湖北省黄冈市2020届高三物理9月质量检测试题（含解析）

1 湖北省黄冈市湖北省黄冈市 20202020 届高三物理届高三物理 9 9 月质量检测试题 含解析 月质量检测试题 含解析 考生注意考生注意 1 1 本试卷分第本试卷分第 i i 卷和第卷和第 iiii 卷 第卷 第 i i 卷为选择题 第卷为选择题 第 iiii 卷为非选择题卷为非选择题 2 2 本试卷满分本试卷满分 110110 分 考试时间分 考试时间 9090 分钟分钟 3 3 请将各题答案填到答题卷相应位置 考试结束 考生只交答题卷请将各题答案填到答题卷相应位置 考试结束 考生只交答题卷 第第 i i 卷卷 选择题共选择题共 5050 分分 一 选择题一 选择题 本题共本题共 1010 小题 每小题小题 每小题 5 5 分 共分 共 5050 分分 在每小题给出的四个选项中 第在每小题给出的四个选项中 第 1 61 6 题题 只有一项符合题目要求 第只有一项符合题目要求 第 7 7 10 10 题有多项符合题目要求题有多项符合题目要求 全部选对的得全部选对的得 5 5 分 选对但不全分 选对但不全 的得的得 3 3 分 有选错的得分 有选错的得 0 0 分分 1 摩天轮是一种大型转轮状的机械建筑设施 游客坐在摩天轮上可以从高处俯瞰四周景色 现假设摩天轮正绕中间的固定轴在竖直面内做匀速圆周运动 游客坐在座舱中与座舱保持相 对静止 座舱及乘客可视为质点 则正确的说法是 a 游客受力平衡 b 游客所受的合外力总是指向摩天轮固定轴 c 游客在最高点和最低点时 对座椅的压力大小相等 d 由于向心加速度恒定 故座舱做匀变速曲线运动 答案 b 解析 详解 a 摩天轮匀速转动 故游客也是做匀速圆周运动 合力提供向心力 不为零 故不 是平衡状态 故 a 错误 b 因为摩天轮做匀速转动 所以游客也是做匀速圆周运动 合力运动指向圆心 提供向心 力 所以游客所受的合外力总是指向摩天轮固定轴 故 b 正确 c 当摩天轮转到最低点时 由向心力公式 2 2 1 mv fmg r 解得 2 1 mv fmg r 当摩天轮转到最高点时 由向心力公式 2 2 mv fmg r 解得 2 2 mv fmg r 所以游客在最高点和最低点时 对座椅的压力大小不相等 故 c 错误 d 座舱做匀速圆周运动 向心加速度大小不变 但方向发生改变 所以向心加速度不恒定 座舱不是做匀变速曲线运动 故 d 错误 2 一名跳伞运动员从悬停在高空的直升机中跳下 研究人员利用运动员随身携带的仪器记录 下了运动员的运动情况 通过分析数据 得到了运动员从跳离飞机到落地的过程中在空中沿 竖直方向运动的v t图象如图所示 则下列关于运动员的运动的说法中正确的是 a 0 t1时间内 运动员的平均速度为 1 2 v b t2 时刻 运动员打开降落伞 c 0 t1间内 运动员的加速度逐渐增大 d t1 t2时间内 运动员所受阻力逐渐减小 答案 d 解析 3 详解 a 0 t1时间内 速度图像是曲线 所以运动员的平均速度不为 故 a 错误 1 2 v b 由图可知 t1时运动员开始做减速运动 所以t1时刻 运动员打开降落伞 故 b 错误 c 0 t1间内 由速度图像可知 图像切线的斜率越来越小 所以运动员的加速度逐渐减小 故 c 错误 d t1 t2时间内 运动员做减速运动 由牛顿第二定律得 f fmgma 解得 f fmgma 由速度图像可知加速度减小 所以运动员所受阻力逐渐减小 故 d 正确 3 将一小球从离水平地面h高处以某一速度竖直向上抛出 已知小球上升至最高点所用时间 