.如图所示,轻弹簧竖直放置,下端固定在水平地面上,一质量为m 的小球,从离弹簧上端高h 处由静止释放.某同学在研究小球落到弹簧上后继续向下运动到最低点的过程,他以小球开始下落的位置为原点,沿竖直向下方向建立坐标轴Ox ,作出小球所受弹力F 的大小随小球下落的位置坐标x 变化的关系,如图所示,不计空气阻力,重力加速度为g .以下判断正确的是(ACD)A .当x =h +x 0,小球的重力势能与弹簧的弹性势能之和最小B.小球落到弹簧上向下运动到最低点的过程中,速度先减小后增大 C .小球落到弹簧上向下运动到最低点的过程中,加速度先减小后增大D .小球动能的最大值为mgh +mgx 02【解析】根据乙图可知,当x =h +x 0,小球的重力等于弹簧的弹力,此时小球具有最大速度,由以弹簧和小球组成的系统的机械能守恒可知,重力势能与弹性势能之和最小,故A 正确;小球刚落到弹簧上时,弹力小于重力,小球加速度向下,速度增大,随弹力的增加,加速度减小,当弹力等于重力时加速度为零,此时速度最大;然后向下运动时弹力大于重力,小球的加速度向上且逐渐变大,小球做减速运动直到最低点,则小球落到弹簧上向下运动到最低点的过程中,速度先增大后减小,加速度先减小后增大,选项B 错误,C 正确;小球达到最大速度的过程中,根据动能定理可知mg (h +x 0)-12mg ·x 0=12m v 2,故小球动能的最大值为mgh +12mgx 0,故D 正确;故选ACD.二、实验题(本题共2小题,每空2分,共计14分,将答案填写在答题卡中) 13.(6分)某研究性学习小组利用气垫导轨测滑块做加速直线运动中的加速度,实验装置如图甲所示.在气垫导轨上相隔一定距离的两处安装两个光电传感器A 、B ,滑块P 上固定一遮光条,滑块在细线的牵引下向左做加速运动,(1)若用10分度的游标卡尺测出遮光条的宽度d ,如图乙所示,则宽度d =__4.7__mm. (2)遮光条经过光电传感器A 、B 时所用时间分别是Δt 1、Δt 2,若测滑块运动的加速度,还需要测量的物理量为__两光电传感器间的距离L __.用上述物理量表示,加速度大小的表达式为a =__(d Δt 2)2-(d Δt 1)22L__.14.(8分)要测量电源的电动势E 及内阻r (E 约为4.5 V ,r 约为1.5 Ω).给出的器材有:量程为0~3 V 的电压表V(具有一定内阻)、量程为0~0.6 A 的电流表A(内阻R A ,约1 Ω)、阻值为1.0 Ω的定值电阻R 0、电阻箱R 、单刀单掷开关2个、导线若干.某研究性学习小组利用上述器材设计了如图所示的实验电路原理图. 请回答下列问题:(1)闭合开关S 1、S 2,调节电阻箱R ,使电流表和电压表有较大的偏转,此时记下电流表示数I 0和电压表示数U 0,则电流表的内阻R A =__U 0I 0-R 0__;(2)闭合开关S 1,断开开关S 2,调节电阻箱的阻值,使电流表有较大的偏转,并记录多组电阻箱的阻值R 和电流表对应的示数I ,然后利用图象法处理数据,若以R 为纵轴,则应该以__1I __(选填“I ”“I 2”或“1I ”)为横轴.若该研究性学习小组利用正确方法作出的图象如图所示,图中a 和b 是已知量,则电源的电动势为E =__b a __,电源内阻为r =__b -U 0I 0__.(用测得的量和已知量表示)三、解答题(本题共三个小题,共33分,其中15题7分,16题12分,17题14分)15.(7分)2018年2月在平昌冬奥会中,我国运动员李馨参加了两项越野滑雪的比赛,成绩有重大突破.如图所示,某次滑雪训练中,如果该运动员站在水平雪道上第一次利用滑雪杖对雪面的作用获得水平推力F =102 N ,由静止向前滑行,其作用时间为t 1=1.0 s ,撤除水平推力F 后经过t 2=2.0 s ,运动员第二次利用滑雪杖对雪面的作用获得同样的水平推力,。
炎德·英才大联考湖南师大附中2019届高三月考试卷(二)英语命题人:蒋立耘欧阳红英谭硕邓云浩李江平李艳祝琳丽何畅舒陈小虎罗毅审题人:尹一兵本试题卷分为听力、阅读理解、语言知识运用和写作四个部分,共14页。
时量120分钟。
满分150分。
第一部分听力(共两节,满分30分)做题时,先将答案标在试卷上。
录音内容结束后,你将有两分钟的时间将试卷上的答案转涂到答题卡上。
第一节(共5小题;每小题1.5分,满分7.5分)听下面5段对话。
每段对话后有一个小题,从题中所给的A、B、C三个选项中选出最佳选项。
听完每段对话后,你都有10秒钟的时间来回答有关小题和阅读下一小题。
每段对话仅读一遍。
例:How much is the shirt?A. £19.15.B. £9.18.C. £9.15.答案是C。
(B)1.How will the man go to the train station tonight?A. By car.B. By bus.C. On foot.(C)2.How did the woman feel about her life?A. Worried.B. Satisfied.C. Bored.(B)3.What has led Amy to success?A. Her intelligence.B. Her effort.C. Her luck.(C)4.What do we know about the woman?A. She works as a tutor at night.B. She has a wellpaid job.C. She got a pay raise recently.(B)5.What hat is the man looking for?A. The cowboy hat.B. The one with stars.C. The one with a baseball logo.第二节(共15小题;每小题1.5分,满分22.5分)听下面5段对话或独白。
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( )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 的向心加速度等于重力加速度gB .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π3D .d 的运动周期有可能是30 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)( )A .1 m/sB .1.5 m/sC .2 m/sD .3 m/s4.如图所示,分别用恒力F 1、F 2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F 1沿斜面向上,第二次力F 2沿水平方向,两次所用时间相同,则在这两个过程中( )A .恒力F 1等于恒力F 2B .两次物体机械能的变化量不相同C .F 1和F 2的平均功率相同D .两次合力所做的功相同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( )A.3∶2 B.2∶1 C.3∶1 D.3∶26.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( )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)( )A.-1.2×103 J B.-7.5×102 J C.-6.0×102 J D.-2.0×102 J8.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( )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v A=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v B(cos 37°=0.8),不计空气阻力,忽略绳与滑轮间摩擦,则( )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v B=5 m/sC.当轻绳与水平方向成θ角时重物B的速度v B=3.2 m/sD.B上升到滑轮处前的过程中处于超重状态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( )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P0mt0C.t1时刻物块的速度大小为P0 mgD.0~t1时间内物块上升的高度为P0mg(t1-t0)-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 间的动摩擦因数为μ,B 、C 间的动摩擦因数为μ4,B 和地面间的动摩擦因数为μ8.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( )A .若A 、B 、C 三个物体始终相对静止,则力F 不能超过32μmg B .当力F =μmg 时,A 、B 间的摩擦力为34μmg C .无论力F 为何值,B 的加速度不会超过34μg D .当力F >72μmg 时,B 相对A 滑动 12.如图所示,足够长传送带与水平方向的夹角为θ,物块a 通过平行于传送带的轻绳跨过光滑轻滑轮,与木块b 相连,b 的质量为m ,开始时a 、b 及传送带均静止,且a 不受传送带的摩擦力作用,现将传送带逆时针匀速转动,则在b 上升h 高度(未与滑轮相碰)的过程中( )A .物块A 的质量为m sin θB.摩擦力对a 做的功等于物块a 、b 构成的系统机械能的增加量C .摩擦力对a 做的功等于物块a 、b 动能增加量之和D .任意时刻,重力对a 、b 做功的瞬时功率大小不相等第Ⅱ卷二、实验题(本题共2小题,每空2分,共计16分,将答案填写在答题卡中)13.某同学用如图所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”.弹簧测力计A挂于固定点P,下端用细线挂一重物M.弹簧测力计B的一端用细线系于O点,手持另一端向左拉,使结点O静止在某位置.分别读出弹簧测力计A和B的示数,并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和各拉线的方向.