1、高三物理第一次月考一、不定项选择（每题4分，共48分）1. 在一光滑水平面内建立平面直角坐标系，一物体从t0时刻起，由坐标原点O(0,0)开始运动，其沿x轴和y轴方向运动的速度时间图像如图甲、乙所示，下列说法中正确的是()A. 前2 s内物体沿x轴做匀加速直线运动B. 后2 s内物体继续做匀加速直线运动，但加速度沿y轴方向C. 4 s末物体坐标为(4 m,4 m)D. 4 s末物体坐标为(6 m,2 m)【答案】AD【解析】试题分析：由甲乙图象可知，前内物体沿轴做匀加速直线运动，在沿方向静止，所以前内做匀变速直线运动故A正确；后内物体在方向以做匀速运动，在y方向做初速为零的匀加速运动，其合运动
2、为匀变速曲线运动，故B错误；末物体在x方向的位移为，y方向的位移为，则物体的位置坐标为，故D正确，C错误。考点：运动的合成和分解【名师点睛】通过甲乙图象得出物体在x轴方向和y方向上的运动规律，从而得出合运动的规律，结合图线与时间轴围成的面积分别求出分位移的大小，从而确定末物体的坐标。2. 如图所示，离地面高h处有甲、乙两个物体，甲以初速度v0水平射出，同时乙以初速度v0沿倾角为45的光滑斜面滑下。若甲、乙同时到达地面，则v0的大小是()A. B. C. D. 【答案】A【解析】平抛运动的时间为： ；乙在斜面下滑的加速度为： 根据 ，代入数据得 故A正确，BCD错误故选A点睛：解决本题的关键知道
3、平抛运动的时间由高度决定，初速度和时间相同决定水平位移，抓住平抛运动的时间和匀加速运动的时间相同，结合牛顿第二定律和运动学公式灵活求解3. 有a、b、c、d四颗地球卫星，a还未发射，在赤道表面上随地球一起转动，b是近地轨道卫星，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星，它们均做匀速圆周运动，各卫星排列位置如图所示，则A. a的向心加速度等于重力加速度g B. 在相同时间内b转过的弧长最长C. c在4小时内转过的圆心角是 D. d的运动周期有可能是20小时【答案】B【解析】试题分析：a随地球自转，由于万有引力分为两部分，一部分为重力，一部分充当向心力，所以其加速度不为g，A错误；由，得，则知卫星的半径
4、越大，线速度越小，所以b的线速度最大，B正确；c是地球同步卫星，周期是24h，则c在4h内转过的圆心角是，故C错误；由开普勒第三定律知，卫星的轨道半径越大，周期越大，所以d的运动周期大于c的周期24h，不可能是20h，C错误；考点：考查了万有引力定律的应用【名师点睛】对于卫星问题，要建立物理模型，根据万有引力提供向心力，分析各量之间的关系，并且要知道同步卫星的条件和特点4. 如图叠放在水平转台上的物体A、B、C正随转台一起以角速度匀速转动，A、B、C的质量分别为3m、2m、m，B与转台、C与转台、A与B 间的动摩擦因数都为，B、C离转台中心的距离分别为r、1.5r最大静摩擦力等于滑动摩擦力，以
5、下说法正确的是（ ）A. B对A的摩擦力有可能为3mgB. C与转台间的摩擦力大于A与B间的摩擦力C. 转台的角速度有可能恰好等于D. 若角速度再在题干所述原基础上缓慢增大，A与B间将最先发生相对滑动【答案】C【解析】试题分析：对AB整体，有：（3m+2m）2r（3m+2m）g对物体C，有：m2（15r）mg对物体A，有：3m2r（3m）g 由A选项分析可知，最先发生相对滑动的是物块C，故D错误故选C考点：牛顿第二定律；向心力【名师点睛】本题关键是对A、AB整体、C受力分析，根据静摩擦力提供向心力以及最大静摩擦力等于滑动摩擦力列式分析是关键。5. 如图所示有三个斜面a、b、c，底边分别为L、L
6、、2L，高分别为2h、h、h，同一物体与三个斜面的动摩擦因数相同，这个物体分别沿三个斜面从顶端由静止下滑到底端的三种情况相比较，下列说法正确的是A. 物体损失的机械能Ec=2Eb=4EaB. 物体运动的时间4ta=2tb=tcC. 物体到达底端的动能Eka=2Ekb=2EkcD. 因摩擦产生的热量2Qa=2Qb=Qc【答案】D【解析】试题分析：设斜面和水平方向夹角为，斜面长度为X，则物体下滑过程中克服摩擦力做功为：W=mgXcos，Xcos即为底边长度物体下滑，除重力外有摩擦力做功，根据能量守恒，损失的机械能 转化成摩擦产生的内能由图可知a和b底边相等且等于c的一半，故摩擦生热关系为：Qa=Q
