1、烟台市 20182019 学年度第一学期学段检测高三物理 一、本题共 14 小题,每小题 3 分,共 42 分。在每小题给出的四个选项中,第17 题只有一项符合要求,第 814 题有多项符合题目要求。全部选对得 3 分,选对但不全得 2 分,有选错的得 0 分。1.许多科学家在物理学发展过程中做出了重要贡献,下列说法中正确的是A. 牛顿通过理想斜面实验提出力并不是维持物体运动的原因B. 伽利略发现了行星运动的规律C. 卡文迪许通过实验测出了引力常量D. 爱因斯坦相对论的创立表明牛顿运动定律是错误的【答案】C【解析】【详解】伽利略通过理想斜面实验提出力并不是维持物体运动的原因,选项 A 错误;开
2、普勒发现了行星运动的规律,选项 B 错误;卡文迪许通过实验测出了引力常量,选项 C 错误;爱因斯坦创立了相对论,相对论的创立并不表明经典力学已不再适用,其实,相对论与经典力学适用的范围不同,经典力学只适用于宏观低速物体,而高速物体适用于相对论。故D 错误;故选 C.2.下列关于力和运动的说法中,正确的是A. 物体在恒力作用下,一定做匀加速直线运动B. 物体在恒力作用下,一定做匀变速运动C. 物体在变力作用下,不可能做直线运动D. 物体在变力作用下,一定做曲线运动【答案】B【解析】【详解】物体在恒力作用下,可能做匀加速曲线运动,例如平抛运动 ,选项 A 错误;物体在恒力作用下,一定做匀变速运动,
3、选项 B 正确;物体在变力作用下也可能做直线运动,也可能做曲线运动,选项 CD 错误; 故选 B.3.下列说法中正确的是A. 合外力对物体不做功,则物体速度一定不变B. 静摩擦力对物体一定不做功C. 滑动摩擦力对物体可能做正功D. 作用力与反作用力做功的代数和一定为零【答案】C【解析】【详解】合外力对物体不做功,则物体的动能不变,但是速度不一定不变,例如匀速圆周运动,选项 A 错误;静摩擦力对物体可以做正功、负功或者不做功,选项 B 错误;滑动摩擦力对物体可能做正功,也可能做负功或者不做功,选项 C 正确;作用力与反作用力等大反向,可以都做正功,也可以都做负功,如两个静止靠近的同种电荷释放,作
4、用力和反作用力都做正功,故 D 错误。故选 C。【点睛】此题关键是知道摩擦力的做功特点,知道无论是静摩擦力还是滑动摩擦力对物体可以做正功,负功或者不做功;一对静摩擦力对系统做功一定为零,一对滑动摩擦力对系统一定做负功.4.一物体的 v-t 图象如图所示,在 05s 内图象为四分之一圆弧且恰好与两坐标轴相切,切点分别为(5,0)、(0 ,5),则由图中信息可以得出在 05s 内A. 物体作曲线运动B. 物体的位移大于 12.5mC. 物体的加速度大小随时间逐渐减小D. 物体做匀变速直线运动【答案】C【解析】【详解】0-5s 内物体的速度均为正值,速度方向不变,可知物体做直线运动,选项 A 错误;
5、v-t 图像与坐标轴围成的面积等于位移,若物体在 0-5s 内做匀减速直线运动,则位移为,由图可知物体的位移小于 12.5m ,选项 B 错误;图像的斜率等于加速度,可知物体的加速度大小随时间逐渐减小,物体做变加速直线运动,选项 C 正确,D 错误;故选 C.【点睛】此题关键抓住速度图象的斜率表示加速度、 “面积”表示位移来理解图象的物理意义,并能结合几何关系求解5.两个物体 A、B 的质量之比 mA:mB=1:2,二者初动量相同,它们与水平桌面间的动摩擦因数相同,则 A、B 在桌面上从开始滑行到停止所经过的距离之比为A. 2:1B. 1:2C. 1:4D. 4:1【答案】D【解析】【详解】根
