湖北省部分重点中学2020届高三第一次联考试题 物理

湖北省部分重点中学2020届高三第一次联考

高三物理试卷

考试时间：2019年11月8号上午10：30－12：00    试卷满分：110分

一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1－8题只有一项符合题目要求，第9－12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

1.静电场和重力场在某些特点上具有一定的相似性，结合有关“场”的知识，并进行合理的类比和猜想，判断以下说法中正确的是

A.法国物理学家库仑利用扭秤实验发现了点电荷间的相互作用规律，并测定了元电荷的电荷量B.电场的概念是法拉第建立的，并引出电场线来描述电场

C.如果把地球抽象为一个孤立质点，用于形象描述它所产生的重力场的所谓“重力场线”的分布类似于真空中一个孤立的正电荷所产生的静电场的电场线分布

D.重力场与静电场相类比，重力场的“场强”等于重力加速度，其“场强”大小的决定式为g=

2.在平直公路上行驶的a车和b车，其位移时间(x－t)图象分别为图中直线a和曲线b，已知b车的加速度恒定且等于－2m/s2，当t=3s，直线a和曲线b刚好相切，则

A.a车做匀速直线运动且其速度为  B.t=3s时a车和b车相遇但此时速度不等

C.t=1s时b车的速度为10m/s                 D.t=0时a车和b车的距离x0=9m

3.如图所示，一质点做平抛运动先后经过A、B两点，到达A点时速度方向与竖直方向的夹角为60°，到达B点时速度方向与水平方向的夹角为45°质点运动到A点与质点运动到B的时间之比是

A.     B.     C.     D.条件不够，无法求出

4.如图所示，质量都为m的A、B两物体叠放在竖直弹簧上并保持静止，用大小等于mg的恒力F向上拉B，B向上运动，运动距离h时B与A分离。则下列说法中正确的是

A.弹簧的劲度系数等于                B.B和A刚分离瞬间，弹簧为原长

C.B和A刚分离瞬间，它们的加速度为g    D.在B与A分离之前，它们做匀加速运动

5.如图所示，中间有孔的物块A套在光滑的竖直杆上，通过滑轮用不可伸长的轻绳将物体拉着匀速向上运动，则

A.绳子自由端的速率v增大     B.拉力F变小

C.杆对A的弹力FN减小        D.拉力F的功率P不变

6.物块在轻绳的拉动下沿粗糙水平地面匀速运动，已知物块与地面之间的动摩擦因数为，g取10m/s2。若轻绳能承受的最大拉力为1000N，则物块的质量最大为

A.150kg     B.100kg     C.200kg     D.200kg

7.质量为M的均勻木块静止在光滑的水平面上，木块左右两侧各有一位拿着完全相同的步枪和子弹的射击手。子弹质量为m，首先左侧的射击手开枪，子弹水平射入木块的深度为d1，子弹与木块相对静止后，右侧的射击手开枪，子弹水平射入木块的深度为d2，如图所示，设子弹均未射穿木块，且两子弹与木块之间的作用力大小相等。当两颗子弹均相对木块静止时，两子弹射入的深度之比为

A.     B.     C.     D.

8.如图所示，均匀带正电圆环带电荷量为Q，半径为R，圆心为O，A、B、C为垂直于圆环平面的中心轴上的三个点，且BC=2AO=2OB=2R，当在C处放置一点电荷时(不影响圆环的电荷分布情况，整个装置位于真空中)，B点的电场强度恰好为零，则由此可得A点的电场强度大小为

A.     B.     C.     D.

9.如图甲所示，质量为2kg的物体在水平恒力F作用下沿粗糙的水平面运动，1s后撤掉恒力F，其运动的v－t图象如图乙，g取10m/s2，下列说法正确的是

A.在0～2s内，合外力一直做正功          B.在0.5s时，恒力F的瞬时功率为150W

C.在0～1s内，合外力的平均功率为150W   D.在0～3s内，物体克服摩擦力做功为150J

10.如图所示，曲线I是一颗绕地球做圆周运动的卫星轨道的示意图，其半径为R；曲线II是一颗绕地球做椭圆运动的卫星轨道的示意图，O点为地球球心，AB为椭圆的长轴，两轨道和地心都在同一平面内，已知在两轨道上运动的卫星的周期相等，万有引力常量为G，地球质量为M，下列说法正确的是

A.椭圆轨道的长轴长度为2R

B.卫星在I轨道的速率为v0，卫星在II轨道B点的速率为vB，则v0>vB

C.卫星在I轨道的加速度大小为a0，卫星在II轨道A点加速度大小为aA，则a0<aA

D.若OA=0.5R，则卫星在B点的速率vB>

11.如图所示，平行板电容器与直流电源、理想二极管(正向通电时可以理解为短路，反向通电时可理解为断路)连接，电源负极接地。初始时电容器不带电，闭合开关，电路稳定后，一带电油滴位于电容器中的P点且处于静止状态。下列说法正确的是

