届辽宁沈阳市东北育才学校高三上学期第二次模拟考试物理试题解析版.docx

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届辽宁沈阳市东北育才学校高三上学期第二次模拟考试物理试题解析版

辽宁省沈阳市东北育才学校2018届高三上学期第二次

模拟考试物理试题

一、选择题

1.在物理学的研究及应用过程中涉及诸多的物理思想方法，如理想化模型、极限思想、控制变量法、等效替代法、类比法、比值法等．下关于所用思想方法的叙述错误的是（　）

A.在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法是类比法

B.合力与分力、交变电流的有效值等概念的建立都用到了等效替代法

C.再用实验探究加速度、力和质量三者之间的关系时，采用了控制变量法

D.当△t很小时，

表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思想

【答案】A

【解析】在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法是理想模型法，选项A错误；合力与分力、交变电流的有效值等概念的建立都用到了等效替代法，选项B正确；再用实验探究加速度、力和质量三者之间的关系时，采用了控制变量法，选项C正确；当△t很小时，

表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思想，选项D正确；此题选择错误的选项，故选A.

2.如图所示，A、B分别是甲、乙两小球从同一地点沿同一直线运动的v﹣t图象，根据图象可以判断出（　　）

A.在t=4s时，甲球的加速度小于乙球的加速度

B.在t=5s时，两球相距最远

C.在t=6s时，甲球的速率小于乙球的速率

D.在t=8s时，两球相遇

【答案】D

【解析】甲球的加速度

，故甲球的加速度大小为10m/s2．负号表示加速度方向与速度方向相反．乙球的加速度

，故甲球的加速度大于乙球的加速度．故A错误．当两物体速度相同时两物体相距最远，即40+a1t=-20+a2（t-2），解得t=4.4s，即4.4s时两物体相距最远．故B错误．t=6s时甲球的速度v1=v0+a1t=40+（-10）×6=-20m/s；乙球的速度v2=v乙+a2△t=-20+

×4=

m/s，故t=6s时甲球的速率大于乙球的速率．故C错误．设t1时刻两物体相遇，故有40t1+

a1t12=-20t+

a2（t1-2）2

解得t1=8s,故D正确．故选D．

点睛：

运动学公式是矢量式，故运用运动学公式解题时要注意正方向的选择，与正方向相同的矢量都是正的，相反的都是负的；比较矢量的大小只看矢量的绝对值，不看正负号，因为正负号表示矢量的方向；相距最远时速度相同，相遇时位移相同．

3.做匀加速直线运动的质点，在第1s末的速度为2m/s．下面判断正确的是（　　）

A.质点在第2s末的速度一定是4m/s

B.质点在前2s内的位移一定是4m

C.质点的加速度一定是2m/s2

D.质点的加速度可能是3m/s2

【答案】B

【解析】试题分析：

根据题意不知道物体的具体运动情况，根据v

=

知前2s的平均速度，从而知前2s位移．

解：

A、做匀加速直线运动，根据v=v0+at知要知2s末速度须知加速度和初速度，由于初速度和加速度不确定，所以2s末速度不一定为4m/s，故A错误；

B、根据v

=

知前2s的平均速度为2m/s，由x=

知前2s内的位移一定是4m，故B正确；

C、初速度为零时加速度大小为2m/s2，因为初速度不一定为零，故加速度不一定为是2m/s2，但加速度最大为2m/s2，故CD错误；

故选：

B

【点评】此题考察匀变速直线运动的规律：

v=v0+at以及v

=

，如果不熟练掌握此规律，不太容易想到解题思路，比较难．

4.如图所示，不计重力的轻杆OP能以O为轴在竖直平面内自由转动，P端悬挂一重物，另用一根轻绳通过定滑轮系在P端．当OP和竖直方向的夹角α缓慢逐渐增大时（0＜α＜π），OP杆的弹力T和绳子的张力F的大小变化是（　　）

