甘肃省兰州第一中学2017届高三上学期12月月考物理试题 15页

一、选择题：本题共12小题，毎小題4分，共48分。在毎小题给出的四个选项中，第1～8题只有一个选项正确，第9〜12题有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分）‎ ‎1、概念是物理学内容的基础和重要组成部分，以下有关物理概念的描述正确的是（ ）‎ A．比值定义法是物理概念中常用的一种定义新物理量的方法，即用两个已知物理量的比值表示一个新的物理量，如电容的定义C=，表示C与Q成正比，与U成反比，这就是比值定义的特点 B．空气阻力和浮力的影响不能忽略时，斜向上抛出一物体，则物体在空中的运动是一种匀变速运动 C．静止的物体可能受到滑动摩擦力，运动的物体不可能受到静摩擦力 D．圆周运动是一种加速度不断变化的运动，其向心力不一定就是物体受到合外力 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎ 【来.源：全,品…中&高*考*网】‎ 考点：考查静摩擦力和最大静摩擦力；物理学史；匀速圆周运动；电容．。‎ ‎【名师点睛】本题考查摩擦力、比值定义法及向心力等内容，要注意摩擦力的相对性，明确运动的物体可以受静摩擦力；静止的物体也可以受滑动摩擦力．‎ ‎2．如图所示，带支架的平板小车沿水平面向左做直线运动，小球A用细线悬挂于支架前端，质量为m的物块B始终相对于小车静止放在右端．B与平板小车间的动摩擦因数为μ.若某时刻观察到细线偏离竖直方向θ角，则此刻小车对物块B产生的作用力的大小和方向为(　　) 【来.源：全,品…中&高*考*网】‎ A. ，斜向右上方 B. ,斜向左上方 C. mgtan θ，水平向右 D. mg,竖直向上 ‎【答案】A ‎【解析】‎ 试题分析：由题图可知,小车向左做匀减速直线运动,其加速度大小a＝gtan θ;小车对物块B向右的静摩擦力为Ff＝ma＝mgtan θ;竖直向上的支持力FN＝mg,小车对物块B产生的作用力的大小为,方向斜向右上方,故A正确．‎ 考点：考查牛顿第二定律；物体的弹性和弹力．‎ ‎【名师点睛】本题要抓住小球、物块B和小车的加速度相同的特点，根据牛顿第二定律采用隔离法研究.‎ ‎3.如图，若两颗人造卫星a和b均绕地球做匀速圆周运动，a、b到地心O的距离分别为r1、r2，线速度大小分别为v1、v2，则(　　)‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ 考点：考查人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用．‎ ‎【名师点睛】本题关键是要掌握万有引力提供向心力这个关系，能够根据题意选择恰当的向心力的表达式．‎ ‎4. 一质量为1 kg的质点静止于光滑水平面上，从t＝0时起，第1秒内受到2N的水平外力作用，第2秒内受到同方向的1N的外力作用．下列判断正确的是(　 　)‎ A．0～2 s内外力的平均功率是W B．第2秒内外力所做的功是J C．第2秒末外力的瞬时功率最大 D．第1秒内与第2秒内质点动能增加量的比值是1:1‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ 试题分析：由牛顿第二定律和运动学公式求出1 s末、2 s末速度的大小分别为：v1＝2m/s、v2＝3m/s，故合力做功为，功率为．所以A对；1 s末、2 s末功率分别为4W、3W．所以C错；第1秒内与第2秒动能增加量分别为：，，比值为4:5，所以D错．‎ 考点：考查功率、平均功率和瞬时功率；功的计算．