湖北省2019届高三物理上学期10月联考试题 5页

2019届“荆、荆、襄、宜四地七校考试联盟”高三10月联考物理试题一、单项选择题：本题共6小题，每小题5分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，选对的得5分，选错得0分．1．在下列运动状态下，物体处于平衡状态的有A．上升到最高点时的蹦床运动员B．秋千摆到最低点时的小孩C．在水平传送带上匀速运动的货物D．在空间站进行科研的航天员2．一质量为2kg的质点在水平力F的作用下沿光滑的水平面做直线运动的v-t图象如图所示，则A．4s内力F做负功60JB．4s内质点的位移为10mC．4s内质点的平均速度大小为3m/sD．前2s内和后2s内F大小之比为5:23．如图所示，用轻绳AO、BO系住一物体使其处于平衡状态，绳AO与竖直方向成一角度，绳BO水平．当绳子的悬点A缓慢向右移动时，BO始终保持水平，在AO到达竖直方向前，关于绳子AO和BO的拉力，下列说法中正确的是A．绳AO的拉力先增大后减小B．绳AO的拉力先减小后增大C．绳BO的拉力先增大后减小D．绳BO的拉力一直在减小4．自行车转弯时，可近似看成自行车绕某个定点O(图中未画出)做圆周运动，如图所示为自行车转弯时的俯视图，A、B为自行车的前、后两轮轴，虚线表示两轮转弯的轨迹，当前轮所在平面与车身夹角θ=30°时，轮轴B的速度大小v2=3m/s，则轮轴A的速度v1大小为A．2m/sB．m/sC．m/sD．3m/s5．一质点从O点以初速度v0开始做匀加速直线运动，随后依次经过A、B两点，已知OA=3m、AB=7m，质点经过OA段、AB段的时间t相等，经过B点时速度大小为9m/s，则A．v0=0.5m/sB．质点的加速度大小为4m/s2C．质点在A点的速度大小为4m/sD．质点在AB段的速度变化大于在OA段的速度变化6．2017年年初的日内瓦车展上，英国百年老厂阿斯顿·马丁发布了和红牛F1车队联手锤炼出的hypercar原型车——代号AM-RB001．它正式被赋予了Valkyrie（北欧女武神）的名字．“女武神”Valkyrie搭载一台考斯沃斯（Cosworth，著名赛车公司）6.5LV12自然吸气发动机，加上电动机后输出的最大功率约为800kW，碳纤维单体车身使其车重仅为1000kg左右．某次测试中，“女武神”沿着倾角为30°的斜坡向上行驶，若它受到的阻力恒为车重的0.3倍，g=10m/s2，则A．理论上“女武神”能达到的最大速度为m/sB．若“女武神”以10m/s2的加速度匀加速启动，10s即可达到最大速度C．若“女武神”以最大功率启动，10s达到最大速度，则运动的距离为375mD．若“女武神”以最大功率启动，加速度大小为8m/s2时的速度大小为100m/s二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分．在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．ⅡⅠⅢ7．如图所示，飞行器在距月球表面高度为3R的圆形轨道Ⅰ上运动，到达轨道的A点点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道的近月点B再次点火进入近月轨道Ⅲ绕月球做圆周运动．假设月球半径为R，月球表面的重力加速度为g，则A．飞行器在B点处点火后，动能增加B．由已知条件可求出飞行器在轨道Ⅱ上的运行周期为5πC．只有万有引力作用情况下，飞行器在轨道Ⅱ上通过B点的加速度大于在轨道Ⅲ上通过B点的加速度D．飞行器在轨道Ⅲ上绕月球运行一周所需的时间为2π8．如图所示为置于竖直平面内的光滑杆AB，它是以初速度为v0、水平射程为x的平抛运动轨迹制成的，A端为抛出点，B端为落地点．现将一质量为m的小球套于其上，小球由静止开始从A端滑下，重力加速度为g，则当其到达B端时A．