1、山东省博兴县第三中学2021届高三物理上学期学情检测试题（一）本试卷分选择题和非选择题两部分。共100分。考试时间90分钟。一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的1下列分析正确的是（ ）A物体运动状态改变的难易程度由加速度大小决定B. 合外力对物体不做功，动能一定不变，机械能也一定守恒C. 一个物体在恒定外力作用下有可能做匀速圆周运动D做曲线运动的物体速度一定变化，加速度一定不等于零，但加速度可能不变2甲、乙两人用aO和bO通过装在P楼和Q楼楼顶的定滑轮，将质量为m的物块由O点沿Oa直线缓慢向上提升，如图所示。则在物块由O点沿直线O
2、a缓慢上升过程中，以下判断正确的是（）AaO绳和bO绳中的弹力都逐渐减小BaO绳和bO绳中的弹力都逐渐增大CaO绳中的弹力一直在增大，bO绳中的弹力先减小后增大DaO绳中的弹力先减小后增大，bO绳中的弹力一直在增大3. 一质点在Ox轴运动，t=0时刻起，其位移随时间变化的图象如图所示，其中图线01 s内为直线，15 s内为正弦曲线，二者相切于P点，则（ ）A03 s内，质点的路程为2 mB03 s内，质点先做减速运动后做加速运动C15 s内，质点的平均速度大小为1.27 m/sD3 s末，质点的速度大小为2 m/s4. 光滑水平面上有一直角坐标系，质量m4 kg的质点静止在坐标原点O处先用沿x
3、轴正方向的力F18 N作用了2 s；然后撤去F1，并立即用沿y轴正方向的力F224 N作用1 s，则质点在这3 s内的轨迹为图中的()5.如图，在摩托车越野赛途中的水平路段前方有一个坑，该坑沿摩托车前进方向的水平宽度为3h，其左边缘a点比右边缘b点高0.5h。若摩托车经过a点时的动能为E1，它会落到坑内c点。c与a的水平距离和高度差均为h；若经过a点时的动能为E2，该摩托车恰能越过坑到达b点。等于（） A. 18 B. 20C. 9.0D. 3.06. 航母阻拦索用于拦停高速着舰的舰载机，被喻为“舰载机生命线”。如图所示为其结构简图，滑轮1.2、3.4及液压缸a、b、c固定在甲板平面上，阻拦索
4、绕过滑轮组后闭合。某时刻舰载机的挂钩勾住阻拦索，形成图示的夹角时，舰载机受到阻拦索的合力大小为F不考虑阻拦索、滑轮的质量及摩擦，则此时单个柱塞所受阻拦索的合力大小为（）ABCFDF7. 2020年6月23日，我国在西昌卫星发射中心成功发射北斗系统第55颗导航卫星，至此北斗全球卫星导航系统星座部署全面完成。北斗导航系统第41颗卫星为地球同步轨道卫星，第49颗卫星为倾斜地球同步轨道卫星，它们的轨道半径约为4.2107m，运行周期都等于地球的自转周期24h。倾斜地球同步轨道平面与地球赤道平面成一定夹角，如图所示。已知引力常量G6.671011Nm2/kg2，下列说法正确的是（）A根据题目数据可估算出
5、倾斜地球同步轨道卫星的质量B同步轨道卫星可能经过北京上空C倾斜地球同步轨道卫星一天2次经过赤道正上方同一位置D倾斜地球同步轨道卫星的运行速度大于第一宇宙速度8如图，长为L、倾角=30的传送带始终以2.5 m/s的速率顺时针方向运行，小物块以4.5 m/s的速度从传送带底端A沿传送带上滑，恰能到达传送带顶端B，已知物块与斜面间的动摩擦因数为，取g=10 m/s2，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，则下列图象中能正确反映物块在传送带上运动的速度v随时间t变化规律的是（ ）二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求全部选对的得4分，选对但不全的得2
6、分，有选错的得0分9.图甲中的塔吊是现代工地必不可少的建筑设备，图乙为150 kg的建筑材料被吊车竖直向上提升过程的简化运动图象，g取10 m/s2，下列判断正确的是()A前10 s悬线的拉力恒为1 500 N B46 s末材料离地面的距离为22 mC在3036 s钢索最容易发生断裂 D3646s材料处于失重状态10.有一辆新颖电动汽车，总质量为1 000 kg.行驶中，该车速度在1420 m/s范围内保持恒定功率20 kW不变一位同学坐在驾驶员旁边观察车内里程表和速度表，记录了该车在位移120400 m范围内做直线运动时的一组数据如下表，设汽车在上述范围内受到的阻力大小不变，则()s/m12
