宁夏石嘴山市第三中学2018届高三物理10月月考试卷（含解析）.doc

1、1宁夏石嘴山市第三中学 2018 届高三物理 10 月月考试卷（含解析）一、本题共 14 小题，每小题 4 分，共 56 分.在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，全部选对的得 4 分，选不全的得 2 分，有选错或不答的得 0 分.1.关于互成角度的一个匀速直线运动和一个匀变速直线运动的合运动正确的说法是（ ）A. 一定是直线运动B. 一定是曲线运动C. 可以是直线也可能是曲线运动D. 以上说法都不正确【答案】B【解析】试题分析：判断合运动是直线运动还是曲线运动，看合速度的方向和合加速度的方向是否在同一条直线上解：两个分运动一个是匀速直线运动，另一个是匀变

2、速直线运动，只有一个方向上有加速度，则合加速度的方向就在该方向上，所以合速度的方向与合加速度的方向不在同一条直线上，其合运动为曲线运动故 B 正确，A、C、D 错误故选：B【点评】解决本题的关键知道速度的方向和加速度的方向在同一条直线上，做直线运动，不在同一条直线上，做曲线运动2.弹道导弹是指在火箭发动机推力作用下按预定轨道飞行，关闭发动机后按自由抛体轨迹飞行的导弹，如图所示若关闭发动机时导弹的速度是水平的，不计空气阻力，则导弹从此时起水平方向的位移( )A. 只由水平速度决定B. 只由离地高度决定C. 由水平速度、离地高度共同决定2D. 与水平速度、离地高度都没有关系【答案】C【解析】根据

3、知， ，则水平位移 ，可知导弹从此时起水平方向的位移由水h=12gt2 t= 2hg x=v0t=v02hg平速度和高度共同决定，故 C 正确，ABD 错误。点睛：解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，知道运动的时间由高度决定，初速度和时间共同决定水平位移。3.如图所示， a、 b 是地球表面上不同纬度上的两个点，如果把地球看作是一个球体， a、 b两点随地球自转做匀速圆周运动，这两个点具有大小相同的( )A. 线速度 B. 角速度 C. 加速度 D. 轨道半径【答案】B【解析】试题分析：地球上物体的自转周期相同，所以角速度相同，B 对考点：万有引力提供向心力点评：本题考

4、查了万有引力提供向心力的常见公式的推导和理解。4.某变速箱中有甲、乙、丙三个齿轮，如图所示，其半径分别为 r1、 r2、 r3，若甲轮匀速转动的角速度为 ，三个轮相互不打滑，则丙轮边缘上各点的向心加速度大小为( )A. B. C. D. r212r3 r232r21 r332r21 r1r22r3【答案】A【解析】甲丙的线速度大小相等，根据 知甲丙的向心加速度之比为 ，甲的向心加速度a=v2r r3:r13，则 ，A 正确a甲 =r12 a丙 =r212r35.长沙市橘子洲湘江大桥桥东有一螺旋引桥，供行人上下桥假设一行人沿螺旋线自外向内运动，如图所示已知其走过的弧长 s 与时间 t 成正比则关

5、于该行人的运动，下列说法正确的是( )A. 行人运动的线速度越来越大 B. 行人运动的向心加速度越来越大C. 行人运动的角速度越来越小 D. 行人所受的向心力越来越小【答案】B【解析】试题分析：沿螺旋线自外向内运动，说明半径 R 不断减小；根据其走过的弧长 s 与运动时间 t 成正比，根据 可知，线速度大小不变，故 A 错误；根据 ，可知，v 不变，R 减v=st a=v2r小时，a 增大，故 B 正确；根据 可知，v 不变，R 减小时， 增大，故 C 错误；由 B 解答可知 a 增大，根据 F 合=vR=ma，质点质量不变，F 合 增大，故 D 错误；故选 B。考点：线速度、角速度、向心加速

6、度【名师点睛】该题主要考查了圆周运动的基本公式： 、 、 ，抓住题目中的条v=st a=v2r =vR件：线速度大小不变，半径减小解题，难度不大，属于基础题。6.如图所示，在足够长斜面上的 A 点，以水平速度 v0抛出一个小球，不计空气阻力，它落至斜面时下落的竖直高度为 h1；若将此球改用 2v0水平速度抛出，落至斜面时下落的竖直高度为 h2.则 h1 h2为( )A. 13B. 214C. 14D. 12【答案】C【解析】试题分析：球做平抛运动落在斜面上，竖直方向上的位移和水平方向上的位移的比值是定值，等于斜面倾角的正切值根据该关系求出运动的时间和什么因素有关，从而确定时间关系，得出下落高度

