1、12019 届“荆、荆、襄、宜四地七校考试联盟”高三 10 月联考物 理 试 题一、单项选择题：本题共 6 小题，每小题 5 分，共 30 分在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，选对的得 5 分，选错得 0 分1在下列运动状态下，物体处于平衡状态的有A上升到最高点时的蹦床运动员 B秋千摆到最低点时的小孩C在水平传送带上匀速运动的货物 D在空间站进行科研的航天员2一质量为 2kg 的质点在水平力 F 的作用下沿光滑的水平面做直线运动的 v-t 图象如图所示，则A4s 内力 F 做负功 60JB4s 内质点的位移为 10mC4s 内质点的平均速度大小为 3m/sD前 2s 内和后 2s
2、 内 F 大小之比为 5:23如图所示，用轻绳 AO、 BO 系住一物体使其处于平衡状态，绳 AO 与竖直方向成一角度，绳 BO 水平当绳子的悬点 A 缓慢向右移动时， BO 始终保持水平，在 AO 到达竖直方向前，关于绳子 AO和 BO 的拉力，下列说法中正确的是A绳 AO 的拉力先增大后减小 B绳 AO 的拉力先减小后增大C绳 BO 的拉力先增大后减小 D绳 BO 的拉力一直在减小4自行车转弯时，可近似看成自行车绕某个定点 O(图中未画出)做圆周运动，如图所示为自行车转弯时的俯视图， A、 B 为自行车的前、后两轮轴，虚线表示两轮转弯的轨迹，当前轮所在平面与车身夹角 =30时，轮轴 B 的
3、速度大小v2=3m/s，则轮轴 A 的速度 v1大小为A2 m/s B m/s C m/s D3 m/s32335一质点从 O 点以初速度 v0开始做匀加速直线运动，随后依次经过 A、 B 两点，已知 OA=3m、 AB=7m，质点经过 OA 段、 AB 段的时间 t 相等，经过 B 点时速度大小为9m/s，则A v0=0.5m/s B质点的加速度大小为 4m/s2C质点在 A 点的速度大小为 4m/s D质点在 AB 段的速度变化大于在 OA 段的速度变化62017 年年初的日内瓦车展上，英国百年老厂阿斯顿马丁发布了和红牛 F1 车队联手锤炼出的hypercar 原型车代号 AM-RB001
4、它正式被赋予了 Valkyrie（北欧女武神）的名字 “女武神”Valkyrie 搭载一台考斯沃斯（Cosworth，著名赛车公司）6.5LV12 自然吸气发动机，加上电动机后输出的最大功率约为 800kW，碳纤维单体车身使其车重仅为 1000kg 左右某次测试中， “女武神”沿着倾角为 30的斜坡向上行驶，若它受到的阻力恒为车重的 0.3 倍， g=10m/s2，则A理论上“女武神”能达到的最大速度为 m/s380B若“女武神”以 10m/s2的加速度匀加速启动，10s 即可达到最大速度C若“女武神”以最大功率启动，10s 达到最大速度，则运动的距离为 375mD若“女武神”以最大功率启动，
5、加速度大小为 8m/s2时的速度大小为 100m/s二、多项选择题：本题共 4 小题，每小题 5 分，共 20 分在每小题给出的四个选项中，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7如图所示，飞行器在距月球表面高度为 3R 的圆形轨道上运动，到达轨道的 A 点点火变轨进入椭圆轨道，到达轨道的近月点 B 再次点火进入近月轨道绕月球做圆周运动假设月球半径为R，月球表面的重力加速度为 g，则A飞行器在 B 点处点火后，动能增加B由已知条件可求出飞行器在轨道上的运行周期为 5 gR2C只有万有引力作用情况下，飞行器在轨道上通过 B 点的加速度大于在轨道上通过
6、B 点的加速度D飞行器在轨道上绕月球运行一周所需的时间为 2 gR8如图所示为置于竖直平面内的光滑杆 AB， 它是以初速度为 v0、水平射程为 x 的平抛运动轨迹制成的， A 端为抛出点， B 端为落地点现将一质量为 m 的小球套于其上，小球由静止开始从 A 端滑下，重力加速度为 g，则当其到达 B 端时A小球在水平方向的速度小于 v0 B小球运动的时间为 0vC小球的速率为 D小球重力的功率为0vgx 02xg9如图所示，用细线相连的两个质量分别为 m 和 2m 的小物块 A 和 B（可视为质点） ，沿半径方向放在水平圆盘上， A 与转轴 OO 的距离为 r， B 与转轴的距离为 2r，物块
