- 162.50 KB
- 2021-04-19 发布
2016-2017学年广西桂林一中高三（上）月考物理试卷（理科）（11月份）
一、选择题：本题共有8小题，共48分．在每小题给出的四个选项中，第1～4题只有一个选项正确，第5～8题有多个选项正确，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．
1．一质点做直线运动，其速度v随时间t变化的函数关系为v=20+4t（m/s），则下列说法正确的是（ ）
A．质点做匀速直线运动
B．质点速度的变化量大小是4m/s
C．质点做匀加速直线运动
D．质点的初速度为4m/s
2．物体在几个力的作用下处于平衡状态，若撤去其中某一个力而其余力的性质（大小、方向、作用点）不变，物体的运动情况可能是（ ）
A．静止B．匀加速直线运动
C．匀速直线运动D．匀速圆周运动
3．滑雪运动员由斜坡高速向下滑行时的v﹣t图象如图乙所示，则由图中AB段曲线可知，运动员在此过程中（ ）
A．加速度一定减小
B．运动轨迹一定是曲线
C．所受外力的合力一定不断增大
D．斜坡对运动员的作用力一定是竖直向上的
4．倾角为θ的斜面，长为l，在顶端水平抛出一个小球，小球刚好落在斜面的底端，如图所示，那么小球的初速度v0的大小是（ ）
A．cosθ•B．cosθ•C．sinθ•D．sinθ•
5．某物体在水平内做匀速圆周运动，下列各物理量保持不变的是（ ）
A．线速度B．加速度C．动能D．周期
6．如图所示是质量为1kg的滑块在水平面上做直线运动的v﹣t图象．下列判断正确的是（ ）
A．在t=1 s时，滑块的加速度为2 m/s2
B．在4 s～6 s时间内，滑块的平均速度为2.5 m/s
C．在3 s～7 s时间内，合力做功的平均功率为2 W
D．在5 s～6 s时间内，滑块受到的合力为2 N
7．人造卫星由于受大气阻力，其轨道半径逐渐减小，其相应物理量的变化情况是（ ）
A．重力势能增大B．运行速度增大
C．运行周期减小D．重力加速度减小
8．水平光滑直轨道ab与半径为R的竖直半圆形光滑轨道bc相切，一小球以初速度v0沿直轨道ab向右运动，如图所示，小球进入半圆形轨道后刚好能通过最高点c．则（ ）
A．R越大，v0越大
B．R越大，小球经过B点后的瞬间对轨道的压力变大
C．m越大，v0越大
D．m与R同时增大，初动能Ek0增大
二、非选择题：包括必考题和选考题两部分．第9题～第12题为必考题，每个试题考生都必须作答．第13题～第14题为选考题，考生根据要求作答．（一）必考题
9．（8分）如图为“用DIS（位移传感器、数据采集器、计算机）研究加速度和力的关系”的实验装置．
（1）在该实验中必须采用控制变量法，应保持 不变，用钩码所受的重力作为 ，用DIS测小车的加速度．
（2）改变所挂钩码的数量，多次重复测量．在某次实验中根据测得的多组数据可画出a﹣F关系图线（如图所示）．
①分析此图线的OA段可得出的实验结论是 ．
②（单选题）此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是
（A）小车与轨道之间存在摩擦
（B）导轨保持了水平状态
（C）所挂钩码的总质量太大
（D）所用小车的质量太大．
10．（7分）某同学利用落体运动测定重力加速度g，实验装置图如图1，使用的电源的频率为50Hz，实验过程中测得1、2两点的距离SI=5.40cm，7、8两点的距离SIII=3.08cm：
（1）电火花计时器的工作电压为 ，打出的纸带如图2所示，实验时纸带的 端应和重物相连接．（选填“左”或“右”）
（2）纸带上1至8各点为计时点，由纸带所示数据可算出实验时的加速度为 m/s2，4、5两点的距离SII= cm．（结果保留三位有效数字）
