湖北省重点中学高三上学期第二次月考物理试题及答案

湖北省重点中学2015届高三上学期第二次月考物理试题一、选择题（本题共12小题；每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第16题只有一项符合题目要求，第712题有多个选项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的或不答的得0分。）1在牛顿第二定律公式F=kma中，比例系数k的数值（ ）A在任何情况下都等于1 B是由质量m、加速度a和力F三者的大小所决定的C与质量m、加速度a和力F三者的单位无关 D在国际单位制中一定等于12如图所示，A、B是两只相同的齿轮，A被固定不能转动，若B齿轮绕A齿轮运动半周，由图中B位置转到图中C位置，则B齿轮上所标出的竖直向上的箭头所指的方向是（ ）www A竖直向上 B竖直向下 C水平向左 D水平向右3利用速度传感器与计算机结合，可以自动作出物体运动的图像。某同学在一次实验中得到的运动小车的速度时间图像如图所示，以下说法错误的是（ ）A小车先做加速运动，后做减速运动B小车运动的最大速度约为0.8 m/sC小车做曲线运动D小车的位移一定大于8 m 4如图甲所示，在倾角为30的足够长的光滑斜面上，有一质量为m的物体，受到沿斜面方向的力F作用，力F按图乙所示规律变化（图中纵坐标是F与mg的比值，力沿斜面向上为正）。则物体运动的速度v随时间t变化的规律是图丙中的（物体的初速度为零，重力加速度取10 m/s2）（ ）5身高为2 m的宇航员，用背越式跳高，在地球上能跳2 m，在另一星球上能跳5 m，若只考虑重力因素影响，地球表面重力加速度为g，则该星球表面重力加速度约为（ ）Ag B g Cg D g6质量为m的人造地球卫星与地心的距离为r时，引力势能可表示为，其中G为引力常量，M为地球质量。该卫星原来在半径为R1的轨道上绕地球做匀速圆周运动，由于受到极稀薄空气的摩擦作用，飞行一段时间后其圆周运动的半径变为R2，此过程中因摩擦而产生的热量为（ ）A B C DR 7如图所示我国国家大剧院外部呈椭球型。假设国家大剧院的屋顶为半球形，一警卫人员为执行任务，必须冒险在半球形屋顶上向上缓慢爬行，他在向上爬的过程中 A屋顶对他的支持力变大 B屋顶对他的支持力变小C屋顶对他的摩擦力变大 D屋顶对他的摩擦力变小8有一质量为m的小木块，由碗边滑向碗底，碗的内表面是半径为R的圆弧，由于摩擦力的作用，木块运动的速率不变，则木块（ ） A运动的加速度不为零B运动的加速度恒定 C所受合外力大小不变 D对碗的压力大小不变9一个高尔夫球静止于平坦的地面上，在t0时球被击出，飞行中球的速率与时间的关系如图所示若不计空气阻力的影响，根据图象提供的信息可以求出()A高尔夫球在何时落地B高尔夫球可上升的最大高度C人击球时对高尔夫球做的功D高尔夫球落地时离击球点的距离A O C B 10某大型游乐场内的新型滑梯可以等效为如图所示的物理模型。一个小朋友在AB段的动摩擦因数，BC段的动摩擦因数为，他从A点开始下滑，滑到C点恰好静止，整个过程中滑梯保持静止状态。则该小朋友从斜面顶端A点滑到底端C点的过程中（ ）A地面对滑梯始终无摩擦力作用B地面对滑梯的摩擦力方向先水平向左，后水平向右C地面对滑梯的支持力的大小始终等于小朋友和滑梯的总重力的大小D地面对滑梯的支持力的大小先小于、后大于小朋友和滑梯的总重力的大小11一起重机的钢绳由静止开始匀加速提起质量为m的重物，当重物的速度为v1时，起重机的有用功率达到最大值P以后，起重机保持该功率不变，继续提升重物。直到以最大速度v2匀速上升为止，则整个过程中，下例说法正确的是（ ）A钢绳的最大拉力为 B钢绳的最大拉力为C重物的最大速度为 D重物做匀加速运动的时间为12一物体放在升降机底板上，随同升降机由静止开始竖直向下运动，运动过程中物体的机械能与物体位移关系的图象如图所示，其中OS1过程的图线为曲线，S1S2过程的图线为直线。根据该图象，下列判断正确的是（ ）A OS1过程中物体所受合力一定是变力B S1S2过程中物体可能在做匀速直线运动C S1S2过程中物体可能在做变加速直线运动D OS2过程中物体的动能可能在不断增大第II卷（非选择题，共62分）二、实验题（本大题2小题，第13题6分，第14题10分，共16分。把答案填涂在答题卡指定答题处，不要求写出演算过程。）13（1）图示游标卡尺上的刻度与传统的游标卡尺明显不同，新式游标卡尺的刻度看起来很稀疏，使得读数时清晰明了，便于正确读数已知某游标卡尺的20分度总长39mm，用这种“新式”游标卡尺测某物体的厚度，示数如图，则该物体的厚度为_cm。（2）某同学用螺旋测微器测量一铜丝的直径,测微器的示数如图所示，该铜丝的直径为_mm。14（1）在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中， 某实验小组采用如图甲所示的装置。