1、辽宁省实验中学 2018届高三上学期第一次阶段考试物理试题一、选择题1. 已知地球同步卫星离地面的高度约为地球半径的 6倍若某行星的平均密度为地球平均密度的一半，它的同步卫星距其表面的高度是其半径的 2.5倍，则该行星的自转周期约为（ ）A. 6h B. 12h C. 24h D. 35h【答案】B【解析】地球的同步卫星的周期为 T1=24小时，轨道半径为 r1=7R1，密度 1某行星的同步卫星周期为 T2，轨道半径为 r2=3.5R2，密度 2根据牛顿第二定律和万有引力定律分别有：； ,两式化简解得： T2= =12 h故选 B.2. 如图所示，质量均为 m的木块 A和 B，用劲度系数为 k
2、的轻质弹簧连接，最初系统静止，用大小 F=2mg、方向竖直向上的恒力拉 A直到 B刚好离开地面，则在此过程中（ ）A. A上升的初始加速度大小为 2gB. 弹簧对 A和对 B的弹力是一对作用力与反作用力C. A上升的最大高度为 mg/kD. A上升的速度先增大后减小【答案】A【解析】试题分析：A.最初系统静止，则 A受到的重力和弹力是一对平衡力，施加 F的瞬间，其合外力与 F等大，由牛顿第二定律可得，加速度为 2g，故 A正确；B.弹簧对 A和对 B的弹力的施力物体都是弹簧，受力物体分别是 A和 B两个物体，所以不是作用力与反作用力，故B错误； C.直到 B刚好离开地面这一过程中 A上升的高度
3、是弹簧压缩和拉伸的形变量之和，即 2mg/k，故 C错误；D.在运动的过程中，因为 F=2mg，所以 A所受到的合外力一直向上，所以速度一直增大，故 D错误。故选 A。考点：本题考查了共点力的平衡条件、牛顿第二定律、胡可定律.3. 有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（ ）A. 如图 a，汽车通过拱桥的最高点处于超重状态B. 如图 b所示是一圆锥摆，增大 ，若保持圆锥的高不变，则圆锥摆的角速度不变C. 如图 c，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的 A、B 位置先后分别做匀速度圆周运动，则在 A、B 两位置小球的角速度及所受筒壁的支持力大小相等D. 火车转弯超过规定速度行驶时，内轨对内轨缘会有
4、挤压作用【答案】B【解析】汽车在最高点 mg-FN= 知 FNmg，故处于失重状态，故 A错误；如图 b所示是一圆锥摆，重力和拉力的合力 F=mgtan=m 2r；r=Lsin，知 = ，故增大 ，但保持圆锥的高不变，角速度不变，故 B正确；根据受力分析知两球受力情况相同，即向心力相同，由 F=m 2r知 r不同，角速度不同，故 C错误；火车转弯超过规定速度行驶时，重力和支持力的合力不足以提供向心力，则外轨对内轮缘会有挤压作用，故 D错误故选 B.点睛：此题考查圆周运动常见的模型，每一种模型都要注意受力分析找到向心力，从而根据公式判定运动情况，如果能记住相应的规律，做选择题可以直接应用，从而大
5、大的提高做题的速度，所以要求同学们要加强相关知识的记忆4. 我国建立在北纬 43的内蒙古赤峰草原天文观测站在金鸽牧场揭牌并投入使用，该天文观测站应用了先进的天文望远镜现有一颗绕地球做匀速圆周运动的卫星，一位观测员在对该卫星的天文观测时发现：每天晚上相同时刻总能出现在天空正上方同一位置，则卫星的轨道必须满足下列哪些条件（已知地球质量为 M，地球自转的周期为 T，地球半径为 R，引力常量为 G ） （ ）A. 该卫星一定在同步卫星轨道上B. 卫星轨道平面与地球北纬 43线所确定的平面共面C. 满足轨道半径 r= （n=1、2、3）的全部轨道都可以D. 满足轨道半径 r= （n=1、2、3）的部分轨
