江苏省扬州中学2021届高三10月月考物理试题 Word版含答案

江苏省扬州中学2021届高三10月月考物理试题 Word版含答案

江苏省扬州中学 2020-2021 学年度第一学期月考 高三物理 （2020.10） 一、单项选择题：本题共 8 小题，每小题 3 分，共计 24 分．每小题只有一个选项符合题意． 1．下列说法中正确的是（ ） A．在完全失重的情况下，物体的惯性将消失 B．牛顿第一定律、牛顿第二定律都可以通实验来验证 C．单位 m、kg、s 是一组属于国际单位制的基本单位 D．长度、时间、力是一组属于国际单位制的基本单位的物理量 2．如图所示为氢原子的能级图，一群处于 4n  能级的氢原子辐射出 的光子照射某金属表面，逸出的光电子的最大初动能为 2.5eV ，则下 列说法正确的是（ ） A．该金属的逸出功为 10.5eV B．共有 3 种不同频率的光子能使该金属发生光电效应 C．从 4n  直接跃迁到 1n  辐射的光子被电子吸收后，电子一定会 从金属表面飞出 D．从 3n  跃迁到 1n  辐射出的光子照射该金属，打出的光电子的最大初动能为 1.84eV 3．由于空气阻力的影响，炮弹的实际飞行轨迹不是抛物线，而是“弹道曲线”，如图中实线所示．图 中虚线为不考虑空气阻力情况下炮弹的理想运动轨迹， O a b c d、 、 、 、 为弹道曲线上的五点，其中O 点为发射 点， d 点为落地点，b 点为轨迹的最高点， a c、 为运动 过程中经过的距地面高度相等的两点．下列说法正确的是 （ ） A．到达b 点时，炮弹的速度为零 B．到达b 点时，炮弹的加速度为零 C．炮弹经过 a 点时的速度大于经过 c 点时的速度 D．炮弹由 O 点运动到b 点的时间大于由b 点运动到 d 点的时间 4．如图所示，轻弹簧的一端固定在竖直墙上，一个光滑弧形槽静止放在足够长的光滑水平面上，弧 形槽底端与水平面相切，让一个物块从槽上高 h 处由静止开始下 滑．下列说法正确的是（ ） A．物块沿槽下滑的过程中，物块的机械能守恒 B．物块沿槽下滑的过程中，物块与槽组成的系统动量守恒 C．从物块压缩弹簧到被弹开的过程中，弹簧对物块的冲量等于零 D．物块第一次被反弹后一定不能再次回到槽上高 h 处 5．如图所示，水平转台上有一个质量为 m 的物块，用长为 L 的细绳将物块连接在转轴上，细线与 竖直转轴的夹角为θ角，此时绳中张力为零，物块与转台间动摩擦因数为μ（μ＜tanθ），最大静摩擦 力等于滑动摩擦力，物块随转台由静止开始缓慢加速转动，则下列说法正确 的是（ ） A．转台一开始转动，细绳立即绷直对物块施加拉力 B．当绳中刚出现拉力时，转台已经对物块做的功为μmgLsinθ C．当物体的角速度为 2 cos g L  时，转台对物块支持力为零 D．当转台对物块支持力为零时，转台已经对物块做的功为 2sin 2cos mgL   6．在倾角为θ的固定光滑斜面上有两个用轻弹簧相连的物块 A、B，它们的质量分别为 m1 和 m2，弹 簧劲度系数为 k，C 为一固定挡板，系统处于静止状态．现用一平行于斜面向上的拉力拉物块 A，使 它以加速度 a 沿斜面向上做匀加速运动直到物块 B 刚要离开挡板 C．在此过程中（ ） A．弹簧弹性势能先减小后增大 B．拉力的最大值为 m1gsin θ＋m1a C．拉力做功的功率先增大后减小 D．物块 A 运动的距离为 1 sinm g k  7．下列说法正确的是（ ） A．黑体辐射中，随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长较长的方向移动 B．氘核由一个质子和一个中子组成，但氘核的质量小于单个的质子和中子的质量之和 C．有些原子的发射光谱是连续谱，有些原子的发射光谱是线状谱 D．光电效应中，遏止电压与入射光的频率有关，与产生光电效应的金属材料无关 8．如图所示，一根不可伸长的轻绳两端分别系着小球 A 和物块 B，跨过固定于斜面体顶端的小滑轮 O，倾角为θ＝30°的斜面体置于水平地面上．A 的质量为 m，B 的 质量为 4m.开始时，用手托住 A，使 OA 段绳恰处于水平伸直状态 (绳中无拉力)，OB 绳平行于斜面，此时 B 静止不动．将 A 由静止 释放，在其下摆至最低点的过程中，斜面体始终保持静止，下列判断中错误的是( ) A．物块 B 受到的摩擦力先减小后增大 B．物块 B 始终保持静止 C．地面对斜面体的支持力先增大后减小 D．小球 A 的机械能守恒，A、B 系统的机械能守恒 二、多项选择题：本题共 4 小题，每小题 4 分，共计 16 分．