吉林省实验中学2018届高三上学期第二次月考物理试题 含解析

吉林省实验中学高三年级第二次月考物理试题

选择题（共12小题，每小题4分，共48分。第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选的不得分。）

1. 如图所示，由两种材料做成的半球面固定在水平地面上，球右侧面是光滑的，左侧面粗糙，O点为球心，A、B是两个相同的小物块（可视为质点），物块A静止在左侧面上，物块B在图示水平力作用下静止在右侧面上，A、B处在同一高度，AO、BO与竖直方向的夹角均为，则A、B分别对球面的压力大小之比为（ ）

A. ：1 B. ：1

C. ：1 D. ：1

【答案】D

【解析】分别对A、B进行受力分析，如图所示，

由物体的平衡条件知： ，同理，则 ，再根据牛顿第三定律则A、B分别对球面的压力大小之比为cos2θ：1，故D正确，ABC错误。

2. 质量为0.1kg的小球从空中某高度由静止开始下落到地面，该下落过程对应的图象如图所示。小球与水平地面每次碰撞后离开地面时的速度大小为碰撞前的。小球运动受到的空气阻力大小恒定，取=10 m/s2, 下列说法正确的是（ ）

A. 小球受到的空气阻力大小为0.2N

B. 小球上升时的加速度大小为18m/s2

C. 小球第一次上升的高度为1m

D. 小球第二次下落的时间为

【答案】A

...............

考点：v-t图象 牛顿第二定律 匀变速直线运动

3. 如图a所示，质量为的半球体静止在倾角为θ的平板上，当从0°缓慢增大到90°的过程中，半球体所受摩擦力与的关系如图b所示，已知半球体始终没有脱离平板，半球体与平板间的动摩擦因数为，最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，重力加速度为g，则( )

A. O～段图象可能是直线

B. ﹣段图象可能是直线 C.

D.

【答案】D

【解析】半圆体在平板上恰好开始滑动的临界条件是：mgsinθ-μmgcosθ=0，带入数据解得：，故C错误；θ在0﹣37°之间时物体处于静止状态，Ff是静摩擦力，根据平衡条件可得Ff=mgsinθ；当θ在37°﹣90°之间时物体开始滑动，Ff是滑动摩擦力，且大小为Ff=μmgcosθ；综合以上分析得其Ff与θ关系如图中实线所示，故AB错误；当θ=37°时，物体受到静摩擦力：，故D正确。所以D正确，ABC错误。

4. 风速仪结构如图（a）所示。光源发出的光经光纤传输，被探测器接收，当风轮旋转时，通过齿轮带动凸轮圆盘旋转，当圆盘上的凸轮经过透镜系统时光被挡住。已知风轮叶片转动半径为，每转动圈带动凸轮圆盘转动一圈。若某段时间内探测器接收到的光强随时间变化关系如图（b）所示，则该时间段内风轮叶片（ ）

A. 转速逐渐减小，平均速率为

B. 转速逐渐减小，平均速率为

C. 转速逐渐增大，平均速率为

D. 转速逐渐增大，平均速率为

【答案】B

【解析】试题分析：从b图可以看出，在时间内，探测器接收到光的时间在增长，圆盘凸轮的挡光时间也在增长，可以确定圆盘凸轮的转动速度在减小；在时间内可以从图看出有4次挡光，即圆盘转动4周，则风轮叶片转动了4n周，风轮叶片转过的弧长为 ，叶片转动平均速率为：，故选项B正确。 考点：线速度、角速度和周期、转速．

5. 如图所示，放于竖直面内的光滑金属细圆环半径为，质量为的带孔小球穿于环上．同时有一长为的细绳一端系于球上，另一端系于圆环最低点，绳的最大拉力2mg。当圆环以角速度绕竖直直径转动时，发现小球受三个力作用．则可能为（ ）

