黑龍江省哈爾濱市第六中學(xué)2020屆高三物理上學(xué)期第一次調(diào)研考試試題（含解析）.docx

黑龍江省哈爾濱市第六中學(xué)2020屆高三物理上學(xué)期第一次調(diào)研考試試題（含解析）一、選擇題：本題共15小題，每小題4分，共60分。在每小題給出的四個選項中，第110題只有一項符合題目要求，第1115題有多項符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。1.如圖，一質(zhì)量為M的光滑大圓環(huán)，用一細(xì)輕桿固定在豎直平面內(nèi)。套在大環(huán)上質(zhì)量為m的小環(huán)（可視為質(zhì)點），從大環(huán)的最高處由靜止滑下。重力加速度大小為g，當(dāng)小環(huán)滑到大環(huán)的最低點時，大環(huán)對輕桿拉力的大小為（ ）A. （M2m）gB. （M3m）gC. （M4m）gD. （M5m）g【答案】D【解析】【詳解】小環(huán)在最低點時，根據(jù)牛頓第二定律得：可得：小環(huán)從最高到最低，由動能定理，則有對大環(huán)分析，有：A.（M2m）g.故選項A不符合題意. B.（M3m）g.故選項B不符合題意.C.（M4m）g.故選項C不符合題意. D.（M5m）g.故選項D符合題意.2.如圖，在豎直平面內(nèi)有一半圓形軌道，圓心為O。一小球（可視為質(zhì)點）從與圓心等高的圓形軌道上的A點以速度v0水平向右拋出，落于軌道上的C點。已知OC連線與OA的夾角為，重力加速度為g，則小球從A運動到C的時間為（ ）A. B. C. D. 【答案】A【解析】【詳解】由圖，根據(jù)幾何關(guān)系可知，AC水平方向的夾角為根據(jù)位移間的關(guān)系可得：可得：A. .故選項A符合題意.B. .故選項B不符合題意. C. .故選項C不符合題意. D. .故選項D不符合題意.3.在實驗操作前應(yīng)該對實驗進行適當(dāng)?shù)姆治?。研究平拋運動的實驗裝置示意如圖。小球每次都從斜槽的同一位置無初速度釋放，并從斜槽末端水平飛出。改變水平板的高度，就改變了小球在板上落點的位置，從而可描繪出小球的運動軌跡。某同學(xué)設(shè)想小球先后三次做平拋，將水平板依次放在如圖1、2、3的位置，且1與2的間距等于2與3的間距。若三次實驗中，小球從跑出點到落點的水平位移依次是x1，x2，x3，機械能的變化量依次為E1，E2，E3，忽略空氣阻力的影響，下面分析正確的是A. x2-x1=x3-x2，E1=E2=E3B. x2-x1x3-x2，E1=E2=E3C. x2-x1x3-x2,，E1E2E3D. x2-x1x3-x2，E1E2E3【答案】B【解析】【詳解】因為平拋運動在豎直方向上做自由落體運動，下落的速度越來越快，則下落相等位移的時間越來越短，水平方向上做勻速直線運動，所以x2x1x3x2，因為平拋運動的過程中，只有重力做功，所以機械能守恒，則，E1=E2=E3故B正確，A、C、D錯誤【點睛】解決本題的關(guān)鍵是知道平拋運動在水平方向和豎直方向上的運動規(guī)律，結(jié)合運動學(xué)公式進行分析4.某人造地球衛(wèi)星因受高空稀薄空氣的阻力作用，繞地球運轉(zhuǎn)的軌道會慢慢改變，每次測量中衛(wèi)星的運動可近似看作圓周運動。某次測量衛(wèi)星的軌道半徑為，后來變?yōu)?，以、表示衛(wèi)星在這兩個軌道上的動能，、表示衛(wèi)星在這兩個軌道上繞地球運動的周期，則（ ）A. B. C. D. 