2016届湖南师大附中高三上学期第二次月考物理试卷【解析版】

2016届湖南师大附中高三上学期第二次月考物理试卷【解析版】一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分．其中1～8小题只有一个选项正确，9一12小题至少有一个选项正确，选不全的得2分，错选或不选得0分．将选项填写在答题卷）1．在2010年广州亚运会上，我国运动员陈一冰在吊环项目中取得了冠军．如图是比赛中的一个场景，此时人静止不动，两根吊带对称并与竖直方向有一定夹角．下列判断正确的是()A．两根吊带受到环的拉力大小不等B．手对吊环作用力方向竖直向下C．每根吊带受到环的拉力大小都等于人重量的一半D．两根吊带受到环的拉力合力一定竖直向下【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用．【专题】共点力作用下物体平衡专题．【分析】三力平衡时，任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线；本题中，运动员受到三个力而平衡，根据平衡条件和对称性分析其受力情况．【解答】解：对运动员受力分析，受到重力、两个拉力，受力情况如图．A、由题可知，两根吊带对称并与竖直方向有一定夹角，由对称性可知，两根吊带受到环的拉力大小相等．故A错误．B、由图看出，手对吊环的拉力斜向上，则由牛顿第三定律知，手对吊环作用力方向斜向下，不是竖直向下．故B错误．C、当运动员两臂竖直时，每根吊带受到环的拉力大小都等于人重量的一半，而现在两根吊带与竖直方向有一定夹角，由平衡条件得知，每根吊带受到环的拉力大小都大于人重量的一半．故C错误．D、由平衡条件和牛顿第三定律知，两根吊带受到环的拉力的合力与重力大小相等、方向相同，一定是竖直向下．故D正确．故选D【点评】本题的解题关键是作出受力图后，根据三力平衡条件，运用合成法分析讨论．2．一质点沿某一条直线运动时的速度﹣时间图象如图所示，则以下说法中正确的是()A．第1s末质点的位移和速度都改变方向B．第2s末质点的位移改变方向C．前4s内质点的位移为零D．第3s末和第5s末质点的位置相同【考点】匀变速直线运动的图像．【专题】运动学中的图像专题．【分析】速度图象与时间轴围成的面积等于物体在该段时间内通过的位移，速度的正负表示速度的方向，只要图象在时间轴同一侧物体运动的方向就没有改变；只要总面积仍大于0，位移方向就仍沿正方向．【解答】解：A、第1s末前后质点的速度均为正，故速度方向没有改变，故A错误；B、根据“面积”可知，前2s内位移为正，方向没有改变，质点一直前进，2s末速度方向改变，但位移还是正值，位移方向没有改变，故B错误；C、0﹣2s内的位移为x1=×2×1m=1m，2﹣4s内的位移为x2=﹣×2×1m=﹣1m，故4s内质点的位移为x=x1+x2=0；故C正确；D、根据图线的面积表示位移，图线在时间轴上方表示的位移为正，在时间轴下方表示的位移为负，可知3﹣5s内质点的位移为0，则第3秒末和第5秒末位移相等，故质点的位置相同，故D正确；故选：CD【点评】深刻理解某一段时间内的位移就等于在该段时间内速度图象与时间轴围成的面积是解决此类题目的突破口．3．如图所示，小物体A沿高为h、倾角为θ的光滑固定斜面以初速度v0从顶端滑到底端，而相同的物体B以同样大小的初速度从同等高度竖直上抛，则()A．两物体落地时速度相同B．两物体落地时，重力的瞬时功率相同C．从开始运动至落地过程中，重力对它们做功相同D．从开始运动至落地过程中，重力对它们做功的平均功率相同【考点】功率、平均功率和瞬时功率．【专题】功率的计算专题．【分析】两个物体在运动的过程中机械能守恒，可以判断它们的落地时的速度的大小，再由平均功率和瞬时功率的公式可以得出结论．【解答】解：A、两个小球在运动的过程中都是只有重力做功，机械能守恒，所以根据机械能守恒可以知两物体落地时速率相同，但速度方向不同，故A错误．B、由于两个物体落地时的速度的方向不同，由瞬时功率的公式可以知道，重力的瞬时功率不相同，所以B错误．