黑龙江省大庆实验中学2018届高三上学期第一次月考理科综合物理试

黑龙江省大庆实验中学2018届高三上学期

第一次月考理科综合物理试题

二、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第14～18题只有一项符合题目要求，第19～21题有多项符合题目要求。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. 在同一地点，甲、乙两物体沿同一方向做直线运动的速度-时间图象如图所示，则（ ）

A. 两物体两次相遇的时刻是2s末和6s末 B. 4s后甲在乙前面

C. 两物体相距最远的时刻是2s末 D. 乙物体先向前运动2s，随后向后运动 【答案】A

【解析】试题分析：在v-t图中图象与横坐标围成的面积大小与物体发生的位移大小相等，由图可知当t=2s和t=6s时，两图象与横坐标围成面积相等，说明发生位移相等，由于两物体同时从同一地点沿同一方向做直线运动，因此两物体两次相遇的时刻是2s和6s，故A正确；开始运动时，乙的初速度为零，甲在前面，在t=2s时，两物体相遇，此时乙的速度大于甲的速度，因此乙在前面，甲匀速运动开始追乙，乙做匀减速运动，当t=6s时，甲乙再次相遇，因此在2～6s内，甲在乙后面，故B正确；由图象可知，两物体相距最远时刻出现在甲追乙阶段，即当速度相等时，甲乙相距最远，此时t=4s，故C错误；整个过程中乙物体一直向前运动，先加速后减速，故D错误．

考点：匀变速直线运动速度与时间的关系图象，追及与相遇问题的分析 2. 如图所示，斜面体ABC固定在水平地面上，斜面的高AB为

m，倾角为=37°，且D是

斜面的中点，在A点和D点分别以相同的初速度水平抛出一个小球，不计空气阻力,结果两个小球恰能落在地面上的同一点，则落地点到C点的水平距离为（ ）

A. B. 【答案】D

C. D.

【解析】设AB的高度为h，落地点到C点的距离为x，则故选D.

求得： ，

点睛：本题就是对平抛运动规律的考查，平抛运动可以分解为在水平方向上的匀速直线运动，和竖直方向上的自由落体运动来求解．

3. 如图所示，两块相互垂直的光滑挡板 OP 、OQ ，OP 竖直放置，小球a 、b 固定在轻弹簧的两端。水平力F 作用于b 时， a 、b 紧靠挡板处于静止状态。现保证 b 球不动，使挡板

OP 向右缓慢平移一小段距离，则（ ）

A. 弹簧变长 B. 弹簧变短 C. 力 F 变大

D. b 对地面的压力变大 【答案】A

【解析】设弹簧与竖直方向的夹角为α，现保证b球不动，使挡板OP向右缓慢平移一小段距离，则α减小，以a球为研究对象，分析受力情况；

根据平衡条件得：F弹=，α减小，cosα增大，则F弹减小，弹簧变长，故A正确，B错误；

挡板对a的弹力N=mgtanα，α减小，N减小．对整体研究：水平方向：F=N，则作用力F将减小，竖直方向：地面对b的支持力FN=（ma+mb）g，不变，根据牛顿第三定律可知，b对地面的压力不变，故CD错误．故选A.

4. ab为紧靠着的、且两边固定的两张相同薄纸，如图所示．一个质量为1kg的小球从距纸面高为60cm的地方自由下落，恰能穿破两张纸（即穿过后速度为零）．若将a纸的位置升高，b纸的位置不变，在相同条件下要使小球仍能穿破两张纸，则a纸距离b纸不超过（ ）

A. 15cm B. 20cm C. 30cm D. 60cm 【答案】C

【解析】试题分析：若当ab为紧靠着的两边固定的两张相同的薄纸时，根据动能定理，则有：WG+Wf=0．所以Wf=-WG=-1×10×0.6J=-6J，a纸的位置升高，b纸的位置不变，在相同条件下要使小球仍能穿破两张纸，则当小球的动能达到3J时，才能穿破纸张．设释放点距a纸距离为L，根据动能定理，则有：mgL≥3J，解得：L≥30cm．因此a纸距离b纸不超过30cm．故选：C．

