河北省秦皇岛市抚宁区第一中学2021届高三物理上学期10月月考试题.doc

河北省秦皇岛市抚宁区第一中学2021届高三物理上学期10月月考试题

河北省秦皇岛市抚宁区第一中学2021届高三物理上学期10月月考试题

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19

河北省秦皇岛市抚宁区第一中学2021届高三物理上学期10月月考试题
本试卷满分100分，考试时间90分钟。
考生注意：
1．答题前，请务必将自己的姓名，准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上。
2．答题时，请按照答题纸上“注意事项”的要求，在答题纸相应的位置上规范作答，在本试题卷上的作答一律无效。
3．非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应的区域内，作图时先使用2B铅笔，确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。
4．可能用到的相关公式或参数：重力加速度g均取10m/s2.。
一、单项选择题（本题共8小题，每小题4分，共32分.）
1．对图中人拉弓射箭的情形说法正确的是A
A．手对弦的力是由于手发生形变产生
B．手对弦的力大于弦对手的力，所以能拉弓
C．箭在离开弓之前一直做加速运动
D．拉弓过程中箭的弹性势能增加了
2. 四个质点作直线运动，它们的位移-时间图象、速度-时间图象分别如下图所示，在2s末能回到出发点的是D
A. B.
C. D.
8. 2020年7月31日中国北斗地三号全球系统正式开通，如图,a、b 是正在不同轨道上绕地心做匀速圆周运动的两颗卫星,它们的轨道半径分别为ra和rb(ra>rb),运行周期分别为和.所受到的地球的引力为和,下列判断一定正确的是D
A．a、b 均处于超重状态 B．<
C．<D．
4．质量为1kg 的物体在一平面内做曲线运动，相互垂直的x、y 方向上的速度随时间变化图象分别如图所示。下列说法正确的是B
A．质点的初速度为5m/s
B．质点所受的合外力为1.5N
C．2s 末质点速度大小为7m/s
D．2s 末质点速度大小为与y 方向成370
5.2020年7月4日，羽毛球运动员林丹宣布退役，如图是林丹在某次羽毛球比赛中跃起的动作，将羽毛球以原速率斜向上击回，球在空中运动一段时间后落至对方的界面内。林丹运动过程中空气阻力不计，则下列说法正确的是C

A.林丹在起跳过程中地面对他的支持力做正功 B.林丹在最高点速度为零，处于平衡状态
C.林丹在空中的运动过程处于失重状态 D.林丹击球过程中合外力对羽毛球做正功
6.6－8月是南北方河流的汛期，区域性暴雨洪涝重于常年，在汛期应急抢险工作中，无人机发挥着举足轻重的作用。如图所示，无人机在山区从足够高的地方以一定的初速度水平抛出一个救灾物资，经过时间t后，物资垂直落在一个倾角为45°的斜坡上，运动过程中空气阻力不计，重力加速度取g，则下列说法正确的是C

A.物资在下落过程中速度变化越来越快
B.物资在空中下落的水平位移为x＝gt2
C.物资在下落过程中的初速度为v0＝gt
D.物资抛出t时，竖直位移大小与水平位移大小相等
7. 人造地球卫星根据不同任务特点选择不同的轨道，如北斗导航卫星采用中圆轨道兼顾信号强度和覆盖区域大小，美国的天基红外预警卫星为了发现不同高度上的导弹和火箭发射而采用椭圆轨道。若有1、2两颗人造卫星分别以圆轨道、椭圆轨道绕地球逆时针方向运动，两轨道相切于卫星2轨道的远地点A点，某时刻两卫星与地球在同一直线上，下列说法正确的是C

A. 卫星1的周期小于卫星2的周期
B. 两卫星在A点时线速度大小相等
C. 两卫星在A点时加速度大小相等
D. 卫星2从A点向近地点B运动过程中，做减速运动
8．质量为m的小车在水平恒力F推动下，从山坡底部A处由静止起运动至高为h的坡顶B，获得速度为v，AB的水平距离为s。下列说法正确的是（　ABD　）

A．小车克服重力所做的功是mgh
B．合力对小车做的功是
C．推力对小车做的功是Fs-mgh
D．阻力对小车做的功是+mgh-Fs
一、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分.）
9．如图所示为质量为m的汽车在水平路面上启动过程中的速度-时间图像，Oa段为过原点的倾斜直线，ab段表示以额定功率P行驶时的加速阶段，bc段是与ab段相切的水平直线，则下述说法正确的是：（AB　　）