7、0160200240280320360400v/(ms1)14.516.518.019.019.720.020.020.0A.该汽车受到的阻力为1 000 NB位移120320 m过程牵引力所做的功约为9.5104 JC位移120320 m过程经历时间约为14.75 sD该车速度在1420 m/s范围内可能做匀加速直线运动11.如图所示是全球最高的(高度208米)北京朝阳公园摩天轮，一质量为m的乘客坐在摩天轮中以速率v在竖直平面内做半径为R的匀速圆周运动，假设t0时刻乘客在轨迹最低点且重力势能为零，那么，下列说法正确的是()A乘客运动的过程中，重力势能随时间的变化关系为EpmgRB乘客运动的过
8、程中，在最高点受到座位的支持力为mmgC乘客运动的过程中，机械能守恒，且机械能为Emv2D乘客运动的过程中，机械能随时间的变化关系为Emv2mgR12.如图甲所示，轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，一质量为m的小球，从离弹簧上端高h处由静止释放。某同学探究小球在接触弹簧后向下的运动过程，他以小球开始下落的位置为原点，沿竖直向下方向建立坐标轴Ox，作出小球所受弹力F大小随小球下落的位置坐标x的变化关系如图乙所示，不计空气阻力，重力加速度为g。以下判断正确的（ ）A当x=h+x0时，重力势能与弹性势能之和最小B最低点的坐标为x=h+2x0C小球受到的弹力最大值等于2mgD小球动能的最大值为三、
9、非选择题：本题共6小题，共60分。13.（6分）用如图所示实验装置验证机械能守恒定律通过电磁铁控制的小铁球从A点自由下落，下落过程中经过光电门B时，毫秒计时器(图中未画出)记录下挡光时间t，测出AB之间的距离h.实验前应调整光电门位置使小球下落过程中球心通过光电门中的激光束(1)为了验证机械能守恒定律，还需要测量下列哪些物理量_AA点与地面间的距离HB小铁球的质量mC小铁球从A到B的下落时间tABD小铁球的直径d(2)小铁球通过光电门时的瞬时速度v_，若下落过程中机械能守恒，则与h的关系式为_.14. （8分）某同学为了测量木质材料与金属材料间的动摩擦因数，设计了一个实验方案：实验装置如图甲所
10、示，金属板放在水平桌面上，且始终静止，他先用打点计时器测出木块运动的加速度，再利用牛顿第二定律计算出动摩擦因数。（1） 实验时是否需要使砝码和砝码盘的质量m远小于木块的质量M ；是否需要把金属板的一端适当垫高来平衡摩擦力 A. 需要 需要 B.需要 不需要 C.不需要 需要 D.不需要 不需要（2）图乙是某次实验时打点计时器所打出的纸带的一部分，纸带上计数点间的距离如图所示，则打点计时器打A点时木块的速度为_m/s，木块运动的加速度为_。（打点计时器所用电源的频率为50Hz，结果均保留两位小数）（3）若打图乙纸带时砝码和砝码盘的总质量为50g，木块的质量为200g，则测得木质材料与金属材料间的
11、动摩擦因数为_（重力加速度，结果保留两位有效数字） 15.（7分）强行超车是道路交通安全的极大隐患之一。下图是汽车超车过程的示意图，汽车甲和货车均以36km/h的速度在路面上匀速行驶，其中甲车车身长L15m、货车长L28m，货车在甲车前s3m。若甲车司机开始加速从货车左侧超车，加速度大小为2m/s2假定货车速度保持不变，不计车辆变道的时间及车辆的宽度。求：（1）甲车完成超车至少需要多长时间；（2）若甲车开始超车时，看到道路正前方的乙车迎面驶来，此时二者相距110m，乙车速度为54km/h。甲车超车的整个过程中，乙车速度始终保持不变，请通过计算分析，甲车能否安全超车。16.（10分）（原创题）预
12、警雷达探测到敌机在20 000 m上空水平匀速飞行，立即启动质量m100 kg的防空导弹，导弹的火箭发动机在制导系统控制下竖直向下喷气，使导弹由静止以a10g(g取10 m/s2)的加速度竖直向上匀加速上升至5000 m高空，喷气方向立即变为与竖直方向成角(cos )斜向下，导弹做曲线运动，直至击中敌机假设导弹飞行过程中火箭推力大小恒定，且不考虑导弹质量变化及空气阻力，导弹可视为质点试求：(1)火箭喷气产生的推力； (2)导弹从发射到击中敌机所用的时间；17.（14分）如图甲所示，有一倾角为30的光滑固定斜面，斜面底端的水平面上放一质量为M的木板。开始时质量为m1 kg 的滑块在水平向左的力F
