2017届高三娄底市五校10月份联考物理试题

考试时间：90分钟；

一、选择题（每题5分，第1到第8题为单选题，第9到第12题为多选，选对但不全的得3分）

1.许多物理学家的科学发现推动了人类的进步。对以下几位科学家所作科学贡献的表述中，与事实相符的是（ ）

A．亚里士多德根据理想斜面实验，提出了力不是维持物体运动的原因

B．牛顿发现了万有引力定律，并测出了引力常量G

C．库伦发现了电荷之间相互作用规律—库仑定律，卡文迪许用扭秤实验测出了静电力常量k

D．密立根最早通过实验，比较准确的测定了电子的电量

2.如图所示，一辆装满沙子的自卸卡车，设沙粒之间的动摩擦因数为
，沙子与车厢底部材料的动摩擦因数为
（已知
），车厢的倾角用
表示，下列说法正确的是( )

A．要顺利地卸干净全部沙子，只要满足
即可

B．要顺利地卸干净全部沙子，只要满足
即可

C．若只卸去部分沙子，车上还留有一部分沙子，应满足

D．若只卸去部分沙子，车上还留有一部分沙子，应满足

3.如图所示，质量均为1kg的两个物体A、B放在水平地面上相距7m，它们与水平地面的动摩擦因数均为μ=0.2．现使它们分别以初速度vA=6m/s和vB=2m/s同时相向运动，不计物体的大小，g取10m/s2．则（ ）

A．它们经过（
）s相遇

B．它们经过
s相遇

C．它们在距离物体A出发点5.25m处相遇

D．它们在距离物体A出发点6m处相遇

4.我国志愿者王跃曾与俄罗斯志愿者一起进行“火星-500”的实验活动。假设王跃登陆火星后，测得火星的半径是地球半径的
，质量是地球质量的
。已知地球表面的重力加速度是g，地球的半径为R，王跃在地面上能向上竖直跳起的最大高度是h，忽略自转的影响，下列说法正确的是( )[:]

A．火星的密度为

B．火星表面的重力加速度是

C．火星的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比为

D．王跃以与在地球上相同的初速度在火星上起跳后，能达到的最大高度是

5．如图所示，一质量为m、电荷量为q的小球在电场强度为E、区域足够大的匀强电场中，以初速度v0沿ON在竖直面内做匀变速直线运动。ON与水平面的夹角为30°，重力加速度为g，且mg＝qE，则(　　)

A．电场方向竖直向上

B．小球运动的加速度大小为g/2

C．小球上升的最大高度为

D．若小球在初始位置的电势能为零，则小球电势能的最大值为

6.汽车以额定功率在水平路面上行驶，空载时的最大速度为v1，装满货物后的最大速度是v2．已知汽车空车的质量是m0，汽车所受的阻力与车重成正比，则汽车后来所装货物的质量是（ ）

A．
B．
C．
D．

7.如图所示，长为L的轻杆，一端固定一个质量为m的小球，另一端固定在水平转轴O上，杆随转轴O竖直平面内匀速转动，角速度为ω，某时刻杆对球的作用力恰好与杆垂直，则此时杆与水平面的夹角
是（ ）

A．
B．

C.
D.

8.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，θ1是OA与竖直方向的夹角，θ2是BA与竖直方向的夹角．则（ ）

A．
=2 B．tanθ1tanθ2=2

C．
=2 D．
=2

9.一物体悬挂在细绳下端，由静止开始沿竖直方向运动，运动过程中物体的机械能E与物体位移S关系的图像如图所示，其中0到S1过程的图线为曲线，S1到S2过程的图线为直线，由此可以判断（ ）

A．0到S1过程中物体所受拉力是变力，且一定不断增大

B．0到S1过程中物体的动能一定是不断减小

C．S1到S2过程中物体一定做匀速运动

D．S1到S2过程中物体可能做匀加速运动

10.如图所示，固定在水平面上的光滑斜面倾角为30°，质量分别为M、m的两个物体通过细绳及轻弹簧连接于光滑轻滑轮两侧，斜面底端有一与斜面垂直的挡板．开始时用手按住物体M，此时M距离挡板的距离为s，滑轮两边的细绳恰好伸直，且弹簧处于原长状态．已知M=2m，空气阻力不计．松开手后，关于二者的运动下列说法中正确的是（ ）

