江西省临川第二中学2018届高三上学期第五次月考物理

临川第二中学2018届高三上学期第五次月考

物 理

一．选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分，其中1～6题是单选题，7～10题是多选题，选对得4分，少选得2分，不选或选错得0分)

1.如图所示，两滑块A、B在光滑水平面上沿同一直线相向运动，滑块A的质量为m，速度大小为2v₀，方向向右，滑块B的质量为2m，速度大小为v₀，方向向左，两滑块发生弹性碰撞后的运动状态是

1. A和B都向左运动
2. A和B都向右运动
3. A静止，B向右运动
4. A向左运动，B向右运动

2.A、D分别是斜面的顶端、底端，B、C是斜面上的两个点，AB=BC=CD，E点在D点的正上方，E点在D点的正上方，与A等高．从E点以一定的水平速度抛出质量相等的两个小球，球1落在B点，球2落在C点，关于球1和球2从抛出到落在斜面上的运动过程

A.球1和球2运动的时间之比为2：1

B.球1和球2动能增加量之比为1：4

C.球1和球2抛出时初速度之比为

D.球1和球2运动时的加速度之比为1：2

3.如图所示，一倾斜的圆筒绕固定轴OO₁以恒定的角速度ω转动，圆筒的半径r=1.5m.筒壁内有一小物体与圆筒始终保持相对静止，小物体与圆筒间的动摩擦因数为(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)，转动轴与水平面间的夹角为60°，重力加速度g取10m/s²，则ω的最小值是

A.1rad/s B.C.D.5rad/s

4.如图所示，一辆小车静置在水平地面上，用一条遵守胡克定律的橡皮条将小球P悬挂于车顶O点，在O点在正下方有一光滑小钉A，它到O点的距离恰好等于橡皮筋原长L₀.现使小车从静止开始向右做加速度逐渐增大的直线运动，在此运动过程中（橡皮筋始终在弹性限度内），小球的高度

A.保持不变 B.逐渐降低 C.逐渐升高 D.升高或降低由橡皮筋的劲度系数决定

5.如图所示，同一竖直面内有上下两条用相同材料做成的水平轨道MN、PQ，两个完全相同的物块A、B放置在两轨道上，A在B物块正上方，A、B之间用一细线相连．在细线的中点O施加拉力，使A、B一起向右做匀速直线运动，则F的方向是（图中②表示水平方向）

1. 沿①方向 B. 沿②方向 C. 沿③方向 D. 沿①②③方向都可以

6.在日常生活中，人们习惯于用几何相似性放大(或缩小)的倍数去得出推论，例如一个人身体高了50%，做衣服用的布料也要多50%，但实际上这种计算方法是错误的．若物体的几何线度为L，当L改变时，其它因素按怎样的规律变化？这类规律可称之为标度律，它们是由量纲关系决定的．在上例中，物体的表面积，所以身高变为1.5倍，所用的布料变为1.5²=2.25倍．以跳蚤为例：如果一只跳蚤的身长为2mm，质量为0.2g，往上跳的高度可达0.3m．可假设其体内能用来跳高的能量E∝L³（L为几何线度），在其平均密度不变的情况下，身长变为2m，则这只跳蚤往上跳的最大高度最接近（　　）

1. 0.3m B. 3m C. 30m D. 300m

7.如图所示，质量为M、倾角为θ的斜面放在粗糙水平面上，质量为m的物体在斜面上恰能匀速下滑，现加上一个沿斜面向下的力F，使物体在斜面上加速下滑(斜面始终不动)，则此过程中

A.物体与斜面间的动摩擦因数为tanθ

B.物体下滑的加速度大小为

C.地面对斜面的支持力大小为(M+m)g

D.地面对斜面的摩擦力大小为Fcosθ

8.如图所示，倾角为θ的斜面上只有AB段粗糙，其余部分都光滑，其余部分都光滑，AB段长为3L．有若干个相同的小方块(每个小方块均可视为质点)沿斜面靠在一起，但不粘接，总长为L．将它们由静止释放，释放时它们下端距A点的距离为2L．当小方块下端运动到A点下面距A点为处时，小方块运动的速度达到最大．设小方块与粗糙斜面的动摩擦因数为μ，小方块停止时下端与A点的距离为x，则下列说法正确的是

1. B.C.x=2LD.x=3L

9.在光滑水平面上，a、b两小球沿水平面相向运动.当小球间距小于或等于L时，受到大小相等、方向相反的相互排斥恒力作用，小球间距大于L时，相互间的斥力为零，小球在相互作用区间运动时始终未接触，两小球运动

