物理湖北省“荆、荆、襄、宜四地七校考试联盟”2018届高三10月联考试题

v 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

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.

cos

v

h

θ

C.

2

cos

v

h

θ

D．

tan

v

hθ

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＝

23

2

4()

a b

GT

π+

B．M+m＝

23

2

()

2

a b

GT

π+

C．M+m＝

23

2

()

2

a b

GT

π-

D．M+m＝

233

2

()

2

a b

GT

π+

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

L

5，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GL R v M 2220=

B ．该星球的质量GL

R

v M 52220=

C ．该星球的第一宇宙速度L R v v 20=

D ．该星球的第一宇宙速度L

R

v v 0=

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F min 和方向（与水平方向夹角的正切）（ ） A ．2

min 1μμ+=

mg

F B ．2

min 1μμ-=

mg

F

C ．μθ=tan

D ．μ

θ1

tan =

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2gL

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

27

4mgL

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L 1、L 2如下表所示.

钩码个数 1 2 3 4 L 1/cm

36.05

38.04

40.02

42.01

L 2/cm 29.32

29.65 29.97 30.30

已

知重力加速度g =9.8m/s 2

，要求尽可能多的利用测量数据，计算弹簧甲的劲度系数

k 1=______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k 2=______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 ，x 1为纸带上计算位移的初始位置坐标，x 2为终了位置坐标，x 1与x 2之间一共有n 个打的点（包含x 1和x 2），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v 0＝

40 m/s ，距离x 0＝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:（2

10s m g =）

（1）当球以s rad

41=ω作圆锥摆运动时，绳子张力T 1为多大? 桌面受到压力N 1为多大?

（2）当球以s

rad 61=ω作圆锥摆运动时，绳子张力T 2及桌面受到压力N 2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=

2

3

，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m A =2kg ，B 的质量为m B =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v 0=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/s 2，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E 0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 E 0（k <1）. 已知，两只排球在运动过程中空气阻力大小相等且恒定，重力加速度为g .求：

（1）取AB 水平线为零势面，求甲在上升和下降过程中动能与重力势能相等时的高度分别是多少？

（2）乙球的初动能.

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高三10月联考物理参考答案

一、选择题（1-7小题，4×7=28分；8-10小题，3×6=18分，共46分.） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案

D

B

C

C

C

B

C

AC

AC

BCD

10.答案：BCD

A. 当a 到达底端时，b 的速度为零，b 的速度在整个过程中，先增大后减小，动能先增大后减小，所以轻杆对b 先做正功，后做负功．故A 错误．

B. a 运动到最低点时，b 的速度为零，根据系统机械能守恒定律得：m A gL=

21

2

A A m v ，解得v A =2gL ．故

B 正确．

C. b 的速度在整个过程中，先增大后减小，所以a 对b 的作用力先是动力后是阻力，所以b 对a 的作用力就先是阻力后是动力，所以在b 只受到重力的作用，加速度大小等于重力加速度，故C 正确；

D. a 、b 整体的机械能守恒，当a 的机械能最小时，b 的速度最大，此时b 受到a 的推力为零，b 只受到重力的作用. 设此时杆与水平面的夹角为θ，由系统机械能守恒：

2211

(1sin )22

a b mgL mv mv θ-=

+，又因为v b cos θ=v a sin θ.两式联立得

E Kb =212

b mv =2(1sin )sin mgL θθ-.数学处理2

(1s i n )s i n θθ-=4sin sin (1sin ).22θθθ-当sin (1sin )2

θ

θ-=即sin θ=2/3时，上式最大值为4/27.故E Kb 最大值为4mgL/27.（求导也可以求出

极值）

二、实验题:（15分） 11．（6分） 答案：24.6 （24.0-25.0）(2分；没有保留三位有效数字，但结果在范围内，给1分)；125（123-128）（4分；没有保留三位有效数字，但结果在范围内，给2分）

12．（9分）

12．答案：①B （3分） ②x 2－x 1

T (n －1)r

（3分）

③rad 80.6/s （6．75～6．84都对）（3分）（没有保留三位有效数字，但结果在范围内，给2分.）

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）

[解析] 令a 1＝－10 m/s 2，a 2＝5 m/s 2，a 3＝－5 m/s 2

.（3分） 在t 1＝4 s 末，甲车速度v 1＝v 0＋a 1t 1＝0；（1分）

设之后再经过t 2时间甲、乙两车速度相等，此时乙车与甲车的位移之差最大．

由a 2t 2＝v 0＋a 3t 2（2分） 解得t 2＝4 s （1分）

此时甲车总位移x 甲＝v 02t 1＋12

a 2t 2

2＝80 m （1分）

乙车总位移x 乙＝v 0t 1＋v 0t 2＋12

a 3t 2

2＝240 m （1分）

因x 乙－x 甲＝160 m>90 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

??

?==mg

T l m T θθ

ωθcos sin sin 02

00 （2分） 故：临界角速度()

s rad l g

52cos 0==

θ

ω（2分）

（1）01ωω<，故小球受力如图.

??

?=+=mg

N T l m T 11211cos sin sin θθ

ωθ（2分） 绳子的张力：()N l m T 16211==ω（1分） ()N T mg N 2cos 11=-=θ

由牛顿第三定律，桌面受到的压力：N N N 211

=='.（1分） （2）01ωω>，小球离开斜面，绳子与竖直方向夹角为α，故受力又如图.

{

sin sin 22

22==N l m T α

ωα（2分）

绳子的张力：()N l m T 362

22==ω （1分） 02=N

由牛顿第三定律，桌面受到的压力：022

=='N N .（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：

202)(2

1)(21cos sin v m m v m m gl m gl m gl m B A C B A A B A +-+=

--θμθ（3分）

故：s m v C /2=（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：

θμcos 2)(2

12

gx m v m m A C B A =+（3分） 得 x=0.2m （1分）

（3）设弹簧的最大弹性势能为E P ，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：

P A C B A E gx m v m m +=+θμcos )(2

12（3分） 故E P =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

0()mg f H E += （1）（1分）

0()mg f H kE -= （2）（1分）

得：11k

f m

g k -=

+ （3） （1分） 0(1)2k E H mg

+= (4)（1分） 设上升途中离AB 高h 1处第一次动能等于重力势能：101()mgh E mg f h =-+ （1分） (5) 得：0

113E k h k mg

+=

+ (6)（1分）

设上升途中离AB 高h ２处第二次动能等于重力势能：22()()mg f H h mgh --= (7) 得：0

2(1)31E k k h k mg

+=

+ (8)（1分）

(2)设甲下落时间为t ，乙上升、下落时间分别为t 1、t 2，上升、下落过程加速度大小分别为a 1、a 2

12t t t =+ (9)（1分）

2

212

H a t =

(10)（1分） 1mg f ma += (11) 2mg f ma -= (12)（1分）

设乙上升最大高度为h 、乙球初速度为v m 、乙球初动能为E km

2

1112h a t =

(13) 2

22

12h a t = (14)（1分） 011m v a t = (15)（1分） 2

12

km m E mv =

( 16)（1分） 得：0

2

(1)

km E E k =+ (17)（1分）