(最新资料)山东省泰安市宁阳县第一中学2020届高三上学期阶段性测试(二)物理【含答案】.pdf

2017 级高三上学期段考（二）物 理 试 题第卷一、选择题：本题共10 小题，每小题4 分，共 40 分。其中1-7 小题每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求；8-10 小题每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求）1“自然科学的诞生要归功于伽利略，他这方面的功劳大概无人能及”后人这样评价伽利略，把他称为“近代科学之父”。下面关于伽利略的观点和研究方法的描述正确的是：()A.伽利略通过“归谬法”得出“力不是维持物体运动的原因”B.伽利略运用“理想实验”否定了亚里士多德关于重的物体下落快、轻的物体下落慢的论断C.伽利略把“自由落体运动”合理外推，得出物体在斜面上的运动也是匀变速直线运动D.伽利略在研究自由落体运动时总体的思想方法是：对观察的研究提出假说 逻辑推理 实验检验 对假说进行修正和推广2由万有引力定律可知，质量分别为1m、2m的两质点间距为r 时，它们之间相互作用力的大小为122m mFGr，式中 G 为万有引力常量。若用国际单位制的基本单位表示，G 的单位应为A22NmkgB322mkgsC32mkg sD2mkg s3在修筑铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨如图所示，当火车以规定的行驶速度转弯时，内、外轨均不会受到轮缘的挤压，设此时的速度大小为v，重力加速度为g，两轨所在面的倾角为，则A该弯道的半径2sinvrgB当火车质量改变时，规定的行驶速度大小随之变化C当火车速率大于v 时，外轨将受到轮缘的挤压D当火车以规定速度行驶时，火车只受重力和支持力42018 年全球最具价值汽车品牌百强榜上榜的中国汽车品牌数从去年的15 个已经上涨到22 个了，其中共有9 个新入品牌，发展非常迅速。某厂家为了测试新款汽车的性能，将两辆完全相同的汽车并排停在检测场平直跑道上，0t时刻将两车同时启动，通过车上的速度传感器描绘出了两车的速度随时间的阴影部分的面积21ss，变化规律图线（甲为一条过原点的倾斜直线），图像中两下列说法正确的是：A1t时刻甲车的加速度小于乙车B1t时刻甲车在前，2t时刻乙车在前C20t时刻两车可能相遇2 次D20t时刻甲车的平均速度大于乙车5如图所示，倾角 37 的斜面固定在地面上，在斜面上放一长木板A，它恰好能静止在斜面上，若把一物块B放在长木板上，物块与长木板间的动摩擦因数为0.5，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则下列说法正确的是()A物块能静止在木板上B物块会匀速下滑C木板仍然能够静止D木板会加速下滑6如图所示，半径为R 的半球形碗竖直固定，直径 AB 水平，一质量为m度0v水平抛出，小球落进的小球（可视为质点）由直径AB 上的某点以初速碗内与内壁碰撞，碰撞时速度大小2 gR，结果小球刚好能回到抛出点。设速度0v大小应为：（）碰撞过程中不损失机械能，重力加速度为g，则初AgRB2gRC3gRD2 gR7太阳系的几乎所有天体包括小行星都自转，由于自转导致星球上的物体所受的重力与万有引力的大小之间存在差异，有的两者的差异可以忽略，有的两者却不能忽略，若有一个这样的星球，半径为R，绕过两极且与赤道平面垂直的轴自转，测得其赤道上一物体的重力是两极上的87。