湖北省宜昌一中2020届高三物理9月月考

湖北省宜昌一中2020届高三物理9月月考

宜昌市一中09-10学年度上学期高三年级九月月考 ‎ 物理试卷 考试时间：2020年9月8日下午14：30—16：30 试卷满分：120分 ‎1．答卷前将班级、姓名、考号等相关信息填写清楚。‎ ‎2．所有试题答案均要写在答题卷指定位置，答在试卷上无效。请一律使用‎0.5mm黑色签字笔作答。‎ 一．选择题（共12小题；每小题4分，共48分．每题给出的四个选项中至少有一个选项是正确的，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分）‎ ‎1．在地质、地震、勘探、气象和地球物理等领域的研究中，需要精确的重力加速度g值，g值可由实验精确测定。近年来测g值的一种方法叫“对称自由下落法”，它是将测g归于测长度和时间，以稳定的氦氖激光波长为长度标准，用光学干涉的方法测距离，以铷原子钟或其他手段测时间，能将g值测得很准，具体做法是：将真空长直管沿竖直方向放置，自其中O点向上抛小球又落至原处的时间为T2，在小球运动过程中经过比O点高H的P点，小球离开P点至又回到P点所用的时间为T1，测得T1 、T2和H，可求得g等于 A． B． C． D．‎ ‎2．如图所示，一物块受到一个水平力F作用静止于斜面上，此力F的方向与斜面平行，如果将力F撤除，下面对物块的描述正确的是 A．物块将沿斜面下滑 B．物块受到的摩擦力变大 C．物块立即获得加速度 D．物块所受的摩擦力方向改变 P Q O v t T 甲 乙 ‎3．甲乙两车在一平直道路上同向运动，其速度时间图像如图所示，图中△OPQ和△OQT的面积分别为s1和 s2(s2>s1)。初始时，甲车在乙车前方s0处。则 A．若，两车不会相遇 B．若，两车相遇2次 C．若，两车相遇1次表 D．若，两车相遇1次 ‎4．如图所示，物体恰能在一个斜面体上沿斜面匀速下滑，设此过程中斜面受到水平地面的摩擦力为 f1 ，若沿斜面方向用力向下推此物体，使物体加速下滑，设此过程中斜面受地面的摩擦力为 f2 。则 F 右 左 图 5‎ A． f1 不为零且方向向右，f2 不为零且方向向右 B． f1 为零，f2 不为零且方向向左 C． f1 为零，f2 不为零且方向向右 D． f1 为零，f2 为零 ‎5．如图所示，水平地面上有P、Q两点，A点和B点分别在P点和Q点的正上方，距离地面高度分别为h1和h2。某时刻在A点以速度水平抛出一小球，经时间t后又从B 点以速度水平抛出另一球，结果两球同时落在P、Q连线上的O点，则一定有 A．‎ B． ‎ C．‎ D．‎ ‎6．绳系卫星是由一根绳索栓在一个航天器上的卫星，可以在这个航天器的下方或上方随航天器一起绕地球运行。如图所示，绳系卫星系在航天器上方，当它们一起在赤道上空绕地球作匀速圆周运动时（绳长不可忽略）。下列说法正确的是 A．绳系卫星在航天器的前上方 B．绳系卫星在航天器的后上方 C．绳系卫星的加速度比航天器的小 D．绳系卫星的加速度比航天器的大 ‎7． 为了节省能量，某商场安装了智能化的电动扶梯。无人乘行时，扶梯运转得很慢；有人站上扶梯时，它会先慢慢加速，再匀速运转。一顾客乘扶梯上楼，恰好经历了这两个过程，如图所示。那么下列说法中正确的是 A． 顾客始终受到三个力的作用 B． 顾客始终处于超重状态 C． 顾客对扶梯作用力的方向先指向左下方，再竖直向下 D． 顾客对扶梯作用的方向先指向右下方，再竖直向下 ‎8．水平传送带长为L，传送带以恒定速率v水平向右运动，在其左端无初速度释放一小木块，若木块与传送带间的动摩擦因素为 μ ，则木块从传送带左端运动到右端的时间可能是 A．+ B． C． D．‎ ‎9．如图所示，两质量相等的物块A、B通过一轻质弹簧连接，B足够长、放置在水平面上，所有接触面均光滑。弹簧开始时处于原长，运动过程中始终处在弹性限度内。