11．（14分）从空中以40m/s的初速度平抛重10N的物体，经过3s落地，不计空气阻力，（g=10m/s2）求：
（1）物体落地时重力做功的功率；
（2）3s内重力的做功的功率．
12．（18分）设雨点下落过程中受到的空气阻力与雨点下落的速度v的平方成正比，即f=kv2（其中k为比例系数）．雨点到达地面前已经做匀速直线运动，重力加速度为g，设雨点的质量为m，求：
（1）雨点最终的运动速度vm．
（2）雨点的速度达到时，雨点的加速度a为多大？
（二）选考题【物理选修3-4】（15分）
13．（5分）关于地球同步卫星的正确说法是（ ）
A．所有同步卫星的经度、纬度都相同
B．所有同步卫星的运行周期都恒定不变，且等于地球自转周期
C．所有同步卫星距地球的高度都相同
D．所有同步卫星的运行速度小于地球第一宇宙速度
E．北京地区正上空可能有同步卫星
F．同步卫星的运行加速度恒定不变
14．（10分）额定功率为80kW的汽车，在平直的公路上行驶的最大速度为20m/s．已知汽车的质量为2×103 kg，若汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度的大小为2m/s2．假定汽车在整个运动过程中阻力不变．求：
（1）汽车受到的阻力Ff；
（2）汽车匀加速运动的时间
（3）汽车在3s末的瞬时功率．
2016-2017学年广西桂林一中高三（上）月考物理试卷（理科）（11月份）
参考答案与试题解析
一、选择题：本题共有8小题，共48分．在每小题给出的四个选项中，第1～4题只有一个选项正确，第5～8题有多个选项正确，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．
1．一质点做直线运动，其速度v随时间t变化的函数关系为v=20+4t（m/s），则下列说法正确的是（ ）
A．质点做匀速直线运动
B．质点速度的变化量大小是4m/s
C．质点做匀加速直线运动
D．质点的初速度为4m/s
【考点】匀变速直线运动的速度与时间的关系．
【专题】定量思想；推理法；运动学中的图像专题．
【分析】根据匀变速直线运动的速度时间公式得出质点的初速度和加速度，结合位移时间公式求出前3s内的位移．
【解答】解：根据匀变速直线运动的速度时间关系，质点的速度v随时间t变化的函数关系为v=20+4t，知，，加速度与初速度同向，所以做匀加速直线运动，质点在1s内的速度变化量为△v=a•△t=4×1=4m/s，故C正确，ABD错误；
故选：C
【点评】解决本题的关键掌握匀变速直线运动的速度时间公式、位移时间公式，并能灵活运用，基础题．
2．物体在几个力的作用下处于平衡状态，若撤去其中某一个力而其余力的性质（大小、方向、作用点）不变，物体的运动情况可能是（ ）
A．静止B．匀加速直线运动
C．匀速直线运动D．匀速圆周运动
【考点】曲线运动；物体做曲线运动的条件．
【专题】物体做曲线运动条件专题．
【分析】曲线运动中合力与速度不共线；物体不受力或者合力为零时保持静止状态或者匀速直线运动状态；匀速圆周运动中合力总是指向圆心，提供向心力．
【解答】解：物体在几个力的作用下处于平衡状态，若撤去其中某一个力而其余力的性质（大小、方向、作用点）不变，根据平衡条件，其余力的合力与撤去的力等值、反向、共线，合力是恒力；
A、物体保持静止时，加速度为零，合力为零；矛盾，故A错误；
B、匀加速直线运动中合力与速度共线，可能，故B正确；
C、匀速直线运动时，加速度为零，合力为零；矛盾，故C错误；
D、匀速圆周运动中，合力总是指向圆心，提供向心力，时刻改变，矛盾，故D错误；
故选B．
【点评】本题关键是明确：①共点力平衡条件中任意一个力与其余力的合力等值、反向、共线；②物体做曲线运动的条件是合力与速度不共线，直线运动的条件是合力为零或者合力与速度共线．
3．滑雪运动员由斜坡高速向下滑行时的v﹣t图象如图乙所示，则由图中AB段曲线可知，运动员在此过程中（ ）