A.上极板上移，带电油滴保持静止      B.上极板上移，P点电势降低

C.上极板下移，带电油滴向下运动      D.上极板下移，P点电势升高

12.如图所示，MNPQ为有界的竖直向下的匀强电场，电场强度为E，ACB为光滑固定的半圆形轨道，圆轨道半径为R，A、B为圆水平直径的两个端点，一个质量为m、电荷量为－q的带电小球，从A点正上方高为H处由静止释放，并从A点沿切线进入半圆轨道。不计空气阻力及一切能量损失，关于带电小球的运动情况，下列说法正确的是

A.若小球能到达C点则速度可能为零    B.小球在AC部分可能做匀速圆周运动

C.小球－定能从B点离开轨道          D.若小球从B点离开，则上升的高度一定等于H

二、实验题：本题包括2小题，共14分。

13.(8分)如图所示装置可以用来研究小车的匀变速直线运动。

(1)实验中，必要的措施是

A.细线必须与长木板平行                   B.先释放小车再接通电源

C.小车从距离打点计时器较近的地方释放     D.需要平衡小车与长木板间的摩擦力

(2)实验时将打点计时器接到频率为50Hz的交流电源上，选取一条点迹清晰的纸带，在纸带上相邻计数点间有四个点未画出，依打点先后编为A、B、C、D、E、F、G、H，由于不小心，纸带被撕断了，由纸带上的数据可知，打B点时物体的速度v=        m/s，物体运动的加速度a=        m/s2。(结果均保留三位有效数字)。

(3)如果当时电网中交流电的频率只有49Hz，而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值与实际值相比        。(选填“偏大”“偏小”或“不变”)

14.(6分)用半径均为r的小球1和小球2发生碰撞验证动量守恒定律，实验装置如图甲所示，斜槽与水平槽圆滑连接。安装固定好实验装置，竖直挡板上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸，用夹子固定住，小球圆心与O点位置等高。接下来的实验步骤如下：

步骤1：不放小球2，让小球1从斜槽上A点由静止滚下，并落在竖直挡板上。重复多次，用尽可能小的圆，把小球的所有落点圈在里面，其圆心就是小球落点的平均位置P；

步骤2：把小球2放在斜槽前端边缘位置B，让小球1从A点由静止滚下，使它们碰撞。重复多次，并使用与步骤1同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置N、M；

步骤3：用毫米刻度尺测得O点与M、P、N三点的竖直方向的距离分别为h1、h2、h3。

(1)两小球的直径用螺旋测微器核准相等，测量结果如图乙，则两小球的直径均为     mm。

(2)下列说法中正确的是

A.球1、球2的落点分别是N、M

B.球1、球2的落点分别是M、N

C.如果两球质量相等，则球2的落点介于ON之间

D.球1的质量应该大于球2的质量

(3)设球1和球2的质量m1、m2，若球1与球2碰撞动量守恒，则m1、m2、h1、h2和h3之间关系式为                。

三、计算题：本题包括4小题，共48分。解答时写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

15.(9分)如图所示，长为L的细绳上端系一质量不计的环，环套在光滑的水平杆上，在细绳的下端吊一个质量为m的铁球(可视为质点)，球离地的高度h=L。现让环与球一起以v= 的速度向右运动，在A处环被挡住而立即停止运动，已知A离右墙的水平距离也为L，当地的重力加速度为g，不计空气阻力。求：

(1)在环被挡住而立即停止运动时绳对小球的拉力大小；

(2)若在环被挡住后，细绳突然断裂，则在以后的运动过程中，球的第一次碰撞点离墙角B点的距离是多少?

16.(12分)如图甲所示，质量m=1kg的小滑块，从固定的四分之一圆弧轨道的最高点A由静止滑下，经最低点B后滑到位于水平面的木板上，并恰好不从木板的右端滑出。已知圆弧轨道半径R=6m，木板长l=10m，上表面与圆弧轨道相切于B点，木板下表面光滑，木板运动的v－t图象如图乙所示。g取10m/s2。求：

(1)滑块在圆弧轨道末端B点的速度；

(2)滑块与木板间的动摩擦因数及滑块在整个运动过程克服阻力做的功。

17.(12分)如图，空间有一竖直向下沿x轴方向的静电场，电场的场强大小按E=kx分布(x是轴上某点到O点的距离)，k=。x轴上，有一长为L的绝缘细线连接A、B两个小球，已知：两球质量均为m，B球带负电，带电荷量为q，A球距O点的距离为L。已知重力加速度为g，两球现处于静止状态，不计两球之间的静电力作用。

