湖北省黄冈中学2020届高三物理11月月考试卷 新课标 人教版

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湖北省黄冈中学2020届高三物理11月月考试卷 ‎ 一、选择题（本题包括10小题。共40分。每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）‎ ‎1．下列说法正确的是（ ）‎ A．热量不可能自发的从低温物体传递到高温物体 B．外界对物体做功，物体的内能一定增加 图 1‎ C．第二类永动机不可能制成是因为违反了能量转化和守恒定律 D．不可能从单一热源吸热并把它全部用来做功，而不引起其他变化 ‎2．s1 和 s2 表示劲度系数分别为 k1 和 k2 的两弹簧， k1 > k2 ；‎ a 、b表示质量分别为 ma 和 mb的两个小物体，ma > mb ，‎ 将弹簧与物体如图 1 所示方式悬挂起来，若要求两弹簧的总长度最大，‎ 则应使（ ）‎ A．s1 在上，a 在上 B．s1 在上，b 在上 C．s2 在上，a 在上 D．s2 在上，b 在上 ‎3．同步卫星离地心距离为r，运行的速度为v1，加速度为a1，地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a2，第一宇宙速度为v2，地球的半径为R，则下列比值正确的是（ ）‎ A． = B． = C． = （）2 D． = ‎ O y/cm t/s 图 2（乙）‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ O y/cm x/cm 图 2（甲）‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎4．一列简谐横波沿x轴负方向传播，图 2 （甲）是 t = 1s时的波形图，图 2 （乙）是波中某振动质元位移随时间变化的振动图线（两图用同一时间起点），则图 2 （乙）可能是图 2 （甲）中哪个质元的振动图线（ ）‎ A．x = 0 处的质元 B．x = ‎1m处的质元 C．x = ‎2m 处的质元 D．x = ‎3m 处的质元 ‎5．一个弹簧振子做简谐运动，周期为T 。设 t1 时刻振子不在平衡位置，经过一段时间到 t2 时刻，此时速度与t1 时刻的速度大小相等，方向相同，若（t2 - t1）< T/2 ，则下列说法正确的是（ ）‎ A．t2 时刻振子的加速度一定与 t1 时刻大小相等 、方向相同 B．从 t1 到 t2 时间内，振子的运动方向不变化 C．在（t1 + t2）/2 时刻，振子处在平衡位置 D．从 t1 到 t2 时间内，振子的回复力方向不变 ‎6．质量为M 的木块位于粗糙水平桌面上，若用大小为 F 的水平恒力拉木块，其加速度为 a ，当拉力方向不变，大小变为 ‎2F 时，木块的加速度为 a’，则（ ）‎ A．a’ = a B．a’< ‎2a C．a’ > ‎2a D．a’ = 2a ‎7．如图 3 所示，质量为 m 的人站在质量为 M 的小车的粗糙水平台面上。人用水 平力拉绕过定滑轮的细绳，使人和车以相同的加速度在光滑水平地面上向右运动（ ）‎ 图 3‎ A．若m > M，则车对人的摩擦力方向向右 B．若m < M，则车对人的摩擦力方向向右 C．若m = M，则车对人的摩擦力为零 D．不管人、车的质量关系如何，车对人的摩擦力都为零 L2‎ O2‎ L1‎ O1‎ 图 4‎ ‎8．如图 4 所示，已知O1 、O2在同一水面上，两个完全相同的小球用长度不等的细线分别系在O1，O2上（L1 < L2），并且使两小球都恰好能在竖直面内做圆周运动。下列说法正确的是 （ ）‎ A．两球从最高点运动到最低点过程中动量变化大小相等 B．两球从最高点运动到最低点过程中动能的增量相等 C．两球在通过最高点时的角速度相等 D．两球在通过最低点时的加速度相等 ‎9．将质量为m的小球在距地面高度为 h 处抛出，抛出时的速度大小为vo，小球落到地面时的速度大小为 2vo。若小球受到的空气阻力不能忽略，则对于小球下落的整个过程，下面说法中正确的是（ ）‎ A．小球克服空气阻力做的功小于mgh B．重力对小球做的功等于mgh C．合外力对小球做的功小于m vo2 D．合外力对小球做的功等于mvo2‎ 图 5‎ v v ‎10．