1、2014届江西师大附中高三 10月月考物理试卷与答案（带解析） 选择题 如图所示，光滑斜面固定在水平面上，顶端 O有一小球，从静止释放，运动到底端 B的时间是 ，若给小球不同的水平初速度，落到斜面上的 A点，经过的时间是 ,落到斜面底端 B点，经过的时间是 ，落到水平面上的 C点，经过的时间是 ，则（ ） A B t2 t3 C D 答案： D 试题分析：据题意，从静止释放，小球运动到 B端时间为 t1，设斜面与水平面的夹角为 ，则有： t1= ；给小球水平初速度，小球分别落在 A点、 B点和 C点的时间为 t2、 t3、和 t4，据平抛运动的运动时间有高度决定，所以可知t3=t4t2，而落在
2、 B点的时间为： t3= ，所以可知 t1t3=t4t2，则 D选项正确。 考点：本题考查平抛运动和匀加速直线运动规律。 一斜劈静止于粗糙的水平地面上，在其斜面上放一滑块，若给一向下的初速度，则正好保持匀速下滑，斜面依然不动。如图所示，正确的是（ ） A在上加一竖直向下的力 F1，则将保持匀速运动，对地无摩擦力的作用 B在上加一个沿斜面向下的力 F2，则将做加速运动，对地有水平向左的静摩擦力的作用 C在上加一个水平向右的力 F3，则将做减速运动，在停止前对地有向右的静摩擦力的作用 D无论在上加什么方向的力，在停止前对地都无静摩擦力的作用 答案： AD 试题分析：据题意，施加外力之前物体做匀速下
3、滑，平行于斜面方向有：mgsin=mgcos，即 =tan；当施加竖直向下的外力 F 时对物体沿斜面向下有：(mg+F)sin，摩擦力为 f=（ mg+F） cos=(mg+F)sin,物体将保持匀速下滑，而此时斜面与物体整体的合力为 0，斜面将不受摩擦力，所以 A选项正确；加上一个沿斜面向下的力 F，物块受到 的沿斜面向下的力大于摩擦力，所以物块向下加速运动，但物块对摩擦力和支持力上都没有影响，所以斜面不是地面摩擦力， B选项错误；物块受到水平向右的力 F作用后，由于沿斜面向上的力大于重力向下的分力，所以物块将减速运动，物块对斜面的压力在水平向右的分力等于物块对斜面向下的摩擦力在水平向左的分
4、力，所以斜面仍然不受地面摩擦力， C选项错误，而 D选项正确。 考点：本题考查物体的平衡条件和受力分析。 已知月球只有确定的一面朝向地球，而另一面从未被人类从地球上直接看到，据此分析，正确的是（ ） A月球只有围绕地球的公转，月球没 有自转 B月球绕地球公转的周期与月球自转周期与相等 C月球的同步卫星轨道与月球绕地球公转的平面垂直 D若已知月球公转周期、月球质量、万有引力常量，则可求得月球同步卫星的轨道半径 答案： BD 试题分析：当月球的自传周期和地球的自传周期相同时，地球上的人从地球上看永远看不到月球的背面，所以 A选项错误， B选项正确；与地球同步卫星一样，月球的同步卫星与月球的赤道共面
5、，则 C选项错误；有 GMm/R2=mR42/T2可知，当 M为月球质量、 T为月球同步卫星的周期时， R为月球同步卫星是半径，所以 D选项正确。 考点：本题考查万有引力定律和同步卫星。 质量为 m的小球由轻绳 a和 b系于一轻质木架上的 A点和 C点，如图，当轻杆绕轴 BC以角速度 匀速转动时，球在水平面内作匀速圆周运动，绳 a在竖直方向、绳 b在水平方向。当球运动到图示位置时绳 b被烧断，同时杆也停止转动，则（ ） A小球仍在水平面内作匀速圆周运动 B在绳被烧断瞬间， a绳中张力突然增大 C若角速度 较小，小球在垂直于平面 ABC的竖直平面内摆动 D若角速度 较大，小球可以在垂直于平面 A
6、BC的竖直平面内作圆周运动 答案： BCD 试题分析：据题意， b绳被烧断前对小球受力分析，小球受到重力 G、竖直向上的 Ta和水平向 C的 Tb，重力 G和竖直向上的 Ta平衡，由水平向 C的 Tb提供小球的向心力；当球运动到如图所示瞬间，烧断 b绳，小球运动方向垂直 b绳和 a绳，即此时小球的瞬时速度方向垂直 ABC平面向外，并将在垂直于 ABC平面以 a绳为半径摆动或转动，摆动或者转动将决定于小球的速度大小，所以此时对小球受力分析有： Ta=mg+mrw2，则 BCD选项正确。 考点：本题考查受力分析和圆周运动及离心运动。 下列说法中不正确的是（ ） A牛顿提出万有引力定律，并利用扭秤实
