江西新余第四中学2019届高三物理10月月考试题

江西省新余市第四中学2019届高三物理10月月考试题
(考试时间：90分钟 满分：100分)
一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分．在每小题给出的四个选项中，1-6小题只有一个选项符合题目要求，7-10有多个选项符合题目要求，全选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选或不答的得0分)
1． 一个成年人以正常的速度骑自行车，受到的阻力为其总重力的0.02，则成年人骑自行车行驶时的功率最接近于( )
A ．1 W
B ．10 W
C ．100 W
D ．1000 W
2．如图所示，某钢制工件上开有一个楔形凹槽，凹槽的截面是一个直角三角形ABC ，∠CAB ＝30°，∠ABC ＝90°，∠ACB ＝60°。

在凹槽中放有一个光滑的金属球，当金属球静止时，金属球对凹槽的AB 边的压力为F 1，对BC 边的压力为F 2，则
1
2
F F 的值为( ) A.
2
1
B ．33
C ．43
D ．332
3．如图甲，一维坐标系中有一质量为m ＝2 kg 的物块静置于x 轴上的某位置(图中未画出)，
t ＝0时刻，物块在外力作用下沿x 轴开始运动，如图乙为其位置坐标和速率平方关系图象，
下列说法正确的是( )
A ．t ＝4 s 时物块的速率为2 m/s
B ．物块做匀加速直线运动且加速度大小为1 m/s 2
C ．t ＝4 s 时物块位于x ＝4 m 处
D ．在0～4 s 时间内物块运动的位移为6 m
4．在建筑工地，民工兄弟用两手对称水平使力将两长方体水泥制品夹紧并以加速度a 竖直向上匀加速搬起，其中A 的质量为m ，B 的质量为3m ，水平作用力为F ，A 、B 之间的动摩擦因数为μ，在此过程中，A 、B 间的摩擦力为( )
A ．μF
B ．2μF C.3
2
m (g ＋a ) D ．m (g ＋a )
5．帆船船头指向正东以速度v (静水中速度)航行，海面正刮着南风，风速为3v ，以海岸为参考系，不计阻力．关于帆船的实际航行方向和速度大小，下列说法中正确的是( ) A ．帆船沿北偏东30°方向航行，速度大小为2v B ．帆船沿东偏北60°方向航行，速度大小为2v
C ．帆船沿东偏北30°方向航行，速度大小为2v
D ．帆船沿东偏南60°方向航行，速度
大小为2v
6．一堵南北方向的墙，有一小球在墙的东边，离墙的距离为S ，小球以0v 的初速度水平向西抛出，恰落于墙角，在距离小球抛出点很近处有一点光源，那么小球在墙上的影子作（ ） A ．自由落体运动 B ．匀速直线运动 C ．匀加速直线运动 D ．匀减速直线运动 7．如图，用水平力F 使小球静止在倾角为θ的光滑固定斜面上，现保持小球静止而
使F 的方向不断靠近竖直向上方向，下列说法正确的是（ ） A ．F 先变小，后变大 B ．F 先变大，后变小
C ．转过2θ角度F 的大小与开始相等
D ．转过θ角度F 的有最小值
8．据报道，目前我国正在研制“萤火二号”火星探测器．探测器升空后，先在近地轨道上以线速度v 环绕地球飞行，再调整速度进入地火转移轨道，最后再一次调整速度以线速度v ′在火星表面附近环绕飞行．若认为地球和火星都是质量分布均匀的球体，已知火星与地球的半径之比为1∶2，密度之比为5∶7，设火星与地球表面重力加速度分别为g ′和g ，下列结论正确的是( )
A ．g ′∶g ＝4∶1 B．g ′∶g ＝5∶14 C．v ′∶v ＝5
28
D ．v ′∶v ＝
5
14
9．在离水平地面h 高处将一质量为m 的小球水平抛出，在空中运动的过程中所受空气阻力大小恒为f ，落地时小球距抛出点的水平距离为x ，速率为v ．那么，在小球运动的过程中( ) A ．重力做功为mgh B ．克服空气阻力做的功为f ·h 2
＋x 2
C ．落地时，重力的瞬时功率为mgv
D ．重力势能和机械能都逐渐减少
10．如图所示，倾角为37°的光滑斜面上粘贴有一厚度不计、宽度为d ＝0.2 m 的橡胶带，橡胶带的上表面与斜面位于同一平面内，其上、下边缘与斜面的上、下边缘平行，橡胶带的上边缘到斜面的顶端距离为L ＝0.4 m ，现将质量为m ＝1 kg 、宽度为d 的薄矩形板上边缘与斜面顶端平齐且从斜面顶端由静止释放．已知矩形板与橡胶带之间的动摩擦因数为0.5，重力加速度取g ＝10 m/s 2
，不计空气阻力，矩形板由斜面顶端静止释放到下滑到完全离开橡胶带的过程中(此过程矩形板始终在斜面上)，下列说法正确的是( ) A ．矩形板受到的摩擦力为F f ＝4 N B ．矩形板的重力做功为 W G ＝3.6 J C ．产生的热量为Q ＝0.8 J
D ．矩形板的上边缘穿过橡胶带下边缘时的速度大小为
5
35
2 m/s
二、实验题(本题共2小题，每空2分，共14分)
11．(6 分)利用如图甲所示的装置来完成探究功和动能关系的实验，不可伸长的细绳绕过定滑轮把小车和砝码盘连在一起，通过测量经过光电门A、B的速度和A、B之间的距离来完成探究过程。

