湖北省黄冈中学2020届上学期高三物理10月月考试卷 人教版

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湖北省黄冈中学2020届上学期高三物理10月月考试卷 ‎ 一、选择题：（本题共10小题，每小题4分，共40分，每小题给出的四个选项中，至少有 ‎ 一个选项正确，少选得2分，错选或不选不得分。）‎ ‎1．如图1所示，物体A、B叠放在物体C上，C置于水平地面上，水平力F作用于A，使A、‎ ‎ B、C一起共同匀速运动，各接触面间的摩擦力的情况是 （ ）‎ ‎ A．B对C有向左的摩擦力 ‎ B．C对A有向左的摩擦力 ‎ C．物体C受到三个摩擦力作用 ‎ D．C对地面有向右的摩擦力 ‎2．一个静止的质点，在两个互成锐角的恒力F1、F2作用下开始运动，经过一段时间后撤掉 ‎ 其中的一个力，则质点在撤去该力前后两个阶段中的运动情况分别是 （ ）‎ ‎ A．匀加速直线运动，匀减速直线运动 B．匀加速直线运动，匀变速曲线运动 ‎ C．匀变速曲线运动，匀速圆周运动 D．匀加速直线运动，匀速圆周运动 ‎3．在倾角30°的光滑斜面底端固定一个垂直于斜面的挡板，物体A、B用轻弹簧连接并放 ‎ 在斜面上，系统处于静止状态，如图2所示。已知物体A的质量mA=‎2kg，物体B的质量 ‎ mB=‎1kg，弹簧的劲度系数为k=100N/m。现在将物体B从静止状态沿斜面向下压‎10cm后 ‎ 释放，g取‎10m/s2，则在B运动的过程中 （ ）‎ ‎ A．物体A不会离开挡板，A对挡板的最小压力为5N ‎ B．物体A不会离开挡板，A对挡板的最小压力为10N ‎ C．物体A不会离开挡板，物体B振动的振幅为‎15cm ‎ D．物体A不会离开挡板 ‎4．如图3所示，在同一竖直面内，小球a、b从高度不同的 ‎ 两点，分别以初速度va和vb沿水平方向抛出，经过时间 ‎ ta和tb后落到与两抛出点水平距离相等的P点 。若不计空 ‎ 气阻力，下列关系正确的是 （ ）‎ ‎ A．ta>tb，vatb，va>vb ‎ ‎ C．tavb ‎5．某人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，假如它的轨道半径增加到原来的n倍后，仍能 ‎ 够绕地球做匀速圆周运动，则 （ ）‎ ‎ A．根据r，可知卫星运动的线速度将增大到原来的n倍 ‎ B．根据，可知卫星受到的向心力将减小到原来的倍 ‎ C．根据，可知地球给卫星提供的向心力将减小到原来的倍 ‎ D．根据，可知卫星运动的线速度将减小到原来的倍 ‎6．如图4所示，用轻弹簧相连的物块A和B放在光滑 ‎ 的水平面上，物块A紧靠竖直墙壁，一颗子弹沿水 ‎ 平方向射入物体B并留在其中，在下列依次进行的 ‎ 四个过程中，由子弹、弹簧和A、B物块组成的系统，‎ ‎ 动量不守恒但机械能守恒的是：①子弹射入木块过程；‎ ‎ ②B物块载着子弹一起向左运动的过程；③弹簧推载着子弹的B物块向右运动，直到弹簧 ‎ 恢复原长的过程；④B物块因惯性继续向右运动，直到弹簧伸长最大的过程。 （ ）‎ ‎ A．①② B．②③ C．③④ D．①④‎ ‎7．世界男子网坛现年排名第一的瑞士选手费德勒，在上海大师杯网球赛上发出一记S球，声呐 ‎ 测速仪测得其落地速度为v1，费德勒击球时球离地面的高度为h，击球瞬间球有竖直向下 ‎ 的速度v0，已知网球的质量为m，不计空气阻力，则费德勒击球时对球做功W为（ ）‎ ‎ A． B．‎ ‎ C． D．‎ ‎8．在北戴河旅游景点之一的滑沙场有两个坡度不同的 ‎ 滑道AB和AC（均可看作斜面且滑道上铺满沙子）。‎ ‎ 甲、乙两名旅游者（不知他们质量之间大小关系）分 ‎ 别乘两个完全相同的滑沙撬从A点由静止开始分别 ‎ 沿AB和AC滑下，最后都停在水平沙面BD上，如 ‎ 图5所示。