物理福建省福州市闽侯县第四中学届高三下学期第一次月考理科综合试题解析版Word下载.docx
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gcosα•t2；
设α=0时，设x=L，则L=
gt2，可得x=Lcosα根据几何知识可知：
同一时刻这些小环所处的位置将处于同一以L为直径的圆上，故A正确，BCD错误。
故选A。
4.如图，拉格朗日点L1位于地球和月球连线上，处在该点的物体在地球和月球引力的共同作用下，可与月球一起以相同的周期绕地球运动．据此，科学家设想在拉格朗日点L1建立空间站，使其与月球同周期绕地球运动．以a1、a2分别表示该空间站和月球向心加速度的大小，a3表示地球同步卫星向心加速度的大小．以下判断正确的是
A.a2>
a3>
a1B.a2>
a1>
a3C.a3>
a2D.a3>
a2>
a1
【解析】试题分析：
在拉格朗日点L1建立空间站，使其与月球同周期绕地球运动，
根据向心加速度an=
r，
由于拉格朗日点L1的轨道半径小于月球轨道半径，所以a2＞a1，
同步卫星离地高度约为36000公里，故同步卫星离地距离小于拉格朗日点L1的轨道半径，
根据a=
得a3＞a2＞a1，
故选：
D．
5.如图所示，质量相同的A、B两个木块间用轻弹簧相连，放在光滑水平面上，A靠紧竖直墙.用水平力F向左压B，使弹簧压缩一定长度，静止后弹簧储存的弹性势能为E．这时突然撤去F，则撤去F之后，关于A、B和弹簧组成的系统，下列说法中正确的是
A.系统动量守恒，机械能守恒
B.A离开竖直墙前，系统动量不守恒，机械能守恒
C.A离开竖直墙后，弹簧的弹性势能最大值等于E
D.A离开竖直墙后，弹簧的弹性势能最大值小于E
【答案】BD
【解析】撤去F后，A离开竖直墙前，竖直方向两物体的重力与水平面的支持力平衡，合力为零，而墙对A有向右的弹力，系统的合外力不为零，所以系统的动量不守恒。
这个过程中，只有弹簧的弹力对B做功，系统的机械能守恒。
A离开竖直墙后，系统水平方向不受外力，竖直方向外力平衡，则系统的动量守恒，只有弹簧的弹力做功，机械能也守恒。
故A错误，B正确。
撤去F后，A离开竖直墙后，当两物体速度相同时，弹簧伸长最长或压缩最短，弹性势能最大。
设两物体相同速度为v，A离开墙时，B的速度为v0．以向右为正方向，由动量守恒定律得：
mv0=2mv，由机械能守恒定律得：
E=
•2mv2+EP，又E=
mv02，解得，弹簧的弹性势能最大值为EP=
E，故C错误，D正确。
故选BD。
本题考查动量守恒和机械能守恒的判断和应用能力．动量是否守恒要看研究的过程，要细化过程分析，不能笼统．
6.如图所示，竖直平面内放一直角圆杆AOB，水平和竖直的杆上各有质量均为m的小球A和B套在上面（球中心孔径比圆杆直径大些），A、B间用不可伸长、长度为l的轻绳相连，已知竖直杆光滑而水平杆粗糙，绳子与竖直杆间的夹角为θ．当θ=37°
时A球恰好静止．现用一水平力F向右拉A球，使A球缓慢运动至θ=53°
处，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，sin37°
=0.6，cos37°
=0.8,则
A.A球与竖直杆间的动摩擦因数为0.375
B.A球运动过程，拉力至少为1.2mg
C.这一过程A球克服摩擦力做的功为0.15mgl
D.水平力F做的功为0.32mgl
【答案】AC
【解析】当θ=37°
时A球恰好静止以B球为研究对象，分析受力情况，如图1所示，根据平衡条件得：
N1=mgtanθ
对整体研究，分析受力如图2所示，由平衡条件得：
FN=（mA+mB）g=2mg
N1=Ff，又Ff=μN1
联立得：
2μmg=mgtanθ
解得A球与竖直杆间的动摩擦因数为：
μ=0.375，故A正确。
当A刚要被拉动时受力情况如图3所示。
则有：
