2018届“荆、荆、襄、宜四地七校考试联盟”
高三10月联考
物理试题
命题学校：宜昌一中
本试卷共3页，全卷满分110分，考试用时90分钟。
注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的班级、姓名、考号填涂在答题卡上.
2.一律用0.5mm黑色签字笔答题，画图用0.5mm黑色签字笔或铅笔均可.
3.答案必须答在答题卡上, 答在其他地方无效.
第Ⅰ卷（选择题 共10小题，共46分）
一、选择题（本题包括10小题.每小题给出的四个选项中,1-7小题只有一个选项正确，每题4分，8-10小题有多个选项正确，全部选对的得6分，选对但不全的得3分,有选错或不选的得0分.）
1．在人类对物体运动规律的认识过程中，许多物理学家大胆猜想、勇于质疑，取得了辉煌的成就，下列有关科学家及他们的贡献描述中正确的是（ ）
A．开普勒潜心研究第谷的天文观测数据，提出“万有引力定律”
B．牛顿最早证明了行星公转轨道是椭圆，行星所受的引力大小跟行星到太阳距离的二次方成反比
C．亚里士多德对运动的研究，确立了许多用于描述运动的基本概念，比如平均速度、瞬时速度以及加速度
D．伽利略探究物体下落规律的过程中使用的科学方法是：问题→猜想→数学推理→实验验证→合理外推→得出结论
2．如图所示，小球位于光滑的曲面上，曲面体位于光滑的水平地面上，从地面上看，在小球沿曲面下滑的过程中，曲面体对小球的作用力（ ）
A．垂直于接触面，做功为零
B．垂直于接触面，做负功
C．不垂直于接触面，做功为零
D．不垂直于接触面，做正功
3．以下运动中物体的机械能守恒的是（ ）
A．物体做匀速直线运动
B．物体从高处以g/3的加速度竖直下落
C．不计阻力,细绳一端拴一小球,使小球在竖直平面内作圆周运动
D．物体做匀变速曲线运动
4．质量为m的小球在竖直平面内的圆形轨道的内侧运动，经过最高点而不脱离轨道的最小速
度是v，则当小球以2v的速度经过最高点时，对轨道压力的大小是（ ）
A．0 B．mg C．3mg D．5mg
v
5．如图所示，一激光探照灯在竖直平面内转动时，发出的光照射在云层底面上，云层底面是与地面平行的平面，云层底面距地面高为h，当光束转到与竖直方向的夹角为θ时，云层底面上光点的移动速度是v，则探照灯转动的角速度为（ ）
A．v/h B.
C. D．
6．在天文观测中，因为观测视角的问题，有时会看到一种比较奇怪的“双星”系统：与其它天体相距很远的两颗恒星，在同一直线上“往返”运动，它们往返运动的中心相同，周期也一样.模型如图所示，恒星A在A1A2之间往返运动，恒星B在B1B2之间往返运动，且A1A2＝a，B1B2＝b，现测得它们运动的周期为T，恒星A、B的质量分别为M、m，万有引力常量G，则（ ）
A．M+m＝ B．M+m＝
C．M+m＝ D．M+m＝
7．如图所示，把一重为G的物体用一水平方向的推力F＝kt(k为恒量，t为时间)压在竖直的足够高的平整墙上，从t＝0开始物体所受的摩擦力f随t变化的关系是图中的（ ）
8．在未来的“星际穿越”中，某航天员降落在一颗不知名的行星表面上. 该航天员从高h=L处以初速度v0水平抛出一个小球，小球落到星球表面时，与抛出点的距离是，已知该星球的半径为R，引力常量为G，则下列说法正确的是（ ）
A．该星球的质量 B．该星球的质量
C．该星球的第一宇宙速度 D．该星球的第一宇宙速度
9．如图所示，位于水平面上的物体在斜向上的恒力F的作用下，做速度为v的匀速运动，此时力F
与水平方向的夹角为θ,求F的最小值Fmin和方向（与水平方向夹角的正切）（ ）
A． B．
C． D．
10．如图所示，两个可视为质点的小球a、b的质量均为m，a、b通过铰链用刚性轻杆连接，轻杆长度为L. a套在另一根固定的光滑竖直杆上， b放在光滑水平地面上，开始时a、b之间的轻杆可以认为是竖直静止的，在轻轻扰动下，a向下运动，b向右运动．不计一切摩擦，重力加速度大小为g.则（ ）
A．a落地前，轻杆对b一直做正功
B．a落地时速度大小为
C．a下落过程中的某个时刻，其加速度大小可能等于g
D．a落地前，当a的机械能最小时，杆对b所做的功为
第Ⅱ卷（非选择题 共6题，共64分）
二、实验题:（15分）
11．（6分）在探究弹力和弹簧伸长的关系时，某同学先按图1对弹簧甲进行探究，然后把原长相同的弹簧甲和弹簧乙并联起来按图2进行探究.在弹性限度内，将质量为m=50g的钩码逐个挂在弹簧下端，分别测得图1、图2中弹簧的长度L1、L2如下表所示.
钩码个数
1
2
3
4
L1/cm
36.05
38.04
40.02
42.01
L2/cm
29.32
29.65
29.97
30.30
已知重力加速度g=9.8m/s2，要求尽可能多的利用测量数据，计算弹簧甲的劲度系数k1=______N/m（结果保留三位有效数字）.由表中数据计算出弹簧乙的劲度系数k2=______N/m（结果保留三位有效数字）.