为t1 从最高点落至地面所用时间为t2 空气阻力忽略不计 则当地重力加速度的大小为 a b c d 22 21 2h tt 22 21 h tt 22 12 h tt 2 21 2h tt 答案 a 解析 详解 小球竖直上抛运动上升的最大高度 2 1 1 2 hgt 小球做自由落体运动 可知 2 2 1 2 hhgt 由 式解得 22 21 2h g tt 4 a 与上述计算结果相符 故 a 正确 22 21 2h tt 22 21 2h g tt b 与上述计算结果不相符 故 b 错误 22 21 h tt 22 21 2h g tt c 与上述计算结果不相符 故 c 错误 22 12 h tt 22 21 2h g tt d 与上述计算结果不相符 故 d 错误 2 21 2h tt 22 21 2h g tt 4 游乐园里有一种叫 飞椅 的游乐项目 简化后的示意图如图所示 飞椅用钢绳固定悬挂 在顶部同一水平转盘上的圆周上 转盘绕穿过其中心的竖直轴匀速转动 稳定后 每根钢绳 含飞椅及游客 与转轴在同一竖直平面内 图中甲的钢绳的长度大于乙的钢绳的长度 钢绳 与竖直方向的夹角分别为 不计钢绳的重力下列判断正确的是 1 2 a 甲 乙的线速度大小相同 b 甲的角速度大于乙的角速度 c 无论两个游客的质量分别有多大 一定大于 1 2 d 如果两个游客的质量相同 则有等于 1 2 答案 c 解析 详解 ab 转盘绕穿过其中心的竖直轴匀速转动 所以甲的角速度等于乙的角速度 它 们的半径有可能不相等 根据 vr 所以甲乙两者的线速度可能不相等 故 ab 错误 5 cd 设钢绳延长线与转轴交点与游客所在水平面的高度为h 对游客受力分析 由牛顿第二 定律和向心力公式可得 2 tantanmgmh 则 hh 甲乙 设圆盘半径为r 绳长为l 据几何关系可得 cos tan r hl 因为 ll 甲乙 所以 12 由上分析得 无论两个游客的质量分别有多大 1一定大于 2 故 c 正确 d 错误 5 一质点沿粗糙水平地面做匀减速直线运动 先后经过a b c三点 最终停在d点已知 ab bc 3m 质点通过ab段和bc段所用时间分别为 0 5s 和 1s 则cd段距离为 a mb 1mc md 3m 1 8 3 2 答案 a 解析 详解 ab段的平均速度 也就是ab段的中间时刻的速度 1 1 1 6m s x v t bc段的平均速度 也就是bc段的中间时刻的速度 2 2 2 3m s x v t 所以质点的加速度 2 12 12 4m s 22 vv a tt 6 由速度公式得c点的速度 2 2 1m s 2 c t vva 由速度位移关系可知 cd段的距离 2 3 1 m 28 c v x a a m 与上述计算结果相符 故 a 正确 1 8 3 1 m 8 x b 1m 与上述计算结果不相符 故 b 错误 3 1 m 8 x c m 与上述计算结果不相符 故 c 错误 3 2 3 1 m 8 x d 3m 与上述计算结果不相符 故 d 错误 3 1 m 8 x 6 如图所示 倾斜索道与水平面夹角为 37 当载人车厢沿钢索运动时 车厢里质量为m的 人对厢底的压力为其重量的 1 25 倍 已知重力加速度为g 下列说法正确的是 a 载人车厢一定沿斜索道向上运动 b 人对厢底的摩擦力方向向右 c 车厢运动的加速度大小为是4 g d 车厢对人的摩擦力大小为mg 1 3 答案 d 解析 详解 a 因为人对车厢的压力大于重力 处于超重状态 所以载人车厢可能沿斜索道向 7 上做加速运动 