(1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为N,图中A的示数为__ __N.(2)下列不必要的实验要求是__ _.(请填写选项前对应的字母)A.应测量重物M所受的重力B.弹簧测力计应在使用前校零C.拉线方向应与木板平面平行D.改变拉力,进行多次实验,每次都要使O点静止在同一位置(3)该同学做“验证力的平行四边形定则”的实验采取的研究方法是_ __.A.控制变量法B.等效替代法C.小量放大法D.建立理想模型法14.为了探究机械能守恒定律,某同学设计了如图甲所示的实验装置,并提供了如下的实验器材:A.小车B.钩码C.一端带滑轮的木板D.细线E.电火花打点计时器F.纸带G.毫米刻度尺H.低压交流电源I.220 V的交流电源(1)根据上述实验装置和提供的实验器材,你认为实验中不需要的器材是__ __(填写器材序号),还应补充的器材是__ __.(2)实验中得到了一条纸带如图乙所示,选择点迹清晰且便于测量的连续7个点(标号0~6),测出0到1、2、3、4、5、6点的距离分别为d 1、d 2、d 3、d 4、d 5、d 6,打点周期为T .则打点2时小车的速度v 2= _;若测得小车质量为M 、钩码质量为m ,打点1和点5时小车的速度分别用v 1、v 5表示,已知重力加速度为g ,则验证点1与点5间系统的机械能守恒的关系式可表示为__ _.(3)在实验数据处理时,如果以v 22为纵轴,以d 为横轴,根据实验数据绘出v 22-d 图象,其图线的斜率表示的物理量的表达式为_ _.三、解答题(本题共三个小题,其中15题7分,16题10分,17题14分)15.随着“共享单车”的普及,越来越多的人骑着单车去上班,某人骑“小黄车”以5 m/s 的速度匀速前进,某时刻在他正前方8 m 处以12 m/s 的速度同向行驶的汽车开始关闭发动机,然后以大小为2 m/s2的加速度匀减速前进,求此人需多长时间才能追上汽车?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.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x m以及此后运动的最大速度v m.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__ __.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(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,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?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__ __.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∶2C.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 cmE.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(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?湖南师大附中2019届高三月考试卷(二)试题解析物 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 .①②B .①③④C .③D .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 =ΔvΔt 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gB .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π3D .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GMm r 2=mg ,得g =GMr 2,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GMmr 2=m v 2r,得v =GMr,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π3.由开普勒第三定律r 3T 2=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.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/sB .1.5 m/sC .2 m/sD .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-m v ,v =Ftm ,由:F =mg ,得到速度为:v =mgtm=gt =3 m/s.4.如图所示,分别用恒力F 1、F 2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F 1沿斜面向上,第二次力F 2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F 1等于恒力F 2B .两次物体机械能的变化量不相同C .F 1和F 2的平均功率相同D .两次合力所做的功相同【解析】由公式x =12at 2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,F 1做的功比F 2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F 1做功的功率比F 2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∶2B .2∶1C .3∶1 D.3∶2【解析】小船在静水中的速度大小为v c =2v ,当船头指向始终与河岸垂直,则有:t 去=d v c =d2v ;当回程时行驶路线与河岸垂直,则有:t 回=dv 合;而回程时船的合速度为:v 合=v 2c -v 2=3v ;则t 回=d v 合=d 3v,因此去程与回程所用时间之比为3∶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)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:F cos θ-f =0, 竖直方向:N +F sin θ-mg =0, 其中:f =μN ,解得:F =μmgcos θ+μsin θ=μmg1+μ2(11+μ2cos θ+μ1+μ2sin θ)令tan α=μ,即cos α=11+μ2,sin α=μ1+μ2,有: F =μmg1+μ2(11+μ2cos θ+μ1+μ2sin θ)=μmg1+μ2(cos αcos θ+sin αsin θ)=μmg1+μ2cos (θ-α);故当θ=α时,拉力最小,为F min =μmg1+μ2<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 JB .-7.5×102 JC .-6.0×102 JD .-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sinθ+l 右sin θ=d ,其中:l =l 左+l 右,故sin θ=d l =1620=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 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:E p =-mgl 右cos θ=-10×10×7J =-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 -A 1B 1C 1D 1中|AB |=2|AD |=2|AA 1|.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A 1B 1C 1D 1范围内(包括边界).不计空气阻力,以A 1B 1C 1D 1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C 1点B .抛出速度最小时落在D 1点C .从抛出到落在B 1D 1线段上任何一点所需的时间都相等 D .落在B 1D 1中点时的机械能与落在D 1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A 1B 1C 1D 1范围内,下落高度都相同,根据竖直方向做自由落体运动:h =12gt 2,t =2hg,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A 1C 1,抛出速度最大时落在C 1点,A 正确;A 1D 1不是最小水平位移,抛出速度最小时不是落在D 1点,B 错误;落在B 1D 1中点时与落在D 1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v A =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v B (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v B =5 m/sC .