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2017届重庆市南开中学高三7月月考物理试题 含解析


2017 届重庆市南开中学高三 7 月月考物理试题 含解析 二.选择题:共 8 小题,每小题 6 分。全部选对的得 6 分,选对但不全的得 3 分,有选错的得 0 分。 1.在力学理论建立的过程中,有许多伟大的科学家做出了贡献.关于科学家和他们的贡献,下列说法正确 的是 A.笛卡尔对牛顿第一定律的建立作出了贡献 C.伽利略发现了行星运动的规律 【答案】A B.开普勒通过实验测出了万有引力常量 D.牛顿最早指出力不是维持物体运动的原因

考点:物理学史. 【名师点睛】物理学史也是考试内容之一,要加强记忆,不能混淆. 2. 如图所示, 质量分别为 mA 和 mB 的物体 A、 B 用轻绳连接后跨过定滑轮均处于静止状态, 斜面倾角为 45° . 已 知 mA=2mB,不计滑轮摩擦,现将斜面倾角缓慢增大到 50° ,系统仍保持静止,下列说法正确的是

A.绳子对 A 的拉力将增大 C.物体 A 对斜面的压力将减小 【答案】C 【解析】

B.物体 A 受到的静摩擦力不变 D.物体 A 受到的合力将增大

试题分析: A、物体 B 受竖直向下的重力 mg 和竖直向上的绳子拉力 T,由二力平衡得到:T=mg,故拉力随 角度增大而始终不变,选项 A 错误;以物体 A 为研究对象,物体 A 受力如下图所示:

A 静止,处于平衡状态,由平衡条件得:f+T-2mgsinθ=0,N-2mgcosθ=0,解得:f=2mgsinθ-T=2mgsinθ-mg, N=2mgcosθ,当 θ 不断变大时,f 不断变大,N 不断变小;B、绳子张力不变,摩擦力变大,故 B 错误;C、 物体 A 对斜面的压力 N′=N=2mgcosθ 将变小,故 C 正确; D、物体 A 受到的合外力不变为零,故 D 错误; 故选 C.
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考点:共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用. 【名师点睛】本题关键是先对物体 m 受力分析,再对物体 2m 受力分析,然后根据共点力平衡条件列式求 解. 3.利用传感器与计算机结合,可以绘制出物体运动的图象.某同学在一次实验中得到一沿平直轨道运动小 车的速度一时间图象如图所示,由此图象可知

A.小车在 20s~40s 做加速度恒定的匀变速直线运动 C.小车 0~10s 内的平均速度大于 10~20s 内的平均速度 【答案】D

B.20s 末小车回到出发点 D.小车 10~30s 内的加速度方向相同

考点:匀变速直线运动的图像;匀变速直线运动的速度与时间的关系.

【名师点睛】本题考查读图能力,关键从数学意义来理解图象的物理意义:斜率表示加速度,面积表示位 移. 4.很多同学在刚学原子结构的时候,都曾把电子绕原子核的运转与各大行星绕太阳的运转进行过类比.若 将原子核视为“中心天体恒星”,将绕其转动的各电子视为“行星”,各“行星”只受“恒星”真空中点电荷库仑力 作用( F库 ? k

q1q2 )而绕其旋转,且满足经典力学规律.则在该“星系”中 r2
3 R13 R2 ? T12 T22

A.该“星系”中各行星运行不满足

B.虽然每个“行星”质量电量均相同,但轨道半径越大的“行星”运行线速度越小 C.因为每个“行星”质量电量均相同,故不同轨道半径的“行星”运行线速度大小相同 D.若铁原子“星系”中某“行星”轨道半径与铜原子“星系”中某“行星”轨道半径相同,则两“行星”运行周期相同 【答案】B
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考点:人造卫星的加速度、周期和轨道的关系;万有引力定律及其应用. 【名师点睛】解决本题的关键能够熟练运用牛顿第二定律以万有引力定律,当电子绕原子核运动可以类比 于卫星绕中心天体. 5. 某投掷游戏可简化为如图所示的物理模型, 投掷者从斜面底端 A 正上方的某处将小球以速度 v0 水平抛出, 小球飞行一段时间后撞在斜面上的 P 点,该过程水平射程为 x,飞行时间为 t,有关该小球运动过程中两个 物理量之间的图像关系如 a、b、c 所示,不计空气阻力的影响,下面叙述正确的是

A.直线 a 是小球的竖直分速度随离地高度变化的关系 B.曲线 b 可能是小球的竖直分速度随下落高度变化的关系 C.直线 c 是飞行时间 t 随初速度 v0 变化的关系 D.直线 c 是水平射程 x 随初速度 v0 变化的关系 【答案】B

