湖南省长沙市长沙县第九中学2020届高三物理上学期第四次月考试题

湖南省长沙市长沙县第九中学2020届高三物理上学期第四次月考试题满分：100 分时量：90 分钟一、选择题（40 分4 分×10 小题；其中 1-6 为单选，7-10 为多选。）1. 伽利略在研究自由落体运动时，做了如下的实验：他让一个铜球从阻力很小（可忽略不计）的斜面上由静止开始滚下，并且做了上百次假设某次实验伽利略是这样做的：在斜面上任取三个位置 A、B、C。让小球分别由 A、B、C 滚下，如图所示，A、B、C 与斜面底端的距离分别为 S1、S2、S3，小球由 A、B、C 运动到斜面底端的时间分别为 t1、t2、t3，小球由 A、B、C 运动到斜面底端时的速度分别为 v1、v2、v3、，则下列关系式中正确并且是伽利略用来证明小球沿光滑斜面向下运动是匀变速直线运动的是（）A BC D2. 如图，为细绳拉某重物 M 的简化装置简化图，轻杆 OA 为可绕 O 点且垂直于纸面的轴转动的杆，AB 为轻绳，重物 M 平衡时角度关系如图所示，轻杆 OA 在 a、b、c 图中受力分别为 F1、F2、F3 的大小关系正确的是 （ ）A. F1 > F2 = F3B. F1 = F2 > F3C. F1 > F2 > F3D. F1 = F2 < F33. 如图甲，足够长的木板 B静置于水平面上，其上放置小滑块 A木板 B受到随时间 t变化的水平拉力 F作用时，用传感器测出木板 B的加速度 a，得到如图乙的 a-F图象，g取 10 m/s2，则（）A. 水平地面一定粗糙B. 滑块 A与木板 B间动摩擦因数为 0.25C. 当 F=10N 时木板 B加速度为 4 m/s2D. 木板 B的质量为 3kg4. 如图所示，a 为放在赤道上相对地球静止的物体，随地球自转做匀速圆周运动，b 为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星（轨道半径等于地球半径），c 为地球的同步卫星，以下关于 a、b、c 的说法中正确的是( )Ab 卫星转动线速度大于 7.9km/sB. a、b、c 做匀速圆周运动的向心加速度大小关系为 aaabacC. a、b、c 做匀速圆周运动的周期关系为 TcTb TaD. 在 b、c 中，b 的动能最大，c 的机械能最大。5. 如图，质量为 m 的人在质量为 M 的平板车上从左端走到右端，若不计平板车与地面的摩擦，则下列说法正确的是（）A. 人在车上行走时，车将向右运动B. 当人停止走动时，由于车的惯性大，车将继续后退C. 若人越慢地从车的左端走到右端，则车在地面上移动的距离越大D不管人在车上行走的速度多大，车在地面上移动的距离都相同6. 某汽车在平直公路上以功率 P、速度 v0 匀速行驶时，牵引力为 F0。在 t1 时刻，司机减小油门，使汽 车的功率减为 P/2，此后保持该功率继续行驶，t2 时刻，汽车又恢复到匀速运动状态。下面是有关汽车牵引力 F、速度 v在此过程中随时间 t变化的图像，其中正确的是( )A. BCD 7空间有一沿 x 轴分布的电场，其电势随 x 变化如图，下列说法正确的是()A. x1 和x1 两点的电势不相等B. x1 点的电场强度比 x3 点电场强度大C. 一正电荷沿 x 轴从 x1 点移动到x1 点，电势能一直增大D. 一负电荷沿 x 轴从 x1 点移动到 x3 点，电场力先做正功再做负功8如图所示，图 1 是某同学设计的电容式速度传感器原理图，其中上板为固定极板，下板为待测物体， 在两极板间电压恒定的条件下，极板上所带电量 Q将随待测物体的上下运动而变化，若 Q随时间 t 的变化关系为 Q = （a、b为大于零的常数），其图象如图 2 所示，那么图 3、图 4 中反映极板间场强大小 E和物体速率 v随 t变化的图线可能是（）ABCD 9溜索是一种古老的渡河工具，现已演变为游乐项目如图所示，滑轮、保险绳索与人体连接，粗钢索(摩擦不能忽略)两端连接在固定桩上人从 高处平台的 A 点出发，借助几十米的落差，沿钢索顺势而下，滑过最低点 C， 到达 B 点时速度为零下列说法中正确的有（）A. 人滑到 C 点时速度最大B. 人从 A 滑到 C 的过程中，重力的功率先增大后减小C. 人滑到 C 点时的加速度方向竖直向上D. 钢索对左侧固定桩的拉力可能小于对右侧固定桩的拉力10. 如图所示，一个质量为 m、带电荷量为+q的圆环，套在水平放置的粗糙绝缘细杆上，圆环直径略大于细杆直径。已知细杆处于磁感应强度为 B的水平匀强磁场中，给圆环初速度 使其向右运动起来，在运动过程中圆环的电荷量不变，经历变速运动后圆环最终处于平衡状态。则从开始运动到最终处于平衡状态，圆环克服摩 擦力做的功可能为（ ）A.0B. C. D.二、实验题（15 分；其中 11 小题第问和 12 小题第问每空 1 分，其余每空 2 分。）11. 某同学做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验。图甲是不挂钩码时弹簧下端指针所指的标尺刻度，其示数为 7.73cm，图乙是在弹簧下端悬挂钩码后指针所指的标尺刻度，此时弹簧的伸长量l 为 cm;本实验通过在弹簧下端悬挂钩码的方法来改变弹簧的弹力，关于此操作，下列选项中规范的做法是 ；（填选项前的字母）A. 逐一增挂钩码，记下每增加一只钩码后指针所 指的标尺刻度和对应的钩码总重B. 