6、据动能定理得:mgs0 mv2;则得: ,P、 相同,则得 s,则 sA:sB=mB2:mA2=4:1,故 ABC 错误,D 正确。故选 D.【点睛】根据动量定理求解时间之比,根据动能定理求解路程之比,是常用方法,也可以根据质量和速度之间的关系,由牛顿第二定律和匀变速直线运动的规律列式求解6.木板 MN 的 N 端通过铰链固定在水平地面上,M 端可自由转动。刚开始 A、B 两物块叠放在一起静止在木板上,如图所示,此时 B 物块上表面水平,木板与地面之间的夹角为。现使夹角缓慢增大,若此过程中 A、B 与木板始终保持相对静止状态。则A. 物块 A、B 间始终没有摩擦力B. 物块 B 对物块 A 的
7、作用力不变C. 木板对物块 B 的作用力减小D. 木板与物块 B 之间的摩擦力减小【答案】B【解析】【详解】使夹角 缓慢增大时,B 的上表面倾斜,则物块 A、B 间开始出现摩擦力,选项A 错误;对 A 受力分析可知,B 对 A 的作用力与 A 的重力等大反向,可知物块 B 对物块A 的作用力不变,选项 B 正确;对 AB 的整体,木板对 B 的作用力等于 AB 整体的重力,可知木板对物块 B 的作用力不变,选项 C 错误;对 AB 的整体,木板与物块 B 之间的摩擦力等于(m A+mB)gsin,可知随 的增加,摩擦力变大,选项 D 错误;故选 B.【点睛】此题关键是能正确选择研究对象,利用整
8、体法和隔离法,受力分析后利用平衡知识进行解答.7.如图所示有一台阶,每阶高 40cm,宽 40cm,从台阶顶端边缘以 3ms 的初速度水平抛出一个小球(可看成质点),若不计一切阻力,g 取 10ms 2,则小球落在第几阶台阶上A. 第 2 阶B. 第 3 阶C. 第 4 阶D. 第 5 阶【答案】D【解析】【详解】如图作一条连接各端点的直线,只要小球越过该直线,则小球落到台阶上。设小球落到斜线上的时间 t;水平: x=v0t;竖直:y= gt2;且 x=y;联立解得 t=0.6s;相应的水平距离:x=30.6m=1.8m;则台阶数: ;知小球抛出后首先落到的台阶为第 5 级台阶。故 D 正确,
9、ABC 错误。故选 D。【点睛】本题考查平抛运动基本规律的应用,在解题要注意只要物体突破了直线,就会落到台阶上,要能熟练运用运动学公式8.下列有关功率的说法中正确的是A. 功率是描述力对物体做功快慢的物理量B. 从 P=Fv 知,汽车的功率与它的速度成正比C. 由 P= 里可知,力做功越多,功率就越大D. 根据 P=Fv 可知,汽车以额定功率行驶时,速度越大,其受到的牵引力越小【答案】AD【解析】【详解】功率是描述力对物体做功快慢的物理量,选项 A 正确;根据 P=Fv,知只有在 F 一定的条件下,功率才与速度成正比。故 B 错误。由 P= 可知,一定的时间内力做功越多,功率就越大,选项 C
10、错误;根据 P=Fv 可知,汽车以额定功率行驶时,速度越大,其受到的牵引力越小,选项 D 正确;故选 AD.9.如图所示,两个完全相同的小球 A、B 被两根长度不同的细绳拴着,在同一水平面内做匀速圆周运动。已知拴 A 球的细绳与竖直方向之间的夹角是拴 B 球的细绳与竖直方向之间的夹角的 2 倍,则A. A 球转动的线速度大小比 B 球大B. A、B 两球转动的角速度大小相同C. 两根细绳的拉力大小相同D. A 球的向心加速度大小是 B 球的 2 倍【答案】AB【解析】【详解】根据 mgtanm htan2m 得,角速度 ,线速度 ,可知 A球转动的线速度大小比 B 球大 ,A、B 两球转动的角
11、速度大小相同,选项 AB 正确;细线的拉力 ,则细绳对 A 的拉力较大,选项 C 错误;根据 可知 A 球与 B 球的向心加速度大小之比是:tan2:tan,选项 D 错误;故选 AB.【点睛】此题关键是知道小球做圆周运动的向心力等于重力和细线的拉力的合力,结合牛顿第二定律列式求解.10.质量为 1Kg 的物体在粗糙的水平面上作直线运动,图中的两直线代表物体受水平拉力 F时和不受水平拉力 F 时的 v-t 图象,则图象可知A. 直线甲可能表示物体不受水平拉力 F 时的 v-t 图象B. 直线乙一定表示物体不受水平拉力 F 时的 v-t 图象C. 水平拉力 F 大小一定为 0.5ND. 物体所受