A．加速度一定减小
B．运动轨迹一定是曲线
C．所受外力的合力一定不断增大
D．斜坡对运动员的作用力一定是竖直向上的
【考点】匀变速直线运动的图像．
【专题】定性思想；推理法；运动学中的图像专题．
【分析】分析运动员的v﹣t图象，判断运动员速度如何变化，根据速度的变化情况判断加速度的变化情况，再判断运动员所受合力变化情况、运动员的运动轨迹及机械能变化情况
【解答】解：A、匀加速运动的v﹣t图象是一条直线，由v﹣t图象可知，运动员的v﹣t图象是一条曲线，曲线切线的斜率越来越小，运动员的加速度越来越小，由牛顿第二定律可知，运动员所受合力F=ma不断减小，故A正确C错误；
B、v﹣t图象是规定了正方向的坐标系，只能表示直线运动，不能表示曲线运动，故运动员的运动轨迹是直线，B错误；
D、由v﹣t图象可知，速度越来越大，即加速运动，对运动员进行受力分析，如图，斜坡对运动员的作用力是摩擦力与支持力的合力，
由于加速运动沿着斜面的方向有：f＜mgsinθ
若f=mgsinθ，则f与N的合力竖直向上，先f＜mgsinθ，其合力方向向上偏右，故D错误．
故选：A．
【点评】本题根据所给图象判断运动员的运动性质、所受合力变化情况、机械能变化情况，难度适中
4．（倾角为θ的斜面，长为l，在顶端水平抛出一个小球，小球刚好落在斜面的底端，如图所示，那么小球的初速度v0的大小是（ ）
A．cosθ•B．cosθ•C．sinθ•D．sinθ•
【考点】平抛运动．
【专题】平抛运动专题．
【分析】根据高度求出平抛运动的时间，结合水平位移和时间求出平抛运动的初速度．
【解答】解：根据得：t=，
则初速度为：=．故B正确，A、C、D错误．
故选：B．
【点评】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式灵活求解，基础题．
5．某物体在水平内做匀速圆周运动，下列各物理量保持不变的是（ ）
A．线速度B．加速度C．动能D．周期
【考点】匀速圆周运动．
【专题】定性思想；推理法；匀速圆周运动专题．
【分析】描述圆周运动的物理量有线速度、角速度、周期、频率、向心加速度等，匀速圆周运动的物体，角速度、周期、频率是不变的，而线速度、向心加速度以及向心力的方向时刻变化．
【解答】解、在匀速圆周运动中，线速度、加速度的大小不变，方向时刻改变；动能、周期不变，故C、D正确，A、B错误．
故选：CD
【点评】解决本题的关键知道角速度、线速度、向心加速度、向心力都是矢量，只要方向改变，这些是发生改变的．
6．如图所示是质量为1kg的滑块在水平面上做直线运动的v﹣t图象．下列判断正确的是（ ）
A．在t=1 s时，滑块的加速度为2 m/s2
B．在4 s～6 s时间内，滑块的平均速度为2.5 m/s
C．在3 s～7 s时间内，合力做功的平均功率为2 W
D．在5 s～6 s时间内，滑块受到的合力为2 N
【考点】功率、平均功率和瞬时功率；匀变速直线运动的速度与时间的关系；匀变速直线运动的图像；牛顿第二定律．
【专题】定量思想；图析法；运动学中的图像专题；功率的计算专题．
【分析】根据图线的斜率得出滑块的加速度，结合牛顿第二定律求出滑块的合力大小．根据图线围成的面积得出滑块的位移，从而求出滑块的平均速度．根据动能定理求出合力做功的大小，结合平均功率的公式求出合力做功的平均功率．
【解答】解：A、在v﹣t图象中，图象的斜率大小等于滑块的加速度大小，则t=1 s时，a==2 m/s2，故A正确；
B、根据图线围成的面积表示位移知，在4s～6s时间内，滑块的位移 x=×4=6m，则平均速度：===3m/s，故B错误；
C、在3～7 s时间内，根据动能定理知，合力做功为：W=0﹣mv2=﹣×1×42J=﹣8J，则合力做功的平均功率大小 P==W=2W，故C正确；
