2020届江西省高三上学期第四次月考物理试卷

一、单选题

1. 难度：中等

如图所示，小蚂蚁从一半球形碗底沿碗内表面缓慢向上爬，已知球面半径为R，蚂蚁与碗的内表面的动摩擦因数为，它可以爬的最大高度为（　　）

A.0. 2R B.0. 5R C.0. 75R D.0. 8R

2. 难度：中等

甲、乙两个质点沿同一直线运动，其中质点甲以6m/s的速度匀速直线运动，质点乙作初速度为零的匀变速直线运动，它们的位置x随时间t的变化如图所示。已知t＝3s时，甲、乙图线的斜率相等。下列判断正确的是(        )

A. 最初的一段时间内，甲、乙的运动方向相反

B. t=3s时，乙的位置坐标为－9m

C. 乙经过原点时的速度大小为m/s

D. t=10s时，两车相遇

3. 难度：中等

有一宇宙飞船，它的正对面积S=，以的相对速度飞入一宇宙微粒区.此微粒区1中有一个微粒，每一个微粒的平均质量为.设微粒与飞船外壳碰撞后附着于飞船上，要使飞船速度不变，飞船的牵引力应增加 (     )

A. 36N B. 3.6N C. 12N D. 1.2N

4. 难度：简单

如图，可爱的毛毛虫外出觅食，缓慢经过一边长为L的等边三角形山丘，已知其身长为3L，总质量为m，如图头部刚到达最高点，假设小虫能一直贴着山丘前行，求其头部越过山顶刚到达山丘底端时小虫的重力势能变化量（　　）

A. B.

C. D.

5. 难度：中等

如图，在竖直平面内，长为L的绳一端固定，另一端连接质量为m的小球，现将绳拉直与水平成30°静止释放小球，求当小球运动到最低点时绳的拉力（　　）

A.3mg B.3. 5mg

C.4mg D.5mg

6. 难度：中等

质量为M的小车静止在光滑水平面上，车上是一个四分之一圆周的光滑轨道，轨道下端切线水平，轨道半径为R，质量为m的小球由轨道最高点静止释放。已知M=3m，求小球运动到轨道最低点时小车的位移大小（　　）

A.0. 25R B.0. 5R C.0. 75R D.R

二、多选题

7. 难度：中等

如图所示，内壁光滑的圆轨道竖直固定在桌面上，一小球静止在轨道底部A点，现用小锤沿水平方向快速击打小球，击打后迅速移开，使小球沿轨道在竖直面内运动．当小球回到A点时，再次用小锤沿运动方向击打小球，通过两次击打，小球才能运动到圆轨道的最高点．已知小球在运动过程中始终未脱离轨道，若在第一次击打过程中小锤对小球做功W₁，第二次击打过程中小锤对小球做功W₂，先后两次击打过程中小锤对小球做功全部用来增加小球的动能，则的值可能为（　　）

A. B. C. D.

三、单选题

8. 难度：中等

一根轻绳两端各系一个小球A、B，两球质量分别为m和M。轻绳跨在半径为R的光滑半圆柱体上，两球刚好位于半圆柱体某一水平直径的两端。将两球从静止释放，发现A球上升到与圆心的连线跟水平成30°角时脱离圆柱面，取π=3，求M与m的比值（　　）

A.1 B.3 C.6 D.9

四、多选题

9. 难度：中等

2019年11月5日，我国又在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功发射第四十九颗北斗导航卫星。这标志着北斗三号系统3颗倾斜地球同步轨道卫星全部发射完毕。倾斜地球同步轨道是指轨道平面与地球赤道平面有夹角，但周期等于地球自转周期的卫星。下列说法正确的是（　　）

A.倾斜同步轨道卫星可能经过江西省上空

B.倾斜同步轨道卫星的轨道半径大于地球静止轨道卫星的轨道半径

C.倾斜同步轨道卫星的向心加速度等于地球静止轨道卫星的向心加速度

D.倾斜地球同步轨道卫星在轨道上正常运行时，线速度大于7. 9km/s

10. 难度：中等

如图所示，在倾角为θ的固定的光滑斜面上有一轻质弹簧，其一端固定在斜面下端的挡板上，另一端与质量为m的物体接触（未连接），物体静止时弹簧被压缩了x₀．现用力F缓慢沿斜面向下推动物体，使弹簧在弹性限度内再被压缩3x₀后保持物体静止，撤去F后，物体沿斜面向上运动的最大距离为8x₀．已知重力加速度为g，则在撤去F后到物体上升到最高点的过程中，下列说法正确的是

