重慶南開中學2015屆高三9月月考物理試題(解析版)

1、重慶南開中學2015屆高三9月月考物理試題（解析版）【試卷綜析】本試卷是高三開學模擬試題，包含了高中物理的必修一、必修二，選修3-3內容，主要包含受力分析、牛頓運動定律、動能定理、萬有引力與航天 熱力學定理等內容，在考查問題上以基本定義、基本規(guī)律為主，以基礎知識和基本技能為載體，以能力測試為主導。 物理（共110分）一、選擇題（本大題共5小題，每小題6分，共30分在每小題給出的四個選項中，只有一項符合題目要求）【題文】1關于物體受力和力與運動的關系，下列說法正確的是 A豎直向上運動的物體，一定受到豎直向上的力的作用 B有一個力出現(xiàn)時，一定有兩個與該力相關的物體 C只有在相互接觸的物體之間才能有

2、力的作用D摩擦力一定是阻礙物體運動的阻力【知識點】彈性形變和范性形變；力的概念及其矢量性；摩擦力的判斷與計算B2 B3【答案解析】B 解析：A、豎直向上運動的物體，不一定受到豎直向上的力的作用，如豎直上拋運動只受重力，故A錯誤；B、力是物體間的相互作用，有一個力出現(xiàn)時，一定有兩個與該力相關的物體，故B正確；C、力是物體間的相互作用，發(fā)生相互作用的兩個物體不一定要接觸，故C錯誤；D、摩擦力一定是阻礙物體間的相對運動，但與速度方向可以相同，故D錯誤；故選：B【思路點撥】 力是改變物體運動狀態(tài)的原因；平衡狀態(tài)是指靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)，處于平衡狀態(tài)的物體受平衡力作用；原運動的物體，當不受外力時，

3、物體將做勻速直線運動狀態(tài)；原靜止的物體，當不受外力時，物體將保持原靜止的狀態(tài)力是改變速度的原因，不是維持速度的原因，即力是產生加速度的原因【題文】2如圖所示，質量相等的A、B兩物體在同一水平線上，當A物體被水平拋出的 同時，B物體開始自由下落（空氣阻力忽略不計），曲線AC為A物體的運動軌 跡，直線BD為B物體的運動軌跡，兩軌跡相交于O點，則關于兩物體在O點 的物理量，下列說法正確的是 A經O點時速率相等 B運動到O點的時間不相等 C運動到O點的速度改變量相等D在O點時重力的功率一定不相等【知識點】平拋運動D2【答案解析】C 解析： A、兩物體經O點時，兩個物體重力做功相同，即豎直方向分速度相等

4、，平拋運動的A物體在O點有水平速度，根據(jù)速度的合成可知平拋運動的物體經過O點的速度較大，則在O點vAvB，故A錯誤B、C、兩物體在豎直方向做自由落體運動，下落時間相等，利用 ，故B錯誤，C正確；D、O點的重力功率P=mgvy，可知P相等，故D錯誤故選C【思路點撥】 速率表示瞬時速度的大小，到C點的速度可以通過平拋運動和自由落體運動的公式求出；恒力的功率，可用公式P=Fvcos去求 【題文】3如圖所示，質量為所的物塊始終固定在傾角為的斜面上，下列說法中錯 誤的是 A若斜面向右勻速移動距離s，斜面對物塊沒有做功 B若斜面向上勻速移動距離s，斜面對物塊做功mgs C若斜面向左以加速度a移動距離s，斜

5、面對物塊做功masD若斜面向下以加速度a移動距離s斜面對物塊做功m(g+a)s【知識點】功的計算E1【答案解析】D 解析： A斜面向右勻速運動，物塊也是勻速運動，受力平衡，斜面對物塊的力等于其重力，方向豎直向上，運動方向（位移矢量）始終與斜面作用力垂直，所以不做功，故A正確；B物塊和斜面一起豎直向上勻速運動，物塊受力平衡，斜面對物塊的力大小等于物塊的重力mg，方向豎直向上，位移方向也向上，所以W=mgs，故B正確；C物塊和斜面一起向左以加速度a移動距離s，物塊所受的合力做的功等于mas，物塊受到重力和斜面對物塊的力，所以，重力做的功加上斜面對物塊做的功之和等于mas，又因為重力做功為零，所以斜

6、面對物塊做的功等于mas，故C正確；D物塊和斜面一起豎直向下以加速度a移動距離s，物塊所受的合力做的功等于mas，物塊受到重力和斜面對物塊的力，所以，重力做的功加上斜面對物塊做的功之和等于mas，又因為重力做功為mgs，所以斜面對物塊做的功等于mas-mgs，故D錯誤故選D【思路點撥】 （1）力對物體做功的條件是：要有力作用在物體上，并在力的方向上產生一段位移；（2）功的計算方式一般有兩種，一種是根據(jù)功的計算公式W=FLcos進行計算，一般計算恒力做功，第二種是根據(jù)動能定理求解，一般求變力做功（3）求合力做功時可以先求各個力做的功，再求代數(shù)和，也可以先求出合力，再根據(jù)W=F合Lcos進行計算該