A. 3 B. C. D.

【答案】B

【解析】试题分析：因为圆环光滑，所以这三个力肯定是重力、环对球的弹力、绳子的拉力，细绳要产生拉力，绳要处于拉升状态，根据几何关系可知，此时细绳与竖直方向的夹角为60°，当圆环旋转时，小球绕竖直轴做圆周运动，向心力由三个力在水平方向的合力提供，其大小为：F=mω2r，根据几何关系，其中r=Rsin60°一定，所以当角速度越大时，所需要的向心力越大，绳子拉力越大，所以对应的临界条件是小球在此位置刚好不受拉力，此时角速度最小，需要的向心力最小，

对小球进行受力分析得：Fmin=2mgsin60°，即2mgsin60°=mωmin2Rsin60°解得：，

当绳子拉力达到2mg时，此时角速度最大，对小球进行受力分析得：

竖直方向：Nsin30°-（2mg）sin30°-mg=0

水平方向：Ncos30°+（2mg）sin30°=m(Rsin60°)

解得：

故ACD错误，B正确；故选：B．

考点：牛顿定律的应用；圆周运动的规律。

6. 如图所示，质量分布均匀的细棒中心为点，为光滑铰链，为光滑定滑轮，在正上方，一根轻绳一端系于点，另一端跨过定滑轮由于水平外力F牵引，用N表示铰链对杆的作用，现在外力F作用下，细棒从图示位置缓慢转到竖直位置的过程中，下列说法正确的是( )

A. F逐渐变小，N大小不变

B. F逐渐变小，N大小变大

C. F先变小后变大，N逐渐变小

D. F先变小后变大，N逐渐变大

【答案】A

【解析】

画出杆的受力图如图；根据三角形法则可知： ，因OO1和O1O2不变，则N不变；随OO2的减小F减小；故选A.

7. 完全相同的直角三角形滑块A、B，按如图所示叠放，设A、B接触的斜面光滑，A与桌面间的动摩擦因数为，现在B上作用一水平推力，恰好使A、B一起在桌面上匀速运动，且A、B保持相对静止．则A与桌面间的动摩擦因数与斜面倾角的关系为（ ）

A. B.

C. D. 与无关

【答案】B 【解析】物体做匀速直线运动，以整体为研究对象可知A与桌面间的摩擦力，对B有F=，联立可知，

故选B

8. 风洞实验是应用于流体力学方面的一种实验装置，通过在风洞中安置飞行器或其他物体模型，来研究气体流动及其与模型的相互作用。如图，一质量为的正方体物块置于风洞内的水平面上，一面与风速垂直，当风速为时刚好能推动该物块。已知风对物块的推力，其中为风速、为物块迎风面积。要使风刚好能推动用同一材料做成的另一质量为27的正方体物块，则风速应变为（ ）

A. 3 B. C. D.

【答案】C

【解析】物体受重力、支持力、风的推力和摩擦力，由题意可知，风的推力为：，当风速为时刚好能推动物块，则有：，且，，当质量为27m时，，，，此时的风力为：，联立可得：，故C正确，ABD错误。

9. 如图所示，小球沿斜面向上运动，依次经过a、b、c、d 到达最高点e，已知ab＝bd＝6m，bc＝1m，小球从a到c和从c到d所用的时间都是2s.设小球经b、c时的速度分别为、，则下列结论正确的是（ ）

A.

B. ＝3m/s C. de＝5m

D. 从d到e所用时间为4s

【答案】ABD

【解析】试题分析：c为ad过程中的中间时刻，所以，ac间中间时刻即1s时的瞬时速度为，cd间中间时刻即3s时的瞬时速度为，故物体的加速度大小为，所以根据，解得，AB正确；从c点到e点过程中，有，解得，故，C错误；根据逆向思维，将小球看做从e点做初速度为零，加速度为的匀加速直线运动，则有，解得，D正确

考点：考查了匀变速直线运动规律的应用

【名师点睛】做分析匀变速直线运动情况时，其两个推论能使我们更为方便解决问题，一、在相等时间内走过的位移差是一个定值，即，二、在选定的某一过程中，中间时刻瞬时速度等于该过程中的平均速度