7、的关系。因为小球两次都落在斜面上，故水平位移和竖直位移满足 ，解得运动的时tan=yx=12gt2v0t=gt2v0间 ，所以当初速度变为原来的 2 倍时，小球的运动时间变为原来的 2 倍，根据t=2v0tang，可得 ，C 正确h=12gt2 h1:h2=1:47.质量为 m 的小木块从半球形的碗口下滑，如图所示，已知木块与碗内壁间的滑动摩擦系数为 ，木块滑到最低点时的速度为 v，那么木块在最低点受到的摩擦力为( )A. mgB. mv 2/RC. m (g v2/R)D. 0【答案】C【解析】试题分析:小木块过碗底时，由重力和支持力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律得:,则碗底对球支持力:

8、 ,在过碗底时小木块受到摩擦力的大小FNmg=mv2R FN=mg+mv2R,故选 Cf=FN=m(g+v2R)考点：考查向心力；滑动摩擦力；牛顿第二定律【名师点睛】解决本题的关键确定圆周运动向心力的来源，再运用牛顿运动定律和向心力公式进行求解8.如图所示，当小车 A 以恒定的速度 v 向左运动时，则对于 B 物体来说，下列说法正确的5是( )A. 匀加速上升B. 匀速上升C. B 物体受到的拉力大于 B 物体受到的重力D. B 物体受到的拉力等于 B 物体受到的重力【答案】C【解析】绳子与水平方向的夹角为 ，根据平行四边形定则有：沿绳子方向的速度 v=vcos，沿绳子方向的速度等于 B 物体

9、的速度，在运动的过程中， 角减小，则 v增加所以物体加速上升（并不是匀加速） 物体的加速度方向向上，根据牛顿第二定律，知绳子的拉力大于 B 物体的重力故 BC 正确，AD 错误故选 BC点睛：解决本题的关键知道汽车的速度是沿绳子方向和垂直于绳子方向速度的合速度，以及会根据速度变化情况得出加速度的方向.9.有一种杂技表演叫“飞车走壁” ，由杂技演员驾驶摩托车沿圆台形表演台的侧壁高速行驶，做匀速圆周运动如图所示，图中虚线表示摩托车的行驶轨迹，轨迹离地面的高度为 h，下列说法中正确的是( )A. h 越高，摩托车对侧壁的压力将越大6B. h 越高，摩托车做圆周运动的线速度将越大C. h 越高，摩托车

10、做圆周运动的周期将越大D. h 越高，摩托车做圆周运动的向心力将越大【答案】BC【解析】试题分析：摩托车做匀速圆周运动，提供圆周运动的向心力是重力 mg 和支持力 F 的合力，作出力图，得出向心力大小不变h 越高，圆周运动的半径越大，由向心力公式分析周期、线速度大小摩托车做匀速圆周运动，提供圆周运动的向心力是重力 mg 和支持力 F 的合力，作出力图侧壁对摩托车的支持力 不变，则摩托车对侧壁的压力不变摩托车做圆周运动F=mgcos的向心力 ，向心力恒定，故 AD 错误；根据牛顿第二定律得 ，h 越高，Fn=mgtan Fn=m2rr 越大，向心力 不变，摩托车做圆周运动的角速度将越小，B 错误

11、；根据牛顿第二定律得Fn，h 越高，r 越大，向心力 变，则 T 越大，故 C 正确Fn=m42rT2 Fn10.如图所示，长 l=0.5 m 的轻质细杆，一端固定有一个质量为 m=3 kg 的小球，另一端由电动机带动，使杆绕 O 点在竖直平面内做匀速圆周运动，小球的速率为 v=2 m/s.取 g=10 m/s2，下列说法正确的是( )A. 小球通过最高点时，对杆的拉力大小是 24 NB. 小球通过最高点时，对杆的压力大小是 6 NC. 小球通过最低点时，对杆的拉力大小是 24 ND. 小球通过最低点时，对杆的拉力大小是 54 N【答案】BD【解析】7设小球在最高点时受杆的弹力向上，则 ，得