A．在全过程中汽车所受摩擦力为
B．t1~t2时间内汽车牵引力做功为
C．t2时刻汽车牵引力及其功率都是最大值
D．利用题中所给物理量，无法求出0~t3时间内汽车的总位移
10．如图所示，水平传送带顺时针传动速率为v，在其左端无初速释放一小木块，小木块与传送带间的动摩擦因数为μ，若小木块滑到传送带右端时的速率恰好为v。下列说法正确的是（　　）

A．小木块运动的时间为
B．小木块运动的距离为
C．此过程产生的热量为
D．传送带对小木块做功
【答案】AC
11．如图所示，可视为质点的质量为m的小球，在半径为R的竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，下列有关说法中正确的是（ACD　　）

A．小球能够通过最高点的最小速度为0
B．小球能够通过最高点的最小速度为
C．如果小球在最高点的速度大小为，则此时小球对管道的外壁有作用力
D．如果小球在最高点的速度大小为，则此时小球通过最高点时与管道间无相互作用力
12．三颗人造卫星A、B、C都在赤道正上方同方向绕地球做匀速圆周运动，A、C为地球同步卫星，某时刻A、B相距最近，如图所示。已知地球自转周期为T1，B的运行周期为T2，则下列说法正确的是（　BCD　）

A．C加速可追上同一轨道上的A
B．经过时间，A、B相距最远
C．A、C向心加速度大小相等，且小于B的向心加速度
D．在相同时间内，A与地心连线扫过的面积大于B与地心连线扫过的面积
【答案】BCD
三、实验题（共14分，每空2分）
13．(1)在研究平抛运动的实验中，下列说法正确的是_____
A．必须称出小球的质量
B．斜槽轨道必须是光滑的
C．斜槽轨道末端必须是水平的
D．应该使小球每次从斜槽上相同位置从静止开始滑下
(2)如图，某同学在研究平抛物体的运动的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长L=5.00cm，若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度为v0=_____m/s（g取值为10m/s2），小球在b点的速率vb=_____ m/s。（结果保留两位有效字）a点_____抛出点（填“是”或“不是”）。

14．在用如图甲所示的装置“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中：

（1）下列说法正确的是_________。
A．平衡摩擦力时，必须将钩码通过细线挂在小车上
B．实验时，应将小车靠近打点计时器由静止释放
C．为减小系统误差，应使钩码质量远大于小车质量
（2）图乙是在实验中，挂一个钩码时获得的一条纸带的一部分，选取O、A、B、C计数点，已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，小车的质量为0.5kg，则打B点时，小车的动能为_________J（保留三位有效数字），此动能应比钩码减小的重力势能_________（填“大”或“小”）。

13．CD2.02.8不是
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]A、本实验与小球的质量无关，故A错误；
B、该实验要求小球每次抛出的初速度要相同而且水平，因此要求小球从同一位置静止释放，至于是否光滑没有影响，故B错误；
C、实验中必须保证小球做平抛运动，而平抛运动要求有水平初速度且只受重力作用，所以斜槽轨道必须要水平，故C正确；
D、为确保有相同的水平初速度，所以要求从同一位置无初速度释放，故D正确。
故选CD。
(2)[2][3][4]从图中看出，a、b、c、d 4个点间的水平位移均相等，是x=4L，因此这4个点是等时间间隔点。
竖直方向两段相邻位移之差是个定值，即
△y=gT2=2L

初速度

因此

vay=vby﹣gT=2﹣10×0.1=1m/s≠0
则a点不是抛出点；
14．B0.107小
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1] A．平衡摩擦力时要将纸带、打点计时器、小车等连接好，接通电源，但不挂钩码，A错误；
B．实验时，应使小车靠近打点计时器由静止释放，这样能够充分利用纸带，B正确；
C．为减小系统误差，设小车质量为M，钩码质量为，根据牛顿第二定律得，