实验主要步骤如下：
（1）实验中小车总质量应该远大于砝码质量，这样做的目的是________________________；（2）如图乙，用游标卡尺测量挡光片宽度d＝_____mm，再用刻度尺量得A、B之间的距离为L；
（3）将小车停在C点，在砝码盘中放上砝码，小车在细线拉动下运动，记录此时小车（含挡光片）及小车中砝码的质量之和为M，砝码盘和盘中砝码的总质量为m，小车通过A、B时的遮光时间分别为t1、t2，则可以探究A至B过程中合外力做功与动能的变化的关系，已知重力加速度为g，探究结果的表达式是__________________ （用相应的字母m、M、t1、t2、L、d表示，忽略一切摩擦）；
（4）在小车中增减砝码或在砝码盘中增减砝码，重复③的操作。

12．(8分)如图，研究平抛运动规律的实验装置放置在水平桌面上，利用光电门传感器和碰撞传感器可测得小球的水平初速度和飞行时间，底板上的标尺可以测得水平位移，保持水平槽口距底板高度h=0.420m不变．改变小球在斜槽导轨上下滑的起始位置，测出小球做平抛运动的初速度v0、飞行时间t和水平位移d，记录在表中．
（1）由表中数据可知，在h一定时，小球水平位移d与其初速度v0成关系，与
无关；
（2）一位同学计算出小球飞行时间的理论值s m s m t s v /41.0/1
.0210)35.655.14(2
=⨯⨯-=
=-，发现理论值与测量值之差约为3ms ．经检查，实验及测量无误，其原因是 ． （3）另一位同学分析并纠正了上述偏差后，另做了这个实验，竟发现测量值t′依然大于自己得到的理论值，
理t ，但二者之差在3-7ms 之间，且初速度越大差值越小．对实验装置的安装进行检查，确认斜槽槽口与底座均水平，则导致偏差的原因是 ；
三、计算题(本题共4小题，共48分，按题目要求作答．计算题要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)
13．(8分)一辆汽车从关闭油门开始作匀减速直线运动直到停止。

若已知前半段位移的平均速度为20m/s, 那么后半段位移的平均速度为多大？
14．(11分)如图甲所示，在倾角为37°的粗糙斜面底端，一质量m ＝1 kg 可视为质点的滑块压缩一轻弹簧并锁定，滑块与弹簧不相连，t ＝0时解除锁定，计算机通过传感器描绘出滑块的速度时间图象如图乙所示，其中Oab 段为曲线，bc 段为直线，在t ＝0.1 s 时滑块已上滑s ＝0.2 m 的距离，g ＝10 m/s 2
，求：
(1)滑块离开弹簧后在图中bc 段对应的加速度a 的大小以及动摩擦因数μ； (2)t 2＝0.3 s 和t 3＝0.4 s 时滑块的速度v 1、v 2的大小．
15．(13分)如图所示，质量为m 的小球（视为质点），用轻软绳系在固定的边长为a 的正方形截面木柱的顶角A 处，软绳长为4a ，软绳所能承受的最大拉力T =7mg ，软绳开始时拉直并处
于水平状态，问此时应以多大的初速度竖直下抛小球，才能使绳绕在木柱上且个小段均做圆周运动最后击中A 点？
16．(14分)如图所示，倾角θ=30°的光滑斜面底端固定一块垂直于斜面的挡板。