考点:平抛运动、图像. 【名师点睛】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,结合水平位移和竖直位 移的关系分析求解.
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6.质点甲固定在原点,质点乙可在 x 轴上运动,甲对乙的作用力 F 只与甲、乙之间的距离 x 有关,在

2.2 ?10?10 m ? x ? 5.0 ?10?10 m 的范围内,F 与 x 的关系如图所示.若乙自 P 点由静止开始运动,且乙只受
力 F 作用,规定力 F 沿+x 方向为正,下列说法正确的是

A.乙运动到 R 点时,速度最大 C.乙运动到 Q 点后,静止于该处 【答案】BD 【解析】

B.乙运动到 Q 点时,速度最大 D.乙位于 P 点时,加速度最大

试题分析: A、B、由图示可知,质点乙由静止从 P 开始向右做加速运动,越过 Q 后做减速运动,因此经过 Q 点时速度最大,故 A 错误,B 正确;C、由图示图象可知,质点运动到 Q 点后,在甲的作用力下做反向 加速运动,不会静止在 Q 点,故 C 错误;D、有图像可知在 P 点受力最大,根据牛、牛顿第二定律知 P 点 的加速度最大,故 D 正确;故选 BD. 考点:运动与力的关系、牛顿第二定律. 【名师点睛】本题考查了判断质点乙的速度、运动方向问题,根据图示图象判断出质点受力情况、分析清 楚质点运动过程即可正确解题. 7.如图所示,有一固定的且内壁光滑的半球面,球心为 O,最低点为 C,有两个可视为质点且质量相同的 小球 A 和 B, 在球面内壁两个高度不同的水平面内做匀速圆周运动, A 球的轨迹平面高于 B 球的轨迹平面, A、B 两球与 O 点的连线与竖直线 OC 间的夹角分别为 a=53° 和 β=37° ,则(sin37° =0.6)

A.A、B 两球所受支持力的大小之比为 4:3 C.A、B 两球的角速度之比为 2 : 3 【答案】ACD

B.A、B 两球运动的周期之比为 2 : 3 D.A、B 两球的线速度之比为 8 : 3 3

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考点:线速度、角速度和周期、转速. 【名师点睛】解决本题的关键搞清向心力的来源,运用牛顿第二定律得出线速度、周期的关系.同时注意 能量关系. 8.如图所示,一光滑半圆环竖直固定于粗糙的木板上,圆心为 O1,小球 A 穿套在环左侧最低点,并由轻绳 通过光滑的小滑轮 O 与小球 B 相连,B 右侧细线水平,O 点在环心 O1 的正上方,OA 与竖直方向成 30° 角, OA⊥OB,两球均处于静止状态,小球 A 恰好对木板没有力的作用。若对 B 施加一外力 F,使小球 A 缓慢运 动到 O 点正下方的过程中,木板始终静止.则下列说法正确的是

A.A、B 两球的质量之比为 3 :1 C.地面对木板的摩擦力逐渐变小 【答案】AC

B.OA 细线拉力逐渐变大 D.地面对木板支持力逐渐变小

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考点:共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用. 【名师点睛】该题涉及两个物体的平衡问题,解决本题的关键能够正确地受力分析,运用共点力平衡进行 求解,必要时采用整体法更简洁. 第 II 卷 二.非选择题:包括必考题和选考题两部分。考生根据要求作答。 (一)必考题 9.(6 分)在“用圆锥摆验证向心力的表达式”实验中,如图(a)所示,悬点刚好与一个竖直的刻度尺零刻度线对 齐.将画着几个同心圆的白纸置于水平桌面上,使钢球静止时刚好位于圆心正上方.用手带动钢球,设法 使它在空中做匀速圆周运动,通过俯视观察发现其做圆周运动的半径为 r,钢球的质量为 m,重力加速度为 g.