A．M和m组成的系统机械能守恒

B．当M的速度最大时，m与地面间的作用力为零

C．若M恰好能到达挡板处，则此时m的速度为零

D．若M恰好能到达挡板处，则此过程中重力对M做的功等于弹簧弹性势能的增加量与物体m的机械能增加量之和

11.如图所示，在两等量异种点电荷的电场中，MN为两电荷连线的中垂线，a、b、c三点所在直线平行于两电荷的连线，且a与c关于MN对称，b点位于MN上，d点位于两电荷的连线上．以下判断正确的是（ ）

A．b点场强大于d点场强

B．b点场强小于d点场强

C．a、b两点间的电压等于b、c两点间的电压

D．试探电荷+q在a点的电势能小于在c点的电势能

12.如图所示，一个小球（视为质点）从H=12m高处，由静止开始通过光滑弧形轨道AB，进入半径R=4m的竖直圆环，且圆环动摩擦因数处处相等，当到达环顶C时，刚好对轨道压力为零；沿CB圆弧滑下后，进入光滑弧形轨道BD，且到达高度为h的D点时的速度为零，则h之值不可能为（10m/s2，所有高度均相对B点而言）( )

A．12m B．10m C．8.5m D．7mgkstkCom

第II卷（非选择题）

二、实验题（每空2分，共14分）

13“动能定理”和“机械能守恒定律”是物理学中很重要的两个力学方面的物理规律。某同学设计了如图所示的实验装置。一个电磁铁吸住一个小钢球，当将电磁铁断电后，小钢球将由静止开始向下加速运动。小钢球经过光电门时，计时装置将记录小钢球通过光电门所用的时间t，用直尺测量出小钢球由静止开始下降至光电门时的高度h。



(1) 该同学为了验证“动能定理”，用游标卡尺测量了小钢球的直径，结果如上图所示，

他记录的小钢球的直径d＝________cm。

(2) 该同学在验证“动能定理”的过程中，忽略了空气阻力的影响，除了上述的数据之

外是否需要测量小钢球的质量________（填“需要”或“不需要”）。

(3) 如果用这套装置验证机械能守恒定律，下面的做法能提高实验精度的是 　　。

A．在保证其他条件不变的情况下，减小小球的直径

B．在保证其他条件不变的情况下，增大小球的直径

C．在保证其他条件不变的情况下，增大小球的质量

D．在保证其他条件不变的情况下，减小小球的质量

14.为了测量小滑块与水平桌面间的动摩擦因数，某小组设计了如图甲所示的实验装置，其中挡板可固定在桌面上，轻弹簧左端与挡板相连，图中桌面高为h，O1、O2、A、B、C点在同一水平直线上．已知重力加速度为g，空气阻力可忽略不计．

实验过程一：挡板固定在O1点，推动滑块压缩弹簧，滑块移到A处，测量O1A的距离，如图甲所示．滑块由静止释放，落在水平面上的P点，测出P点到桌面右端的水平距离为x1．

实验过程二：将挡板的固定点移到距O1点距离为d的O2点，如图乙所示，推动滑块压缩弹簧，滑块移到C处，使O2C的距离与O1A的距离相等．滑块由静止释放，落在水平面上的Q点，测出Q点到桌面右端的水平距离为x2．

（1）为完成本实验，下列说法中正确的 ．

A．必须测出小滑块的质量 B．必须测出弹簧的劲度系数

C．弹簧的压缩量不能太小 D．必须测出弹簧的原长

（2）写出动摩擦因数的表达式μ= ．（用题中所给物理量的符号表示）

（3）小红在进行实验过程二时，发现滑块未能滑出桌面．为了测量小滑块与水平桌面间的动摩擦因数，还需测量的物理量是 ．

（4）某同学认为，不测量桌面高度，改用秒表测出小滑块从飞离桌面到落地的时间，也可测出小滑块与水平桌面间的动摩擦因数．此实验方案 ．（选填“可行”或“不可行”）

四、计算题（共36分）

15（10分）.如图甲所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1运行，一质量m=1kg，初速度大小为v2的煤块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带．若以地面为参考系，从煤块滑上传送带开始计时，煤块在传送带上运动的速度﹣时间图象如图乙所示，取g=10m/s2，求：

