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1、湖北省沙市中学2020届高三物理上学期能力测试试题（二） 二、选择题:本题共8小题，每小题6分.在每小题给出的四个选项中，第14-18题只有一项符合题目要求，第19-21题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。14甲乙两物体从同一地点开始沿同一方向运动，速度随时间变化的关系如图所示，其中甲物体的速度-时间图线为两段倾斜直线，乙物体的速度-时间图线为两段1/4圆弧。图中t2=t4/2，则在0-t4时间内，以下说法正确的是A 甲物体在0 t2时间内的加速度与在t2 t4时间内的加速度相等B 0 t4时间内甲物体的平均速度等于乙物体的平均速度C 两物体在t2时刻运
2、动方向均改变D 两物体在t1 、t3时刻两次相遇15如图所示,轻质弹性绳一端固定于O点,另一端系一小球,小球静止时弹性绳竖直。现对小球施加一个水平力,使其缓慢移动至弹性绳与竖直方向成60,若弹性绳的形变在弹性限度内,弹性绳原长为,则此过程中小球上升的高度为:A B C D 16如图,两个相同的小球A、B用两根轻绳连接后放置在圆锥筒光滑侧面的不同位置上,绳子上端固定在同一点O,连接A球的绳子比连接B球的绳子长,两根绳子都与圆锥筒最靠近的母线平行。当圆锥筒绕其处于竖直方向上的对称轴OO以角速度匀速转动时,A、B两球都处于筒侧面上与筒保持相对静止随筒转动,下列说法正确的是A 两球所受的合力大小相同B
3、 A球对绳子的拉力大小等于B球对绳子的拉力大小C 两球所需的向心力都等于绳子拉力的水平分力D A球对圆锥筒的压力小于B球对圆锥筒的压力17广义相对论预言了黑洞、引力波、水星进动、光线偏折等七大天文现象。北京时间2020年2月11日23:40左右，激光干涉引力波天文台（LIGO）负责人宣布，人类首次发现了引力波。它来源于距地球之外13亿光年的两个黑洞（甲黑洞的质量为太阳质量的26倍，乙黑洞的质量为太阳质量的39倍）互相绕转最后合并的过程。合并前两个黑洞互相绕转形成一个双星系统，已知万有引力常量G。关于此双星系统，下列说法正确的是A 甲乙两个黑洞绕行的线速度之比为26: 39B 甲乙两个黑洞绕行的
4、向心加速度之比为392： 262C 质量大的黑洞旋转半径大D 若已知两黑洞的绕行周期和太阳质量，可以估算出两黑洞的距离18质量为2kg的小物块静止在光滑水平面上，从某一时刻开始，小物块所受外力与时间的关系如图所示，则在6s时物体的速度为A 3m/s B 9m/s C 12m/s D 18m/s19如图所示，足够长的木板P静止于光滑水平面上，小滑块Q位于木板P的最右端，木板P与小滑块Q之间的动摩擦因数，木板P与小滑块Q质量相等，均为m=1 kg。用大小为6 N、方向水平向右的恒力F拉动木板P加速运动1 s后将其撤去，系统逐渐达到稳定状态，已知重力加速度g取10 m/s2，下列说法正确的是A 木板
5、P与小滑块Q所组成的系统的动量增加量等于拉力F的冲量B 拉力F做功为6 JC 小滑块Q的最大速度为3m/sD 整个过程中，系统因摩擦而产生的热量为3J20如图所示，半径为R的圆筒固定在小车上，小车以速度v向右匀速运动，有一光滑小球相对静止在圆筒的最低点.当小车遇到障碍物突然停止时，小球在圆筒中上升的最大高度可能A 等于 B 大于 C 小于 D 等于2R21在大型物流货场，广泛的应用传送带搬运货物。如图甲所示，与水平面倾斜的传送带以恒定的速率运动，皮带始终是绷紧的，将m=1kg的货物放在传送带上的A端，经过1.2s到达传送带的B端。用速度传感器测得货物与传送带的速度v随时间t变化的图象如图乙所示