7、b=Qc，所以损失的机械能Ea=Eb=Ec，故A错误沿斜面运动的时间，bc，LbLc，所以tbtc，由于动摩擦因数和斜面a、b的倾角关系未知，无法确定ta和tb，故B错误设物体滑到底端时的速度为v，根据动能定理得：mgH-mgXcos=mv2-0，Eka=2mgh-mgL，Ekb=mgh-mgL，Ekc=mgh-mg2L，根据图中斜面高度和底边长度可知滑到底边时动能大小关系为：Ek1EK2Ek3，故C错误克服摩擦力所做功等于因摩擦产生热量，所以Qa=Qb=Qc，故D正确故选D。考点：动能定理；牛顿第二定律【名师点睛】本题比较简单直接利用功能关系即可求解，易错点在于写出表达式后的数学运算，因此学
8、生要加强练习，提高利用数学知识解决物理问题的能力。6. 由中国科学院、中国工程院两院士评出的2012年中国十大科技进展新闻，于2013年1月19日揭晓,“神九”载人飞船与“天宫一号”成功对接和“蛟龙”号下潜突破7000米分别排在第一、第二若地球半径为R，把地球看做质量分布均匀的球体“蛟龙”下潜深度为d，天宫一号轨道距离地面高度为h，“蛟龙”号所在处与“天官一号”所在处的加速度之比为A. B. C. D. 【答案】D【解析】试题分析：令地球的密度为，则在地球表面，重力和地球的万有引力大小相等，有：，由于地球的质量为：M=R3，所以重力加速度的表达式可写成：根据题意有，质量分布均匀的球壳对壳内物体
9、的引力为零，固在深度为d的地球内部，受到地球的万有引力即为半径等于（R-d）的球体在其表面产生的万有引力，故井底的重力加速度g=G（R-d）所以有根据万有引力提供向心力，“天宫一号”的加速度，所以，所以，故D正确，ABC错误故选D。考点：万有引力定律的应用7. 如右图所示，质量相等的物体A、B通过一轻质弹簧相连，开始时B放在地面上，A、B均处于静止状态,此时弹簧压缩量x1。现通过细绳将A向上缓慢拉起，第一阶段拉力做功为W1时，弹簧变为原长；第二阶段拉力再做功W2时，B刚要离开地面，此时弹簧伸长量为x2。弹簧一直在弹性限度内，则（ ）A. x1x2B. 拉力做的总功等于A的重力势能的增加量C.
10、第一阶段，拉力做的功等于A的重力势能的增加量D. 第二阶段，拉力做的功等于A的重力势能的增加量【答案】B【解析】试题分析：开始时A压缩弹簧，形变量为；要使B刚要离开地面，则弹力应等于B的重力，即，故形变量，则，故A错误；缓慢提升物体A，物体A的动能不变，第一阶段与第二阶段弹簧的形变量相同，弹簧的弹性势能EP相同，由动能定理得：，由于在整个过程中，弹簧的弹性势能不变，物体A、B的动能不变，B的重力势能不变，由能量守恒定律可知，拉力做的功转化为A的重力势能，拉力做的总功等于A的重力势能的增加量，故B正确；由A可知，物体重力势能的增加量为mgx，则第一阶段，拉力做的功小于A的重力势能的增量，故C错误
11、；由A可知，重力势能的增加量为，则第二阶段拉力做的功大于A的重力势能的增加量，故D错误。考点：功能关系【名师点睛】本题对学生要求较高，在解题时不但要能熟练应用动能定理，还要求能分析物体的运动状态，能找到在拉起物体的过程中弹力不做功。8. 如图所示，在倾角为30的光滑斜面上，有一根长为L0.8 m 的轻杆，一端固定在O点，另一端系一质量为m0.2 kg的小球，沿斜面做圆周运动，取g10 m/s2，若要小球能通过最高点A，则小球在最低点B的最小速度是()A. 4 m/s B. C. D. 【答案】A【解析】小球恰好能在斜面上做完整的圆周运动，刚小球通过A点时细线的拉力为零，根据圆周运动和牛顿第二定
12、律有：，解得：，由动能定理：，带入数据解得：。故C正确，ABD错误。9. 如图所示，在匀速转动的电动机带动下，足够长的水平传送带以恒定速率v1匀速向右运动，一质量为m的滑块从传送带右端以水平向左的速率v2（v2v1）滑上传送带，最后滑块返回传送带的右端关于这一过程的下列判断，正确的有（）A. 滑块返回传送带右端的速率为v1B. 此过程中传送带对滑块做功为C. 此过程中电动机对传送带做功为D. 此过程中滑块与传送带间摩擦产生的热量为【答案】ABD考点：动能定理；能量守恒定律【名师点睛】本题关键是对于物体返回的过程分析，物体先做减速运动，之后反向加速，最后做匀速运动思路较为清楚；但计算滑块与传送带
13、间摩擦产生的热量的过程较为复杂。10. 如图，滑块a、b的质量均为m，a套在固定直杆上，与光滑水平地面相距h，b放在地面上，a、b通过铰链用刚性轻杆连接不计摩擦，a、b可视为质点，重力加速度大小为g.则() A. a落地前，轻杆对b一直做正功B. a落地时速度大小为C. a下落过程中，其加速度大小始终不大于gD. a落地前，当a的机械能最小时，b对地面的压力大小为mg【答案】BD【解析】试题分析：当a到达底端时，b的速度为零，b的速度在整个过程中，先增大后减小，动能先增大后减小，所以轻杆对b先做正功，后做负功故A错误a运动到最低点时，b的速度为零，根据系统机械能守恒定律得：mAgh=mAvA2