每小题有多个选项符合题意．全部选对 的得 4 分，选对但不全的得 2 分，错选或不答的得 0 分． 9．2020 年是我国首颗人造卫星“东方红一号”成功发射 50 周年．1970 年 4 月 24 日我国首次成功 发射的人造卫星“东方红一号”，目前仍然在椭圆轨道上运行，其轨道近地点高度约为 440km，远 地点高度约为 2060km；1984 年 4 月 8 日成功发射的“东方红二号”卫星运行在赤道上空 35786km 的地球同步轨道上．设“东方红一号”在近地点的加速度为 1a ，线速度 1v ，“东方红二号”的加速 度为 2a ，线速度 2v ，固定在地球赤道上的物体随地球自转的加速度为 3a ，线速度 3v ，则下列大小 关系正确的有（ ） A． 2 1 3a a a  B． 1 2 3a a a  C． 1 2 3v v v  D． 3 2 1v v v  10．一物体静止在水平地面上，在竖直向上拉力 F 作用下开始向上运动，如图甲所示，在物体向上 运动过程中，其机械能 E 与位移 x 的关系图象如图乙所示，已 知曲线上 A 点的切线斜率最大，不计空气阻力，则下列说法 正确的有（ ） A．在 x1 处物体所受拉力最大 B．0～x1 过程中合外力增大 C．在 x1～x2 过程中，物体的加速度一直减小 D．在 x1～x2 过程中，物体的动能先增大后减小 11．竖直平面内的四个光滑轨道，由直轨道和平滑连接的圆弧轨道组成，圆轨道的半径为 R ，P 为 圆弧轨道的最低点．P 点左侧的四个轨道均相同，P 点右侧的四个圆弧轨道的形状如图所示．现让 四个相同的小球 （ 可视为质点，直径小于图丁中圆管内径 ） 分别从四个直轨道上高度均为 h 处 由静止下滑，关于小球通过 P 点后的运动情况，下列说法正确的有 （ ） A．若 h＜ 1 2 R，则四个小球能达到的最大高度均相同 B．若 h=R，则四个小球能达到的最大高度均相同 C．若 h= 5 2 R，则图乙中的小球能达到的高度最大 D．若 h=2R，则图丁中的小球不能到达圆管道的最高点 12．如图所示，质量为 M 的木板静止在光滑水平面上，木板左端固定一轻质挡板，一根轻弹簧左端 固定在挡板上，质量为 m 的小物块从木板最右端以速度 v0 滑上木板，压缩弹簧，然后被弹回，运动 到木板最右端时与木板相对静止．已知物块与木板之间的动 摩擦因数为  ，整个过程中弹簧的形变均在弹性限度内，则 （ ） A．木板先加速再减速，最终做匀速运动 B．整个过程中弹簧弹性势能的最大值为 2 0 4( ) Mmv M m C．整个过程中木板和弹簧对物块的冲量大小为 0Mmv M m D．弹簧压缩到最短时，物块到木板最右端的距离为 2 0 2 ( ) Mv M m g  三、实验题：本题共 2 小题，每空 3 分，共计 21 分．请将解答填写在答题卡相应的位置． 13．（9 分）某同学在做“验证动量守恒定律”实验中，所用装置如图甲所示，已知槽口末端在白 纸上的投影位置为 O 点．回答以下问题： (1)为了完成本实验，下列必须具备的实验条件或操作步骤有___________； A．斜槽轨道末端的切线必须水平 B．入射球和被碰球半径必须相同 C．入射球和被碰球的质量必须相等 D．必须测出桌面离地的高度 H E. 斜槽轨道必须光滑 (2)某同学在实验中正确操作，认真测量，得出的落点情况如图乙所示，则入射小球质量和被碰小球 质量之比为____________； (3)为了完成本实验，测得入射小球质量 m1，被碰小球质量 m2，O 点到 M、P、N 三点的距离分别为 y1、y2、y3，若两球间的碰撞是弹性碰撞，应该有等式_______成立． A． 2 2 2 1 2 1 1 2 3m y m y m y  B． 1 2 1 3 2 1m y m y m y  C． 1 1 2 2 3 1 m m m y y y   D． 3 2 1y y y  14．（12 分）某同学通过实验测量玩具上的小直流电动机转动的角速度大小，如图甲所示，将直径 约为 3cm 的圆盘固定在电动机转动轴上，将纸带的一端穿过打点计时器后，固定在圆盘的侧面，圆 盘转动时，纸带可以卷在圆盘的侧面上，打点计时器所接交流电的频率为 50Hz. (1) 实验时，应先接通________(选填“电动机”或“打点计时器”)电源． (2) 实验得到一卷盘绕在圆盘上的纸带，将纸带抽出一小段，用毫米刻度尺测量相邻 2 个点之间的长 度 L1，以及此时圆盘的直径 d1，再抽出较长的一段纸带后撕掉，然后抽出一小段测量相邻 2 个点之 间的长度 L2，以及此时圆盘的直径 d2，重复上述步骤，将数据记录在表格中，其中一段纸带如图乙 所示，测得打下这些点时，纸带运动的速度大小为________m/s.