12、的摩擦力大小一定为 1N【答案】AC【解析】【详解】两图加速度大小不同,拉力方向与滑动摩擦力方向可能相反,也可能相同,无法判断物体不受水平拉力是哪个图象。故 A 正确,B 错误;由图知:甲图表示加速度为:的匀减速运动;乙图表示加速度为: 的匀减速运动,故根据牛顿第二定律,甲情况受到合外力 1N,乙情况受到合外力 0.5N;如果甲情况受水平拉力,那么乙情况仅受摩擦力是 0.5N,所以甲情况受到向后的 0.5N 的拉力;同理,如果乙情况受水平拉力,那么由甲情况知摩擦力是 1N,物体受到向前的 0.5N 的拉力;故无论如何拉力始终是 0.5N,而摩擦力可能是 0.5N,也可能是 1N;故 D 错误,
13、C 正确;故选 AC。【点睛】本题关键先由图象得到运动情况,求出加速度后,根据牛顿第二定律求出合力,再受力分析,得到各个未知力11.某一质点在竖直平面内斜向右下方运动,它在竖直方向的速度一时间图象和水平方向的位移一时间图象分别如图甲、乙所示。则下列说法正确的是A. 质点在 t=0 时刻的速度为 2msB. 质点做匀变速曲线运动C. 质点所受合外力方向竖直向下D. 质点下落过程中机械能守恒【答案】BC【解析】【详解】水平速度 ,则质点在 t=0 时刻的速度为,选项 A 错误;质点在竖直方向做匀加速运动,水平方向做匀速运动,可知质点的合运动为匀变速曲线运动,选项 B 正确;质点所受合外力方向与加速
14、度的方向相同,方向竖直向下,选项 C 正确;质点下落过程中,因竖直方向的加速度为,可知除重力外物体还受其它力对物体做功,则物体的机械能不守恒,选项 D 错误;故选 BC.【点睛】此题关键是搞清物体在两个方向上的运动特点,知道速度的合成满足平行四边形法则;加速度的方向与合力方向一致。12.如图所示,一个质量为 m 的物体(可看成质点)以某一初动能 EK 从斜面底端冲上倾角为30的固定斜面,其运动的加速度大小为 0.8g,若已知该物体在斜面上上升的最大高度为h,则在这个过程中A. 物体机械能守恒B. 物体重力势能增加了 mghC. 物体的初动能 EK=1.6mghD. 物体机械能损失了 0.8mg
15、h【答案】BC【解析】【详解】若斜面光滑,则上滑时的加速度为 ,因加速度为 0.8g,可知物体受到向下的摩擦力,则上滑过程中机械能不守恒,选项 A 错误;物体重力势能增加了mgh,选项 B 正确;根据牛顿第二定律:mgsin30 0+f=ma,解得 f=0.3mg;由动能定理:,选项 C 正确;物体机械能损失了 ,选项 D 错误;故选 BC.【点睛】此题关键要理解功能关系:合外力的功等于动能变化量;重力功等于重力势能的变化量;除重力以外的其它力的功等于机械能的变化量.13.关于人造地球卫星,下列说法正确的是A. 若卫星作匀速圆周运动,则卫星距地面越高,其运行的线速度越大B. 所有的地球同步卫星
16、均在同一轨道上运行C. 卫星距离地面越高,所受的万有引力越大D. 第一宇宙速度是发射卫星的最小地面发射速度【答案】BD【解析】【详解】根据 可知,若卫星作匀速圆周运动,则卫星距地面越高,其运行的线速度越小,选项 A 错误;所有的地球同步卫星因为有相同的周期,则均在赤道上空的同一高度的同一轨道上运行,选项 B 正确;根据 可知,卫星距离地面越高,所受的万有引力越小,选项 C 错误;第一宇宙速度是发射卫星的最小地面发射速度,选项 D 正确;故选BD.14.如图所示,轻绳一端与放在光滑水平桌面的物块 A 连接,另一端通过滑轮悬挂着物块B。已知物块 A 的质量为 0.1Kg,物块 B 的质量为 0.6