7、題考查了力做功的條件以及功的計算方法，求合力做功時可以先求各個力做的功，再求代數(shù)和，也可以先求出合力，再根據(jù)W=F合Lcos進行計算，求變力做功可據(jù)動能定理求解，該題難度適中【題文】4宇宙間存在一些離其它恒星較遠的三星系統(tǒng)，其中有一種三星系統(tǒng)如圖所示， 三顆質量均為m的星位于等邊三角形的三個頂點，三角形邊長為L，忽略其它 星體對它們的引力作用，三星在同一平面內繞三角形中心O做勻速圓周運動， 則：A. 當質量m變?yōu)樵?倍，距離L也變?yōu)樵?倍時，周期變?yōu)樵?倍B當質量m變?yōu)樵?倍，距離L也變?yōu)樵?倍時，線速度變?yōu)樵?倍C該三星系統(tǒng)運動的周期跟兩星間距離L無關，只與星的質量m有關D. 該

8、三星系統(tǒng)運動的周朔跟星的質量m無關，只與兩星間距離L有關【知識點】萬有引力定律及其應用D5【答案解析】A 解析：任意兩個星星之間的萬有引力為：F=G每一顆星星受到的合力為：F1=F，恒星的轉動半徑R=L，根據(jù)萬有引力的合力提供圓周運動向心力有 A、可得周期T=，可知當質量m和L均變?yōu)樵?倍，可知周期變?yōu)樵?倍，故A正確；B、可得線速度v=，可知當質量m和L均變?yōu)樵谋稌r，可知線速度保持不變，故B錯誤；CD、由周期T=可知，周期既與恒星的質量m有關也與恒星的距離有關，故CD錯誤故選：A【思路點撥】先寫出任意兩個星星之間的萬有引力，求每一顆星星受到的合力，該合力提供它們的向心力然后用L表達出它

9、們的軌道半徑，最后寫出用周期和線速度表達的向心力的公式，整理即可的出結果解決該題首先要理解模型所提供的情景，然后能夠列出合力提供向心力的公式，才能正確解答題目【題文】5在廣場游玩時，一小孩將一充有氫氣的氣球用細繩系于一個小石塊上， 并將小石塊置于水平地面上，如圖所示若水平的風力逐漸增大（設氣 球所受空氣的浮力不變），則 A細繩的拉力逐漸減小 B小石塊有可能連同氣球一起被吹離地面 C地面受到小石塊的壓力逐漸減小 D小石塊滑動前受到地面施加的摩擦力逐漸增大，滑動后受到的摩擦力不變【知識點】共點力平衡的條件及其應用；力的合成與分解的運用B3 B4【答案解析】 D 解析： A、以氣球為研究對象，分析受

10、力如圖1所示：重力G1、空氣的浮力F1、風力F、繩子的拉力T設繩子與水平方向的夾角為，當風力增大時，將減小根據(jù)平衡條件得豎直方向：F1=G1+Tsin，當減小時，sin減小，而F1、G1都不變，則繩子拉力T增大故A錯我C、D、以氣球和石塊整體為研究對象，分析受力如圖2，根據(jù)平衡條件得豎直方向：N+F1=G1+G2，水平方向：f=F氣球所受的浮力F1、氣球的重力G1、石塊的重力G2都不變，則地面對石塊的支持力N不變，地面受到小石塊的壓力也不變在石塊滑動前，當風力F增大時，石塊所受的摩擦力增大，當石塊滑動后受到的摩擦力f=N保持不變故C錯誤，D正確B、由于地面對石塊的支持力N=G1+G2-F1保持

11、不變，與風力無關，所以當風力增大時，小石塊連同氣球一起不可能被吹離地面故B錯誤故選：D【思路點撥】分析氣球的受力情況，根據(jù)平衡條件得出細繩的拉力與繩子與水平方向夾角的表達式，再分析繩子拉力的變化以氣球和石塊整體為研究對象，由平衡條件分析小石塊所受地面的支持力如何變化，再由牛頓第三定律判斷地面受到小石塊的壓力變化，判斷小石塊能否滑動本題是兩個物體的平衡問題，一是要靈活選擇研究對象，二是要抓住浮力、重力等不變的條件進行分析 二、非選擇題（本大題共4小題，共68分）【題文】6.(19分)(1)某學生用打點計時器研究小車的勻變速直線運動實驗時得到一條紙帶他在紙帶上便于測量的地方選取第一個計時點A，已知