在物块A上施加一个水平恒力，A、B从静止开始运动到第一次速度相等的过程中，下列说法中不正确的有 A．当A、B加速度相等时，系统的机械能最大 B．当A、B加速度相等时，A、B的速度差最大 C．当A、B的速度相等时，A的速度达到最大 D．当A、B的速度相等时，弹簧的弹性势能最大 ‎10．近地人造卫星1和2绕地球做匀速圆周运动的周期分别为T1和,设在卫星1、卫星2各自所在的高度上的重力加速度大小分别为、，则 A． B． C． D． ‎ ‎11．如图所示，有些地区的铁路由于弯多、弯急,路况复杂，依靠现有车型提速的难度较大，铁路部门通过引进摆式列车来解决转弯半径过小造成的离心问题，摆式列车是集电脑、自动控制等高新技术于一体的新型高速列车。当列车转弯时，在电脑控制下，车厢会自动倾斜，使得车厢受到的弹力FN与车厢底板垂直，FN与车厢重力的合力恰好等于向心力，车厢没有离心侧翻的趋势（车轮内缘还要受到外轨侧向的弹力），当列车行走在直线上时，车厢又恢复原状，就像玩具“不倒翁”一样。它的优点是能够在现有线路上运行，无需对线路等设施进行较大的改造。运行实践表明：摆式列车通过弯道的速度可提高20％---40％，最高可达50％，摆式列车不愧为“曲线冲刺能手”。假设有一超高速摆式列车在水平面内行驶，以‎360Km/h的速度转弯，转弯半径为‎2 Km，则质量为‎50Kg 的乘客在拐弯过程中所受到的火车给他的作用力约为 A． 500N B．559N C． 707N D． 0‎ ‎12．图示为某探究活动小组设计的节能运动系统。斜面轨道倾角为30°，质量为M的木箱与轨道的动摩擦因数为。木箱在轨道上端时，自动装货装置将质量为m的货物装入木箱，然后木箱载着货物沿轨道无初速滑下，与轻弹簧被压缩至最短时，自动卸货装置立刻将货物卸下，然后木箱恰好被弹回到轨道顶端，再重复上述过程。下列选项正确的是 ‎ A．m＝M B．m＝2M C．木箱不与弹簧接触时，上滑的加速度大于下滑的加速度 D．在木箱与货物从顶端滑到最低点的过程中，减少的重力势能全部转化为弹簧的弹性势能 二．实验题（共2小题，12分）‎ ‎13．（1）（4分）甲、乙、丙、丁四位同学在使用不同精度的游标卡尺和螺旋测微器测量同一个物体的长度时，分别测量的结果如下：‎ 甲同学：使用游标为50分度的卡尺，读数为12.045cm 乙同学：使用游标为10分度的卡尺，读数为12.04cm 丙同学：使用游标为20分度的卡尺，读数为12.045cm 丁同学：使用精度为“0.01mm”的螺旋测微器，读数为12.040mm 从这些实验数据中可以看出读数肯定有错误的是__________同学．‎ ‎(2)（8分）与打点计时器一样，光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器，其结构如图所示，a、b 分别是光电门的激光发射和接收装置，当有物体从a、b间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间。‎ 现利用图所示装置验证机械能守恒定律。图中AB是固定的光滑斜面，斜面的倾角为300，1和2是固定在斜面上适当位置的两个光电门，与它们连接的光电计时器都没有画出。让滑块从斜面的顶端滑下，光电门1、2各自连接的光电计时器显示的挡光时间分别为5.00×10－2s、2.00×10－2s。已知滑块质量为‎2.00kg，滑块沿斜面方向的宽度为‎5.00cm，光电门1和2之间的距离为‎0.540m，g＝‎9.80m/s2，取滑块经过光电门时的速度为其平均速度。‎ ‎①（4分）滑块通过光电门1时的速度v1＝ m/s，通过光电门2时的速度 v2＝ m/s；‎ ‎②（4分）滑块通过光电门1、2之间的动能增加量为 J，重力势能的减少量为 J。‎ 三．计算题（共5小题，共60分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。