6、道【答案】D【解析】该卫星一定不是同步卫星，因为同步地球卫星只能定点于赤道的正上方，故 A错误卫星的轨道平面必须过地心，不可能与地球北纬 43线所确定的平面共面，故 B错误卫星的周期可能为：T= ，n=1、2、3，根据 解得：（n=1、2、3） ，满足这个表达式的部分轨道即可，故 C错误，D 正确故选 D点睛：解决该题关键要掌握卫星受到的万有引力提供圆周运动向心力，知道卫星的运行轨道必过地心，知道同步卫星的特点5. 如图所示，在水平力 F作用下，物体 B沿水平面向右运动，物体 A恰匀速上升，那么以下说法正确的是（ ）A. 物体 B正向右作匀减速运动B. 物体 B正向右作加速运动C. 地面对 B
7、的摩擦力减小D. 斜绳与水平成 30时，【答案】D【解析】将 B的运动分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向上的分速度等于 A的速度，如图；根据平行四边形定则有：v Bcos=v A，所以 vB ， 减小，所以 B的速度减小，但不是匀减速故 AB错误在竖直方向上，对 B有：mg=N+Tsin，T=m Ag， 减小，则支持力增大，根据 f=F N，摩擦力增大故 C错误根据 vBcos=v A，斜绳与水平成 30时，vA： vB ：2故 D正确故选 D点睛：解决本题的关键知道 B的实际速度是合速度，沿绳子方向上的分速度等于 A的速度，根据平行四边形定则求出两物体速度的关系6. 理发店门口，常
8、可以看到这样的标志：一个转动的圆筒，外表有彩色螺旋斜条纹我们感觉条纹在沿竖直方向运动，但实际上条纹柱在竖直方向并没有升降，这是由于圆筒的转动而使我们的眼睛产生的错觉如图所示，假设筒上的条纹是围绕圆筒的一条宽带，相邻两圈条纹在沿圆筒轴线方向的距离（即螺距）L，如果我们观察到条纹以速度 v向上运动，则圆筒的转动情况是（俯视） （ ）A. 顺时针，转速 n=B. 顺时针，转速 n=C. 逆时针，转速 n=D. 逆时针，转速 n=【答案】B【解析】试题分析：由题意知，我们观察到条纹以速度 v向上运动，那是因为圆筒顺时针转动，条纹低端从右向左运动，由于视觉暂留现象，我们觉得条纹向上运动，螺距是 L，速度
9、是 v，故转动一周时间 ，转速为 ，所以 B正确；A、C、D 错误。考点：本题考查圆周运动7. 下列说法正确的是（ ）A. 牛顿进行了月一地检验，说明天上和地下的物体都遵从万有引力定律B. 根据开普勒行星运动第三定律和匀速圆周运动公式，可以推导出：太阳对行星的引力（m 为行星质量、r 为行星运动半径）C. 卡文迪许利用扭秤装置测出了静电力常量D. 伽利略研究自由落体运动时，通过上百次实验得到：只要斜面的倾角一定，小球从不同的高度开始滚动，小球的加速度是相同的【答案】ABD【解析】牛顿进行了月地实验，说明天上和地下的物体都遵从万有引力定律，A 对根椐开普勒行星运动第三定律和匀速圆周运动公式，可以
10、推导出，太阳对行星的引力(m为行星质量、r 为行星运动半径)，B 对。卡文迪许利用扭秤装置测出万有引力常量，C 对伽利略研究自由落体运动时，通过上百次实验得到，只要斜面的倾角一定，小球从不同的高度开始滚动，小球的加速度是相同的，D 对。8. 地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为 a；假设月球绕地球作匀速圆周运动，轨道半径为 r1，向心加速度为 a1已知万有引力常量为 G，地球半径为 R下列说法中正确的是（ ）A. 地球质量 M=B. 地球质量 M=C. 地球赤道表面处的重力加速度 g=D. 加速度之比【答案】BCD【解析】根据万有引力充当向心力： ma1知质量 ，A 正确，B 错误；在赤道
