物理卷·2018届湖北省重点高中联考协作体高三上学期期中考试（2017-11）

物理卷·2018届湖北省重点高中联考协作体高三上学期期中考试（2017-11）

一 、选 择 题 （共 50分 ，其 中 1 6小 题 为 单 选 ，其 余 为 多 选 ，选 对 但 不 全 得 3分 ，选 错 得 0分 ）‎ ‎1.一 物 体 由 静 止 开 始 自 由 下 落 ，一 小 段 时 间 后 突 然 受 一 恒 定 的 沿 着 工 轴 正 方 向 的 风 力 的 影 响 ，但着 地 前 一 段 时 间 风 突 然 停 止 ，则 其 运 动 的 轨 迹 可 能 是 图 中 的 哪 一 个（ ）‎ ‎2.汽 车 以 10 m/s的 速 度 在 马 路 上 匀 速 行 驶 ，驾 驶 员 发 现 正 前 方 15 m 处 的 斑 马 线 上 有 行 人 ，于 是 刹 车 礼 让 ，汽 车 恰 好 停 在 斑 马 线 前 ，假 设 驾 驶 员 反 映 时 间 为 0.5s，汽 车 运 动 的v-t 图 像 如 图 所 示 ，则 汽 车 的 加 速 度 大小 为（ ）‎ A. 20 m/s2 B. 6 m/s2 C. 5 m/s2 D. 4 m/s2‎ ‎3.如 图 所 示 ，细 线 的 一 端 固 定 于 0 点 ，另 一 端 系 一 小 球 ．在 水 平 拉 力 作 用 下 ，小 球 以 恒 定 速 率 在 竖 直 平 面 内 由 点 B 运 动 到 点 A．下 列 说 法 正确 的 是 （ ）‎ A.小 球 所 受 合 力 为 0 ‎ B.绳 子 上 张 力 T 做 负 功 ‎ C.重 力 的 功 率 P 逐 渐 增 大 ‎ D.水 平 拉 力 F 逐 渐 减 小 ‎4.“嫦 娥 一 号 ”月 球 探 测 器 在 环 绕 月 球 运 行 过 程 中 ，设 探 测 器 运 行 的 轨 道 半 径 为 r，运 行 速 率 为v，当 探 测 器 从 环 形 山 的 质 量 密 集 区 域 飞 越 到 稀 疏 的 低 平 区 域 的 上 空 时 （ ）‎ A. r ,v都 将 略 为 减 小 B. r, v都 将 保 持 不 变 C. r 将 略 为 减 小 ，v将 略 为 增 大 D. r 将 略 为 增 大 ，v将 略 为 减 小 ‎5.在 地 球 的 卫 星 中 ，某 个 名 为 “轨 道 康 复 者 ”的 卫 星 的 轨 道 半 径 为 地 球 同 步 卫 星 轨 道 半 径 的 六 分 之 一 ，其 运 动 方 向 与 地 球 自 转 方 向 一 致 ，轨 道 平 面 与 地 球 赤 道 平 面 重 合 ，下 列 说 法 正 确 的 是（ ）‎ A.“轨 道 康 复 者 ”的 线 速 度 是 地 球 同 步 卫 星 的 6倍 ‎ B.“轨 道 康 复 者 ”的 角 速 度 是 地 球 同 步 卫 星 的 6倍 ‎ C.站 在 赤 道 上 的 人 观 察 到 “轨 道 康 复 者 ”向 西 运 动 D.“轨 道 康 复 者 ”可 在 低 轨 道 上 加 速 ，以 实 现 对 高 轨 道 上 卫 星 的 对 接 与 拯 救 ‎6.做 圆 周 运 动 的 两 个 质 量 不 同 的 物 体 M 和 N ，它 们 所 受 的 向 心 力 F 与 轨 道 半 径 R 之 间 的 关 系 如 图 所 示 ，其 中 图 线 N 为 双 曲 线 的 一 个 分 支 .则 由 图 象可 知 （ ）‎ A.物 体 M 和 N 的 线 速 度 均 保 持 不 变 B.在 两 图 线 的 交 点 ，M 和 N 的 动 能 相 同 C.在 两 图 线 的 交 点 ，M 和 N 的 向 心 加 速 度 大 小 相 同 D.随 着 半 径 增 大 ，M 的 线 速 度 减 小 ，N 的 角 速 度 增 大 ‎7.