7、与圆盘间的动摩擦因数均为 ，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，圆盘静止时，细线处于水平且无张力，若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，用 表示圆盘转动的角速度，则A当 = 时，两物体开始滑动rgB当 = 时，细线中的张力大小为 mg12731C两物体开始滑动前受到的摩擦力方向始终相同D两物体刚开始滑动时，细线中的张力为 010如图所示，物体 A 和 B 用跨过定滑轮的轻绳连接， A、 B 的质量分别是 m 和 3m劲度系数为 k 的轻质弹簧一端固定在水平面上，另一端与物体 A 相连，斜面倾角为 ，整个系统不计一切摩擦，A 与滑轮的距离以及斜面足够长开始时，物体 B 在沿斜面向上的外力 F1=4mg
8、sin 和沿斜面向下的恒力 F2的共同作用下保持静止且轻绳恰好伸直（图中 F1、 F2未画出） 现撤去外力 F1，直到物体 B 获得最大速度，且弹簧未超过弹性限度，以弹簧原长为弹性势能的零势能点，则在此过程中A A 的最大速度为 sinkmg82-04/st/(ms)v BAOAB 月 球AB2B轻绳对 B 做功大小为 kgm2sin10C撤去外力 F1的瞬间， B 的加速度大小为 gsin13D物体 A 和弹簧组成的系统机械能的增加量一定大于物体 B 机械能的减少量三、实验题（本题共 2 小题，共 14 分）11 （6 分）某同学把附有滑轮的长木板平放在实验桌上，将细绳一端拴在小车上，另一端
9、绕过定滑轮，挂上适当的钩码，使小车在钩码的牵引下运动，以此定量探究绳拉力做功与小车动能变化的关系此外还准备了打点计时器及配套的电源、天平、小车、钩码、导线、复写纸、纸带、小木块等组装的实验装置如图所示（1）若要完成该实验，还需要的一个的实验器材是 （2）实验开始时，他先调节木板上定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行他这样做的目的是下列的哪个 （填字母代号） A避免小车在运动过程中发生抖动B可使打点计时器在纸带上打出的点迹清晰C可以保证小车最终能够实现匀速直线运动D可在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车受的合力（3）他将钩码重力做的功当作细绳拉力做的功，经多次实验发现拉力做功总是要比小车动能增量
10、大一些这一情况可能是下列哪些原因造成的 （填字母代号） A在接通电源的同时释放了小车B小车释放时离打点计时器太近C阻力未完全被小车重力沿木板方向的分力平衡掉D钩码做匀加速运动，钩码重力大于细绳拉力12 （8 分）某实验小组为了测量滑块与某种材料间的动摩擦因数 ，设计了如图甲所示的实验装置，图中轻弹簧的一端固定，另一端与滑块不连接，宽度为 d（足够小）的挡光片固定在滑块上端，O 点为弹簧的原长位置， B 为可以在 O 点右方自由移动的光电门实验中，滑块均由 A 点由静止释放，多次改变光电门与 A 点的距离 x，并记录 x 及挡光片经过光电门时的挡光时间 t重力加速度为 g（1）以光电门与 A 点
11、的距离 x 为横轴，获得如图乙所示的倾斜直线，则应以 （选填“ t”、 “ ”、 “t2”或“ ”）为纵121t轴（2）若图乙中 a、 b 已知，则滑块与该材料间的动摩擦因数 = （3）为了计算弹簧在 A 点的弹性势能 EP，除题中已知和已测得的物理量之外，还需测量的物理量是 ，弹簧的弹性势能 EP= （用题中的已知物理量和测得的物理量表示） 四、计算题（本大题共 4 小题，共 46 分解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出计算结果的不得分）13 （10 分）长为 1.8m 的直杆从空中自由下落，杆的下端距地高为 10m，在其下落过程中经过正下方O 点的时间为 0.2s已知杆
12、下落过程中始终呈竖直状态，不计一切阻力， g=10m/s2试求：（1）直杆下落到地面时的速度大小；（2）直杆下落时其下端距 O 点的距离14 （10 分）被认为是外星生命的潜在宿主的 TRAPPIST-1 行星系统中有 3 颗行星(分别命名为：Trappist-1e，f 和 g)，由于它们位于行星宜居地带，引起了科学家的深厚兴趣假设行星Trappist-1e 可视为质量均匀分布的球体，宇航员在该星球表面，将一小球从离地面 h 高处以初速度 v0水平抛出，测出小球落地点与抛出点间的距离为 s若该星球的半径为 R，万有引力恒量为 G，不考虑行星的自转，求：（1）该星球表面的重力加速度；（2）该星球