14、，解得：故B正确b的速度在整个过程中，先增大后减小，所以a对b的作用力先是动力后是阻力，所以b对a的作用力就先是阻力后是动力，所以在b减速的过程中，b对a是向下的拉力，此时a的加速度大于重力加速度，故C错误；a、b整体的机械能守恒，当a的机械能最小时，b的速度最大，此时b受到a的推力为零，b只受到重力的作用，所以b对地面的压力大小为mg，故D正确；故选BD考点：机械能守恒定律；牛顿定律的应用【名师点睛】解决本题的关键知道a、b组成的系统机械能守恒，以及知道当a的机械能最小时，b的动能最大。二实验题（16分）11. 用如图实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒。m2从高处由静止开始下落，m1
15、上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证系统机械能守恒定律。下图给出的是实验中获取的一条纸带：两物体从静止释放，0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图所示。已知m1= 50g 、m2=150g ，交流电的频率为50Hz，g取9.8m/s2则（结果保留两位有效数字）（1）在纸带上打下记数点5时的速度v=_ m/s；（2）在计数点0到计数点5过程中系统动能的增量EK = _J，系统势能的减少量EP =_J；【答案】 (1). 2.4 (2). 0.58 (3). 0.59【解析】（1）根据在匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度大小等于该过
16、程中的平均速度，可知打5点时的速度：。（2）物体的初速度为零，所以在计数点0到计数点5过程中系统动能的增量为：，重力势能的减小量等于物体重力做功，故：EP=W=m2gh-m1gh，带入数据可得：EP = 0.59J。12. 如图1所示，用质量为m的重物通过滑轮牵引小车，使它在长木板上运动，打点计时器在纸带上记录小车的运动情况利用该装置可以完成“探究动能定理”的实验(1)接通电源，释放小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，将打下的第一个点标为O.在纸带上依次取A、B、C若干个计数点，已知相邻计数点间的时间间隔为T.测得A、B、C各点到O点的距离分别为x1、x2、x3，如图2所示图2实验中，重物质
17、量远小于小车质量，可认为小车所受的拉力大小为mg，从打O点到打B点的过程中，拉力对小车做的功W_，打B点时小车的速度v_.(2)以v2为纵坐标，W为横坐标，利用实验数据作出如图3所示的v2W图像由此图像可得v2随W变化的表达式为_根据功与能的关系，动能的表达式中可能包含v2这个因子；分析实验结果的单位关系，与图线斜率有关的物理量应是_(3)假设已经完全消除了摩擦力和其他阻力的影响，若重物质量不满足远小于小车质量的条件，则从理论上分析，图4中正确反映v2W关系的是_A.B.C.D.【答案】 (1). mgx2 (2). (3). v2kW k(4.55.0) m2s2J1 (4). 质量 (5)
18、. A【解析】（1）做功表达式为WFx，又因为Fmg，xx2，则拉力对小车做的功为：Wmgx2.由中间时刻速度等于该段时间内的平均速度可知：。(2)由数学关系可得，v2kW，其中k为图像斜率，k(4.55.0)m2s2J1，由，可得，则图像斜率与质量有关(3)若重物的质量不满足远小于小车质量的条件，那么重物重力势能的减小量等于重物和小车动能的增加量之和，即，则，可得：，仍为正比例函数，故A图正确三、计算题（36分）13. 某中学的部分学生组成了一个课题小组，对海啸威力进行了模拟研究，他们设计了如下的模型：如图甲在水平地面上放置一个质量为m=4kg的物体，让其在随位移均匀减小的水平推力作用下运动