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。）‎ ‎14．(10分)一个物体做初速度不为零的匀加速直线运动，通过连续两段长为L的位移所用的时间分别为t1、t2，求物体在t2时间末的速度大小。‎ ‎15．(10分)侦察卫星在通过地球两极上空的圆轨道上运行，它的运行轨道距地面高度为h，‎ 已知地球半径为R，地面表面处的重力加速度为g，地球的自转角速度为ω0。‎ ‎(1)试求该卫星的运行速度；‎ ‎(2)要使卫星在一天内将地面上赤道各处在日照条件下的情况全部拍下来，卫星在通过 赤道上空时，卫星上的摄像机应拍摄地面上赤道圆周的弧长S最少是多少?‎ ‎16．（10分）冰壶比赛是在水平冰面上进行的体育项 目，比赛场地示意如图。比赛时，运动员从起滑架处推着冰壶出发，在投掷线AB处放手让冰壶以一定的速度滑出，使冰壶的停止位置尽量靠近圆心O。为使冰壶滑行得更远，运动员可以用毛刷擦冰壶运行前方的冰面，使冰壶与冰面间的动摩擦因数减小。设冰壶与冰面间的动摩擦因数为=0.008，用毛刷擦冰面后动摩擦因数减少至=0.004。在某次比赛中，运动员使冰壶C在投掷线中点处以‎2m/s的速度沿虚线滑出。为使冰壶C能够沿虚线恰好到达圆心O点，运动员用毛刷擦冰面的长度应为多少？（g取‎10m/s2）‎ ‎17.（14分）某校物理兴趣小组决定举行遥控赛车比赛。比赛路径如图所示，赛车从起点A出发，沿水平直线轨道运动L后，由B点进入半径为R的光滑竖直圆轨道，离开竖直圆轨道后继续在光滑平直轨道上运动到C点，并能越过壕沟。已知赛车质量m=‎0.1kg，通电后以额定功率P=1.5w工作，进入竖直轨道前受到阻力恒为0.3N，随后在运动中受到的阻力均可不计。图中L=‎10.00m，R=‎0.32m，h=‎1.25m，S=‎1.50m。问：要使赛车完成比赛，电动机至少工作多长时间？（取g=‎10 m/s2 ）‎ ‎18．（16分）如图所示，皮带传动装置与水平面夹角为30°，轮半径R= m，两轮轴心相距L=‎3.75m，A、B分别使传送带与两轮的切点，轮缘与传送带之间不打滑。一个质量为‎0.1kg的小物块与传送带间的动摩擦因数为μ= 。g取‎10m/s2。‎ ‎（1）当传送带沿逆时针方向以=‎3m/s的速度匀速运动时，将小物块无初速地放在A点后，它运动至B点需多长时间？（计算中可取≈16，≈20）‎ ‎30°‎ A B ‎（2）小物块相对于传送带运动时，会在传送带上留下痕迹。当传送带沿逆时针方向匀速运动时，小物块无初速地放在A点，运动至B点飞出。要想使小物块在传送带上留下的痕迹最长，传送带匀速运动的速度至少多大？‎ 宜昌市一中2020届高三年级九月月考 物理试题参考答案 一．选择题（共12小题；每小题4分，共48分．每题给出的四个选项中至少有一个选项是正确的，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分）‎ 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ 答案 A D ABC D BC BD C ACD A B B BC 二．实验题（共2小题，12分）‎ ‎13、（1） 甲 （4分）‎ ‎（2）（每空2分）① 1.00 2.50 ② 5.25 5.29‎ 三．计算题（共5小题，共60分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。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。）‎ ‎14．（10分）‎ 解：设t2时刻物体速度大小为vx，物体运动加速度是a，则 在这2L的位移内有： ①-------------------3分 在后一段L的位移内有： ②-------------------------------3分 联立①②得： --------------------------------------4分 ‎15．