（1）煤块与传送带间的动摩擦因数；

（2）煤块在传送带上运动的时间；

（3）整个过程中由于摩擦产生的热量．

16（10分）.如图所示，粗糙的水平面连接一个竖直平面内的半圆形光滑轨道，其半径为
，半圆形轨道的底端放置一个质量为
的小球B，水平面上有一个质量为
的小球A以初速度
开始向着木块B滑动，经过时间
与B发生弹性碰撞，设两个小球均可以看作质点，它们的碰撞时间极短，且已知木块A与桌面间的动摩擦因数
，求：

（1）两小球碰前A的速度；

（2）小球B运动到最高点C时对轨道的压力

（3）确定小球A所停的位置距圆轨道最低点的距离。

物理参考答案

1.D

2.C

【解析】

由
，可知越是上层的沙子越容易卸下，当与车厢底部接触的沙子从车上卸下时，全部沙子就能顺利地卸干净，则有
?，得
．故选项A、B错误。 与车厢底部不接触的沙子卸下，而与车厢底部接触的沙子未卸下时，只卸去部分沙子，车上还留有一部分沙子，这时，应有
，
，得足
，故C正确，D错误。故选C。

3.D

【点评】本题关键是边计算边分析确定两物体的运动情况，多次根据运动学公式列式求解；同时要注意字母较多，要注意字母的含义，最好能画出情境图，将已知量都标到图上．

4.A

5.D

6.A

【解析】解：当汽车空载时，有：P=f1v1=km0gv1．

当汽车装满货物后，有：P=f2v2=k（m0+m）gv2

联立两式解得：m=
．故A正确，B、C、D错误．

故选A．

7.A

【解析】

试题分析: 小球所受重力和轻杆的作用力的合力提供向心力，受力分析如图所示：

根据牛顿第二定律有：mgsinθ=mLω2，解得
．故A正确，B、C、D错误．故选A．

8.B

【解析】解：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θ1，

tan
．位移与竖直方向的夹角为θ2，
，则tanθ1tanθ2=2．故B正确，A、C、D错误．

故选：B．

9.AD

【解析】

试题分析：由于除重力之外的其它力做多少负功，物体的机械能就减少多少，即
，得
，所以
图象的斜率的绝对值等于物体所受拉力的大小，由图可知在
内斜率的绝对值逐渐增大，故在
内物体所受的拉力逐渐增大，故A正确；如果物体在
内所受的绳子的拉力小于物体的重力，则物体加速向下运动，故物体的动能不断增大，故B错误；由于物体在
内
图象的斜率的绝对值不变，故物体所受的拉力保持不变，体可能做匀加速直线运动，如果拉力等于物体所受的重力，物体可能做匀速直线运动，故C错误，D正确。

10.BD

【解析】解：A、因Mm之间有弹簧，故两物体受弹簧的弹力做功，机械能不守恒；故A错误；

B、M的重力分力为Mgsinθ=mg；物体先做加速运动，当受力平衡时M速度达最大，则此时m受力为mg，故m恰好与地面间的作用力为零；故B正确；

C、从m开始运动至到M到达底部过程中，弹力的大小一直大于m的重力，故m一直做加速运动，M到达底部时，m的速度不为零；故C错误；

D、M恰好能到达挡板处，则此过程中重力对M做的功等于弹簧弹性势能的增加量与物体m的机械能增加量之和；故D正确；

故选：BD．

11.BC

【解析】解：A、B、在两等量异种电荷的连线上，中点b处电场强度最小；在两等量异号电荷连线的中垂线上，中点b处电场强度最大；所以b点场强小于d点场强，故A错误，B正确；