C、重力做功只与初末位置有关，物体的起点和终点一样，所以重力做的功相同，但是时间不同，则重力的平均功率不同，所以C正确，D错误．故选：C．【点评】在分析功率的时候，一定要注意公式的选择，P=只能计算平均功率的大小，而P=Fv可以计算平均功率也可以是瞬时功率，取决于速度是平均速度还是瞬时速度．4．有一种大型游戏器械，是一个圆筒状大型容器，筒壁竖直．游客进入容器后紧靠筒壁站立，当圆筒的转速达到某一数值时，其底板突然塌落，游客发现自己竟然没有掉下去！以下说法正确的是()A．游客处于超重状态B．游客处于失重状态C．筒壁对游客的支持力等于重力D．游客受到的摩擦力等于重力【考点】向心力．【专题】匀速圆周运动专题．【分析】圆筒地板塌落，游客发现自己没有落下去，游客在竖直方向上受重力和静摩擦力平衡，水平方向上受弹力，弹力提供圆周运动的向心力．【解答】解：A、B、游客的加速度沿水平方向，处于非超重和失重状态．故AB错误．C、D、游客在竖直方向上平衡，摩擦力等于重力．故C错误，D正确．故选：D．【点评】解决本题的关键搞清游客做圆周运动向心力的来源，抓住竖直方向上合力为零，水平方向合力提供向心力求解．5．一物体放在一倾角为θ的斜面上，向下轻轻一推，它刚好能匀速下滑．若给此物体一个沿斜面向上的初速度v0，则它能上滑的最大路程是()A．B．C．D．【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系．【专题】牛顿运动定律综合专题．【分析】物体沿斜面匀速下滑时，受力平衡，由平衡条件可求出物体所受的滑动摩擦力大小，当物体沿斜面上滑时，滑动摩擦力大小不变，再根据牛顿第二定律和运动学公式或动能定理求上滑的最大距离．【解答】解：物体沿斜面匀速下滑时，合力为零，由平衡条件得：物体所受的滑动摩擦力大小为：f=mgsinθ，当物体沿斜面向上滑动时，根据牛顿第二定律有：mgsinθ+f=ma，由此解得：a=2gsinθ，方向沿斜面向下．根据v2﹣v02=2ax，解得：x=；故选：C．【点评】本题要求的是空间距离，运用动能定理求解比较简单，也可以根据牛顿第二定律和运动学公式结合求解．6．某月球探测卫星先贴近地球表面绕地球做匀速圆周运动，此时其动能为EK1，周期为T1；再控制它进行一系列变轨，最终进入贴近月球表面的圆轨道做匀速圆周运动，此时其动能为EK2，周期为T2．已知地球的质量为M1，月球的质量为M2，地月距离为R，则为C()A．B．C．D．【考点】万有引力定律及其应用．【专题】万有引力定律的应用专题．【分析】对于卫星绕地球运动，根据动能表达式计算向心力，再根据万有引力提供向心力列方程，解出周期与质量和动能之间的关系，对于卫星绕月球运动有类似的关系．【解答】解：卫星绕地球做匀速圆周运动，设卫星质量为m，轨道半径为r1，运动线速度为v1因为动能为，所以向心力为=万有引力提供向心力解得同理，卫星绕月球做圆周运动时，有类似的结论故故C正确、ABD错误．故选：C．【点评】本题考查了万有引力在天体中的应用，根据万有引力提供向心力列出等式．向心力的公式选取要根据题目提供的已知物理量或所求解的物理量选取应用．7．甲、乙两名溜冰运动员，M甲=80kg，M乙=40kg，面对面拉着弹簧秤做圆周运动的溜冰表演，如图所示，两人相距0.9m，弹簧秤的示数为9.2N，下列判断中正确的是()A．两人的线速度相同，约为40m/sB．两人的角速度相同，为6rad/sC．两人的运动半径相同，都是0.45mD．两人的运动半径不同，甲为0.3m，乙为0.6m【考点】向心力；牛顿第二定律．【专题】牛顿第二定律在圆周运动中的应用．【分析】分析甲、乙两名运动员，弹簧秤对各自的拉力提供向心力．根据牛顿第二定律和向心力公式求解．【解答】解：弹簧秤对甲、乙两名运动员的拉力提供向心力，根据牛顿第二定律得：M甲R甲ω甲2=M乙R乙ω乙2=9.2N由于甲、乙两名运动员面对面拉着弹簧秤做圆周运动的溜冰表演，所以ω甲=ω乙=．则R甲=0.3m，R乙=0.6m．由于v=Rω，知两人的线速度不等．