（10分）‎ 解：(1)设地球质量为M，卫星质量为m，卫星在运行时，由万有引力提供向心力：‎ ‎ ①……………………………………… (1分)‎ 设地球表面有个质量为m0的物体，则： ②………(1分)‎ 由①②式联立，卫星的运行速度为： ………………(2分)‎ ‎(2)设卫星的运动周期为T，则： ③……(1分)‎ 一天的时间 ④ ……………………(1分)‎ 一天内侦察卫星经过有日照的赤道上空次数为： ⑤…………(1分)‎ 摄像机每次应拍摄地面上赤道圆周的弧长为： ⑥…………(1分)‎ 联立②③④⑤⑥得 ……………… (2分)‎ ‎16（10分）‎ 解：设冰壶在未被毛刷擦过的冰面上滑行的距离为，所受摩擦力的大小为：在被毛刷擦过的冰面上滑行的距离为，所受摩擦力的大小为。则有 ‎+=S ① ………………………………… (3分)‎ 式中S为投掷线到圆心O的距离。‎ ‎ ② ………………………………… (1分)‎ ‎ ③ ………………………………… (1分)‎ 设冰壶的初速度为，由功能关系，得 ‎ ④ ………………………………… (3分)‎ 联立以上各式，解得 代入数据得 ………………………………… (2分)‎ ‎17．（14分）‎ 解：‎ 设赛车越过壕沟需要的最小速度为v1，由平抛运动的规律得：‎ ‎ ………………………… (1分)‎ ‎ ………………………… (1分)‎ 解得 ‎ 设赛车恰好越过圆轨道，对应圆轨道最高点的速度为v2，最低点的速度为v3，由牛顿第二定律及机械能守恒定律 ‎ ………………………… (2分)‎ ‎……………… (2分)‎ 解得 m/s 通过分析比较，赛车要完成比赛，在进入圆轨道前的速度最小应该是 m/s ………………………… (3分)‎ 设电动机工作时间至少为t，根据功能原理 ‎ …………………………… (3分)‎ 由此可得 t=2.53 s …………………………… (2分)‎ ‎30°‎ A B ‎18．（16分）‎ 解：‎ ‎（1）当小物块速度小于‎3m/s时，小物块受到竖直向下、垂直传送带向上的支持力和沿传送带斜向下的摩擦力作用，做匀加速直线运动，设加速度为a1，根据牛顿第二定律 mgsin30° + μmgcos30°=ma1 ① ………………… 2分 解得 a1 = ‎7.5m/s2‎ 当小物块速度等于‎3m/s时，设小物块对地位移为L1，用时为t1，根据匀加速直线运动规律 ‎ ② ………………… 1分 ‎ ③…………………1分 解得 t1 = 0.4 s L1 = 0.6 m 由于L1＜L 且μ＜tan30°，当小物块速度大于‎3m/s时，小物块将继续做匀加速直线运动至B点，设加速度为a2，用时为t2‎ ‎，根据牛顿第二定律和匀加速直线运动规律 mgsin30°－μmgcos30°=ma2 ④ …………………2分 解得 a2 = ‎2.5m/s2‎ L－L1 = v1t2 + a2t22 ⑤ …………………1分 解得 t2 = 0.8 s 故小物块由静止出发从A到B所用时间为 t = t1 + t2 = 1.2 s ………1分 ‎（2）传送带匀速运动的速度越大，小物块从A点到B点用时越短，当传送带速度等于某一值v′ 时，小物块将从A点一直以加速度a1做匀加速直线运动到B点，所用时间最短，设用时t0，即 L = a1t02 ⑥…………………1分 解得t0 = 1s 传送带的速度继续增大，小物块从A到B的时间保持t0不变，而小物块和传送带之间的相对路程继续增大，小物块在传送带上留下的痕迹也继续增大；当痕迹长度等于传送带周长时，痕迹为最长Smax。 …………………2分 设此时传送带速度为v2，则 Smax = ‎2L + 2πR ⑦ …………………1分 Smax = v2t0－L ⑧ …………………2分 联立⑥⑦⑧解得 v2 = ‎12.25m/s ………………… 2分