A.T先变小后变大，F变大

B.T先变小后变大，F不变

C.T先变大后变小，F不变

D.T不变，F变大

【答案】D

【解析】对点P受力分析，设杆的弹力为T，绳子的拉力为F，如图

根据平衡条件，合力为零，△AOP与图中矢量（力）三角形相似，故有

解得：

；F=

G；由图看出，OP、AO不变，则杆的支持力T不变，AP变大，则绳子拉力F变大．故D正确．故选D．

5.如图所示，质量为m的木块在质量为M的长木板上，受到水平向右的拉力F的作用而向右滑行，长木板处于静止状态，已知木块与木板间的动摩擦因数为μ1，木板与地面间的动摩擦因数为μ2．下列说法正确的是（　　）

A.木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ1mg

B.木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ2（m+M）g

C.木板受到地面摩擦力的大小一定等于F

D.当F＞μ2（m+M）g时，木板便会开始运动

【答案】A

【解析】木块和长木板发生了相对运动，所以两者之间是滑动摩擦力；根据公式可知木板受到木块的摩擦力大小为

1mg；又因为长木板处于静止状态，所以受到地面的静摩擦力与受到木块的滑动摩擦力等大反向，即也为

1mg，说明地面的最大静摩擦力应该大于

1mg，不管木块是加速状态还是减速状态，长木板受到木块的摩擦力都等于

1mg，所以不能使长木板运动起来，故AD对

综上所述本题答案是：

AD

点睛:

本题考查了摩擦力的计算，意在考查考生的识记和理解能力。

6.如图所示，一个边长L、三边电阻相同的正三角形金属框放置在磁感应强度为B的匀强磁场中．若通以图示方向的电流（从A点流入，从C点流出），电流强度I，则金属框受到的磁场力为（　　）

A.0B.ILBC.

ILBD.2ILB

【答案】B

【解析】

由图示可知，电流由A流入，从C流出，则有电流从A到C与从A到B再到C两直导线，产生的安培力，可等效成从A到C直导线产生的安培力，由于总电流强度为I，因此金属框受到的磁场力F=BIL，故B正确。

故选：

B。

【名师点睛】

由安培力公式F=BIL分析答题，其中L是通电导线的有效长度，是导线在磁场中两端点间的距离。

7.如图所示的电路中，闭合开关，灯L1、L2正常发光．由于电路出现故障，突然发现L1变亮，L2变暗，电流表的读数变小，根据分析，发生的故障可能是（　　）

A.R1断路B.R2断路C.R3短路D.R4短路

【答案】A

【解析】试题分析：

简化电路如图所示：

若R1断路，则电路中总电阻增大，则总电流减小；电流表A及L2均应变暗；由右侧部分总电阻没有变，则右侧分压将减小，则L1两端的电压将增大，则灯泡L1将变亮；故符合条件，A正确；若R2断路，则电路中电阻增大；则电路中的电流减小，则可知L1应变暗，故不符合题意，故B错误；若R3短路，则R2被短路，则电路中总电阻将减小，则电路中电流增大，则L1变亮，两端的电压增大；则L2两端电压减小，则L2变暗；同时R4路中电阻减小，则电流表示数也将增大；故不符合题意，故C错误；若R4短路，则电路中总电阻减小，电路中电流增大；L1变亮；L2两端的电压减小，故L2变暗；而电流表所在支路，电阻减小，则电流增大；故A的示数增大；故D错误；故选A。

考点：

电路的故障分析

【名师点睛】本题根据现象无法直接得出故障原因，但可以根据各选项中给出的故障去推导可能出现的现象，从而利用反推法找出能产生题干中现象的故障所在。

8.（多选）如图所示，固定斜面上有一光滑小球，有一竖直轻弹簧P与一平行斜面的轻弹簧Q连接着，小球处于静止状态，则关于小球所受力，下列说法正确的是（　　）

A.小球与斜面之间一定有弹力

B.轻弹簧P一定有弹力

C.轻弹簧Q不可能处于压缩状态

D.物体可能受到4个力

【答案】CD

【解析】对小球受力分析，重力一定有，竖直向下；若弹簧Q无拉力，小球受到弹簧P的拉力，不受支持力，如果有，不能平衡，即小球与斜面间有可能无弹力，故A错误；若弹簧P无拉力，则弹簧Q一定有拉力，斜面对小球有支持力，一共3个力，可以平衡，故B错误；若弹簧Q处于压缩状态即对小球有沿斜面向下的弹力，则无论受支持力和P的拉力还是支持力和P的弹力都不能平衡，故轻弹簧Q 不可能处于压缩状态，故C正确；若弹簧P和Q都有拉力，斜面一定有支持力，否则不平衡，故有4个力，故D正确；故选CD．

