黑龙江省哈尔滨市第六中学校2021届高三9月月考 物理（含答案） 试卷

哈尔滨市第六中学2018级高三上学期九月月考物理试题一、选择题：本题共14小题，每题4分。在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～14题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选的得0分。1.如图所示，竖直放置的两端封闭的玻璃管中注满清水，内有一个红蜡块能在水中匀速上浮。在红蜡块从玻璃管的下端匀速上浮的同时，使玻璃管以速度v水平向右匀速运动。红蜡块由管口上升到顶端，所需时间为t，相对地面通过的路程为L。则下列说法正确的是(　　)A．v增大时，L减小         B．v增大时，L增大    C．v增大时，t减小          D．v增大时，t增大2.如图为排球比赛场地示意图，其长度为L，宽度s，球网高度为h。现女排队员在底线中点正上方沿水平方向发球，发球点高度为1.5h，排球做平抛运动（排球可看做质点，忽略空气阻力），重力加速度为g，则排球(    )A．从发球到落地所用时间为         B．能过网的最小初速度为C．能落在界内的最大位移为     D．能落在界内的最大末速度为3.2022年左右我国将建成载人空间站，轨道高度距地面约400km，在轨运营10年以上，它将成为中国空间科学和新技术研究实验的重要基地。设该空间站绕地球做匀速圆周运动，其运动周期为T，轨道半径为r，万有引力常量为G，地球半径为R，地球表面重力加速度为g。下列说法正确的是(    )A.地球的质量为               B.空间站的线速度大小为C.空间站的向心加速度为       D.空间站的运行周期大于地球自转周期4．质量为m的物体以加速度由静止竖直下落高度h，在此过程中，下列说法中正确的是(    )A．物体的重力势能减少mgh           B．物体的机械能减少mghC．物体的动能增加mgh               D．重力对物体做功mgh5.用传感器研究质量为2 kg的物体由静止开始做直线运动的规律时，在计算机上得到0~6 s内物体的加速度随时间变化的关系如图所示。下列说法正确的是（    ）
  A.0-6 s内物体先向正方向运动，后向负方向运动B.0-6 s内物体在4 s时的速度最大C.物体在2-4 s内的速度不变D.0-4 s内合力对物体做的功等于0-6 s内合力对物体做的功6．如图所示，质量为M、长度为L的小车静止在光滑的水平面上，质量为m的小物块，放在小车的最左端，现用一水平力F作用在小物块上，小物块与小车之间的摩擦力为f，经过一段时间小车运动的位移为x，小物块刚好滑到小车的最右端，则下列说法中正确的是(　　)A．此时物块的动能为F(x＋L)B．此时小车的动能为f(x＋L)C．这一过程中，物块和小车增加的机械能为F(x＋L)D．这一过程中，物块和小车因摩擦而产生的热量为fL7．如图,水平圆盘圆心处焊接细立柱与圆盘垂直，一硬币(可视为质点)置于圆盘上P点,另一小球用不可伸长的细线拴接，细线另一端固定在立柱点，已知,立柱与圆盘一起缓慢加速转动，当小球恰好对圆盘无压力时，硬币与圆盘之间摩擦力达到最大静摩擦力(最大静摩擦力等于滑动摩擦力),重力加速度大小为g。则硬币与圆盘间的摩擦因数为(    )A.               B.        C.              D.8. 如图所示，可视为质点的小球A、B用不可伸长的细软轻线连接，跨过固定在地面上半径为R的光滑圆柱，A的质量为B的2倍。当B位于地面时，A恰与圆柱轴心等高。将A由静止释放，B上升的最大高度是(　 　)A．2R             B.           C.               D.2020年7月21日将发生土星冲日现象，土星冲日是指土星、地球和太阳几乎排列成一线，地球位于太阳与土星之间。此时土星被太阳照亮的一面完全朝向地球，所以明亮而易于观察。地球和土星绕太阳公转的方向相同，轨迹都可近似为圆，地球一年绕太阳一周，土星约29.5年绕太阳一周。则（　　）A．地球绕太阳运转的向心加速度大于土星绕太阳运转的向心加速度B．地球绕太阳运转的运行速度比土星绕太阳运转的运行速度小C．2019年没有出现土星冲日现象  D．土星冲日现象下一次出现的时间是2021年10. 如图所示，ab、ac、ad、ae是竖直面内的四根固定的细杆，四根细杆与竖直方向的夹角分别为0、30°、45°、60°。a、b、c、d、e点位于同一圆周上，a点为圆周的最高点，每根杆上都套着一个相同的小滑环(圆中未画出)，小滑环与细杆之间的动摩擦因数为μ。