‎ ‎【名师点睛】本题考查了功率和功的基本运用，知道平均功率和瞬时功率的区别，掌握这两种功率的求法．‎ ‎5、一物体仅受重力和竖直向上的拉力作用，沿竖直方向向上做减速运动．此过程中物体速度的平方和上升高度的关系如图所示．若取h=0处为重力势能等于零的参考平面，则此过程中物体的机械能随高度变化的图象可能正确的是（　　）‎ A B C D ‎【答案】B ‎【解析】‎ 考点：考查动能定理的应用．‎ ‎【名师点睛】根据物理规律得到解析式，再结合数学知识分析图象的形状和物理意义，是常用的方法，要能熟练运用．‎ ‎6．如图所示，弹簧的一端固定在竖直墙上，质量为M的光滑弧形槽静止在光滑水平面上，底部与水平面平滑连接，一个质量为m（m＜M）的小球从槽高h处开始自由下滑，下列说法正确的是（　　）‎ A．在以后的运动过程中，小球和槽的水平方向动量始终守恒 B．在下滑过程中小球和槽之间的相互作用力始终不做功 C．全过程小球和槽、弹簧所组成的系统机械能守恒，且水平方向动量守恒 D．小球被弹簧反弹后，小球和槽的机械能守恒，但小球不能回到槽高h处 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 试题分析：A、小球在槽上运动时，由于小球受重力，故两物体组成的系统外力之和不为零，故动量不守恒；当小球与弹簧接触后，小球受外力，故动量不再守恒，故A错误；B、下滑过程中两物体都有水平方向的位移，而力是垂直于球面的，故力和位移夹角不垂直，故两力均做功，故B错误；C、全过程小球和槽、弹簧所组成的系统只有重力与弹力做功，系统机械能守恒，小球与弹簧接触过程系统在水平方向所受合外力不为零，系统水平方向动量不守恒，故C错误；D、小球与槽组成的系统动量守恒，球与槽的质量相等，小球沿槽下滑，球与槽分离后，小球与槽的速度大小相等，小球被反弹后球与槽的速度相等，小球不能滑到槽上，不能达到高度h，故D正确；故选D．‎ 考点：考查动量守恒定律；机械能守恒定律．‎ ‎【名师点睛】解答本题要动守恒的条，以及两球相互作中时满足械守恒，应结合两点进行分析判断．‎ ‎7．如图所示，穿在一根光滑固定杆上的小球A、B通过一条跨过定滑轮的细绳连接，杆与水平方向θ成角，不计所有摩擦，当两球静止时，OA绳与杆的夹角为θ，OB绳沿竖直方向，则下列说法正确的是（ ）‎ A、A可能受到2个力的作用 B、B可能受到3个力的作用 C、A、B的质量之比为 D、A、B的质量之比为 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 考点：考查共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用．‎ ‎【名师点睛】本题考查连接体的共点力平衡问题，要注意明确整体法与隔离法的正确应用；关键是抓住同一根绳子上的拉力处处相等结合几何关系将两个小球的重力联系起来，同时注意利用假设法分析B可能的受车情况．‎ ‎8．如图，一带电粒子从小孔A以一定的初速度射入平行板P和Q 之间的真空区域，经偏转后打在 Q板上如图所示的位置．在其他条件不变的情况下要使该粒子能从Q板上的小孔B射出，下列操作中可能实现的是（不计粒子重力）‎ A．保持开关S闭合，适当上移 P极板 B．保持开关S闭合，适当左移P极板 C．先断开开关S，再适当上移 P极板 D．先断开开关S，再适当左移P极板 ‎【答案】A ‎【解析】‎ 考点：考查电容器、匀强电场、带电粒子在电场中的运动．‎ ‎【名师点睛】本题关键是明确粒子的运动性质，然后结合类似斜抛运动的分运动规律列式分析.‎ ‎9．