也可能沿斜索道向下做减速运动 故 a 错误 bcd 由 a 分析知 车厢加速度沿索道斜向上 将a沿水平和竖直两个方向分解 对重物受 力分析如图 水平方向 x fma 竖直方向 y nmgma 由几何关系 3 4 y x a a 解得车厢的加速度 22 5 12 xy aaag 车厢对人的摩擦力大小为 1 3 fmg 方向水平向右 根据牛顿第三定律得 人对厢底的摩擦力方向向左 故 bc 错误 d 正确 7 如图所示 倾角为 30 的斜面体c置于水平地面上 滑块b置于光滑斜面上 通过细 绳跨过定滑轮与物体a连接 连接b的一段细绳与斜面平行 连接a的一段细绳竖直 a下 端连接在竖直固定在地面的轻弹簧上 整个系统保持静止 已知物块a b c的质量分别为 m 4m m 重力加速度为g 不计滑轮的质量和摩擦 下列说法中正确的是 8 a 弹簧弹力大小为mg b 地面对c的摩擦力为零 c 剪断轻绳的瞬间 c对地面的压力为 4 mm g d 剪断轻绳的瞬间 a的加速度大小为 2g 答案 ad 解析 详解 a 以b为对象 沿斜面方向得 sin2 b fm gmg 绳 以a为对象 a ffm g 绳弹 解得 fmg 弹 故 a 正确 b 对bc组成的系统受力分析可知 重力g 支持力f 细线的拉力 地面的摩擦力f 故 b 错误 c 剪断轻绳的瞬间 b沿加速下滑 处于失重状态 所以c对地面的压力小于 4 mm g 故 c 错误 d 剪断轻绳的瞬间 弹簧的弹力不变 根据牛顿第二定律得 a的加速度大小 2 fmg ag m 弹 故 d 正确 9 8 如图所示 在斜面顶端a处以速度水平抛出一小球 经过时间恰好落在斜面底端c处 a v a t 今在c点正上方与a等高的b处以速度水平抛出另一小球 经过时间恰好落在斜面的中 b v b t 点d处 若不计空气阻力 下列说法正确的是 a 2 ab tt b 2 ab vv c 若将a处水平抛出的小球初速度变为原来的一半 则小球将落到ad段的中点处 d 若将b处水平抛出的小球初速度变为原来的两倍 则小球将落到ad段的中点处 答案 bc 解析 详解 a 做平抛运动的物体运动时间由竖直方向的高度决定 2 h t g a物体下落的高度是b的 2 倍 所以有 2 ab tt 故 a 错误 b 水平方向的距离由高度和初速度决定 00 2h xv tv g 由题意得a的水平位移是b的 2 倍 a物体下落的高度是b的 2 倍 可知 2 ab vv 故 b 正确 c 若将a处水平抛出的小球初速度变为原来的一半 将落到斜面上 水平方向 10 0 1 xv t 竖直方向 2 1 2 hgt 由几何关系 tan h x 解得 a球运动时间 0 2tanv t g 若将a处水平抛出的小球初速度变为原来的一半 运动时间是原来的一半 下降的高度是原 来的 所以若将a处水平抛出的小球初速度变为原来的一半 则小球将落到ad段的中点 1 4 处 故 c 正确 d 小球将落到ad段的中点处 高度减半 运动时间 2 2 b tt 若将b处水平抛出的初速度变为原来的两倍 水平位移 0 2 2 2 2 bb xvtvtx 由几何关系可知 小球将落到ad段的中点处时 应该存在 3 2 b xx 与上述计算结果不一致 故 d 错误 9 如图所示 水平横杆上套有圆环a 圆环a通过轻绳与重物b相连 轻绳绕过固定在横杆 下光滑的定滑轮 轻绳通过光滑动滑轮挂着物体c 并在某一位置达到平衡 现将圆环a缓 慢向右移动一段距离 系统仍保持静止 则下列说法中正确的是 11 a 轻绳的拉力变大 b 