F=N1+Ff=mgtanθ+2μmg=1.5mg，所以A球运动过程，拉力至少为1.5mg，故B错误。
由图3知，当小球A向右缓慢移动时，FN不变，根据Ff=μFN，Ff不变。
且有：
Ff=2μmg=0.75mg；
A球缓慢运动至θ=53°
处时移动的距离为x=lsin53°
-lsin37°
=0.2l，所以这一过程A球克服摩擦力做的功为WFf=Ffx=0.15mgl，故C正确。
对AB整体，由动能定理得：
WF-WFf-mg（lcos37°
-lcos53°
）=0，解得水平力F做的功为WF=0.35mgl，故D错误。
故选AC。
本题是动态平衡问题，根据平衡条件得到解析式，再分析力的变化，采用的是函数法．运用动能定理时要注意灵活选择研究对象．
7.如图所示，光滑水平面上放置质量分别为m和2m的四个木块，其中两个质量为m的木块间用一不可伸长的轻绳相连，木块间的最大静摩擦力是fm．现用水平拉力F拉其中一个质量为2m的木块，使四个木块以同一加速度运动，则轻绳的拉力可能为
A.
B.
C.
D.
【答案】AB
【解析】要想使四个木块同一加速度，则任意两个木块间的静摩擦力都不能超过最大静摩擦力。
设左侧两木块间的摩擦力为f1，右侧木块间摩擦力为f2．则有，对左侧两个木块：
对2m有：
f1=2ma…①
对m有：
T-f1=ma…②
对右侧两个小木块：
f2-T=ma…③
F-f2=2ma…④
联立可F=6ma
四个物体加速度相同，由②+③得：
f2-f1=2ma…⑤
可知f2＞f1；
故f2应先达到最大静摩擦力，由于两个接触面的最大静摩擦力最大值为fm，所以应有f2=fm…⑥
联立①②③解得：
轻绳的拉力最大值T=
fm．所以轻绳的拉力可能为
fm、
fm。
故选AB。
本题注意分析题目中的条件，明确哪个物体最先达到最大静摩擦力；
再由整体法和隔离法求出拉力；
同时还应注意本题要求的是绳子上的拉力，很多同学求成了F．
8.如图甲所示,质量为m2的长木板静止在光滑的水平面上,其上静置一质量为m1的小滑块。
现给木板施加一随时间均匀增大的水平力F,满足F=kt（k为常数,t代表时间）,长木板的加速度a随时间t变化的关系如图乙所示。
已知小滑块所受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
下列说法正确的是
A.在0~2s时间内,小滑块与长木板间的摩擦力不变
B.m1与m2之比为1:
1
C.在2~3s时间内,小滑块与长木板间的摩擦力在数值上等于m1的大小
D.当小滑块从长木板上脱离时,其速度比长木板小0.5m/s
【答案】BCD
【解析】根据图象，经分析可知，在0～2s时间内小滑块和长木板相对静止，它们之间为静摩擦力，对小滑块有f静=m1a，a在增加，所以静摩擦力也在线性增大，故A错误；
在0～2s时间内，F=（m1+m2）a1=kt，所以
，在2～3s时间内，F-f=m2a2，所以
，根据图象斜率可知
，
，解得：
m1=m2，故B正确；
本题首先要分析清楚小滑块和长木板运动状态，其次采用整体法和隔离法研究得到加速度与时间的关系式，再结合图象进行分析，是经常采用的思路，在a-t图象中，图象与时间轴围成的面积等于速度的变化量．
三、非选择题：
（一）必考题
9.某学生用图（a）所示的实验装置测量物块与斜面的动摩擦因数．已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，物块下滑过程中所得到的纸带的一部分如图（b）所示，图中标出了五个连续点之间的距离．
（1）物块下滑时的加速度a=_________m/s2，打C点时物块的速度v=_________m/s；
（2）已知重力加速度大小为g，为求出动摩擦因数，还必须测量的物理量是_____（填正确答案标号）
A．物块的质量B．斜面的高度C．斜面的倾角
【答案】
（1）.
