湖北省重点校联考2022届高三上学期物理12月月考试卷

试卷更新日期：2022-02-25 类型：月考试卷

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一、单选题

1. 成语故事《守株待兔》中，质量为m的野兔受到惊吓后，由静止开始以大小为a的加速度沿直线匀加速奔跑距离s后一头撞晕在树桩上。若野兔与树桩作用的时间为t，不计野兔与树桩碰撞过程中路面对野兔的摩擦力，则该过程中野兔受到树桩对它的平均作用力大小为（）

A、 $\frac{m \sqrt{2 a s}}{2 t}$ B、 $\frac{m \sqrt{2 a s}}{t}$ C、 $\frac{m \sqrt{a s}}{2 t}$ D、 $\frac{m \sqrt{a s}}{t}$

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2. 在紧张的学习之余，班上举行了飞镖比赛。小李从到地面的高度为h、到靶面的水平距离为L处，将质量为m的飞镖以大小为v₀的速度水平投出，结果飞镖落在靶心的正下方。不计空气阻力。只改变h、L、m、v₀四个物理量中的一个.可使飞镖投中靶心的是（）

A、适当减小L B、适当减小 $v_{0}$ C、适当减小h D、适当减小m

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3. 长征途中，红军强渡湘江。为安全起见，侦察小分队先行渡江，如图所示，侦察员乘坐渡船从A点渡江，只有与A点正对的B点适合登陆，若河宽600m，水流的速度大小恒为3m/s，渡船在静水中的速度大小恒为5m/s，侦察员沿直线到达对岸的B点，则侦察员渡江的时间为（）

A、200s B、150s C、120s D、75s

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4. 某品牌手机配置有速度传感器，利用速度传感器可以测定手摆动的速度。某同学手握手机，手臂伸直，以肩为轴自然下摆，手机显示，手臂先后两次摆到竖直方向时的速度大小之比为k（ $k > 1$ ）。若手机的质量不可忽略，不计空气阻力，则手臂这两次摆到竖直位置时，手机受到手竖直方向的作用力大小之比（）

A、为k B、为k² C、大于k² D、小于k²

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5. 如图所示，光滑半球固定在水平面上，球心O的正上方固定小定滑轮C，细绳一端拴一小球甲，小球甲置于半球面上的A点，细绳另一端绕过定滑轮拴有另一小球乙，小球乙置于半球面上的B点，平衡时AC与BC的长度之比为k。两球均视为质点，甲、乙两球的质量之比为（）

A、 $\frac{1}{k}$ B、k C、k² D、 $\frac{1}{k^{2}}$

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6. 2021年2月，我国“天问一号”火星探测器实现了对火星的环绕。若该探测器在近火星圆轨道运行的线速度为v，火星表面的重力加速度大小为g，引力常量为G，不考虑火星的自转，则火星的平均密度为（）

A、 $\frac{3 g^{2}}{4 π G v}$ B、 $\frac{4 g}{3 π G v^{2}}$ C、 $\frac{3 g^{2}}{4 π G v^{2}}$ D、 $\frac{4 g^{2}}{3 π G v^{2}}$

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7. 如图所示，真空中有四个相同的点电荷，电荷量均为q，分别固定在棱长为L的正四面体（由绝缘材料制成）的四个顶点上，静电力常量为k。任意一个点电荷所受静电力的大小为（）

A、 $\frac{\sqrt{6} k q^{2}}{L^{2}}$ B、 $\frac{\sqrt{3} k q^{2}}{L^{2}}$ C、 $\frac{\sqrt{6} k q^{2}}{3 L^{2}}$ D、 $\frac{\sqrt{3} k q^{2}}{3 L^{2}}$

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二、多选题

8. 学校运动会上，有五位同学参加百米决赛。发令枪响后，五名同学奋力跑向终点，下列x-t或v-t图像中，能反映甲同学与其他同学在途中出现并齐情况的有（）

A、 B、 C、 D、

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9. 如图所示，锐角三角形PMN中，∠PMN是最大的内角，一电荷量为q的负点电荷固定在P点。现将一带正电的试探电荷从M点沿MN移动到N点，对于该过程，下列说法正确的是（）

A、试探电荷的电势能先减小后增大 B、试探电荷的电势能先增大后减小 C、静电力对试探电荷做的总功为负 D、静电力对试探电荷做的总功为正

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10. 如图所示，A、B、C三个小球的质量分别为m、2m、3m，A球与B球通过轻质弹簧相连，B球与C球通过细线（质量不计）相连，C球与细线CD相连，在细线的D端施加一个大小为9mg（g为重力加速度大小）、方向竖直向上的拉力，使三个小球以相同的加速度竖直向上做匀加速直线运动。不计空气阻力。现将细线CD剪断，则下列说法正确的是（）

A、剪断细线CD前，B，C间细线的拉力大小为4mg B、剪断细线CD的瞬间，A球的加速度大小为 $\frac{1}{2} g$ C、剪断细线CD的瞬间，C球的加速度大小为g D、剪断细线CD的瞬间，B，C间细线的拉力大小为 $\frac{9}{10} m g$