19、，推力F随位移x变化的图象如图乙所示，已知物体与地面之间的动摩擦因数为=0.5，g=10m/s2，则：（1）运动过程中物体的最大加速度为多少？（2）在距出发点什么位置时物体的速度达到最大？（3）物体在水平面上运动的最大位移是多少？【答案】（1）20m/s2 （2）3. 2m （3）10m【解析】试题分析：（1）由牛顿第二定律，得F-mg=ma，当推力F=100N时，物体所受的合力最大，加速度最大代入解得解得（2）由图象可得推力随位移x是变化的，当推力等于摩擦力时，加速度为0，速度最大则F=mg=20N由图得到F与x的函数关系式F=100-25x则得到x=32m（3）由图象得到推力对物体做功等于
20、“面积”，得推力做功W=200J根据动能定理W-mgxm=0代入数据得xm=10m考点：牛顿第二定律；动能定理的应用【名师点睛】本题有两个难点：一是分析物体的运动过程，得出速度最大的条件；二是能理解图象的物理意义，“面积”等于推力做功，是这题解题的关键14. 如图所示，倾角为37的斜面长l1.9 m，在斜面底端正上方的O点将一小球以v03 m/s的速度水平抛出，与此同时由静止释放斜面顶端的滑块，经过一段时间后，小球恰好能够以垂直于斜面的速度在斜面P点处击中滑块。(小球和滑块均可视为质点，重力加速度g取10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8)，求：(1)抛出点O离斜面底端的高度；
21、(2)滑块与斜面间的动摩擦因数。【答案】(1)1.7 m (2)0.125【解析】试题分析：（1）设小球击中斜面时的速度为v，竖直分速度为vy设小球下落的时间为t，竖直方向位移为y，水平方向位移为x设抛出点到斜面最低点的距离为h，h=y+xtan37以上各式联立：代入数据得 x=12m h=17m（2）在时间t内，滑块的位移为s；且 sat2a=gsin37-gcos37联立，代入数据得：=0125考点：平抛运动【名师点睛】该题是平抛运动和牛顿第二定律等基本规律的应用，主要抓住撞到斜面上时水平速度和竖直方向速度的关系以及位移的关系解题。15. 如图，半径为R的光滑半圆形轨道ABC在竖直平面内，
22、与水平轨道CD相切于C 点，D端有一被锁定的轻质压缩弹簧，弹簧左端连接在固定的挡板上，弹簧右端Q到C点的距离为2R。质量为m的滑块(视为质点)从轨道上的P点由静止滑下，刚好能运动到Q点，并能触发弹簧解除锁定，然后滑块被弹回，且刚好能通过圆轨道的最高点A。已知POC=60，求：（1）滑块第一次滑至圆形轨道最低点C时对轨道的压力；（2）滑块与水平轨道间的动摩擦因数；（3）弹簧被锁定时具有的弹性势能。【答案】（1）2mg （2）0.25 （3）【解析】试题分析：（1）设滑块第一次滑至C点时的速度为vC，圆轨道C点对滑块的支持力为FN由P到C的过程：在C点：解得：由牛顿第三定律得：滑块对轨道C点的压力
23、大小，方向竖直向下（2）对P到C到Q的过程：解得：（3）A点：根据牛顿第二定律得：Q到C到A的过程：解得：弹性势能考点：动能定理、功能关系。【名师点睛】（1）由P到C的过程根据动能定理求解滑至C点时的速度，根据牛顿第二定律求解（2）对P到C到Q的过程根据动能定理求解动摩擦因数（3）Q到C到A的过程根据能量守恒求解。16. 节能混合动力车是一种可以利用汽油及所储存电能作为动力来源的汽车有一质量为m1 000 kg的混合动力轿车，在平直公路上以v190 km/h匀速行驶，发动机的输出功率为P50 kW，驾驶员看到前方有80 km/h的限速标志时，保持发动机功率不变，立即启动利用电磁阻尼带动的发电机
24、工作给电池充电，使轿车做减速运动，运动L72 m后，速度变为v272 km/h.此过程中发动机功率的用于轿车的牵引，用于供给发电机工作，发动机输送给发电机的能量最后有50%转化为电池的电能假设轿车在上述运动过程中所受阻力保持不变求：(1)轿车以90 km/h在平直公路上匀速行驶时，所受阻力F阻的大小；(2)轿车从90 km/h减速到72 km/h过程中，获得的电能E电；(3)轿车仅用其在上述减速过程中获得的电能E电维持72 km/h匀速运动的距离L.【答案】(1)2103 N(2)6.3104 J(3)31.5 m【解析】（1）由瞬时功率公式有：P=F牵v1 当汽车匀速运动时，由共点力平衡条件有： F牵-Ff=0 代入数据解得：Ff=2000N （2）对汽车的减速运动过程，根据动能定理有： 解出牵引力做功 W=31500J 电池获得电能为E电=4W50%=63000J （3）依题意，汽车在平直公路上匀速行驶时受到的阻力仍为F阻=2000N 对这一过程运用能量守恒定律有：E电=FfL 解出 L=31.5m