【答案】C【解析】【詳解】試題分析：根據(jù)得：，因軌道半徑會逐漸減小，所以速度增大，動能增大，因此根據(jù)得：，因為軌道半徑會逐漸減小，所以周期減小，故T1T2，故選C。考點：萬有引力定律的而應(yīng)用【名師點睛】解決本題的關(guān)鍵掌握萬有引力提供向心力，列出表達式；會根據(jù)該規(guī)律判斷線速度、角速度、周期、向心加速度與軌道半徑的關(guān)系。5. 據(jù)媒體報道,嫦娥一號衛(wèi)星環(huán)月工作軌道為圓軌道,軌道高度200 km,運用周期127分鐘。若還知道引力常量和月球平均半徑,僅利用以上條件不能求出的是A. 月球表面的重力加速度B. 月球?qū)πl(wèi)星的吸引力C. 衛(wèi)星繞月球運行的速度D. 衛(wèi)星繞月運行的加速度【答案】B【解析】試題分析：繞月衛(wèi)星繞月球做勻速圓周運動，根據(jù)萬有引力提供向心力，設(shè)衛(wèi)星的質(zhì)量為m、軌道半徑為r、月球質(zhì)量為M，有地球表面重力加速度公式聯(lián)立可以求解出：即可以求出月球表面的重力加速度；由于衛(wèi)星的質(zhì)量未知，故月球?qū)πl(wèi)星的吸引力無法求出；由可以求出衛(wèi)星繞月球運行的速度；由可以求出衛(wèi)星繞月運行的加速度；依此可推出ACD都可求出，即不可求出的是B答案 ，故選B考點：萬有引力定律的應(yīng)用6.圖為一空間探測器的示意圖,P1、P2、P3、P4是四個噴氣式發(fā)動機,P1、P3的連線與空間一固定坐標(biāo)系的x軸平行,P2、P4的連線與y軸平行每臺發(fā)動機開動時,都能向探測器提供推力,但不會使探測器轉(zhuǎn)動開始時,探測器以恒定的速率v0向正x方向平動要使探測器改為向正x偏負(fù)y60的方向以原來的速率v0平動,則可（ ）A. 先開動P1適當(dāng)時間,再開動P4適當(dāng)時間B. 先開動P3適當(dāng)時間,再開動P2適當(dāng)時間C. 開動P4適當(dāng)時間D. 先開動P3適當(dāng)時間,再開動P4適當(dāng)時間【答案】A【解析】試題分析：先開動P1適當(dāng)時間，探測器受到的推力沿-x軸方向，探測器沿+x軸減速運動，再開動P4適當(dāng)時間，又產(chǎn)生沿-y軸方向的推力，探測器的合速度可以沿正x偏負(fù)y60的方向，并以原來的速率v0平動，故A正確先開動P3適當(dāng)時間，探測器受到的推力沿+x軸方向，將沿+x軸加速運動，再開動P2適當(dāng)時間，又產(chǎn)生沿+y軸方向的推力，探測器的合速度沿第一象限故B錯誤先開動P4適當(dāng)時間，探測器受到的推力沿-y軸方向，將獲得沿-y軸的速度，沿x軸方向的速率不變，速度大于v0故C錯誤先開動P3適當(dāng)時間，探測器受到的推力沿+x軸方向，將沿+x軸加速運動，速率大于v0再開動P4適當(dāng)時間，探測器又受到的推力沿-y軸方向，將獲得沿-y軸的速度，合速度大于v0故D錯誤故選A。考點：運動的合成【名師點睛】此題是關(guān)于運動的合成問題；本題關(guān)鍵分析探測器的受力情況來分析其運動情況，運用運動的合成法分析；注意物體在兩個不同方向上的運動是相互獨立、互補影響的；兩個分運動同時進行或者先后進行效果是一樣的7.從地面以60的拋射角拋出一個質(zhì)量為m的小球，其到達最高點時動能為Ek。不考慮空氣阻力，取地面處物體的重力勢能為零，則小球在離地面高h(yuǎn)處的機械能為（ ）A. 4EkB. 3EkC. EkmghD. 