11、处的物体： ，解得 ，C 错误；加速度 a=R 2，因赤道上的物体的角速度与月球的角速度不同，则加速度不与半径的平方成正比，D 错误；故选 A.9. 如图甲所示，某人正通过定滑轮将质量为 m的货物提升到高处滑轮的质量和摩擦均不计，货物获得的加速度 a与绳子对货物竖直向上的拉力 Fr之间的关系如图乙所示g 表示当地的重力加速度，由图可以判断（ ）A. 图线与纵轴的交点 M的值 aM=gB. 图线与横轴的交点 N的值 Fr=mgC. 图线的斜率等于物体的质量 mD. 图线的斜率等于物体质量的倒数 1/m【答案】ABD【解析】试题分析：对货物受力分析，受重力 mg和拉力 T，根据牛顿第二定律，有 T
12、-mg=ma，得 当 T=0时，a=-g，即图线与纵轴的交点 M的值 aM=-g，故 A正确；当 a=0时，T=mg，故图线与横轴的交点 N的值 TN=mg，故 B正确；图线的斜率表示质量的倒数 ，故 C错误，D 正确；故选 ABD考点：牛顿第二定律的应用【名师点睛】本题关键是根据牛顿第二定律求出加速度的表达式，再根据数学知识结合函数关系进行讨论。10. 质量为 m的石块从半径为 R的半球形的碗口下滑到碗的最低点的过程中，由于摩擦力的作用使得石块的速度大小不变，如图所示，那么下列说法错误的是（ ）A. 因为速率不变，所以石块的加速度为零B. 石块下滑过程中受的合外力越来越大C. 石块下滑过程中
13、的摩擦力大小不变D. 石块下滑过程中的加速度大小不变，方向始终指向球心【答案】ABC【解析】试题分析：因为木块速率不变，则做匀速圆周运动，所以木块仍有向心加速度，其大小不变，方向指向圆心，选项 A错误，D 正确；因木块做匀速圆周运动，则木块下滑过程中所受的合外力大小不变，又因轨道对木块的支持力不断变化，故摩擦力不断变化，选项 BC错误；故选 D.考点：匀速圆周运动的规律.11. 如图所示，A、B 为竖直墙面上等高的两点，AO、BO 为长度相等的两根轻绳，CO 为一根轻杆，转轴 C在 AB中点 D的正下方，AOB 在同一水平面内，AOB=120，COD=60，若在 O点处悬挂一个质量为 m的物体
14、，则平衡后绳 AO所受的拉力和杆 OC所受的压力分别为（ ）A. 绳 AO所受的拉力为 mgB. 绳 AO所受的拉力为 mgC. 杆 OC所受的压力为 mgD. 杆 OC所受的压力为 mg【答案】AD【解析】设绳 AO和绳 BO拉力的合力为 F，以 O点为研究对象，O 点受到重力 mg、杆的支持力 F2和绳 AO与绳 BO拉力的合力 F，作出力的示意图，如图所示，根据平衡条件得：F=mgtan30= mg； F 2=将 F分解，如右图，设 AO所受拉力的大小 F1，因为AOB=120，根据几何知识得：F1=F= mg；所以绳 AO所受到的拉力 F1为 mg，而杆 OC所受到的压力大小等于 F2
15、为mg故选 AD点睛：本题是空间力系问题，O 点受到的力不在同一平面，关键是将受力情况分成竖直和水平两个平面研究12. 在同一条平直公路上行驶甲车和乙车，其速度时间图象分别为图中直线甲和乙已知t=0时，甲、乙两车的距离是 16m，由图可知（ ）A. t=8s时两车可能相遇B. t=（6+2 ）s 时两车可能相遇C. 在两车相遇之前 t=6 s时两车相距最远D. 相遇地点距甲车的出发点的距离可能是 12m【答案】ABD设在 t时刻两车相遇，则在 t时间内甲的位移为 ， 乙的位移为 ；开始阶段，若两车相向运动，以乙的速度方向为正方向，相遇时有： x甲+ x乙=16 m，解得t1=4s， t2=8s
