湖北省黄冈市2020届高三9月质量检测物理试题

黄冈市2019年高三年级9月质量检测

物理试题

黄冈市教育科学研究院命制     2018年9月25日上午8: 00-9: 30

考生注意

1.本试卷分第I卷和第II卷，第I卷为选择题，第II卷为非选择题.

2.本试卷满分110分，考试时间90分钟.

3.请将各题答案填到答题卷相应位置，考试结束，考生只交答题卷.

第I卷(选择题共50分

一、选择题:本题共10小题，每小题5分，共50分.在每小题给出的四个选项中，第1-6题只有一项符合题目要求，第7 -10题有多项符合题目要求.全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分.

1.摩天轮是一种大型转轮状的机械建筑设施，游客坐在摩天轮上可以从高处俯瞰四周景色.现假设摩天轮正绕中间的固定轴在竖直面内做匀速圆周运动，游客坐在座舱中与座舱保持相对静止(座舱及乘客可视为质点)，则正确的说法是

A. 游客受力平衡

B. 游客所受的合外力总是指向摩天轮固定轴

C. 游客在最高点和最低点时，对座椅的压力大小相等

D. 由于向心加速度恒定，故座舱做匀变速曲线运动

【答案】B

【解析】

【详解】A.摩天轮匀速转动，故游客也是做匀速圆周运动，合力提供向心力，不为零，故不是平衡状态，故A错误；

B. 因为摩天轮做匀速转动，所以游客也是做匀速圆周运动，合力运动指向圆心，提供向心力，所以游客所受的合外力总是指向摩天轮固定轴，故B正确；

C. 当摩天轮转到最低点时，由向心力公式

解得

当摩天轮转到最高点时，由向心力公式

解得

所以游客在最高点和最低点时，对座椅的压力大小不相等，故C错误；

D. 座舱做匀速圆周运动，向心加速度大小不变，但方向发生改变，所以向心加速度不恒定，座舱不是做匀变速曲线运动，故D错误。

2.一名跳伞运动员从悬停在高空的直升机中跳下，研究人员利用运动员随身携带的仪器记录下了运动员的运动情况.通过分析数据，得到了运动员从跳离飞机到落地的过程中在空中沿竖直方向运动的v-t图象如图所示，则下列关于运动员的运动的说法中正确的是

A. 0-t1时间内，运动员的平均速度为

B. t2 时刻，运动员打开降落伞

C. 0-t1间内，运动员的加速度逐渐增大

D. t1-t2时间内，运动员所受阻力逐渐减小

【答案】D

【解析】

【详解】A. 0-t1时间内，速度图像是曲线，所以运动员的平均速度不为，故A错误；

B. 由图可知，t1时运动员开始做减速运动，所以t1时刻，运动员打开降落伞，故B错误；

C. 0-t1间内，由速度图像可知，图像切线的斜率越来越小，所以运动员的加速度逐渐减小，故C错误；

D. t1-t2时间内，运动员做减速运动，由牛顿第二定律得：

解得：

由速度图像可知加速度减小，所以运动员所受阻力逐渐减小，故D正确。

3.将一小球从离水平地面H高处以某一速度竖直向上抛出，已知小球上升至最高点所用时间为T1，从最高点落至地面所用时间为T2，空气阻力忽略不计。则当地重力加速度的大小为

A.  B.  C.  D.

【答案】A

【解析】

【详解】小球竖直上抛运动上升最大高度

①

小球做自由落体运动，可知

②

由①②式解得：

A. 与上述计算结果相符，故A正确；

B. 与上述计算结果不相符，故B错误；   

C. 与上述计算结果不相符，故C错误；   

D. 与上述计算结果不相符，故D错误；

4.游乐园里有一种叫“飞椅”的游乐项目，简化后的示意图如图所示。飞椅用钢绳固定悬挂在顶部同一水平转盘上的圆周上，转盘绕穿过其中心的竖直轴匀速转动。稳定后，每根钢绳(含飞椅及游客)与转轴在同一竖直平面内。图中甲的钢绳的长度大于乙的钢绳的长度，钢绳与竖直方向的夹角分别为、，不计钢绳的重力下列判断正确的是

A. 甲、乙的线速度大小相同

B. 甲的角速度大于乙的角速度

C. 无论两个游客的质量分别有多大， 一定大于

D. 如果两个游客的质量相同，则有等于

【答案】C

【解析】

【详解】AB. 转盘绕穿过其中心的竖直轴匀速转动，所以甲的角速度等于乙的角速度， 它们的半径有可能不相等，根据

所以甲乙两者线速度可能不相等，故AB错误；

CD. 设钢绳延长线与转轴交点与游客所在水平面的高度为h，对游客受力分析，由牛顿第二定律和向心力公式可得：

则：

设圆盘半径为r，绳长为L，据几何关系可得：

因为：

所以：

由上分析得：无论两个游客的质量分别有多大，θ1一定大于θ2；故C正确，D错误。

5.一质点沿粗糙水平地面做匀减速直线运动，先后经过A、B、C三点，最终停在D点已知AB=BC=3m，质点通过AB段和BC段所用时间分别为0.5s和1s.则CD段距离为