10. 如图所示，在斜面顶端a处以速度水平抛出一小球，经过时间恰好落在斜面底端P处；今在P点正上方与a等高的b处以速度水平抛出另一小球，经过时间恰好落在斜面的中点Q处。若不计空气阻力，下列关系式正确的是 ( )

A. =2

B. =

C. =2

D. =

【答案】BD

【解析】两球均做平抛运动，b球落在斜面的中点，由图可知a、b两球下降的高度之比为2:1，根据：，解得：，则时间之比为：，即，故C正确，D错误。因为a、b两球水平位移之比为2:1，则由x=v0t，联立以上可得：，故B正确，A错误。所以BD正确，AC错误。

11. 如图所示，A、B两球分别套在两光滑无限长的水平直杆上，两球通过一轻绳绕过一定滑轮（轴心固定不动）相连。某时刻连接两球的轻绳与水平方向的夹角分别为α、β，A球向左的速度为，下列说法正确的是( )

A. 此时B球的速度大小为

B. 此时B球的速度大小为

C. 当β增大到等于90°时，B球的速度为零

D. 在β增大到90°的过程中，绳对B球的拉力一直做正功

【答案】AD

【解析】试题分析：将物块A的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子的方向，在沿绳子方向的分速度等于B沿绳子方向的分速度．组成的系统只有重力做功，系统机械能守恒，通过系统机械能守恒判断小球B减小的势能与物块A增加的动能的大小关系．

将物块A的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子的方向，在沿绳子方向的分速度等于B沿绳子方向的分速度．在沿绳子方向的分速度为，所以，故A正确B错误；

当增大到等于90°时，B球的速度沿绳子方向的分速度等于0，所以A沿绳子方向的分速度也是0，而不等于0，所以A球的速度为0；此时A的动能全部转化为B的动能，所以B球的速度达到最大，不为零，故C错误；在增大到90°的过程中，绳子的方向与B球运动的方向之间的夹角始终是锐角，所以绳对B球的拉力一直做正功，故D正确． 12. 如图所示光滑管形圆轨道半径为R（管径远小于R），小球a．b大小相同，质量相同，均为，其直径略小于管径，能在管中无摩擦运动.两球先后以相同速度通过轨道最低点，且当小球a在最低点时，小球b在最高点，以下说法正确的是 （ ）

A. 当=时，小球b在轨道最高点对轨道无压力

B. 当小球b在最高点对轨道无压力时，小球a比小球b所需向心力大5

C. 速度至少为，才能使两球在管内做圆周运动

D. 只要≥,小球a对轨道最低点压力比小球b对轨道最高点压力都大6

【答案】AD

【解析】试题分析：当小球b在轨道最高点对轨道无压力，根据牛顿第二定律得，，解得．根据动能定理得mg2R＝mv2−mv′2，解得v＝．故A正确．小球b通过最高点无压力时，速度，设小球a在最低点的速度为v′，根据动能定理知，mg•2R＝mv′2−mv2，解得v′＝．

所以小球a在最低点的向心力为Fn＝5mg，b球在最高点的向心力Fn′＝＝mg，小球a比小球b所需的向心力大4mg．故B错误．小球通过最高点的最小速度为零，根据动能定理得，mg•2R＝mv2−0，解得最小速度v=．故C错误．v≥时，最高点的速度大于等于，则小球在最高点受到向下的弹力，设小球在最高点的速度为v1，最低点的速度为v2，根据牛顿第二定律得，最高点F1+mg＝，最低点F2−mg＝，则压力差△F＝F2−F1＝2mg+m()，又mg•2R＝mv22−mv12，解得△F=6mg．即只要v≥,小球a对轨道最低点压力比小球b对轨道最高点压力都大6mg，故D正确．故选AD．

考点：动能定理；牛顿第二定律；圆周运动.

【名师点睛】本题考查牛顿第二定律和动能定理的综合，知道圆周运动向心力的来源，以及小球通过最高点的临界情况是解决本题的关键；此题是一道综合题，意在考查学生利用物理规律综合分析问题解决问题的能力。