从 地 面 上 以 初 速 度v0竖 直 向 上 抛 出 一 箱 子 ，内 部 装 有 与 箱 子 长 度 相 等 的 物 体 ，若 运 动 过 程 中 箱 子 不 翻 转 ，且 受 到 的 空 气 阻 力 与 其 速 率 成 正 比 ，箱 子 运 动 的 速 率 随 时 间 变 化 的 规 律 如 图 所 示 ，‎ t1时 刻 到 达 最 高 点 ，再 落 回 地 面 ，落 地 速 率 为 v1，且 落 地 前 箱 子 已 经 做 匀 速 运 动 ，则 下 列 说 法 正 确 的 是（ ）‎ A.箱 子 抛 出 瞬 间 的 加 速 度 大 小 为 ‎ B.箱 内 物 体 对 箱 子 底 部 始 终 没 有 压 力 C.上 升 过 程 中 物 体 受 箱 子 上 顶 部 向 下 的 压 力 ，且 压 力 逐 渐 变 大 D.若 箱 子 抛 出 的 速 度 为 2v0，落 地 速 率 也 为v1‎ ‎8.历 史 上 有 些 科 学 家 曾 把 在 相 等 位 移 内 速 度 变 化 相 等 的 单 向 直 线 运 动 称 为 “匀 变 速 直 线 运 动 ”（现 称 “另 类 匀 变 速 直 线 运 动 ”）．“另 类 加 速 度 ”定 义 为 A= ，其 中v0，vt 分 别 表 示 某 段 位移 s 内 的 初 速 度 和 末 速 度 ．A>0 表 示 物 体 做 加 速 运 动 ，A<0 表 示 物 体 做 减 速 运 动 ．而 现 在 物理 学 中 加 速 度 定 义 式 为 ‎ A.若 A 不 变 ，则 a也 不 变 B.若 A>0且 保 持 不 变 ，则 a不 断 增 加 C.若 a不 变 ，则 物 体 在 中 间 时 刻 处 的 速 度 为 D.若 A 不 变 ，则 物 体 在 中 间 位 置 处 的 速 度 为 ‎9.如 图 所 示 ，一 物 体 以 速 度 1J0从 斜 面 底 端 冲 上 粗 糙 的 固 定 斜 面 ，经 过 2t0 时 间 返 回 斜 面 底 端 ，在 向 上 冲 的 过 程 中 ，物 体 刚 好 能 到 达 斜 面 顶 点 ，已 知 斜面 的 长 度 为 L，重 力 加 速 度 为 g，则 下 列 说 法 正 确 的 是（ ）‎ A.沿 斜 面 向 上 运 动 的 时 间 t上 >t0‎ B.沿 斜 面向上运动中损失的机械能比 沿 斜 面 向 下 运 动 损 失 的 机 械 能 多 C.可 以 求 出 物 体 与 斜 面 的 动 摩 擦 因 数 μ D.可 以 求 出 斜 面 的 倾 角 。‎ ‎10．如 图 甲 所 示 ，在 倾 角 为θ的 光 滑 斜 面 上 ，有 一 个 质 量 为 m 的 物 体 在 沿 斜 面 向 上 的 力 F 的 作 用 下 由 静 止 开 始 运 动 ，物 体 的 机 械 能 E 随 位 移 x的 变 化 关 系 如 图 乙 所 示 ．其 中 0～x1 过 程 的 图线 是 曲 线 ，x1～x2 过 程 的 图 线 为 平 行 于 x轴 的 直 线 ，则 下 列 说 法 中 正 确 的 是 ‎ A.物 体 在 沿 斜 面 向 上 运 动 B.在 0～x1 过 程 中 ，物 体 的 加 速 度 一 直 变 大 C.在 0～x2过 程 中 ，物 体 先 加 速 再 匀 速 D.在 x1～x2 过 程 中 ，物 体 的 加 速 度 为 gsinθ 二 、实 验 题 （15分 ，每 空 3分 ）‎ ‎11．某 实 验 小 组 在 暗 室 中 用 “滴 水 法 ”测 重 力 加 速 度 的 大 小 ，用 频 闪 仪 发 出 的 白 色 闪 光 将 每 隔 相 等 时 间 滴 下 的 水 滴 照 亮 ，由 大 到 小 逐 渐 调 节 频 闪 仪 的 频 率 ，当 频 闪 仪 频 率 等 于 水 滴 滴 落 的 频 率 时 ，看 到 一 串 仿 佛 固 定 不 动 的 水 滴 悬 在 空 中 ，这 时 拍 下 部 分 水 滴 的 照 片 。 