12、相鄰兩計時點間的時間間隔為T且測量時發(fā)現(xiàn)AC兩點間的B點已模糊不清，如圖所示，于是他測得AC長為S1，DE長為S2，EF長為S3（CD間還有一些相鄰計時點未標出），則打B點時小車的瞬時速度大小為_ _，小車運動的加速度大小為_ _【知識點】測定勻變速直線運動的加速度A7【答案解析】 , 解析： 根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度得：vB根據(jù)勻變速直線運動的推論公式x=aT2得：a=【思路點撥】根據(jù)勻變速直線運動的推論公式x=aT2可以求出加速度的大小，根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上D點時小車的瞬時速度大小要提高應用勻變速直線的規(guī)

13、律以及推論解答實驗問題的能力，在平時練習中要加強基礎知識的理解與應用 (2)如圖，質量為M的滑塊A放在氣墊導軌B上，C為位移傳感器，它能將滑塊A到傳感器C的距離數(shù)據(jù)實時傳送到計算機上，經計算機處理后在屏幕上顯示滑塊A的位移一時間(s-t)圖像和速率一時間(v-t) 圖像整個裝置置于高度可調節(jié)的斜面上，斜面的長度為l、高度為h 現(xiàn)給滑塊A一沿氣墊尋軌向上的初速度，A的v-t圖線如題6圖所示。從圖線可得滑塊A下滑時的加速度a= m/s2（保留一位有效數(shù)字），摩擦力對滑塊A運動的影響_ _（填“明顯，不可忽略”或“不明顯，可忽略”） 此裝置還可用測量重力加速度g實驗時通過改變h的大小，測出對應的加速

14、度口，然后做出a-h圖像（a為縱軸，h為橫軸），圖像中的圖線是一條傾斜的直線，為求出重力加速度g需要從圖像中找出 A. 圖線與a軸截距a0 B圖線與h軸截距b0C圖線的斜率k D圖線與坐標軸所夾面積S則重力加速度g= （用題中和選項中給出的字母表示）若實驗測得= 0.6，且將氣墊導軌換成滑板，滑塊A換成滑塊A，給滑塊A一沿滑板向上的初速度，A的s-t圖線如題C圖。圖線不對稱是由于_ 造成的，通過圖線可求得滑塊與滑板間的動摩擦因數(shù)=_ （結果保留一位有效數(shù)字）【知識點】探究加速度與物體質量、物體受力的關系；加速度；牛頓第二定律；傳感器的應用C4【答案解析】(1)6 不明顯 可忽略 （2）C kl

15、 （3）物體受摩擦力 0.3 解析： ：（1）從圖象可以看出，滑塊上滑和下滑過程中的加速度基本相等，所以摩擦力對滑塊的運動影響不明顯，可以忽略根據(jù)加速度的定義式可以得出a= m/s2=6m/s2（2）物體下滑做勻加速直線運動，重力的分力提供加速度 ，所以測重力加速度需要測得斜率k， ，所以g=kl（3）滑板與滑塊間的滑動摩擦力比較大，導致圖象成拋物線形從圖上可以讀出，滑塊上滑和下滑時發(fā)生位移大小約為x=0.84m-0.20m=0.64m上滑時間約為t1=0.4s，下滑時間約為t2=0.6s，上滑時看做反向勻加速運動，根據(jù)動學規(guī)律有：x=a1t12，根據(jù)牛頓第二定律有mgsin+mgcos=ma

16、1下滑時，有x=a2t22，mgsin-mgcos=ma2聯(lián)立解得=0.3【思路點撥】 根據(jù)v-t圖象求出該圖象的斜率，其斜率的絕對值就是加速度大小從v-t圖象中我們發(fā)現(xiàn)兩條傾斜直線的斜率絕對值大小幾乎相等，說明滑塊A沿氣墊導軌上下運動加速度大小相等實驗運用控制變量法研究對滑塊進行運動和受力分析，運用牛頓第二定律結合運動學公式解決問題解答本題關鍵是能夠把v-t圖象運用物理規(guī)律結合數(shù)學知識解決問題對滑塊進行運動和受力分析，運用牛頓第二定律結合運動學公式解決問題 【題文】7（15分）我國自主研制的“嫦娥三號”，攜帶“玉兔”月球車已于2013年12月2日l時30分在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空，落月點有