当轻绳与水平方向成θ角时重物B 的速度v B =3.2 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:v B =v A cos 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v B 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~t 0时间内物块做匀加速直线运动,t 0时刻后功率保持不变,t 1时刻物块达到最大速度,则下列说法正确的是(AC)A .t 0~t 1物块做加速度减小的加速运动B .0~t 0时间内物块的加速度大小为P 0mt 0C .t 1时刻物块的速度大小为P 0mgD .0~t 1时间内物块上升的高度为P 0mg (t 1-t 0)-P 202m 2g 3【解析】由题图可知,0~t 0时间内功率与时间成正比,则有F -mg =ma ,v =at ,P =F v ,得P =m (a +g )at ,因此图线斜率P 0t 0=m (a +g )a ,可得P 0mt 0=(a +g )a ≠a ,B 选项错误;t 0时刻后功率保持不变,拉力大于重力,物块继续加速运动,由P 0v -mg =ma 知,物块加速度逐渐减小,t 1时刻速度最大,则a =0,最大速度为v m =P 0mg,A 、C 正确;P -t 图线与t 轴所围的“面积”表示0~t 1时间内拉力做的功,W =P 0t 02+P 0(t 1-t 0)=P 0t 1-P 0t 02,由动能定理得W -mgh =m v 2m 2,得h =P 0mg (t 1-t 02)-P 202m 2g 3,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μ4,B 和地面间的动摩擦因数为μ8.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32μmgB .当力F =μmg 时,A 、B 间的摩擦力为34μmgC .无论力F 为何值,B 的加速度不会超过34μgD .当力F >72μmg 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:μ4mg =μmg 4,B 与地间的最大静摩擦力的大小为:μ8(2m +m +m )g =μmg 2;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 -12μmg =4ma ,假设C 恰好与B 相对不滑动,则对C 有:14μmg =ma ,联立解得:a =14μg ,F =32μmg ,设此时A 与B 间的摩擦力为f ,对A 有:F -f =2ma ,解得:f =μmg <2μmg ,表明C 达到临界时A 还没有,故要使三者始终相对静止,则力F 不能超过32μmg ,故A 正确;由A 选项知,当F =μmg 时由整体表达式可得:a =18μg ,代入A 的表达式可得:f =34μmg ,故B 正确;当F 较大时,A 、C 都会相对B 滑动,B 的加速度达到最大,对B 有:2μmg -14μmg -12μmg=maB ,解得:aB =54μg ,故C 错误;当A 相对B 滑动时,C 早已相对B 滑动,对A 、B 整体得:F-12μmg -14μmg =3ma ′,对A 有:F -2μmg =2ma ′,解得:F =92μmg ,故当拉力F 大于92μmg 时,B 与A 相对滑动,故D 错误.12.如图所示,足够长传送带与水平方向的夹角为θ,物块a 通过平行于传送带的轻绳跨过光滑轻滑轮,与木块b 相连,b 的质量为m ,开始时a 、b 及传送带均静止,且a 不受传送带的摩擦力作用,现将传送带逆时针匀速转动,则在b 上升h 高度(未与滑轮相碰)的过程中(ABC)A .物块A 的质量为msin θB.摩擦力对a 做的功等于物块a 、b 构成的系统机械能的增加量 C .摩擦力对a 做的功等于物块a 、b 动能增加量之和 D .任意时刻,重力对a 、b 做功的瞬时功率大小不相等【解析】开始时,a 、b 及传送带均静止且a 不受传送带摩擦力作用,有mag sin θ=mbg ,则ma =mb sin θ=m sin θ,故A 正确.摩擦力对a 做正功,根据功能关系得:物块a 、b 构成的系统机械能增加,摩擦力对a 做的功等于a 、b 机械能的增加,故B 正确.b 上升h ,则a 下降h sin θ,则a 重力势能的减小量为ΔE p a =mag ×h sin θ=mgh ,等于b 重力势能的增加量,系统的重力势能不变,所以摩擦力对a 做的功等于物块a 、b 动能增加量之和,故C 正确.任意时刻a 、b 的速率相等,对b ,克服重力的瞬时功率Pb =mg v ,对a 有:Pa =mag v sin θ=mg v ,所以重力对a 、b 做功的瞬时功率大小相等,故D错误.答题卡第Ⅱ卷二、实验题(本题共2小题,每空2分,共计16分,将答案填写在答题卡中)13.某同学用如图所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”.弹簧测力计A挂于固定点P,下端用细线挂一重物M.弹簧测力计B的一端用细线系于O点,手持另一端向左拉,使结点O静止在某位置.分别读出弹簧测力计A和B的示数,并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和各拉线的方向.(1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为N,图中A的示数为__3.6__N.(2)下列不必要的实验要求是__D__.(请填写选项前对应的字母)A.应测量重物M所受的重力B.弹簧测力计应在使用前校零C.拉线方向应与木板平面平行D.改变拉力,进行多次实验,每次都要使O点静止在同一位置(3)该同学做“验证力的平行四边形定则”的实验采取的研究方法是__B__.A.控制变量法B.等效替代法C.小量放大法D.建立理想模型法【解析】(1)弹簧测力计读数,每1 N被分成5格,则1格就等于0.2 N.图中指针落在3 N到4 N 的第3格处,所以弹簧A的示数为3.6 N.(2)实验通过作出三个力的图示,来验证“力的平行四边形定则”,因此重物的重力必须要知道,故A正确;需弹簧测力计测出力的大小,所以要准确,必须在使用之前校零,故B正确;拉线方向必须与木板平面平行,这样才确保力的大小准确,故C正确;当结点O位置确定时,弹簧测力计A 的示数也确定,由于重物的重力已确定,两力大小与方向均一定,因此弹簧测力计B的大小与方向也一定,所以改变拉力多次实验时不需要使结点每次都静止在O点.故D错误.(3)由实验原理可知该同学做“验证力的平行四边形定则”的实验中采取了等效替代法,即合力与分力的关系是等效的.故选B.14.为了探究机械能守恒定律,某同学设计了如图甲所示的实验装置,并提供了如下的实验器材:A.小车 B .钩码 C .一端带滑轮的木板 D .细线 E .电火花打点计时器 F .纸带 G .毫米刻度尺 H .低压交流电源 I .220 V 的交流电源(1)根据上述实验装置和提供的实验器材,你认为实验中不需要的器材是__H__(填写器材序号),还应补充的器材是__天平__.(2)实验中得到了一条纸带如图乙所示,选择点迹清晰且便于测量的连续7个点(标号0~6),测出0到1、2、3、4、5、6点的距离分别为d 1、d 2、d 3、d 4、d 5、d 6,打点周期为T .则打点2时小车的速度v 2=__d 3-d 12T __;若测得小车质量为M 、钩码质量为m ,打点1和点5时小车的速度分别用v 1、v 5表示,已知重力加速度为g ,则验证点1与点5间系统的机械能守恒的关系式可表示为__mg (d 5-d 1)=12(M +m )(v 25-v 21)__.(3)在实验数据处理时,如果以v 22为纵轴,以d 为横轴,根据实验数据绘出v 22-d 图象,其图线的斜率表示的物理量的表达式为__mM +mg __.【解析】(1)电火花计时器直接使用220 V 交流电源,因此低压交流电源用不着;另外还需要用到天平测出小车的质量M ;(2)打点2时的速度等于点1—3间的平均速度,即v 2=d 3-d 12T ;根据机械能守恒,整个系统减小的重力势能等于整个系统增加的动能,即mg (d 5-d 1)=12(M +m )(v 25-v 21);(3)根据v 2=2ad ,因此v 22-d 图象的斜率就是加速度,而对砝码进行受力分析可知:mg -T =ma ,而对小车T =Ma ,因此可得:a =mM +mg .三、解答题(本题共三个小题,其中15题7分,16题10分,17题14分)15.随着“共享单车”的普及,越来越多的人骑着单车去上班,某人骑“小黄车”以5 m/s 的速度匀速前进,某时刻在他正前方8 m 处以12 m/s 的速度同向行驶的汽车开始关闭发动机,然后以大小为2 m/s2的加速度匀减速前进,求此人需多长时间才能追上汽车?【解析】汽车做匀减速运动至停止过程中的平均速度为: v =v +v 02=0+122m/s =6 m/s>v 人。
湖南省湖南师范大学附属中学2019届高三物理上学期月考试题(四)(含解析)本试题卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共8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1~8小题只有一个选项正确,9~12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.下列关于物理学史和物理思想方法,叙述错误的是(B)A.卡文迪许在测量万有引力常量的实验中,运用了“放大法”B.第谷通过多年的观测,积累了大量可靠的数据,在精确的计算分析后得出了行星运动定律C.从物理思想方法上讲,平均速度体现了“等效替代”的物理思想D.功率是采用“比值法”定义的物理量2.如图所示,在水平面上固定一点光源,在点光源和右侧墙壁的正中间有一小球自水平面以初速度v0竖直上抛,已知重力加速度为g,不计空气阻力,则在小球竖直向上运动的过程中,关于小球的影子在竖直墙壁上的运动情况,下列说法正确的是(C)A.影子做初速度为v0,加速度为g的匀减速直线运动B.影子做初速度为2v0,加速度为g的匀减速直线运动C.影子做初速度为2v0,加速度为2g的匀减速直线运动D.影子做初速度为v0,加速度为2g的匀减速直线运动3.两根圆柱形长直木杆AB和CD相互平行,斜靠在竖直墙壁上把一摞瓦放在两木杆构成的滑轨上,瓦将沿滑轨滑到低处,在实际操作中发现瓦滑到底端处时速度较大,有可能摔碎,为了防止瓦被损坏,下列措施可行的是(A)A.适当增大两杆之间的距离B.适当减少两杆之间的距离C.增多每次运送瓦的块数D.减少每次运送瓦的块数【解析】由题意可知,斜面的高度及倾斜角度不能再变的情况下,要想减小瓦滑到底部的速度就应当增大瓦与斜面的摩擦力.