3Ekmgh【答案】A【解析】【詳解】由動能公式可知，最高點處的速度因水平方向不受外力，故水平速度不變，則由運動的合成與分解可知，拋出點的速度在水平面上物體的機械能為：由于只有重力做功，故機械能守恒；小球在h高處的機械能仍為4Ek。A. 4Ek.故選項A符合題意.B. 3Ek.故選項B不符合題意.C. Ekmgh.故選項C不符合題意.D. 3Ekmgh.故選項D不符合題意.8.如圖所示，密度為、邊長為a的正立方體木塊漂浮在水面上（h為木塊在水面上的高度）。現(xiàn)用豎直向下的力F將木塊按入水中，直到木塊上表面剛浸沒，則此過程中木塊克服浮力做功為（已知水的密度為0、重力加速度為g）（ ）A. a3ghB. a3gh（0）C. 0a2gh（ah）D. a2gh（ah）（0）【答案】B【解析】【詳解】木塊漂浮在水面上時有：木塊上表面剛浸沒時受到的浮力為：浮力做的功為：A. a3gh.故選項A不符合題意. B. a3gh（0）.故選項B符合題意.C. 0a2gh（ah）.故選項C不符合題意. D. a2gh（ah）（0）.故選項D不符合題意.9.水平轉(zhuǎn)臺上有質(zhì)量相等的A、B兩小物塊，兩小物塊間用沿半徑方向的細(xì)線相連，兩物塊始終相對轉(zhuǎn)臺靜止，其位置如圖所示(俯視圖)，兩小物塊與轉(zhuǎn)臺間的最大靜摩擦力均為，則兩小物塊所受摩擦力、隨轉(zhuǎn)臺角速度的平方()的變化關(guān)系正確的是A. B. C. D. 【答案】B【解析】【分析】當(dāng)轉(zhuǎn)臺的角速度比較小時，A、B物塊做圓周運動的向心力由靜摩擦力提供，隨著角速度增大，由知向心力增大，由于B物塊的轉(zhuǎn)動半徑大于A物塊的轉(zhuǎn)動半徑，B物塊的靜摩擦力先達到最大靜摩擦力，角速度再增大，則細(xì)線上出現(xiàn)張力，角速度繼續(xù)增大，A物塊受的靜摩擦力也將達最大，這時A物塊開始滑動【詳解】當(dāng)轉(zhuǎn)臺的角速度比較小時，A、B物塊做圓周運動的向心力由靜摩擦力提供，隨著角速度增大，由知向心力增大，此時A、B的摩擦力與成正比。由于B物塊的轉(zhuǎn)動半徑大于A物塊的轉(zhuǎn)動半徑，B物塊的靜摩擦力先達到最大靜摩擦力，此后繩子出現(xiàn)張力，B的摩擦力不變，而A的摩擦力繼續(xù)增大，但不與成正比了，故A錯誤，B正確；剛開始轉(zhuǎn)動時，由于加速度較小，AB物塊做圓周運動的向心力由靜摩擦力提供，繩子沒有張力，當(dāng)B物塊的靜摩擦力達到最大靜摩擦力后，繩子出現(xiàn)張力，直到A開始滑動前，B所受的靜摩擦力一直為最大值，故CD錯誤。故選B。【點睛】本題的關(guān)鍵是抓住臨界狀態(tài)，隔離物體，正確受力分析，根據(jù)牛頓第二定律求解10.在高速公路的拐彎處，通常路面都是外高內(nèi)低。如圖所示，在某路段汽車向左拐彎，司機左側(cè)的路面比右側(cè)的路面低一些，汽車的運動可看作是做半徑為R的圓周運動。設(shè)內(nèi)、外路面高度差為h，路基的水平寬度為d，路面的寬度為L。已知重力加速度為g，要使車輪與路面之間的橫向摩擦力（即垂直于前進方向）等于零，則汽車轉(zhuǎn)彎時的車速應(yīng)等于（ ）A. B. C. D. 【答案】A【解析】【詳解】設(shè)路面的斜角為，作出汽車的受力圖，如圖根據(jù)牛頓第二定律，得又由幾何知識得到聯(lián)立解得A. .故選項A符合題意. B. .故選項B不符合題意.C. .故選項C不符合題意. D. .故選項D不符合題意.11. 