1. a小球质量大于b小球质量

B.在t₁时刻两小球间距最小

C.在0～t₂时间内两小球间距逐渐减小

D.在0～t₃时间内b小球所受斥力方向始终与运动方向相反

10.如图所示，将质量M=1kg的重物B悬挂在轻绳的一端，并放置在倾角为30°、固定在水平地面的斜面上，轻绳平行于斜面，B与斜面间的动摩擦因数．轻绳跨过质量不计的光滑定滑轮，其另一端系一质量m=0.5kg的小圆环A．圆环套在竖直固定的光滑直杆上，滑轮中心与直杆的距离为L=4m，现将圆环A从与定滑轮等高处由静止释放，不计空气阻力，直杆和斜面足够长，取g=10m/s².下列判断正确的是

1. 圆环下降的过程中，轻绳的张力大小始终等于10N
2. 圆环能下降的最大距离为
3. 圆环速度最大时，轻绳与直杆的夹角为30°
4. 若增加圆环质量使m=1kg，再重复题述过程，则圆环在下降过程中，重力做功的功率一直在增大

二、实验题(本大题共2小题，共16分。11小题6分，12小题10分。要将答案填写在横线上，或将图填在指定的相应处)

11.如图所示，两个质量各为m₁和m₂的小物体A和B，分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端，已知分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端，已知m₁＞m₂，现要利用此装置验证机械能守恒定律．

1. 若选定物块A从静止开始下落的过程进行测量，则需要测量的物理量有 .(在横线上填入选项前的编号)
   ①物块的质量m₁、m₂
   ②物块A下落的距离及下落这段距离所需的时间；
   ③物块B上升的距离及上升这段距离所需的时间；
   ④绳子的长度.
2. 为提高实验结果的精确程度，某小组同学对此实验提出以下建议：
   ①绳的质量要轻;
   ②在“轻质绳”的前提下，绳子越长越好;
   ③尽量保证物块只沿竖直方向运动，不要晃动;
   ④两个物块的质量之差要尽可能小.
   以上建议中确实对提高准确程度有作用的是 .(在横线上填入选项前的编号)
3. 写出一条上面没有提到的提高实验结果准确程度有益的建议 .

12.某实验小组利用图(a)所示实验装置及数字化信息系统探究“外力做功与小车动能变化的关系”. 实验时将小车拉到水平轨道的O位置由静止释放，在小车从O位置运动到 A位置过程中，经计算机处理得到了弹簧弹力与小车位移的关系图线如图(b)所示，还得到了小车在A位置的速度大小v_A；另外用电子秤测得小车(含位移传感器发射器)的总质量为m．回答下列问题：

1. 由图(b)可知，图(a)中A位置到力传感器的距离大于(“小于”、“等于”或“大于”)弹簧原长.
2. 小车从O位置运动到A位置过程中弹簧对小车所做的功W= ，小车的动能改变量.(用m、v_A、F_A、F₀、x_A中各相关物理量表示)
3. 若将弹簧从小车上卸下，给小车一初速度v₀，让小车从轨道右端向左端滑动，利用位移传感器和计算机得到小车的速度随时间变化的图线如图(c)所示，则小车所受轨道摩擦力的大小= .(用m、v₀、t_m中各相关物理量表示)
4. 综合步骤(2)、(3)，该实验所要探究的“外力做功与小车动能变化的关系”表达式是 ．(用m、v_A、F_A、F₀、x_A、v₀、t_m中各相关物理量表示)

三、计算题(本大题共4小题，共44分，13小题8分，14小题10分，15小题12分，16小题14分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)

13.两个小球A和B用轻质弹簧相连，在光滑的水平直轨道上一起以速度1.5v₀向右运动，在它们的右边有一小球C沿轨道以速度v₀撞向B球.如图所示，C与B发生碰撞并立即结成了一个整体D，在它们继续运动的过程中，当弹簧被压缩到最短时，弹簧突然被锁定，长度不再改变，已知A、B、C三球的质量均为m，求：

1. A球的最终速度；
2. 当弹簧被压缩到最短时，弹簧所具有的弹性势能？

14.如图所示为一架小型四旋翼无人机，它是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器，目前正得到越来越广泛的应用.现进行试验，设无人机的质量为m=4kg，运动过程中所受空气阻力大小恒为f=4N，当无人机在地面上从静止开始以最大升力竖直向上起飞，经时间t=4s时离地面的高度为h=48m，g取10m/s²，求：

1. 其动力系统所能提供的最大升力为多大;
2. 无人机通过调整升力继续上升，恰能悬停在距离地面高度为H=118m处，求无人机从h上升到H的过程中，动力系统所做的功为多大？
3. 当无人机悬停在距离地面高度H=118m处时，突然关闭动力设备，无人机从静止开始竖直坠落，经2s后无人机瞬间又恢复最大升力，则无人机在下落过程中距地面的最低高度为多大？

15.如图所示，凹槽的水平底面宽度s=0.3m，左侧高度H=0.45m，右侧高度h=0.25m，的1/4光滑圆弧轨道相接，A和B分别是圆弧的端点，右侧竖直面与水平面MN相接．小球P₁静止从A点沿圆弧轨道滑下，与静置于B点的小球P₂发生弹性碰撞．P₂的质量m=1kg，P₁的质量是P₂质量的k倍．已知重力加速度g=10m/s²，不计空气阻力.