点睛：

本题关键是对光滑小球受力分析，分弹簧P有力、弹簧Q有力、弹簧P和Q均有力来进行讨论，结合力的产生条件、作用效果来进行分析．

9.（多选）飞机在高空中水平匀速直线飞行，相同时间△t先后投下三颗炸弹．分别落在迎面的山坡上A、B、C三点（空气阻力不计），如图所示，炸弹落在A、B两点的时间间隔为t1，落在B、C两点的时间间隔为t2，A、B两点的间距为SAB，B、C两点的间距为SBC．则有（　　）

A.△t＞t1＞t2B.△t＞t2＞t1C.SAB＜SBCD.SAB＞SBC

【答案】AD

【解析】由图可知，A′B=B′C，因为平抛运动的轨迹越往下越趋向于竖直，由几何关系知，SAB＞SBC，故C错误，D正确．

设A′到A的时间为t1′，则t1=△t-t1′，设B′到B的时间为t2′，则t2=△t-t2′，因为AA′、BB′的竖直高度差相同，平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，越往下竖直分速度越大，可知t1′＜t2′，则△t＞t1＞t2，故A正确，B错误．故选AD．

点睛：

解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直上的运动规律，知道平抛运动的轨迹越往下越趋向于竖直，关键作出水平辅助线，结合几何关系知识求解是关键．

10.（多选）如图所示，小球从A点以初速度V0沿粗糙斜面向上运动，到达最高点B后返回A，C为AB的中点．下列说法中正确的是（　　）

A.小球从A出发到返回A的过程中，位移为零，外力做功为零

B.小球从A到C过程与从C到B过程，减少的动能相等

C.小球从A到C过程与从C到B过程，动量的变化量相等

D.小球从A到C过程与从C到B过程，损失的机械能相等

【答案】BD

【解析】位移是从初位置指向末位置的有向线段．故小球从A出发到返回A，位移为0．在整个过程中，摩擦力的方向与小球运动的方向始终相反，摩擦力对物体做负功，小球的机械能不断减小，返回A时速度小于出发时的速度，根据动能定理可知，外力做功不为零．故A错误．设A到C的高度和从C到B的高度为h，AC的距离为s，斜面的倾角为θ，则有s∙sinθ=h；根据动能定理得：

-mgh-μmgcosθ∙s=△EK，可知小球从A到C过程中与从C到B过程合外力对物体做的功相同，故小球减少的动能相等．故B正确．小球从A到C过程中与从C到B过程中小球减少的动能相等，则小球的速度变化量不相等，根据

可知，动量的变化量不相等，选项C错误；克服除重力之外其它力做多少功物体的机械能就减少多少，根据μmgscosθ=△E可得小球从A到C过程与从C到B过程，损失的机械能相等．故D正确．故选BD．

点睛：

解决本题的关键是灵活运用动能定理和功能关系分析物体能量转化情况，知道外力做功与动能的变化有关，机械能的变化与克服除重力之外其它力做功有关．

11.（多选）如图，楔形物A静置在水平地面上，其斜面粗糙，斜面上有小物块B．用平行于斜面的力F拉B，使之沿斜面匀速上滑．现改变力F的方向至与斜面成一定的角度，仍使物体B沿斜面匀速上滑．在B运动的过程中，楔形物块A始终保持静止．关于相互间作用力的描述正确的有（　　）

