湖北省龙泉中学、荆州中学、宜昌一中2021届高三9月联考 物理（含答案） 试卷

龙泉中学、荆州中学、宜昌一中2021届高三9月联考

物理试题

一、单选题（每小题3分，共24分）

1、物理学的发展极大地丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了人类文明的进步，关于物理学中运动与力的发展过程和研究方法的认识，下列说法中正确的是（　　）

A．伽利略对自由落体运动研究方法的核心是把实验和逻辑推理（包括数学演算）结合起来，从而发展了人类的科学思维方式和科学研究方法

B．伽利略正确认识运动和力的关系，同时建立惯性定律

C．牛顿运动定律是研究动力学问题的基石，牛顿三定律对于微观、高速的运动情景也适用

D．牛顿发现了万有引力定律，并给出了引力常量的数值

2、高速公路的ETC电子收费系统如图所示，ETC通道的长度是识别区起点到自动栏杆的水平距离．某汽车以18km/h的速度匀速进入识别区，ETC天线用了0.3s的时间识别车载电子标签，识别完成后发出“滴”的一声，司机发现自动栏杆没有抬起，于是采取制动刹车，汽车刚好没有撞杆．已知司机的反应时间为0.7s，刹车的加速度大小为5m/s2，则该ETC通道的长度约为（　　）

A．4.2m B．6.0m

C．7.5m D．9.6m

3、2020年7月31日中共中央总书记、国建主席、中央军委主席习近平同志在北京宣布北斗三号全球卫星导航系统正式开通，北斗三号（国之重器）系统由24颗中圆地球轨道卫星、3颗地球静止轨道卫星和3颗倾斜地球同步轨道卫星，共30颗卫星组成。在中圆地球轨道卫星中有两颗卫星M、N，它们的轨道近似为圆，已知N的周期为，M的周期为，，则两颗卫星相比（　　）

A．卫星M距地球表面较近 B．卫星M的角速度较大

C．卫星N的运动速度较大 D．卫星M的向心加速度较大

4、如图所示，小圆环A系着一个质量为m2的物块并套在另一个竖直放置的大圆环上，有一细线一端拴在小圆环A上，另一端跨过固定在大圆环最高点B的一个小滑轮后吊着一个质量为m1的物块。如果小圆环、滑轮、绳子的大小和质量以及相互之间的摩擦都可以忽略不计，绳子又不可伸长，若平衡时弦AB所对应的圆心角为α，则两物块的质量比m1：m2应为（　　）

A． 

B． 

C． 

D．

5、某一个物理量X的表达式为，其中是角速度，V是体积，G是万有引力常量，根据以上信息，请你判断（　　）

A．物理量X是密度

B．物理量X是质量

C．物理量X的国际单位是导出单位

D．物理量X与加速度a和时间t的乘积是同一个物理量

6、2019年诺贝尔物理学奖授予了三位天文学家，以表彰他们在宇宙演化方面取得的成就。宇宙中星体之间不断发生着演变，某双星绕两者连线上的某点做匀速圆周运动，如图描述了此双星系统中体积较小（质量小）星体“吸食”另一颗体积较大（质量大）星体表面物质的景象，这个过程物质在转移。在最初演变的过程中可以认为两球心之间的距离保持不变，对于这个过程下列说法正确的是（   ）

A．它们之间的引力保持不变          

B．它们做圆周运动的角速度变大

C．体积较小星体圆周运动的线速度变小  

D．体积较大星体圆周运动轨道半径不变

7、如图所示，在倾角为30°的光滑斜面上，一质量为m的小车在沿斜面向下的外力F作用下沿斜面下滑，在小车下滑的过程中，小车支架上连接着小球(质量也为m)的轻绳恰好水平。则外力F的大小为（   ）

A．3mg　　　 

B. 2mg      

C．2mg     

D．mg

8、质量为2 kg的物块放在粗糙水平面上，在水平拉力的作用下由静止开始运动，物块动能Ek与其发生位移x之间的关系如图所示．已知物块与水平面间的动摩擦因数μ＝0.2，重力加速度g取10 m/s2，则下列说法正确的是( 　)

A．x＝1 m时速度大小为2 m/s

B．x＝3 m时物块的加速度大小为2.5 m/s2

C．在前4 m位移过程中拉力对物块做的功为9 J

D．在前4 m位移过程中物块所经历的时间为2.8 s

二、多选题（每小题4分，共16分）

9、货车和客车在平直公路上同一车道行驶，客车在前，货车在后，突然出现紧急情况，两车同时刹车，刚开始刹车时两车相距20m，刹车过程中两车的v-t图像如图所示，则下列判断正确的是（　　）