12、，mgFN=mv2l FN=mgmv2l=30340.5=6N可知杆对小球的力向上，则小球对杆表现为压力，根据牛顿第三定律可知，小球对杆的压力大小是 6N，故 A 错误，B 正确；小球通过最低点时，根据牛顿第二定律得，F-mg=m ，v2l解得 FN=mg+m =30+3 =54N，根据牛顿第三定律知，小球对杆的拉力为 54N，根据牛顿第v2l 40.5三定律可知，小球对杆的拉力大小是 54N，故 C 错误，D 正确故选 BD.11.m 为在水平传送带上被传送的小物体(可视为质点)，A 为终端皮带轮，如图所示，已知皮带轮半径为 r，传送带与皮带轮间不会打滑，当 m 可被水平抛出时( )A. 皮

13、带的最小速度为 grB. 皮带的最小速度为grC. A 轮每秒的转数最少是12grD. A 轮每秒的转数最少是12gr【答案】AC【解析】当物块恰好被水平抛出时，在皮带上最高点时由重力提供向心力，则由牛顿第二定律得：，解得： ; 设此时皮带转速为 n，则有 2nr=v，得到： mg=mv2r v=gr n=v2r=12gr故 AC 正确，BD 错误故选 AC点睛：本题运用牛顿第二定律和圆周运动规律分析临界速度问题当一个恰好离开另一个物体时两物体之间的弹力为零，这是经常用到的临界条件.12.如图所示，一箱土豆在转盘上随转盘以角速度 做匀速圆周运动，其中一个处于中间位置的土豆质量为 m，它到转轴的

14、距离为 R，则其他土豆对该土豆的作用力为( )A. mg B. m 2R8C. D. m2g2+m24R2 m2g2m24R2【答案】C【解析】由于该土豆做匀速圆周运动的向心力是其他土豆提供大小为 mR2另外竖直方向受重力和其他土豆的支持力并且相平衡大小为 mg，合力为 ，m2g2+m2R24故 C 正确。13.如图所示， P 是水平面上的圆弧凹槽，从高台边 B 点以某速度 v0水平飞出的小球，恰能从固定在某位置的凹槽的圆弧轨道的左端 A 点沿圆弧切线方向进入轨道 O 是圆弧的圆心， 1是 OA 与竖直方向的夹角， 2是 BA 与竖直方向的夹角，则( )A. 2tan2tan1B. tan 1

15、tan 22C. 21tan1tanD. 2tan1tan【答案】B【解析】平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动速度与水平方向的夹角为 ，由题意可知 ，位移与竖直方向的夹角为 ， ，所以1 tan1=vyvx=gtv0 2 tan2=xy=2v0gt，B 正确tan1tan2=2【点睛】解决本题的关键掌握处理平抛运动的方法，平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动以及知道速度与水平方向夹角的正切值是同一位置位移与水平方向夹角的正切值的两倍14.如图所示，在倾角 37的斜面底端的正上方 H 处，平抛一个物体，该物体落到斜面上的速度方向正好与斜面垂直

16、，则物体抛出时的初速度 为v09A. B. 9gH17 gH4C. D. 3gH4 gH3【答案】A【解析】试题分析：研究平抛运动的方法是把平抛运动分解到水平方向和竖直方向去研究，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，两个方向上运动的时间相同因为垂直落到斜面上，所以落点速度方向和水平方向的夹角为 53，故有 ，解得tan53=gtv0，根据几何知识可得 ，联立解得 ，Av0=gttan53=34gt H=y+xtan37=12gt2+v0ttan37 v0= 9gH17正确二、实验题(本题共 3 小题)15.小文同学在探究物体做曲线运动的条件时，将一条形磁铁放在桌面的不同位置，让小钢

17、珠在水平桌面上从同一位置以相同初速度 v0运动，得到不同轨迹。图中 a、b、c、d 为其中四条运动轨迹，磁铁放在位置 A 时，小钢珠的运动轨迹是_（填轨迹字母代号） ，磁铁放在位置 B 时，小钢珠的运动轨迹是_（填轨迹字母代号） 。实验表明，当物体所受合外力的方向跟它的速度方向_（填“在”或“不在” ）同一直线上时，物体做曲线运动。【答案】 (1). b； (2). c； (3). 不在【解析】试题分析：磁体对钢珠有相互吸引力，当磁铁放在位置 A 时，先钢珠运动过程中有受到磁体的吸引，小钢珠逐渐接近磁体，所以其的运动轨迹是 b；当磁铁放在位置 B 时，先钢珠运动过程中有受到磁体的吸引，小钢珠逐