(1)用秒表记录运动 n 圈的总时间为 t,那么小球做圆周运动中需要的向心力表达式为:____________; (2)通过刻度尺测得小球轨道平面距悬点的高度为 h,那么小球做圆周运动中外力提供的向心力表达式为 F=__________;
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(3)改变小球做圆周运动的半径,多次实验,得到如图(6)所示的 表达式的目的,该图线的斜率表达式为___________. 【答案】(1) m

t2 ? h 关系图象,可以达到粗略验证向心力 n2

4? 2 n 2 r t2

(2) mg

r h

(3)

4? 2 g

考点:匀速圆周运动、向心力. 【名师点睛】通过实验数据来粗略验证向心力表示式,培养学生善于分析问题与解决问题的能力,同时运 用力的分解寻找向心力的来源. 10.(9 分)某同学使用有透光狭缝的钢条和光电计时器的装置测量重力加速度(图 1).在钢条下落过程中,钢 条挡住光源发出的光时,计时器开始计时,透光时停止计时,若再次挡光,计时器将重新开始计时.实验 中该同学将钢条竖直置于一定高度(下端 A 高于光控开关),由静止释放,测得先后两段挡光时间 t1 和 t2. (1)用游标卡尺测量 AB、AC 的长度,其中 AB 的长度如图 2 所示,其值为_______mm

(2)该同学利用 v AB ?

AB AC 及 v AC ? ,求出 v AB 、 v AC ,再利用测量的时间 t1 和 t2,可得到重力加速度的表 t1 t1 ? t2

达式为___________(用 v AB ,v AC 及给出的时间表示);若狭缝宽度不能忽略,则测量值比真实值______(偏大 或偏小) 【答案】(1)74.3 (2)

2(v AC ? vAB ) , 偏大 t2

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考点:测定匀变速直线运动的加速度. 【名师点睛】对于基本测量仪器如游标卡尺、螺旋测微器等要了解其原理,正确使用这些基本仪器进行有 关测量.知道极短时间内的平均速度可以代替瞬时速度. 11.(12 分)一条水平放置的水管,横截面积 S=2.0cm2,距地面高 h=1.8m.水从管口以不变的速度源源不断 地沿水平方向射出,水落地的位置到管口的水平距离 x=0.9m.可以认为管口横截面上各处水的速度都相同, 自由落体加速度取 g=10m/s2,不计空气阻力.问:每秒内从管口流出的水有多大体积. 【答案】 Q ? 3 ?10?4 m3 【解析】 试题分析: 根据 h ?

1 2 gt 得: 2

t?

2h ? 0.6s g
x ? 1.5m/s t

则水平抛运动的初速度为: v0 ?

流量为: Q ? v0 ? S ? 3?10?4 m3 . 考点:平抛运动. 【名师点睛】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,结合运动学公式灵活求 解 12.(20 分)用如图所示的浅色水平传送带 AB 和斜面 BC 将货物运送到斜面的顶端。AB 距离 L=11m,传送 带始终以 v=12m/s 匀速顺时针运行. 传送带 B 端靠近倾角 θ=37° 的斜面底端, 斜面底端与传送带的 B 端之间 有一段长度可以不计的小圆弧.在 A、C 处各有一个机器人,A 处机器人每隔 t=1.0s 将一个质量 m=10kg、 底部有碳粉的货物箱(可视为质点)轻放在传送带 A 端,货物箱经传送带和斜面后到达斜面顶端的 C 点时速 度恰好为零,C 点处机器人立刻将货物箱搬走.已知斜面 BC 的长度 s=5.0m,传送带与货物箱之间的动摩擦 因数 μ0=0.55,货物箱由传送带的右端到斜面底端的过程中速度大小损失原来的 g=10m/s2(sin37° =0.6,cos37° =0.8).求: (1)斜面与货物箱之间的动摩擦因数 μ;
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1 ,不计传送带轮的大小, 11

(2)如果 C 点处的机器人操作失误,未能将第一个到达 C 点的货物箱搬走而造成与第二个货物箱在斜面上相 撞.求两个货物箱在斜面上相撞的位置到 C 点的距离; (本问结果可以用根式表示) (3)从第一个货物箱放上传送带 A 端开始计时,在 t0=2s 的时间内,货物箱在传送带上留下的痕迹长度.

【答案】(1)μ=0.5

(2) d ?

15 ? 5 5 m 8

(3) 21.25m

(3)第 1s 内,货箱的位移: x1 ? 传送带的位移: x2 ? vt ? 12m

1 2 a1t ? 2.75m 2

第 1s 留下的痕迹: d1 ? x2 ? x1 ? 9.25m 则 t=1s 时,第二个货箱轻放在第一个货物后 2.75m 处,第一个货箱前 9.25m 有痕迹

