湖北省荆门市龙泉中学2021届高三11月月考 （期中）物理（含答案） 试卷

荆门市龙泉中学2021届高三年级11月月考

物理试题

本试卷共3页，全卷满分100分，考试用时90分钟。

注意事项：

1．答卷前，考生务必将自己的姓名、班级、准考证号填写在答题卡上。

2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。答在试题卷、草稿纸上无效。

3．非选择题的作答：用黑色墨水签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。答在试题卷、草稿纸上无效。

4．考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后，请将答题卡上交。

一、单选择题（本题共8小题，每题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的。每小题3分，共24分。）

1．甲、乙两物体在同一水平直线上运动，其位置坐标x随时间t变化的图像如图所示．甲为抛物线，乙为直线．下列说法正确的是(　　)

A．前3 s内甲、乙两物体的平均速率相等

B．t=0时，甲物体x—t图像的斜率为3m/s

C．前3 s内甲、乙的运动方向始终相同

D．前3 s内甲、乙两物体的最大距离为1 m

2．用外力F拉一物体使其做竖直上升运动，不计空气阻力，加速度a随外力F的变化关系如图所示（规定加速度方向竖直向上为正），下列说法正确的是(　　)

A．地球表面在当地的重力加速度为a0

B．物体的质量为

C．当a=a1时，物体处于失重状态

D．当a＝a1时，拉力F＝a1

3．如图所示，光滑的半圆环沿竖直方向固定，M点为半圆环的最高点，N点为半圆环上与半圆环的圆心等高的点，直径MH沿竖直方向，光滑的定滑轮固定在M处，另一质量为m的小圆环穿过半圆环用质量不计的轻绳拴接并跨过定滑轮．开始小圆环处在半圆环的最低点H，第一次拉小圆环使其缓慢地运动到N点，第二次以恒定的速率将小圆环拉到N点．滑轮大小可以忽略，则下列说法正确的是(　　)

A．第一次轻绳的拉力逐渐增大

B．第一次半圆环受到的压力大小始终等于mg

C．小圆环第一次在N点时轻绳的拉力小于第二次在N点时轻绳的拉力

D．小圆环第一次在N点与第二次在N点时，半圆环受到的压力相等

4．如图所示，卫星沿椭圆轨道绕地球运动，近地点A到地面的距离可忽略不计，远地点B与地球同步卫星高度相同。关于该卫星的下列说法中正确的是（地球表面重力加速度g取10m/s2）（  ）

A．在A点的速度vA 可能小于 7.9km/s

B．在A点的加速度aA 可能大于10m/s2

C．在B点的速度vB 一定小于地球同步卫星的运行速度

D．在B点的加速度aB 一定小于地球同步卫星在该点的加速度

5．一小物块沿斜面向上滑动，然后滑回到原处．物块在斜面底端时机械能为E0、动能为Ek0、势能为零。物块与斜面间的动摩擦因数不变，则该过程中，物块的机械能E、动能Ek、势能EP与位移x关系的图象正确的是(　　)

6．质量为m的小球由不能伸长的轻绳a和b分别系于一轻质细杆的A点和B点，如图所示，当绳a与水平方向成θ角时，绳b恰处于伸直状态且水平，此时绳b的长度为l。当轻杆绕轴AB以不同的角速度ω匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，重力加速度为g，则下列说法正确的是(　　)

A．a绳与水平方向的夹角θ随角速度ω的增大而一直减小

B．a绳的张力随角速度ω的增大而一直增大

C．当角速度ω＜，时，b绳的弹力一直不变

D．若b绳突然被剪断，则a绳的弹力一定发生变化

7．如图所示，有一陀螺其下部是截面为等腰直角三角形的圆锥体、上部是高为h的圆柱体，其上面面半径为r，转动角速度为ω．现让旋转的陀螺以某水平速度从距水平地面高为H的光滑桌面上水平飞出后恰不与桌子边缘发生碰撞，陀螺从桌面水平飞出时，陀螺上各点中相对桌面的最大速度值为（己知运动中其转动轴一直保持竖直，空气阻力不计）（　　）

A．      B．    C．+ωr     D．

8．甲、乙两球质量分别为m1、m2，从不同高度由静止释放，如图（a）所示，两球运动的v—t图像如图（b）1、2所示。下落过程中球受到的空气阻力f=kv（v是球的瞬时速度大小，k是常数），t2时刻两球第二次相遇，落地之前两球均已达到各自的收尾速度值v1、v2。下列判断中正确的是（  ）

A．m1＜m2

B．乙球释放时的位置较高

C．两球刚释放的瞬间相比，甲球刚释放的的加速度较大

D．两球第一次相遇是在t1时刻

二、多项选择题（本题共4小题，每题给出的四个选项中，至少有两个选项是符合题意的。每小题4分，共16分。）

9．如图所示，A、B两个物体放在水平旋转的圆盘上，A的质量是m，B的质量为2m，B离轴距离为R，A离轴距离为2R，两物体通过不可伸长的细绳相连。在转盘以大小不同的角速度匀速转动（开始时细绳伸直但没有弹力）的过程中，两物体始终相对盘静止，则(　　)