17、kg。现由静止释放物块 A、B,若物块 A 距桌子右边缘足够远,不计滑轮重量和绳与滑轮之间的摩擦力,重力加速度g=10ms 2。则在 B 未落地之前,下列说法正确的是A. 物块 A、B 的加速度大小之比为 2:1B. 轻绳的拉力为 12NC. 物块 B 机械能守恒D. 当物块 B 下落高度为 0.75m 时,物块 A 的速度大小为 6ms【答案】ABD【解析】【详解】同时间内,图中 A 向右运动 h 时,B 下降一半的距离,即为 0.5h,故 A、B 运动的路程之比为 2:1,故速度和加速度之比均为 2:1,故 A 正确;设 A 的加速度为 a,则 B 的加速度为 0.5a,根据牛顿第二定律,
18、对 A,有:T=m Aa,对 B,有:m Bg-2T=mB0.5a,联立解得:T=1.2N,a=12m/s 2,故 B 正确;对 B,加速度为 a=0.5a=6m/s2,根据速度位移公式,有:v 2=2ah,解得: ,可知 vA=2vB=6m/s,故 D 正确;细绳的拉力对 B 做功,则 B 的机械能不守恒,选项 C 错误;故选 ABD。【点睛】本题考查连接体问题,关键是搞清两个物体的速度和加速度的关系,结合牛顿第二定律和运动学公式列式分析,也可以结合系统机械能守恒定律分析。二本题共 4 小题,共 18 分。把答案填在答题卡中相应的横线上。15.如图所示为某实验小组研究匀变速直线运动所得的一条
19、纸带,已知所用电源的频率为50Hz,纸带上的计数点为每 5 个点取一个计数点,则可知相邻两计数点间的时间间隔 t=_s,若测得计数点 0、l 之间的距离为 1.20cm,计数点 5、6 之间的距离为 4.7cm,则可求得加速度 a=_ms 2。【答案】 (1). O.1 (2). 0.70【解析】【详解】相邻两计数点间的时间间隔t=5 0.02s=0.1s;根据 x=aT2可解得:16.如图所示的装置可以用来测量滑块与水平面之间的动摩擦因数 。在水平面上将弹簧的一端与挡板固定不动,另一端与带有遮光条的滑块接触(弹簧与滑块不固连) 。刚开始压缩弹簧到某一位置,然后由静止开始释放,滑块被弹出,离开
20、弹簧后经过 O 处的光电门,在水平面上的 P 点。(1)在本实验中除了用光电门测量出遮光条的遮光时间 t,还需要测量的物理量有_A滑块(带遮光条)的质量 m1B遮光条的宽度 d1C光电门 O 与 P 点之间的距离 LD滑块释放点到 P 点的距离 s(2)动摩擦因数的表达式 =_(用上述测量物理量和重力加速度 g 表示)【答案】 (1). BC (2). 【解析】【详解】 (1)实验的原理:根据遮光条的宽度与滑块通过光电门的时间即可求得滑块的速度:v=d/t;根据动能定理得:-mgL=0- mv2;联立以上两个公式得动摩擦因数的表达式:=;还需要测量的物理量是:遮光条的宽度 d,光电门 O 与
21、P 之间的距离 L。故 BC 正确,AD 错误;故选 BC.(3)动摩擦因数的表达式 = .【点睛】本题通过动能定理得出动摩擦因数的表达式,从而确定要测量的物理量。要先确定实验的原理,然后依据实验的原理解答即可.17.某学习小组做“探究功与物体速度变化关系”的实验装置如图(a)所示。打点计时器的工作频率为 50Hz。(1)实验中,小车会受到摩擦阻力的作用,可以将木板靠近打点计时器的一侧适当垫高来平衡摩擦阻力,则下面操作正确的是_A放开小车,能够自由下滑即可B放开小车,能够匀速下滑即可C放开拖着纸带的小车,能够自由下滑即可D放开拖着纸带的小车,能够匀速下滑即可(2)实验中甲、乙两同学用两种不同的