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11. 一轻弹簧下端固定在倾角为30°的粗糙斜面上，上端与质量为m的物块（视为质点）相连，如图甲所示。当弹簧的压缩量为x₁时，释放物块，物块由静止沿斜面向下运动，当弹簧的压缩量为x₂时，物块的速度恰好为0，该过程中，弹簧的弹力F与其形变量x的关系图像如图乙所示。重力加速度大小为g，下列说法正确的是（）

A、该过程物块的重力势能减少了 $m g (x_{2} - x_{1})$ B、该过程弹簧的弹性势能增加了 $\frac{1}{2} (F_{1} + F_{2}) (x_{2} - x_{1})$ C、弹簧的劲度系数为 $\frac{F_{2} - F_{1}}{x_{2} - x_{1}}$ D、物块与斜面间的动摩擦因数为 $\frac{\sqrt{3}}{2} (1 - \frac{F_{1} + F_{2}}{m g})$

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三、实验题

12. 某同学欲测量一苹果电池的电动势（约为1V）和内阻（约为600Ω）。实验室可提供的器材有：
A．电压表V（量程为1V，内阻约为1kΩ）；
B．电流表A（量程为1mA，内阻为8Ω）；
C．滑动变阻器R（最大阻值为3kΩ）；
D．开关S，导线若干。

(1)、要求尽可能减小测量误差，请将图甲中的电路补充完整。

(2)、闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片，获得多组电压表示数U、电流表示数I的数据，画出U-I图像如图乙所示，则该苹果电池的电动势为V（结果保留两位有效数字）、内阻为Ω（结果保留整数）。

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13. 某物理兴趣小组用落体法测量天门市的重力加速度，装置如图甲所示。打点计时器所接交流电源的频率为f。

(1)、实验中打出的一条纸带如图乙所示，O为打的第一个点，在离O点较远处，每隔一个点取一个计数点，分别取为A、B、C，测得A、B两点的距离为x₁ ， B、C两点的距离为x₂ ，则打点计时器打B点时，重物的速度大小为。

(2)、测出打点计时器打多个计数点时重物的速度大小v及对应重物下落的高度h，作出的v²-h图像如图丙所示。若当地的重力加速度大小为g，重物下落过程中所受阻力可忽略，则v²-h图线的斜率为。

(3)、实验中发现，重力加速度的测量值比天门市实际的重力加速度小，其主要原因是重物下落过程中受到阻力的作用。已知重物的质量为m，则重物下落过程中所受阻力大小为。（用x₁、x₂、m、f、g表示）

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四、解答题

14. 如图所示，在竖直平面内固定一半径为R、圆心为O的绝缘光滑圆轨道，AB为竖直直径，轨道处于电场强度大小为E、方向水平向左的匀强电场中。一质量为m的带正电小球（视为质点）静止在圆轨道内的C点，OC与OB的夹角 $θ = 53 °$ 。重力加速度大小为g，取 $s i n 5 3^{°} = 0.8$ ， $c o s 5 3^{°} = 0.6$ ，不计空气阻力。

(1)、求小球所带的电荷量q；

(2)、若撤去电场，求小球通过B点时对轨道压力的大小N。

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15. 如图所示，逃犯在平直公路上到边境线的距离L=2200m处抢得货车后，驱车由静止开始沿公路向边境匀加速逃窜，武警接到群众举报，乘坐停在路旁的警车（警车停在逃犯抢劫货车处后方x₀=183m的位置），在逃犯驱车逃窜t₀=16s后，警车由静止开始匀加速追赶货车。已知警车与货车的加速度大小分别为a₁=6m/s²、a₂=5m/s² ，所能达到的最大速度分别为v_m1=42m/s、v_m2=30m/s，两车的速度达到最大后均做匀速直线运动。

(1)、求两车的最大距离x_m；

(2)、试通过计算判断警车能否在境内追上货车。

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16. 如图所示，水平地面上固定一倾角 $θ = 30 °$ 的斜面（足够长），斜面上有两个距离 $d = 1 m$ 的物块，物块甲的质量 $m_{1} = 0.5 k g$ ，物块乙的质量 $m_{2} = 1 k g$ ，物块乙与斜面间的动摩擦因数 $μ_{2} = \frac{\sqrt{3}}{3}$ 。现由静止释放物块甲，物块甲经时间 $t = 1 s$ 后与静止的物块乙发生弹性碰撞（碰撞时间极短）。取重力加速度大小 $g = 10 m / s^{2}$ ，两物块均视为质点。求：

(1)、两物块第一次碰撞前瞬间物块甲的速度大小 $v_{0}$ ，以及物块甲与斜面间的动摩擦因数 $μ_{1}$ ；

(2)、两物块第一次碰撞后瞬间，物块甲的速度大小 $v_{1}$ 以及物块乙的速度大小 $v_{2}$ ；

(3)、两物块第一次与第二次碰撞期间的最大距离 $x_{m}$ 。

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