1、九江一中2017届高三第一次月考理综物理试卷解析版二、选择题(本题共8小题,每小题6分。1418题单选, 1921题多选,全对得 6 分,漏选得 3 分,错选得 0 分)14在空中飞行了十多年的“和平号”航天站已失去动力,由于受大气阻力作用其绕地球转动半径将逐渐减小,最后在大气层中坠毁若“和平号”航天站每一时刻的飞行都可近似看作圆周运动,在此过程中下列说法不正确的是( )A航天站的速度将加大 B航天站绕地球旋转的周期加大C航天站的向心加速度加大 D航天站的角速度将增大【解析】根据得:,知道轨道半径减小,速率增大。故A正确;根据得:,知轨道半径减小,周期减小。故B错误;根据得:,知轨道半径减小,
2、向心加速度增大,故C正确;根据得:,知轨道半径减小,角速度增大。故D正确;所以选项B正确。15如图3所示,从光滑的1/4圆弧槽的最高点滑下的小滑块滑出槽口时速度方向为水平方向,槽口与一个半球顶点相切半球底面为水平,若要使小物块滑出槽口后不沿半球面下滑,已知圆弧轨道的半径为R1,半球的半径为R2,则R1和R2应满足的关系是( )A B C D【解析】滑块沿光滑的1/4圆弧槽下滑过程,只有重力做功,机械能守恒,有,要使小物块滑出槽口后不沿半球面下滑,即做平抛运动,则,解得:,故选D.16秋千是中国古代北方少数民族创造的一种运动。 春秋时期传入中原地区,因其设备简单,容易学习,故而深受人们的喜爱,很
3、快在各地流行起来。会荡秋千的人不用 别人推,就能越摆越高,而不会荡秋千的人则始终也摆不起来。要使秋千越摆越高,以下做法合理的是( )A从高处摆下来的时候身体迅速下蹲,而从最低点向上摆起时,身体迅速直立起来B从高处摆下来的时候身体要保持直立,而从最低点向上摆起时,身体迅速下蹲C不论从高出摆下来还是从低点向上摆起,身体都要保持下蹲D不论从高处摆下来还是从最低点向上摆起,身体都要保持直立【解析】在荡秋千时,是不断地将自身的化学能转化成机械能,在向上摆时站起就是将化学能转化成机械能,摆回时又将重力势能转化成动能,选项A正确17在街头的理发店门口,常可以看到这样一个标志:一个转动的圆筒,外表有彩色螺旋斜
4、条纹,我们感觉条纹在沿竖直方向运动,但条纹实际在竖直方向并没有升降,这是由圆筒的转动而使我们的眼睛产生的错觉。如图所示,假设圆筒上的条纹是围绕着圆筒连续的一条宽带,相邻两圈条纹在沿圆筒轴线方向的距离(即螺距)为L=10cm,圆筒沿逆时针方向(从俯视方向看),以2r/s的转速匀速转动,我们感觉到升降方向和速度大小分别为( )A向上 10 cm/s B向上 20 cm/sC向下 10 cm/s D向下 20 cm/s【解析】由于每秒转2圈,则转1圈的时间为0.5s,而螺距为10cm,所以每秒沿竖直方向运动的距离为20cm,即速度大小为20cm/s又因为彩色螺旋斜条纹是从左下到右上,且圆筒沿逆时针方
5、向(从俯视方向看),根据人眼的视觉暂留现象,就会感觉条纹的运动方向向下;故选D18如图所示,细线的一端固定于O点,另一端系一小球,在水平拉力作用下,小球以恒定速率在竖直平面内由A点运动到B点,在此过程中拉力的瞬时功率变化情况是( )A逐渐增大 B逐渐减小 C先增大,后减小 D先减小后增大【解析】因为小球是以恒定速率运动,即它是做匀速圆周运动,那么小球受到的重力G、水平拉力F、绳子拉力T三者的合力必是沿绳子指向O点设绳子与竖直方向夹角是,则(F与G的合力必与绳子拉力在同一直线上)得,而水平拉力F的方向与速度V的方向夹角也是,所以水平力F的瞬时功率是,则;显然,从A到B的过程中,是不断增大的,所以
