湖北省黄冈市部分普通高中2021届高三上学期物理12月联考试...

更新时间：2024-07-13 浏览次数：204 类型：月考试卷

一、单选题

1. (2020高三上·黄冈月考) 关于下列对配图的说法中正确的是（）

A . 图1中“蛟龙号”被吊车吊下水的过程中它的机械能守恒 B . 图2中火车在匀速转弯时所受合外力为零，动能不变 C . 图3中握力器在手的压力下弹性势能增加了 D . 图4中撑杆跳高运动员在上升过程中机械能守恒

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2. (2020高三上·黄冈月考) 中国“快递小哥”天舟一号于4月20日成功发射，进入高度约380公里的运行轨道(如图所示)．已知天宫二号空间站运行于393公里的轨道上，天舟一号与天宫二号绕地球均做匀速圆周运动．根据上述信息，两飞行器运行时无法比较的是（）

A . 周期大小 B . 线速度大小 C . 加速度大小 D . 受到的地球引力大小

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3. (2020高三上·黄冈月考) 野外骑行在近几年越来越流行，越来越受到人们的青睐，对于自行车的要求也在不断的提高，很多都是可变速的。不管如何变化，自行车装置和运动原理都离不开圆周运动。下面结合自行车实际情况与物理学相关的说法正确的是（）

A . 图2中前轮边缘处A，B，C，D四个点的线速度相同 B . 大齿轮与小齿轮的齿数如图3所示，则大齿轮转1圈，小齿轮转3圈 C . 图2中大齿轮边缘处E点和小齿轮边缘处F点及后轮边缘处的G点运动快慢相同 D . 前轮在骑行的过程中粘上了一块雪块，条件都相同的情况下，它在A处最容易脱离轮胎

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4. (2020高三上·黄冈月考) 如图甲所示为某景区内的高空滑索运动，质量为m的游客可利用轻绳通过轻质滑环悬吊下滑。假设某阶段钢索与水平方向的夹角θ=30º，轻绳始终保持竖直，示意图如图乙，在这一阶段（）

A . 钢索对滑环的摩擦力为0 B . 钢索对滑环的支持力为0.5mg C . 游客运动的加速度为0 D . 钢索与滑环间的动摩擦因数为0.5

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5. (2020高三上·黄冈月考) 如图所示为某种太阳能无人驾驶试验汽车，安装有5m²的太阳能电池板和蓄能电池，该太阳能电磁板在有效光照条件下单位面积输出的电功率为40W。车上安装有效率为80%电动机。该车在正常启动和行驶时仅由蓄能电池供电。某次，电动机以恒定的机械功率1250W启动，汽车最大行驶速度为90km/h。假设汽车行驶时受到的空气阻力与其速度成正比，则汽车（）

A . 以最大速度行驶时牵引力大小为5N B . 所受阻力与速度的比值为2Ns/m C . 保持90km/h的速度行驶1h至少需要有效光照6.25h D . 若仅用太阳能电池板供电时可获得10m/s的最大行驶速度

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6. (2020高三上·黄冈月考) 质量相等的A、B两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，A球的速度 $\text{[math]}$ ，B球的速度 $\text{[math]}$ ，当A球追上B球时发生碰撞，则碰撞后A、B两球速度可能为（）

A . $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$

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7. (2020高三上·黄冈月考) 如图所示，质量为m、电荷量为+q的带电小球A用绝缘细线悬挂于O点，带有电荷量也为+q的小球B固定在O点正下方绝缘柱上，其中O点与小球A的间距为l，O点与小球B的间距为 $\text{[math]}$ 。当小球A从与竖直方向夹角θ=30^°处的C点静止释放后，会经过O点正下方的D点。若带电小球A、B均可视为点电荷，静电力常量为k，细线始终绷直。则（）

A . 小球A做匀速圆周运动 B . 在C处，小球A与小球B之间的库仑力大小 $\text{[math]}$ C . 小球A在运动过程中机械能守恒 D . 小球A从C到D的过程中，库仑力对其做负功，电势能减少

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二、多选题

8. (2020高三上·黄冈月考) 如图甲所示，一物体悬挂在细绳下端，由静止开始沿竖直方向运动，运动过程中物体的机械能E与物体通过路程x的关系图象如图乙所示，其中0～x₁过程的图象为曲线，x₁～x₂过程的图象为直线(忽略空气阻力)。则下列说法正确的是（）

A . 0～x₁过程中物体所受拉力是变力，且一定不断减小 B . 0～x₁过程中物体的动能一定先增加后减少 C . x₁～x₂过程中物体一定做匀速直线运动 D . x₁～x₂过程中物体可能做匀加速直线运动，也可能做匀减速直线运动