(多选)如图，O是一固定的点电荷，虚线a、b、c是该点电荷产生的电场中的三条等势线，正点电荷q仅受电场力的作用沿实线所示的轨迹从a处运动到b处，然后又运动到c处．由此可知(　　) ‎ A．O为负电荷 B．在整个过程中q的速度先变大后变小 C．在整个过程中q的加速度先变大后变小 D．在整个过程中，电场力做功为0‎ ‎【答案】CD ‎【解析】‎ 试题分析：A、粒子所受合力的方向大致指向轨迹弯曲的凹侧，知正电荷所受的电场力背离点电荷向外，知O为正电荷，故A错误；B、从a处运动到b处，然后又运动到c处，电场力先做负功后做正功，则动能先减小后增大，所以速度先减小后增大，故B错误；C、越靠近点电荷，电场线越密，则电荷所受电场力越大，加速度越大，则加速度先增大后减小，故C正确；D、a与c在同一个等势面上，两点间的电势差为0，根据W＝qU，知电场力做功为0，故D正确．故选CD.‎ 考点：考查等势面；加速度；电场强度．‎ ‎【名师点睛】解决本关掌握通轨迹的弯大致判断力的方向，会根据电场力判断动变化，知道在等势面上移电荷，电场力做功．‎ ‎10. (多选)如图所示，电源电动势为E，内阻为r，不计电压表和电流表内阻对电路的影响，当电键闭合后，两小灯泡均能发光．在将滑动变阻器的触片逐渐向右滑动的过程中，下列说法正确的是(　　)‎ A．小灯泡L1、L2均变暗 B．小灯泡L1变亮，小灯泡L2变暗 C．电流表A的读数变小，电压表V的读数变大 D．电流表A的读数变大，电压表V的读数变小 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ 考点：考查闭合电路的欧姆定律．‎ ‎【名师点睛】本题一道闭合电路的动态析题，分析楚电路结构明确各电路元件的连接方式、灵活应用欧定律公式正确的关键也可以用结进行分变阻器电增，之并电灯亮，与之串联的灯会变暗即“串反并同”．‎ ‎11．(多选)一快艇从离岸边100m远的河流中央向岸边行驶。已知快艇在静水中的速度图象如（图甲）所示；河中各处水流速度相同，且速度图象如（图乙）所示。则( )‎ A．快艇的运动轨迹一定为直线 B．快艇的运动轨迹一定为曲线 C．快艇最快到达岸边，所用的时间为20s D．快艇最快到达岸边，经过的位移为100m ‎【答案】BC ‎【解析】‎ 试题分析：A、B、两分运动为一个做匀加速直线运动，一个做匀速线运动，知合速度的方向与合加速度的方向不在同一直线上，合运动为曲线运动．故A错误、B正确．C、D、当水速垂直于河岸时，时间最短，垂直于河岸方上的加速度a=0.5m/s2，由，得t=20s，而位移大于100m，选项C正确、D错误．故选BC.‎ 考点：考查运动的合成和分解．‎ ‎【名师点睛】解决本题的关键会将的运动分解为沿河岸方向和垂直河岸方向，知道在垂直于河岸方向上速度越大，时间越短．以及知道分运动和合运动具有等时性．‎ ‎12．(多选)如图所示，斜面AB和水平面BC是由相同绝缘材料组成的，在A处由静止释放一质量为m的小滑块，滑块运动到C点时的速度为v1 （v1≠0），最大水平位移为s1；现给小滑块带上正电荷，并在空间施加竖直向下的匀强电场，仍在A处由静止释放滑块，它运动到C点时的速度为v2，最大水平位移为s2，忽略在B点因碰撞而损失的能量，水平面足够长，以下判断正确的是 ‎ A．v1>v2 B．v1s2 D．s1=s2‎ ‎【答案】BD ‎【解析】‎ 正确；故选BD．‎ 考点：考查动能定理的应用．‎ ‎【名师点睛】本题考查运用动能定理处理问题的能力，也可以应用等效的思维方法进行选择：加电场时相当于物体的重力增加，而物体在水平面滑行的距离与重力无关．‎ 二、实验题：（共16分）‎ ‎13．