已 知 此 时 频 闪 仪 的 闪 光 频 率 为 30 Hz，从 照 片 中 竖 直 固 定 在 水 滴 边 上 的 刻 度 尺 读 出 的 数 据 如 图 所 示 ，则 照 片 中的 第 7个 水 滴 的 速 度 v= m/s；由 测 量 数 据 求 得 当 地 重 力 加 速 度 大 小 g= m/s2．（计 算 结 果 均 保 留 三 位 有 效 数 字 ）‎ ‎12．探 究 平 抛 运 动 实 验 装 置 如 图 所 示 ，半 径 为 L 的 四 分 之 一 圆 轨 道 （可 视 为 光 滑 ）固 定 于 水 平 桌 面上 ，切 口 水 平 且 与 桌 边 对 齐 ，切 口 离 地 面 高 度 为 2L．离 切 口 水 平 距 离 为 L 的 一 探 测 屏 AB 竖 直 放 置 ，一 端 放 在 水 平 面 上 ，其 高 为 2L． 质 量 为 m 的 小 球 从 圆 轨 道 上 不 同 的 位 ‎ 置 静 止 释 放 打 在 探 测 屏 上 ．若 小 球 在 运 动 过 程 中 空 气 阻 力 不 计 ，小 球 可 视 为 质 点 ，重 力 加 速 度 为 g．‎ ‎(1）为 了 让 小 球 能 打 在 探 测 屏 上 ，小 球 应 从 圆 轨 道 上 距 离 Q 点 高 度 在 的 范 围 内 释 放 ．‎ ‎(2）小 球 从 距 离 Q 点 的 高 度 为 的 点 静 止 释 放 时 小 球 打 在 屏 上 时 动 能 最 小 ，最 小 动 能 为 ．‎ 三 、计 算 题 （45分 ）‎ ‎13．(8分 ）太 阳 系 行 星 几 乎 在 同 一 平 面 内 沿 同 一 方 向 绕 太 阳 做 圆 周 运 动 ，当 地 球 恰 好 运 行 到 某 个行 星 和 太 阳 之 间 ，且 三 者 几 乎 成 一 条 直 线 的 现 象 ，天 文 学 称 为 “行 星 冲 日 ”．据 报 道 ，2014 年 4月 9日 出 现 了 火 星 冲 日 ．若 地 球 的 轨 道 半 径 为 1．0 AU，火 星 轨 道 半 径 为 1．5 AU，求 下 一 次出 现 火 星 冲 日 的 时 间 大 约 为 哪 一 年 哪 一 月 ？ (）‎ ‎14．(10分 ）如 图 ，一 长 为 L 的 长 方 形 木 块 可 在 倾 角 为 。 的 斜 面 上 无 摩 擦 地 滑 下 ，连 续 经 过 1、2 两 点 ，1、2之 间 有 一 距 离 ，物 块 通 过 1、2两 点 所 用 时 间 分 别 为 T 和 kT，求 物 块 P 通 过 1、2 之 间 所 需 的 总 时 间 ．‎ ‎15．(12分 ）如 图 所 示 ，物 体 A 的 质 量 为 M ，圆 环 B 的 质 量 为 m ，通 过 绳 子 连 接 在 一 起 ，圆 环 套 在 光 滑 的 竖 直 杆 上 ，开 始 时 连 接 圆 环 的 绳 子 处 于 水 平 ，长 度 L=3 m，现 从 静 止 释 放 圆 环 ．不 计 定 滑 轮 和 空 气 的 阻 力 ，取 g=10 m/s2，求 ‎ ‎ ‎ ‎(1）若 圆 环 恰 能 下 降 h=4 m，求 A 和 B 的 质 量 之 比 ；‎ ‎(2）若 圆 环 下 降 h=4 m 时 的 速 度 vB =5 m/s，求 A 和 B 的 质 量 之 比 ．‎ ‎16．(15分 ）在 地 面 上 方 足 够 高 的 地 方 ，存 在 一 个 高 度 d=0．5 m 的 “相 互 作用 区 域 ”(右 图 中 画 有 虚 线 的 部 分 ）．一 个 小 圆 环 A 套 在 一 根 均 匀 直 杆 B 上 ，A 和 B 的 质 量 均 为 m ，若 它 们 之 间 发 生 相 对 滑 动 时 ，会 产 生 f= 0．5mg的 摩 擦 力 ．开 始 时 A 处 于 B 的 最 下 端 ，B 竖 直 放 置 ，A 距 “相 互 作用 区 域 ”的 高 度 h=0．8 m．