质量为m 的均匀木块静止在光滑水平面上，木块左右两侧各有一位拿着完全相同的步枪和子弹的射击手。首先左侧射手开枪，子弹水平射入木块的最大深度为d1，然后右侧射手开枪，子弹水平射入木块的最大深度为d2，如图 5 所示。设子弹均未射穿木块，且两颗子弹与木块之间的作用力大小相等。当两颗子弹均相对于木块静止时，下列判断正确的是（ ）‎ A．木块静止，d1 = d2‎ B．木块向右运动，d1 < d2‎ C．木块静止，d1 < d2‎ D．木块向左运动，d1 = d2‎ 二、实验题（本题包括3小题共18分）‎ ‎11．在“研究平抛物体的运动”的实验中，得到的轨迹如图 6 所示．根据平抛运 动的规律及图中给出的数据，可计算出小球平抛的初速度vo = ________ m/s 。‎ 图 6‎ ‎19.6‎ ‎44.1‎ ‎32.0‎ ‎48.0‎ x/cm y/cm O 纸带 小车 打点计时器 图 7‎ ‎12．用如图 7 所示的实验装置测量物体沿斜面匀加速下滑的加速度，打点计时器 ‎· · · · ·‎ A B C D E 图 8 ‎ s1 ‎ s2 ‎ s3 ‎ s4 ‎ 打出的纸带如图 8 所示。已知纸带上各相邻点的时间间隔为T，则可以得出打点计时器在打出C点时小车的速度大小的表达式为 ，小车运动的加速度大小的表达式 。若测出斜面的长度l和斜面右端距桌面的高度h，已知重力加速度为g，小车的质量为m。则可以得出斜面对小车的阻力的表达式为 。‎ ‎13．某同学用如图 9 的装置做“验证动量守恒定律”的实验，先将球a从斜槽轨道上某固定点由静止开始滚下，在水平地面上的记录纸上留下压痕，重复10次，再把同样大小的球b放在斜槽轨道水平段的最右端处静止，让球a仍从原固定点由静止开始滚下，且与b球相碰，碰后两球分别落在记录纸的不同位置，重复10次。‎ ‎ 图 9‎ a ‎ b ‎ H A O ‎ B C ‎（1）本实验必须测量的物理量是 。（填序号字母）‎ A．小球a 、b的质量 ma 、mb B．小球a 、b的半径 r C．斜槽轨道末端到水平地面的高度 H D．球a的固定释放点到斜槽轨道末端的高度差 h E．小球a 、b离开斜槽轨道后做平抛运动的飞行时间 F．记录纸上 O 点到两小球的平均落点位置 A 、B 、C 的距离 、 、‎ ‎（2）如果以各球落点所在直线为x 轴，以O为原点，其余各点坐标分别为xA = ‎4m， xB = ‎10cm。 xC = ‎12cm，经验证碰撞中符合动量守恒.已知实验所用小球直径均为‎2cm，则两小球的质量之比 ma /mb = 。‎ 三、计算题（本题包括四小题，共42分）‎ ‎53o F 图 10‎ ‎14．（8分）如图 10 所示，质量m = ‎2kg 的物体原静止在水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数μ = 0.75，一个与水平方向成 37°角斜向上、大小F = 20N ‎ 的力拉物体，使物体匀加速运动，2s后撤去拉力. 求物体在地面上从静止开始总共运动多远才停下来？ （sin37°= 0.6，cos37°= 0.8，g = ‎10 ‎m/s2）‎ ‎15．（10分）发射地球同步卫星时，可认为先将卫星发射至距地面高度为 h1 的圆形近地轨道上，在卫星经过 A 点时点火（喷气发动机工作）实施变轨进入椭圆轨道，椭圆轨道的近地点为 A，远地点为 B 。在卫星沿椭圆轨道运动的 B 点（远地点B在同步轨道上）时再次点火实施变轨进入同步轨道，如图 11 所示，两次点火过程都使卫星沿切向方向加速，并且点火时间很短。已知同步卫星的运动周期为T，地球的半径为R，地球表面重力加速度为g，求：‎ B A 同步轨道 地球 图 11‎ ‎（1）卫星在近地圆形轨道运行接近 A 点时的加速度大小；‎ ‎（2）卫星同步轨道距地面的高度 ‎16．（12分）如图 12 所示，一块质量为M，长为L的均质长木板放在很长的光滑水平桌面上，板的左端有一质量为m的小物体（可视为质点），物体上连接一根很长的细绳，细绳跨过位于桌边的定滑轮．某人以恒定的速率v向下拉绳，物体最多只能到达板的中点，而板的右端尚未到达桌边定滑轮处．试求：‎ ‎（1）当物体刚达木板中点时木板的位移．‎ M m v 图 12‎ ‎（2）若木板与桌面之间有摩擦，为使物体能达到板的右端，板与桌面之间的动摩擦因数的范围是多少 ‎17．