小球在水平方向的速度小于v0B．小球运动的时间为C．小球的速率为D．小球重力的功率为9．如图所示，用细线相连的两个质量分别为m和2m的小物块A和B（可视为质点），沿半径方向放在水平圆盘上，A与转轴OO′的距离为r，B与转轴的距离为2r，物块与圆盘间的动摩擦因数均为μ，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，圆盘静止时，细线处于水平且无张力，若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，用ω表示圆盘转动的角速度，则A．当ω=时，两物体开始滑动B．当ω=时，细线中的张力大小为μmgC．两物体开始滑动前受到的摩擦力方向始终相同D．两物体刚开始滑动时，细线中的张力为010．如图所示，物体A和B用跨过定滑轮的轻绳连接，A、B的质量分别是m和3m．劲度系数为k的轻质弹簧一端固定在水平面上，另一端与物体A相连，斜面倾角为θ，整个系统不计一切摩擦，A与滑轮的距离以及斜面足够长．开始时，物体B在沿斜面向上的外力F1=4mgsinθ和沿斜面向下的恒力F2的共同作用下保持静止且轻绳恰好伸直（图中F1、F2未画出）．现撤去外力F1，直到物体B获得最大速度，且弹簧未超过弹性限度，以弹簧原长为弹性势能的零势能点，则在此过程中A．A的最大速度为B．轻绳对B做功大小为nC．撤去外力F1的瞬间，B的加速度大小为gsinθD．物体A和弹簧组成的系统机械能的增加量一定大于物体B机械能的减少量三、实验题（本题共2小题，共14分）11．（6分）某同学把附有滑轮的长木板平放在实验桌上，将细绳一端拴在小车上，另一端绕过定滑轮，挂上适当的钩码，使小车在钩码的牵引下运动，以此定量探究绳拉力做功与小车动能变化的关系．此外还准备了打点计时器及配套的电源、天平、小车、钩码、导线、复写纸、纸带、小木块等．组装的实验装置如图所示．（1）若要完成该实验，还需要的一个的实验器材是▲．（2）实验开始时，他先调节木板上定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行．他这样做的目的是下列的哪个▲（填字母代号）．A．避免小车在运动过程中发生抖动B．可使打点计时器在纸带上打出的点迹清晰C．可以保证小车最终能够实现匀速直线运动D．可在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车受的合力（3）他将钩码重力做的功当作细绳拉力做的功，经多次实验发现拉力做功总是要比小车动能增量大一些．这一情况可能是下列哪些原因造成的▲（填字母代号）．A．在接通电源的同时释放了小车B．小车释放时离打点计时器太近C．阻力未完全被小车重力沿木板方向的分力平衡掉D．钩码做匀加速运动，钩码重力大于细绳拉力12．（8分）某实验小组为了测量滑块与某种材料间的动摩擦因数μ，设计了如图甲所示的实验装置，图中轻弹簧的一端固定，另一端与滑块不连接，宽度为d（足够小）的挡光片固定在滑块上端，O点为弹簧的原长位置，B为可以在O点右方自由移动的光电门．实验中，滑块均由A点由静止释放，多次改变光电门与A点的距离x，并记录x及挡光片经过光电门时的挡光时间t．重力加速度为g．（1）以光电门与A点的距离x为横轴，获得如图乙所示的倾斜直线，则应以▲（选填“t”、“”、“t2”或“”）为纵轴．（2）若图乙中a、b已知，则滑块与该材料间的动摩擦因数μ=▲．（3）为了计算弹簧在A点的弹性势能EP，除题中已知和已测得的物理量之外，还需测量的物理量是▲，弹簧的弹性势能EP=▲（用题中的已知物理量和测得的物理量表示）．四、计算题（本大题共4小题，共46分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出计算结果的不得分）13．（10分）长为1.8m的直杆从空中自由下落，杆的下端距地高为10m，在其下落过程中经过正下方O点的时间为0.2s．