湖北省武汉市六校2021届高三上学期物理10月联考试卷

试卷更新日期：2021-01-28 类型：月考试卷

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一、单选题

1. 据新华社10月6日消息，2020年诺贝尔物理学奖授予英国罗杰·彭罗斯、德国赖因哈德·根策尔、美国安德烈娅·盖兹等三名物理学家。在人类对物质运动规律的认识过程中，物理学家们大胆猜想、勇于质疑，取得了辉煌的成就。下列有关物理学家及他们的贡献描述中正确的是（）

A、伽利略研究自由落体运动规律时测定了小球运动的位移与时间，进而得出了速度随位移均匀增加的结论 B、伽利略在对自由落体运动研究中，通过对小球在斜面上运动的研究，推翻了亚里士多德的“重的物体比轻的物体下落得快”的观点 C、开普勒潜心研究第谷的天文观测数据，提出了“行星绕太阳做匀速圆周运动”的观点 D、牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许用实验方法测出万有引力恒量的数值，从而使万有引力定律有了真正的实用价值

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2. 从同一高度水平抛出的物体，在空中运动一段时间，落到同一水平地面上。在不计空气阻力的条件下，由平抛运动规律可知（）

A、水平初速度越大，物体在空中运动的时间越长 B、水平初速度越大，物体在空中运动的时间越短 C、质量越大，物体在空中运动的时间越短 D、水平初速度越大，物体落地时的速度越大

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3. 有的智能手机有速度传感器。小华把手机平放在竖直向上运动电梯里，打开速度传感器，记录手机在竖直方向上速度的变化情况，得到相对电梯静止的手机的v-t图像，以下判断中正确的是（）

A、前3s内电梯对手机的弹力的功率恒定 B、前3s内与最后2s内手机的平均速度相同 C、最后2s内手机处于超重状态 D、最后2s运动过程中，手机的机械能减小

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4. 北斗问天，国之夙愿。我国北斗三号系统的收官之星是地球静止轨道卫星，其轨道半径约为地球半径的7倍。在发射地球静止轨道卫星的过程中，卫星首先进入椭圆轨道I，然后在Q点通过改变卫星速度，让卫星进入地球静止轨道II，则下列说法中正确的是（）

A、该卫星的发射速度必定大于11.2km/s B、卫星在地球静止轨道II的运行速度必定大于7.9km/s C、卫星在Q点通过加速实现由轨道I进入轨道II D、卫星在轨道I上经过Q点加速度小于在轨道II上经过Q点的加速度

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5. 如图所示，长为L的轻质硬杆A一端固定小球B，另一端固定在水平转轴O上。现使轻杆A绕转轴O在竖直平面内匀速转动，轻杆A与竖直方向夹角 $α$ 从 $0 °$ 增加到 $180 °$ 的过程中，下列说法中正确的是（）

A、小球B受到的合力的方向始终沿着轻杆A指向轴O B、当 $α = 90 °$ 时，小球B受到轻杆A的作用力方向竖直向上 C、轻杆A对小球B做正功 D、小球B重力做功的功率不断增大

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6. 学习物理知识可以帮助我们分析一些生活中的实际问题。在抗击新冠肺炎疫情居家学习期间，某同学用手托礼盒进行表演。若礼盒的质量为m，手与礼盒之间的动摩擦因数为 $μ$ ，重力加速度为g，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，手掌一直保持水平。则下列说法中正确的是（）

A、若手托着礼盒保持静止状态，则手对礼盒的作用力大于mg B、若手托着礼盒一起向右匀速运动，则礼盒受到水平向右的静摩擦力 C、若手托着礼盒一起向右匀加速运动，则手对礼盒的作用力大小为 $μ m g$ D、若手托着礼盒一起向右匀减速运动，则手对礼盒的作用力大小不会超过 $\sqrt{1 + μ^{2}} m g$