A.A给B摩擦力减小

B.拉力F可能增大

C.物体B对斜面的作用力不变

D.地面受到的摩擦力大小可能变大

【答案】AB

【解析】拉力F平行斜面向上时，先对物体B受力分析如图，根据平衡条件，有

平行斜面方向：

F=f+mgsinθ．

垂直斜面方向：

N=mgcosθ

其中：

f=μN

解得：

F=mg（sinθ+μcosθ）…①

f=μmgcosθ…②

拉力改变方向后，设其与斜面夹角为α，根据平衡条件，有

平行斜面方向：

F′cosα=f+mgsinθ．

垂直斜面方向：

N′+F′sinα=mgcosθ

其中：

f′=μN′

解得：

F′=

… ③

f′=μ（mgcosθ-F′sinα）…④

由②④两式得到滑动摩擦力减小，故A正确；由①③两式得到，拉力F可能变大，也可能减小，故B正确；对物体A受力分析，受重力、支持力、B对A的压力、B对A的滑动摩擦力、地面对A的静摩擦力，如图；

根据平衡条件，在水平方向有：

f静=Nsinθ+fcosθ；结合前面AB选项分析可知，当拉力改变方向后，N和f都减小，故f和N的合力一定减小（B对A的力就是f和N的合力）静摩擦力也一定减小，故CD错误；故选AB．

12.（多选）如图所示，小球A可视为质点，装置静止时轻质细线AB水平，轻质细线AC与竖直方向的夹角θ=37°．已知小球的质量为m，细线AC长l，B点距C点的水平和竖直距离相等．装置BO′O能以任意角速度绕竖直轴O′O转动，且小球始终在BO′O平面内，那么在ω从零缓慢增大的过程中（　　）（g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）

A.两细线张力均增大

B.细线AB中张力一直变小，直到为零

C.细线AC中张力先不变，后增大

D.当AB中张力为零时，角速度可能为

【答案】CD

【解析】当静止时，受力分析如右图，由平衡条件

TAB=mgtan37°=0.75mg，TAC＝

＝1.25mg，

若AB中的拉力为0，当ω最小时绳AC与竖直方向夹角θ1=37°，受力分析如右图，mgtanθ1＝m（lsinθ1）ωmin2，得ωmin＝

．

点睛：

本题考查了共点力平衡和牛顿第二定律的基本运用，解决本题的关键理清小球做圆周运动的向心力来源，确定小球运动过程中的临界状态，运用牛顿第二定律进行求解．

二、填空题

13.用图（a）所示的实验装置验证牛顿第二定律：

（1）某同学通过实验得到如图（b）所示的aF图像，造成这一结果的原因是：

在平衡摩擦力时木板与水平桌面间的倾角________（填“偏大”或“偏小”）。

（2）该同学在平衡摩擦力后进行实验，实际小车在运动过程中所受的拉力________砝码和盘的总重力（填“大于”、“小于”或“等于”），为了便于探究、减小误差，应使小车质量M与砝码和盘的总质量m满足________的条件。

（3）某同学得到如下图所示的纸带。

已知打点计时器电源频率为50Hz。

A、B、C、D、E、F、G是纸带上7个连续的点。

Δs＝sDG－sAD＝________cm。

由此可算出小车的加速度a＝________m/s2（保留两位有效数字）。

【答案】

（1）.

（1）偏大

（2）.

（2）小于（3）.M≫m（4）.（3）1.80（5）.5.0

【解析】

（1）根据所给的F-a图像可知，当F＝0时，小车已经有了加速度a0，所以肯定是在平衡摩擦力时木板与水平桌面间的倾角偏大造成的；

（2）根据牛顿定律，对小车F＝Ma，对砝码和盘mg－F＝ma，解得F＝

＜mg，只有当M≫m时，小车受到的拉力才近似等于mg，从而减少误差。

（3）由题图读出xAD＝2.10cm，xDG＝3.90cm，所以Δx＝xDG－xAD＝1.80cm，根据Δx＝aΔt2，解得a＝5.0m/s2。

14.如图所示，在竖直平面的xOy坐标系中，Oy竖直向上，Ox水平。

设平面内存在沿x轴正方向的恒定风力。

一小球从坐标原点沿Oy方向竖直向上抛出，初速度为v0＝4m/s，不计空气阻力，到达最高点的位置如图中M点所示（坐标格为正方形，g取10m/s2）则

（1）小球在M点的速度大小v1=_________m/s；

（2）在图中定性画出小球的运动轨迹并标出小球落回x轴时的位置N_________；

（3）小球到达N点的速度的大小v2=_________m/s。

【答案】

（1）.