18、渐接近磁体，所以其的运动轨迹是 c实验表明，10当物体所受合外力的方向跟它的速度方向不在同一直线上时，物体做曲线运动。考点：曲线运动的条件【名师点睛】明确曲线运动的条件，即主要看所受合外力的方向与初速度的方向的关系，这是判断是否做曲线运动的依据。视频16.在“探究平抛运动的运动规律”的实验中，可以描绘出小球平抛运动的轨迹，简要步骤如下：A让小球多次从_释放，在一张印有小方格的纸上记下小球经过的一系列位置，如图中 a， b， c， d 所示B按图安装好器材，注意_，记下平抛初位置 O 点和过 O 点的竖直线C取下白纸，以 O 为原点，以竖直线为 y 轴建立坐标系，用平滑曲线画平抛运动物体的轨迹(

19、1)完成上述步骤，将正确的答案填在横线上(2)上述实验步骤的合理顺序是_(3)已知图中小方格的边长 L1.25 cm，则小球平抛的初速度为 v0_(取 g9.8 m/s2)(4)b 点的速度 vb_.(用 L、 g 表示)【答案】 (1). 同一点由静止 (2). 斜槽末端切线水平 (3). BAC (4). (5). 0.7m/s52gL【解析】试题分析：根据图象中两个相邻的位置水平位移相同，可见运动时间相同，小球竖直方向做自由落体运动 ，可求出时间间隔 T，再由水平方向 ，求得初速度根据匀h=gT2 x=vT11变速直线的规律求得小球在 b 点竖直方向的分速度，然后再求合速度（1）因为要得

20、到相同的初速度，应使得小球从同一点由静止释放；（2）平抛运动的初速度方向为水平方向，所以应注意斜槽末端切线水平；（3）小球竖直方向做自由落体运动， ，即 ，得 ，小球初速度h=gT2 L=gT2 T=Lg，带入数据的 ，物体在 b 点时竖直方向的速度v0=2LT=2gL v0=20.01259.8=0.7m/s，则 b 点的速度 vy=yac2T=3L2T vb=v20+v2y=52gL17.为验证向心力公式，某探究小组设计了如图所示实验：在直尺的一端钻一个小孔，使恰能穿过一根细线，线下端挂一质量为 m，直径为 d 的小钢球将直尺固定在水平桌面上，测量出悬点到钢球的长度 L，使钢球在水平面内做

21、匀速圆周运动，圆心为 0，待钢球运动稳定后，用眼睛从直尺上方垂直于直尺下视，读出钢球外侧到 0 点的距离 r，并用秒表测量出钢球转动 n 圈用的时间 t则：(1)小钢球做圆周运动的周期为_ ；(2)小钢球做圆周运动的向心力为_【答案】 (1). （1） (2). （2） 或者tn m42(tn)2(rd2) mg rd2(r+d2)2(rd2)2【解析】（1）转动 n 圈所用时间为 t，则周期为 T=tn（2）小钢球做圆周运动的向心力 Fn=m42T2(rd2)=m42n2t2(rd2)三计算题：(本题共 5 小题，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的、没有答在相应

22、的题号处的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位.)18.有一只小船正在过河，河宽 d=400 m，小船在静水中的速度 v1=5 m/s，水的流速 v2=3 m/s.小船以下列条件过河时，求过河的时间12（1）以最短的时间过河（2）以最短的位移过河【答案】 （1）80s（2）100s【解析】（1）当小船的船头方向垂直河岸，即船在静水中的速度 的方向垂直于河岸时，过河时间v1最短，则最短时间 tmin=dv1=80s（2）因为 ，所以当小船的合速度方向垂直河岸时，过河位移最短，此v1=5m/sv2=3m/s时合速度方向如图所示，则过河时间t=dv= dv21v22=100s19.

23、如图所示，将一个小球水平抛出，抛出点距水平地面的高度 h=1.8 m，小球抛出的初速度为 v0=8 m/s.不计空气阻力取 g=10 m/s2.求：（1）小球从抛出到落地经历的时间 t；（2）小球落地点与抛出点的水平距离 x；（3）小球落地时的速度大小 v.【答案】 （1）0.6s（2）4.8m；（3）10m/s【解析】试题分析：平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据高度求出运动的时间，结合初速度和时间求出水平位移根据动能定理求出落地时的速度大小解：（1）平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，根据 h= 得，13t= （2）水平距离 x=v0t=80.6m=4.8m