设滑沙撬和沙面间的动摩擦因数处处相同，‎ ‎ 斜面与水平面连接处均可认为是圆 ‎ 滑的，滑沙者保持一定姿势坐在滑沙撬上不动。则下列说法中正确的是 （ ）‎ ‎ A．甲在B点的速率一定大于乙在C点的速率 ‎ B．甲滑行的总路程一定大于乙滑行的总路程 ‎ C．甲全部滑行的水平位移一定大于乙全部滑行的水平位移 ‎ D．甲在B点的动能一定大于乙在C点的动能 ‎9．用原子显微镜观察高真空度的空间，结果发现有一对分子甲和乙环绕一个共同“中心”‎ ‎ 旋转，从而形成一个“双星”体系，观测中同时发现此“中心”离甲分子较近。如果这两 ‎ 个分子间距离r= r0时，它们之间的相互作用力（即分子力）恰好为零，那么上述“双星”‎ ‎ 体系中 （ ）‎ ‎ A．甲乙两分子间距离一定大于r0‎ ‎ B．甲乙两分子间距离一定小于r0‎ ‎ C．甲乙两分子质量一定不等且甲的质量大于乙的质量 ‎ D．甲乙两分子运动速率一定不等且甲的速率大于乙的速率 ‎10．将质量为‎2m的长木板静止放在光滑的水平面上，如图6中甲所示，一个质量为m的小 ‎ 铅块（可视为质点）以水平初速度由v0木板左端向右滑动，到达右端时恰能与木板相对 ‎ 静止。铅块在运动中所受的摩擦力始终不变。现将木板用锯分成长度与质量均相等的两段 ‎ 1和2，并紧挨着放在原水平面上，让小铅块仍以初速度v0由木块1的左端开始向右滑动，‎ ‎ 如图6中乙所示。则下列说法中正确的是 （ ）‎ ‎ A．小铅块仍能滑到木板2 的右端，并与木板2保持相对静止 ‎ B．小铅块仍能滑到木板2的右端，且能飞离木板 ‎ C．小铅块滑到木板2的右端前就与木板2保持相对静止 ‎ D．甲图过程中产生的热量大于乙图过程中产生的热量 二、实验题（16分）‎ ‎11．（6分，每空2分）如图7(a)所示，用游标卡尺测一根金属的内径和外径时，游标卡尺上 ‎ 的游标位置分别如图7(b)所示。这根金属管内径读数是_______ cm，外径读数是_____cm，‎ ‎ 管壁厚度是_______cm。‎ ‎12．（4分）“验证动量守恒定律”的实验装置原来的教科书采用图8（甲）的方法，经过编 ‎ 者修改后，现行的教科书采用图8‎ ‎ （乙）的方法。两个实验装置的区别 ‎ 在于①悬挂重锤线的位置不同；②图 ‎ 8（甲）中设计有一个支柱（通过调 ‎ 整，可使两球的球心在同一水平线上；‎ ‎ 其上面的小球被碰离开后，支柱立即 ‎ 倒下），图8（乙）中没有支柱。对于图8（甲）入射小球和被碰小球做平抛运动的抛出点分 ‎ 别在通过O、O‘点的竖直线上，重锤线只确定了O点的位置。比较这两个实验装置，下 ‎ 列说法正确的是 （ ）‎ ‎ A．采用图（甲）的实验装置时，需要测出两小球的直径 ‎ B．采用图（乙）的实验装置时，需要测出两个小球的直径 ‎ C．为了减小误差，采用图（甲）的实验装置时，应使斜槽末端水平部分光滑 ‎ D．为了减小误差，采用图（乙）的实验装置时，应使斜槽末端水平部分光滑 ‎13．（6分，其中第①问每空0.5分，第②问2分，第③问1分）探究能力是物理学研究的重 ‎ 要能力之一。物体因绕轴转动而具有的动能叫转动动能，转动动能的大小与物质转动的角速度有关，为了研究某一砂轮的转动动能EK与角速度ω的关系，某同学采用了下述实验方法进行探究：先让砂轮由动力带动匀速旋转测得其角速度ω，然后让砂轮脱离动力，由于克服转轴间摩擦力做功，砂轮最后停下，测出砂轮脱离动力到停止转动的圈数n，通过分析实验数据，得出结论。经实验测得的几组数据如下表示，另外已测得的砂轮转轴的直径为‎1cm，转轴间的摩擦力为 10/πN。‎ ω/rad·s-1‎ ‎0.5‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ n ‎5.0‎ ‎20‎ ‎80‎ ‎180‎ ‎320‎ ‎500‎ EK/J ‎ ①计算出砂轮每次脱离动力时的转动动能，并真入上表中。