则该星球的同步卫星离地高度为：A78RBRC2RD2 2R8如图所示，两轻质弹簧a、b 悬挂一质量为m 的小球，整体处于平衡状态，a 弹簧与竖直方向成30 角，b 弹簧与竖直方向成60 角，a、b 两弹簧的形变量相等，重力加速度为g，则A弹簧 a、b 的劲度系数之比为3:2B弹簧 a、b 的劲度系数之比为3:1C若弹簧a 下端与小球松脱，则松脱瞬间小球的加速度大小为3gD若弹簧b 下端与小球松脱，则松脱瞬间小球的加速度大小为2g9如图所示，足够长的传送带与水平面夹角为，以速度v0逆时针匀速转动在传送带的上端轻轻放置一个质量为 m 的小木块，小木块与传送带间的动摩擦因数 tan ，则图中能客观地反映小木块的运动情况的是()10对于绕轴转动的物体，描述转动快慢的物理量有角速度等物理量 类似加速度，角加速度描述角速度的变化快慢，匀变速转动中为一常量下列说法正确的是（）A的定义式为=tB在国际单位制中的单位为rad/s2 C匀变速转动中某时刻的角速度为0，经过时间t 后角速度为2012ttD匀变速转动中某时刻的角速度为0，则时间t 内转过的角度为2012tt第卷（非选择题）二、实验题（6 个小题）11（6 分）在“验证力的平行四边形定则”实验中，需要将橡皮筋的一端固定点在水平木板上，另一端系上两根细绳，细绳的另一端都有绳套实验中需用两个弹簧测力计分别勾住绳套，并互成角度地拉像皮筋用两个弹簧测力计把橡皮筋的另一端拉到某一确定的O 点。（1）小明在实验过程中认为必须注意以下几项，其中正确的是（）A同一次实验过程中，O 点位置允许变动B实验中，弹簧测力计必须保持与木板平行，读数时视线要正对弹簧测力计刻度C实验中，先将其中一个弹簧测力计沿某一方向拉到最大量程，然后只需调节另一弹簧测力计拉力的大小和方向，把橡皮筋另一端拉到O 点D实验中，橡皮筋应与两绳夹角的平分线在同一直线上（2）如图所示为某同学完成验证平行四边形定则实验后留下的白纸。）根据图中数据，F的大小是N。（3）观察图像发现，理论的合力F与一个弹簧秤拉动时的拉力F差异较大，经验证F测量无误，则造成这一现象可能的原因是（）A用手压住结点后拉弹簧秤并读数B初始时一个弹簧秤指示在0.4N 处而未调零C两个弹簧秤首次拉动时结点位置的记录有较大偏差D拉动过程中绳套从弹簧秤上脱落，装上后继续实验12（9 分）小明和小华在实验室探究加速度与力质量的关系，他俩各自独立设计了如图甲、乙所示的实验装置，小车总质量用M 表示，（甲图中传感器的质量可以忽略）钩码总质量用m 表示。（1）为便于测量合外力的大小，并得到小车总质量一定时，小车的加速度与所受合外力成正比的结论，下列说法正确的是 _。A两组实验中只有甲需要平衡摩擦力。B两组实验都需要平衡摩擦力。C两组实验中只有甲需要满足所挂钩码的总质量m 远小于总质量M 的条件D两组实验都需要满足所挂钩码的总质量m 远小于总质量M 的条件（2）若发现某次实验中甲图中的力传感器和乙图中的测力计读数相同，通过计算得到小车加速度均为13ag，g为当地重力加速度，则甲、乙两实验装置中所用小车总质量之比为_所用用的钩码总质量之比为_。三、解答题(共 4 个小题，每题必修写出必要的文字说明和解答步骤，只写结果不得分)13（8 分）三根不可伸长的相同的轻绳，一端系在半径为r0的环 1上，彼此间距相等，绳穿过半径为r0的第 2 个圆环，另一端同样地系在半径为2r0的环3 上，如图所示，环1固定在水平面上，整个系统处于平衡状态.试求第 2 个环中心与第3个 环 中 心 之 间 的 距离.(三个环都是用相同的金属丝制作的，摩擦不计)14.（10分）同一条平直公路上有甲、乙两车，乙车在前，甲车在后，两车相距160m，甲车先起动，甲车启动加速度12am/s2,达到最大速度后以最大行驶速度140vm/s 行驶，经过一段时间t0乙车再启动，乙车启动加速度25am/s2达到最大速度后以最大行驶速度250vm/s 行驶，在乙车开出 10s 后两车相遇，则：（1）t0应为多少（2）从速度为0 到乙车开出10s 后两车相遇时，甲车行驶的位移为多少?15（12 分）宇航员耿耿驾驶宇宙飞船成功登上“NNSZ”行星后，在行星表面做了如下实验：将一根长为L的轻绳，一端固定在过O 点的水平转轴上，另一端固定一质量为m 的小球，使整个装置绕O 点在竖直面内转动。在小球转动过程中的最高点处放置一光电门，在绳子上适当位置安装一个力的传感器，如图甲，实验中记录小球通过光电门的时间以确定小球在最高点的速度v，同时记录传感器上绳子的拉力大小F，即可作出小球在最高点处绳子对小球的拉力与其速度平方的关系图，如图乙；已知行星半径为R，引力常量为G，不考虑行星自转影响。（1）结合实验和图象所给信息，写出小球在最高点处F与 v 的关系式；（2）请求出该行星的第一宇宙速度（用b，L，R 表示）；（3）请求出该行星的密度（用b，L，R，G 表示）。