7、验，巧妙地测出了万有引力常量 B牛顿第一定律、牛顿第二定律都可以通实验来验证 C单位 m、 kg、 s是一组属于国际单位制的基本单位 D牛顿第一定律是牛顿第二定律在加速度等于零下的一个特例。 答案： ABD 试题分析：牛顿发现了万有引力定律但并没有测量出引力常量， A选项错误；牛顿第一定律是物体不受外力或者合外力为 0 的情况，实验无法验证， B选项错误； C选项正确；牛顿第一定律不能简单的认为是牛顿第二定律的特例，牛顿第一定律定性的给出了力和运动的关系，而牛顿第二定律定量的给出了力和运动的关系， D选项错误，据题意，应该选 ABD选项。 考点：本题考查物理学史问题和牛顿第一、第二定律以及力学
8、中的基本单位。 倾角为 30的长斜坡上有 C、 O、 B三点， CO = OB = 10m，在 O点竖直地固定一长 10 m的直杆 AO。 A端与 C点间连有一光滑的钢绳，且穿有一钢球（视为质点），将此球从 A点由静止开始沿钢绳滑到钢绳末端，如图所示，则小球在钢绳上滑行的时间 tAC为（取 g = 10m/s2）（ ） A 2s B s C 1s D 4s 答案： A 试题分析：据题意，由于 CO=BO=10m，而 AO杆的长度也为 10m，通过几何关系可知， AOC为等边三角形，可以分析得钢绳 AC段与水平方向成 30角，而钢球释放后，将沿 AC钢绳做初速度为 0 的匀加速直线运动，所以有：
9、LAC=gsin30t2/2，求得 t=2s。 考点：本题考查匀加速直线运动和对几何问题的分析能力。 如图甲所示，轻杆一端固定在 O点，另一端固定一小球，现让小球在竖直平面内做半径为 R 的圆周运动 .小球运动到最高点时，杆与 小球间弹力大小为 F，小球在最高点的速度大小为 v，其 F一 v2图象如乙图所示 .则（ ） A小球的质量为 B当地的重力加速度大小为 C v2 =c时，杆对小球的弹力方向向上 D v2=2b时，小球受到的弹力与重力大小不相等 答案： A 试题分析：据题意，小球固定在轻杆上，随杆一起转动，乙图表示球转到最高点时球和杆之间作用力 F的变化情况，图线与纵坐标的交点表示：此时
10、球的速度为 v=0，作用力 F=a，此时表示球处于瞬间平衡，则有 F=mg=a；图线与横坐标的交点表示：作用力 F=0，速度为 v2=b，此时有 mg=mv2/R=mb/R，求得g=b/R，所以球的质量为 m=aR/b，则 A选项正确而 B选项错误；当 v2处于 0b段时表示拉力 F向上，当 v2处于 bc段时表示拉力 F向下，所以 C选项错误；当 v2=2b时，拉力 F=a=mg，所以 D选项错误。 考点：本题考查对圆周运动的理解和图像问题的分析能力。 一物体做加速直线运动，依次通过 A、 B、 C三点， AB=BC，物体在 AB段的加速度为 a1，在 BC段的加速度为 a2，且物体在 B点
11、的速度为 VB=（ VA+VC）/2，则：（ ） A a1 a2 B. a1 = a2 C. a1 1， 所以有 a1 a2， C选项正确。 考点：本题考查匀加速直线运动规律。 如图所示，由两种材料做成的半球面固定在水平地面上，球右侧面是光滑的，左侧面粗糙， O点为球心， A、 B是两个相同的小物块 (可视为质点 )，物块A静止在左侧面上，物块 B在图示水平力 F作用下静止在右侧面上， A、 B处在同一高度， AO、 BO与竖直方向的夹角均为 q，则 A、 B分别对球面的压力大小之比为 ( ) A sin2q :1 B sinq :1 C cos2q :1 D cosq :1 答案： C 试题