‎ ‎ ②由上述数据推导出该砂轮的转动动能EK与角速度ω的关系式为_________。‎ ‎ ③若测得脱离动力时砂轮的角速度为2.5rad/s，则它转过45圈时的角速度为____rad/s。‎ 三、计算题（本题共5小题，共44分）‎ ‎14．（8分）要求摩托车由静止开始在尽量短的时间内走完一段直道，然后驶入一段半圆形的 ‎ 弯道，但在弯道上行驶时车速不能太快，以免因离心作用而偏出车道。求摩托车在直道 ‎ 上行驶所用的最短时间。有关数据见表格。‎ ‎ ‎ 启动加速度a1‎ ‎4m‎/s2‎ 制动加速度a2‎ ‎8m‎/s2‎ 直道最大速度v1‎ ‎40m‎/s 弯道最大速度v2‎ ‎20m‎/s 直道长度s ‎218m ‎ 某同学是这样解的：要使摩托车所用时间最短，应先由静止加速到最大速度v1=‎40m/s，‎ ‎ 然后再减速到v2=‎20m/s，。‎ ‎ 你认为这位同学的解法是否合理？若合理，请完成计算；若不合理，请说明理由，并用 ‎ 你自己的方法算出正确结果。‎ ‎15．（8分）一辆微型小汽车在平直的高速公路上行驶，所受到的阻力大小恒定，若发动机的 ‎ 牵引力大小分别为F1=50N和F2=1550N时，小汽车运动的加速度大小均为a=‎1m/s2。则：‎ ‎ （1）发动机的牵引力分别为F1和F2时，小汽车分别做什么运动？‎ ‎ （2）求出小汽车的质量和其运动过程中所受到的阻力大小。‎ ‎ （3）若该小汽车发动机的额定率为25kw，汽车从静止开始，保持以‎0.6m/s2的加速度做 ‎ 匀速直线运动，这一过程能持续多长时间？‎ ‎16．（8分）如图10所示为宇宙中某一个恒星系的示意图，A为该星系的一颗行星，它绕中 ‎ 央恒星O运行，轨道近似为圆，天文学家观测得到A行星运动的轨道半径为R0，周期为T0，引力常量为G。‎ ‎ （1）中央恒星O的质量是多大？‎ ‎ （2）长期观测发现，A行星实际运动的轨道与圆轨道总存在一些偏离，且周期性地每隔 ‎ t0时间发生一次最大的偏离，天文学家认为形成这种现象的原因可能是A行星外侧 ‎ 还存在着一颗未知的行星B（假设其运动轨道与A在同一平面内，且与A的绕行方 ‎ 向相同），它对A行星的万有引力引起A轨道的偏离。根据上述现象及假设，你能 ‎ 对未知行星B的运动得到哪些定量的预测？‎ ‎17．（10分）在大风的情况下，一小球自A点竖直向上抛出，其运动的轨迹如图11所示（小 ‎ 球的运动可看作竖直方向的竖直上抛运动和水平方向的初速YC 为零的匀加速直线运动的 合运动）。小球运动的轨迹上A、B两点在同一水平线上，M点为轨迹的最高点。若风力 ‎ 的大小恒定、方向水平向右，小球抛出时的动能为4J，在M点时它的动能为2J，不计 ‎ 其他的阻力。求：‎ ‎ （1）小球的水平位移S1与S2的比值。‎ ‎ （2）小球所受风力F与重力G的比值。（结果可用根式表示）‎ ‎ （3）小球落回到B点时的动能EKB-‎ ‎18．（12分）如图12所示，细轻绳一端拴一很小的环，套在一垂直于纸面的光滑水平轴O ‎ 上，另一端拴一质量m=‎0.01kg的小钢球A，绳长L=‎0.25m。小球和水平面接触但无相互 ‎ 作用，球两侧等距处放有固定挡板M、N，M、N间的距离L‘=‎2m。现有一质量也为m=‎‎0.01kg ‎ 的小铁块B靠在M挡板处，它与水平面间的动摩擦因数μ=0.25，铁块与小球连线垂直 ‎ 于挡板和绳。现铁块B以初速度v0=‎10m/s从挡板M处向小球A运动。若铁块和小球均 ‎ 可视为质点，铁块与小球碰撞及铁块与固定挡板碰撞的过程中，机械能都没有损失。‎ ‎ （1）求小球刚开始运动时对绳的拉力；‎ ‎ （2）铁块从开始运动到最后停止的过程中，小球共转了几个整圈？铁块最终停在何处？‎ ‎ （g取‎10m/s2）‎ ‎[参考答案]‎ 一、选择题 ‎1．