C、由对称性可知，a、b两点的电压即电势差等于b、c两点间的电压，故C正确；

D、因a点的电势高于c点的电势，故试探电荷+q在a点的电势能大于在c点的电势能，故D错误．

故选：BC．

12.．

【解答】解：已知C点小球对圆环无压力，则重力提供向心力，得到：mg=

小球在C点的动能为：
mv2=
mgR=2mg

小球从A运动到C，根据动能定理得：

EPA﹣EPC﹣Wf=EkC[

把数据代入，得到：Wf=2mg所以小球从A运动到C，半个圆弧加上AB段圆弧的摩擦力做功Wf=2mg

再分析从C点运动到D点

根据动能定理得：

mg（2R﹣h）﹣Wf'=0﹣
mv2

mgh=10mg﹣Wf'

因为沿BC弧运动的平均速度小于沿AB弧运动平均速度，根据圆周运动向心力公式可知沿BC弧运动的平均正压力小于沿AB弧运动平均正压力，

故沿BC弧运动的平均摩擦力小于沿AB弧运动的平均摩擦力，

所以0＜Wf'＜Wf=2mg

所以8mg＜mgh＜10mg

故8m＜h＜10m

本题选h值不可能的，故选ABD

13

【答案解析】 (1) 1.326或1.324都给分 （2）不需要 （3）AC 解析： （1）主尺读数为：1.3cm，游标尺第0个刻度和主尺对其，精确度为0.02mm，故游标尺读数为0.026cm，故小钢球的直径为1.326cm．（2）由动能定理：mgh＝
mv2，化简得：gh＝
v2，故不需要测量小钢球的质量．（3）实验方案为：以小球通过光电门的时间得到小球的平均速度，以此来表示瞬时速度v＝
，然后验证：mgh＝
mv2，即gh＝
v2是否成立，由此验证机械能守恒，故：AB、小球的直径越小v越精确，故A正确，B错误．CD、由于实际存在阻力故：mgh?fh＝
mv2，即： gh?
．可知所以质量越大，
这一项越小，精确性越高，故C正确，D错误．故选：AC

14.（1）C；

（2）
；

（3）滑块停止滑动的位置到B点的距离；

（4）不可行．

15.（1）煤块与传送带间的动摩擦因数为0.1；

（2）煤块在传送带上运动的时间为8s；

（3）整个过程中由于摩擦产生的热量为8J．

【解析】解：（1）由速度﹣时间图象，煤块匀变速运动的加速度：a=
=
=1m/s2，

由牛顿第二定律得：μmg=ma，煤块与传送带间的动摩擦因数：μ=
=0.1；

（2）由速度﹣时间图象，传送带速度大小：v1=1m/s，煤块初速度大小v2=3m/s，

煤块在传送带上滑动：t1=4s与传送带相对静止．

前3s内煤块的位移：s1=
t=4.5m，方向向左，

后1s内煤块的位移：s2=
t′=0.5m，方向向右，

4s内煤块的位移：s=s1﹣s2=4m，方向向左，

煤块接着在传送带上向右匀速运动，时间：t2=
=4s，

故煤块在传送带上运动的时间t=t1+t2=8s；

（3）煤块在传送带上滑动的4s内，皮带的位移s′=v1t1=4m，方向向右；

煤块的位移：s=s1﹣s2=4m，方向向左，

两个物体的相对位移△s=s′+s=8m

整个过程中摩擦产生的热量：Q=μmg△s=8J；

答：（1）煤块与传送带间的动摩擦因数为0.1；

（2）煤块在传送带上运动的时间为8s；

（3）整个过程中由于摩擦产生的热量为8J．

16.（1）
；（2）
；（3）

【解析】

试题分析：（1）碰前对A由动量定理有：
，解得：
。

（2）对A.B：碰撞前后动量守恒：

碰撞前后动能保持不变：

由以上各式解得：

又因为B球在轨道上机械能守恒：
，解得：
。

在最高点C对小球B有：
，解得：
。

由牛顿第三定律知：小球对轨道的压力的大小为
，方向竖直向上。

（3）对A沿圆轨道运动时：
，因此A沿圆轨道运动到最高点后又原路返回到最低点，此时A的速度大小为
，由动能定理得：
，解得：
。

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