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7. 2022年将在我国举办第二十四届冬奥会，滑雪是冬奥会常见的体育项目，具有很强的观赏性。某滑道示意图如图所示，圆弧滑道AB与水平滑道BC平滑衔接，O是圆弧滑道AB的圆心。已知圆弧滑道AB在水平方向上的投影长度与水平滑道BC长度相等，动摩擦因数处处相等。运动员从A点由静止开始下滑，最后运动员滑到C点停下（下滑过程中运动员可看做质点）。不计空气阻力，下列说法中正确的是（）

A、从A到B的过程中，运动员受重力、支持力、摩擦力和向心力 B、从A到B的过程中，运动员所受的合外力始终指向圆心O C、从A到B和从B到C这两个过程中，运动员克服摩擦力所做的功相等 D、从A到C的过程中，重力所做的功等于克服摩擦力所做的功

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8. 如图，地月拉格朗日点L₁位于地球和月球的连线上，处在该点的物体在地球和月球引力的共同作用下，可与月球一起以相同的周期绕地球做匀速圆周运动。已知地球质量与月球质量之比为 $81 ： 1$ ，假设地球球心到点L₁的距离为月球球心到点L₁的距离的k倍，则最接近长的数值是（）

A、6.5 B、8 C、9 D、10.5

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二、多选题

9. 子弹水平射向固定在光滑的水平面上的木块，子弹的动能为10J时恰好能射穿。若木块可以在光滑的水平面上自由滑动，当子弹初动能为24J时，子弹水平射向静止的木块，子弹受到的阻力大小相同，在此情况下（）

A、系统产生的内能可能为12J B、系统产生的内能可能为10J C、木块获得的动能可能为6J D、木块获得的动能可能为4J

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10. 如图所示，光滑水平面上有一个斜面粗糙的斜劈，细绳一端固定，另一端与小球相连，整个系统处于静止状态。现用水平推力F向左推斜劈，使之向左匀速运动一段距离（细绳尚未达到平行于斜面的位置）。在此过程中（）

A、小球作匀速圆周运动 B、水平推力F所做的功大于小球机械能的增加量 C、斜劈对小球所做的功等于小球机械能的增加量 D、斜劈对小球所做的功等于小球对斜劈所做的功

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11. 如图所示，在倾角为 $θ$ 的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块A、B。它们的质量均为m，弹簧的劲度系数为k，C为一固定挡板，系统处于静止状态。现开始用一力F沿斜面方向拉物块A使之向上运动，下列说法中正确的是（）

A、物块B刚好离开挡板C时，物块A的位移为 $\frac{2 m g \sin θ}{k}$ B、初始状态弹簧的弹性势能与物块B刚好离开挡板C时弹簧的弹性势能相等 C、为了保证物块B不离开挡板C，若力F从零开始缓慢增大，则力F不能超过 $m g \sin θ$ D、为了保证物块B不离开挡板C，若力F为恒力，则力F不能超过 $\frac{1}{2} m g \sin θ$

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12. 如图所示，足够长的轻绳跨过轻质小滑轮一端连接质量为m的小物块，另一端与套在竖直光滑杆上质量为M的小球相连，开始时小球与滑轮等高。现将小球由静止释放，已知左侧轻绳与竖直杆间夹角为60°时，小物块上升的速度最大。不计一切摩擦及空气阻力，则下列说法中错误的是（）

A、在该过程中，轻绳对小球和小物块的拉力大小总相等 B、在该过程中，小球重力势能的减少量大于小物块机械能的增加量 C、左侧轻绳与竖直杆间夹角为60°时，小球与小物块速度大小相等 D、左侧轻绳与竖直杆间夹角为60°时，小球与小物块加速度均为零

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三、实验题

13. 某同学为研究热敏电阻 $R_{A}$ （约几百欧）的 $I - U$ 关系，准备有以下器材。
A．待测热敏电阻 $R_{A}$

B．电压表V（量程3V，内阻约为1kΩ）

C．电流表A（量程60mA，内阻约为0.1Ω）

D．滑动变阻器R（0～10Ω）

E．电源E（电动势3V，内阻忽略）

F．开关与导线若干

(1)、为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，以下的四个电路中应选用______进行实验；