测得此时圆盘直径为 5.60cm，则可 求得电动机转动的角速度为________rad/s.(结果均保留两位有效数字) (3) 该同学根据测量数据，作出了纸带运动速度(v)与相应圆盘直径(d)的关系图象，如图丙所示．分 析图线，可知电动机转动的角速度在实验过程中________(选填“增大”“减小”或“不变”)． 四、计算题：本题共 4 小题，共计 39 分．解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤， 只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中明确写出数值和单位． 15．（9 分）A、B 两车在同一直线上向右匀速运动，B 车在 A 车前，A 车的速度大小为 v1=8m/s，B 车的速度大小为 v2=20 m/s，如图所示．当 A、B 两车相距 x0=28 m 时，B 车因前方突发情况紧急刹 车（已知刹车过程的运动可视为匀减速直线运动），加速度大小为 a＝2 m/s2，从此时开始计时，求： (1)A 车追上 B 车之前，两者相距的最大距离； (2)A 车追上 B 车所用的时间． 16．（9 分）如图所示，水平地面和半圆轨道面均光滑，质量 M＝1kg 的小车静止在地面上，小车上 表面与R=0.24m的半圆轨道最低点P的切线相平．现有一质量m＝2kg的滑块（可视为质点）以v0=6m/s 的初速度滑上小车左端，二者共速时小车还未与墙壁碰撞，当小车与墙壁碰撞时即被粘在墙壁上， 已知滑块与小车表面的滑动摩擦因数μ＝0.2，g 取 10m/s2，求： (1)滑块与小车共速时的速度； (2)小车的最小长度； (3)小车的长度 L 在什么范围，滑块能沿圆轨道运动并通过圆轨道最高点 Q 点？ 17．（9 分）如图所示，地面上方有一水平光滑的平行导轨，导轨左侧有一固定挡板，质量 M=2kg 的小车紧靠挡板右侧．长 L=0.45m 的轻质刚性绳一端固定在小车底部的 O 点，另一端栓接质量 m=1kg 的小球．将小球拉至与 O 点等高的 A 点，使绳伸直后由静止释放，取重力加速度 g=10m/s2 . （1）求小球经过 O 点正下方的 B 点时，绳的拉力大小； （2）若小球向右摆动到最高点时，绳与竖直方向的夹角为α，求 cosα； （3）若小车速度最大时剪断细绳，小球落地，落地位置与剪断细绳时的小球位置间的水平距离 s=1m， 求滑轨距地面的高度． 18．（12 分）如图所示，在竖直平面内有一倾角θ=37°的传送带，两皮带轮 AB 轴心之间的距离 L=3.2m， 沿顺时针方向以 v0=2m/s 匀速运动．一质量 m=2kg 的物块 P 从传送带顶端无初速度释放，物块 P 与 传送带间的动摩擦因数μ=0.5．物块 P 离开传送带后在 C 点沿切线方向无能量损失地进入半径为 5 9 m 的光滑圆弧形轨道 CDF，并沿轨道运动至最低点 F，与位于圆弧轨道最低点的物块 Q 发生碰撞，碰 撞时间极短，物块 Q 的质量 M ＝1kg，物块 P 和 Q 均可视为质点，重力加速度 g＝10m/s2，sin 37° ＝0.6，cos 37°＝0.8．求： (1)物块 P 从传送带离开时的动量大小； (2)传送带对物块 P 做功为多少； (3)物块 P 与物块 Q 碰撞后瞬间，物块 P 对圆弧轨道压力大小的取值范围． 江苏省扬州中学 2020-2021 学年度第一学期月考 高三物理参考答案 （2020.10） 一、单项选择题：本题共 8 小题，每小题 3 分，共计 24 分．每小题只有一个选项符合题意． 1．C 2．D 3．C 4．D 5．D 6．A 7．B 8．C 二、多项选择题：本题共 4 小题，每小题 4 分，共计 16 分．每小题有多个选项符合题意．全部选对 的得 4 分，选对但不全的得 2 分，错选或不答的得 0 分． 9．BC 10．ABD 11．AC 12．AB 三、实验题：本题共 2 小题，每空 3 分，共计 21 分．请将解答填写在答题卡相应的位置． 13．(9 分) AB（少选得 1 分） 3∶2 AD（少选得 1 分） 14．(12 分) 打点计时器 1.8 64 不变 四、计算题：本题共4小题，共计39分．解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤， 只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中明确写出数值和单位． 