17、一個富有詩意的名字“廣寒宮”，若已知月球和地球半徑之比為a，質量之比為b，地球表面附近的重力加速度為g求： (1)月球表面的重力加速度大?。?2)若在地球上某運動員以一定初速度起跳能上升的最大高度為允則他在月球上以相同初速度起跳能上升的最大高度是多少【知識點】萬有引力定律及其應用D5【答案解析】（1） （2） 解析：（1）在星球表面重力與萬有引力大小相等有：Gmg有星球表面的重力加速度g=所以g月G（2）由豎直上拋運動規(guī)律可知，物體在地球上上拋的最大高度h而在月球上上拋運動的最大高度為h 【思路點撥】（1）根據(jù)在星球表面重力與萬有引力相等，求得重力加速度的表達式，再根據(jù)月球質量與半徑與地球質量

18、與半徑的關系進行求解（2）根據(jù)豎直上拋運動的上升最大高度，根據(jù)重力加速度的關系求出在月球上上升的最大高度在星球表面重力與萬有引力相等，據(jù)此可得重力加速度與星球質量與半徑的關系，同時掌握豎直上拋運動的規(guī)律是正確答題的基礎 【題文】8（16分）如圖所示，裝置BOO可繞豎直軸OO轉動，可視為質點的小球A與兩細線連接后分別系于B、C兩點，裝置靜止時細線AB水平，細線AC與豎直方向的夾角=37°已知小球的質量m，細線AC長l，B點距C點的水平距離和豎直距離相等 (1)當裝置處于靜止狀態(tài)時，求AB和AC細線上的拉力大??； (2)若AB細線水平且拉力等于重力的一半，求此時裝置勻速轉動的角速度的大小

19、； (3)若耍使AB細線上的拉力為零，求裝置勻速轉動的角速度的取值范圍 【知識點】共點力的平衡 受力分析 向心力B3 B4 B7 C5【答案解析】（1） （2） （3） 解析：受力分析如右圖，由平衡條件 （2）受力分析如（1）問所示，由牛頓第二定律 解得 （3）由題意，當 最小時繩AC與豎直方向夾角 受力分析如右圖 得 當 最大時繩AC與豎直方向夾角 得 所以 取值范圍為【思路點撥】當靜止時受力分析，列平衡方程，根據(jù)共點力的平衡直接求解；當圓周運動時，根據(jù)豎直方向合力為零，水平方向合力提供向心力，本題主要考慮向心力，注意用指向圓心的力減去背離圓心的力提供向心力?！绢}文】9如圖所示，5塊完全相同

20、的長木板依次緊挨著放在水平地面上，每塊木板的長度為l=O.5m，質量為m=0.6kg.在木板1的最左端放置一質量為M=1kg的小物塊，已知小物塊與長木板間的動摩擦因數(shù)為=0.2，長木板與地面間的動摩擦因數(shù)=0.1，設最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等，現(xiàn)給物塊水平向右的初速度v0=3m/s，使其從木板最左端向右滑動，則（重力加速度g取10 m/s2） (1)當物塊在木塊1上滑動時，求地面對這5個木塊總的摩擦力大小： (2)由計算分析小物塊滑至哪塊長木板時，長木板才開始在地面上滑動，并求出物塊相對于木板靜止時在木板上的位置； (3)在上述滑行過程中，當物塊滑到與某塊木板共速時，立即給該木板施加一水平向

21、右的推力F=5.1N，為保證物塊不從該木板滑出，求該力施加的最長時間.【知識點】摩擦力 勻變速運動規(guī)律 牛頓第二定律 A7 B2 C2【答案解析】（1）4N （2） (3) 解析： （1）木塊受到的摩擦力 5個木板的總的最大靜摩擦力 故這5個木塊保持靜止狀態(tài)，故地面對木塊的總摩擦力為2N（2） 設當物塊滑至第n塊木塊時，木塊才開始運動 由式解得n>4.3 既物塊滑上第五塊木板時，木板才開始在地面上滑動，設物塊剛滑上第五塊木板時的速度為 解得 顯然，物塊在第五塊木板表面做勻減速直線運動，加速度 ，木板做勻加速直線運動，加速度為a，設經歷時間t，物塊與木板獲得相同的速度 ，則由5木板受力分析可知： 又 解得 在此過程中，物塊發(fā)生的位移為 木板5的位移為 ，則 故滑塊滑上木板相對靜止時，距離木板左端 （3）對木板做受力分析可知， 得 木板相對于滑塊向右加速滑動當撤去外力后，對木板受力分析有 得 此時木板相對于滑塊向右減速顯然，當兩者再次共速時滑塊恰好運動到木板最左端，時力F作用在木板上保證滑塊不滑出的最長時間的臨界條件：設加速過程時間為 ，減速過程是的時間為 ，滑塊的總位移為 ，木板的總位移為 ， 又 聯(lián)立求解得 【思路點撥】根據(jù)受力分析求解摩擦力；當物塊在木板上滑動，