由f=μF N可知,可以通过增大F N来增大摩擦力;而增大瓦的块数,增大了瓦的质量,虽然摩擦力大了,但同时重力的分力也增大,不能起到减小加速度的作用,故改变瓦的块数是没有作用的,故C 、D 错误;而增大两杆之间的距离可以增大瓦受到的两支持力间的夹角,而瓦对杆的压力随夹角的增大而增大,故增大两杆间的距离可以在不增大重力分力的情况下增大瓦对滑杆的压力,从而增大摩擦力,故A 正确.4.如图所示,竖直放置、半径为R 的半圆轨道直径边在水平地面上,O 为圆心,A 、B 在轨道上,A 是轨道最左端,OB 与水平面夹角为60°.在A 点正上方P 处将可视为质点的小球水平抛出,小球过B 点且与半圆轨道相切,重力加速度为g ,小球抛出时的初速度为(B)A.gRB.33gR2C.33gR 2 D.3gR2【解析】小球做平抛运动,在飞行过程中恰好与半圆轨道相切于B 点,则知速度与水平方向的夹角为30°,则有:v y =v 0tan 30°,又v y =gt ,则得:v 0tan 30°=gt ,t =v0tan 30°g①水平方向上小球做匀速直线运动,则有:R +R cos 60°=v 0t ② 联立①②解得:v 0=33gR2.5.20世纪人类最伟大的创举之一是开拓了太空的全新领域.现有一艘远离星球在太空中直线飞行的宇宙飞船,为了测量自身质量,启动推进器,测出飞船在短时间Δt 内速度的改变为Δv ,和飞船受到的推力F (其它星球对它的引力可忽略).飞船在某次航行中,当它飞近一个孤立的星球时,飞船能以速度v ,在离星球的较高轨道上绕星球做周期为T 的匀速圆周运动.已知星球的半径为R ,引力常量用G 表示.则宇宙飞船和星球的质量分别是(B)A.F Δv Δt ,v2R GB.F Δt Δv ,v3T2πG C.F Δv Δt ,v3T 2πG D.F Δt Δv ,v2RG【解析】直线推进时,根据动量定理可得F Δt =m Δv ,解得飞船的质量为m =F ΔtΔv,绕孤立星球做匀速圆周运动时,根据公式G Mm r2=m4π2T2r ,又G Mm r2=m v2r ,解得M =v3T2πG,B 正确.6.如图所示,一箱苹果沿着倾角为θ的光滑斜面加速下滑,在箱子正中央夹有一只苹果,它周围苹果对它作用力的合力(C)A .对这只苹果做正功B .对这只苹果做负功C .对这只苹果不做功D .无法确定【解析】对整体分析,受重力和支持力,整体的加速度a =Mgsin θM=g sin θ,可知苹果的加速度为g sin θ,苹果受重力、周围苹果的作用力,两个力的合力等于mg sin θ,所以其他苹果对该苹果的作用力等于mg cos θ,方向垂直于斜面向上,根据功的公式可知,周围苹果对它的作用力不做功,故C 正确,A 、B 、D 错误.7.在竖直平面内有水平向右、电场强度为E =1×104N/C 的匀强电场.在场中有一根长L =2 m 的绝缘细线,一端固定在O 点,另一端系有质量为0.04 kg 的带电小球,如图所示,它静止时细线与竖直方向成37°角.现给小球一个初速度让小球恰能绕O 点在竖直平面内做圆周运动,取小球在静止时的位置为电势能和重力势能的零点,下列说法正确的是(cos 37°=0.8,g =10 m/s 2)(B)A .小球所带电量为q =3.6×10-5CB .小球恰能做圆周运动动能最小值是0.5 JC .小球恰能做圆周运动的机械能最小值是0.5 JD .小球恰能做圆周运动的机械能最小值是1.28 J8.如图所示,电路中定值电阻阻值R 大于电源内阻阻值r ,将滑动变阻器滑片向下滑动,理想电压表V 1、V 2、V 3示数变化量的绝对值分别为ΔU 1、ΔU 2、ΔU 3,理想电流表A 示数变化量的绝对值为ΔI ,正确的是(D)A .V 2的示数增大B .电源输出功率在减小C .ΔU 3与ΔI 的比值在减小D .ΔU 1大于ΔU 2【解析】理想电压表内阻无穷大,相当于断路.理想电流表内阻为零,相当短路,所以定值电阻R 与变阻器串联,电压表V 1、V 2、V 3分别测量R 、路端电压和变阻器两端的电压.当滑动变阻器滑片向下滑动时,接入电路的电阻减小,电路中电流增大,内电压增大,路端电压减小,则V 2的示数减小,故A 错误;当内外电阻相等时,电源的输出功率最大,故当滑动变阻器滑片向下滑动时,外电阻越来越接近内阻,故电源的输出功率在增大,故B 错误;根据闭合电路欧姆定律得:U 3=E -I (R +r ),则得:ΔU3ΔI =R +r ,保持不变,故C 错误;根据闭合电路欧姆定律得:U 2=E -Ir ,则得:ΔU2ΔI =r ;而ΔU1ΔI =R ,据题:R >r ,则得ΔU 1>ΔU 2,故D 正确.9.如图所示,平行板电容器与电动势为E 的直流电源(内阻不计)连接,下极板接地,静电计所带电荷量很少,可忽略.一带负电油滴固定于电容器中的P 点.现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离,则(BD)A .平行板电容器的电容值将变大B .静电计指针张角不变C .带电油滴的电势能将增大D .若先将上极板与电源正极连接的导线断开,再将下极板向下移动一小段距离,则带电油滴所受电场力不变【解析】根据C =εrS4πkd知,d 增大,则电容减小,故A 错误;静电计测量的是电容器两端的电势差,因为电容器始终与电源相连,则电势差不变,所以静电计指针张角不变,故B 正确;电势差不变,d 增大,则电场强度减小,故P 点与上极板的电势差减小,则P 点的电势升高,因油滴带负电,可知带电油滴的电势能将减小,故C 错误;电容器与电源断开,则电荷量不变,d 改变,根据E =4πkQεrS知,电场强度不变,则油滴所受电场力不变.故D 正确.10.如图所示,两个等量异号点电荷M 、N 分别固定在A 、B 两点,F 为A 、B 连线所在平面的中垂线上的某一点,O 为A 、B 连线的中点.AO =OF ,E 和φ分别表示F 处的电场强度大小和电势.将某试探负点电荷由F 处静止释放时,其电势能和加速度大小分别用E p 和a 表示,取无穷远处为电势零点,若将负点电荷N 移走,则(AC)A .φ升高B .E 不变C .E p 变小D .a 变大【解析】首先根据场强叠加原理求出电场强度;然后根据电场强度与电场线及电场线与等势面的关系得到电势的大小;再由电势能与电势的关系得到电势能;最后,由库仑定律和牛顿第二定律得到加速度,然后进行比较.11.质量为2 kg 的物体,放在动摩擦因数μ=0.1的水平面上,在水平拉力F 的作用下,由静止开始运动,拉力做的功W 和物体发生的位移x 之间的关系如图所示,g =10 m/s 2,下列说法中正确的是(AD)A .此物体在OA 段做匀加速直线运动,且此过程中拉力的最大功率为15 WB .此物体在OA 段做匀速直线运动,且此过程中拉力的最大功率为6 WC .此物体在AB 段做匀加速直线运动,且此过程中拉力的最大功率为6 WD .此物体在AB 段做匀速直线运动,且此过程中拉力的功率恒为6 W【解析】根据功的公式分析可知,在OA 段和AB 段物体受到恒力的作用,并且图象的斜率表示的是物体受到的力的大小,由此可以判断物体受到的拉力的大小,再由功率的公式可以判断功率的大小.12.如图所示,轻弹簧竖直放置,下端固定在水平地面上,一质量为m 的小球,从离弹簧上端高h 处由静止释放.某同学在研究小球落到弹簧上后继续向下运动到最低点的过程,他以小球开始下落的位置为原点,沿竖直向下方向建立坐标轴Ox ,作出小球所受弹力F 的大小随小球下落的位置坐标x 变化的关系,如图所示,不计空气阻力,重力加速度为g .以下判断正确的是(ACD)A .当x =h +x 0,小球的重力势能与弹簧的弹性势能之和最小B.小球落到弹簧上向下运动到最低点的过程中,速度先减小后增大C .小球落到弹簧上向下运动到最低点的过程中,加速度先减小后增大D .小球动能的最大值为mgh +mgx02【解析】根据乙图可知,当x =h +x 0,小球的重力等于弹簧的弹力,此时小球具有最大速度,由以弹簧和小球组成的系统的机械能守恒可知,重力势能与弹性势能之和最小,故A 正确;小球刚落到弹簧上时,弹力小于重力,小球加速度向下,速度增大,随弹力的增加,加速度减小,当弹力等于重力时加速度为零,此时速度最大;然后向下运动时弹力大于重力,小球的加速度向上且逐渐变大,小球做减速运动直到最低点,则小球落到弹簧上向下运动到最低点的过程中,速度先增大后减小,加速度先减小后增大,选项B 错误,C 正确;小球达到最大速度的过程中,根据动能定理可知mg (h +x 0)-12mg ·x 0=12mv 2,故小球动能的最大值为mgh+12mgx0,故D正确;故选ACD.第Ⅱ卷二、实验题(本题共2小题,每空2分,共计14分,将答案填写在答题卡中)13.(6分)某研究性学习小组利用气垫导轨测滑块做加速直线运动中的加速度,实验装置如图甲所示.在气垫导轨上相隔一定距离的两处安装两个光电传感器A、B,滑块P上固定一遮光条,滑块在细线的牵引下向左做加速运动,(1)若用10分度的游标卡尺测出遮光条的宽度d ,如图乙所示,则宽度d =__4.7__mm. (2)遮光条经过光电传感器A 、B 时所用时间分别是Δt 1、Δt 2,若测滑块运动的加速度,还需要测量的物理量为__两光电传感器间的距离L __.用上述物理量表示,加速度大小的表达式为a =__(d Δt2)2-(d Δt1)22L__.14.(8分)要测量电源的电动势E 及内阻r (E 约为4.5 V ,r 约为1.5 Ω).给出的器材有:量程为0~3 V 的电压表V(具有一定内阻)、量程为0~0.6 A 的电流表A(内阻R A ,约1 Ω)、阻值为1.0 Ω的定值电阻R 0、电阻箱R 、单刀单掷开关2个、导线若干.某研究性学习小组利用上述器材设计了如图所示的实验电路原理图. 请回答下列问题:(1)闭合开关S 1、S 2,调节电阻箱R ,使电流表和电压表有较大的偏转,此时记下电流表示数I 0和电压表示数U 0,则电流表的内阻R A =__U0I0-R 0__;(2)闭合开关S 1,断开开关S 2,调节电阻箱的阻值,使电流表有较大的偏转,并记录多组电阻箱的阻值R 和电流表对应的示数I ,然后利用图象法处理数据,若以R 为纵轴,则应该以__1I__(选填“I ”“I 2”或“1I”)为横轴.若该研究性学习小组利用正确方法作出的图象如图所示,图中a 和b 是已知量,则电源的电动势为E =__b a __,电源内阻为r =__b -U0I0__.