（12分）如图 13所示，右端有固定挡板的滑块 B 放在光滑的水平面上。B 的质量M = ‎0.8kg，右端离墙壁的距离L = ‎0.09 ‎m。在B上靠近挡板处放一个质量m = ‎0.2kg 的小金属块A 。A 和挡板之间有少量炸药。A 和 B 之间的动摩擦因数 μ = 0.2。点燃炸药，瞬间释放出化学能。设有Eo = 0.5 J 的能量转化为 A 和 B 的动能。当 B 向右运动与墙壁发生碰撞后，立即以碰撞前的速率向左运动。A 始终未滑离B。g = ‎10m/s2。求：‎ L A B 图 13‎ ‎（1） A 和 B 刚开始运动时的速度vA 、vB ‎（2） 最终 A 在 B 上滑行的距离s ‎[参考答案]‎ ‎1.AD 2.D 3.BD 4.A 5.BC 6.C 7.AC 8.D 9.AB 10.C ‎11. 1.6 12. ；；mg - m。 13. （1）AF （2）2：1‎ ‎14. 解：开始时物体受重力、支持力、摩擦力、拉力作用. 竖直方向上有：N + F sin37o – mg = 0‎ ‎----------① 水平方向上有：Fcos37o –μN = ma1 --------------------②‎ 解①②式，得：a1 = = = ‎5 m/s2‎ 所以，开始 2s 物体的位移 s1 = a1t2 = ×5×22 = ‎10 m 。‎ 第2s末物体的速度 v = a1t = 5×2 = ‎10 m/s 拉力撤去后，摩擦力 f = μmg ，加速度大小为 a2 = - f /m = - μ g = - ‎7.5 m/s2 。‎ 位移 s2 = （0 – v2 ）/‎2a2 = （0 – 102）/ - 2×7.5 = ‎6.7 m 。 总位移 s = s1 + s2 = 16.7 m ‎15. 解：（1）设地球质量为M ，卫星质量为m，万有引力常量为G 、卫星在近地圆轨道运动接近 A 点时的加速度为 aA ，由牛顿第二定律 = maA 。物体在地球表面受到的万有引力 等于重力 = mg， 解得aA = ‎ ‎（2）设同步轨道距地面高度为h2，根据牛顿第二定律有：=（R + h2 ）‎ 解上式得h2 = - R ‎16. 解：（1）设物体与板的位移分别为 s物 、s板 ，则由题意有 s物 - s板 = L/2 ， v = a板 t s物 ：s板 = a t ：a板t 2。 解得 s物 = L ， s板 = L/2 。‎ ‎（2）由（1）可知，设 m 与 M 之间的摩擦因数为 μl ，则滑动摩擦力 f = mgμl ，‎ 由动能定理，有：f sM = mgμl sM = mgμl = Mv2 ，∴ μl = Mv2/mgL -------------①‎ 若木板与桌面有摩擦，最小值应是当物体 m 运动至木板的右端时，物体 m 与木板 M 的速度刚好相同，则其动摩擦因数值只要比此最小值大，均可以使物体 m 到达木板 M 的右端，所以有：‎ s’m = vt ，s’M = t ， s’m – s’M = L = vt - t = t 。 ∴ t = ‎2L/v ，s’M = L --------②‎ 对木板 M ，由动能定理，有：［ mgμl - μ2 min（M + m ）g］s’M = Mv2 --------③‎ 将①②式代入③式可得μ2 min = Mv2/2（m + M）gL ，即 μ2 ≥ Mv2/2（m + M）gL 。‎ ‎17. 解：（1）A和B在炸药点燃前后动量守恒，能量守恒，以向左为正则有 mvA – MvB = 0 -----------①‎ mvA2 + MvB2 = Eo ------②‎ 联立 ①② 式，解得vA = ‎2 m/s 方向向左。 vB = ‎0.5 m/s 方向向右。‎ ‎（2） B运动到墙壁处时，设A和B的速度分别 vA’ 、vB’ 。‎ 对A和B，由动量守恒定律，设向左为正 mvA – M vB = mvA’–MvB’‎ 对B，由动能定理 – μmgL = MvB’ 2 - MvB2 解得 vA’ = ‎1.6 m/s vB’ = ‎0.4 m/s 设A和B最终保持相对静止时的共同速度为v，‎ 由碰后A 、B动量守恒得 mvA’ + M vB’ = （M + m）v 由功能关系 Eo = μmgs + （M + m）v2 联立以上各式代入数据得 s = 0.74 m ‎