已知杆下落过程中始终呈竖直状态，不计一切阻力，g=10m/s2．试求：（1）直杆下落到地面时的速度大小；（2）直杆下落时其下端距O点的距离．14．（10分）被认为是外星生命的潜在宿主的TRAPPIST-1行星系统中有3颗行星(分别命名为：Trappist-1e，f和g)，由于它们位于行星宜居地带，引起了科学家的深厚兴趣．假设行星Trappist-1e可视为质量均匀分布的球体，宇航员在该星球表面，将一小球从离地面h高处以初速度v0水平抛出，测出小球落地点与抛出点间的距离为s．若该星球的半径为R，万有引力恒量为G，不考虑行星的自转，求：（1）该星球表面的重力加速度；（2）该星球的密度；15．（12分）斜面体m、M叠放在光滑水平面上，斜面体M的倾角为θ=37°，质量分别为M=8kg、m=3kg，两者之间的动摩擦因数为μ=0.5，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力．今用水平外力F推m，为使两者不发生相对滑动，求F的取值范围．（sin37º=0.6，cos37º=0.8，g=10m/s2．）16．（14分）如图所示，光滑的竖直圆轨道与粗糙的水平面AB相切于B点，质量为m=5kg的小物块（视为质点）静止在A处．现用大小为F=40N与水平方向成角θ=53°的斜向上的恒定拉力始终作用在物块上，使其从A点由静止开始沿水平地面做匀加速直线运动，并能从B点无阻碍进入圆轨道运动．已知物块与地面之间的动摩擦因数μ=0.5，AB之间的距离为L=6m，sin53°=0.8，cos53°=0.6，g=10m/s2．求：（1）物块经过B点时的速度大小；（2）若圆轨道的半径为1m，物块对轨道的最大压力；（3）物块在竖直圆轨道中运动过程中，不脱离轨道，圆轨道的半径应满足的条件．2019届“荆、荆、襄、宜四地七校考试联盟”高三10月联考物理答案n12345678910CADABCBDACBCABD11．答案：（1）刻度尺；（2）D；（3）CD（每空2分）12．答案：（1）；（2）；（3）滑块的质量m，（每空2分）13．答案：（1）10m/s；（2）3.2m解析：（1）由v=①（2分）解得直杆下落到地面时的速度大小：v1=10m/s②（2分）（2）杆从下端到达O点到上端离开O点的位移l=1.8m，时间t1=0.2s则该过程中中间时刻的速度：v==m/s=9m/s③由v=gt得：t==s=0.9s④（2分）杆从开始下落到下端到达O点的时间：t2=t－t1=0.9s－0.1s=0.8s⑤（2分）故下落时杆的下端到O点的距离：h=gt22=×10×0.82m=3.2m⑥（2分）14．答案：（1）；（2）解析：（1）设星球表面的加速度为g，由平抛运动规律知：h=gt2①x=v0t②（2分）h2+x2=s2③（2分）由①、②得g=④（2分）（2）星球表面附近：=mg⑤（1分）M=ρ·πR2⑥（1分）得ρ=⑦（2分）15．答案：7.5N≤F≤82.5N解析：B恰好不向下滑动时，所需F最小，此时B受到最大静摩擦力沿斜面向上．如图甲所示．设两者共同的加速度为a1，对整体有：F1=(M＋m)a1①（1分）对B有：F1＋f1cosα－N1sinα=ma1②（1分）f1sinα＋N1cosα=mg③（1分）f1=μ·N1④联立解得：F1=代入数据解得：F1=7.5N⑤（2分）B恰好不上滑时所需F最大，此时B受最大静摩擦力沿斜面向下．如图乙所示．设共同加速度为a2，对整体有：F2=(M＋m)a2对B有：F2－f2cosα－N2sinα=ma2⑥（1分）N2cosα=mg＋f2sinα⑦（1分）f2=μN2⑧（1分）联立解得：F2=代入数据解得：F1=82.5N⑨（2分）故取值范围为7.5N≤F≤82.5N⑩（2分）16．答案：（1）6m/s；（2）234N，方向与竖直方向成角53°斜右下；（3）0