江西省南昌市第二中学2020届高三第四次月考物理试题
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2019-2020学年度高三第四次考试物理试题
命题：于明敏 审题：李敏 做题：陈建卿
一．选择题。（4分×12=48分）本大题共12小题，每小题4分，共48分．其中1-8题，在给出的多个选项中，只有一个选项是正确的，9-12题有多个选项是正确的，全选对的得4分，选对但不全的得2分，选错或不答的得0分．
1．如图所示,小车与木箱紧挨着静止放在光滑的水平冰面上,现有一男孩站在小车上用力向右迅速推木箱。关于上述过程,下列说法正确的是 ( )
A. 男孩、小车与木箱三者组成的系统机械能守恒
B. 男孩与木箱组成的系统动量守恒
C. 木箱的动量增量与男孩、小车的总动量增量相同
D. 男孩、小车与木箱三者组成的系统动量守恒
2．某汽车在平直公路上以功率P、速度v0匀速行驶时，牵引力为F0。在t1时刻，司机减小油门，使汽车的功率减为P/2，此后保持该功率继续行驶，t2时刻，汽车又恢复到匀速运动状态。下面是有关汽车牵引力F、速度v在此过程中随时间t变化的图像，其中正确的是( )
A．B．C． D．
3．质量为M的物块以速度v运动，与质量为m的静止物块发生正碰，碰撞后两者的动量正好相等，两者质量之比M/m可能为( )
A．0.8 B．3 C．4 D．5
4．2019年4月11日21时黑洞视界望远镜合作组织(ETE)宣布了近邻巨椭圆星系M87中心捕获的首张黑洞图像，提供了黑洞存在的直接“视觉”证据，验证了1915年爱因斯坦的伟大预言。一种理论认为，整个宇宙很可能是个黑洞，如今可观测宇宙的范围膨胀到了半径465亿光年的规模，也就是说，我们的宇宙就像一个直径930亿光年的球体。黑洞的质量M和半径R的关系满足史瓦西半径公式 (其中c为光速，其值为c=3×108m/s，G为引力常量，其值为6.67×10-11N·m2/kg2)则，由此可估算出宇宙的总质量的数量级约为 ( )
A．1054kg B．1044kg C．1034kg D．1024kg
5．如图所示，可看作点电荷的带电小球A、B的电荷量分别为QA、QB，都用绝缘丝线悬挂在绝缘墙角O点处，静止时A紧靠竖直墙壁，A、B相距为d。为使平衡时AB间距离变为2d，可采用以下哪些方法 ( )
A．将小球B的质量变为原来的八分之一
B．将小球B的质量增加到原来的8倍
C．将小球A、B的电荷量都增为原来的二倍，同时将小球B的质量加倍
D．将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半，同时将小球B的质量增加到原来的2倍
6．已知电荷q均匀分布在半球面AB上，球面半径为R，CD为通过半球顶点与球心O的轴线，如右图所示，M是位于CD轴线上球面外侧，且OM＝ON＝L＝2R。已知M点的场强为E，则N点的场强为（ ）
A．E B. C.－E D.－E
7．如图所示，A、B、C三个完全相同的滑块从粗糙斜面上的同一高度同时开始运动，A由静止释放，B的初速度方向沿斜面向下，大小为v0，C的初速度方向沿斜面水平，大小也为v0.下述正确的是（ ）
A. A和C将同时滑到斜面底端
B. B比C更早滑到斜面底端
C.滑到斜面底端时，三者损失的机械能一样多
D.滑到斜面底端时，B的动能最大
8．如图，物体静止于光滑斜面底端，某时刻在平行于斜面的拉力作用下沿斜面向上运动，其机械能E随位移x变化的图像如图所示，图中o--x1段为曲线，x1--x2段为直线，以斜面底面为零重力势能面，下列说法正确的是（ ）
A. 物体加速度先减小后不变
B. 拉力的功率先减小后不变
C. 物体动能一定增加
D. 物体可能先加速后减速运动
9.质量为m的子弹，以水平速度v射入静止在光滑水平面上质量为M的木块，并留在其中，
下列说法中正确的有 （ ）
A．子弹克服阻力做的功与木块获得的动能相等
B．阻力对子弹做的功与子弹减少的动能相等
C．子弹克服阻力做的功与子弹对木块做的功相等
D．系统增加的内能等于系统减少的机械能
10．带有1/4光滑圆弧轨道、质量为m0的滑车静止置于光滑水平面上,如图所示。一质量为m的小球以速度v0水平冲上滑车,当小球上滑再返回,并脱离滑车时,以下说法可能正确的是( )
A.小球一定沿水平方向向左做平抛运动
B.小球可能沿水平方向向左做平抛运动
C.小球可能做自由落体运动
D.若小球初速度v0足够大，以致小球能从滑道右端冲出滑车，则小球再也落不进滑车
11．设地球的质量为M，半径为R，自转角速度为ω，万有引力常量为G，同步卫星离地心高度为r，地表重力加速度为g，则关于同步卫星的速度v的表达式正确的是 ( )
A． B． C． D．