6、。已知重力加速度g=10ms2，则可知A 货物与传送带间的动摩擦因数为0.5B A、B两点的距离为2.4mC 货物从A运动到B过程中，传送带对货物做功的大小为12.8JD 货物从A运动到B过程中，货物与传送带摩擦产生的热量为4.8J第卷三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第22题第32题为必考题，每个试题考生都必须做答。第33题第38题为选考题，考生根据要求做答。（一）必考题（共129分）22某实验小组利用如右图所示的装置探究牛顿第二定律中质量一定时a与F的关系，他们将宽度为d的挡光片固定在小车上，用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与砝码盘相连，在水平桌面上的A、B两点各安装一个光电门，记
7、录小车通过A、B时的遮光时间，小车中可以放置砝码。(1)实验主要步骤如下：用天平测量小车和遮光片的总质量M、砝码盘和盘内砝码的总质量m;用游标卡尺测量挡光片的宽度d；用米尺测量两光电门之间的距离s；调整轻滑轮，使细线与木板平行；将木板不带滑轮的一端垫高，以平衡摩擦力，让小车从光电门A的左侧由静止释放；用数字毫秒计分别测出遮光片经过光电门A和光电门B所用的时间tA和tB；小车右侧通过细线连上砝码盘，盘中放有多个砝码；再次让小车从光电门A的左侧由静止释放，记录遮光片经过光电门A和光电门B所用的时间tA和tB，利用a=_（用d、s、tA和tB表示），求出小车加速度；并记录此时砝码盘及盘内砝码的质量m
8、；将盘中砝码拿出一个放到小车上，再次让小车从光电门A的左侧由静止释放，记录步骤中的时间和质量，重复步骤多次实验。对小车和砝码及砝码盘组成的系统，合力F= mg，结合上述公式求出的a，得到多组a、F的数据。描点做出a一F的图像，从而得出a与F的关系。(2)测量d时，某次游标卡尺的示数如右图所示，其读数为_ cm。(3)下列说法哪一项是正确的 （_）A平衡摩擦力时必须将砝码盘通过细线挂在小车上。B若测得tA =tB，说明摩擦力已平衡好。C为减小误差，应使砝码及砝码盘质量之和远小于小车和车内砝码质量之和。D本实验装置也可以用来验证动能定理。23如图所示为实验室中探究碰撞中的不变量的实验装置示意图。（
9、1）若入射小球质量为m1，半径为R1；被碰小球质量为m2，半径为R2，则_。Am1m2, R1 R2 Bm1m2, R1 m2, R1=R2 Dm1m2, R1=R2（2）为完成此实验，以下所提供的测量工具中必需的是_（填下列对应的字母）。A直尺 B游标卡尺 C天平 D弹簧秤 E秒表（3）设入射小球的质量为m1，被碰小球的质量为m2, P为碰前入射小球落点的平均位置，则关系式（用m1,m2及图中字母表示）_成立，即表示碰撞中的不变量是动量。24如图三个大小相同的小球A、B、C置于光滑水平面上，三球的质量分别为mA=2kg、mB=4kg、mC=2kg，取水平向右方向为动量的正方向，某时刻A球的动
10、量PA=20kgm/s，B球此刻的动量大小和方向未知，C球的动量为零。A球与B球先碰，随后B球与C球碰，碰撞均在同一直线上，且A球与B球以及B球与C球之间分别只相互碰撞一次，最终所有小球都以各自碰后的速度一直匀速运动。所有的相互作用结束后，PC=10kgm/s、PB=4kgm/s，最终B球以5m/s的速度水平向右运动。求：（1）A球对B球的冲量大小与C球对B球的冲量大小之比；（2）整个过程系统由于碰撞产生多少热量？25如图所示，ABDO是处于竖直平面内的光滑轨道，AB是半径为R=15m的1/4圆周轨道，半径OA处于水平位置，BDO是半径为r=7.5m的半圆轨道，D为BDO轨道的中央。一个小球从