(6分)某探究学习小组的同学欲验证“动能定理”，他们在实验室组装了一套如图1所示的装置：水平轨道上安装两个光电门，小车上固定有力传感器和挡光板，细线一端与力传感器连接，另一端跨过定滑轮挂上砝码盘．实验时，保持轨道和细线水平，通过调整砝码盘里砝码的质量让小车做匀速运动实现平衡摩擦力．‎ ‎(1)(1分)该实验是否需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量？_____ (回答“是”或“否”)‎ ‎(2) (2分)实验需要用游标卡尺测量挡光板的宽度d，如图2所示，则d＝________mm；‎ ‎(3) (3分)实验获得以下测量数据：小车(含传感器和挡光板)的总质量M ‎，平衡摩擦力时砝码和砝码盘的总质量m0，挡光板的宽度d，光电门1和光电门2的中心距离x，某次实验过程：力传感器的读数F，小车通过光电门1和光电门2的挡光时间分别为t1、t2.小车通过光电门2后砝码盘才落地，重力加速度为g.该实验对小车需验证的表达式是__________________(用实验中测出的物理量表示)．‎ ‎【答案】(1)否　(2)5.50 (3)‎ ‎【解析】‎ 考点：考查探究功与速度变化的关系．‎ ‎【名师点睛】解决本题的关键知道该实验的原理，通过原理确定需要验证的表达式，以及掌握游标卡尺的读数方法．‎ ‎14．(10分)欲用伏安法测定一段阻值约为5Ω左右的金属导线的电阻，要求测量结果尽量准确，现备有以下器材：‎ A．电池组（3 V，内阻1Ω） ‎ B．电流表（0～3 A，内阻0.0125Ω）‎ C．电流表（0～0.6 A，内阻0.125Ω）‎ D．电压表（0～3 V，内阻3 kΩ）‎ E．电压表（0～15 V，内阻15 kΩ）‎ F．滑动变阻器（0～20Ω，额定电流1 A）【来.源：全,品…中&高*考*网】‎ G．滑动变阻器（0～2 000Ω，额定电流0.3 A）‎ H．开关、导线 ‎（1）(1分)滑动变阻器应选用的是__________________。（填写器材的字母代号）‎ ‎（2）(3分)实验电路应采用电流表___接法（填“内”或“外”），采用此接法测得的电阻值比其真实值偏___（填“大”或“小”），造成这种误差的主要原因是_______________。‎ ‎（3）(2分)设实验中，电流表、电压表的某组示数如下图所示，图示中I=____A，U=___V。‎ ‎（4）(4分)为使通过待测金属导线的电流能在0～0.5A范围内改变，请按要求在方框内画出测量待测金属导线的电阻Rx的原理电路图。‎ ‎【答案】（1）F，（2）外，小，电压表的分流作用 ；（3）0.48，2.20（4）如下图所示.‎ ‎【解析】‎ 考点：考查伏安法测电阻．‎ ‎【名师点睛】本题考查了实验器材的选取、实验电路设计、电表读数、螺旋测微器与游标卡尺读数等问题；一定要掌握实验器材的选取原则；对电表读数时要先确定其量程与分度值，然后再读数，读数时视线要与电表刻度线垂直．‎ 三、解答题（本题包括4小题，共36分。解答应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。）‎ ‎15．（8分）如图所示，倾角为30°的光滑斜面与粗糙的水平面平滑连接．现将一滑块(可视为质点)从斜面上A点由静止释放，最终停在水平面上的C点．已知A点距水平面的高度h＝0.8 m，B点距C点的距离L＝2.0 m(滑块经过B点时没有能量损失，g取10 m/s2)，求：‎ ‎(1)滑块在运动过程中的最大速度的大小；‎ ‎(2)滑块与水平面间的动摩擦因数μ；‎ ‎(3)滑块从A点释放后，经过时间t＝1.0 s时速度的大小．