(用测得的量和已知量表示)三、解答题(本题共三个小题,共33分,其中15题7分,16题12分,17题14分)15.(7分)2018年2月在平昌冬奥会中,我国运动员李馨参加了两项越野滑雪的比赛,成绩有重大突破.如图所示,某次滑雪训练中,如果该运动员站在水平雪道上第一次利用滑雪杖对雪面的作用获得水平推力F =102 N ,由静止向前滑行,其作用时间为t 1=1.0 s ,撤除水平推力F 后经过t 2=2.0 s ,运动员第二次利用滑雪杖对雪面的作用获得同样的水平推力,作用距离与第一次相同.已知该运动员连同装备(可视为质点)的总质量为m =60 kg ,在整个运动过程中受到的滑动摩擦力大小恒为F f =12 N ,求:(1)运动员第一次利用滑雪杖对雪面作用结束时获得的速度和3 s 时的速度; (2)该运动员第二次撤除水平推力后能滑行的最大距离.【解析】(1)运动员利用滑雪杖获得的加速度为a 1=F -Ff m=1.5 m/s 2. 第一次利用滑雪杖对雪面作用获得速度v 1=a 1t 1=1.5×1.0 m/s =1.5 m/s 运动员停止使用滑雪杖后,加速度大小为a 2=Ff m=0.2 m/s 2经时间t 2速度变为v 2=v 1-a 2t 2=1.1 m/s3分 (2)第二次利用滑雪杖获得的速度大小为v 3,则v 23-v 2=v 212分 第二次撤除水平推力后滑行的最大距离x 2=v232a 2=8.65 m2分16.(12分)如图所示,质量分别为m 和2m 的A 、B 两个小球用长为2R 的绝缘轻杆连接在一起,放在竖直平面内半径为R 的光滑圆形绝缘轨道的内壁,整个装置处在水平向右的匀强电场中,电场强度为E .A 球不带电,B 球带正电,开始时A 球处在与圆心等高的位置,现由静止释放A 、B 小球,B 球刚好能到达轨道右侧与圆心等高的位置,求:(1)B 球带电量;(2)当A 球下降高度为R 2时,轻杆对B 球做的功; (3)两小球在运动过程中最大速度的大小.【解析】(1)对两球组成的系统,由动能定理可得 mgR +EqR -2mgR =0-0, 解得q =mg E2分(2)A 球下降高度为R 2时,OA 连线转过30°,AB 在运动的过程中,速度大小始终相等,由动能定理可得mgR sin 30°+EqR sin 30°-2mgR (1-cos 30°)=12mv 2+12×2mv 2-0解得12×2mv 2=2(3-1)mgR32分设杆对B 做的功为W ,由动能定理W +EqR sin 30°-2mgR (1-cos 30°)=12×2mv 2-02分W =(5-236)mgR 1分(3)mgR sin θ+EqR sin θ-2mgR (1-cos θ)=12mv ′2+12×2mv ′2-02分整理可得v ′=2gR[2sin (θ+45°)-1]32分当θ=45°时,有最大速度v max =2(2-1)gR31分17.(14分)如图所示,光滑轨道CDEF 是一“过山车”的简化模型,最低点D 处入口、出口不重合,E 点是半径R =0.32 m 的竖直圆轨道的最高点,DF 部分水平,末端F 点与其右侧的水平传送带平滑连接,传送带以速率v =1 m/s 逆时针匀速转动,水平部分的长度L =1 m .物块B 静止在水平面的最右端F 处,质量m A =1 kg 的物块A 从轨道上某点由静止释放,恰好通过竖直圆轨道最高点E ,然后与B 发生碰撞并粘在一起.若B 的质量是A 的k 倍,A 、B 与传送带间的动摩擦因数都为μ=0.2,物块均可视为质点,物块A 与物块B 的碰撞时间极短,取g =10 m/s 2.(1)求k =3时,物块A 、B 碰撞过程中产生的内能和物块A 、B 在传送带上向右滑行的最远距离;(2)讨论k 在不同数值范围时,A 、B 碰撞后传送带对它们所做的功W 的表达式.【解析】(1)设物块A 在E 的速度为v 0,由向心力公式得:m A g =m A v20R1分设碰撞前A 的速度为v 1.由机械能守恒定律得:12m A v 21=12m A v 20+2m A gR 得:v 1=4 m/s1分设碰撞后A 、B 速度为v 2,且设向右为正方向,由动量守恒定律得:m A v 1=(m A +m B )v 2,得:v 2=mA mA +mB v 1=11+3×4 m/s =1 m/s1分 由能量转化与守恒定律可得:Q =12m A v 21-12(m A +m B )v 2,解得:Q =6 J1分 设物块A 、B 在传送带上向右滑行的最远距离为s , 由动能定理得:-μ(m A +m B )gs =-12(m A +m B )v 2 解得:s =0.25 m2分 (2)由上面式可知:v 2=mA mA +mB v 1=41+km/s ①如果AB 能从传送带右侧离开,必须满足:12(m A +m B )v 2>μ(m A +m B )gL 得:k <1传送带对它们所做的功为:W =-μ(m A +m B )gL =-2(k +1) J3分②(i)当v 2≤v 时有:k ≥3,即A 、B 返回到传送带左端时速度仍为v 2; 故这个过程传送带对A 、B 所做的功为:W =02分(ii)当1≤k<3时,A、B沿传送带向右减速到速度为零,再向左加速,当速度与传送带速度相等时与传送带一起匀速运动到传送带的左侧.在这个过程中传送带对AB所做的功为:W=12(m A+m B)v2-12(m A+m B)v2解得:W=k2+2k-152(k+1)J3分四、选做题(请考生从2道物理题中任选一题作答.如果多做,则按所做的第一题计分) 18.【物理——选修3—3】(15分)(1)(5分)以下说法正确的是__BCE__.(填正确答案标号.选对一个得2分,选对两个得4分,选对3个得5分.每选错一个扣3分,最低得分为0分)A.布朗运动是液体或气体分子的运动,它说明分子永不停做无规则运动B.液晶显示屏是应用液晶的光学各向异性制成的C.气体分子速率呈现出“中间多,两头少”的分布规律D.一定量的理想气体发生绝热膨胀时,其内能不变E.一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性增加的方向进行(2)(10分)如图所示,两端开口、粗细均匀的足够长玻璃管插在大水银槽中,管的上部有一定长度的水银柱,两段空气柱被封闭在左右两侧的竖直管中.开启上部连通左右水银的阀门A,当两侧气体温度为390 K稳定时,水银柱的位置如图所示,其中左侧空气柱长度L1=45 cm,左右两侧顶部的水银面的高度差为h1=7 cm,左侧空气柱底部的水银面与水银槽面高度差为h2=3 cm,大气压强为75 cmHg.求:①右管内气柱的长度L2;②关闭阀门A,当两侧气体温度升至570 K时,左侧竖直管内气柱的长度L3.(槽内水银面高度、大气压强视为不变)【解析】①左管内气体压强p1=p0+h2 cmHg=78 cmHg1分右管内气体压强p2=p1+h1 cmHg=85 cmHg1分设水银槽中右管内与外液面高度差为h3,则p2=p0+h3,得h3=10 cm2分则L2=L1-h1-h2+h3=45 cm1分②设玻璃管横截面面积为S,由理想气体状态方程得p1L1S T1=(p0+L3-L1+h2)T2L 3S 3分 解得L 3=57 cm2分19.(15分)(1)(5分)BCE19.【物理——选修3—4】(15分)(1)(5分)下列说法正确的是__BCE__.(填正确答案标号.选对一个得2分,选对两个得4分,选对3个得5分.每选错一个扣3分,最低得分为0分)A .变化的电场一定产生变化的磁场,变化的磁场一定产生变化的电场B .全息照相的拍摄利用了光的干涉原理C .电视机遥控器是利用发出红外线脉冲信号来换频道的D .在杨氏双缝干涉实验中,用紫光作为光源,遮住其中一条狭缝,屏上将呈现间距相等的条纹E .某人在水面上方观察水底同位置放置的红、黄、绿三盏灯时,看到绿灯距水面最近(2)(10分)如图所示,△ABC 为等腰直角三棱镜的截面图,AB 与水平屏幕MN 垂直并接触于A 点.由红光和紫光两种单色光组成的复色光垂直BC 边射向AB 中点O ,在光屏MN 上产生两个亮斑,已知该介质对红光和紫光的折射率分别为n 1=233,n 2=2. ①请画出光路图,并分析说明AM 一侧亮斑的颜色;②已知AB =10 cm ,求两个亮斑间的距离.(结果用根式表示)【解析】①设红光和紫光的临界角分别为C 1、C 2,复色光在AB 面的入射角为i ,由折射定律可知sin C 1=1n1=32 C 1=60°1分 sin C 2=1n2=22C 2=45°1分 由于C 2=i =45°<C 1,所以紫光在AB 面发生全反射,而红光在AB 面一部分发生折射、一部分发生反射,故在AM 侧产生的亮斑为红色1分由几何关系可知,反射光线与AC 垂直,光路图如图所示2分②根据光路图,设折射角为γ,两个光斑分别为P 1、P 2根据折射定律n 1=sin γsin i,可得sin γ=63,故tan γ=22分tan γ=AOAP1,可得AP1=522cm1分△OAP2为等腰直角三角形,所以AP2=AO=5 cm,P1P2=(522+5) cm2分。
2019—2020学年度湖南师大附中上学期高三月考试卷(三)高中物理第一卷〔选择题,共48分〕一、选择题〔此题共12小题,每题4分,共48分,有的小题只有一个小题符合题意,有的小题有几个选项符合题意,全部选对得4分,部分选对得2分,选错或不答得0分〕 1.关于惯性,以下讲法中正确的选项是〔 〕A .静止的火车启动时速度变化缓慢,是因为火车静止时惯性大B .乒乓球能够快速抽杀,是因为乒乓球惯性小的缘故C .物体超重时惯性大,失重时惯性小D .在宇宙飞船内物体没有惯性2. 某物理学博士的毕业论文是〝声速与空气压强和空气密度的关系〞。
他在文中给出了四个可能的关系式,其中只有一个是正确的,式中k 为比例常数无单位,P 为空气压强,ρ为空气密度。