随意增减钩码，记下增减钩码后指针所指的标 尺刻度和对应的钩码总重图丙是该同学描绘的弹簧的伸长量l 与弹力 F 的关系图线，图线的 AB 段明显偏离直线 OA， 造成这种现象的主要原因是 。12. 用如图所示的装置可以验证动量守恒定律实验中质量为 m1 的入射小球和质量为 m2 的被碰小球的关系是 m1 m2（选填“大于”、“等于”、“小于”）图中 O 点是小球抛出点在地面上的投影实验时，先让入射小球 m1 多次从斜轨上 S 位置静止释放，找到其平均落地点的位置 P，测量平抛射程 OP 然后，把被碰小球 m2 静置于轨道的水平部分，再将入射小球 m1从斜轨上 S 位置静止释放，与小球 m2 相碰，并多次重复本操作接下来要完成的必要步骤是 （填选项前的字母）A用天平测量两个小球的质量 m1、m2B测量小球 m1 开始释放的高度 h C测量抛出点距地面的高度 HD测量平抛射程 OM、ONE分别通过画最小的圆找到 m1、m2 相碰后平均落地点的位置 M、N若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为 （用中测量的量表示）；经过测定，m1=45.0g，m2=7.5g，小球落地的平均位置距 O点的距离如图所示若用长度代表速度，则两球碰撞前“总动量”之和为 g·cm，两球碰撞后“总动量”之和为 g·cm用如图装置也可以验证碰撞中的动量守恒，实验步骤与上述实验类似图中 D、E、F到抛出点 B的距离分别为 LD，LE，LF若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为 。AB C D三、解答题（45 分12 分9 分9 分15 分；解答题需要必要的逻辑说明过程。）13. 在游乐节目中，选手需借助悬挂在高处的绳飞越到水面的浮台上。如图，我们将选手简化为质量m=60kg 的质点，选手抓住绳由静止开始摆动，此时绳与竖直方向夹角=53°，绳长 L=2m，绳的悬挂点 O 距水面的高度为 H=3m。不考虑空气阻力和绳的质量，浮台露出水面的高度不计，水足够深。取重力加速度 g = 10m/s2，sin53°0.8，cos53°0.6。（1） 求选手摆到最低点时对绳的拉力的大小 F；（4 分）（2） 若选手摆到最高点时松手落入水中。设水对选手的平均浮力 f 浮=800N，平均阻力 f 阻=700N，求选手落入水中的深度 d。（4 分）（3） 若选手摆到最低点时松手，小明认为绳越长，在浮台上的落点距岸边越远；小阳却认为绳越短，落点距岸边越远。请通过推算说明你的观点。（4 分）14. 如图所示，小车停放在光滑的水平面上，小车的质量为 M=8kg，在小车水平板 AB 上的 A 处放有质量为 m=2kg 的物块，BC 是一段光滑的圆弧，在 B 点处与 AB 平滑相接，物块与水平面 AB 部分间的动摩擦因数=0.2，现给物块一个 I=10Ns 的冲量，物块沿 AB 滑行，并沿 BC 上升，（物块始终未离开 BC 轨道。） 然后再沿 BC 返回，最后恰好回到 A 点处与小车保持相对静止，g = 10m/s2 求：（1） 从物块开始滑动至返回 A 点整个过程中，因物块相对滑动而损失的机械能为多少？（3 分）（2） 物块沿 BC 弧上升相对 AB 平面的高度为多少？（3 分）（3） 小车上 AB 两点的距离是多少？（3 分）15. 如图，两平行金属导轨间的距离 L=0.4 m，金属导轨所在的平面与水平面夹角=37°，在导轨所在空间内，分布着磁感应强度 B=0.5 T、方向垂直于导轨平面的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势 E=6.0 V、内阻 r=0.5的直流电源。现把一个质量 m=0.05 kg 的导体棒 ab垂直放在金属导轨上，导体棒静止。导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻 R=2.5 ，金属导轨电阻不计，g取 10 m/s2。已知 sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：（1）通过导体棒的电流大小；（2）导体棒受到的安培力大小；（3）导体棒受到的摩擦力大小。16. 如图（a）所示，真空室中电极 K 发出的电子（初速为零，不计重力）。经 U0=1000V 的加速电场后，由小孔 S 沿两水平金属板 A、B 两板间的中心线射入，A、B 板长 L=0.20m，相距 d=0.020m，加在 A、B 两板间的电压 U 随时间 t 变化 U-t 图线如图（b）。设 A、B 两板间的电场可以看做是均匀的，且两板外无电场。在每个电子通过电场区域的极短时间内，电场可视作恒定的。两板右侧放一记录圆筒，筒的左侧边缘与极板右端距离 b=0.15m，筒绕其竖直轴匀速转动，周期 T=0.20s，筒的周长 s=0.20m，筒能接收到通过 A、B 板的全部电子。（1） 电子在垂直 A、B 板方向的运动为匀加速直线运动对于恰能穿过 A、B 板的电子，在它通过时加在两板间的电压 UC 应为多大？（5 分）（2） 以 t=0 时（见图 b，此时 U=0）电子打到圆筒记录纸上的点作为 xOy 坐标系的原点，并取 y 轴竖直向上，试计算电子打到记录纸上的最高点的 x 坐标和 y 坐标。（5 分）（3） 在给出的坐标纸上定量地画出电子打到记录纸上的点形成的图线。（5 分）1