A．在t=5s时刻两车相距最近

B．两车刹车时客车的加速度比货车大

C．两车会在客车停止之后发生追尾事故 

D．两车相距最近的距离为7.5m

10、如图所示，长为0. 3m的轻杆一端固定质量为m的小球（可视为质点），另一端与水平转轴O连接。现使小球在竖直面内绕O点做匀速圆周运动，轻杆对小球的最大作用力为，已知转动过程中轻杆不变形，取重力加速度g=10m/s2。下列说法正确的是（　　）

A．小球转动的角速度为5rad/s

B．小球通过最高点时对杆的作用力为零

C．小球通过与圆心等高的点时对杆的作用力大小为

D．小球在运动的过程中，杆对球的作用力不一定总是沿杆方向

11、绷紧的传送带与水平方向夹角为，传送带的图象如图所示。时刻质量为1kg的楔形物体以某一初速度从B点滑上传送带，并沿传送带向上做匀速运动，2s后开始减速，在时物体恰好到达最高点A点。重力加速度为。对物体从B点运动到A点的过程中，下列说法正确的是（，）（　　）

A．物体与传送带间的摩擦因数为0.75

B．2s后物体与传送带相对静止一起运动

C．2s后物体受到的摩擦力沿传送带向下

D．传送带AB长度为6m

12、轻质弹簧一端固定，另一端与质量为m的圆环相连，圆环套在倾斜的粗糙固定杆上，杆与水平面之间的夹角为α，圆环在A处时弹簧竖直且处于原长。将圆环从A处静止释放，到达C处时速度为零。若圆环在C处获得沿杆向上的速度v，恰好能回到A．已知，B是AC的中点，弹簧始终在弹性限度之内，重力加速度为g，则（　　）

A．下滑过程中，环受到的合力不断减小

B．下滑过程中，环与杆摩擦产生的热量为

C．从C到A过程，弹簧对环做功为

D．环经过B时，上滑的速度大于下滑的速度

三、实验题（13题6分，14题8分）

13．（6分）（1）在“探究力的平行四边形定则”的实验中，橡皮筋A端固定在木板上，先后用两个弹簧测力计和用一个弹簧测力计通过细绳把橡皮筋的另一端B拉到同一位置O。下列操作正确的是（   ）

A．在使用弹簧秤时，使弹簧秤与木板平面平行

B．每次拉伸橡皮筋时，只要使橡皮筋伸长量相同即可

C．橡皮筋应与两绳夹角的平分线在同一直线上

D．描点确定拉力方向时，两点之间的距离应适当大一些

（2）本实验采用的科学方法是（    ）

A．理想实验法       B．等效替代法        C．控制变量法        D．建立物理模型法

（3）如图所示，使弹簧测力计b从水平位置开始顺时针缓慢转动至竖直方向，在这个过程中保持O点位置和弹簧测力计a的拉伸方向不变，则在整个过程中弹簧测力计a的示数变化是（    ）

A．一直减小

B．一直增大

C．先增大后减小

D．先减小后增大

14．（8分）（1）做“探究加速度与力、质量的关系”实验时，下面图甲是教材中的实验方案；图乙是拓展方案，其实验操作步骤如下：

（ⅰ）挂上托盘和砝码，改变木板的倾角，使质量为M的小车拖着纸带沿木板匀速下滑；

（ⅱ）取下托盘和砝码，测出其总质量为m，让小车沿木板下滑，测出加速度a；

（ⅲ）改变砝码质量和木板倾角，多次测量，通过作图可得到的关系。

①需要满足条件的方案是_________（选填“甲”、“乙”或“甲和乙”）；在作图象时，把作为F值的是________（选填“甲”、“乙”或“甲和乙”）。

②实验获得如图2所示的纸带，已知打点计时器所用交流电的频率为50 Hz，纸带上标出的每两个相邻点之间还有4个打出的点未画出。在ABCDE五个点中，在打出C点时物块的速度大小为      m/s（保留2位有效数字）；物块下滑的加速度大小为        m/s2（保留2位有效数字）。

四、计算题（15题10分，16题10分，17题12分，18题14分，共46分）

15. （10分）高铁已成为重要的“中国名片”，领跑世界。一辆由8节车厢编组的列车，从车头开始的第2、3、6和7共四节为动力车厢，其余为非动力车厢。列车在平直轨道上匀加速启动时，若每节动力车厢牵引力大小均为N,每节动车能提供的最大功率kW，每节车厢质量都为kg,每节车厢所受阻力均为车厢重力的k倍，k=0.01,重力加速度。求