A．A、B受到的摩擦力始终都指向圆心

B．在转盘由较小的角速度换成较大的角速度匀速转动时，A与盘面之间的摩擦力先增大后减小再增大

C．在转盘由较小的角速度换成较大的角速度匀速转动时，B与盘面之间的摩擦力先增大后减小再增大

D．在转盘由较小的角速度换成较大的角速度匀速转动时，A、B与盘面之间的摩擦力大小都有可能保持不变

10．质量分别为m1、m2的两个小球在光滑的水平面上沿同一直线相向运动，它们同时经历了接触、挤压、停止、反弹、分离的过程，则下列说法中正确的是（  ）

A．两球碰撞之后的速度大小跟小球的质量成反比

B．两球碰撞前后的动能之比都为Ek1: Ek2= m2:m1

C．两球碰撞中的任意时刻动量之比为P1:P2= 1:1

D．两个小球之间的碰撞一定是弹性碰撞

11．如图，AOB为夹角固定（37°）的V形槽，开始时槽板OB竖直，质量为m的光滑小球静置槽中．槽板OA受到的压力为NA，槽板OB受到的压力为NB．在V形槽沿顺时针方向缓慢旋转至OB水平的过程中（当地重力加速度为g）（　　）

A．开始时刻，NA=，NB=

B．旋转过程中NA一直减小，NB先增大后减小

C．旋转过程中NA一直减小，NB一直增大

D．当槽板OB水平时NA=0，NB=mg

12．如图所示，A、B两物体的质量之比为mA∶mB＝1∶2，它们原来静止在平板车C上（平板车原来也是静止的），A、B两物体间有一根被压缩了的水平轻质弹簧，A、B两物体与平板车上表面间的动摩擦因数都为μ（已知A物体的质量为m，当地重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力），水平地面光滑．当弹簧突然释放后，下列关于A、B、C的运动情况的说法中正确的是(　　)

A．若释放瞬间弹簧的弹力F≤μmg，则A相对于C滑动，B相对于C静止，C相对于地面静止

B．若释放瞬间弹簧的弹力2μmg≥F＞μmg，则A相对于C滑动，B相对于C静止，C向右运动

C．若释放瞬间弹簧的弹力F＞2μmg，则A、B都相对于C滑动， C向右运动

D．若释放瞬间弹簧的弹力F＞2μmg，则A、B都相对于C滑动， C向左运动

三、实验题（第13题6分，第14题8分，共14分）

13．某组同学用图甲所示的实验装置测量重力加速度，铁架台上固定着光电门，让直径为d的小球从一定高度处由静止开始自由下落，小球球心正好通过光电门．光电门可记录小球通过光电门的时间．

(1)用游标卡尺测量小球直径时，游标卡尺的刻度如图乙所示，则小球的直径为________ cm.

(2)某次实验中小球的下边缘与光电门间的距离为h，小球通过光电门的时间为Δt，若小球通过光电门的速度可表示为，重力加速度可表示为g＝________(用字母表示)．

(3)严格来说并不等于小球球心经过光电门时的速度，由此计算出的速度比真实值________(填“偏大”“偏小”或“不变”)．

14．某同学用如图甲所示装置验证机械能守恒定律时，所用交流电源的频率为50 Hz，得到如图乙所示的纸带．选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E，测出A点距起点O的距离为s0＝19.00 cm，点A、C间的距离为s1＝8.36 cm，点C、E间的距离为s2＝9.88 cm，g取9.8 m/s2，测得重物的质量为m＝0.5 kg.

(1)下列做法正确的有________．

A．图中两限位孔必须在同一竖直线上

B．实验前，手应提住纸带上端，使纸带竖直

C．实验时，先放开纸带，再接通打点计时器的电源

D．数据处理时，应选择纸带上距离较近的两点作为初、末位置

(2)选取O、C两点为初、末位置验证机械能守恒定律，重物减少的重力势能是________ J，打下C点时重物的速度大小是________ m/s.(结果保留三位有效数字)

(3)根据纸带算出打下各点时重物的速度v，量出下落距离s，则以为纵坐标、以s为横坐标画出的图象应是下面的________．

四、计算题（本题共4小题，每题都需要写出必要的文字说明和计算用的原始方程。只写出与题设条件无关的公式和最后的结果不能得分。10+10+10+16=46分）

15．（10分）如图(a)，物块和足够长的木板叠放在实验台上，物块用一不可伸长的细绳与固定在实验台上的力传感器相连，细绳水平．t＝0时，木板开始受到水平外力F的作用，在t＝4 s时撤去外力．细绳对物块的拉力f随时间t变化的关系如图(b)所示，木板的速度v与时间t的关系如图(c)所示．木板与实验台之间的摩擦可以忽略．重力加速度g取10 m/s2。求：

（1）长木板的质量M；

（2）拉力F对长木板的总冲量I的大小。

16．（10分）把地球看做一个质量均匀分布的标准球体，已知质量均匀分布的球壳对其内部的物体的万有引力为零，地球半径为R，地球表面的重力加速度为g0，不考虑地球的自转。