16、。开始阶段，若两车相互背离，相遇时有： x甲 x乙=16 m，解得 t= (另一负值舍去)。故 AB正确；C、若两车相向运动，在 06s时两车间距为 2m，小于开始时的 16m，故 C错误；D、当 t1=4s时，代入数据得 x 甲 =12m，所以相遇地点距甲车的出发点的距离可能是 12m。故 D正确。故选： ABD。二.实验题13. （1）有一游标卡尺，主尺的最小分度是 1mm，游标上有 20个小的等分刻度用它测量一小球的直径，如图 1所示的读数是 _mm 如图 2，用螺旋测微器测量一根金属丝的直径，如图所示的读数是 _mm【答案】 (1). 13.55 (2). 0.680【解析】游标卡尺的
17、读数是 1.3cm+0.05mm11=13.55mm螺旋测微器的读数是 5mm+0.01mm18.0=0.680mm14. 某同学设计了如图所示的装置来探究加速度与力的关系弹簧秤固定在一个合适的木板上，桌面的右边缘固定一支表面光滑的铅笔以代替定滑轮，细绳的两端分别与弹簧秤的挂钩与矿泉水连接在桌面上画出两条平行线 MN、PQ，并测出间距 d开始时将固定哟弹簧秤的木板置于 MN处，现缓慢向瓶中加水，直到木板刚刚开始运动为止，记下弹簧秤的示数 F0，以此表示滑动摩擦力的大小再将木板放回原处并按住，继续向瓶中加水后，记下弹簧秤的示数 F1，然后释放木板，并用秒表记下木板运动到 PQ处的时间 t木板的加
18、速度可以用 d、t 表示为 a=_；为了减小测量加速度的偶然误差，可以多次测量时间 t，取 t的平均值；改变瓶中水的质量重复实验，确定加速度 a与弹簧秤示数 F1的关系下列图象能粗略表示该同学实验结果的是_用加水的方法改变拉力的大小与挂钩的方法相比，它的优点是_A可以改变滑动摩擦力的大小B可以更方便地获取多组实验数据C可以比较精确地测出摩擦力的大小D可以获得更大的加速度以提高实验精度【答案】 (1). （1） (2). （2）C (3). （3）BC【解析】 （1）根据匀变速直线运动公式得： ；为了减小测量加速度的偶然误差可以采用的方法是保持 F 1 不变，重复实验多次测量，求平均值；（2）当
19、 F 1 F 0 时，木板才产生加速度，随着继续向瓶中加水后，矿泉水瓶的质量不断增加，矿泉水瓶的质量不能远小于木板的质量而被忽略，那么水的重力与绳子的拉力差值等于矿泉水瓶的质量与加速度的乘积会越来越大，故选 C；（3）不可以改变滑动摩擦力的大小，故 A错误；缓慢向瓶中加水，可以更方便地获取多组实验数据，故 B正确；缓慢向瓶中加水，直到木板刚刚开始运动，可以比较精确地测出摩擦力的大小，故 C正确；并没有获得很大的加速度，可以获取多组实验数据以提高实验精度，故 D错误；故 BC正确。【点睛】根据运动学公式求出加速度知道减小误差的常用方法是多次测量取平均值知道当水的质量远远小于木板的质量时，水的重力
20、近似等于绳子的拉力。三，计算题15. 如图所示，M 是水平放置的半径足够大的圆盘，绕过圆心的竖直轴 OO匀速转动，以经过 O水平向右的方向作为 x轴的正方向在圆心 O正上方距盘面高为 h处有一个正在间断滴水的容器，在 t=0时刻开始随传送带沿与 x轴平行的方向做匀速直线运动，速度大小为v0己知容器在 t=0时滴下第一滴水，以后每当前一滴水刚好落到盘面上时再滴一滴水，问：（1）每一滴水落到圆盘上的速度 v的大小（2）要使每一滴水在盘面上的落点都位于一条直线上，圆盘转动的角速度 （3）在满足（2）的条件下，第三滴水与第四滴水在盘面上的落点间的最小距离x【答案】 ，= ，x=【解析】 （1）每一滴水