6、水平拉力F的瞬时功率是一直增大的故A正确,B、C、D错误故选A19如图所示,由不同材料拼接成的长直杆CPD,P为两材料分界点,DPCP,现让直杆以下面两种情况与水平面成45。一个套在长直杆上的圆环静止开始从顶端滑到底端,两种情况下圆环经过相同的时间滑到P点。则圆环( )A与杆CP段的动摩擦因数较大B两次滑到P点的速度一定不相同C两次滑到P点摩擦力做功一定相同D第一种情况圆环到达底端D所用时间较长【解析】A、第一种情况:从C到P过程,第二种情况:从D到P过程,,因为CPDP,所以,即圆环与直杆CP的动摩擦因数大于圆环与直杆DP段之间的摩擦因数,故A正确;B、由题意可知,小舞台两次滑动经过P点的时
7、间相等,且CPDP,因此从D到P的平均速度大于从C到P的平均速度,设从C到到P点的速度为v1,从D到P的速度为v2,则根据匀变速直线运动特点有:,即从D点到P点的速度大于从C到P点的速度,则,故B正确;C、由于不知道动摩擦因数以及DP和CP的具体关系,所以不能判断两次滑到P点摩擦力做功是否相等,故C错误;D、从C到D和从D到C过程中摩擦力做功相等,重力做功相等,根据动能定理可知,两次滑动中物体到达低端速度相等,设圆环滑到底端的速度大小v,则第一种情况:从P到D过程,第二种情况:从P到C过程,因为CP=0.80m时不受弹簧的弹力,即脱离了弹簧,弹簧的弹力为零时,恢复原长,所以原长为0.80m,故
8、B项错误;滑块在h10.40m 处,弹簧的弹性势能最大,动能为0,滑块与弹簧作为系统的机械能为,当滑块到达h2=1.40m 处,动能又为0,弹簧的弹性势能也为0,系统的机械能为,由机械能守恒定律,解得EPm=10.J,故C项正确;由C项的分析可知D项错。第卷(非选择题 共174分)22(8分)如图所示,AB是一可升降的竖直支架,支架顶端A处固定一弧形轨道,轨道末端水平。一条形木板的上端铰接于过A的水平转轴上,下端搁在水平地面上。将一小球从弧型轨道某一位置由静止释放,小球落在木板上的某处,测出小球平抛运动的水平射程x和此时木板与水平面的夹角,并算出tan。改变支架AB的高度,将小球从同一位置释放
9、,重复实验,得到多组x和tan,记录的数据如下表:实验次数123456tan0.180.320.691.001.191.43x/m0.0350.0650.1400.1600.2400.290(1)在图b的坐标中描点连线,做出x-tan的关系图像;(2)根据x-tan图像可知小球做平抛运动的初速度v0_m/s;实验中发现超过60后,小球将不会掉落在斜面上,则斜面的长度为_m(重力加速度g取10m/s2);(3)实验中有一组数据出现明显错误,可能的原因是_。【解析】(1) 的关系图象如图所示:(2)根据得:,则水平射程为。可知图线的斜率,解得:当时,有,则斜面的长度为(3)实验中有一组数据出现明显
10、错误,由图可知,水平射程偏小,由知,初速度偏小,即小球释放位置低于其他实验。23(10分)某课外活动小组利用竖直上抛运动验证机械能守恒定律。(1)某同学用20分度游标卡尺测量小球的直径,读数如图甲所示,小球直径为 cm。图乙所示弹射装置将小球竖直向上抛出,先后通过光电门A、B,计时装置测出小球通过A、B的时间分别为2.55ms、5.15ms,由此可知小球通过光电门A、B时的速度分别为vA、vB,其中vA= m/s;(2) 用刻度尺测出光电门A、B间的距离h,已知当地的重力加速度为g,只需比较 和 是否相等,就可以验证机械能是否守恒(用题目中涉及的物理量符号表示);(3)通过多次的实验发现,小球