13、的密度；15 （12 分）斜面体 m、 M 叠放在光滑水平面上，斜面体 M 的倾角为 =37，质量分别为M=8kg、 m=3kg，两者之间的动摩擦因数为 =0.5，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力今用水平外力 F 推 m，为使两者不发生相对滑动，求 F 的取值范围 （sin37=0.6，cos37=0.8， g=10m/s2 ）16 （14 分）如图所示，光滑的竖直圆轨道与粗糙的水平面 AB 相切于 B 点，质量为 m=5kg 的小物块（视为质点）静止在 A 处现用大小为 F=40N 与水平方向成角 =53的斜向上的恒定拉力始终作用在物块上，使其从 A 点由静止开始沿水平地面做匀加速直线运动，并
14、能从 B 点无阻碍进入圆轨道运动已知物块与地面之间的动摩擦因数 =0.5， AB 之间的距离为 L=6m，sin53=0.8，cos53=0.6， g=10m/s2求：（1）物块经过 B 点时的速度大小；（2）若圆轨道的半径为 1m，物块对轨道的最大压力；（3）物块在竖直圆轨道中运动过程中，不脱离轨道，圆轨道的半径应满足的条件 FOABLx0乙ba光 电 门BO甲32019 届“荆、荆、襄、宜四地七校考试联盟”高三 10 月联考 物 理 答 案1 2 3 4 5 6 7 8 9 10C A D A B C BD AC BC ABD11答案：（1）刻度尺；（2）D；（3）CD（每空 2 分）12
15、答案：（1） ；（2） ；（3）滑块的质量 m， （每空 2 分）1tagbd2 2bd13答案：（1）10 m/s；（2）3.2m解析：（1）由 v= （2 分）h解得直杆下落到地面时的速度大小： v1=10 m/s （2 分）2（2）杆从下端到达 O 点到上端离开 O 点的位移 l=1.8m，时间 t1=0.2s则该过程中中间时刻的速度：v= = m/s =9m/s 1tl.08由 v=gt 得： t= = s=0.9s （2 分）gv109杆从开始下落到下端到达 O 点的时间：t2=t t1=0.9s0.1s=0.8s （2 分）故下落时杆的下端到 O 点的距离：h= gt22= 100
16、.82m=3.2m （2 分）14答案：（1） ；（2）0-hsv)-(320hsGRv解析：（1）设星球表面的加速度为 g，由平抛运动规律知：h= gt2 x=v0t （2 分）h2+x2=s2 （2 分）由、得 g= （2 分）20-hv（2）星球表面附近： =mg （1 分）RMmGM= R2 （1 分）34得 = （2 分）)-(2320hsGRv15答案：7.5N F82.5N解析： B 恰好不向下滑动时，所需 F 最小，此时 B 受到最大静摩擦力沿斜面向上如图甲所示设两者共同的加速度为 a1，对整体有：F1=(M m)a1 （1 分）对 B 有：F1 f1cos N1sin =ma
17、1 （1 分）f1sin N1cos =mg （1 分）f1= N1 联立解得： F1= )sin(coco)g代入数据解得： F1=7.5N （2 分）B 恰好不上滑时所需 F 最大，此时 B 受最大静摩擦力沿斜面向下如图乙所示设共同加速度为 a2，对整体有：F2=(M m)a2 对 B 有：F2 f2cos N2sin =ma2 （1 分）N2cos =mg f2sin （1 分）f2=N 2 （1 分）联立解得： F2= )sin(coco)g代入数据解得： F1=82.5N （2 分）故取值范围为 7.5N F82.5N （2 分）16答案：（1）6m/s；（2）234N，方向与竖直方
18、向成角 53斜右下；（3）0 R m 或 R5m710解析：（1）由 A 到 B 过程，由动能定理：FLcos fL= mvB2 （ 2 分）1f=N = (mg Fsin ) 解得物块经过 B 点时的速度大小 vB=6m/s （1 分）（说明：应用动力学观点处理，正确的同样给分）（2）由分析知，当拉力 F 与 mg 的合力 F的方向沿着圆轨道半径向外时（如图中的 C 点） ，物块的速度最大，对轨道的压力最大由 B 到 C 过程，由动能定理：FR(1 cos53)= mvC2 mvB2 （11分）F=mgcos53=30NOBFAmgfNFmg537CDEN1fF1N2F2N2f4在 C 点：