考点：动能定理的应用。

5. 地球赤道上有一物体随地球的自转而做圆周运动，所受的向心力为F1，向心加速度为a1，线速度为v1，角速度为ω1；绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星（高度忽略）所受的向心力为F2，向心加速度为a2，线速度为v2，角速度为ω2；地球同步卫星所受的向心力为F3，向心加速度为a3，线速度为v3，角速度为ω3；地球表面重力加速度为g，第一宇宙速度为v．若

三者质量相等，则（ ）

A. F1=F2＞F3 B. a1=a2=g＞a3 C. v1=v2=v＞v3 D. ω1=ω3＜ω2 【答案】D

【解析】试题分析：根据题意三者质量相等，轨道半径r1=r2＜r3；同步卫星与地球自转同步，T1=T，据周期公式＜ω2，故D正确；

物体1与人造卫星2比较，由于赤道物体受引力和支持力的合力提供向心力，而近地卫星的向心力等于万有引力，故F1＜F2，故A错误；由A选项的分析可知向心力F1＜F2，根据向心力公式

，由于m、R一定，故v1＜v2，a1

可知，卫星轨道半径越大，周期大，故T3＞T2，又

有ω1=ω3

考点：万有引力定律的应用

【名师点睛】此题关键要将物体1、人造卫星2、同步卫星3分为三组进行分析比较，最后再综合；一定不能将三个物体当同种模型分析，则会使问题复杂化。

6. 如图所示，A、B、C三球质量分别为3m、2m、m，轻质弹簧一端固定在斜面顶端另一端与A球相连，A、B间固定一个轻杆，B、C间由一轻质细线连接，倾角为＝30°的光滑斜面固定在地面上，弹簧轻杆与细线均平行于斜面，初始系统处于静止状态，已知重力加速度为g，将细线烧断的瞬间，下列说法正确的是（ ）

A. A与B两个小球的加速度均沿斜面向上，大小均为 B. B球的加速度为，方向沿斜面向下 C. A与B之间杆的拉力大小为mg D. A、B之间杆的拉力大小为1.2mg 【答案】AD

【解析】AB、烧断细线前，以A. B. C组成的系统为研究对象，系统静止，处于平衡状态，合力为零，则弹簧的弹力为F=(3m+2m+m)gsinθ=6mgsinθ；以C为研究对象知，细线的拉力为mgsinθ。烧断细线的瞬间，由于弹簧弹力不能突变，弹簧弹力不变，以A. B组成的系统为研究对象，由牛顿第二定律得：F?(3m+2m)gsinθ=(3m+2m)aAB 解得A. B两个小球的加速度为aAB=gsinθ/5=g/10，方向沿斜面向上，故A正确，B错误；

CD、以B为研究对象，由牛顿第二定律得：FAB?2mgsinθ=2ma 解得杆的拉力为：FAB=1.2mg，故C错误，D正确。 故选：AD。 【名师点睛】

先以A、B组成的系统为研究对象，由牛顿第二定律求A、B两球的加速度；再以B球为研究对象，由牛顿第二定律求杆的拉力大小。

7. 如图所示，圆心在O点、半径为R的圆弧轨道abc竖直固定在水平桌面上，Oc与Oa的夹角为60°，轨道最低点a与桌面相切. 一轻绳两端系着质量为m1和m2的小球（均可视为质点），挂在圆弧轨道边缘c的两边，开始时，m1位于c点，然后从静止释放，设轻绳足够长，不计一切摩擦，则（ ）

A. 在m1由c下滑到a的过程中，两球速度大小始终相等 B. m1在由c下滑到a的过程中重力的功率先增大后减少 C. 若m1恰好能沿圆弧下滑到a点，则m1=2m2 D. 若m1恰好能沿圆弧下滑到a点，则m1=3m2 【答案】BC

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

解得：m1=2m2；故C正确，D错误；故选BC。 考点：动能定理；功率

【名师点睛】本题解题的关键是对两个小球运动情况的分析，知道小球做什么运动，并能结合动能定理、几何关系解题，难度适中。

8. 如图所示，在竖直平面内固定有两个很靠近的同心圆轨道，外圆光滑内圆粗糙。一质量为m=0．2kg的小球从轨道的最低点以初速度v0向右运动，球的直径略小于两圆间距，球运动的轨道半径R=0．5米，g取10m/s，不计空气阻力，设小球过最低点时重力势能为零，下列说法正确的是（ ）