根据F=M甲R甲ω甲2解得：ω甲=rad/s．故D正确，A、B、C错误．故选D．【点评】解决本题的关键知道甲乙两人角速度相等，靠弹簧的弹力提供向心力．8．如图所示，斜面倾角为θ=37°，物体1放在斜面紧靠挡板处，物体1和斜面间动摩擦因数为μ=0.5，一根很长的不可伸长的柔软轻绳跨过光滑轻质的小定滑轮，绳一端固定在物体1上，另一端固定在物体2上，斜面上方的轻绳与斜面平行．物体2下端固定一长度为h的轻绳，轻绳下端拴在小物体3上，物体1、2、3的质量之比为4：1：5，开始时用手托住小物体3，小物体3到地面的高度也为h，此时各段轻绳刚好拉紧．已知物体触地后立即停止运动、不再反弹，重力加速度为g=10m/s2，小物体3从静止突然放手后物体1沿面上滑的最大距离为()A．3hB．hC．2hD．h【考点】功能关系．【专题】机械能守恒定律应用专题．【分析】先对整体受力分析可知，2、3向下带动1运动；当3落地后，由于1的重力大，则12将做减速运动；对两过程由功能关系可求得物体上滑的最大位移．【解答】解：设2的质量为m；从开始放手到3触地过程中，设触地时3的速度为v1；则对整体有功能关系可知：6mgh﹣（4mgsinθ+4μmgcosθ）h=（10m）v12；此后3停止，设物体2继续向下运动距离s后速度减小为零，对1、2应用功能关系可知：mgs﹣（4mgsinθ+4μmgcosθ）s=0﹣（5m）v12解得：s=；则1沿斜面上滑的最大距离为L=h+s=h；故选：D．【点评】本题考查功能关系的应用，解题时一定要先做受力分析，明确物体的运动状态后再由功能关系进行列式求解．9．如图所示，长约1m的一端封闭的玻璃管中注满水，假设t=0时质量为0.1kg，红蜡块从玻璃管口开始运动，且每1s上升的距离都是30cm；从t=0开始，玻璃管以初速度为零的匀加速向右平移，第1s内、第2s内、第3s内通过的水平位移依次是5cm、15cm、25cm．y表示红蜡块竖直方向的位移，x表示红蜡块随玻璃管通过的水平位移，t=0时红蜡块位于坐标原点()A．t=2s时红蜡块是速度大小为0.3m/sB．前3s内红蜡块的位移大小为45cmC．红蜡块的轨迹方程为y2=xD．红蜡块在上升过程中受到的合力是0.01N【考点】运动的合成和分解．【专题】运动的合成和分解专题．【分析】根据相等的时间内，位移之差相等，即可判定运动性质，再结合运动的合成与分解方法，及合成法则，即可求解．【解答】解：A、由题意可知，红蜡块沿玻璃管做匀速上升运动，由v竖=，而水平方向，因相等时间内的位移之差相等，则为匀加速直线运动，根据a===0.1m/s2；那么t=2s时红蜡块是速度大小v===m/s，故A错误；B、前3s内红蜡块的水平位移大小x===0.45m；而竖直方向位移y=v竖t=0.3×3=0.9m；那么前3s内红蜡块的位移大小为S==m=45cm，故B正确；C、根据竖直方向位移y=v竖t=0.3t，而水平位移x==0.05t2；合并消去时间，则有轨迹方程为y2=x，故C正确；D、红蜡块在上升过程中，做类平抛运动，则合力F=ma=0.1×0.1N=0.01N，故D正确；故选：BCD．【点评】考查由运动学公式来判定运动性质，掌握运动的合成规律，理解矢量的合成法则，注意平抛运动的规律在本题的应用．10．在9.3阅兵中，20架直升机在空中组成数字“70”字样，将抗战胜利70周年大写在天安门广场上空，大长中华之气．而其领头的直升机悬挂的国旗更是让人心潮彭拜．如图所示，为了使国旗能悬在直升机下不致漂起来，在国旗的下端还悬挂了重物，我们假设国旗与悬挂物的质量为m，直升机的质量为M，直升机以速度v匀速直线飞行，飞行过程中，悬挂国旗的细线与竖直方向的夹角为a，那么以下说法正确的是：()A．直升机发动机的有效功率一定是（M+m）gvB．细线的张力是F=C．国旗受到3个力的作用D．国旗和重物克服阻力做功的功率为mgvtanα【考点】功率、平均功率和瞬时功率．【分析】正确对国旗受力分析，根据共点力平衡求的拉力和阻力大小，根据P=Fv求的组里的功率，根据飞机的受力分析判断出发动机的功率