正确的关系式是〔 〕A .ρPkPB .PkPρC .ρPkD .Pkρ 3. 如下图,a 图中一轻弹簧和一根细线共同拉住一个质量为m 的小球,平稳时细线是水平的,弹簧与竖直方向的夹角为a ;b 图中用细线代替原先的弹簧. 假设突然剪断水平细线,那么在剪断该细线的瞬时,小球加速度的大小和方向为 〔 〕A .a 图中小球的加速度a =g tan α,方向水平向右B .a 图中小球的加速度a =g tan α,方向与竖直方向成〔90°-α〕角 C .b 图中小球的加速度a =g tan α,方向水平向右D .b 图中小球的加速度a =g tan α,方向与竖直方向成〔90°-α〕角4.小河宽为d ,河水中各点水的流速大小与各点到较近的河岸边的距离成正比,水v =x d v k kx ,/4,0=是各点到近岸的距离,小船船头垂直河岸渡河,小船划行速度为0v ,那么以下讲法正确的选项是〔 〕A .小船渡河的轨迹为曲线B .小船到达离河岸d /2处,船渡河的速度为02vC .小船渡河的轨迹为直线D .小船到达离河岸3d/4处,船渡河的速度为02v5. 某人在距地面某一高度处以初速度v 水平抛出一物体,落地速度大小为2v ,那么它在空中飞行的时刻及距地面抛出的高度为〔 〕A .g v g v 2,2B .g v g v 49,232C .g v g v 43,232D .gv g v 23,326. 细绳栓一个质量为m 的小球,小球将固定在墙上的轻弹簧压缩x ,小球与弹簧不粘连. 如下图,将细线烧断后〔 〕A .小球赶忙做平抛运动B .小球的加速度赶忙为gC .小球离开弹簧后做匀变速运动D .小球离开弹簧后做变加速运动7. 1998年1月发射的〝月球勘探者号〞空间探测器,运用最新科技手段对月球进行近距离勘探,在月球重力分布、磁场分布及元素测定等方面取得最新成果. 探测器在一些环形山中央发觉了质量密集区,当飞越这些重力专门区域时〔 〕A .探测器受到的月球对它的万有引力将变大B .探测器运行的轨道半径将变大C .探沿器飞行的速率将变大D .探沿器飞行的速率将变小8. 在光滑的水平面上有三个完全相同的小球A 、B 、C 用相同的细绳连接起来,如下图,绳子OA=AB=BC ,它们以O 为圆心在水平面上以共同的角速度做匀速圆周运动,在运动中假设绳子OA 、AB 、BC 上的张力分不是T 1、 T 2、T 3,那么T 1:T 2:T 3为 〔 〕A .1:2:3B .1:3:6C .7:5:3D .6:5:39. 质量为1kg 的物体被人用手由静止向上提高1m ,这时物体的速度为2m/s ,不计空气阻力,取g=10m/s 2. 以下讲法中正确的选项是〔 〕A .手对物体做功12JB .合外力对物体做功12JC .合外力对物体做功2JD .物体克服重力做功10J10.如下图,两个物体a 、b 的质量相等,并靠在固定的斜面上,它们与斜面间的动摩擦因数相同,在水平力F 的作用下,两个物体一起沿 斜面移动了一段距离,那么〔 〕A .摩擦力对a 、b 两物体所做的功相等B .a 对b 做的功与b 对a 做的功相等C .F 对a 做的功与a 对b 做的功相等D .以上讲法都不对11.将小球竖直上抛,经一段时刻落回抛出点,假设小球所受的空气阻力对其上升过程和下降过程缺失的机械能进行比较,以下讲法中正确的选项是〔 〕A .上升缺失的机械能大于下降缺失的机械能B .上升缺失的机械能小于下降缺失的机械能C .上升缺失的机械能等于下降缺失的机械能D .无法比较12.如下图,水平传送带以速度s m v /2 匀速前进.上方料斗中以每秒50kg 的速度把煤粉竖直落到传送带上,然后一起随带运动,假如要使传送带保持原先的速度匀速前进,那么皮带机应增加的功率为 〔 〕 A .100W B .200WC .500WD .无法确定第II 卷〔非选择题,共52分〕二、填空题〔此题共4小题,每题4分,共16分. 请将答案填在题中的横线上〕 13.在〝研究平抛物体的运动〞的实验中:〔1〕让小球多次沿同一轨道运动,用描点法画出小球做平抛运动的轨迹.为了较准确地描画运动轨迹,下面列出了一些操作要求,将你认为正确的选项前面的字母填在横线上 .A .斜槽只能光滑B .通过调剂使斜槽的末端保持水平C.每次开释小球的位置必须相同D.每次必须由静止开释小球E.小球运动时不应与木板上的白纸相接触F.所记录的相邻的小球位置之间的竖直距离应相等〔2〕某同学只记录了a、b、c三点,各点的坐标如下图,那么物体运动的初速度为.〔取g=10m/s2〕14.在验证机械能守恒定律的实验中,质量为m的重锤从高处由静止开始下落,重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点,对纸带上的点进行测量,即可验证机械能守恒定律.〔1〕如下图,选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E,测出A点距起始点O的距离为S0点A、C间的距离为S1,点C、E间的距离为S2,使用的交流电的频率为f,利用那个装置也能够测量重锤下落的加速度,那么加速度的表达式为a= .〔2〕在验证机械能守恒定律的实验中发觉,重锤减小的重力势能总是略大于重锤增加的动能,其缘故要紧是因为在重锤带着纸带下落的过程中存在着阻力作用. 假设当地重力加速度的值为g,用第〔1〕咨询给出的量表示重锤在下落过程中受到的平均阻力大小为F= .15.如下图,摩擦轮A、B通过中介轮C进行传动,A、B、C的半径分不为20cm、15cm、10cm,那么AB两轮边缘上的点的角速度之比是,向心加速度之比是.16.如下图,支架质量为M,放在水平地面上,转轴O处用长为L的细绳悬挂一质量为m的小球. 将小球从与轴O在同一水平线上、细绳拉直的位置由静止开释,小球运动时,支架静止不动,当小球运动到最低点时,地面对支架的支持力大小为.三、运算题〔此题共4小题,共36分. 应写出必要的文字讲明、方程式和重要演算步骤,有数值运算的题,答案中必须明确写出数值和单位.〕17.〔7分〕如下图,在水平面上有一个质量为m的物体,在水平恒定拉力的作用下由静止开始移动一段距离后,达到一斜面底端,这时撤去拉力,物体冲上斜面,沿斜面上滑的最大距离和平面上运动的距离相等,然后物体又沿斜面下滑,恰好停在平面上的动身点.斜面的倾角为30°,物体与平面间和与斜面间的动摩擦因数相同,重力加速度为g. 求物体受到的水平拉力大小?18.〔8分〕继奇异的火星之后,今年土星也成了世界关注的焦点. 通过近7年时刻,2亿千米在太空中风尘仆仆的穿行后,美航天局和欧航天局合作研究出〝卡西尼〞号土星探测器于美国东部时刻6月30日〔北京时刻7月1日〕抵达预定轨道,开始〝拜望土星及其卫星家族. 这是人类首次针对土星及其31颗卫星最详尽的探测. 假设〝卡西尼〞号土星探测器进入土星飞行的轨道,在半径为R的土星上空离土星表面高h的圆形轨道上绕土星飞行,围绕n周飞行时刻为t. 求土星的质量和平均密度.19.〔9分〕如下图,在倾角为θ的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块A、B,它们的质量分不为m A、m B,弹簧的劲度系数为k,C为一固定挡板. 系统处于静止状态. 现开始用一恒力F沿斜面方向拉物块A使之向上运动,重力加速度为g,咨询:〔1〕物块B刚要离开C时,物块A的加速度多大?〔2〕从开始到物块B刚要离开C时的过程中,物块A的位移多大?20.〔12分〕如下图是一个设计〝过山车〞的试验装置的工作原理示意图,光滑斜面AB与竖直面内的圆形轨道最低点平滑连接,圆形轨道半径为R。
炎德·英才大联考湖南师大附中2019届高三月考试卷(一)物 理命题人:高三物理备课组 审稿人:高三物理备课组本试题卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共8页.时量90分钟,满分110分.第Ⅰ卷一、填空题(本题共12小题,每小题4分,共48分.其中1~8小题只有一个选项正确,9~12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.我们学校对升旗手的要求是:国歌响起时开始升旗,当国歌结束时国旗恰好升到旗杆顶端.已知国歌从响起到结束的时间是48 s ,红旗上升的高度是17.6 m .若国旗先向上做匀加速运动,时间持续4 s ,然后做匀速运动,最后做匀减速运动,减速时间也为4 s ,红旗到达旗杆顶端时的速度恰好为零.则国旗匀加速运动时加速度a 及国旗匀速运动时的速度v ,正确的是(C)A .a =0.2 m/s2 ,v =0.1 m/sB .a =0.4 m/s2,v =0.2 m/sC .a =0.1 m/s2,v =0.4 m/sD .a =0.1 m/s2,v =0.2 m/s【解析】对于红旗加速上升阶段:x 1=12a 1t 21,对于红旗匀速上升阶段:v 2=at 1,x 2=v 2t 2,对于红旗减速上升阶段:x 3=v 2t 3-12a 3t 23,对于全过程:a 1=a 3,x 1+x 2+x 3=17.6 m ,由以上各式可得:a 1=0.1 m/s2,v 2=0.4 m/s.故选:C.2.下列说法正确的是(C)A .一个质点所受合外力恒为F ,那么该质点一定做匀变速直线运动B .一个质点所受合外力恒为F ,那么该质点的动能一定增加C .一个质点做直线运动,每通过相同的位移Δx ,速度的增加量Δv 也相同,则A =Δv Δx>0且恒定,那么该质点的加速度a 一定在增大D .一个1 kg 的质点,在恒定合外力F 的作用下,产生的加速度为1 m/s2,那么F 不一定等于1 N3.明朝谢肇淛的《五杂组》中记载:“明姑苏虎丘寺庙倾侧,议欲正之,非万缗不可.一游僧见之,曰:无烦也,我能正之.”游僧每天将木楔从塔身倾斜一侧的砖缝间敲进去,经月余扶正了塔身.假设所用的木楔为等腰三角形,木楔的顶角为θ,现在木楔背上加一力F,方向如图所示,木楔两侧产生推力F N,则(B)A.若F一定,θ大时F N大B.若F一定,θ小时F N大C.若θ一定,F大时F N小D.若θ一定,F小时F N大【解析】由于木楔处在静止状态,故可将力F沿与木楔的斜面垂直且向上的方向进行分解,根据平行四边形定则,画出力F按效果分解的图示.并且可据此求出木楔两侧产生的推力.选木楔为研究对象,木楔受到的力有:水平向左的F和两侧给它的与木楔的斜面垂直的弹力,由于木楔处于平衡状态,所以两侧给木楔的斜面垂直的弹力与F沿两侧分解的力是相等的,力F 的分解如图:则F =F N1cos(90-θ2)+F N2cos(90-θ2)=2F N1cos(90-θ2)=2F N1sin θ2,F N =F N1=F N2,故解得F N =F2sin θ2,所以F 一定时,θ越小,F N 越大;θ一定时,F 越大,F N 越大,B 正确.4.