A.物体的机械能守恒

B.弹簧弹力对物体做功的功率一直增大

C.弹簧弹力对物体做的功为

D.物体从开始沿斜面向上运动到速度最大的过程中克服重力做的功为

11. 难度：中等

如图所示，质量为m的小球在半径为R的数值轨道内运动，若小球从最低点算起运动一圈又回到最低点的过程中，两次在最低点时轨道对小球的弹力大小分别为10mg和6mg。设小球在该过程中克服摩擦力做的功为W，经过最高点时筒壁对小球的弹力大小为F，已知小球与圆轨道间动摩擦因数处处相等，则（　　）

A.W=2mgR B.W=mgR

C.0<F<2mg D.2mg<F<3mg

12. 难度：中等

如图甲所示，倾角为θ的足够长的传送带以恒定的速率v₀沿逆时针方向运行，t＝0时，将质量m＝1 kg的物体(可视为质点)轻放在传送带上，物体相对地面的v－t图象如图乙所示．设沿传送带向下为正方向，取重力加速度g＝10 m/s²，则(　　)

A. 传送带的速率v₀＝10 m/s

B. 传送带的倾角θ＝30°

C. 物体与传送带之间的动摩擦因数μ＝0.5

D. 0～2.0 s内摩擦力对物体做功W_f＝－24 J

五、实验题

13. 难度：中等

用如图所示的实验装置验证m_l、m₂组成的系统机能守恒．m₂从高处由静止开始下落，m_l上拖着的纸带打出一系列的点。对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。如图给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离s₁=38.40 cm、s₂=21.60 cm、s₃=26.40 cm、s₄=31.21 cm、s₅=36.02 cm，如图所示，己知m_l=50g、m₂=150g，频率为50Hz，则（g取9.8 m/s²，结果保留两位有效数字）

（1）由纸带得出m_l、m₂运动的加速度大小为a=___m/s²，在纸带上打下计数点5时的速度v₅=__m/s；

（2）在打点0~5过程中系统动能的增量△E_k=___J，系统势能的减少量△E_p=___J；

（3）若某同学根据实验数据作出的-h图象如图，当地的实际重力加速度g=___m/s²。

六、解答题

14. 难度：简单

在光滑水平面上，两球沿同一条直线同向运动，质量为2kg的A小球速度为2m/s，质量为1kg的B小球速度为1m/s，两球发生弹性碰撞，求碰后两球速度大小。

15. 难度：中等

用轻弹簧相连的质量均为m＝2kg的A、B两物体都以v＝6m/s的速度在光滑的水平地面上运动,弹簧处于原长,质量M＝4kg的物体C静止在前方,如图所示.B与C碰撞后二者粘在一起运动,在以后的运动中,求:

 

(1)当弹簧的弹性势能最大时物体A的速度.

(2)弹性势能的最大值.

16. 难度：中等

如图所示，质量的滑块（可视为质点），在F=60N的水平拉力作用下从A点由静止开始运动，一段时间后撤去拉力F，当滑块由平台边缘B点飞出后，恰能从水平地面上的C点沿切线方向落入竖直圆弧轨道CDE，并从轨道边缘E点竖直向上飞出，经过0.4 s后落回E点．已知AB间的距离L="2.3" m，滑块与平台间的动摩擦因数，平台离地高度，B、C两点间水平距离s="1.2" m，圆弧轨道半径R=1.0m．重力加速度g取10 m／s²，不计空气阻力．求：

（1）滑块运动到B点时的速度大小；

（2）滑块在平台上运动时受水平拉力F作用的时间；

（3）分析滑块能否再次经过C点．

17. 难度：中等

某工厂为实现自动传送工件设计了如图所示的传送装置，由一个水平传送带AB和倾斜传送带CD组成，水平传送带长度L_AB=4m，倾斜传送带长度L_CD=4. 45m，倾角为θ=37°，AB和CD通过一段极短的光滑圆弧板过渡，AB传送带以v₁=5m/s的恒定速率顺时针运转。已知工件与传送带间的动摩擦因数均为μ=0. 5，重力加速度g=10m/s² 。现将一个质量为m=1kg的工件（可看作质点）无初速度地放在水平传送带最左端A点处，求：

(1)工件被第一次传送到B端时所花时间；

(2)若CD以v₂顺时针转动且v₂>v₁，计算说明物体能否到达D端；

(3)若CD以v₂=4m/s顺时针转动，求物体在CD传送带上运动到最高点的过程中产生的热量Q。

（已知sin37°＝0. 6，cos37°＝0. 8）