（1）第2节车厢对第1节车厢的作用力大小为多少？

（2）列车在以后的行驶过程中能达到的最大速度是多少？

16．（10分）小明将如图所示的装置放在水平地面上，该装置由弧形轨道、竖直圆轨道、水平直轨道和倾角的斜轨道平滑连接而成。质量的小滑块从弧形轨道离地高处由静止释放。已知，，滑块与轨道和间的动摩擦因数均为，弧形轨道和圆轨道均可视为光滑，重力加速度，忽略空气阻力。(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)

（1）为了使滑块刚滑下后能通过圆轨道的最高点，至少应将滑块从多高处由静止释放？

（2）若滑块从高处由静止释放，滑块到达C点时的速度是多大？

17．（12分）一小球质量m=1.0×10-2kg，通过细线悬挂于空中，现给小球施加水平方向恒力F1作用，小球静止，细线与竖直方向的夹角θ=45°，如图所示。现以小球静止位置为坐标原点O，在竖直平面内建立直角坐标系xOy，其中x轴水平。现剪断细线，经0.2s，F1突然反向，大小不变；再经0.2s，撤去水平力F1同时施加另一恒力F2，又经0.4s小球速度为零。已知g取10m/s2，空气阻力不计。求：

（1）F1和F2大小；

（2）细线剪断0.8s末小球的位置坐标。

18、（14分）下暴雨时，有时会发生山体滑坡或泥石流等地质灾害。某地有一倾角为（）的山坡，上面有一质量为的石板，其上下表面与斜坡平行；上有一碎石堆（含有大量泥土），和均处于静止状态，如图所示，假设某次暴雨中，浸透雨水后总质量也为（可视为质量不变的滑块），在极短时间内，、间的动摩擦因数减小为，、间的动摩擦因数减小为0.5，、开始运动，此时刻为计时起点；在第1s末，的上表面突然变为光滑，保持不变。已知开始运动时，离下边缘的距离，足够长，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小。求：

 （1）在0~1s时间内和加速度的大小；

（2）在上总的运动时间。

龙泉中学、荆州中学、宜昌一中2020年秋季学期

高三九月联考

物理试题参考答案

一、单选题    1．A  2.C  3.C  4.D  5.B  6.C  7.A  8.D 

二、多选题    9.BD  10. AD  11.ABD  12.BD

三、实验题

13.（1）AD  （2）B （3）A

14. ①甲   甲和乙    ②  0.23或0.24    0.75或0.76

四、计算题

15. 解：（1）对列车整体，由牛顿第二定律，有

            对第一节车厢，由牛顿第二定律，有

            联立解得N

（2）列车最终匀速运动时，有    且有

      联立解得m/s

16. （1）滑块恰能过圆轨道的最高点，有

        滑块释放后运动到圆轨道的最高点的过程中，由机械能守恒，有

        联立解得   代入数据，得H＝0.5m

（2）对滑块由最高点释放后到C点的全过程，由功能关系， 有

解得

 17. 解：（1）当小球静止时F1=mg=0.1N，F1与重力的合力

剪断细线后，小球做匀加速直线运动，加速度的大小为

经过0.2s小球的速度大小为 ，速度的方向与x轴正方向成45°角斜向右下方。在第2个0.2内，F反向，小球的水平分速度

竖直分速度

即第2个0.2s末，小球的速度v2大小为4m/s，方向竖直向下。

依题意，在最后0.4s内小球做匀减速直线运动，

根据牛顿第二定律得F2-mg=ma′   代入数据解得F2=0.2N

（2）第1个0.2s内，小球的位移大小

则小球沿x方向移动的距离x1=scos45°=0.2m，沿y方向移动的距离y1=ssin45°=0.2m

在第2个0.2s内，小球沿x方向移动的距离 

沿y方向移动的距离 

在最后0.4s内，沿y方向移动的距离

则小球速度为零时的位置坐标为（0.4m，1.6m）

18. （1）在0~2 s时间内，和的受力如图所示

规定沿山坡向下为正方向。设和的加速度分别为和，由牛顿第二定律得

，

联立以上各式并代入题给条件得，

（2）在时，设和的速度分别为和，则，

时，设和的加速度分别为和。此时与之间摩擦力为零，同理可得

，

即B做减速运动.设经过时间，的速度减为零，则有   解得

在时间内，相对于运动的距离为

此后静止不动，继续在上滑动设再经过时间后离开，则有

   可得（另一解不合题意，舍去）

设在上总的运动时间为，有。