让 A 和 B 一 起 从 静 止 开 始 下 落 ，只 要 A 处 于 “相 互 作 用 区 域 ”就 会 受 到 竖 直 向 上 、大 小 F=3mg 的 恒 力 作 用 ，而 “相 互 作 用 区 域 ”对 处 于 其 中 的 杆 B 不 产 生 作 用 力 ．杆 B 在 下 落 过 程 中 始 终 保 持 竖 直 ，且 杆 的 长 度 能 够 保 证 圆 环 A 与 杆 不 会 分 离 ．不 计 空 气 阻 力 ，取 g=10 m/s2．求 ‎ ‎ ‎ ‎(1）杆 B 的 最 下 端 刚 进 入 “相 互 作 用 区 域 ”时 的 速 度 ；‎ ‎(2）圆 环 A 离 开 “相 互 作 用 区 域 ”时 的 速 度 ；‎ ‎(3）若 m=3kg则 它 们 在 着 地 前 ，环 与 杆 因 摩 擦 产 生 的 热 量 ．‎ ‎2017年湖北省重点高中联考协作体期中考试 高三物理试参考答案 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ 答案 C C D D D B AD BD CD BD ‎11.（6分）1.94 （3分） 9.72（3分）‎ ‎12.（1）（9分）～L （3分） （2） （3分） mgL （3分）‎ 解析:（1）小球从轨道上某点C下滑到Q处平拋，恰好打在B点，则根据平拋运动规律 竖直方向 得 水平方向 从C到Q根据机械能守恒得 ‎ 得 即小球从PC范围内从静止释放均能打到探测屏上．‎ ‎（2）设从Q处以速度v0射出，打到探测屏上，其动能 而 得 则时Ek最小，Ek=mgL释放点位置离Q的竖直高度 ‎13.（8分）解：设地球绕太阳运转的周期为，火星绕太阳运转的周期为，则再次火星冲日时有： （3分）‎ 而对地球有： （1分）‎ ‎ ‎ ‎ 对火星有： （1分）‎ ‎ （1分）‎ 代入数据得 （1分）‎ 约在2016年7月或者2016年6月 （1分）‎ ‎14.（10分）方法一：到达1时的速度为v1.‎ v1T + a=L （2分）‎ v1= - aT （1分）‎ 离开2时的速度为v2‎ v2 kT – a=L （2分）‎ ‎ （1分）‎ ‎ （2分）‎ ‎ （2分）‎ 方法二：‎ 解：设P端通过1后时刻速度为，通过2后时刻速度为 由匀变速运动规律有： （2分） ‎ ‎ （2分）‎ 物体运动的加速度为 （1分）‎ 则上述两个时刻对应的时间 （2分）‎ 则物块P在1、2之间运动的总时间为 （3分）‎ 15. ‎（12分）‎ ‎(1)若圆环恰好能下降h＝3 m，由机械能守恒定律得 mgh＝MghA （2分）‎ h2＋l2＝(l＋hA)2 （2分）‎ 解得A和B的质量应满足关系 （1分）‎ ‎(2) 圆环下降h＝4m时的速度vB＝5 m/s，由机械能守恒定律有 mgh－MghA＝mv＋Mv （2分）‎ 又h2＋l2＝(l＋hA)2 （1分）‎ 如图所示，A、B的速度关系为 vA＝vBcos θ＝vB· （2分）‎ A和B的质量关系为 （2分）‎ 16. ‎（15分）‎ ‎(1)设A和B一体静止下落至“相互作用区域”的速度为v1，则 ‎ 得t=0.4s （2分）‎ 此时二者的速度 ‎ ‎(2)A在“相互作用区域”运动时，A受到重力mg 、滑动摩擦力f和竖上向上的恒力F作用，向下做匀减速直线运动，设加速度aA、运动时间为，根据牛顿第二定律：‎ ‎  （1分） ‎ ‎ （1分）‎ ‎ （1分）‎ ‎、代入数据解得 A刚离开“相互作用区域”时 （1分） ‎ ‎(3)设B在“相互作用区域”运动的加速度为aB，A刚离开“相互作用区域”时, 和直杆B的速度为 ‎， （1分） ‎ ‎ （1分） ‎ 此过程二者相对滑动的距离  （2分）‎ 设A离开“相到作用区域”后二者相对滑动过程的时间为，A的加速度为，则 ‎， （1分）‎ ‎ （1分） ‎ 代入数据解得  ‎ 此过程二者相对滑动的距离  （2分）‎ 达到共速后，二者相对静止以做匀加速运动直到落地，则全过程中因摩擦产生的热量为：‎ ‎ （1分）‎ ‎ ‎