12．如图所示，轻质弹簧一端固定在水平面上O点的转轴上，另一端与一质量为m、套在粗糙固定直杆A处的小球（可视为质点）相连，直杆的倾角为30°，OA=OC，B为AC的中点，OB等于弹簧原长．小球从A处由静止开始下滑，初始加速度大小为aA，第一次经过B处的速度为v，运动到C处速度为0，后又以大小为aC的初始加速度由静止开始向上滑行．设最大静摩擦力等于滑动摩擦力．下列说法正确的是（ ）
A. 小球可以返回到出发点A处
B. 弹簧具有的最大弹性势能为mv2/2
C. 撤去弹簧，小球可以静止在直杆上任意位置
D. aA－aC＝g
二.填空题（本题共2小题，每空3分，共15分）
13．(6分)如图，用光电门等器材验证机械能守恒定律．直径为d、质量为m的金属小球由A处静止释放，下落过程中经过A处正下方的B处固定的光电门，测得A、B的距离为H(H≫d)，光电门测出小球通过光电门的时间为t，当地的重力加速度为g，则
(1)多次改变高度H，重复上述实验，作出随H的变化图像如图所示，当图中已知量t0、H0和重力加速度g及小球直径d满足以下表达式 时，可判断小球下落过程中机械能守恒；
(2)实验中发现动能增加量ΔEk总是小于重力势能减少量
ΔEp，若增加下落高度，则ΔEp－ΔEk将 (选填“增加”、“减小”或“不变”)．
14．恢复系数是反映碰撞时物体形变恢复能力的参数，它只与碰撞物体的材料有关，两物体碰撞后的恢复系数为，其中v1 、 v2分别为质量为m1和m2的物体碰撞前的速度，u1 、 u2分别为质量为m1和m2的物体碰撞后的速度。某同学利用如图所示的实验装置测定质量为m1和m2的物体碰撞后的恢复系数。
实验步骤如下：
①将白纸、复写纸固定在竖直放置的木条上，用来记录实验中质量为m1和m2的两球与木条的撞击点；
②将木条竖直放在轨道末端右侧并与轨道接触，让质量为m1的入射球从斜轨上A点由静止释放，摘击点为B′；
③将木条向右平移到图中所示位置，质量为m1的入射球仍从斜轨上的A点由静止释放，确定撞击点；
④质量为m2（m1> m2）的球静止放置在水平槽的末端，将质量为m1的入射球再从斜轨上A点由静止释放，确定两球相撞后的撞击点；
⑤目测得B′与撞击点N、P、M的高度差分别为h1、h2、h3。
(1)利用实验中测量的数据表示两小球碰撞后的恢复系数为e =_______ 。
(2)若再利用天平测量出两小球的质量为m1、m2，则满足_____________________表示两小球碰撞前后动量守恒；若满足_____________________表示两小球碰撞前后机械能守恒。
三、计算题 (共4小题，47分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，有数值计算的题目，答案中应明确写出数值和单位)
15．（10分）已知某卫星轨道与地球赤道面共面，其绕向与地球的自转方向相同。观测发现，此卫星在每三昼夜的时间内都会有5次从位于赤道某处的卫星观测站正上方经过，则该卫星的周期是多少小时？
16．（11分）如图所示，长l＝0.8 m的细线上端固定在O点，下端连结一个质量为m＝0.4 kg的小球，悬点O距地面的高度H＝3.55 m，开始时将小球提到O点而静止，然后让它自由下落，当小球到达使细线被拉直的位置时，刚好把细线拉断，再经过t＝0.5 s落到地面，如果不考虑细线的形变，g＝10 m/s2，试求：
(1)细线拉断后瞬间的速度大小
(2)假设细线由拉直到断裂所经历的时间为0.1 s，试确定细线的平均张力大小
17．（12分）如图甲所示，一竖直平面内的轨道由粗糙斜面AD和光滑圆轨道DCE组成，AD与DCE相切于D点，C为圆轨道的最低点，将一小物块置于轨道ADC上离地面高为H处由静止下滑，用力传感器测出其经过C点时对轨道的压力FN，改变H的大小，可测出相应的FN的大小，FN随H的变化关系如图乙折线PQI所示(PQ与QI两直线相连接于Q点)，QI反向延长交纵轴于F点(0，5.8 N)，重力加速度g取10 m/s2，求：
(1)小物块的质量m、圆轨道的半径R及轨道DC所对应的圆心角θ
(2)小物块与斜面AD间的动摩擦因数μ
18. （14分）如图所示，光滑水平面上有质量为m1的长木板，木板的右端离竖直档板距离为L0，某时，可看作质点的小滑块以vo的水平速度从左端滑上长木板，小滑块的质量为m2，滑块与木板之间的动摩擦因数为，木板与档板的碰撞是弹性的，L0足够大。
（1）若m1：m2=2:1 ,要确保小滑块最终不从木板上掉下，求木板长度L的最小值
（2）若m1：m2=1:2，小滑块最终不从木板上掉下，求从滑块滑上木板到最后稳定的过程中，长木板所走过的路程S
高三第四次考试物理试题答案
1. D 2. A 3. B 4. A 5. A 6. D 7. D 8. D
9. BD 10. BC 11. ACD 12. BD
13. ＝H0 增加
14.
15. 9小时
16.(1)v2＝3 m/s，方向竖直向下．(2)F＝8 N.
17. (1) m＝0.5 kg R＝1 m θ＝37° (2)μ＝0.3
18.（1） （2）