設(shè)想人類開發(fā)月球，不斷把月球上的礦藏搬到地球上，假定經(jīng)過長時間開發(fā)后，地球仍可看作是均勻的球體，月球仍沿開發(fā)前的圓周軌道運動，則與開發(fā)前相比（ ）A. 地球與月球間的萬有引力將變大B. 地球與月球間的萬有引力將變小C. 月球繞地球運動的周期將變長D. 月球繞地球運動的周期將變短【答案】BD【解析】試題分析：設(shè)月球質(zhì)量為m，地球質(zhì)量為M，月球與地球之間的距離為r，根據(jù)萬有引力定律得：地球與月球間的萬有引力,由于不斷把月球上的礦藏搬運到地球上，所以m減小，M增大由數(shù)學(xué)知識可知，當(dāng)m與M相接近時，它們之間的萬有引力較大，當(dāng)它們的質(zhì)量之差逐漸增大時，m與M的乘積將減小，它們之間的萬有引力值將減小，故A錯誤，B正確假定經(jīng)過長時間開采后，地球仍可看作是均勻的球體，月球仍沿開采前的圓周軌道運動（軌道半徑r不變），根據(jù)萬有引力提供向心力得：得，隨著地球質(zhì)量的逐步增加，M將增大，將使月球繞地球運動周期將變短故C錯誤，D正確故選BD?？键c：考查了萬有引力定律和牛頓運動定律的應(yīng)用點評：比較一個物理量大小或變化，我們應(yīng)該把這個物理量先表示出來，再進行比較向心力的公式選取要根據(jù)題目提供的已知物理量或所求解的物理量選取應(yīng)用12.如圖所示，將一質(zhì)量m1.0 kg的物體P用兩根長度均為l0.5 m，且不可伸長的細(xì)線1、2系于豎直桿上相距也為l0.5 m的A、B兩點?，F(xiàn)使物體P隨桿一起從靜止開始轉(zhuǎn)動，重力加速度g取10 ms2，則在角速度由零逐漸增大的過程中，有（ ）A. 細(xì)線1的拉力與2成正比B. 當(dāng)角速度2rad/s時，細(xì)線2剛好伸直無拉力C. 當(dāng)細(xì)線2剛好伸直時，物體P的機械能增加了6.25 JD. 隨著角速度的增加，細(xì)線2對物體P的拉力將大于細(xì)線1對物體P的拉力【答案】BC【解析】【詳解】A.當(dāng)較小時，AP繩在水平方向的分量可以提供向心力，此時BP繩沒有力，設(shè)繩1與豎直方向的夾角為，繩2與豎直方向的夾角為，對物體P進行受力分析，根據(jù)向心力公式則有：TAPcosmgTAPsinm2lsin當(dāng)較小時，細(xì)線1的拉力與角速度2成正比；當(dāng)增加到某值時，AP繩在水平方向的分量不足以提供向心力，此時繩子BP有力的作用，TAPcosmg+TBPcosTAPsin+TBPsinm2r當(dāng)較大時，細(xì)線1的拉力與角速度2不是成正比.故選項A不符合題意.B、由于A、B、P三點之間的距離都是0.5m，可知，當(dāng)BP恰好拉直時，60，聯(lián)立可得：解得：即當(dāng)角速度時，細(xì)線2剛好伸直無拉力.故選項B符合題意.C.當(dāng)BP恰好拉直時，P的高度升高：hllcos0.50.5cos600.25mP的線速度：P增加機械能：故選項C符合題意.D.當(dāng)BP恰好拉直后，由上可知，細(xì)線2對物體P的拉力不可能大于細(xì)線1對物體P的拉力.故選項D不符合題意.13. 如圖所示，質(zhì)量相等的甲、乙兩小球從一光滑直角斜面的頂端同時由靜止釋放，甲小球沿斜面下滑經(jīng)過a點，乙小球豎直下落經(jīng)過b點，a、b兩點在同一水平面上，不計空氣阻力，下列說法中正確的是()A. 甲小球在a點的速率等于乙小球在b點的速率B. 甲小球到達a點的時間等于乙小球到達b點的時間C. 