2

A. 若小球运动到最高点时速度为0，则小球机械能一定不守恒 B. 若小球第一次运动到最高点时速度大小为0，则v0一定小于5m/s C. 若要小球不挤压内轨，则v0一定不小于5m/s

D. 若小球开始运动时初动能为1．6J，则足够长时间后小球的机械能为1J 【答案】ABD

【解析】试题分析：若小球运动到最高点时受到为0，则小球在运动过程中一定与内圆接触，受到摩擦力作用，要克服摩擦力做功，机械能不守恒，故A正确；小球如果不挤压内轨，则

小球到达最高点速度最小时，小球的重力提供向心力，由牛顿第二定律得：，由于小

球不挤压内轨，则小球在整个运动过程中不受摩擦力作用，只有重力做功，机械能守恒，从最低点到最高点过程中，由机械能守恒定律得：mv02=mv2+mg?2R，解得：v0=5m/s，则小球要不挤压内轨，速度应大于等于5m/s，可知，若小球第一次运动到最高点时速度大小为0，则v0一定小于5m/s．故B正确；若要小球不挤压内轨，存在两种可能的情况：1．到达最高点时的速度大于等于

，则v0≥5m/s；

2．小球始终在O点以下运动，此时重力的一部分提供向下的加速度，而外出轨道提供指向圆心的向心加速度，此时小球始终没有压内轨道．由机械能守恒得：mv0≤mgR 即：小球的初速度

．故C错误．

，则小球在运动过程中要与内轨接触，要克

2

服摩擦力做功，机械能减少，最终小球将在轨道的下半圆内做往复运动，到达与圆心同高位置处速度为零，则小球的最终机械能E=mgR=0．2×10×0．5=1J，故D正确；故选ABD． 考点：圆周运动；机械能守恒定律；牛顿第二定律

【名师点睛】本题综合考查了动能定理、牛顿第二定律和机械能守恒定律，综合性较强，关键是理清运动过程，抓住临界状态，运用合适的规律进行求解。

三、非选择题。包括必考题和选考题两部分。第22-31题为必考题，每个试题考生都必须作答。第32-34题为选考题，考生根据要求作答。

9. 在“探究加速度a与物体所受合力F及质量m的关系”实验中：

（1）甲同学用如图甲所示的装置探究加速度与力的关系，带滑轮的长木板和弹簧测力计均水平固定。实验时，一定要进行的操作是__________。

a．小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录弹簧测力计的示数

b．改变砂和砂桶质量，打出几条纸带 c．用天平测出砂和砂桶的质量

d．为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量 （2）甲同学若测出的a–F图象的斜率为k，则小车的质量为________。

（3）乙同学用如图乙所示的装置探究加速度与力的关系，得到a–F图象如图丙如示。图线______是在轨道右侧抬高成为斜面情况下得到的；（选填“①”或“②”）在轨道水平时，小车运动的阻力Ff=________N；

（4）图丙中，图线在末端弯曲的原因是____________。

【答案】 (1). ab (2). (3). ① (4). 0.5 (5). 未满足小车的质量远远大于小桶和砝码的总质量

【解析】（1）实验时，一定要进行的操作是：小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录弹簧测力计的示数，步骤a正确；改变砂和砂桶质量，打出几条纸带，步骤b正确；因有弹簧测力计可读出小车所受的拉力，故没必要用天平测出砂和砂桶的质量，也没必要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量，步骤cd错误；故选ab； （2）根据牛顿定律可知：2F=Ma，则