A. m B. 1m C. m D. 3m

【答案】A

【解析】

【详解】AB段的平均速度，也就是AB段的中间时刻的速度

BC段的平均速度，也就是BC段的中间时刻的速度

所以质点的加速度

由速度公式得C点的速度

由速度位移关系可知：CD段的距离

A. m与上述计算结果相符，故A正确；   

B. 1m与上述计算结果不相符，故B错误；   

C. m与上述计算结果不相符，故C错误；   

D. 3m与上述计算结果不相符，故D错误；

6.如图所示，倾斜索道与水平面夹角为37°，当载人车厢沿钢索运动时，车厢里质量为m的人对厢底的压力为其重量的1.25倍，已知重力加速度为g，下列说法正确的是

A. 载人车厢一定沿斜索道向上运动

B. 人对厢底的摩擦力方向向右

C. 车厢运动的加速度大小为是

D. 车厢对人的摩擦力大小为mg

【答案】D

【解析】

【详解】A．因为人对车厢的压力大于重力，处于超重状态，所以载人车厢可能沿斜索道向上做加速运动，也可能沿斜索道向下做减速运动，故A错误；

BCD．由A分析知，车厢加速度沿索道斜向上。将a沿水平和竖直两个方向分解，对重物受力分析如图

水平方向：

竖直方向：

由几何关系

解得车厢的加速度

车厢对人的摩擦力大小为

方向水平向右，

根据牛顿第三定律得：人对厢底的摩擦力方向向左，故BC错误，D正确。

7.如图所示，倾角为θ=30°的斜面体c置于水平地面上，滑块b置于光滑斜面上，通过细绳跨过定滑轮与物体a连接，连接b的一段细绳与斜面平行，连接a的一段细绳竖直，a下端连接在竖直固定在地面的轻弹簧上，整个系统保持静止.已知物块a、b、c的质量分别为m、4m、M，重力加速度为g，不计滑轮的质量和摩擦.下列说法中正确的是

A. 弹簧弹力大小为mg

B. 地面对c的摩擦力为零

C. 剪断轻绳的瞬间，c对地面的压力为

D. 剪断轻绳的瞬间，a的加速度大小为2g

【答案】AD

【解析】

【详解】A.以b为对象，沿斜面方向得

以a为对象

解得：

故A正确；

B. 对bc组成的系统受力分析可知，重力G，支持力F，细线的拉力，地面的摩擦力f，故B错误；

C. 剪断轻绳的瞬间， b沿加速下滑，处于失重状态，所以c对地面的压力小于，故C错误；

D. 剪断轻绳的瞬间，弹簧的弹力不变，根据牛顿第二定律得：a的加速度大小

故D正确。

8.如图所示，在斜面顶端a处以速度水平抛出一小球，经过时间恰好落在斜面底端c处.今在c点正上方与a等高的b处以速度水平抛出另一小球，经过时间恰好落在斜面的中点d处.若不计空气阻力，下列说法正确的是

A.

B.

C. 若将a处水平抛出的小球初速度变为原来的一半，则小球将落到ad段的中点处

D. 若将b处水平抛出的小球初速度变为原来的两倍，则小球将落到ad段的中点处

【答案】BC

【解析】

【详解】A.做平抛运动的物体运动时间由竖直方向的高度决定

a物体下落的高度是b的2倍，所以有

故A错误；

B.水平方向的距离由高度和初速度决定

由题意得a的水平位移是b的2倍，a物体下落的高度是b的2倍，可知

故B正确；

C. 若将a处水平抛出的小球初速度变为原来的一半，将落到斜面上

水平方向：

竖直方向：

由几何关系

解得：a球运动时间

若将a处水平抛出的小球初速度变为原来的一半，运动时间是原来的一半，下降的高度是原来的，所以若将a处水平抛出的小球初速度变为原来的一半，则小球将落到ad段的中点处，故C正确；

D. 小球将落到ad段的中点处，高度减半，运动时间

若将b处水平抛出的初速度变为原来的两倍，

水平位移

由几何关系可知，小球将落到ad段的中点处时，应该存在

与上述计算结果不一致，故D错误。

9.如图所示，水平横杆上套有圆环A，圆环A通过轻绳与重物B相连，轻绳绕过固定在横杆下光滑的定滑轮，轻绳通过光滑动滑轮挂着物体C，并在某一位置达到平衡，现将圆环A缓慢向右移动一段距离，系统仍保持静止，则下列说法中正确的是

