湖北省重点中学2020届高三上学期第一次联考试题物理（Word版含答案）.doc

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 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. m Gg = tx − sma /3 8=υ mx 90 = 060 045 3 1 3 3 3 2D.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 h mg 1d 2d 2 1 d d m M Mm M +2 mM M + Mm M + 2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 24 2 R kQ 216 25 R kQ 216 23 R kQ 22 2 R kQ t−υ 0υ Bυ 0υ Bυ 0a Aa 0a Aa Bυ R GM 3 2A.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”） υ14. (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： gL=υ(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 l t−υ x kxE = x qL mgk 4 = x mυ 0x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： v 2vF mg m L − = 2F mg= 21 2h L gt= = x vt= 2x L L= > 2t 2 L Lt v g = = 2t 2 2 2 1 2 2 Lh gt= = 1 2 2 Ls L L= − = 1v 2v 1 2 2 2 2 v v vt t l + − = 2 4 /v m s= smv /101 = atvv −= 12 mg maµ = 0.3µ = 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=q x0，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 2 2 1 2fmgR w mv+ = 52fw J= − 2 2 122 44242 mmvL LqL mgqLqL mgq mgL = + − gLvm = 02 )2(424 = ++ − h hLqL mgqLqL mgq mgh 02qEx m 1 2 1 2 1 2 02qEx m5. 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 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2