甲小球在a點的機械能等于乙小球在b點的機械能(相對同一個零勢能參考面)D. 甲小球在a點時重力的功率等于乙小球在b點時重力的功率【答案】AC【解析】【詳解】試題分析：斜面光滑，乙運動的過程中只有重力做功，所以甲、乙的機械能都守恒，由于甲、乙的初速度都是零，高度也相同，所以到達同一高度時，它們的動能相同，由于它們運動的方向不一樣，所以只是速度的大小相同，故A正確甲由光滑斜面加速下滑，乙自由下落，甲下滑的加速度小于g，下滑位移大于高度h，所以下滑時間大于乙自由下落時間，故B錯誤斜面光滑，乙運動的過程中只有重力做功，所以甲、乙的機械能都守恒，故C正確； 到達同一高度時兩物體的速率相同，重力也相同，但A物體重力與速度有夾角，B物體重力與速度方向相同，所以在到達同一高度的瞬間B物體重力的瞬時功率大于A物體重力的瞬時功率，故D錯誤；故選AC考點：機械能守恒定律；功率、平均功率和瞬時功率點評：此題是一道基礎(chǔ)性題，考察了機械能守恒定律瞬時功率是力與速度在力的方向上的速度乘積速度是矢量，比較速度時要注意它們的方向14.質(zhì)量為m的汽車在平直公路上以初速度v0開始加速行駛，經(jīng)時間t前進距離s后，速度達到最大值vm。設(shè)該過程中發(fā)動機的功率恒為P，汽車所受阻力恒為f，則在這段時間內(nèi)發(fā)動機所做的功為（ ）A. PtB. fvmtC. fsmvm2D. mvm2mv02fs【答案】ABD【解析】【詳解】A.由于發(fā)動機功率恒定，則經(jīng)過時間t，發(fā)動機所做的功為：W=Pt故選項A符合題意.B.當(dāng)速度達到最大值vm時，由P=Fvm=fvm，所以汽車的牽引力在這段時間內(nèi)做功也等于Pt=fvmt故選項B符合題意.CD. 汽車從速度v0到最大速度vm過程中，由動能定理可知：解得：故選項D符合題意，選項C不符合題意.15.如圖所示，傾角為30的皮帶運輸機的皮帶始終繃緊，且以恒定速度v2.5 m/s運動，兩輪相距l(xiāng)AB5 m?，F(xiàn)將質(zhì)量m1.0 kg的物體無初速地輕放在A處，若物體與皮帶間的動摩擦因數(shù)，則下列說法正確的是（ ）A. 物體從A到B的過程中皮帶對其所做的功為28.125 JB. 物體從A到B所經(jīng)歷的時間為2.5 sC. 摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能為9.75 JD. 物體從A到B的過程中電動機對運輸機所做的功為37.5 J【答案】ABD【解析】【詳解】B.物體先做勻加速運動，設(shè)加速度為a由牛頓第二定律得：mgcosmgsinma代入數(shù)據(jù)解得：a=2.5m/s2若物體一直勻加速運動到B點，則達B點速度為：由此可知，物體先做勻加速運動，后做勻速運動設(shè)勻加速經(jīng)歷時間為t1，位移為x勻速運動，經(jīng)歷時間為t2、A到B經(jīng)過的時間為t則有如下關(guān)系式：故tt1+t22.5s故選項B符合題意.CD.設(shè)工件相對傳送帶運動位移為L，則有：由于摩擦消耗機械能：Q=mgLcos30=9.375J電動機傳送工件多消耗電能：故選項D符合題意，選項C不符合題意.A. 物體從A到B的過程中皮帶對其所做的功為故選項A符合題意.二、填空及實驗題：共17分。16.從空中同一點沿水平方向同時拋出兩個小球（視為質(zhì)點），它們的初速度大小分別為v13.0 m/s和v24.0 m/s，且方向相反。則兩小球速度相互垂直時，它們之間的距離為_m；當(dāng)兩小球位移相互垂直時，它們之間的距離為_m。