在四个小滑环从a点由静止释放分别沿细杆滑到另一端的过程中，以下说法正确的是(　　)A．所用时间的关系为：           B．末速度的关系为：C．损失的机械能关系为： D．产生的热量关系为：11．汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶时，发动机的功率为P。司机为合理进入限速区，减小油门使汽车功率立即减小到，并保持该功率继续行驶。设汽车行驶过程中所受阻力大小不变，从司机减小油门开始，汽车运动的v-t图象如图所示，t1时刻后，汽车做匀速运动。汽车因油耗而改变的质量可忽略。下列说法正确的是(    )   A．汽车所受阻力大小为                 B．在0～t1时间内，汽车的牵引力不断增大C．t1时刻后，汽车匀速运动的速度大小为 D．在0～t1时间内，汽车行驶的位移大小为12.如图甲所示，小物块A静止在足够长的木板B左端，若A与B间动摩擦因数为µ1＝0.6，木板B与地面间的动摩擦因数为µ2＝0.2，假设各接触面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。某时刻起A受到F＝3t的水平向右的外力作用，测得A与B间摩擦力f随外力F的变化关系如图乙所示，则下列判断正确的是（　  ）A.  A、B两物体的质量分别为1kg和0.5kg B．当t＝1s时，A、B发生相对滑动C．当t＝3s时，A的加速度为4m/s2 D．B物体运动过程中的最大加速度为8m/s2    13. 如图，两个质量均为m的可视为质点的A、B物块用足够长的轻绳跨过一质量可忽略的光滑定滑轮连接，A套在竖直杆ab上，ab杆光滑且足够长，滑轮到ab杆的垂直距离为l＝0.123 m，开始时连接A的细绳与竖直方向垂直，同时由静止释放A和B，在之后的运动过程中B始终未到达与滑轮等高处(滑轮大小不计，空气阻力不计，g＝10 m/s2)，则下列说法正确的是(　 　)A．A、B组成的系统机械能守恒        B．B的机械能先增加再减少C．A、B组成的系统动能一直在增加    D．当OA与竖直方向夹角为37°时，vA＝1 m/s14. 固定斜面的倾角θ＝30°，物体A与斜面之间的动摩擦因数，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4 kg，B的质量为2 kg，初始时物体A到C点的距离为L＝1 m，现给A、B一初速度v0＝3 m/s，使A开始沿斜面向下运动，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。已知重力加速度取g＝10 m/s2，不计空气阻力，整个过程中轻绳始终处于伸直状态，求此过程中：(    )A.物体A向下运动到达C点前加速度大小为2.5 m/s2B.物体A向下运动刚到达C点时的速度大小为4 m/sC.弹簧的最大压缩量为0.4mD.弹簧的最大弹性势能为6J二、实验题 (共12分)15．（6分）利用如图所示的实验装置验证动能定理时，完成了如下的操作：A.取下牵引滑块的细绳，将长木板的右端适当垫高以平衡摩擦力；B.挂上细绳，将滑块由光电门右侧适当位置静止释放，记录遮光条通过光电门时的挡光时间，同时读出力传感器的示数F;C.测量遮光条的宽度d，遮光条到光电门的距离L。已知当地的重力加速度为g。回答下列问题：(1)该实验_______(填“要求”或“不要求”）钩码的质量远远小于滑块和遮光条的质量；(2)为了验证动能定理，如果以滑块为研究对象，该实验还应测量________a.滑块和遮光条的质量M b.钩码的质量m c.滑块和遮光条以及钩码的质量M +m则表述动能定理的关系式应为                   (用以上对应物理量的符号表示)   16.（6分）如图甲所示，用“落体法”验证机械能守恒定律，打出如图乙所示的一条纸带。已知打点计时器的频率为50 Hz。(1)根据纸带所给数据，打下C点时重物的速度为________ m/s。(结果保留三位有效数字)(2)某同学选用两个形状相同、质量不同的重物a和b进行实验，测得几组数据，画出­h图象，并求出图线的斜率k，如图丙所示，由图象可知a的质量m1________b的质量m2。(选填“大于”或“小于”)(3)通过分析发现造成k2值偏小的原因是实验中存在各种阻力，已知实验所用重物的质量m2＝0.052 kg，当地重力加速度g＝9.78 m/s2，求出重物所受的平均阻力f＝________ N。