A. 轻绳的拉力变大

B. 横杆对圆环A的摩擦力不变

C. 物块C的高度上升

D. 物块B的高度上升

【答案】BD

【解析】

【详解】A.物体B保持静止，受重力和拉力，根据平衡条件，轻绳拉力大小处处相同，等于B的重力，保持不变，故A错误；

BCD. 重物C受重力和两侧绳子的拉力，始终平衡，拉力和重力大小都不变，根据平衡条件，动滑轮两侧绳子夹角保持不变，栓接A的轻绳与水平方向夹角不变，重物C必定下降，物块B的高度上升，绳子对A环的拉力的大小和方向均不改变，故杆对环的摩擦力也一定不变，故C错误，BD正确。

10.如图所示，一倾角为的倾斜传送带以速度v顺时针匀速运转，t=0时刻，一小滑块(可视为质点)从传送带底端处以初速度v0沿传送带向上滑上传送带，在t0时刻离开传送带.则下列描述小滑块的速度随时间变化的关系图象可能正确的是

A.  B.

C.  D.

【答案】ABD

【解析】

【详解】ACD.根据题意，设传送带倾角为，动摩擦因数.若：

滑块沿斜面的合力不可能为0，也就不可能匀速运动。

若v0>v，滑动摩擦力沿传送带向下，合力是滑动摩擦力和重力沿传送带分力之和；

减速v0=v之后，滑动摩擦力沿传送带向上，合力是滑动摩擦力和重力沿传送带分力之差，也就是加速度变小，当传送带较短时，滑块将从上端离开传送带，不会反向运动，当传送带较长时，滑块速度减小为0后，后反向运动从传送带下端离开，故C错误，AD正确；

B.若

若v0<v，沿斜面方向合力沿斜面向上物块匀加速，当加速到与传送带速度相等时，做匀速运动，滑块与传送带之间是静摩擦力，故B正确。

第I卷(选择题共60分)

二、实验题:本大题共两小题，第11题6分，第12题9分，共15分.请将答案填写在答题卷相应位置，不要求写出演算过程.

11.研究性学习小组的同学欲探究小车质量不变时其加速度与力的关系，该小组在实验室设计了一套如图甲所示的装置，图中A为小车，B为打点计时器，C为力传感器(测绳子的拉力)，P为小桶(内有砂子)，M是一端带有定滑轮的水平放置的足够长的木板．不计绳子与滑轮间的摩擦．

(1)要顺利完成该实验，除图中实验仪器和低压交流电源(含导线)外，还需要实验仪器是________(填“刻度尺”、“天平”或“秒表”)．

(2)平衡摩擦力后再按上述方案做实验，是否要求小桶和砂子的总质量远小于小车的质量？ _____(填“是”或“否”)．

(3)已知交流电源的频率为50Hz，某次实验得到的纸带如图乙所示，图中相邻计数点之间还有4个点未画出，由该纸带可求得小车的加速度a＝_____m/s2.(结果保留2位有效数字)

【答案】    (1). 刻度尺    (2). 否    (3). 0.60

【解析】

【详解】(1)[1]根据实验所要进行的测量可知，本实验中除实验仪器和低压交流电源（含导线）外，还需要毫米刻度尺.

(2)[2]根据上述方案做实验，通过弹簧测力计可测量出拉小车的力，因此不需要沙桶和沙的总质量远小于车的质量；

(3)[3]由于每相邻的两个记数点间还有四个点没有画出，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s；

根据匀变速直线运动推论公式△x=aT2,结合四段位移选用逐差法可以求出加速度的大小，得：.

12.如图甲所示，一位同学利用光电计时器等器材做“测定当地重力加速度”的实验.

有一直径为d、质量为m的金属小球从A处由静止释放，下落过程中能通过A处正下方、固定于B处的光电门，测得A、B间的距离为H(H>>d)，光电计时器记录下小球通过光电门的遮光时间为t，当地的重力加速度为g.则:

(1)如图乙所示，用螺旋测微器测得小球的直径d=_______________mm.

(2)多次改变高度H，重复上述实验，测得多组H与对应的I的值.在处理数据时为了得到线性图象，我们应该作出_________图象.