24、（3）根据动能定理得，mgh=代入数据解得 v=10m/s答：（1）小球从抛出到落地经历的时间为 0.6s；（2）小球落地点与抛出点的水平距离为 4.8m；（3）小球落地时的速度大小为 10m/s20.如图所示， AB 为半径为 R 的金属导轨(导轨厚度不计)， a、 b 为分别沿导轨上、下两表面做圆周运动的小球(可看做质点)，要使小球不致脱离导轨，则 a、 b 在导轨最高点的速度va、 vb应满足什么条件？【答案】 vbgR【解析】对 a 球，有 mgNa=mv2aR要使小球 a 不致脱离导轨，必须满足 ，解得Na0 vagR对 b 球，有： mg+Nb=mv2bR要使小球 b 不致脱离导轨

25、，必须满足 ，解得 Nb0 vbgR21.如图所示，轨道 ABCD 的 AB 段为一半径 R0.2 m 的光滑 1/4 圆形轨道， BC 段为高为h5 m 的竖直轨道， CD 段为水平轨道一质量为 0.2 kg 的小球从 A 点由静止开始下滑，到达 B 点时速度的大小为 2 m/s，离开 B 点做平抛运动( g10 m/s2)，求：14(1)小球离开 B 点后，在 CD 轨道上的落地点到 C 点的水平距离；(2)小球到达 B 点时对圆形轨道的压力大小；(3)如果在 BCD 轨道上放置一个倾角 45的斜面(如图中虚线所示)，那么小球离开 B点后能否落到斜面上？如果能，求它第一次落在斜面上的位置距

26、离 B 点有多远如果不能，请说明理由【答案】(1)2 m (2)6 N (3)能落到斜面上，第一次落在斜面上的位置距离 B 点 1.13 m【解析】（1）根据 h gt2得， ，12 t= 2hg 2510s 1s则落地点与 C 点的水平距离 x=vBt=21m=2m（2）根据动能定理得，mgR= mvB2，12解得 ，vB 2gR=2100.2m/s 2m/s根据牛顿第二定律得， ，Nmg mvB2R解得 ，N=mg+mvB2R 2+0.240.2N 6N由牛顿第三定律知小球到达 B 点时对圆形轨道的压力大小为 6 N，方向竖直向下（3）如图，斜面 BEC 的倾角 =45，CE 长 d=h=

27、5 m，因为 dx，所以小球离开 B 点后能落在斜面上；假设小球第一次落在斜面上 F 点，BF 长为 L，小球从 B 点到 F 点的时间为 t2；Lcos =v Bt2 Lsin=12gt22联立两式得 t2=0.4 s；L1.13 m15点睛：本题考查了平抛运动和圆周运动的综合，知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律和圆周运动向心力的来源是解决本题的关键22.如图所示，光滑半圆形轨道处于竖直平面内，半圆形轨道与光滑的水平地面相切于半圆的端点 A.一质量为 m 的小球在水平地面上 C 点受水平向左的恒力 F 由静止开始运动，当运动到 A 点时撤去恒力 F，小球沿竖直半圆形轨道运动到轨道最

28、高点 B 点，最后又落在水平地面上的 D 点(图中未画出)已知 A、 C 间的距离为 L，重力加速度为 g.（1）若轨道半径为 R，求小球到达半圆形轨道 B 点时对轨道的压力 FN；（2）为使小球能运动到轨道最高点 B，求轨道半径的最大值 Rm；（3）轨道半径 R 多大时，小球在水平地面上的落点 D 到 A 点距离最大？最大距离 xm是多少？【答案】 （1） （2） （3） ；【解析】试题分析：先由动能定理求出小球到达 B 点时的速度大小，再由牛顿第二定律求出轨道对小球的弹力，即可由牛顿第三定律得到小球对轨道的压力当小球对轨道的压力恰好为零时，求出轨道半径的最大值 Rm；小球离开 B 点后做平

29、抛运动，根据高度求出平抛运动的时间，再根据初速度和时间求出平抛运动的水平位移表达式，与第 1 题中小球经过 B 点的速度联立，运用数学知识求解（1）设小球到达圆轨道 B 点时速度为 v，从 C 到 B，由动能定理有解得：据牛顿第二定律有： ，解得根据牛顿第三定律可知，小球到达圆轨道 B 点时对轨道的压力为： ，方向竖直向上16（2）轨道半径越大，小球到达最高点的速度越小，当小球恰好到达最高点时，轨道对小球的作用力为零，则小球对轨道的压力也为零，此时轨道半径最大，则令 ，解得轨道半径的最大值（3）设小球平抛运动的时间为 t，在竖直方向上有： ，得水平位移为 x=vt=2FL4mgRm 2Rg= (2FL4mgR)(4mgR)m2g2当 时，水平位移 x 最大，得2FL4mgR=4mgR R=FL4mgD 到 A 最大距离为： xm=4R=FLmg