D、5～6 s时间内，由牛顿第二定律可得：F=ma′=1×=4N，故D错误；
故选：AC．
【点评】解决本题的关键知道速度时间图线的物理意义，知道图线的斜率表示加速度，图线与时间轴围成的面积表示位移．
7．人造卫星由于受大气阻力，其轨道半径逐渐减小，其相应物理量的变化情况是（ ）
A．重力势能增大B．运行速度增大
C．运行周期减小D．重力加速度减小
【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系．
【专题】比较思想；方程法；人造卫星问题．
【分析】人造卫星由于受大气阻力作用，在原来轨道上的线速度会减小，万有引力大于所需的向心力，卫星会做向心运动，轨道半径减小，再根据万有引力提供向心力列式分析．
【解答】解：A、人造卫星的轨道半径逐渐减小，高度减小，则其重力势能减小，故A错误．
B、由万有引力提供向心力，得：G=m，解得：v=，则知卫星的运行速度增大，故B正确．
C、由G=mr，得 T=2πr，可知，卫星的运行周期减小，故C正确．
D、由G=mg，解得：g=，则知重力加速度增大，故D错误；
故选：BC
【点评】本题的关键抓住万有引力提供向心力，列式求解出线速度、周期的表达式，再进行讨论．
8．水平光滑直轨道ab与半径为R的竖直半圆形光滑轨道bc相切，一小球以初速度v0沿直轨道ab向右运动，如图所示，小球进入半圆形轨道后刚好能通过最高点c．则（ ）
A．R越大，v0越大
B．R越大，小球经过B点后的瞬间对轨道的压力变大
C．m越大，v0越大
D．m与R同时增大，初动能Ek0增大
【考点】动能定理；向心力．
【专题】动能定理的应用专题．
【分析】小球恰能通过最高点时，由重力提供向心力，根据牛顿第二定律求出小球经最高点时的速度，根据机械能守恒求出初速度v0与半径R的关系．小球经过B点后的瞬间由重力和轨道的支持力的合力提供向心力，由牛顿运动定律研究小球对轨道的压力与半径的关系．根据机械能守恒列式研究初动能与m、R的关系．
【解答】解：
AC、小球恰能通过最高点时，由重力提供向心力，则有：mg=m，
vC=；
根据机械能守恒得：mv=+2mgR，
得到 v0=，可见，R越大，v0越大，而且v0与小球的质量m无关．故A正确、C错误．
B、小球经过B点后的瞬间，由牛顿第二定律得 N﹣mg=m，解得到轨道对小球的支持力 N=6mg，则N与R无关，则由牛顿第三定律知小球经过B点后瞬间对轨道的压力与R无关．故B错误．
D、初动能 Ek0=mv=，知m与R同时增大，初动能Ek0增大，故D正确．
故选：AD
【点评】机械能守恒与向心力知识综合是常见的题型．小球恰好通过最高点时速度与轻绳模型类似，轨道对小球恰好没有作用力，由重力提供向心力，临界速度v=，做选择题时可直接运用．
二、非选择题：包括必考题和选考题两部分．第9题～第12题为必考题，每个试题考生都必须作答．第13题～第14题为选考题，考生根据要求作答．（一）必考题
9．（8分）如图为“用DIS（位移传感器、数据采集器、计算机）研究加速度和力的关系”的实验装置．
（1）在该实验中必须采用控制变量法，应保持 小车的总质量 不变，用钩码所受的重力作为 小车所受外力 ，用DIS测小车的加速度．
（2）改变所挂钩码的数量，多次重复测量．在某次实验中根据测得的多组数据可画出a﹣F关系图线（如图所示）．
①分析此图线的OA段可得出的实验结论是 在质量不变的条件下，加速度与外力成正比， ．
②（单选题）此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是 C
（A）小车与轨道之间存在摩擦
（B）导轨保持了水平状态
（C）所挂钩码的总质量太大
（D）所用小车的质量太大．
【考点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系．