12、分析：据题意，由于 A、 B物体均处于静止状态，由以上受力分析图和物体的平衡条件知， A物体对球面的压力大小为 NA=GAcos； B物体对球面的压力大小为 NB=GB/cos，则 A、 B物体对球面的压力大小之比为 NA/NB= GAcos/ GB/cos= cos2/1，所以 C选项正确。 考点：本题考查物体的平衡条件和 受力分析能力。 甲、乙两车在公路上沿同一方向做直线运动，在 时，乙车在甲车前处，它们的 图象如图所示，下列对汽车运动情况的描述正确的是（ ） A甲车先做匀速运动再做反向匀减速运动 B在第 20s末，甲、乙两车的加速度大小相等 C在第 30s末，甲、乙两车相距 100m D
13、在整个运动过程中，甲、乙两车可以相遇两次 答案： D 试题分析：甲先做正向匀速运动再做正向匀减速运动，则 A选项错误；从图像可知甲在 10-30s的加速度为 a 甲 =v/t=1m/s2，乙在 0-30s的加速度为 a 乙=v/t=0.67m/s2，则 B选项错误；据图可知甲在 30s内的位移为： x甲 = x甲 1+ x甲2=vt1+vt2/2=400m，而在相同时间内乙距离甲的出发点为 d+x乙 =d+vt3/2=350m，所以 30s末两者相距 50m， C选项错误；在整个运动过程中，甲在 10s前先超过乙，又在 30s后超过甲， D选项正确。 考点：本题考查速度时间图像和追究相遇问题。
14、 实验题 某同学将力传感器固定在小车上，然后把绳的一端固定在传感器的挂钩上， 用来测量绳对小车的拉力，探究在小车及传感器总质量不变时加速度跟它们所受拉力的关系，根据所测数据在坐标系中作出了如图所示的 a-F图象。 (1)图象不过坐标原点的原因是 _； (2)本实验中是否仍需要细沙和桶的总质量远小于小车和传感器的总质量_(填 “是 ”或 “否 ”)； (3)由图象求出小车和传感器的总质量为 _kg。 答案： (1)未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足 (2)否 (3)1 试题分析： (1)由于滑板的摩擦力没有被平衡，所以当施加拉 力很小时，小车仍处于静止状态； (2)本题能够通过传感器测量出小车受到的拉
15、力 F，所以可以测量小车的加速度 a=F/M，所以也就不需要细沙和桶的总质量远小于小车和传感器的总质量。 (3)有牛顿第二定律得： F-f=ma，整理得 a=F/m-f/m，图线的斜率k=1/m,所以小车和传感器的质量为： m=1/k=1kg。 考点：本题考查验证小车的加速度和外力的关系实验。 某同学在研究性学习中，利用所学的知识解决了如下问题：一轻弹簧竖直悬挂于某一深度为 h 25.0 cm，且开口向下的小筒中 (没有外力作用时弹簧的下部分位于筒内 )，如图上甲所示，如果本实验的长度测量工具只能测量出筒的下端弹簧的长度 l，现要测出弹簧的原长 l0和弹簧的劲度系数，该同学通过改变 l而测出对
16、应的弹力 F，作出 F-l变化的图线如上图乙所示，则弹簧的劲度系数为_N/m，弹簧的原长 l0 _m. 答案： 0.15 试题分析：据题意，弹簧被拉伸的量中有一部分还处于筒内，设这部分形变量为 d，由胡克定律可知，当 l1=0.1m，弹力 F1=20N时有： F1=k（ d+l1）；同理当l2=0.2m,弹力大小为 F2=30N时有： F2=k（ d+l2），代入数据求得k=100N/m,d=0.1m，由于筒的深度为 h=0.25m，所以弹簧的原长为 l0=h-d=0.15m。 考点：本题考查胡克定律和对图像的分析能力。 填空题 黑洞是一种密度极大的天体，从黑洞发出的光子都无法挣脱引力而射出若
17、在某黑洞表面可以不断的发射出一种频率为 的光子，光子贴着黑洞表面射出后恰可以沿着黑洞表面做匀速圆周运动，运行周期为 T，引力常量为 G，则此黑洞的平均密度为 答案： /GT2 试题分析：据题意，由于光子贴着黑洞表面射出后恰可以沿着黑洞表面做匀速圆周运动，则据万有引力定律得： GMm/R2=mR4 2/T2，再因为黑洞的质量密度关系为： M= 4 R3/3，所以可以求得黑洞的平均密度为 =3/GT2。 考点：本题考查万有引力定律和密度质量关系。 用一根细绳，一端系住一个质量为 m的小球，另一端悬在光滑水平桌面上方 h处，绳长 l大于 h，使小球在桌面上做如右图所示的匀速圆周运动 . 若使小球不离