对小车

解得

当时，即当砝码质量要远小于小车的质量，绳子的拉力近似等于砝码的重力，C错误。
故选B。
（2）[2]根据匀变速运动规律得，平均速度等于中间时刻的瞬时速度，故

根据动能表达式
。
[3] 因存在阻力做负功，导致此动能应比钩码减小的重力势能小。

四计算题（共38分）
15新型冠状病毒引发的武汉乃至全国肺炎疫情，受到举国上下极大关注。在这场生死时速的战“疫”中，武汉部分医院出现了一批特殊的“工作人员”——人工智能机器人，它们灵活的穿梭在医院的隔离区，担负起为患者送餐、送药等职责。现有机器人“小易”在医护人员选择配送目的后，就开始沿着测算的路径出发，在加速启动的过程中“小易”发现正前方站一个人，立即制动减速，恰好在人前停下。“小易”从静止出发到减速停止的v—t图像如图所示，可视为两段匀变速直线运动，运动总时间为2s，行驶过程的最大速度是5m/s。已知减速运动的加速度大小是加速运动的加速度大小的3倍，“小易”（含药物m=300g）的总质量M＝60kg，运动过程始终受到恒定的阻力Ff＝20N。(g=10m/s2)求：

（1）“小易”加速过程与减速过程的加速度大小
（2）制动过程的制动力大小（不含阻力）
（3）加速过程中水平托盘对药物的作用力大小

15.解析：(1)设加速过程的加速度为a1,减速过程的加速度为a2，
则所以
及
得t1=1.5s t2=0.5s
所以==3.33m/s2
=10m/s2
(2)制动过程中的制动力为F制 则
得
(3)加速过程中，水平托盘对药物的支持力为=3N
加速运动，故水平托盘对药物的摩擦力大小为=1N
所以水平托盘对药物的作用力大小=
16．已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g。地可视为质量分布均匀的球体，不考虑空气的影响。
(1)北京时间2020年3月9日，中国在西昌卫星发射中心成功发射北斗系统第54颗导航卫星，此次发射的是北斗第2颗地球静止轨道卫星（又称地球同步卫星），它离地高度为h。求此卫星进入地球静止轨道后正常运行时v的大小（不考虑地球自转的影响）；
(2)为考察地球自转对重力的影响，某研究者在赤道时，用测力计测得一小物体的重力是F1。在南极时，用测力计测得该小物体的重力为F2。求地球的质量M。（已知地球自转周期为T）

16．(1) ；(2)
【解析】
【分析】
【详解】
(1)设该卫星质量为，根据万有引力提供向心力可得

在地球表面，根据万有引力和重力的关系可得

解得线速度

(2)设小物体质量为，在赤道地面，小物体随地球自转做匀速圆周运动，受到万有引力和弹簧秤的作用力，有

在南极地面

联立得地球质量

17．如图所示装置可绕竖直轴转动，可视为质点的小球A与两细线连接后分别系于B、C两点，当细线AB沿水平方向绷直时，细线AC与竖直方向的夹角已知小球的质量，细线AC长，重力加速度取，

（1）若装置匀速转动时，细线AB刚好被拉直成水平状态，求此时的角速度．
（2）若装置匀速转动的角速度，求细线AB和AC上的张力大小、．
5．（1）3.54rad/s（2）TAC=12.5N，TAB=2.5N
【解析】
【分析】
【详解】
（1）当细线AB刚好被拉直，则AB的拉力为零，靠AC的拉力和重力的合力提供向心力，
根据牛顿第二定律有
mgtan37°＝mLABω12
解得

（2）若装置匀速转动的角速度
ω2=rad/s
竖直方向上有
TACcos37°=mg
水平方向上有
TACsin37°+TAB＝mLABω22
代入数据解得
TAC=12.5N
TAB=2.5N．

18．如图所示，一弹射游戏装置由安装在水平台面上的固定弹射器、竖直圆轨道（在最低点E分别与水平轨道和相连）、高度h可调的斜轨道组成。游戏时滑块从O点弹出，经过圆轨道并滑上斜轨道。全程不脱离轨道且恰好停在B端则视为游戏成功。已知圆轨道半径，长，长，圆轨道和光滑，滑块与、之间的动摩擦因数。滑块质量m=2g且可视为质点，弹射时从静止释放且弹簧的弹性势能完全转化为滑块动能。忽略空气阻力，各部分平滑连接。求

（1）滑块恰好能过圆轨道最高点F时的速度大小；
（2）当且游戏成功时，滑块经过E点对圆轨道的压力大小及弹簧的弹性势能；
（3）要使游戏成功，弹簧的弹性势能与高度h之间满足的关系。

18．(1) (2) (3) 大于等于0.05小于等于0.2

【详解】
（1）滑块恰过F点的条件：

解得：
（2）滑块从E到B，动能定理：

在E点根据牛顿第二定律：

解得：
从O到B点，根据能量守恒定律：

解得：
（3）滑块恰能过F点的弹性势能：

到B点减速到0：

解得：
能停在B点，则：

解得：，此时
从O到B点：

其中