【专题】实验题．
【分析】解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项．
该实验是探究加速度与力的关系，我们采用控制变量法 进行研究．
根据图象得出变量之间的关系，知道钩码所受的重力作为小车所受外力的条件．
【解答】解：（1）因为要探索“加速度和力的关系”所以应保持小车的总质量不变，钩码所受的重力作为小车所受外力；（2）由于OA段a﹣F关系为一倾斜的直线，所以在质量不变的条件下，加速度与外力成正比；由实验原理：mg=Ma
得a==，而实际上a′=，可见AB段明显偏离直线是由于没有满足M＞＞m造成的．
故答案为：（1）小车的总质量，小车所受外力，
（2）①在质量不变的条件下，加速度与外力成正比，
②C，
【点评】要清楚实验的研究方法和实验中物理量的测量．
当钩码的质量远小于小车的总质量时，钩码所受的重力才能作为小车所受外力．
10．（7分）某同学利用落体运动测定重力加速度g，实验装置图如图1，使用的电源的频率为50Hz，实验过程中测得1、2两点的距离SI=5.40cm，7、8两点的距离SIII=3.08cm：
（1）电火花计时器的工作电压为 220V ，打出的纸带如图2所示，实验时纸带的 右 端应和重物相连接．（选填“左”或“右”）
（2）纸带上1至8各点为计时点，由纸带所示数据可算出实验时的加速度为 9.67 m/s2，4、5两点的距离SII= 4.24 cm．（结果保留三位有效数字）
【考点】测定匀变速直线运动的加速度．
【专题】实验题；实验探究题；定量思想；实验分析法；直线运动规律专题．
【分析】解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项．
纸带实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动加速度．
【解答】解：（1）电火花计时器的电压是220V，从纸带上可以看出从左到右打出来的点速度越来越小，而与重物相连的纸带上先打出点，速度较小．
所以实验时纸带的右端通过夹子和重物相连接．
（2）根据运动学公式得：△x=at2，
g===9.67 m/s2．
根据运动学公式得：
4、5两点间的距离h=h2+3aT2=0.038+3×9.67×（0.02）2=0.0424m=4.24 cm，
故答案为：（1）220；右
（2）9.67；4.24
【点评】要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用．
11．（14分）从空中以40m/s的初速度平抛重10N的物体，经过3s落地，不计空气阻力，（g=10m/s2）求：
（1）物体落地时重力做功的功率；
（2）3s内重力的做功的功率．
【考点】功率、平均功率和瞬时功率．
【专题】计算题；定量思想；推理法；功率的计算专题．
【分析】由v=gt求出速度，瞬时功率为P=mgV 即可求得
重物在竖直方向上做自由落体运动，由求出下落的高度，求出重力做的功，利用求出平均功率
【解答】解：（1）3s时竖直方向速度为vy=gt=10×3=30m/s
3s时的功率是指瞬时功率，
P1=mg•vy=10×30=300W
（2）3s内下落的高度为
3s内的功率是指平均功率，
3s内重力做功W=mgh=10×45J=450J，
故
答：（1）物体落地时重力做功的功率为300W；
（2）3s内重力的做功的功率为150W．
【点评】本题主要考查了平均功率与瞬时功率的计算，所以只能用P=FV来求瞬时功率，用公式P=求得是平均功率的大小．
12．（18分）设雨点下落过程中受到的空气阻力与雨点下落的速度v的平方成正比，即f=kv2（其中k为比例系数）．雨点到达地面前已经做匀速直线运动，重力加速度为g，设雨点的质量为m，求：
