湖北省黄冈中学2010届高三10月月考(物理).doc

湖北省黄冈中学2010届高三10月月考
物理试卷

一、本题共12小题．每小题5分，共60分．在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的多个选项正确，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．
1．2006年美国和俄罗斯的科学家成功地把钙48和锎249合成为第118号元素，这是迄今为止元素周期表中原子序数最大的元素．实验表明，第118号元素的原子核先放出3个相同的粒子x，再连续经过3次α衰变后，变成质量为282的第112号元素的原子核，则此过程中放出的粒子x是
A．中子 B．质子 C．电子 D．α粒子
甲
乙
2．用a、b两单色光分别照射同一双缝干涉装置，在距双缝一定距离的光屏上得到如图所示的干涉图样，其中图甲是a单色光束照射时形成的图样，图乙是b单色光束照射时形成的图样，关于a、b两束单色光的下列说法正确的是
A．它们在真空中具有相同大小的传播速度
B．若a光束照射某金属恰能发生光电效应，则b光束照射该金属
不能发生光电效应
C．若两色光都能使某金属发生光电效应，则a光束照射逸出光电子的最大初动能较大
D．在相同条件下，a光束比b光束更容易产生明显的衍射现象
3．如图所示，一导热性能良好的金属气缸放置在水平面上，气缸内封闭了一定质量的理想气体．现缓慢地在活塞上堆放一定质量的沙土，忽略环境温度的变化，活塞与气缸壁间的摩擦不计．在此过程中
A．气体的内能增大
B．气缸内分子平均动能增大
C．气缸内气体分子密度增大
D．单位时间内撞击气缸壁单位面积的分子数增多
4．如图所示，用光滑轻质动滑轮悬挂重力为G的物体，轻绳总长L，绳能承受的最大拉力是2G．现将轻绳一端固定，另一端缓慢向右移动距离d而不使绳拉断，则d的最大值为
A． B．
C． D．
5．如图所示，光滑水平面上放置一斜面体A，在其粗糙斜面上静止一物块B．从某时刻开始，一个从零逐渐增大的水平向左的力F作用在A上，使A和B一起向左做变加速直线运动．则在B与A发生相对运动之前的一段时间内
F
A
B
A．B对A的压力和摩擦力均逐渐增大
B．B对A的压力和摩擦力均逐渐减小
C．B对A的压力逐渐增大，B对A的摩擦力逐渐减小
D．B对A的压力逐渐减小，B对A的摩擦力逐渐增大
6．如图甲、乙所示，是一辆质量为6×103kg的公共汽车在t＝0和t＝3s末两个时刻的两张照片．当t＝0时，汽车刚启动，在这段时间内汽车的运动可看成匀加速直线运动．图丙是车内横杆上悬挂的拉手环经放大后的图像，q＝37°，根据题中提供的信息，可以估算出的物理量有
明珠路
明珠路
图甲
图乙
图丙
θ
θ

A．汽车的长度 B．3s末汽车的速度
C．3s内合外力对汽车所做的功 D．3s末汽车牵引力的功率
乙
甲
60º
7．如图所示，一根跨越光滑定滑轮的轻绳，两端各连有一杂技演员（可视为质点），甲站于地面，乙从图示的位置由静止开始向下摆动，运动过程中绳始终处于伸直状态，当演员乙摆至最低点时，甲刚好对地面无压力，则演员甲的质量与演员乙的质量之比为
A．1︰1 B．2︰1
C．3︰1 D．4︰1
θ
A
P
B
C
8．如图所示，固定斜面倾角为θ，整个斜面分为AB、BC两段，且2AB＝BC．小物块P（可视为质点）与AB、BC两段斜面之间的动摩擦因数分别为μ1、μ2．已知P由静止开始从A点释放，恰好能滑动到C点而停下，那么θ、μ1、μ2间应满足的关系是
A． B．
C． D．
9．均匀分布在地球赤道平面上空的三颗同步通信卫星能够实现除地球南北极等少数地区外的“全球通信”．已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，地球自转周期为T，则三颗卫星中任意两颗卫星间的距离为
A． B． C． D．
10．如图甲所示，劲度系数为k的轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，一质量为m的小球，从离弹簧上端高h处自由下落，接触弹簧后继续向下运动．若以小球开始下落的位置为原点，沿竖直向下建立一坐标轴Ox，小球的速度v随x变化的图象如图乙所示．其中OA段为直线，AB段是与OA相切于A点的曲线，BC是平滑的曲线，则关于A、B、C三点对应的x坐标及加速度大小，以下关系式正确的是
O
x
h
甲
O
x
v
A
B
C
乙
A．，
B．，
C．，
D．，
11．如图所示，长为2L的轻杆，两端各固定一小球A和B，过杆的中点O有一水平光滑固定轴，杆可绕轴在竖直平面内转动．当转动到竖直位置且A球在上端、B球在下端时杆的角速度为ω，此时杆对转轴的作用力为零，则A、B两小球的质量之比为
O
B
A
A．1︰1 B．
C． D．
12．如图所示，内表面粗糙的盒子静止在光滑水平面上，盒子中有一靠在右壁的小球，盒子和小球的质量均为m，小球与盒子内表面间的动摩擦因数为μ．现给盒子一个水平向右的瞬时冲量I，盒子与小球发生多次弹性碰撞后，最终小球与盒子达到相对静止．用v表示小球最终的速度，用s表示整个过程中小球相对盒子的路程．则
A． B． C． D．
二、本题共2小题，共16分．把答案填写在题中的横线上．
13．（6分）在利用单摆测重力加速度的实验中，甲组同学用游标卡尺测出小球的直径如图所示，则该小球的直径为_____________cm．
2
3
4
0
10
20
cm