D 2．B 3．A 4．A 5．CD 6．B 7．D 8．AB 9．AC 10．CD 二、实验题 ‎11．解析：2.37； 3.09； 0.36。‎ ‎12．AD 甲中两球平抛起点不同，而乙中两球平抛起点相同，则应保证入射小球撞击被碰小 EK/J ‎0．5‎ ‎2‎ ‎8‎ ‎18‎ ‎32‎ ‎50‎ ‎ 球后以碰撞结束瞬间的速度继续向前匀速直线运动一段距离后再做平抛运动 ‎13． ①‎ ‎ ②EK=2ω2‎ ‎ ③2‎ ‎ 【解析】①根据动能定理：EK =f·n·2πr。将数据代入计算后可得转动动能的数值 ‎ ②根据转动动能与角速度的数据，可猜想出转动动能与角速度的关系式为EK/=2ω2‎ ‎ ③根据转动动能与角速度的关系可知：－f·n·2πr=2ω22－2ω12，代入数据计算可得：转过45圈时的角速度为2rad/s。‎ 三、计算题 ‎14．解析：这位同学的解法不合理。加速到直道最大速度所用的时间为 ‎ 通过的位移为 ‎ 减速到弯道最大速度v2所用的时间为 ‎ 通过的位移为 ‎ 总的位移为s1+s2=‎200m+‎75m=‎275m>‎218m，所以这种解法是错误的。‎ ‎ 正确的解法：‎ ‎ 设摩托车先加速到一个较大的速度vm，然后减速到v2，加速用的时间为和t1‘‎ ‎，通过的位移为s1‘，减速用的时间为t2‘，通过的位移为s2‘，由题意得vm=a1t1‘，vm=v2+ a2t2‘‎ ‎ ，，‎ ‎ 代入数据解得t1′=9s，t2′=2s，s1′=‎162m，s2′=‎56m，vm=‎36m/s ‎ 所以最短时间为t= t1′+ t2′=11s.‎ ‎15．解析：（1）牵引力为F1时，汽车做减速运动；牵引力为F2时，汽车做加速运动 ‎ （2）减速时：F1－f = m(－a) 加速时：F2－f = ma 代入数据得m=‎750kg f =800N.‎ ‎ （3）此时牵引力大小为F，则F= ma+f =1250N.‎ ‎ 设保持匀加速时间为t，匀加速能达到的最大速度为vm′.‎ ‎ 则汽车达到vm′时P=F·vm′，所以。‎ ‎16．解析：（1）设中央恒星质量为M，A行星质量为m，则有，解得。‎ ‎ （2）根据题意，当A、B相距最近时，B对A的影响最大，且每隔t0时间相距最近。设B行星周期为TB，则有解得。‎ 设行星质量为m’，运动的轨道半径为RB，则有 由以上几式可得.‎ ‎17．（1）小球在竖直方向上做竖直上抛运动，故从A点至M点和从M点至B点的时间t相等，小球在水平方向上做初速为零的匀加速运动，设加速度为a，则 ‎ 所以 ‎ （2）小球从A点至M点，水平方向据动量定理F·t=mvM－0‎ 竖直方向据动量定理 －Gt=0－mvA 另据题意 ，联立式解得 ‎ （3）小球在水平方向上 ‎ 动能 ‎18．解析：（1）设铁块B第一次与小球碰撞前的速度为v1，则 ‎ ‎ 因此，小球刚开始运动时对绳的拉力为 ‎ （2）由于铁块与固定挡板的碰撞过程中，机械能也没有损失，铁块B将按原速率弹回，再次在摩擦力的作用下减速运动。铁块与小球第二次碰撞后再经过两个，再次与小球A相碰。因此，铁块B第三次与小球碰撞前的速度v2可由动能定理得 ‎ 得 ‎ 铁块B回到M板的过程中 铁块B回到M板的速度 ‎ 所以，铁块B每次从M板出发再回到M板，都将小球A发生四次碰撞，小球转两圈。每完成一个“周期”，铁块B的速度平方减小20(m/s)2，即铁块每通过一个其速度的平方减小5(m/s)2，小球刚好能通过最高点的条件是仅有重心提供向心力，临界速度 铁块B第17次与小球相碰撞前的速度为，设小球运行到最高点的速度为，则 ‎ ‎ 所以小球可转9圈。铁块B再次与小球相碰前的速度为 ‎。由动能定理求出小球不能再次达到最高点，小球仅能运动到与转轴等高处，落下后将铁块B碰回。因此，铁块B最后停在N板处，小球总共转9个整圈。‎