12．（9分）一个有一定厚度的圆盘，可以绕通过中心垂直于盘面的水平轴转动.用下面的方法测量它匀速转动时的角速度.
实验器材：电磁打点计时器，刻度尺，纸带，导线，交流电等
实验步骤：
(1)如图1所示，将电磁打点计时器固定在桌面上，将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔后，固定在待测圆盘的侧面上，使得圆盘转动时，纸带可以卷在圆盘侧面上.
图1
(2)启动控制装置使圆盘转动，同时接通电源，打点计时器开始打点.
(3)经过一段时间，停止转动和打点，取下纸带，进行测量.
①实验中应选用的电源是（ ）
A. 220V交流电源
B. 4~6V低压交流电源
C. 4~6V低压直流电源
②若已知打点的周期为T，x1为纸带上计算位移的初始位置坐标，x2为终了位置坐标，x1与x2之间一共有n个打的点（包含x1和x2），圆盘的半径为r，则角速度的表达式为ω＝ .
③某次实验测得圆盘半径r＝5.50×10－2 m，得到的纸带的一段如图2所示.求得角速度为 .（交流电源频率50Hz，结果保留三位有效数字）
图2
三、计算题（49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.）
13．（11分）高速公路上甲、乙两车在同一车道上同向行驶，甲车在前，乙车在后，速度均为v0＝40 m/s，距离x0＝90 m．t＝0时刻甲车遇紧急情况后，甲、乙两车的加速度随时间变化的情况如图所示，取运动方向为正方向．两车在0～12 s内会不会相撞？
14．（12分）如图所示，长为l=1m的绳子下端连着质量为m=1kg的小球，上端悬于天花板上，把绳子拉直，绳子与竖直线夹角为60°，此时小球静止于光滑的水平桌面上.问:（）
（1）当球以作圆锥摆运动时，绳子张力T1为多大? 桌面受到压力N1为多大?
（2）当球以作圆锥摆运动时，绳子张力T2及桌面受到压力N2各为多大?
15．（12分）如图所示，固定斜面的倾角θ=30°，物体A与斜面之间的动摩擦因数µ=，轻弹簧下端固定在斜面底端，弹簧处于原长时上端位于C点.用一根不可伸长的轻绳，
通过轻质光滑的定滑轮连接物体A和B，滑轮右侧绳子与斜面平行，A的质量为mA=2kg，B的质量为mB=1kg，物体A的初始位置到C点的距离为l=0.5m.现给A、B一初速度v0=3m/s，使A沿斜面向下运动，B向上运动，物体A将弹簧压缩到最短后又恰好能弹到C点.已知重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力，整个过程中轻绳始终处于伸直状态，求：
（1）物体A向下运动，刚到C点时的速度大小.
（2）弹簧的最大压缩量.
（3）弹簧的最大弹性势能.
16．（14分）甲、乙是两只完全相同的排球，质量均为m. A、B是同一水平线的两个位置.排球甲由A点以初动能E0竖直向上抛出，在甲到达最高点的同一时刻，将排球乙由B点以某一较小初动能竖直向上抛出，最终，甲、乙同一时刻回到各自抛出点，甲回到A点的动能为k E0（k90 m，故此过程两车会相撞．（2分）
说明：其他方法，过程合理，答案正确给满分.
14．（12分）
[解析] 当小球刚好与水平面接触时，受力如图.
对小球，由牛顿第二定律
（2分）
故：临界角速度（2分）
（1），故小球受力如图.
（2分）
绳子的张力：（1分）
由牛顿第三定律，桌面受到的压力：.（1分）
（2），小球离开斜面，绳子与竖直方向夹角为α，故受力又如图.
（2分）
绳子的张力： （1分）
由牛顿第三定律，桌面受到的压力：.（1分）
说明：临界情况的4分，可以根据情况融入1、2两问，每一问6分.没有写牛顿第三定律扣1分，两处也只扣1分.
15．（12分）
[解析] （1）在物体A向下运动，刚到C点时过程中，对A和B整体，由动能定理：
（3分）
故：（1分）
（2）设弹簧的最大压缩量为x，在物体A刚到C点至压缩弹簧又返回C点的过程中，由能量守恒：
（3分）
得 x=0.2m（1分）
（3）设弹簧的最大弹性势能为EP，在物体A刚到C点至压缩弹簧到最短的过程中，由功能关系：
（3分）
故EP=3J.（1分）
16．（14分）
[解析]设空气阻力大小为f，甲运动的最大高度为H
（1）（1分）
（2）（1分）
得： （3） （1分） (4)（1分）
设上升途中离AB高h1处第一次动能等于重力势能： （1分） (5)
得： (6)（1分）
设上升途中离AB高h２处第二次动能等于重力势能： (7)
得： (8)（1分）
(2)设甲下落时间为t，乙上升、下落时间分别为t1、t2，上升、下落过程加速度大小分别为a1、a2
(9)（1分）
(10)（1分）
(11)
(12)（1分）
设乙上升最大高度为h、乙球初速度为vm、乙球初动能为Ekm
(13)
(14)（1分）
(15)（1分）
( 16)（1分）
得： (17)（1分）
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