(结果保留两位有效数字)三、计算题（共42分，要求写出必要的文字说明、方程式或重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分。有数值计算计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）．17.（12分）如图甲所示，一倾角为37°的传送带以恒定的速度运行。现将一质量m＝1 kg的物体抛上传送带，物体相对地面的速度随时间变化的关系如图乙所示，取沿传送带向上为正方向，g＝10 m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。求：(1)物体与传送带间的动摩擦因数；(2)0～8 s内物体运动的位移；(3)0～8 s内物体机械能的增加量。             18（14分）如图，在水平地面上固定一倾角为θ的光滑斜面，一劲度系数为k的轻质弹簧的一端固定在斜面底端，整根弹簧处于自然状态。一质量为m的滑块受到沿斜面向下的恒力F作用，从距离弹簧上端为处静止释放，设滑块与弹簧接触过程没有机械能损失，弹簧始终处在弹性限度内，重力加速度大小为g .(1)  求滑块从静止释放到与弹簧上端接触瞬间所经历的时间；(2)  若滑块在沿斜面向下运动的整个过程中最大速度大小为 ，求滑块从静止释放到速度大小为的过程中弹簧的弹力所做的功 W ；    19．(16分)三维弹球是Windows里面附带的一款使用键盘操作的电脑游戏，小明同学受此启发，在学校组织的趣味班会上，为大家提供了一个类似的弹珠游戏。如图所示，将一质量为0.1 kg的小弹珠(可视为质点)放在O点，用弹簧装置将其弹出，使其沿着光滑的半圆轨道OA和AB运动，BC段为一段长为L＝5 m的粗糙水平面，与一倾角为45°的斜面CD相连，圆弧OA和AB的半径分别为r＝0.49 m，R＝0.98 m, 弹珠与BC段间的动摩擦因数为μ＝0.4，C点离地的高度为H＝3.2 m，g取10 m/s2，求：(1)要使小弹珠恰好不脱离圆弧轨道运动到B点，在B位置小弹珠受到半圆轨道的支持力的大小；(2)在(1)问的情况下，求小弹珠落点到C点的距离；(3)若在斜面中点竖直立一挡板，在小弹珠不脱离圆轨道的前提下，使得无论弹射速度多大，小弹珠越不过挡板，或者越过挡板落在水平地面上，则挡板的最小长度d为多少？
一、选择题： 1234567891011121314BAACDDCCADBDABCACACDACD 二、实验题：共12分15． (1)不要求  （2）a，16.　(1)2.25　(2)大于　(3)0.031 17．（1）由v-t图像可得，物体一开始沿传送带向下匀减速，加速度大小为 --------1分由牛顿第二定律列方程：--------2分解得：--------1分（2）由匀变速公式各得0-6s内物体位移,--------2分6-8s内位移，--------1分0-8s内位移=14m--------1分(3) -------4分 18．（1）由牛顿第二定律得：--------2分由匀变速公式得：--------2分解得：--------1分（2）速度最大时，滑块所受合力为零，列式有：-------2分解得：  -------1分对滑块列动能定理方程：------4分解得：-------2分 19．(1)由题意可知，小弹珠不脱离圆弧轨道，则在A点需满足的最小速度为半径较大轨道的临界速度，在通过最高点A时，由牛顿第二定律得mg＝，-------1分解得vA＝＝9.8 m/s；从A点到B点由动能定理得mg·2R＝mv－mv，-------2分解得vB＝＝7 m/s，在B点由牛顿第二定律有FN－mg＝，-------1分解得FN＝6 N  -------1分 (2)小弹珠在BC段做匀减速直线运动，由动能定理得－μmgL＝ mv－m v  ------2分解得vC＝3 m/s，假设小球落到斜面上，由几何关系可知平抛运动的水平与竖直方向上位移相等，即vCt＝gt2，------1分解得t＝0.6 s，此时vCt＝1.8 m，-------1分gt2＝1.8 m，-------1分则落点与C点距离s＝ m＝ m  -------1分(3)小弹珠运动的临界情况是小弹珠掠过挡板顶端后落在D点，设此时经过C点速度v′C，平抛运动到D点时间为t0，则H＝gt，-------1分x＝v′Ct0＝H，-------1分解得t0＝0.8 s，v′C＝4 m/s若要掠过斜面中点处高度为d的挡板，设所用时间为t′，则v′Ct′＝，-------1分gt′2＝－d，-------1分解得d＝0.8 m，因此最小长度d为0.8 m -------1分