（1）雨点最终的运动速度vm．
（2）雨点的速度达到时，雨点的加速度a为多大？
【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的速度与时间的关系．
【专题】计算题；定性思想；方程法；牛顿运动定律综合专题．
【分析】（1）根据共点力平衡条件和题意中有关摩擦力的关系式列式求解；
（2）先根据题意求出速度达到时的空气阻力，然后根据牛顿第二定律求解加速度．
【解答】解：（1）已知阻力：f=kv2，雨点到达地面前已经做匀速直线运动，
雨点做匀速直线运动时处于平衡状态，由平衡条件得：
mg=kvm2，解得，雨点的最终运动速度：vm=；
（2）当雨点的速度为时，阻力：f=kvm2，
由牛顿第二定律得：mg﹣f=ma，解得：a=g；
答：（1）雨点最终的运动速度vm为；
（2）雨点的速度达到时，雨点的加速度a为g．
【点评】本题关键是根据阻力表达式和共点力平衡条件或牛顿第二定律列式求解．难度不大．
（二）选考题【物理选修3-4】（15分）
13．（5分）关于地球同步卫星的正确说法是（ ）
A．所有同步卫星的经度、纬度都相同
B．所有同步卫星的运行周期都恒定不变，且等于地球自转周期
C．所有同步卫星距地球的高度都相同
D．所有同步卫星的运行速度小于地球第一宇宙速度
E．北京地区正上空可能有同步卫星
F．同步卫星的运行加速度恒定不变
【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系．
【专题】定量思想；推理法；人造卫星问题．
【分析】了解同步卫星的含义，即同步卫星的周期必须与地球自转周期相同．
物体做匀速圆周运动，它所受的合力提供向心力，也就是合力要指向轨道平面的中心．
通过万有引力提供向心力，列出等式通过已知量确定未知量
【解答】解：A、E、同步卫星只能位于赤道上空，则纬度相同，但经度不同，则AE错误
B、步卫星的周期必须与地球自转周期相同．则B正确
C、由可知，周期一定，则r一定，则高度h相等则C正确
D、卫星的运行速度v=，同步卫星的轨道半径大于地球半径，则其速度小于第一宇宙速度．则D正确．
F、加速度方向变化，则F错误
故选：BCD
【点评】地球质量一定、自转速度一定，同步卫星要与地球的自转实现同步，就必须要角速度与地球自转角速度相等，这就决定了它的轨道高度和线速度大小
14．（10分）额定功率为80kW的汽车，在平直的公路上行驶的最大速度为20m/s．已知汽车的质量为2×103 kg，若汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度的大小为2m/s2．假定汽车在整个运动过程中阻力不变．求：
（1）汽车受到的阻力Ff；
（2）汽车匀加速运动的时间
（3）汽车在3s末的瞬时功率．
【考点】功率、平均功率和瞬时功率．
【专题】功率的计算专题．
【分析】（1）当汽车的牵引力与阻力相等时，速度最大，根据额定功率和最大速度求出阻力的大小．
（2）根据牛顿第二定律求出牵引力的大小，根据P=Fv求出匀加速运动的末速度，通过速度时间公式求出汽车功率达到额定值的时间．
（3）根据速度时间公式求出3s末的速度，结合P=Fv求出瞬时功率．
【解答】解：（1）V最大时，a=0 F=f
（2）根据牛顿第二定律可得加速时的牵引力为
匀加速达到的最大速度为：P=FV，v=
由v=at得
t=
（3）3s末的速度为v=at=3×2m/s=6m/s
故3s末的瞬时功率P=Fv=8000×6W=48kW
答：（1）汽车受到的阻力Ff 为4000N
（2）汽车匀加速运动的时间为5s
（3）汽车在3s末的瞬时功率为48kW
【点评】解决本题的关键掌握机车的启动方式，知道机车在整个过程中的运动规律，知道当牵引力与阻力相等时，速度最大．