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9. (2020高三上·黄冈月考) 如图所示，在一直立的光滑管内放置一轻质弹簧，上端O点与管口 A的距离为2x₀ ，一质量为m的小球从管口由静止下落，将弹簧压缩至最低点B，压缩量为x₀ ，速度传感器描绘小球速度随时间变化如图，其中0-t₁时间内图线是直线，t₁-t₂时间内正弦曲线一部分，不计空气阻力，则（）

A . 小球运动的最大速度为2 $\text{[math]}$ B . 小球运动到O点下方处 $\text{[math]}$ 的速度最大 C . 弹簧的劲度系数 $\text{[math]}$ D . 弹簧的最大弹性势能为3mgx₀

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10. (2021高二上·秦皇岛期中) 如图所示，空间分布着匀强电场，竖直方向的实线为其等势面，一质量为 $\text{[math]}$ ，带电量为 $\text{[math]}$ 的小球从O点由静止开始恰能沿直线OP运动，且到达P点时的速度大小为 $\text{[math]}$ ，重力加速度为 $\text{[math]}$ （规定O点的电势为零），下列说法正确的是（）

A . 电场强度的大小 $\text{[math]}$ B . P点的电势 $\text{[math]}$ C . P点的电势能 $\text{[math]}$ D . 小球机械能的变化量为 $\text{[math]}$

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11. (2020高三上·黄冈月考) 一个质量为0.2kg的小球从空中由静止下落，与水平地面相碰后竖直弹到空中某一高度，整个过程的速度随时间变化关系如图所示．假设小球在空中运动所受阻力大小不变，小球与地面碰撞时间忽略不计，重力加速度g=10m/s² ，则下列说法中正确的是（）

A . 在1.0～t₁时间内，小球的加速度大小为12m/s² B . 在0～t₁时间内，小球克服空气阻力做功为2.8J C . 在0～t₁时间内，小球损失机械能为2.8J D . 在0～t₁时间内，小球所受合外力的冲量为0

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12. (2020高三上·黄冈月考) 如图所示，由电动机带动的水平传送带两端 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 间的距离为 $\text{[math]}$ ，传送带以速度 $\text{[math]}$ 顺时针方向转动，一个质量为 $\text{[math]}$ 的小物体以一定的初速度从 $\text{[math]}$ 端滑上传送带，运动到 $\text{[math]}$ 端，此过程中物块先做匀加速直线运动后做匀速直线运动，物块做匀加速直线运动的时间与做匀速直线运动时间相等，两过程中物块运动的位移之比为 $\text{[math]}$ ，重力加速度为 $\text{[math]}$ ，传送带速度大小不变．下列说法正确的是（）

A . 物块的初速度大小为 $\text{[math]}$ B . 物块与传送带间的动摩擦因数为 $\text{[math]}$ C . 整个过程中物块与传动带因摩擦产生的热量为 $\text{[math]}$ D . 电动机因运送物块多做的功为 $\text{[math]}$

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三、实验题

13. (2020高三上·黄冈月考) 为了验证碰撞中的动量守恒和检验两个物块的碰撞是否为弹性碰撞即碰撞过程中没有机械能损失，某同学选取了两个与水平面间动摩擦因数相同、体积相同、但质量不相等的正方体物块，其中物块A的质量大于物块B的质量，计算时A物块和B物块均可以看成质点，按下述步骤做了如下实验：

a.按图示安装好实验装置，轨道QM为弧槽，MN为水平粗糙直轨道，M为弧槽与直轨道的切点。在直轨道上选取一位置P用笔标记，使MP之间的距离稍大于两物块的宽度；

b.先不放B物块，将A物块由弧槽的某一位置由静止释放，物块停下后测出物块A从P点开始滑行的距离s₀；

c.将物块B放在P处，将A物块从弧槽的同一位置由静止释放，与B碰撞后各自滑行一段时间停止，测出A、B从P点开始滑行的距离分别为s₁、s₂；

根据该同学实验，回答下列问题：
1. （1）本实验中，（填“需要”或“不需要”）测出两物块的质量；
2. （2）若测得A、B两物块质量分别为m₁、m₂ ，请写出两物块碰撞的动量守恒表达式；若该碰撞为弹性碰撞，请写出碰撞时机械能守恒表达式。
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14. (2020高三上·黄冈月考) 某探究小组想利用验证机械能守恒定律的装置测量当地的重力加速度，如图甲所示．框架上装有可上下移动位置的光电门1和固定不动的光电门2；框架竖直部分紧贴一刻度尺，零刻度线在上端，可以测量出两个光电门到零刻度线的距离 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ；框架水平部分用电磁铁吸住一个质量为m的小铁块，小铁块的重心所在高度恰好与刻度尺零刻度线对齐．切断电磁铁线圈中的电流时，小铁块由静止释放，当小铁块先后经过两个光电门时，与光电门连接的传感器即可测算出其速度大小 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ．小组成员多次改变光电门1的位置，得到多组 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的数据，建立如图乙所示的坐标系并描点连线，得出图线的斜率为k．
1. （1）当地的重力加速度为(用k表示)．
2. （2）若选择光电门2所在高度为零势能面，则小铁块经过光电门1时的机械能表达式为(用题中物理量的字母表示)．
3. （3）关于光电门1的位置，下面哪个做法可以减小重力加速度的测量误差（___）
  