（1）3.25
（2）.1.79（3）.
（2）C
（1）根据
，有：
打C点时物块的速度：
（2）对滑块，根据牛顿第二定律，有：
故还需要测量斜面的倾角，故选：
C；
考点：
测量动摩擦因数实验
【名师点睛】实验的核心是实验原理，根据原理选择器材，安排实验步骤，分析实验误差，进行数据处理等等．
10.某同学要测量如图甲所示金属圆环材料的电阻率，已知圆环的半径为r.
（1）他先用螺旋测微器测量圆环材料圆形横截面的直径d如图乙所示，则d=____mm
（2）他再用如图丙所示的电路测量该圆环的电阻，图中圆环接入电路的两点恰好位于一条直径，电压表的量程为5V。
电键S闭合，电压表右端接到a点时电压表示数为4.5V，电流表示数为1.8mA，接到b点的电压表示数为4.6V，电流表示数为1.6mA。
为了减小电阻的测量误差,他应该把电压表的右端接在_____进行实验（填“a”或“b”）；
则圆环接入电路的两点间的电阻值为____Ω；
此值____（“填大”、“偏小”或“准确”）；
（3）实验中发现电流表损坏，他又找到另外一个量程为2V，内阻为R1的电压表V1替代电流表完成了实验。
实验中电压表V和V1的示数分别为U和U1，改变滑片位置测得多组U、U1数据，他作出了U-U1图象为一条直线，如图丁所示，测得该直线的斜率为k，则金属圆环材料的电阻率的表达式为_____（用r、d、k、R1表示）
【答案】
（1）.①5.665
（2）.②b（3）.2875（4）.偏大（5）.③
【解析】
（1）螺旋测微器的固定刻度为5.5mm，可动刻度为16.5×
0.01mm=0.165mm，所以最终读数为5.5mm+0.165mm=5.665mm；
（2）根据
，而
，可知，电压表分流明显，应把电压表的右端接在b；
根据欧姆定律，则有：
Rx=
Ω=2875Ω
测量值偏大，测得的是电流表的内阻与待测电阻串联后的总电阻。
③通过电源的电流为
半圆金属圆环电阻为
，两个半圆金属圆环并联电阻为
①
根据串联电路的特点，有
化简得
U-U1直线的斜率为k，k＝1+
②
联立①②得
．
本题考查了螺旋测微器读数、求电阻率，螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器示数，螺旋测微器需要估读一位，读数时视线要与刻度线垂直，并掌握电流表内接法与外接法的确定依据．
11.如图所示，A、B两物体的质量分别为m、2m，弹簧的劲度系数都为k，弹簧两端与两物体连接．原来A、B都处于静止状态，现用竖直向上的拉力向上拉A，使A以大小为a的加速度匀加速上升．已知弹簧长度在弹性限度内变化，重力加速度为g．求：
（1）B刚好离开地面时，A上升的总高度．
（2）B刚好离开地面时，作用在A上的拉力大小．
【答案】
（1）
（2）F=3mg+ma
（1）开始弹簧比原长缩短x1，A处于静止，有mg=kx1①
B刚好离开地面时弹簧比原长伸长x2，有2mg=kx2②
A上升的总高度h=x1+x2③
解得
④
（2）B刚好离开地面时，对A，有F-mg-kx2=ma⑤
解得作用在A上的拉力大小F=3mg+ma⑥
12.如图所示，在一绝缘的水平面上，静止放置一质量为3m的物块B，在其左侧相距为L处放置一质量为m的光滑小球A，球A带正电、电荷量为q，物块B不带电．在整个水平面上加上一方向水平向右的匀强电场，电场强度为E．球A在电场力作用下从静止开始向右运动，接着与物块B发生第一次正碰．一段时间后A、B又发生第二次正碰．如此重复．已知球A与物块B每次发生碰撞的时间都极短且系统的机械能都没有损失，碰撞过程无电荷转移，且第二次碰撞发生在物块B的速度刚好减为零的瞬间．求：
（1）A、B发生第一次碰撞后瞬间的速度．
（2）从一开始到A、B发生第n次碰撞时，球A在水平面上的总位移
（方向水平向左）；
（方向水平向右）
（2）
（1）A球运动至第一次碰前速度为v0，由动能定理得