‎ ‎【答案】(1)4 m/s　(2)0.4　(3)3.2 m/s ‎【解析】‎ 考点：考查牛顿第二定律；匀变速直线运动的速度与时间的关系；匀变速直线运动的速度与位移的关系．‎ ‎【名师点睛】本题关键先对滑块的加速和减速过程运用牛顿第二定律列式求解，再分别对两个过程运用运动学公式列方程联立求解．【来.源：全,品…中&高*考*网】‎ ‎16．（8分）如图所示，匀强电场方向与水平线间夹角θ＝30°，方向斜向右上方，电场强度为E，质量为m的小球带负电，以初速度v0开始运动，初速度方向与电场方向一致．‎ ‎(1)若小球的带电荷量为q＝，为使小球能做匀速直线运动，应对小球施加的恒力F1的大小和方向各如何？‎ ‎(2)若小球的带电荷量为q＝,为使小球能做直线运动，应对小球施加的最小恒力F2的大小和方向各如何？‎ ‎【答案】(1),方向与水平线成60°角斜向右上方 (2),方向与水平线成60°角斜向左上方 ‎【解析】‎ 考点：考查电势差与电场强度的关系．‎ ‎【名师点睛】解决本题的关键要掌握直线运动和匀速直线运动的条件，作出受力图，运用几何关系分析力的最小值．‎ ‎17．（8分）如图，长木板ab的b端固定一档板，木板连同档板的质量为M=4.0kg，a、b间距离s=2.0m。木板位于光滑水平面上。在木板a端有一小物块，其质量m=1.0kg，小物块与木板间的动摩擦因数μ=0.10，它们都处于静止状态。现令小物块以初速v0 =4.0m/s沿木板向右滑动，直到和档板相撞。碰撞后，小物块恰好回到a端而不脱离木板。求：‎ ‎(1)最终二者的速度；(2)碰撞过程中损失的机械能。‎ ‎【答案】(1)v=0.8m/s (2)E1=2.4J ‎【解析】‎ 试题分析：设木块和物块最后共同的速度为v，由动量守恒定律 设全过程损失的机械能为E， 用E1表示在碰撞过程中损失的机械能， 解得 代入数据得:v=0.8m/s ,E1=2.4J ‎ 考点：考查动量守恒定律；功能关系．‎ ‎【名师点睛】本题考查动量守恒及功能关系，应明确机械能的损失有两部分，一部分来自于碰撞，另一部分来自于摩擦力做功，注意应用动量守恒定律求解时要注意规定正方向．‎ ‎18．（12分)如图所示，水平桌面上有一轻弹簧，左端固定在A点，自然状态时其右端位于B点．水平桌面右侧有一竖直放置的光滑轨道MNP，其形状为半径R＝0.8 m的圆环剪去了左上角135°的圆弧，MN为其竖直直径，P点到桌面的竖直距离也是R，用质量为m1＝0.4 kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点，释放后弹簧恢复原长时物块恰停止在B点．用同种材料、质量为m2＝0.2 kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点释放，物块过B点后其位移与时间的关系为s＝6t－2t2，物块飞离桌面后由P点沿切线落入圆轨道．取g＝10 m/s2，求：‎ ‎(1)判断m2能否沿圆轨道到达M点；‎ ‎(2)B、P间的水平距离；‎ ‎(3)释放后m2运动过程中克服摩擦力做的功．‎ ‎【答案】(1)不能到达M点　(2)4.1m　(3)5.6J ‎【解析】‎ ‎，所以不能到达M点．‎ ‎(2)平抛过程水平位移为x，由平抛运动规律，得x＝vDt 考点：考查机械能守恒定律；功率、平均功率和瞬时功率；功能关系．‎ ‎【名师点睛】该题涉及到多个运动过程,关键要掌握每个遵循的物理规律,如机械能守恒定律、平抛运动基本公式、圆周运动向心力公式,还要把握住物块到达最高点的临界条件：重力提供向心力,求得临界速度.‎ ‎ ‎