  A . 尽量靠近刻度尺零刻度线 B . 尽量靠近光电门2 C . 既不能太靠近刻度尺零刻度线，也不能太靠近光电门2
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四、解答题

15. (2020高三上·黄冈月考) 某极限运动员乘气球升至距地面 $\text{[math]}$ 的高空后由静止跳下，到达距地面的高度 $\text{[math]}$ 处时，运动员打开降落伞并成功落地，取重力加速度大小 $\text{[math]}$ 。
1. （1）若忽略空气阻力，求该运动员从静止开始下落至距地面的高度 $\text{[math]}$ 处所需的时间 $\text{[math]}$ ；
2. （2）实际上，物体在空气中运动时会受到空气的阻力，物体高速运动时所受阻力的大小可近似表示为 $\text{[math]}$ ，其中 $\text{[math]}$ 为速率， $\text{[math]}$ 为阻力系数，其数值与物体的形状、横截面积及空气密度有关．已知该运动员在某段时间内高速下落的 $\text{[math]}$ 图像如图所示，该运动员和所带装备的总质量 $\text{[math]}$ ，求该运动员在达到最大速度时所受阻力的阻力系数 $\text{[math]}$ （结果保留一位有效数字）．
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16. (2020高三上·黄冈月考) “麦昆弹射车”因为其安装简单，可玩性高，广受孩子们的欢迎，其装置如图所示，按下按钮后玩具车被弹簧弹出，可以在摆好的赛道上飞驰。某赛道可以抽象为如图所示模型，玩具车在A点被弹出后，恰好到达竖直方向圆形轨道最高点C，驶过圆形轨道后经过长为x的粗糙水平面BD后，进入斜面DE，DE与水平方向夹角θ=53°，最终停在E点。已知A、C、E三个点高度相同，粗糙轨道BD和DE动摩擦因数均为μ=0.1，其他摩擦不计，已知玩具车质量为0.1kg，圆形轨道半径r=0.4m，求
1. （1）弹簧的弹性势能E_P
2. （2） BD长度x
3. （3）若斜面DE与水平面夹角θ可以调节，使小车返回圆环时不脱离轨道，θ的正切值需满足什么条件。
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17. (2020高三上·黄冈月考) 如图甲所示，半径 $\text{[math]}$ 的光滑 $\text{[math]}$ 圆弧轨道固定在竖直平面内，B为轨道的最低点，B点右侧的光滑水平面上紧挨B点有一静止的小平板车，平板车质量 $\text{[math]}$ ，长度 $\text{[math]}$ ，小车的上表面与B点等高，距地面高度 $\text{[math]}$ 。质量 $\text{[math]}$ 的物块（可视为质点）从圆弧最高点A由静止释放。取 $\text{[math]}$ ，试求：
1. （1）物块滑到轨道上的B点时对轨道的压力大小；
2. （2）若解除平板车的锁定，物块与平板车上表面间的动摩擦因数 $\text{[math]}$ ，物块仍从圆弧最高点A由静止释放，求物块落地时距平板车右端的水平距离；
3. （3）若锁定平板车并在上表面铺上一种特殊材料，其动摩擦因数从左向右随距离均匀变化，如图乙所示，求物块滑离平板车时的速率。
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18. (2020高三上·黄冈月考) 在一空间范围足够大区域内可能存在竖直向上的匀强电场，其电场线与坐标xOy平面平行．以坐标原点O为圆心，作半径为R的圆交坐标轴于A、B两点，C点为AB圆弧中点位置，如图所示．在原点O处有带正电小球，以某一初动能沿x轴正向水平抛出．
1. （1）空间电场强度为0时，小球以E_k0的初动能从O点平抛，刚好能经过C点位置，求小球经过C点位置时的动能．
2. （2）空间电场强度不为0时，小球以E_k0的初动能从O点平抛，当小球经过图中圆周上D点时动能大小为2E_k0 ，求D点位置坐标（图中未标出D点）．
3. （3）空间电场强度不为0时，小球以某一初动能从O点平抛，小球经过图中圆周上C点时动能大小为2E_k0 ，若已知带电小球的质量为m，电量为q，求空间所加匀强电场的场强大小（用m、q、g表达）．
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