将长木板A 静置于斜面上，A 上放置一小物块B ，初始时A 下端与挡板相距L =4 m ，现同时无初速度释放
A 和
B 。

已知在A 停止运动之前B 始终没有脱离A 且不会与挡板碰撞，A 和B 的质量均为m =1 kg ，
它们之间的动摩擦因数μ=
3
3
，A 或B 与挡板每次碰撞损失的动能均为ΔE =10 J ，忽略碰撞时间，重力加速度大小g 取10 m/s 2。

求：
(1)A 第一次与挡板碰撞前瞬间的速度大小v 。

(结果可以用根式表示)
(2)A 第一次与挡板碰撞到第二次与挡板碰撞的时间Δt 。

(结果可以用根式表示) (3)B 相对于A 滑动的可能最短时间t 。

(结果可以用根式表示)
答案 11.（1）把砝码盘的总重力作为绳的拉力；（2）8.25；（3）)1
1()(2121
222t t d m M mgL -+=
12.（1）正比；时间t ；（2）重力加速度数值取了2
10s m （3）光电门传感器位于水平槽口的内侧，传感器的中心距离水平槽口（小球开始做平抛运动的位置）还有一段很小的距离。

13.如图所示 依题有：
v v v c
A =+2
① 2222A C v s
v s v
s =+ ② 由得C A v v v -=2 ③ 由得
A
C v v v 2
121=+ ④ 式代入④式消去A v ,得v
v v v v v v v v v v v C C C C
C C )12(24422
222
2
-=∙=--=
∙+
因此后半段路程的平均速度为s m v v v C
/8)12(2
'
≈-== ⑤
14.解析：(1)在bc 段做匀减速运动，加速度大小为
a ＝
Δv Δt ＝2－10.2－0.1
m/s 2＝10 m/s 2
① 根据牛顿第二定律，有mg sin 37°＋μmg cos 37°＝ma ， ② μ＝
a －g sin 37°g cos 37°＝10－10×0.6
10×0.8
＝0.5 ③
(2)根据速度时间公式，得：t 2＝0.3 s 时的速度大小
v 1＝v 0－at ＝(1－10×0.1) m/s＝0 ④
在t 2之后开始下滑，下滑时的加速度为
mg sin 37°－μmg cos 37°＝ma ′ ⑤
a ′＝g si n 37°－μg cos 37°＝(10×0.6－0.5×10×0.8) m/s 2＝2 m/s 2 ⑥
从t 2到t 3做初速度为零的匀加速运动，t 3时刻的速度为
v 2＝a ′t ′＝2×0.1 m/s＝0.2 m/s. ⑦
答案：(1)10 m/s 2
0.5 (2)0 0.2 m/s
）为了确定小球竖直下抛的最大速度，先要考虑小球在111,,D C B 等处哪里细绳最容易
v m B
2
=
同理在C 1点细绳不断，v 0不能大于ga 12，要使小球在A 点细绳不断，v 0不能大于ga 7 综上可知，使绳绕在木柱上各小段均做圆周运动最后击中A 点小球竖直下抛的速度满足：
ga v ga 720<<
16.解析：(1)B 和A 一起沿斜面向下运动,由动能定理得: 222
1
sin 2mv mgL ∙=θ① 解得:s m v /102=②
(2)第一次碰后,对B 有:mg sin θ=μmg cos θ 故B 匀速下滑
③
对A 有:mg sin θ+μmg cos θ=ma 1 ④
解得:a 1=10 m/s 2
,方向始终沿斜面向下 ⑤ 设A 第1次反弹的速度大小为v1,由功能关系得:
E mv mv ∆=-2
122
121 ⑥
1
1
2a v t =
∆⑦ 由⑥⑦式得:s t 5
5
2=
∆⑧ （3）设A 第2次反弹的速度大小为v 2，由功能关系得：E mv mv ∆=-22
1212
22 ⑨ 解得：v 2=0 ⑩
即A 与挡板第2次碰后停在底端，B 继续匀速下滑，与档板碰后B 反弹的速度为v ,
，加速度
大小为a ,
，由功能关系可得：'
cos sin 2
1212
'2ma mg mg E mv mv =+∆=-θμθ
得B 沿A 向上做匀减速运动的时间：
s
a v t 5
5''2=
=
当B 速度为0时，因mg sin θ=μmg cos θ≤F fm ，B 将静止在A 上，当A 停止运动时，B 恰好匀速滑至挡板处，B 相对A 运动的时间t 最短，故：s t t t 5
5
32=+∆=。