（不計空氣阻力，g取10 m/s2）【答案】 (1). (2). 【解析】【詳解】設(shè)下落時間為t，兩速度垂直時與水平方向的夾角分別為、，則：落地前兩個質(zhì)點的速度方向互相垂直時則tantan1解得：設(shè)下落t時間，兩位移垂直時與水平方向的夾角分別為、則：落地前兩質(zhì)點位移方向互相垂直時，則tantan1解得：則：17.如圖所示，豎直圓筒內(nèi)壁光滑，半徑為R，頂部有入口A，在A的正下方h處有出口B。一質(zhì)量為m的小球從入口A沿圓筒內(nèi)壁切線方向水平射入圓筒內(nèi)，要使小球從出口B飛出，小球進入入口A處的速度v0_，運動過程中小球?qū)ν脖诘膲毫_。（重力加速度為g）【答案】 (1). (2). 【解析】【詳解】小球在豎直方向做自由落體運動，所以小球在桶內(nèi)的運動時間為在水平方向，以圓周運動的規(guī)律得到所以在運動的過程中，徑向的合力提供向心力，則18.如圖甲是利用激光測轉(zhuǎn)速的原理示意圖，圖中圓盤可繞固定軸轉(zhuǎn)動，盤邊緣側(cè)面上有一小段涂有很薄的反光材料當(dāng)盤轉(zhuǎn)到某一位置時，接收器可以接收到反光涂層所反射的激光束，并將所收到的光信號轉(zhuǎn)變成電信號，在示波器顯示屏上顯示出來(如圖乙所示)(1)若圖乙中示波器顯示屏上橫向的每大格(5小格)對應(yīng)的時間為2.50103s，則圓盤的轉(zhuǎn)速為_r/s.(保留3位有效數(shù)字)(2)若測得圓盤直徑為10.20 cm，則可求得圓盤側(cè)面反光涂層的長度為_cm.(保留3位有效數(shù)字)【答案】 (1). 90.1轉(zhuǎn)/s (2). 1.44cm【解析】【詳解】試題分項：（1）由乙圖可知，圓盤轉(zhuǎn)動的周期，根據(jù)轉(zhuǎn)速、角速度和周期的關(guān)系和，得到，代入數(shù)據(jù)，。（2）由乙圖可知，反光凃?qū)咏?jīng)過的時間為1個小格，反光涂層經(jīng)過接收器的時間，根據(jù)弧長和線速度的關(guān)系，得；再由，則，代入數(shù)據(jù)，得到?？键c：本題考查勻速圓周運動有關(guān)內(nèi)容及根據(jù)圖象進行相關(guān)計算等。三、計算題：共33分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題，答案必須明確寫出數(shù)值和單位。19.如圖所示，半徑R0.4 m的光滑半圓軌道與粗糙的水平面相切于A點，質(zhì)量為m1 kg的小物體(可視為質(zhì)點)在水平拉力F的作用下，從靜止開始由C點運動到A點，物體從A點進入半圓軌道的同時撤去外力F，物體沿半圓軌道通過最高點B后做平拋運動，正好落在C點，已知xAC2 m，F(xiàn)15 N，g取10 m/s2，試求：(1)物體在B點時的速度大小以及此時物體對軌道的彈力大??；(2)物體從C到A的過程中，克服摩擦力做的功【答案】（1）5m/s；52.5N，（2）9.5J【解析】【詳解】試題分析：（1）根據(jù)得，平拋運動的時間為：，則B點的速度為：根據(jù)牛頓第二定律得，解得：（2）對C到B的過程運用動能定理得：，代入數(shù)據(jù)解得20.宇宙中存在一些離其他恒星較遠(yuǎn)的、由質(zhì)量相等的三顆星組成的三星系統(tǒng)，通?？珊雎云渌求w對它們的引力作用?，F(xiàn)已觀測到穩(wěn)定的三星系統(tǒng)存在兩種基本的構(gòu)成形式：一種是三顆星位于同一直線上