16.(15 分)如图，足够长的长木板静止在水平地面上，在长木板的左端放有一质量大小不计的物块，现对物块施加一水平向右的恒力6FN，当物块在木板上滑过1m 的距离时，撤去恒力F，已知长木板的质量1Mkg，物块的质量1mkg，木板与地面间的动摩擦因数10.1，物块与木板间的动摩擦因数20.3，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取10gm/s2）（1）求力F作用的时间；（2）求整个过程中长木板在地面上滑过的距离。2017 级高三上学期段考（二）物理试题答案一、选择题：本题共10 小题，每小题4 分，共 40 分。其中1-7 小题每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求；8-10 小题每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求）1【答案】D【解析】伽利略通过“理想实验”得出“力不是维持物体运动的原因”A 错误。伽利略运用“归谬法”否定了亚里士多德关于重的物体下落快、轻的物体下落慢的论断，B错误。伽利略通过斜面上物体的匀加速运动外推出斜面倾角为90时，物体做自由落体运动，C错误。2【答案】C【解析】由122mmFGr知212FrGm m，故 G 的单位为2232222Nmkg m mmkgkg skg s3【答案】C【解析】对火车2tanvmgmR解得2tanvRg，A 错误。等式两边火车的质量m可以消掉，B 错误。当火车行驶速度大于v时，外轨受挤压，C正确。火车受重力、支持力、牵引力、摩擦力，D 错误。4【答案】D【解析】由图可知，1t时刻甲车的加速度大于乙车，A 错误。1t时刻乙车在前，2t时刻甲车在前，B错误。20t时刻两车相遇的时刻在1t时刻后，2t时刻前，相遇1 次，C错误。20t时刻甲车的位移大于乙车，故甲车的平均速度大于乙车，D 正确。5【答案】C【解 析】木 板 恰 能 静 止 在 斜 面 上 则11sincosm gmg，即134。对 物 块 受 到 沿 斜 面 向 下 的 力22sin0.6m gm g，最大静摩擦力2222cos0.50.80.4m gm gm g，即物块匀加速下滑，AB 错误。对木板 受 到 沿 斜 面 向 下 的 力12212sincos0.60.4Fm gm gm gm g，受 到 的 最 大 静 摩 擦 力11212()cos0.60.6mmm gm g，故木板仍静止在斜面上。6【答案】：C【解析】要使小球能按原路反弹回去，小球必须垂直打在圆弧上，设撞击点为E，连接 OE，此为过 E点的切线，过E作 AB垂线，交点为 F，则 O 为水平位移的中点，221gtEF，02v tOF，在直角FEO1中，由勾 股定理有，222201()()22v tgtR，220()()2gtvgR联立解得03vgR。7【答案】B【解析】设物体质量为m，星球质量为M，星球的自转周期为T，物体在星球两极时，万有引力等于重力，2mMGmgR，物体在星球赤道上随星球自转时，向心力由万有引力的一个分力提供，另一分力就是重力2nmMGmgFR，78mgmg则nF812RMmG=RTm22，该星球的同步卫星的周期等于自转周期为T，设其离地表高度为h,则有2)(hRMmG=)(22hRTm联立得：h=R8【答案】BD【解析】对小球受力分析，受到a 弹簧的拉力，b 弹簧的拉力，和重力，三力平衡，故有cos30aaTmgkx，sin30bbTmgkx，故cos303sin301abkk，A 错误 B 正确；若弹簧a 下端与小球松脱，松脱瞬间b 弹簧的弹力不变，故小球所受重力和b 弹簧弹力的合力与aT大小相等方向相反，故cos3032mgagm，若弹簧b 下端与小球松脱，则松脱瞬间a 弹簧的弹力不变，故小球所受重力和a 弹簧弹力的合力与bT大小相等方向相反，故小球的加速度sin 3012mgagm，C 错误 D 正确；9【答案】BD【解析】小木块刚放上之后的一段时间内所受摩擦力沿斜面向下，由牛顿第二定律可得：mgsin mg cos ma1，因传送带足够长，且 a2，故 B、D 正确，A、C 错误10.