横杆对圆环a的摩擦力不变 c 物块c的高度上升 d 物块b的高度上升 答案 bd 解析 详解 a 物体 b 保持静止 受重力和拉力 根据平衡条件 轻绳拉力大小处处相同 等于 b的重力 保持不变 故 a 错误 bcd 重物c受重力和两侧绳子的拉力 始终平衡 拉力和重力大小都不变 根据平衡条件 动滑轮两侧绳子夹角保持不变 栓接a的轻绳与水平方向夹角不变 重物c必定下降 物块 b的高度上升 绳子对a环的拉力的大小和方向均不改变 故杆对环的摩擦力也一定不变 故 c 错误 bd 正确 10 如图所示 一倾角为的倾斜传送带以速度v顺时针匀速运转 t 0 时刻 一小滑块 可 视为质点 从传送带底端处以初速度v0沿传送带向上滑上传送带 在t0时刻离开传送带 则 下列描述小滑块的速度随时间变化的关系图象可能正确的是 a b 12 c d 答案 abd 解析 详解 acd 根据题意 设传送带倾角为 动摩擦因数 若 sincosmgmg 滑块沿斜面的合力不可能为 0 也就不可能匀速运动 若v0 v 滑动摩擦力沿传送带向下 合力是滑动摩擦力和重力沿传送带分力之和 减速v0 v之后 滑动摩擦力沿传送带向上 合力是滑动摩擦力和重力沿传送带分力之差 也 就是加速度变小 当传送带较短时 滑块将从上端离开传送带 不会反向运动 当传送带较 长时 滑块速度减小为 0 后 后反向运动从传送带下端离开 故 c 错误 ad 正确 b 若 sincosmgmg 若v0 d 光电计时器记录下小球通过光电门的遮 光时间为t 当地的重力加速度为g 则 1 如图乙所示 用螺旋测微器测得小球的直径d mm 2 多次改变高度h 重复上述实验 测得多组h与对应的i的值 在处理数据时为了得到线 性图象 我们应该作出 图象 a b c d th 2 1 h t 1 t 2 th 3 若按上述要求作出的图线为一条过原点的倾斜直线 斜率为k 则当地重力加速度g的表 达式为 用k d 表示 4 写出一 条能够减小实验误差的建议 答案 1 6 860 2 b 3 4 适当减小小球的直径 2 2 kd 解析 详解 1 1 螺旋测微器测得小球的直径d 6 5mm 36 0 0 01mm 6 860mm 2 2 依据小球在极短时间内的平均速度等于瞬时速度 那么小球通过光电门的速度 d v t 由速度位移关系可得 2 2 2 d gh t 变形得 22 12g h td 15 我们应该作出图像 故选 b 2 1 h t 3 3 斜率 2 2g k d 所以重力加速度 2 2 kd g 4 4 适当减小小球的直径 可以更精确测出小球通过光电门的速度 从而可能让实验 减小实验误差 三 计算题三 计算题 本题共本题共 4 4 小题 共小题 共 4545 分分 解答应写出必要的文字说明 方程式和重要演算步骤 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只写出最后答案不能得分 有数值计算的题 答案中必须明确写出数值和单位 13 在光滑水平桌面上建立直角坐标系xoy 俯视图如图所示 一质量为 1kg 的小球 可视为 质点 从y轴上的p点处以速度v0沿x轴正方向射出 同时小球受到一个沿y轴负方向的水 平恒力f 1 6n 作用 其运动轨迹经过a b两点 其坐标分别为 5cm 0 10cm 15cm 求 1 p点的坐标 2 小球从p点射出的初速度v0的大小 答案 1 0 5cm 2 0 2m s 解析 详解 1 小球从p点运动到b点做类平抛运动 x方向上匀速直线运动 xpa xab 5cm 16 故 paab