(1)求A球的电荷量大小；

(2)剪断细线后B球运动的最大速度vm以及B球下降的最大距离。

18.(15分)如图，光滑绝缘水平面上静置两个质量均为m、相距为x0的小球A和B，A球所带电荷量为+q，B球不带电。现在A球右侧区域的有限宽度范围内加上水平向右的匀强电场，电场强度为E，小球A在电场力作用下由静止开始运动，然后与B球发生弹性正碰，A、B碰撞过程中没有电荷转移，且碰撞过程时间极短，求：

(1)A球与B球发生第一次碰撞后B球的速度；

(2)从A球开始运动到两球在电场中发生第二次碰撞前电场力对A球所做的功；

(3)要使A、B两球只发生三次碰撞，所加电场的宽度d应满足的条件。

高三物理答案

一、选择题：本大题共12小题，每小题4分.在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~12题有多项符合题目要求.全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

二、实验题（14分）

13   AC0.183m/s    0.603m/s2,    偏大

14   10.296—10.299BD=+

三、计算题（48分）

15（9分）解：（1）环在A处被挡住立即停止，小球以速度 绕A点做圆周运动，

据牛顿第二定律和圆周运动的向心力公式有：                         2分

绳对小球的拉力大小 2分

（2）在环被挡住后，细绳突然断裂，此后小球做平抛运动。

假设小球直接落在地面上，则，竖直方向： 水平方向：

联立解得:小球的水平位移

所以小球与右墙碰撞后再落在地上（不说明不扣分）

设小球平抛运动到右墙的时间为 ，则：                        2分

小球在 内下降的高度2分

球的第一次碰撞点离墙角B点的距离 1分

16  （12分） （1）滑块在木板上运动的过程中，滑块与木板的位移之差等于木板的长度，设滑块刚滑上木板时的速度大小为，滑块滑到木板右端时的速度大小为，

则有：

                                  3分               

由题图乙可知：，t=2s      

解得：2分

(其他解法正确同样给分)

（2）滑块在木板上做匀减速运动，由运动学公式可知：

，                                       1分

其中1分

解得：1分

滑块在 全程运动时，由动能定理得：

                                       2分

解得：

2分

即克服阻力做功52J

其它方法正确同样给分

17（12分） (1)对A、B由整体法得：

2mg－qA－q=0      2分

解得：qA=6q2分       

(2 )当B球下落速度达到最大时，由平衡条件得

mg=qE=qx0，解得：x0=4L 2分

运动过程中，电场力大小线性变化，从x=2L处到x=4L处

由动能定理可得：

      2分

 解得：                              1分

设下降的高度为h，由动能定理可得

2分

解得：   1分

其它方法正确同样给分

18（15分）（1）设A球与B球第一次碰撞前的速度为v0，碰撞后的速度分别为vA1、vB1。

对A，根据牛顿第二定律得：qE=ma    1分

由运动学公式有：v02=2ax0。            1分

解得：v0=

对于AB碰撞过程，取向右为正方向，由动量守恒定律和机械能守恒定律得：

mv0=mvA1+mvB1      1分

mv02=mvA12+mvB12。                        1分

解得：vB1=v0=，vA1=0                1分

（2）设第一次碰撞到第二次碰撞前经历的时间为t1．

有：xA1=vA1t1+at12=vB1t1         2分   

从A球开始运动到两球在电场中发生第二次碰撞前电场力对A球所做的功为：

W=qE（x0+xA1）=5qEx0                 2分    

（3）设第二次碰撞前A的速度为vA1′，碰撞后A、B的速度分别为vA2、vB2．有：
vA1′=vA1+at1。                                                          1分
第二次碰撞过程，有：
mvA1′+mvB1=mvA2+mvB2。                                                1分
mvA1′2+mvB12=mvA22+mvB22。                                    1分
第二次碰撞后，当A球速度等于B球速度vB2时，A球刚好离开电场，电场区域宽度最小，有：vB22-vA22=2a•△x1。                                                     1分
A、B两球在电场中发生第三碰撞后，当A球速度等于B球速度时，A球刚好离开电场，电场区域的宽度最大，设第三次碰撞前A球的速度为vA2′，碰撞后A、B的速度分别为vA3、vB3．二、三次碰撞间经历的时间为t2．有：
xA2=vA2t2+at22=vB2t2。                                                1分
vA2′=vA2+at2。
第三次碰撞过程，有：mvA2′+mvB2=mvA3+mvB3
mvA2′2+mvB22=mvA32+mvB32．
vB32-vA32=2a•△x2
所以电场区域宽度d应满足的条件为：x0+xA1+△x1＜d≤x0+xA1+xA2+△x2。
解得：8x0＜d≤18x0               1分