19、 NC F= （1 分）Rmv2解得 NC=234N 由牛顿第三定律，物块对轨道的最大压力 NC=234N，方向与竖直方向成角 53斜右下 （1 分）（3）物块恰好到达与 C 点关于圆心 O 点对称位置 D 点时： F= （1 分）12RmvD由 B 到 D 过程，由动能定理： FR(1+cos53)= mvD2 mvB2 （1 分）1解得 R1= m 70则 0R m （1 分）物块恰好到达与圆心 O 点的连线垂直于 CD 的位置 E 时，速度为 0由 B 到 E 过程，由动能定理： FRcos53=0 mvB2 (11) （1 分）1解得 R2=5m (12) （1 分）则 R5m (13
20、) （1 分）综上，圆轨道的半径应满足的条件为：0 R m 或 R5m (14) （2 分）7102019 届“荆、荆、襄、宜四地七校考试联盟”高三 10 月联考 物 理 答 案1 2 3 4 5 6 7 8 9 10C A D A B C BD AC BC ABD11答案：（1）刻度尺；（2）D；（3）CD（每空 2 分）12答案：（1） ；（2） ；（3）滑块的质量 m， （每空 2 分）1tagbd2 2bd13答案：（1）10 m/s；（2）3.2m解析：（1）由 v= （2 分）h解得直杆下落到地面时的速度大小： v1=10 m/s （2 分）2（2）杆从下端到达 O 点到上端离开
21、O 点的位移 l=1.8m，时间 t1=0.2s则该过程中中间时刻的速度：v= = m/s =9m/s 1tl.08由 v=gt 得： t= = s=0.9s （2 分）gv109杆从开始下落到下端到达 O 点的时间：t2=t t1=0.9s0.1s=0.8s （2 分）故下落时杆的下端到 O 点的距离：h= gt22= 100.82m=3.2m （2 分）14答案：（1） ；（2）0-hsv)-(320hsGRv解析：（1）设星球表面的加速度为 g，由平抛运动规律知：h= gt2 x=v0t （2 分）h2+x2=s2 （2 分）由、得 g= （2 分）20-hv（2）星球表面附近： =mg
22、 （1 分）RMmGM= R2 （1 分）34得 = （2 分）)-(20hsGv15答案：7.5N F82.5N解析： B 恰好不向下滑动时，所需 F 最小，此时 B 受到最大静摩擦力沿斜面向上如图甲所示设两者共同的加速度为 a1，对整体有：F1=(M m)a1 （1 分）对 B 有：F1 f1cos N1sin =ma1 （1 分）f1sin N1cos =mg （1 分）f1= N1 联立解得： F1= )sin(coco)g代入数据解得： F1=7.5N （2 分）B 恰好不上滑时所需 F 最大，此时 B 受最大静摩擦力沿斜面向下如图乙所示设共同加速度为 a2，对整体有：F2=(M m
23、)a2 对 B 有：F2 f2cos N2sin =ma2 （1 分）N2cos =mg f2sin （1 分）1fF1N2F2N2f5f2=N 2 （1 分）联立解得： F2= )sin(coco)Mmg代入数据解得： F1=82.5N （2 分）故取值范围为 7.5N F82.5N （2 分）16答案：（1）6m/s；（2）234N，方向与竖直方向成角 53斜右下；（3）0 R m 或 R5m710解析：（1）由 A 到 B 过程，由动能定理：FLcos fL= mvB2 （2 分）1f=N = (mg Fsin ) 解得物块经过 B 点时的速度大小 vB=6m/s （1 分）（说明：应用
24、动力学观点处理，正确的同样给分）（2）由分析知，当拉力 F 与 mg 的合力 F的方向沿着圆轨道半径向外时（如图中的 C 点） ，物块的速度最大，对轨道的压力最大由 B 到 C 过程，由动能定理：FR(1 cos53)= mvC2 mvB2 （11分）F=mgcos53=30N在 C 点： NC F= （1 分）Rmv2解得 NC=234N 由牛顿第三定律，物块对轨道的最大压力 NC=234N，方向与竖直方向成角 53斜右下 （1 分）（3）物块恰好到达与 C 点关于圆心 O 点对称位置 D 点时： F= （1 分）12RmvD由 B 到 D 过程，由动能定理： FR(1+cos53)= mvD2 mvB2 （1 分）1解得 R1= m 70则 0R m （1 分）物块恰好到达与圆心 O 点的连线垂直于 CD 的位置 E 时，速度为 0由 B 到 E 过程，由动能定理： FRcos53=0 mvB2 (11) （1 分）1解得 R2=5m (12) （1 分）则 R5m (13) （1 分）综上，圆轨道的半径应满足的条件为：0 R m 或 R5m (14) （2 分）710OBFAmgfNFmg537CDEN