? ? v0t ? 第 2s 内,对第一个货箱: v0 ? a1t ? 5.5m/s x1

1 2 a1t ? 8.25m 2

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? ? 3.75m 第一个货箱留下的痕迹: d2 ? x2 ? x1
一二两个货箱的痕迹有 1m 重合 t0=2s 时,第二个货箱在传送带上运动了 1s,留下的痕迹: d3 ? d1 ? 9.25m 则 2s 内,货箱留下的痕迹总长度为: ?s ? d1 ? d2 ? d3 ? 1 ? 21.25m 考点:牛顿第二定律;匀变速直线运动的速度与时间的关系;匀变速直线运动的速度与位移的关系. 【名师点睛】此题文字较多,首先要有耐心读题.对于传送带问题,关键是分析物体的运动情况,本题要 边计算边分析,不能只定性分析. (二)选考题: 13. 【物理—选修 3-3】(15 分) (1).(5 分)下列说法中正确的是_______.(填正确答案标号.选对 1 个得 2 分,选对 2 个得 4 分,选对 3 个得 5 分.每选错 1 个扣 3 分,最低得分为 0 分) A.利用氧气的摩尔质量、密度以及阿伏加德罗常数就可以算出氧气分子体积 B.一定质量的理想气体,内能只与温度有关与体积无关 C.固体很难被压缩是因为其内部的分子之间存在斥力作用 D.只要物体与外界不发生热量交换,其内能就一定保持不变 E.物体温度升高,内能可能降低 【答案】BCE

考点:分子动理论、理想气体状态方程、热力学第一定律. 【名师点睛】要理解做功和热传递是改变物体内能的两种方式,这两种方式是等效的.分子之间同时存在 着引力和斥力. (2).(10 分)如图所示,一竖直放置、粗细均匀且足够长的 U 形玻璃管与容积为 V0=90cm3 的金属球形容器连 通,用 U 形玻璃管中的水银柱封闭一定质量的理想气体,当环境温度为 27℃时,U 形玻璃管右侧水银面比 左侧水银面高出 h1=16cm,水银柱上方空气柱长 h0=20cm。现在对金属球形容器缓慢加热.(已知大气压 p0=76cmHg,U 形玻璃管的横截面积为 S=0.5cm2).求:

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(i)当加热到多少摄氏度时,两边水银柱高度在同一水平面上; (ii)当加热到 277℃时停止加热(此时右管中还有水银), 求此时金属球形容器内 U 形玻璃管左侧、 右两侧水银 面的高度差. 【答案】(i)t2=122.2℃ (ii) h=24cm

考点:理想气体的状态方程;封闭气体压强. 【名师点睛】利用理想气体状态方程解题,关键是正确选取状态,明确状态参量,尤其是正确求解被封闭 气体的压强,这是热学中的重点知识,要加强训练,加深理解. 14. 【物理—选修 3-5】(15 分) (1) (5 分)如图所示为氢原子能级图,可见光的光子能量范围约为 1.62eV~3.11eV.下列说法正确的是 _________.(填正确答案标号.选对 1 个得 2 分,选对 2 个得 4 分,选对 3 个得 5 分.每选错 1 个扣 3 分, 最低得分为 0 分)

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A.大量处在 n>3 的高能级的氢原子向 n=3 能级跃迁时,发出的光有一部分是可见光 B.大量处在 n=4 能级的氢原子向低能级跃迁时,最多辐射 6 种频率的光 C.大量处在 n=3 能级的氢原子向 n=2 能级跃迁时,发出的光是紫外线 D.处在 n=3 能级的氢原子吸收任意频率的紫外线光子都能发生电离 E.处在 n=3 能级的氢原子跃迁到 n=1 能级,辐射出的光照射逸出功为 6.34eV 的金属铂能发生光电效应 【答案】BDE

考点:氢原子的能级公式和跃迁. 【名师点睛】解决本题的关键知道能级跃迁的特点,以及熟悉各种电磁波,知道它们频率大小的关系. (2) (10 分)如图所示,水平面上静止放置两个质量均为 m 的木箱,两木箱的距离为 l.工人一直用水平恒力 F(未知)推其中一个木箱使之滑动,与另一个木箱碰撞,碰撞后木箱粘在一起恰好能匀速运动.已知两木箱 与水平面的动摩擦因数为 μ,重力加速度为 g.设碰撞时间极短,求:

(i)工人的推力大小; (ii)两个木箱最终匀速运动的速度大小. 【答案】(i) F ? 2? mg (ii) v共 = 【解析】 试题分析: (i)对碰后两木箱的整体: F ? 2? mg ? 0 解得: F ? 2? mg

? gl
2

考点:动量守恒定律;牛顿第二定律.
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【名师点睛】本题考查了动量守恒定律、牛顿第二定律和运动学公式的综合运用,关键理清整个过程中的 运动规律,选择合适的规律进行求解。

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