18、开桌面，其转速最大值是 答案： 试题分析：据题意，由小球受到的重力 G和拉力 T的合力提供小球做圆周运动的向心力，设小球运动半径为 r，则有： mgtan=mrw2，据几何关系： tan=r/h，据角速度和转速关系为： w=2 n，联立以上关系可求得转速 n= 。 考点：本题考查向心力。 如图示，从地面上方 D点沿相同方向水平抛出的三个小球分别击中对面墙上的 A、 B、 C三点，图中 O点与 D点在同一水平线上， O、 A、 B、 C四点在同一竖直线上，且 OA=AB=BC，三球的水平速度之比为 VA： VB： VC 答案： 试题分析：据题意，由平抛运动规律得： v=x/t，由于小球落到 A、
19、 B、 C处的水平距离相等，竖直高度为 h、 2h、 3h，而据 h=gt2/2，经过整理得 v=x ，所以 vA： vB： vC=1： ： = 。 考点 ：本题考查对平抛运动的应用。 计算题 (8分 )一物体做匀减速直线运动，一段时间 （未知）内通过的位移为 ，紧接着的 时间内通过的位移为 ，此时，物体仍然在运动，求再经过多少位移物体速度刚好减为零。 答案： 试题分析：据题意，在第一个 t时间内从 A运动到 B位移为 x1， 该段时间内平均速度为中间时刻瞬时速度，即 v1=x1/t， 同理可以求出 BC段中间时刻的瞬时速度为 v2=x2/t， 据此可以求出该运动的加速度为 a= -(v2-v
20、1)/t=(x1-x2)/t2 据匀变速直线运动的平均速度与瞬时速度关系可以求出 B点速度为： VB=（ x1+x2） /2t 据 v2=(vB+vC)/2可以求出 C点瞬时速度为： VC=(3x2-x1)/2t 据匀变速直线运动速度位移关系有： VC2=2ax 解得还需经过的位移为： X= 考点：本题考查匀变速直线运动关系。 (8分 )在一次宇宙探险活动中，发现一行星，经观测其半径为 R，当飞船在接近行星表面的上空做匀速圆周运动时，周期为 T飞船着陆后，宇航员用绳子拉着质量为 m的仪器箱在平坦的 “地面 ”上运动，已知拉力大小为 F，拉力与水平面的夹角为 ， 箱子做匀速直线运动（引力常量为
21、G）求： （ 1）行星的质量 M； （ 2）箱子与 “地面 ”间的动摩擦因数 答案：（ 1） 4 2R3/GT2 （ 2） 试题分析：（ 1） GMm0/R2=m0v2/R 而 v=2 R/T 由此解得 M=4 2R3/GT2 (2)水平方向 Fcos=FN 竖直方向 Fsin+FN=mg GMm/R2=mg 解得 = 考点：本题考查万有引力定律、物体的平衡条件。 (9分 )如图，质量为 2m 的物体 A经一轻质弹簧与下方地面上的质量为 3m 的物体 B相连，弹簧的劲度系数为 k， A、 B都处于静止状态 .一条不可伸长的轻绳绕过定滑轮，一端连物体 A，另一端连一轻挂钩 .开始时各段绳都处于伸
22、直状态， A上方的一段绳沿竖直方向 .现在挂钩上挂一质量为 2.5m 的物体 C并从静止状态释放，已知它恰好能使 B离开地面但不继续上升，已知重力加速度为g.试求 (1)物体 C下降到速度最大时，地面对 B的支持力多大 (2)物体 C下降的最大距离； (3)物体 C在最低点时，轻绳的拉力是多大？ 答案：（ 1） 2.5mg（ 2） 5mg/k （ 3） 35mg/9 试题分析：（ 1）据题意， A、 B物体通过一弹簧相连处于静止状态，则有： mAg=kx1 C物体下降过程中，当 C物体的重力和弹力相等时，下落速度最大，此时地面对 B物体的支持力为： N=mBg-F,而 F=2.5mg 则 N=