15．(共 9 分) (1)(4 分)当 A 、 B 两车速度相等时，相距最远根据速度关系得 1 2 1v v at  代入数据解得 1 6st  此时，根据位移公式得 1 1 48mAx v t  ， 2 2 1 1 2 84mBx v t at   ， m 0 64mB Ax x x x     (2)(5 分) B 车刹车停止运动所用时间 2 0 20 s 10s2 vt a    所发生位移 2 2 100m2'B vx a   此时 1 0 0' 8 mAx v t == 则 0' 'A Bx x x+< 可见此时 A 车并未追上 B 车，而是在 B 车停止后才追上。之后 A 车运动时间为 0 2 1 6s' 'B Ax x xt v    故 A 车追上 B 车所用的时间 0 2 16st t t   16．(共 9 分) (1)(3 分)由动量守恒知  0 1mv m M v  得 1 4m/sv  (2)(3 分)设小车的最小长度为 1L ，由能量守恒知  2 2 1 0 1 1 1 2 2mgL mv m M v    得 1 3mL  (3)(3 分)m 恰能滑过圆弧的最高点，有 2 Qvmg m R  小车粘在墙壁后，滑块在车上滑动，运动到最高点 Q，在这个过程对滑块由动能定理 2 2 2 1 1 12 2 2QmgL mg R mv mv     解得 2 1mL  所以小车长度 1 2 4mL L L   滑块要想运动到 Q 点，小车的长度 L 必须满足3m 4mL  17．(共 9 分) （1）(3 分)A 到 B，由动能定理可得： 21 2 Bmgl mv 在 B 点，由牛顿第二定律 2 BvF mg m l   解得 F=30N （2）(3 分)如图所示，绳与竖直方向夹角最大时，球与小车速度 v 大小相等且沿水平方向； 设此时小球离开 B 点后上升的高度为 ∆ h；水平方向，对小球与小车，由动量守恒定律： ( )Bmv M m v  由能量关系： 2 21 1 ( )2 2Bmv mg h M m v    由几何关系： cos l h l    解得： 1cos 3   （3）(3 分)小车速度最大时，小球一定在 O 点正下方，绳断，小球做平抛运动，设此时小车速度为 v1，小球的速度为 v2，水平方向，对小车和小球，由动量守恒定律： 1 2Bmv Mv mv  由能量关系： 由平抛运动可知：s=|v2|t 21 2h gt 则滑轨高度 H=h+l 代入数据可得：H=5.45m 18.(共 12 分) (1)(4 分)物块在未到达与传送带共速之前,所受摩擦力方向沿传送带向下， 由牛顿第二定律得： 1sin cosmg mg ma    解得 2 1 10 /a m s 所需时间 0 1 0.2vt sa   沿斜面向下运动的位移 0 1 1 0.22 vx t m  当物块 P 的速度与传送带共速后，由于 sin cosmg mg   ，所以物块 P 所受摩擦力方向沿传送 带向上,由牛顿第定律得： 2mgsin - mgcos ma    解得 a2=2m/s2 物块 P 以加速度 2a 以运动的距离为： 2 1 3mx L x   设物块 P 运动到传送带底端的速度为 1v ,由运动学公式得 v12=v02+2a2x2 解得 1 4 /v m s 则动量为 P=mv1=8 /kg m s (2)(4 分)物块从顶端到底端,根据动能定理： 0 2 1 1sin37 2W mgL mv  可知传送带对物块做功为：W= 22.4J (3)(4 分)设物块 P 运动到 F点的速度为 2v ,由动能定理得 2 2 0 2 1 1 1 (1 cos37 )2 2mv mv mgr   解得 2 6 /v m s 若物块 P 与物块Q 发生完全弹性碰撞，并设物块 P 碰撞后的速度为 3v ,物块 Q 碰撞后的速度为 v4,则 两物块的碰撞过程动量守恒，碰撞前后动能之和不变； 2 3 4mv mv Mv  2 2 2 2 3 4 1 1 1 2 2 2mv mv Mv  解得 3 2 /v m s 若物块 P 与物块Q 发生完全非弹性碰撞,则 2 3( )mv m M v  解得 3 4 /v m s 所以物块 P 的速度范围为： 32 / 4 /m s v m s  在 F 点由牛顿第二定律得： 2 3 N vF mg m r   解得：34.4 77.6NN F N  物块 P 碰撞后间对圆弧轨道的压力为 NF ,由牛顿第三定律可得：34.4 77.6NN F N