A、B发生弹性正碰，有
②
③
解得第一次碰撞后瞬间A、B的速度
（方向水平向左）④
（方向水平向右）⑤
（2）碰后经时间t时A、B发生第二次正碰，则A、B的位移相等，设为x，取水平向右为正方向，对B，有
⑥
对A，有
⑦
⑧
解得第二次碰前A的速度
⑨
⑩
因为第二次碰前两物体的速度与第一次碰前完全相同，因此以后相邻两次碰撞之间两物体的的运动情况也完全相同。
到第n次碰撞时，球A在水平面上的总位移
解决本题的关键是要分析清楚物体的运动过程与运动性质，抓住过程的重复性，注意数学归纳法的应用．
（二）选考题
13.下列说法正确的是_________。
A．布朗运动说明液体分子做永不停息的无规则运动，同时说明液体分子间有间隙
B．一定质量的理想气体，如果温度升高，同时体积增大，其内能可能减小
C．足球充足气后很难压缩，是因为足球内气体分子间斥力作用的结果
D．分子间作用力为零时，分子间的势能不一定是零
E．气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数，与单位体积内气体的分子数和气体温度有关
【答案】ADE
【解析】布朗运动说明液体分子做永不停息的无规则运动，同时说明液体分子间有间隙，选项A正确；
一定质量的理想气体，如果温度升高，其内能一定增加，选项B错误；
足球充足气后很难压缩，是因为足球内气体压强作用的结果，与分子间斥力无关，选项C错误；
分子间作用力为零时，分子间的势能最小，但不是零，选项D正确；
气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数，与单位体积内气体的分子数和气体温度有关，单位体积内气体的分子数越多，气体温度越高，则气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数越多，选项E正确；
故选ADE.
14.如图所示，上端封闭、下端开口内径均匀的玻璃管，管长L=100cm，其中有一段长h=15cm的水银柱把一部分空气封闭在管中。
当管竖直放置时，封闭气柱A的长度LA=50cm。
现把开口端向下插入水银槽中，直至A端气柱长L′A=37.5cm时为止，这时系统处于静止状态。
已知大气压强p0=75cmHg，整个过程中温度保持不变，求槽内的水银进入管内的长度。
【答案】19.9cm
【解析】对A部分气体，由玻意耳定律有：
pA=60cmHg
解得：
对B部分气体有：
而
P/B=95cmHg
pB=p0=75cmHg
15.一轻绳一端连接一小球，另一端固定在悬点上．开始时小球静止在最低点，一方向水平的冲力作用到小球上使小球立刻获得一个水平速度v1，结果小球在竖直面内来回摆动，如图中①．此后，当小球某次摆至最高点时，又有另一方向水平的冲力作用到小球上使小球立刻获得另一个水平速度v2，此后小球在水平面内做匀速圆周运动，如图中②，而且运动过程中绳子的拉力大小与前面小球在摆动过程中绳子拉力的最大值相等．求：
（1）轻绳偏离竖直方向的最大夹角θ．
（2）速度
和速度
大小的比值
（1）600
（2）
【解析】设小球质量为m，绳子长度为l．小球摆动过程机械能守恒，则：
mv12=mgl（1-cosθ）
小球在最低点时绳子拉力最大Fm-mg=m
联立解得：
Fm=mg（3-2cosθ）
小球在水平面内做匀速圆周运动，有Fm=mgtanθ=m
圆周半径：
r=lsinθ
设绳子拉力为F，则mg=Fcosθ
又由题意可得：
Fm=F
联立以上各式解得：
cosθ=0.5，即θ=600；
．
本题主要考查了向心力公式、机械能守恒定律的直接应用，要求同学们知道小球摆动至最高点时，绳子拉力最小，偏角最大，小球摆动至最低点时，绳子拉力最大，能够从图中读出最大值和最小值．
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