4.0
L/cm
101.0
1.0
0
T2/s2
乙同学在实验中测出多组摆长和运动周期，根据实验数据，作出T2－L的关系图象如图所示，该同学在实验中出现的错误可能是计算摆长时________（选填“漏加”或“多加”）了小球的半径．
虽然实验中出现了上述错误，但根据图象中的数据仍可计算出准确的重力加速度，其值为_________m/s2．（最后结果保留三位有效数字）
14．（10分）某同学用如图（a）所示的装置来验证小球从A运动到B过程中的机械能守恒．让一个小球由静止开始从A位置摆到B位置，悬点O正下方P点处放有水平放置炽热的电热丝，当悬线摆至电热丝处时被烧断，小球向前飞出做平抛运动．在地面上铺放白纸，上面覆盖着复写纸，当小球落在复写纸上时，会在下面白纸上留下痕迹．用重锤线确定出A、B点的投影点N、M．重复实验10次（小球每一次都从同一点由静止释放），球的落点痕迹如图（b）所示，图中米尺水平放置，零刻度线与M点对齐，量出M、C之间的距离x，再用米尺量出AN的高度h1、BM的高度h2，即可验证机械能守恒定律．已知小球的质量为m，当地的重力加速度为g．
（1）根据图（b）可以确定小球平抛时的水平射程为____________cm．
（2）用题中所给字母表示出小球平抛时的初速度v0=_____________．
（3）用已知量和测得量表示出小球从A到B过程中，重力势能的减少量ΔEP=______，动能的增加量ΔEk=________．
三、本题共5小题，共44分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，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．
A
B
θ
C
15．（10分）如图所示，在倾角θ=37°的固定斜面上放置一质量M=1kg、长度L=3m的薄平板AB．平板的上表面光滑，其下端B与斜面底端C的距离为7m．在平板的上端A处放一质量m=0.6kg的滑块，开始时使平板和滑块都静止，之后将它们无初速释放．设平板与斜面间、滑块与斜面间的动摩擦因数均为m=0.5，求滑块与平板下端B到达斜面底端C的时间差Δt．（sin370=0.6，cos370=0.8，g=10m/s2）
v/m·s-1
t/s
O
3
6
t
7
13
10
16．（10分）某探究性学习小组对一辆自制小遥控车的性能进行研究．他们让这辆小车在水平地面上由静止开始运动，并将小车运动的全过程记录下来，根据记录的数据作出如图所示的v—t图象．已知小车在0～ts内做匀加速直线运动；ts～10s内小车牵引力的功率保持不变，其中7s～10s为匀速直线运动；在10s末停止遥控让小车自由滑行，小车质量m＝1kg，整个过程中小车受到的阻力大小不变．求：
（1）在7s～10s内小车牵引力的功率P；
（2）小车在加速运动过程中的总位移s．
θ
B
P
A
D
C
O2
R1
R2
O1
17．（12分）如图所示是游乐场中过山车的模型图．图中半径分别为R1＝2.0m和R2＝8.0m的两个光滑圆形轨道，固定在倾角为θ＝37°斜轨道面上的A、B两点，且两圆形轨道的最高点C、D均与P点平齐，圆形轨道与斜轨道之间圆滑连接．现使小车（视为质点）从P点以一定的初速度沿斜面向下运动．已知斜轨道面与小车间的动摩擦因数为μ＝1/6，g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8．问：
（1）若小车恰好能通过第一个圆形轨道的最高点C，则它在P点的初速度应为多大？
（2）若小车在P点的初速度为15m/s，则小车能否安全通过两个圆形轨道？
18．（12分）如图所示，将质量为m的小滑块与质量为M=3m的光滑凹槽用轻质弹簧相连．现使凹槽和小滑块以共同的速度v0沿光滑水平面向左匀速滑动，设凹槽长度足够长，且凹槽与墙壁碰撞时间极短．
（1）若凹槽与墙壁发生碰撞后速度立即变为零，但与墙壁不粘连，求凹槽脱离墙壁后的运动过程中弹簧的最大弹性势能ΔEP；
（2）若凹槽与墙壁发生碰撞后立即反弹，且再次达到共同速度时弹簧的弹性势能为，求这次碰撞过程中损失的机械能ΔE1；
m
M
v0
墙
壁
（3）试判断在第（2）问中凹槽与墙壁能否发生第二次碰撞？若不能，说明理由．若能，求第二次碰撞过程中损失的机械能ΔE2．（设凹槽与墙壁每次碰撞前后速度大小之比不变）