21、均做平抛运动，根据动能定理： 解得 （2）每一滴水下落的时间 要使每一滴水在圆盘面上的落点都位于同一条直线上，在相邻两滴水的下落时间内，圆盘转过的最小角度为 ，所以角速度为 （n=0、1、2、3.）（3）第三滴水落在圆盘上的水平位移为 x3=v3t1=3v0第四滴水在圆盘上的水平位移为 x4=v04t1=4v0当第三滴水与第四滴水在盘面上的落点位于同一直径上圆心的同侧时两点间的距离最小，为x=x4-x3= v016. 如图 1所示，在某星球表面轻绳约束下的质量为 m的小球在竖直平面内做圆周运动，小球在最低点与最高点所受轻绳的拉力之差为F，假设星球是均匀球体，其半径为 R，已知万有引力常量为 G
22、不计一切阻力（1）求星球表面重力加速度；（2）求该星球的密度；（3）如图 2所示在该星球表面上，某小球以大小为 v0的初速度平抛，恰好能击中倾角为 的斜面，且位移最短试求该小球平抛的时间【答案】 （1）星球表面重力加速度为 ；（2）该星球的密度为 ；（3）该小球平抛的时间为 设小球在最低点受到绳子拉力为 ，速率为 ，则有小球从最高点到最低点的过程中应用动能定理可得：而 ，故有：（2）对星球表面上的物体星球体积 ，故星球的密度为（3）根据题可知， ， ， ，联立可得考点：考查了万有引力定律，动能定理，平抛运动17. 如图甲所示，质量为 M=0.5kg的木板静止在光滑水平面上，质量为 m=1kg的
23、物块以初速度 v0=4m/s滑上木板的左端，物块与木板之间的动摩擦因数为 =0.2，在物块滑上木板的同时，给木板施加一个水平向右的恒力 F当恒力 F取某一值时，物块在木板上相对于木板滑动的路程为 s，给木板施加不同大小的恒力 F，得到 的关系如图乙所示，其中 AB与横轴平行，且 AB段的纵坐标为 1m1 将物块视为质点，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度 g=10m/s2（1）若恒力 F=0，则物块会从木板的右端滑下，求物块在木板上滑行的时间是多少？（2）图乙中 BC为直线段，求该段恒力 F的取值范围及 函数关系式【答案】 （1） s；（2）1NF3N， 【解析】试题分析：（1）以初速度
24、为正方向，物块的加速度大小：木板的加速度大小：由图乙知，板长滑块相对木板的路程：联立解得： ， 。当 时，滑块的速度为 ，木板的速度为 ，而当物块从木板右端滑离时，滑块的速度不可能小于木板的速度， 应舍弃，故所求时间为 。（2）当 F较小时，物块将从木板右端滑下，当 F增大到某一值时物块恰好到达木板的右端，且两者具有共同速度 v，历时 ，则：联立解得：由图乙知，相对路程：代入解得：当 F继续增大时，物块减速、木板加速，两者在木板上某一位置具有共同速度；当两者共速后能保持相对静止（静摩擦力作用）一起以相同加速度 a做匀加速运动，则：K由于静摩擦力存在最大值，所以：联立解得：综述：BC 段恒力 F的取值范围是 ，函数关系式是 。考点：牛顿运动定律的综合应用；匀变速直线运动的位移与时间的关系【名师点睛】本题考查牛顿运动定律滑块问题是物理模型中非常重要的模型，是学生物理建模能力培养的典型模型滑块问题的解决非常灵活，针对受力分析、运动分析以及牛顿第二定律的掌握，还有相对运动的分析，特别是摩擦力的变化与转型，都是难点所在本题通过非常规的图象来分析滑块的运动，能从图中读懂物体的运动。
