湖北省重点中学2020届高三上学期第一次联考试题 物理
展开湖北省部分重点中学2020届高三第一次联考
高三物理试卷
命题学校：武汉市第一中学 命题教师：王竹青 审题教师:彭芳
考试时间：2019年11月8号上午10:30—12:00试卷满分：110分
―、选择题:本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小理给出的四个选项中，第1-8题只有一项符合题目要求，第9 -12題有多项符合題目要求。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.静电场和電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
2.在平直公路上行驶的a车和b车，其位移时间（)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 = ls时b车的速度为10m/s
D.t=0时a车和b车的距离
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，到达B点时速度方向与水平方向的夹角为，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.绳子自由端的速率增大
B.拉力F变小
C.杆对A的弹减小
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取l0m/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.100 V3kg C.200kg D.200 V3kg
7.质量为M的均匀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，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，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0，A、B、C为垂直于圆环平面的中心轴上的三个点，且BC = 2AO = 20B = 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 运动的图象如图乙，g取lOm/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，卫星在Ⅱ轨道B点的速率为，则＞
C.卫星在I轨道的加速度大小为，卫星在Ⅱ轨道A点加速度大小，则<
D.若OA = 0.5R，则卫星在B点的速率＞
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.小球一定能从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= m/s，物体运动的加速度 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，若球1与球2碰撞动量守恒，则和h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，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 = lkg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= 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 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轴方向的静电场，电场的场强大小按分布(是轴上某点到O的距离), , 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g，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。
湖北省部分重点中学2020届高三第一次联考
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。
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
B | D | B | A | D | C | B | B | BD | ABC | AD | BD |
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
- 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