11、通过光电门A的时间越短,(2)中要验证的两数值差越大,试分析实验中产生误差的主要原因是 。【解析】(1)游标卡尺的读数D=1.0cm+4x0.05mm=1.020cm;(2)根据动能的减少量和重力势能的增加量,即mgh和。由于两边都有质量,可以只比较.(3)主要因为空气阻力的影响。24(12分)由于受地球自转的影响,地球表面的重力加速度随地球纬度的增大而增大,地球两极表面的重力加速度为g0,地球赤道表面的重力加速度为g1,假设地球是一个完整的球体,地球的半径为R.(1)求地球自转的周期;(2)有一科技爱好小组为了测定高速列车运行的速度,在沿赤道线自西向东匀速运动的列车上,如图所示,用一灵敏度较
12、高的拉力传感器将一质量为M的物体竖直吊起,拉力传感器的读数为F,求高速列车相对地面的速度大小(已知地球绕地轴自西向东转,不计高速列车运动过程中震动对测量数据的影响)。【解析】(1)在两极,万有引力等于重力,则有:,在赤道处,万有引力一部分提供向心力,一部分提供重力,则有:,解得:;(2)在赤道处,重物绳子的拉力和重力的合力提供向心力,根据向心力公式得:解得:25(14分)如图所示,小球a被一根长为L的可绕O轴自由转动的轻质细杆固定在其端点,同时又通过绳跨过光滑定滑轮与另一个质量为m的小球b相连,整个装置平衡时杆和绳与竖直方向的夹角均为30若将小球a由水平位置(杆呈水平状态)开始释放,不计摩擦,
13、竖直绳足够长,(重力加速度为g)求:(1)小球a的质量;(2)当杆转动到竖直位置时,小球b的速度大小(结果可用根式表示)。【解析】(1)当M球处于平衡状态时: (2)当a球转到竖直位置时,b球上升的高度为hL设此时a球、b球的速度分别为va、vb,由速度分解可得在整个运动过程中,机械能守恒:. 26(18分)如图所示,质量为M=2kg,长度为L1的长木板B静止在光滑的水平面上,距木板右侧L0=0.5m处有一固定光滑半圆轨道,CD为其竖直直径,半圆轨道在底端C处的切线与木板B的上表面在同一水平面上,水平传送带以恒定速率m/s顺时针转动,其上表面与半圆轨道在最高点处的切线也在同一水平面上。某时刻质
14、量为m=1kg的小滑块A(可视为质点)以大小为v0=6m/s水平速度从长木板B的左端滑上木板,之后A、B向右运动。当长木板B与半圆轨道碰撞瞬间小滑块A的速度为v1=4m/s,并且此时小滑块A恰好滑上半圆轨道,从A、B开始运动到滑上半圆轨道的过程中A、B的速度时间图像如图乙所示。已知小滑块恰好能通过半圆轨道最高点D,最后滑到传送带左端P时速度刚好减为零,已知小滑块与水平传送带间的动摩擦因数,g=10m/s2。求:(1)B与半圆轨道碰撞瞬间木板B的速度大小和木板B长度L1;(2)竖直半圆轨道的半径R;(3)小滑块从开始运动至到达P处的过程中因摩擦而产生的热量Q.【解析】(1)由图象得小滑块在木板上
15、做匀减速时的加速度大小为:设小滑块与长木板间摩擦因数为1,由1mg=ma1,解得:1=0.2设碰撞瞬间木板B的速度大小为vB,对B,由动能定理得:解得:vB=1m/s对长木板和小滑块构成的系统,由能量守恒得:解得木板B的长度为:L1=4.5m(2)小滑块恰好过D点速度大小为vD,则有:由C到D机械能守恒定律知:联立解得:R=0.32m, (3)设传送带两转轴之间的距离为L2,小滑块滑上传送带做匀减速运动,加速度大小为:a2=g=1m/s2;由vD2=2a2L2,代入数据解得:L2=1.6m小滑块在B上滑动时因摩擦而产生的热量为:Q1=9J小滑块相对传送带滑行的距离为:s=L2+vL2/vD/2=5.6m产生的热量为:Q2=mgs=0.11105.6J=5.6J故整个过程中因摩擦产生的热量为:Q=Q1+Q2=14.6J