如图甲所示,轻弹簧竖直固定在水平面上,一质量为m =0.2 kg 的小球,从弹簧上端某高度处自由下落,从它接触弹簧到弹簧压缩至最短的过程中(弹簧始终在弹性限度内),其速度v 和弹簧压缩量Δx 之间的函数图象如图乙所示,其中A 为曲线的最高点,小球和弹簧接触瞬间机械能损失不计,取g =10 m/s2,则下列说法不正确的是(A)A .小球刚接触弹簧时速度最大B .当Δx =0.3 m 时,小球处于超重状态C .该弹簧的劲度系数为20.0 N/mD .从接触弹簧到压缩至最短的过程中,小球的加速度先减小后增大【解析】由小球的速度图象知,开始小球的速度增大,说明小球的重力大于弹簧对它的弹力,当Δx 为0.1 m 时,小球的速度最大,然后减小,说明当Δx 为0.1 m 时,小球的重力等于弹簧对它的弹力.所以可得:k Δx =mg ,解得: k =mg Δx=0.2×100.1 N/m =20.0 N/m ,选项A 错误;C 正确;弹簧的压缩量为Δx =0.3 m 时,弹簧弹力为 F =20 N/m ×0.3 m =6 N>mg ,故此时物体的加速度向上,物体处于超重状态,选项B 正确;对小球进行受力分析可知,其合力是由mg 逐渐减小至零,然后再反向增加的,故小球的加速度先减小后增大,选项D 正确;故选A.5.如图所示,一艘走私船在岸边A 点,以速度v 0匀速地沿垂直岸的方向逃跑,距离A 点为34a 处的B 点的快艇同时启动追击,快艇的速率u 大小恒定,方向总是指向走私船,恰好在距离岸边距离a 处逮住走私船,那么以下关于快艇速率的结论正确的是(A)A .快艇在垂直岸边的方向上的平均速度uy =v 0B .快艇在沿岸的方向上的平均速度ux =v 0C .快艇速度的大小u =54v 0D .快艇的平均速率等于54v 0 【解析】因为在垂直岸边的方向上从开始追到追上时,位移与时间相同,所以快艇在垂直岸边的方向上的平均速度等于走私船的速度,快艇在沿岸边的方向上的平均速度为34v 0,A 正确,B 错误.快艇的平均速度大小为54v 0,因为它是曲线运动,路程大于54a ,平均速率应该大于54v 0,C 、D 均错. 6.将质量为m 的物体竖直上抛,抛出的初速度大小为v 1,由于受到空气阻力,阻力大小与速度大小成正比f =k v ,所以落回抛出点的速度大小为v 2,那么以下结论正确的是(D)A .上升时间大于下落时间B .上升时间等于下落时间C .抛出到落回的时间为t =v 1-v 2gD .无论上升还是下落,阻力均做负功 【解析】上升平均速度大于下落的平均速度,上升时间小于下落时间,A 、 B 错(用动量定理分析更简单).如果没有阻力,所用时间为t=2v1g,如果按照C的答案,v1=v2时(无阻力),时间变为零了,可见C错误.无论上升还是下落,阻力均做负功,所以D正确.详细解答C:利用图象法:v-t图象如图所示,所围“面积”代数之和为零,而f=k v,所以f-t图象与v-t图象一样,所围“面积”代数之和为零,f-t图象的“面积”则为f的冲量,则f的冲量为零.所以有mgt=m(v1+v2),t=v1+v2g.7.如图所示,倾角θ=30°的斜面上有一重为G的物体,在与斜面底边平行的水平推力F作用下沿斜面上的虚线匀速运动,若图中φ=45°,则(D)A.推力F一定是一个变力B.物体可能沿虚线向上运动C.物体与斜面间的动摩擦因数μ=3 3D.物体与斜面闻的动摩擦因数μ=6 3【解析】对物块进行受力分析,如图所示,物块受重力G、支持力N、推力F、摩擦力f作用,将重力分解为沿斜面向下的力G1=G sin 30°和与斜面垂直的力G2=G cos 30°,如图所示,由图可知, G 2与 N 平衡,故可等效为物体在推力F 、沿斜面向下的力G 1、摩擦力f 三个力的作用下沿斜面上的虚线做匀速运动,其等效的受力情况如图所示,根据三力平衡特点,F 与G 1的合力必沿斜面向右下方,故摩擦力f 只能沿斜面向左上方,故物体沿虚线向下做匀速运动,A 、B 错误;由几何关系得F 与G 1的合力F 合=G 1cos 45°=2G 1,由平衡条件得: f =F 合=2G 1,故物体与斜面间的动摩擦因数μ=f N =2G sin 30°G cos 30°=63. 8.一颗速度较大的子弹,以水平速度v 水平击穿原来静止在光滑水平面上的木块,设木块对子弹的阻力恒定,则当子弹入射速度增大为n v (n >1)时,下列说法正确的是(D)A .子弹对木块做的功不变B .子弹对木块做的功变大C .系统损耗的机械能增加D .系统损耗的机械能不变9.关于黑洞和暗物质(暗物质被称为“世纪之谜”.它“霸占”了宇宙95%的地盘,却摸不到看不着)的问题,以下说法正确的是(黑洞临界半径公式取为c =2GM r,c 为光速,G 为万有引力常量,M 为黑洞质量)(AD)A .如果地球成为黑洞的话,那么它的临界半径为r =v 2c 2R (R 为地球的半径,v 为第二宇宙速度)B .如果太阳成为黑洞,那么灿烂的阳光依然存在,只是太阳光到地球的时间变得更长C .有两颗星球(质量分别为M 1和M 2)的距离为L ,不考虑周围其他星球的影响,由牛顿运动定律计算所得的周期为T ,由于宇宙充满均匀的暗物质,所以观察测量所得的周期比T 大D .有两颗星球甲和乙(质量分别为M 1和M 2)的距离为L ,不考虑周围其他星球的影响,它们运动的周期为T ,如果其中甲的质量减小Δm 而乙的质量增大Δm ,距离L 不变,那么它们的周期依然为T【解析】因为c =2GM r ,而地球的第二宇宙速度为v =2GM R ,两式相比得r =v 2c 2R ,所以A 正确.如果太阳成为黑洞,光不能跑出,所以我们将看不到阳光.设甲乙质量变化前,甲的运动半径为r 1,甲乙质量变化后运动周期为T 2,甲的运动半径为r 1′,则G M 1M 2L 2=M 1(2πT )2r 1,G (M 1-Δm )(M 2+Δm )L 2=(M 1-Δm )(2πT 2)2r 1′,又因为r 1=M 2M 1+M 2L ,r 1′=M 2+Δm (M 1-Δm )(M 2+Δm )L =M 2+Δm M 1+M 2L ,所以T =4π2r 1L 2GM 2=4π2L 3G (M 1+M 2),T 2=4π2r 1′L 2G (M 2+Δm )=4π2L 3G (M 1+M 2),故T =T 2.10.某家用桶装纯净水手压式饮水器如图,在手连续稳定的按压下,出水速度为v 0,供水系统的效率为η,现测量出桶底到出水管之间的高度差H (水面很低,高度不计),出水口倾斜,其离出水管的高度差可忽略,出水口的横截面积为S ,水的密度为ρ,重力加速度为g ,则下列说法正确的是(BC)A .出水口单位时间内的出水体积Q =12v 0S B .出水口所出水落地时的速度v =v 20+2gHC .出水后,手连续稳定按压的功率为ρS v 302η+ρv 0SgH ηD .手按压输入的功率等于单位时间内所出水的动能和重力势能之和【解析】出水口的体积V =SL ,则单位时间内的出水体积Q =V t =SL t=S v 0,故A 错误;根据机械能守恒可得落地速度为v =v 20+2gH ,故B 正确;手连续稳定按压使水具有初动能和重力势能,在时间t 内,流过出水口的水的质量m =ρS v 0t ,则出水口的水具有的机械能E =12m v 20+mgH =ρS v 0t v 202+ρv 0StgH ,而供水系统的效率为η,所以手连续稳定按压做的功为W =E η=ρS v 302ηt +ρv 0SgH ηt ,则功率P =W t =ρS v 302η+ρv 0SgH η,故C 正确;手按压输入的功率等于单位时间内所出水的动能和重力势能之和除以供水系统的效率η,故D 错误.11.如图所示,光滑的半圆形铁丝固定在水平地面上,穿在铁丝上的质量为m 的小球从最高点A 由静止开始滑到最低点B ,在从A 到B 的过程中,下列说法正确的是(CD)A .小球对铁丝的作用力越来越大B .铁丝对小球的作用力为F ,F 对小球的功为零,F 的冲量也为零C .重力对小球做功的功率越来越大D .小球在AB 间的某唯一一点对铁丝的作用力为零【解析】在AB 之间的C 点,恰好重力的分力提供向心力,此点小球与铁丝没有作用力,其他位置都不为零,所以A 错,D 对;而小球的速率越来越大,在竖直方向的分量也越来越大,所以重力做功的功率也越来越大,故C 正确;铁丝对小球的功为零,但该作用力的冲量不为零,故B 错.12.如图所示,甲、乙两种粗糙面不同的传送带,倾斜于水平地面放置,以同样恒定速率v 向上运动.现将一质量为m 的小物体(视为质点)轻轻放在A 处,小物体在甲传送带上到达B 处时恰好达到传送带的速率v ;在乙传送带上到达离B 竖直高度为h 的C 处时达到传送带的速率v .已知B 处离地面的高度皆为H .则在小物体从A 到B 的过程中(AD)A .两种传送带与小物体之间的动摩擦因数甲比乙小B .将小物体传送到B 处,两种传送带消耗的电能一样多C .两种传送带对小物体做功不相等D .将小物体传送到B 处,两种系统小物体与皮带摩擦产生的热量甲比乙多【解析】根据2ax =v 2,a 甲<a 乙,再由牛顿第二定律μmg cos θ-mg sin θ=ma ,μ甲<μ乙,故A 对;由摩擦生热Q =fs 相对知,Q 甲=f 1s 1=f 1(v t 1-12v t 1)=f 1H sin θ;Q 乙=f 2s 2=f 2H -h sin θ;根据牛顿第二定律得:f 1-mg sin θ=ma 1=m v 22H sin θ;f 2-mg sin θ=ma 2=m v 22H -h sin θ;解得:Q 甲=mgH +12m v 2,Q 乙=mg (H -h )+12m v 2,Q 甲>Q 乙,故D 正确;根据能量守恒定律,电动机消耗的电能E 电等于摩擦产生的热量Q 与物块增加机械能的和,因物块两次从A 到B 增加的机械能相同,Q 甲>Q 乙,所以将小物体传送到B 处,两种传送带消耗的电能甲更多,故B 错误;传送带对小物体做功等于小物块的机械能的增加量,动能增加量相等,重力势能的增加量也相同,故两种传送带对小物体做功相等,故C 错误.(物体与皮带摩擦产生的热量Q 等于物体从速度为零到等于皮带速度时刻物体机械能的增量,所以Q 甲>Q 乙)答题卡二、实验题(本题共1小题,每空2分,共计16分,将答案填写在答题卡中)13.如图所示,某实验小组借用“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置,进行“研究合外力做功和动能变化的关系”的实验:(1)使小车在砝码和托盘的牵引下运动,以此定量探究细绳拉力做功与小车动能变化的关系.