22、方法来实现橡皮筋对小车做功的变化。甲同学:把多条相同的橡皮筋并在一起,并把小车拉到相同位置释放;乙同学:通过改变橡皮筋的形变量来实现做功的变化。你认为_(选填“甲”或“ 乙”) 同学的方法可行。(3)如图(b)所示是某次打出的部分纸带,A、B 、C、D、E、F、G 点是打点计时器依次打出的点,已知 s1=359cm,s2=421cm,s3=473cm,s4=5.20cm,s5=5.20cm,s6=520cm,可求得小车被橡皮筋弹出后获得的速度为_m/s(4)根据多次测量数据,可画出 W-v 图象。下列 W-v 图象的关系符合实际的是_A B. C. D.【答案】 (1). D (2). 甲 (
23、3). 2.60 (4). B【解析】【详解】 (1)平衡摩擦力后,放开拖着纸带的小车,能够匀速下滑即可,故选 D;(2)橡皮筋对小车做的功我们没法直接测量,所以我们是通过改变橡皮筋的条数的方法来改变功,为了让橡皮筋的功能有倍数关系就要求将橡皮筋拉到同一位置处,故应选甲同学的方法,乙同学的方法测不出橡皮筋到底做了多少功(3)小车被橡皮筋弹出后获得的速度为 ;(4)因 W= mv2v 2 可知图像 B 正确,ACD 错误;故选 B.【点睛】实验题首先要弄清楚实验原理是什么,在明确实验原理的情况下去记忆实验器材,实验步骤,注意事项,数据处理等方面的问题会起到事半功倍的效果18.某同学设计的“探究弹
24、簧弹性势能与形变量的关系”装置如图所示。整个装置放在距水平地面高为 H 的水平桌面上,弹簧一端固定,另一端接触可视为质点的小球( 不拴接),刚开始弹簧处于自然状态时小球重心恰好对应刻度“0” 。已知小球的质量为 m,重力加速度为 g。(1)若将小球重心向左移到刻度 x 处后释放并被弹出,小球从桌面右边缘飞出后做平抛运动,水平射程为 S,则弹簧的弹性势能 EP=_(用题中给定的字母表示 )。改变 x 多次实验,测出对应的水平射程 S,发现 S 与 x 成正比例关系,由此可知弹簧的弹性势能 EP 与 x 的_次方成正比。(2)本实验的误差主要来源于_,为减少实验误差,小球射出位置距离桌面右边缘应该
25、_(选填“近些 ”或“远些”)【答案】 (1). (2). 2 (3). 小球与桌面间的摩擦力 (4). 近些【解析】【详解】 (1)对平抛运动:S=vt;H= gt2;弹簧的弹性势能:E P= mv2;联立解得 ;因 S 与 x 成正比例关系,而 EP 与 S2 成正比,则 EP 与 x2 成正比;(2)本实验的误差主要来源于小球与桌面间的摩擦力,为减少实验误差,小球射出位置距离桌面右边缘应该近些。【点睛】本题关键明确实验原理,通过转化法将不易测得的量转化为容易测出的长度,方法是根据平抛运动的分运动公式列式求得小球得到的速度,根据能量关系可得弹性势能的大小三、本题共 4 小题,共 40 分。
26、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,答案必须明确写出数值和单位。19.某行星半径为 R,自转周期为 T,该行星表面的重力加速度为 g,引力常量为 G。求:(1)此行星的平均密度;(2)此行星同步卫星距行星表面的高度;(3)此行星同步卫星的环绕速度与该行星第一宇宙速度的比值大小。【答案】 (1) (2) (3)【解析】【详解】 (1)在行星附近满足: ,行星的体积: 解得 (2)根据 解得(3) 设行星同步卫星的环绕速度为 v,行星的第一宇宙速度为 v1;行星的同步卫星:行星第一宇宙速度:行星同步卫星的环绕速度与该行星第一宇宙速度的比值20