1. 求小球P₁从圆弧轨道滑至B点时的速度大小；
2. 若小球P₂碰撞后第一落点在M点，求碰撞后P₂的速度大小；
3. 设小球P₂的第一落点与凹槽左侧竖直面水平距离为x，试求x的表达式．

16.一传送带装置示意如图，传送带在AB区域是倾斜的，倾角θ=30°.工作时传送带向上运行的速度保持v=2m/s不变.现将质量均为m=2kg的小货箱(可视为质点)一个一个在A处放到传送带上，放置小货箱的时间间隔均为T=1s，放置时初速为零，小货箱一到达B处立即被取走.已知小货箱刚放在A处时，前方相邻的小货箱还处于匀加速运动阶段，此时两者相距为s₁=0.5m.传送带装置由电动机带动，传送带与轮子间无相对滑动，不计轮轴处的摩擦，取g=10m/s².

1. 求小货箱在传送带上做匀加速运动的加速度大小;
2. AB的长度至少多长才能使小货箱最后的速度能达到v=2m/s;
3. 除了刚释放货箱的时刻，若其它时间内总有4个货箱在传送带上运动，求每运送一个小货箱电动机对外做多少功？并求电动机的平均输出功率?
   参考答案
   一．选择题

   题号	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
   答案	D	C	C	A	C	A	AC	BD	AC	BD

   二、非选择题
   11.(1)①②或①③ (2分) (2)①③(2分) (3)“对同一高度进行多次测量取平均值”；“选取受力后相对伸长尽量小的绳”等等(2分)
   12.(1)大于(2分) (2)(2分) (3)(3分)
4. (3分)

13.(8分)，方向水平向右

1. 选A、B球的初速度方向为正方向，当弹簧被压缩到最短时，对A、B、C及弹簧组成的系统，由动量守恒定律得：(1分)
   解得：(1分)
   所以A球的最终速度为，方向水平向右. (1分)
2. 设B与C碰撞后的共同速度为v₁，根据动量守恒定律可得：(1分)
   解得：(1分)
   根据能量守恒定律可得：(2分)
   解得：(1分)
   14.(10分)答案 (1)68N (2)1928J (3)79.75m
   解析：(1)竖直上升为匀加速直线运动，，(2分)
   由牛顿第二定律得：F=68N (1分)
   (2)，由动能定理得：(1分)
   所以(1分)
3. 失去升力后下落过程：，(1分)

经过2s后速度，下落高度(1分)

恢复升力后减速下降：，(1分)

(1分)

故无人机下落时距地面的最低高度(1分)

15.(12分)解：(1)(3分)根据动量守恒定律有：(1)

根据能量守恒有：(2)

由(1)(2)解得：(3)

两球P₁和P₂碰撞后第一落点在同一位置，两球碰后速度大小相等，必须满足： (4) (1分)

由(3)(4)解得：

(2)(4分)由(3)得，当k很大时，v₁=v，v₂=2v

小球P₂从B点到M点，根据平抛运动规律有：

下落时间：

小球P₂的第一落点与凹槽左侧竖直面的水平距离x的范围为：0~0.8m

(3)(5分)小球P₂从B点到M点，根据平抛运动规律有：

解得小球P₂从B点抛出时的速度：

即：解得：

即：解得：

两球P₁和P₂碰撞后第一落点都在水平面MN上，k满足：

16.(14分)(1)小货箱刚放在A处时，前方相邻的小货箱已经运动了时间T，有(1分)

代入数据解得加速度大小a=1m/s²(1分)

(2)AB的长度至少为l，则货箱的速度达到v=2m/s时，有：(1分)

代入数据解得AB的长度至少为l=2m (1分)

(3)传送带上总有4个货箱在运动，说明货箱在A处释放后经过t=4T的时间运动至B处.货物匀加速运动的时间分别是(1分)

设货箱受到的滑动摩擦力大小为f，由牛顿定律得(1分)

这段时间内，传送带克服该货箱的摩擦力做的功(1分)

代入数据解得：W₁=48J

每运送一个小货箱电动机对外做的功(1分)

放置小货箱的时间间隔为T，则每隔时间T就有一个小货箱到达B处，因此电动机的平均输出功率(1分)

在计算货箱匀加速过程的功时，也可以用以下方式解答：

对货箱，由动能定理得(1分)

(1分)

货箱与传送带发生相对位移产生的热(1分)

电动机对传送带做的功(1分)

解得：