（1）6m/s

（2）.

（2）见图；

（3）.　（3）4

m/s

【解析】试题分析：

（1）设正方形的边长为s0。

竖直方向做竖直上抛运动，v0＝gt1；

水平方向做匀加速直线运动，

解得v1＝6m/s。

（2）由竖直方向的对称性可知，小球再经过t1到x轴，水平方向做初速度为零的匀加速直线运动，所以回到x轴时落到x＝12处，位置N的坐标为（12,0）。

（3）到N点时竖直分速度大小为v0＝4m/s，

水平分速度vx＝a水平tN＝2v1＝12m/s，

故

。

考点：

运动的合成和分解

三、计算题

15.航空母舰上装有帮助飞机起飞的弹射系统．已知飞机在跑道上加速时能产生的最大加速度为5.0m/s2，当飞机的速度达到50m/s时才能离开航空母舰起飞．设航空母舰处于静止状态．问：

（1）若要求该飞机滑行160m后起飞，弹射系统必须使飞机具有的初速度至少多大？

（2）若航空母舰上不装弹射系统，要求该飞机仍能从此舰上正常起飞，问该舰甲板至少应多长？

（3）若航空母舰上不装弹射系统，设航空母舰甲板长为160m，为使飞机仍能从此舰上正常起飞，这时可以先让航空母舰沿飞机起飞方向以某一速度匀速航行，则这个速度至少多大？

【答案】

（1）30m/s

（2）250m（3）10m/s

【解析】设经弹射系统帮助起飞时初速度为v0

（1）由公式

得

（m/s）（2分）

（2）不装弹射系统时，由

可知：

舰身至少为

（m）（2分）

（3）设航母匀速航行速度为v1，则飞机做初速度为v1的匀加速直线运动（1分）

飞机加速至起飞用时：

（1分）

t时间内，航母前进距离：

（1分）

飞机前进距离：

（1分）

（2分）

代入数据得：

或

（舍去）（1分）

所以，航母速度至少为10m/s。

（1分）

另解：

以航空母舰为参考系，飞机相对航空母舰做初速度为0，相对末速度为（v–v1），加速度为a的匀加速运动，相对位移为L时即可起飞。

则：

所以

代入数据得：

或

（舍去）

所以，航母速度至少为10m/s。

（1分）

16.在某星球表面轻绳约束下的质量为m的小球在竖直平面内做圆周运动，小球在最低点与最高点所受轻绳的拉力之差为△F．假设星球是均匀球体，其半径为R，已知万有引力常量为G．不计一切阻力．

（1）求星球表面重力加速度；

（2）求该星球的密度；

【答案】

（1）

（2）

【解析】

（1）设最高点和最低点速度大小分别为v1、v2；

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

17.如图所示，在倾角为θ=30°的光滑斜面上端系有一劲度系数为k=100N/m的轻质弹簧，弹簧下端连一个质量为m=8kg的小球，球被一垂直于斜面的挡板A挡住，此时弹簧没有形变．从t=0时刻开始挡板A以加速度a=1m/s2沿斜面向下匀加速运动，（g=10m/s2）求：

（1）t=0时刻，挡板对小球的弹力多大？

（2）从开始运动到小球与挡板分离所经历的时间为多少？

（3）小球向下运动多少距离时速度最大？

【答案】

（1）32N

（2）0.8s（3）0.4m．

【解析】试题分析：

（1）因开始时弹簧无形变，故对小球，根据牛顿第二定律：

mgsin30°-F1=ma，解得F1=32N

（2）当挡板和小球分离时，根据牛顿定律：

，其中

，解得t=0.8s，x=0.32m

（3）当小球的速度最大时，加速度为零，此时mgsin300=kx1，解得x1=0.4m

考点：

牛顿第二定律的应用

【名师点睛】此题考查了牛顿第二定律的应用以及胡克定律的应用；关键是知道板和小球分离时，板对小球的作用力为零；当球的速度最大时，球的加速度为零；此题是中等题，意在考查学生灵活运用物理规律解题的能力.