27、.如图甲所示,放在水平面上一质量为 1Kg 的物体受到与水平面成=37、大小 F=10N 斜向上方的拉力作用下由静止开始运动。物体运动过程中,受到的空气阻力 Ff 与其运动速度大小 v 成正比,即: (式中各物理量单位均为国际制单位) 。已知物体刚开始运动时的加速度大小为 7ms 2,sin37=0.6,g=10ms 2。则:(1)物体与水平面间的动摩擦因数为多大?(2)物体在运动过程中的最大速度为多大?(3)请在图乙中画出物体在运动过程中加速度大小 a 与其运动速度大小 v 的关系图象。【答案】 (1) (2) (3) 【解析】【详解】 (1)物体在刚开始运动时不受空气阻力作用,对物体分析:
28、水平方向:Fcos -f=ma;竖直方向:Fsin+F N=mg解得 =0.25(2)物体在运动过程中速度最大时,加速度为零,水平方向:Fcos=f+F f将 Ff=5v 带入可得:v=1.4m/s(3)物体运动过程满足:Fcos-f-F f=ma可得 a=-5v+7则图像如图;21.如图所示,可视为质点的小物块质量为 m=0.1Kg,以一定的速度在光滑水平平台上向右运动,从平台右侧 A 点滑出后做平抛运动,恰好沿固定在竖直平面内、半径 R=1.0m 的圆弧形轨道 BCD 的 B 点的切线方向进入轨道,物块从轨道上 D 点飞出又回到圆弧形轨道BCD 中,且不会从 B 点飞出,最终物块恰好静止在
29、 C 点。已知 C 点为圆弧形轨道的最低点,A 点、圆形轨道的圆心 O 和轨道上的 D 点这三个点在同一水平线上,轨道 BC 部分光滑、CD 部分粗糙,A、B 之间的高度差 h=0.6m。不计空气阻力,g 取 10ms 2,计算结果均要求保留两位有效数字。求:(1)A、B 之间的水平距离;(2)小物块第一次运动到 C 点时,对圆弧形轨道的压力大小;(3)小物块在圆弧形轨道内运动过程中克服摩擦力所做的总功。【答案】 (1)0.9m (2)3,7N (3)1.3J【解析】【详解】 (1)小物块从 A 到 B 做平抛运动,由 h= gt2由题意可知 AB 之间的水平距离: (2)小物块由 A 到 C
30、 运动过程中机械能守恒,则: 小物块经过 C 点时: 解得 FC=3.7N由牛顿第三定律可知,小物块第一次运动到 C 点时,对圆弧形轨道的压力大小为 3.7N;(3)小物块由 A 到最高点的运动过程中,由动能定理: 解得 Wf=1.3J【点睛】此题关键是弄清物体运动的物理过程,知道平抛运动的处理方法及圆周运动的处理方法,能灵活选取物理规律.22.如图所示,水平桌面上静止放置两个可视为质点的小物块 A 和 B,A、B 质量分别为mA=5kg,mB=3kg。B 放在桌面的最右端,A 、B 之间的距离为 2.75m,桌面右端与水平传送带平滑连接,传送带以速率 v=1ms 顺时针匀速转动,传送带的长度
31、 L=4m。某时刻给物块 A 一个向右的、大小为 30Ns 瞬时冲量,A 运动后与 B 发生碰撞,碰撞时间极短,碰后物块 B 向右的速度为 5ms。A 、B 与水平桌面和传送带之间的动摩擦因数均为 0.2,g 取10ms 2。求:(1)A 和 B 碰撞后, A 的速度大小;(2)A 在传送带上运动的时间;(3)物块在传送带上运动过程中,因摩擦产生的总热量。【答案】 (1) (2)3.75s (3)20.5J【解析】【详解】 (1)某时刻给物块 A 一个瞬时冲量,由动量定律可知: 解得物块 A 在桌面上运动的过程中,由动能定理: 解得 vA1=5m/s;A 和 B 碰撞动量守恒: 解得 vA=2m/s(2)物块 A 在传送带上运动分为匀减速阶段和匀速阶段:匀减速阶段: 匀速阶段: 物块 A 在传送带上运动的时间为: t=t1+t2=3.75s(3)对物块 A: 对物块 B:设 B 运动至传送带右端时的速度 vB,由 可得 vB=3m/s由此可得物块 B 在传送带上一直做匀减速运动, B 在传送带上运动的时间 物块 B 在传送带上运动的过程中,因摩擦产生的热量: ,则物块再传送带上运动时,因摩擦产生的总热量为:Q=Q A+QB=20.5J