A.      B.          C.           D.  

(3)若按上述要求作出的图线为一条过原点的倾斜直线，斜率为k，则当地重力加速度g的表达式为______. (用k、d 表示)

(4)写出一-条能够减小实验误差的建议__________________________

【答案】    (1). 6.860    (2). B    (3).     (4). 适当减小小球的直径

【解析】

【详解】（1）[1] 螺旋测微器测得小球的直径d=6.5mm+36.0ⅹ0.01mm=6.860mm

（2）[2] 依据小球在极短时间内的平均速度等于瞬时速度，那么小球通过光电门的速度

由速度位移关系可得：

变形得

我们应该作出图像，故选B

（3）[3]斜率

所以重力加速度

（4）[4] 适当减小小球的直径，可以更精确测出小球通过光电门的速度，从而可能让实验减小实验误差。

三、计算题(本题共4小题，共45分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)

13.在光滑水平桌面上建立直角坐标系xoy，俯视图如图所示。一质量为1kg的小球(可视为质点)从y轴上的P点处以速度v0沿x轴正方向射出，同时小球受到一个沿y轴负方向的水平恒力F=1.6N作用，其运动轨迹经过A、B两点，其坐标分别为(5cm，0)、( 10cm，-15cm).求:

(1)P点的坐标;

(2)小球从P点射出的初速度v0的大小.

【答案】（1）（0， 5cm）    （2）0.2m/s

【解析】

【详解】（1）小球从P点运动到B点做类平抛运动，x方向上匀速直线运动

xPA=xAB=5cm

故

y方向上做初速度为零的匀加速直线运动，故

yPA：yAB=1:3

由于

yAB=15cm

故yPA=5cm，即P点坐标为（0， 5cm）

（2）y方向上:

由

 得：T=0.25s

x方向上：

m/s

14.一辆客车以v1=36km/h的速度驶出车站并沿着平直的公路向前匀速行驶.此时司机发现在车后方s0 =22m处有一名乘客还没有上车，司机经过的反应时间后(反应时间内司机没有采取制动)，以大小为4m/s2的加速度匀减速刹车，客车刹车的同时该乘客也以的速度匀速跑向客车.求从司机发现该乘客，到乘客追上客车所用的时间

【答案】8.7s

【解析】

【详解】当客车开始杀车时，两车相距的距离为

m

设客车开始刹车后，再经时间t1乘客追上客车

解得：

t1=s

而此时车速 m/s<0，故车提前静止

车运动的总位移为：

m

s

故从司机发现该乘客，到乘客追上客车所用的时间t=t0+t1=8.7s

15.如图所示，倾角θ= 30°的固定斜面AB长度L=3.75m，一质量m= 1kg的小物块(可视为质点)在外力F作用下沿斜面向上运动.已知物块与斜面之间的动摩擦因数，取重力加速度g=10 m/s2.

(1)若外力F的方向水平向右，要使小物块沿斜面匀速上滑，则F多大;

(2)若外力F大小为15N且方向沿斜面向上，要使小物块能够运动到B点，则外力F至少作用多长时间?

【答案】（1）N （ 2）t1=1s

【解析】

【详解】（1）若小滑块沿斜面匀速上滑，其受力如图

解得：

N

（2）当对小滑块施加外力F2=15N时，滑块匀加速上滑，其加速度大小为

m/s2

撤去外力后，滑块匀减速运动，其加速度大小为

m/s2

当滑块刚好能够滑至B点时，力F2的作用时间最短。则

解得：t1=1s

16.如图甲所示，完全相同的两个长木板A、B紧靠在一起(但不粘连)静置于水平地面上，t=0时刻一小物块(可视为质点)以某一较小的速度从长木板A的左端滑上，小物块始终在A的上表面，以后长木板A运动的速度-时间图象如图乙所示已知长木板长度L=1.25m，物块与长木板的质量相等，物块与木板间及木板与地面间均有摩擦，物块与木板、木板与地面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度g=10m/s2.

(1)求物块与长木板间、长木板与地面间的动摩擦因数;

(2)若小物块的初速度，试通过计算判断小物块最终停在A的上表面，还是B的上表面，并确定其位置.

【答案】（1）  （2）故滑块最终停在B板上表面，离B板左端m处

【解析】

【详解】（1）设滑块和长木板的质量均为m，

0－0.1s内，A、B两板一起做匀加速直线运动，设加速度大小a1，

对两板的整体由牛顿运动定律得：

0.1s－0.2s内，滑块与两木板一起匀减速运动，设加速度大小为a2，

对三者的整体由牛顿运动定律得：

由乙图可知：

m/s2

由上式可解得：

（2）若滑块以v0=4m/s滑上A板，设滑块匀减速运动的加速度大小为a0，假设滑块会滑离A板，它在A板上运动的时间为t1

m/s2

解得：

s

m/s

m/s

由于v1>v2，故假设成立，滑块会离开A板，滑上B板

滑块滑上B板后，假设最终与B板达到共同速度，相对滑动的时间为t2

B板的加速度

m/s2

由

解得：

s

=m<L，

故滑块最终停在B板上表面，离B板左端m处