实验步骤如下：把纸带的一端固定在小车的后面，另一端穿过打点计时器改变木板的倾角，以重力的一个分力平衡小车及纸带受到的摩擦力用细线将木板上的小车通过一个定滑轮与悬吊的砂桶相连接通电源，放开小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一系列的点测出s、s1、s2（如图乙所示），查得打点周期为T 。ABs1s2s乙甲判断重力的一个分力是否已与小车及纸带受到的摩擦力平衡的直接证据是_；本实验还需直接测量的物理量是：_。（并用相应的符号表示）探究结果的表达式是_。（用相应的符号表示）（2）用同样的装置做“探究加速度与力、质量的关系”实验以下是一实验小组所获取的部分实验数据，根据表格中数据，在图中取合适的坐标系，作出图象。O 表格：小车受力相同（均取砂桶质量m50g）次数小车质量M/g加速度a/ms212001.915.0022501.714.0033001.503.3343501.362.8654001.122.5064501.002.2275000.902.00根据图象判断，实验产生误差的最主要原因是：_。三、计算题 （本大题共4小题，共46分。把解答写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，只写出最终结果不给分。）15（9分）某探究性学习小组对一辆自制小遥控车的性能进行研究。他们让这辆小车在水平地面上由静止开始运动，并将小车运动的全过程记录下来，通过数据处理得到如图所示的v-t图像，已知小车在0t s内做匀加速直线运动；t s10s内小车牵引力的功率保持不变，且7s10s为匀速直线运动；在10s末停止遥控让小车自由滑行，小车质量m1kg，整个过程中小车受到的阻力f大小不变。求： （1）小车所受阻力f的大小；（2）在t s10s内小车牵引力的功率P；L16（12分）如图所示，长L=75cm的静止直筒中有一不计大小的小球，筒与球的总质量 为4kg，现对筒施加一竖直向下、大小为21N的恒力，使筒竖直向下运动，经t=0.5s 时间，小球恰好跃出筒口，求小球的质量。（取g=10m/s2）A F O B 17（12分）如图所示，竖直平面内放一直角杆AOB，杆的水平部分粗糙，动摩擦因数0.20，杆的竖直部分光滑。两部分各套有质量分别为2.0kg和1.0kg的小球A和B，A、B间用细绳相连，初始位置OA1.5m，OB2.0m。g取10m/s2，则：（1）若用水平拉力F1沿杆向右缓慢拉A，使之移动0.5m，该过程中A受到的摩擦力多大？拉力F1做功多少？（2）若小球A、B都有一定的初速度，A在水平拉力F2的作用下，使B由初始位置以1.0m/s的速度匀速上升0.5m，此过程中拉力F2做功多少？D 18（13分）如图所示，AB是固定在竖直平面内半径为R的光滑半圆弧，CD是与AB在同一竖直平面内半径为1.5R的1/4光滑圆弧轨道，其底端D切线水平，且与AB弧 圆心O1等高现将质量为m的小球（可视为质点）从圆弧CD上与圆心O2等高的C处由静止开始释放，小球落进半圆弧AB并与之内壁碰撞，并以原速率返回，结果小球刚好能回到D点并能沿DC弧返回C处。求：（1）小球刚滑到D点时，对D端的压力大小； （2）DO1的长度；（3）小球与圆弧AB的内壁碰撞时的速度大小。参 考 答 案题号123456789101112答案DACCBCADACABDBDBCDABD13（1） 3.125； （2）4.593 (4.592 或4.594 也同样给分）解：先读固定尺上的读数为4.5mm,读可动刻度为9.3与精确度0.01相乘得到0.093mm，固定读数与可动读数相加即为最终结果，该铜丝的直径为：4.5mm0.093mm=4.593mmOa/ms-212341214（1）纸带上点迹间距相等 （2分）小车的质量M、砂桶的质量m （2分） （2分）（2）图象见右图 （3分）作为外力的砂桶质量太大 （2分）15解：（1）在10 s末撤去牵引力后，小车只在阻力f作用下做匀减速运动，由图像可得减速时 a2 m/s2 （2分） 则fma2 N （2分） （2）小车的匀速运动阶段即7 s10 s内，设牵引力为F，则Ff （2分）由图像可知vm6 m/s （1分）； PFvm12 W （2分） 16解：设筒与小球的总质量为M，小球的质量为m，筒在重力及恒力的共同作用下竖直向下 做初速为零的匀加速运动，设加速度为a；小球做自由落体运动.设在时间t内，筒与小球的位移分别为h1、h2（球可视为质点）如解图所示。由运动学公式得：（2分） （2分）又有：L=h1-h2 （2分） 代入数据解得：a=16m/s2（1分） 又因为筒受到重力(M-m)g和向下作用力F，据牛顿第二定律有 F+(M-m)g=(M-m)a（3分）代入数据得m=0.5kg（2分）17解：18解：（1）选取D所在平面为零重力势能参考面，由机械能守恒有： 则 小球运动到D点时应用牛顿第二定律有： 解两式得： 由牛顿第三定律可得：小球对D点的压力大小为3mg。（2）要使小球能按原路反弹回去，小球必须垂直打在圆弧上，设击点为E，连接O1E，此为过E点的切线，过E作AB垂线，交点为F，则O1为DF的中点，由平抛运动的知识有：， 在直角中，由勾股定理有， 解得：，DO1=O1F=（3）平抛运动的初速为，竖直方向的末速度为： 故所求的速度大小为：