11、A点正上方距A点H=10m处的P点自由落下，经A点进入竖直平面内的轨道，取g=10m/s2，不计空气阻力。（1）求小球经过D点时对轨道的压力的大小是重力的多少倍？（2）试讨论此球能否到达BDO轨道的O点，并说明理由。（3）小球沿轨道运动后再次落到轨道上的速度的大小是多少？33【物理选修3-3】（1）下列说法中正确的是_(填正确答案标号)A一定质量的理想气体在等压膨胀过程中温度一定升高B在完全失重的情况下，气体对容器壁的压强为零C分子间的距离r存在某一值r0，当r大于r0时，分子间斥力大于引力；当r小于r时，分子间斥力小于引力D由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，液体表面分子间作用力
12、表现为引力，所以液体表面具有收缩的趋势E. 关于一定质量的气体，只要能减弱气体分子热运动的剧烈程度，气体的温度就可以降低（2）如图甲、乙所示，汽缸由两个横截面不同的圆筒连接而成，活塞A、B被长度为0.9m的轻质刚性细杆连接在一起，可无摩擦移动，A、B的质量分别为mA=12kg、mB=8.0kg，横截面积分别为SA=4.010-2m2，SB=2.0l0-2m2。一定质量的理想气体被封闭在两活塞之间，活塞外侧大气压强P0=1.0l05Pa。取重力加速度g=10m/s2。图甲所示是气缸水平放置达到的平衡状态，活塞A与圆筒内壁凸起面恰好不接触，求被封闭气体的压强。保持温度不变使汽缸竖直放置，平衡后达到
13、如图乙所示位置，求活塞A沿圆筒发生的位移大小。34（15分）【物理选修3-4】（1）如图所示，同一介质中的P、Q两列持续振动的简谐横波分别沿x轴正向和负向传播，质a、b、c、d分别位于x=6m、7m、8m、7.5m处，若波的传播速度为10m/s，图示为t=0s时刻的波形图.则再经过t=0.5s时A 质点振动的频率为0.4Hz B 质点a、c处于平衡位置C 质点b的位移大小为30cm D 质点d的振动方向沿y轴（2）如图所示一束截面为圆形（半径R=1cm）的平行复色光垂直射向一玻璃半球的面经折射后在屏幕s上形成一个圆形彩色亮区已知玻璃半球的半径也为R屏幕s至球心的距离为D为4cm不考虑光的干涉和
14、衍射，试问：在屏幕s上形成的圆形亮区的最外侧是什么颜色?若玻璃半球对中色光的折射率为，求屏幕s上圆形亮区的最大半径。（结果可保留根号）2020届高三理科综合能力测试（二）答案物理部分：14B 15B 16D 17D 18B 19ACD 20ACD 21AD22（1） （2）0.550cm （3）BD23（1）C （2）AC （3）m1OP=m1OM+ m2ON24（1）7:5（2）48J（）由A、B、C组成系统动量守恒，以A的速度方向为正方向由动量守恒定律得：，解得：由A、B相碰时，对A，由动量定理可得：由B、C相碰时，对C，由动量定理可得： 则冲量之比：（）设A、B碰前A的动量为，B的动量为，C的动量为，所有的作用结束后A的动量为，B的动量为，B的动量为，由A、B、C组成系统动量守恒，以A的速度方向为正方向，由动量守恒定律得： 而，由能量守恒定律得： 解得：Q=48J25（1） (2)能（3）(1)从P到D由动能定理得：由圆周运动知识得：解得：；(2) 设小球能够沿竖直半圆轨道运动到O点的最小速度为vc，有：小球至少应从Hc高处落下， 解得：由HHC，小球可以通过O点；(3) 小球从O点水平飞出后打在圆弧轨道上时间为t这个过程小球的水平位移为x=v0t竖直位移为 由几何知识得： 解得t=1s物体竖直方向速度vy=gt=10m/s 落在圆弧上速度。