①实验准备了打点计时器及配套的电源、导线、复写纸及图所示的器材.若要完成该实验,必需的实验器材还有__天平、刻度尺__.②为达到平衡摩擦力的目的,取下细绳和托盘,通过调节垫片的位置,改变长木板倾斜程度,根据打出的纸带判断小车是否做匀速直线运动.③实验开始时,先调节木板上定滑轮的高度,使牵引小车的细绳与木板平行.这样做的目的是__D__(填字母代号).A.避免小车在运动过程中发生抖动B.可使打点计时器在纸带上打出的点迹清晰C.可以保证小车最终能够实现匀速直线运动D.可在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车受的合力(2)连接细绳及托盘,放入砝码,通过实验得到下图所示的纸带.纸带上O为小车运动起始时刻所打的点,选取时间间隔为0.1 s的相邻计数点A、B、C、D、E、F、G.实验时测得小车的质量为M=200 g,小车所受细绳的拉力为F=0.2 N.各计数点到O 的距离为s,对应时刻小车的瞬时速度为v,小车所受拉力做的功为W,小车动能的变化为Δ__细绳拉力做功等于小车动能变化__(3)这个小组在之前的一次实验中分析发现拉力做功总是要比小车动能增量明显大一些.这一情况可能是下列哪些原因造成的__C__(填字母代号).A .在接通电源的同时释放了小车B .小车释放时离打点计时器太近C .平衡摩擦力时长木板倾斜程度不够D .平衡摩擦力时长木板倾斜程度过大(4)实验小组进一步讨论认为可以通过绘制v 2-s 图线来分析实验数据.请根据表中各计数点的实验数据在图中标出对应的坐标点,并画出v 2-s 图线.分析v 2-s 图线为一条通过原点的直线,直线的斜率如果在实验误差允许的范围内等于理论值,也可以得出相同的结论.这种方案中直线斜率表达式为k =__2FM__(用题目中相关物理量字母表示).【解析】(1)①根据本实验的实验原理,合外力所做的功等于动能的变化量,通过研究纸带来研究小车的速度,利用天平测量小车的质量,利用砝码的重力代替小车的合外力,所以需要刻度尺来测量纸带上点的距离和用天平测得小车的质量,即还需要刻度尺,天平(带砝码);②为达到平衡摩擦力的目的,取下细绳和托盘,通过调节垫片的位置,改变长木板倾斜程度,根据打出的纸带判断小车是否做匀速直线运动;③实验过程中,为减少误差,提高实验的精确度,他先调节木板上定滑轮的高度,使牵引小车的细绳与木板平行,目的是消除摩擦带来的误差,即平衡摩擦力后,使细绳的拉力等于小车的合力,故D 项正确.(2)W =mgs =0.2×0.4575 J =0.0915 J ,ΔE k =12m v 2=12×0.2×0.9073 J =0.0907 J ,分析上述数据可知:在实验误差允许的范围内,细绳拉力做的功等于小车动能的变化. (3)他将钩码重力做的功当做细绳拉力做的功,经多次实验发现拉力做功总是要比小车动能增量大一些,从功能关系看出:该实验一定有转化为内能的机械能,即实验中存在摩擦力没有被平衡掉,故C 项正确.(4)根据表中各计数点的实验数据在图中标出对应的坐标点,并画出v 2-s 图线. v 2-s 图线为一条通过原点的直线,直线的斜率如果在实验误差允许的范围内等于理论值,也可以得出相同的结论.根据a =F M =v 22s ,则这种方案中直线斜率表达式为k =2F M.三、问答题(本题共三个小题,其中14题8分,15题11分,16题12分)14.一个质量为m =10 g ,带电量为+q =10-8 C 的小球从某高处A 点自由下落,不考虑一切阻力,测得该小球着地前最后2 s 内的下落高度为60 m ,试求:(g 取10 m/s2)(1)A 点距地面的高度h 为多少?总的下落时间是多少?(2)如果当小球下落的高度为总高度的34时,加一个竖直向上的匀强电场,小球落地的速度恰好为零,那么小球从开始到落地的时间是多少?电场强度多大?【解析】(1)设总时间为t ,最后两秒的平均速度为v ,则为(t -1)时的瞬时速度, v =g (t -1)=ΔhΔt =30 m/s(1分)所以t =4 sA 点距地面的高度为h =12gt 2=80 m(1分)(2)下落60 m 时的速度为v 1=2gh 1=20 3 m/s(1分) 经历20 m 速度减为零,所以有:v 21=2ah 2 a =v 212h 2=30 m/s2(1分) 所以经历的时间为t 1=2h 1g+2h 2a =(23+233)s =833 s(2分) E =mq(g +a )=4×107 N/C(2分)15.如图所示,物体A、B叠放在倾角θ=37°的斜面上(斜面保持不动,质量为M=10 kg),并通过跨过光滑滑轮的细线相连,细线与斜面平行.两物体的质量分别mA=2 kg,mB=1 kg, B与斜面间的动摩擦因数μ2=0.2,问:(认为滑动摩擦力等于最大静摩擦力,g取10 m/s2,sin 37°=0.6)(1)如果A、B间动摩擦因数μ1=0.1,为使A能平行于斜面向下做匀速运动,应对A施加一平行于斜面向下的多大F的拉力?此时斜面对地面的压力N多大?(2)如果A、B间摩擦因数不知,为使AB两个物体一起静止在斜面上,AB间的摩擦因数μ1应满足什么条件.【解析】(1)对A: F+mAg sin θ=T+μ1mAg cos θ(2分)对B:T=mBg sin θ+μ1mAg cos θ+μ2(mA+mB)g cos θ(2分)可解得:F=2 N利用整体法:N=(M+mA+mB)g+F sin θ=131.2 N(1分)(2)由受力分析可知,一定存在A有下滑趋势,B有上滑趋势.对A:mAg sin θ=μ1mAg cos θ+T(2分)对B:T=μ1mAg cos θ+μ2(mA+mB)g cos θ+mBg sin θ(2分)解得最小值:μ1min=3=0.0375(2分)80则:μ1≥0.037516.有人提出了一种不用火箭发射人造地球卫星的设想.其设想如下:沿地球的一条弦挖一通道,如图乙所示.在通道的两个出口处A 和B ,分别将质量为M 的物体和质量为m 的待发射卫星同时自由释放,只要M 比m 足够大,碰撞后,质量为m 的物体,即待发射的卫星就会从通道口B 冲出通道.(已知地球表面的重力加速度为g ,地球半径为R 0)(1)如图甲所示,一个质量为m 的物体(可视为质点)在一个质量均匀分布的大球(半径为R ,密度为ρ)的内部距球心r 处,那么m 与大球之间的万有引力就是F =G M ′mr 2,式中M ′是以r 为半径的球体的质量.试根据所给条件求出物体m 所受到的万有引力多大?(2)如图乙所示,是在地球上距地心h 处沿一条弦挖了一条光滑的通道AB ,从A 点处静止释放一个质量为m 的物体,物体下落到通道中点O ′处的速度多大?(3)如果在A 处释放一个质量很大的物体M ,在B 处同时释放一个质量远小于M 的物体,同时达到O ′处发生弹性正碰(由于大物体质量很大,可以认为碰后速度不变),那么小物体返回从B 飞出,为使飞出的速度达到地球的第一宇宙速度,h 应为多大?【解析】(1)M ′=43πr 3ρ,所以Fr =43πρGmr (2分)(2)设地球的密度为ρ0,距O ′为x 处时,到地心的距离为r =x 2+h 2,所受地球的引力为F =43πρ0Gmr ,其沿AB 的分力为f =F sin θ,而sin θ=x r ,所以f =43πρ0Gmx ,则f 与到O ′的距离x 成正比,最大的f m =43πρ0GmR 20-h 2(2分)最小的f min =0,所以关于f 的功可以利用它的平均值进行计算.则f 对物体做了正功,大小为:W =12f mR 20-h 2=23πρ0Gm (R 20-h 2)(2分)根据动能定理有:12m v 2=W所以达O ′处的速度为:v =213πρ0G (R 20-h 2)(1分) 又mg =G Mm R 20,所以g =43πG ρ0R 0 ,所以W =mg (R 20-h 2)2R 0,v =g (R 20-h 2)R 0(1分)(3)由题知,碰后小物体的速度为v ′=3v ,根据动能定理有:-W =12m v 21-12m v ′2v 1=8g (R 20-h 2)R 0=gR 0,所以h =78R 0=144R 0 (1分) 四、选做题(二个题任意选做一个,如果多做或全做的,按17题阅卷) 17.【物理——选修3—3】(15分)(1)(6分)下列说法正确的是__________.A .给农作物松土,是破坏土壤的毛细管从而保存土壤中的水份B .空气相对湿度越大,空气中的水分子含量就越高C .第二类永动机不能做成,是因为其违背了能量守恒D .在孤立系统中,一切不可逆过程必然朝着熵增加的方向进行E .电能、焦炭、蒸汽属于二次能源F .一个物体的内能增大,它的温度一定升高(2)(9分)如图所示,两端封闭的试管竖直放置,中间一段24 cm的水银柱将气体分成相等的两段,温度均为27 ℃,气柱长均为22 cm,其中上端气柱的压强为76 cmHg.现将试管水平放置,求:①水银柱如何移动(向A还是向B移动)?移动了多远?②保持试管水平,将试管温度均匀升高100 ℃,那么水银柱如何移动?试管内气体的压强分别多大?【解析】(1)ADE(6分)(2)①向A端移动了3 cm(3分)②不移动(3分)两边均为117.3 cmHg(3分)18.【物理——选修3—4】(15分)(1)(6分)一复色光中只含有a、b两种单色光,在真空中a光的波长大于b光的波长.①在真空中,a 光的速度__________(填“大于”“等于”或“小于”)b 光的速度. ②若用此复色光通过半圆形玻璃砖且经圆心O 射向空气时,下列四个光路图中可能符合实际情况的是__________.(2)(9分)一简谐横波沿x 轴正方向传播,在t =0时刻的波形如图所示,已知介质中质点P 的振动周期为2 s ,此时P 质点所在的位置纵坐标为2 cm ,横坐标为0.5 m ,试求从图示时刻开始在哪些时刻质点P 会出现在波峰?【解析】(1)① 等于(3分) ②BC(3分) (2)波的传播速度为:v =λT=3 m/s(2分)由题意知此时刻质点P 向下振动,所以P 向下振动到平衡位置所需的时间等于波沿x 轴方向传播0.5 m 的时间t 1=x v =0.53s =0.17 s(2分)第一次到达波峰的时刻为:t 2=34T +t 1(2分)6k+5所以质点P出现在波峰的时刻是:t=kT+t2=3s(k=0, 1, 2,……)(3分)。