A、 B、 C、 D、

(2)、该同学对两个不同的热敏电阻 $R_{A}$ 、 $R_{B}$ 分别进行了测量，得到了两个热敏电阻的 $I - U$ 关系曲线，如下图所示。把热敏电阻 $R_{A}$ 、 $R_{B}$ 串联后接到电动势为6.0V、内阻为120Ω的电源上，此时 $R_{B}$ 的阻值为Ω。（结果保留两位有效数字）

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14. 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；框架水平部分用电磁铁吸住一个质量为m的小钢球，小钢球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，小钢球由静止释放，当小钢球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 $v_{1}$ 和 $v_{2}$ 。小组成员保证光电门2的位置不变，多次改变光电门1的位置，得到多组 $x_{1}$ 和 $v_{1}$ 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)、用20分度的游标卡尺测量小钢球的直径，如图（丙）所示，该小钢球的直径是mm；

(2)、下面关于减小重力加速度的测量误差的说法中正确的是______；

A、光电门1的位置尽可能靠近刻度尺零刻度 B、光电门1的位置不能太靠近光电门2 C、换用大小相同但密度较小的小塑料球完成此实验，对测量结果没有影响

(3)、当地的重力加速度为（用k表示）；

(4)、撤掉光电门1，也能测出当地的重力加速度。考虑到切断电流时电磁铁线圈中的磁性不能马上消失，利用 $x_{2}$ 和 $v_{2}$ 的数据测出的当地重力加速度比原方案相比（选填“偏大”、“偏小”、“相等”）。

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四、解答题

15. 一质点以速度 $v_{0}$ （ $v_{0}$ 的值未知）做匀速直线运动，经过时间t（t的值未知）能从位置A到达位置B。若质点以速度 $v_{0}$ 经过位置A时做加速度大小为 $a_{1}$ 的匀加速直线运动，经过时间t速度变为 $2 v_{0}$ ，此时使其加速度反向且大小为 $a_{2}$ ，再经过时间t，质点也刚好运动到位置B。求 $a_{1}$ 与 $a_{2}$ 的比值。

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16. 如图所示，取长度相同的细线1、细线2，一端与小球相连，另一端分别固定于水平杆上的A、B两点。已知小球质量 $m = 800 g$ ，两细线长度均为50cm，AB间距离 $d = 60 cm$ 。取重力加速度 $g = 10 {m/s}^{2}$ 。求：

(1)、细线1对小球的拉力大小 $F_{1}$ ；

(2)、若剪断细线1，求小球摆动到最低点时细线2所受拉力大小 $F_{2}$ 。

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17. 在原子物理中，可用力学模型模拟粒子间的相互作用。如图所示，在光滑水平面上固定着一个光滑圆轨道，A、B、C、D四个点将圆轨道等分为四等份，轨道内径略大于小球直径。在轨道的B点静止着一个质量为 $m_{2}$ 的小球乙，另一个质量为 $m_{1}$ 的小球甲以初速 $v_{0}$ 沿逆时针方向运动，与乙球发生第一次弹性碰撞后，恰在C点两球发生第二次碰撞。求甲、乙两球的质量之比。

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18. 如图所示，粗糙的水平地面上有一块长 $L = 2 m$ 的木板，小滑块放置于长木板上的某一位置。 $t = 0$ 时将一个方向水平向右、大小随时间均匀变化的力 $F = 0.2 t (N)$ 作用在长木板的右端， $t_{1} = 20 s$ 时长木板从静止开始运动， $t_{2} = 30 s$ 时滑块与木板开始发生相对运动。已知：滑块质量m与长木板质量M相等，均为1kg。设木板与地面间动摩擦因数为 $μ_{1}$ ，滑块与木板间动摩擦因数为 $μ_{2}$ ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力（g取 $10 {m/s}^{2}$ ）。

(1)、求 $μ_{1}$ 、 $μ_{2}$ 的值；

(2)、滑块与木板相对静止且速度为 $v = 1.8 m/s$ 时撤去力F，发现此后小滑块恰好不会滑出木板。求小滑块的初始位置与长木板右端的距离；

(3)、求(2)问中撤去力F的时刻。

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