【答案】ABD【解析】类比=vat可知的定义式为=t，A 对。由的定义式=t,的单位为2rad s，B 对。类比2012xv tat可知2012tt，D 对。11【答案】（1）B（2）约 1.8N（在 1.62.0 之间都可以）（3）AC【解析】（1）同一次实验过程中，O 点位置不能动，A 错误。实验中，弹簧测力计必须保持与木板平行，读数时视线要正对弹簧测力计刻度，B 正确。实验中，先将其中一个弹簧测力计沿某一方向拉到最大量程，然后只需调节另一弹簧测力计拉力的大小和方向，把橡皮筋另一端拉到O 点，这样做弹簧秤很容易超过量程，C错误。实验中，橡皮筋应与两绳夹角的平分线在同一直线上，这样做出的结果不具有一般性，D 错误。（2）根据图中标尺可知F合的大小是1.8N。（3）观察图像发现，理论的合力F合与一个弹簧秤拉动时的拉力F3差异较大，经验证F3测量无误，则造成这一现象可能的原因是：用手压住结点后拉弹簧秤并读数，两个弹簧秤首次拉动时结点位置的记录有较大偏差，选项AC是可能的原因。而初始时一个弹簧秤指示在0.4N 处而未调零偏差将更大；拉动过程中绳套从弹簧秤上脱落，装上后继续实验，不影响实验。12（9 分）【答案】B 1:1 5:8【解析】（1）四组实验均需要平衡摩擦力，甲图中小车受到的拉力可有传感器读出，乙图中拉小车的力可有测力计读出，故都不需要钩码的总质量m 远小于小车的总质量M，B 正确。（2）两实验装置实验所用小车总质量分别为aFMaFM，乙甲，实验时所用小车总质量之比为1:1；对图甲amFgm甲甲，对乙图122m gFma乙乙，整理得85:m：乙甲m。三、解答题(共 4 个小题，每题必修写出必要的文字说明和解答步骤，只写结果不得分)13（8 分）过中心作一截面图，如图所示，由于对称，每根绳上张力相同，设为F.设环 2 的质量为m，则环 3 的质量为 2m.23r0d F 对环 2 和 3 整体有:3F=mg+2mg对环 3 有:3Fsin=2mg由以上两式得:32sin即32220drd，所以5520rd.14.【解析】甲车由静止加速的最大加速度的时间为140=202vtsa11（1分）乙车由静止加速的最大加速度的时间为2250=105vtsa2（1 分）乙车开出10s 时，加速到最大速度，行驶的位移为22250=25022 5vsma22（1 分）若相遇时，甲车处在加速阶段，2211140=400222vsma，1160mss2（1 分）甲乙两车的再次相遇，甲之前追上了乙车，之后乙提速又追上了甲车所以此时甲车位于匀速运动阶段设甲车匀速运动了t 秒两车再次相遇，则11+160sv tsm2（1 分）1400+250+160v t得0.25ts（1 分）010200.251010.25ttts甲（1 分）此过程甲车共行驶的位移为S=250+160=410m甲（1 分）15（1）对小球，在最高点，有：2vFmgmL得：2mFvmgL（2）由图象信息可知：bmgmL即该行星表面重力加速度：bgL对该行星近地卫星，匀速圆周运动，有:212vMmGmRR对行星表面物，有：2MmGmgR得1bRvL（3）对行星表面物，有：2MmGmgR得：2gRMG而343VRMV联立得34bGRL16【解析】（1）对2:m Fmgma解得：2/3sma设拉力 F的作用时间为t，则 m 的位移212xat对21:()MmgmMgMa解得：21/am sM 的位移：212xa t1xxm解得：1ts,1.5xmmx5.0（2）撤去力F时，物块m 和长木板的速度v 和v13/va tm s1/vatm s此后，物块m 减速，M 加速，设经过时间为1t，共同速度为1v对21:mmgma213/am s11 1vva t对112)(:MagmMmgM111tavv2111121tatvx解得：st5.01smv/5.11mx625.01m 和 M 一起减速，直到静止。设位移为2x对 m 和 M：21)()(aMmgMm222120 xav解得：21.251xm木板 M 的位移：122.25xxxxm