23、2.5mg （ 2） C物体在下落过程中， A物体先要上升到弹簧原长，此时 A物体上升高度为 x1, X1=mAg/k=2mg/k C下降到最低点时， B物体即将离开地面，此时弹力为 3mg=kx2, X2=3mg/k 所以 C物体下降的高度为 h=x1+x2=5mg/k （ 3）物体在最低点时，有： 对 C： T-mCg=mCa 对 A： mAg+F-T=mAa 代入数据可以求出： T=3.8mg. 考点：本题考查牛顿第二定律、动能定理、机械能守恒定律、平抛运动。 (9分 )如图所示，质量为 m=lkg的小物块由静止轻轻放在水平匀速运动的传送带上，从 A点随传送带运动到水平部分的最右端 B点
24、，经半圆轨道 C点沿圆弧切线进入竖直光滑的半圆轨道，恰能做圆周运动。 C点在 B点的正上方， D点为轨道的最低点。小物块离开 D点后，做平抛运动，恰好垂直于倾斜挡板打在挡板跟水平面相交的 E点。已知半圆轨道的半径 R=0 9 m， D点距水平面的高度 h =0 75 m，取 g=10 m/s2，试求： （ 1）摩擦力对物块做的功； （ 2） 小物块经过 D点时对轨道压力的大小； （ 3）倾斜挡板与水平面间的夹角 。 答案：（ 1） 4.5J (2) 60N (3) 60 试题分析：（ 1）设小物块经过 C点时的速度大小为 v1,经过 C点恰能做圆周运动，所以，由牛顿第二定律得： mg=mv12
25、/R 解得 v1=3m/s 小物块由 A运动到 B的过程中，设摩擦力对小物块做的功为 w，由动能定理得： W=mv12/2=4.5J (2)设小物块经过 D点时的瞬时速度大小为 v2，对由 C点运动到 D点的过程，有机械能守恒定律得： mv12/2+mg2R=mv22/2 小物块经过 D点时，设轨道对它的支持力大小为 FN,由牛顿第二定律得： FN-mg=mv22/R 联立解得： FN=60N 由牛顿第三定律可知，小物体对轨道的压力大小为： FN=FN=60N (3)小物块离开 D点后做平抛运动，设经时间 t打在 E点，由 h=gt2/2 t= s 设小物块打在 E点时速度的水平、竖直分量分别
26、为 vx、 vy，速度与竖直方向夹角为 a，则 Vx=v2 Vy=gt tana= Vx/ Vy tana= a=60 由几何关系得： =a=60 考点：本题考查牛顿第二定律、动能定理、机械能守恒定律、平抛运动。 (10分 )如图所示，平板车长为 L=6m，质量为 M=10kg，上表面距离水平地面高为 h=1.25m，在水平面上向右做直线运动， A、 B是其左右两个端点某时刻小车速度为 v0=7.2m/s，在此时刻对平板车施加一个方向水平向左的恒力F=50N，与此同时，将一个质量 m=1kg的小球轻放在平板车上的 P点（小球可视为质点，放在 P点时相对于地面的速度为零）， ，经过一段时间，小球
27、脱离平板车落到地面车与地面的动摩擦因数为 0.2，其他摩擦均不计取g=10m/s2求： （ 1）小球从离开平板车开始至落到地面所用的时间； （ 2）小球从轻放到平板车开始至离开平板车所用的时间； （ 3）从小球轻放上平板车到落地瞬间，平板车的位移大小 答案：（ 1） 0.5s （ 2） 3s (3)5.175m 试题分析：（ 1）小球从离开平板车开始至落到地面所用的时间 （ 2）小球放到平板车后相对地面静止，小车的加速度为 小车向右运动的距离为 小于 4m，所以小球不会从车的左端掉下 小车向右运动的时间为 小车向左运动的加速度为 小车向左运动的距离为 小车向左运动的时间为 故小球从轻放到平板车开始至离开平板车所用的时间 t=t1+t2=3s (3)小球刚离开平板车瞬间，小车的速度方向向左，大小为 V2=a2t2=5.6m/s 小球离开车子后，车的加速度为 a3=(F-Mg)/M=3m/s2 车子向左运动的距离为 X3=v2t3+a3t32/2=3.175m 从小球轻放上平板车到落地瞬间，平板车的位移大小为： x=x1+x2+x3=5.175m 考点：本题考查自由落体运动、牛顿第二定律、运动学关系。