（1）求沿地球半径方向深度为h的矿井底部质量为m的小物体受到的万有引力大小；

（2）若用x表示空间一点到地心的距离，试根据适当的计算，大致画出沿从无穷远到地球球心的方向上重力加速度g随x变化的图像。

17．（10分）如图所示，有一个可视为质点的质量为m＝1 kg的小物块，从高度hAB=0.6m的光滑平台上的A点以v0＝2 m/s的初速度水平抛出，到达C点时，恰好沿C点的切线方向进入固定在水平地面上的光滑圆弧轨道，最后小物块滑上紧靠轨道末端D点的质量为M＝3 kg的长木板．已知木板上表面与圆弧轨道末端切线相平，木板下表面与水平地面之间光滑，小物块与长木板间的动摩擦因数μ＝0.3，圆弧轨道的半径为R＝0.4 m。不计空气阻力，g取10 m/s2.求：

（1）C点和圆弧的圆心连线与竖直方向的夹角θ；

（2）要使小物块不滑出长木板，木板的长度L至少多大．

18．（16分）如图所示，可视为质点的滑块A质量m=1kg，长木板B静止在光滑水平面上，质量M=0.5kg，长度L=1m。某时刻，A以水平初速度v0=4m/s冲上B，与此同时，给B施加一个水平向右的恒力F，以保证滑块A不从长木板B上滑落，若A、B之间的摩擦因数μ=0.2，求拉力F的大小应该满足的条件。

龙泉中学2021届九月月考物理试题参考答案及评分标准

一、二、选择题

三、实验题

13．答案　(1)2.540　   (2)　    (3)偏小

14．答案　(1)AB    　(2)1.34 　2.28     　(3)C

四、计算题

15．【解析】（1）4s到5s时间内，f=Ma2    ……①

由图（b）可知，物块和长木板之间的滑动摩擦力f=0.2N；由图（c）可知，4s到5s时间内长木板的加速度a2=0.2m/s2。

长木板的质量M=1kg。

（2）前两秒内，长木板静止，F1=f=0.125t    ……②

2s到4s时间内，F2－ f摩擦=Ma1    ……③

由图（c）可知，2s到4s时间内长木板的加速度a1=0.2m/s2；即：F2=0.4N。

拉力F对长木板的总冲量I=1.05Ns。

16．【解析】（1）在地表：   ……①

在矿井底部：         ……②

由①②解得：       ……③

物体受到的万有引力为：F=

（2）由前问第③式可知，在地球内部，；在地球外部：。

g—x图像为：

17．【解析】（1）小物块水平抛出后，hAB=，在C点时，竖直分速度vy=gt1=2m/s，

物块在在C点的速度vC与水平方向的夹角满足：=，由几何关系知，C点和圆弧的圆心连线与竖直方向的夹角θ=60°。

（2）小物块由C到D的过程中，由动能定理得：mgR(1－cos 60°)＝mv－mv，

代入数据解得：vD＝2 m/s.

若小物块始终在长木板上，当达到共同速度时速度大小为v，小物块在木板上滑行的过程中，由动量守恒定律得mvD＝(M＋m)v

解得：v＝ m/s

对物块和木板组成的系统，由功能关系得μmgL＝mv－(M＋m)v2

解得：L＝2.5 m。

18．【解析】当A冲上B时，由于B的初速度为零，所以，A受到的滑动摩擦力向左，A做匀减速运动，由牛顿第二定律：f=μmg=ma1，即，加速度a1=2m/s2。而B受到摩擦力的反作用力f′方向向右，拉力F也向右，所以它做匀加速直线运动。要使A不从B上滑落，则两物体必须在A到达B的右端时达到共同速度v，然后保持相对静止，一起向右做匀加速运动。A、B处于相对静止状态时，A受到的摩擦力从滑动摩擦力变为静摩擦力，方向变为向右，此时B满足：

F－f′=Ma2

即：a2=  ……①

A、B之间的相对位移较大，如图甲所示。在这种情况下，所需的拉力F相对较小。

当所加的拉力较大时，a2较大，A、B达到共同速度相对静止时，A相对于B的相对位移也较小（如图丙所示），相对静止之后，它们仍然一起做匀加速运动，才能保证A不从B上滑落。所以，不论拉力大或小，要想A不从B上滑落，都必须满足：

a2=≤a1=2m/s2

由上式解得：F≤3N

A、B之间的相对位移必须满足：⊿S≤L  ……②

在极端情况下，A相对于B滑动时，AB运动的速度时间图像如图乙所示，对B有：

F＋μmg =Ma2  ……③

且：v=v0－a1t= a2 t   ……④

由③、④可得：  ……⑤

其中：SA=，把④代入此式得：SA=（F+2）t2+2t    ……⑥

SB=，把④代入此式得：SB=（F+2）t2    ……⑦

有几何关系知：⊿S= SA－SB≤L ，将⑤、⑥、⑦三式代入此式得：F≥1N

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