物理答题卡
班级_____________ 姓名_________________ 分数___________________
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
选项

13．_____________cm，____________，_______________m/s2．
14．（1）_________cm；
（2）v0=____________；
（3）ΔEP=_____________，ΔEk=_____________．
15．

16．

17．

18．

湖北省黄冈中学2010届高三10月月考物理试卷
参 考 答 案

题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
选项
A
AD
CD
C
D
ABC
B
A
D
ABD
D
BC
13．2.010；多加；9.86（每空2分）
14．（1）64.6～65.3（2分）；（2）（3分）；（3）mg（h1－h2）（2分），（3分）15．对薄板，由于Mgsin37º<m（M+m）gcos37º，故滑块在薄板上滑动时，薄板静止不动．
对滑块：在薄板上滑行时加速度a1=gsin37º=6m/s2，到达B点时速度
（3分）
滑块由B至C时的加速度a2=gsin37°－mgcos37º=2m/s2，设滑块由B至C所用时间为t，
则，解得t=1s （3分）
对薄板，滑块滑离后才开始运动，加速度a=gsin37°－mgcos37º=2m/s2，滑至C端所用
时间为t'，则，解得 （3分）
滑块与平板下端B到达斜面底端C的时间差为
（1分）
16．（1）在10s末撤去牵引力后，小车只在阻力f作用下做匀减速运动，由图象可得减速时加速度大小为a=2m/s2，则f=ma=2N （2分）
小车在7s～10s内做匀速运动，设牵引力为F，则F＝f
由图象可知vm=6m/s，则P=Fvm=12W （2分）
（2）由于ts时功率为12W，所以此时牵引力为F=P/vt=4N
0～ts：加速度大小为a1=（F－f）/m=2m/s2，时间t=1.5s
s1=a1t2=2.25m （3分）
0～7s全程：根据动能定理，有
Fs1＋Pt2－fs=mvm2－0，式中t2=（7－1.5）s=5.5s
代入解得s=28.5m （3分）
17．（1）设小车经过C点时的临界速度为v1，则
（2分）
设P、A两点间距离为L1，由几何关系可得
（2分）
小车从P运动到C，根据动能定理，有

解得v0=6m/s （2分）
（2）设P、B两点间距离为L2，由几何关系可得
（2分）
设小车能安全通过两个圆形轨道在D点的临界速度为v2，则
（2分）
设P点的初速度为v'0
小车从P运动到D，根据动能定理，有

解得v'0=12m/s
可知v'0=12m/s＜15m/s，能安全通过． （2分）
18．（1）凹槽与墙壁碰撞后，滑块压缩弹簧，后又返回，当弹簧恢复原长时，凹槽将离开墙壁，此时，小滑块的速度大小为v0，方向水平向右．设弹簧具有最大弹性势能时共同速度为v，对凹槽、小滑块、弹簧组成的系统，选取水平向右为正方向，根据动量守恒定律，有

根据机械能守恒定律，有

联立解得： （4分）
（2）设凹槽反弹速度为v1，根据动量守恒定律和能量守恒定律，有

消去v'化简得：
解得：，（不合题意，舍去）
这次碰撞凹槽损失的机械能 （4分）
（3）由第（2）问可知，第一次碰撞后系统的总动量为零，系统达到共同速度时，弹簧压缩量最大，以后，弹簧释放弹性势能，根据对称性可知，凹槽将以的速度再次与墙壁碰撞．
根据题意，有，解得
凹槽第二次与墙壁碰撞损失的机械能 （4分）

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