，因

，则

；

（3）图线①说明在没给小车加力时小车就已经有了加速度，说明轨道右侧抬高成为斜面的原因；由图线②可知，当F=0.5N时小车开始做加速运动，可知当木板水平时，小车受到的摩擦力为0.5N；

（4）图丙中，图线在末端弯曲的原因是：未满足小车的质量远远大于小桶和砝码的总质量. 10. 如图，用光电门等器材验证机械能守恒定律。直径为d、质量为m的金属小球由A处静止释放，下落过程中经过A处正下方的B处固定的光电门，测得A、B的距离为H(H>>d)，光电门测出小球通过光电门的时间为t，当地的重力加速度为g，则

（1）小球通过光电门B时的速度表达式____________________；（用题中所给物理量表示）

（2）多次改变高度H，重复上述实验，作出随H的变化图像如图所示，当图中已知量t0、H0和重力加速度g及小球直径d满足以下表达式_____________时，可判断小球下落过程中机械能守恒；

（3）实验中发现动能增加量△EK总是小于重力势能减少量△EP，增加下落高度后，△EP－△EK将________________________ （选填“增加”、“减小”或“不变”）。 【答案】 (1).

(2).

(3). 增加

【解析】试题分析：（1）根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度求出小球通过光电门B的速度表达式．（2）若小球的机械能守恒，则重力势能的减小量等于动能的增加量．（3）高度越大，阻力做功越多，重力势能的减小量和动能的增加量之差越大． （1）极短时间内的平均速度等于瞬时速度，则小球通过光电门B的速度表达式（2）若小球下落过程中机械能守恒，则

，整理得，

．

；

（3）由于该过程中有阻力做功，而高度越高，阻力做功越多；故增加下落高度后，则将增大；

11. 甲、乙两车相距76m，同时沿平直公路做直线运动，甲车在前，以初速度v1=16m/s，加速度a1=2m/s作匀减速直线运动，乙车在后，以初速度v2=4.0m/s，加速度a2=2.0m/s与甲同向作匀加速直线运动，求：

（1）甲、乙两车相遇前相距的最大距离 （2）乙车追上甲车经历的时间 【答案】（1）94m．（2）10s．

【解析】（1）设经过时间t1二者速度相等，此时两车间的距离最大． 即：v1+a1t1=v2+a2t1 得16-2t1=4+2t1 解得：t1=3.0s

此时甲车x1=v1t1+a1t1=39m 对乙车x2=v2t1+a2t12=21m

则相遇前最大距离为：△xmax=x0+x1-x2=76+39-21=94m． 故两车的最大距离为94m．

（2）设经过时间t2甲的速度为0，则：v1+a1t2=0

2

2

2

所以：t2=8s 此时甲的位移：

此过程中乙的位移：x4＝(v2t2+a2t22)=4.0×8+×2×82＝96m＜76+64=140m 即甲停止运动时乙仍然没有追上甲；

设乙车追上甲车经历的时间为t3，此时两者的位移关系x4′-x3=x0 即(v2t3+a2t32)?x3＝x0 代入数据解得t3=10s．

故乙车追上甲车经历的时间为10s．

点睛：解决本题的关键理清两车的运动，可以画出运动的示意图，知道两车相遇前，速度相等时有最大距离．该题中容易出现错误的是乙追上甲前，甲已经停止运动. 12. 如图所示，倾角为的斜面上

、

之间粗糙，且长为3L，其余部分都光滑。形状

相同、质量分布均匀的三块薄木板A、B、C沿斜面排列在一起，但不粘接．每块薄木板长均为L，质量均为m，与斜面

、

间的动摩擦因素均为，重力加速度为g。求：

．将它们从

上方某处

由静止释放，三块薄木板均能通过

（1）薄木板A在、间运动速度最大 时的位置； 时,A受到薄板B弹力的大小；

距离满足的条件。

（3）即释放时，

（2）薄木板A上端到达

（3）释放木板时，薄木板A下端离

【答案】（1）滑块A的下端离P处1.5L处时的速度最大（2）A下端离

距离为

【解析】试题分析：（1）将三块薄木板看成整体：当它们下滑到下滑力等于摩擦力时运动速度达最大值

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