13、作用下静止在斜面上，现将力F变为水平向右，当滑块滑到木板上时撤去力F，木块滑上木板的过程不考虑能量损失。此后滑块和木板在水平面上运动的vt图象如图乙所示，g10 m/s2。求：(1)水平作用力F的大小；(2)滑块开始下滑时的高度；(3)木板的质量。18.（15分）如图，在水平轨道右侧固定半径为R的竖直圆槽形光滑轨道，水平轨道的PQ段铺设特殊材料，调节其初始长度为L，水平轨道左侧有一轻质弹簧左端固定，弹簧处于自然伸长状态可视为质点的小物块从轨道右侧A点以初速度v0冲上轨道，通过圆形轨道、水平轨道后压缩弹簧，并被弹簧以原速率弹回已知R=0.4m，L=2.5m，v0=6m/s，物块质量m=1kg，与
14、PQ段间的动摩擦因数=0.4，轨道其它部分摩擦不计取g=10m/s2求：（1）物块经过圆轨道最高点B时对轨道的压力；（2）物块从Q运动到P的时间及弹簧获得的最大弹性势能；（3）物块仍以v0从右侧冲上轨道，调节PQ段的长度L，当长度L是多少时，物块恰能不脱离轨道返回A点继续向右运动答案 1.D 2.C 3.D 4.D 5.A 6.B 7.C 8.B 9.BD 10.AC 11.AD 12.AD 13.（6分）(1)D(2)h 每个空2分，共6分14.（8分）（1）D； （2）1.58 ；0.75 （3）0.15 每个空2分，共8分15.（7分）解：（1）甲车要完成超车，甲车的车尾和货车的车头对齐
15、即可，设甲车经过时间t刚好完成超车，在t内甲车位移： （1分）货车位移：x2v2t （1分） 根据几何关系x1x2+L1+L2+s解得：t4s；（2分） （2）假设甲车能安全超车，在最短时间4s内，甲车位移x156m，货车位移x3v3t60m，由于x1+x3116m110m，故不能完成超车。（3分）16.（10分）(1)由牛顿第二定律得：Fmgma Fm(ga)1.1104 N. （3分）(2)导弹在竖直方向上做匀加速直线运动，有ath1，解得 t1 s10 s （2分）由于推力改变方向，则Fcos 11mgmg （2分）导弹在竖直方向做匀速运动，则t2 （1分）又vyat1，代入数据得t21
16、5 s，（1分） 则：t总t1t225 s. （1分）17（14分）解析(1)根据平衡条件，有mgsin Fcos 解得F N （3分） (2)当力F变为水平向右之后，由牛顿第二定律，mgsin Fcos ma解得a10 m/s2 （2分）由题图乙可知，滑块滑到木板上的初速度v10 m/s。滑块下滑的位移x，解得x5m 故滑块下滑的高度hxsin 302.5 m （2分）(3)由题图乙可知，滑块和木板起初相对滑动，当达到共同速度后一起做匀减速运动，两者共同减速时加速度a11 m/s2，相对滑动时，木板的加速度a21 m/s2，滑块的加速度大小a34 m/s2，设木板与地面间的动摩擦因数为1，滑
17、块与木板间的动摩擦因数为2，对它们整体受力分析，有1(M+m)g=(M+m)a1，解得10.1 （3分）02 s内分别对木板和滑块受力分析，即对木板：2mg1(Mm)gMa2 （2分）对滑块：2mgma3 （1分）联立解得M1.5 kg。 （1分）18.（15分）解：（1）对从初始位置到圆弧轨道的最高点过程，根据动能定理，有：mg（2R）= （2分）在圆弧轨道的最高点，根据牛顿第二定律，有：mg+N=m （1分）联立解得： N=40N （1分）根据牛顿第三定律，物块经过圆轨道最高点B时对轨道的压力为40N；（1分）（2）从Q到P过程，滑块的加速度大小为：a=g=4m/s2；（1分）根据位移公式，有：L=， （1分）代入数据解得：t=0.5s或t=2.5s（不可能速度减小为零后反向加速，故舍去）（1分）在P点的速度为：v2=v0-at=4m/s （1分）故最大弹性势能为： （2分）（3）物块恰能不脱离轨道返回A点， （1分）对从开始到第二次到圆轨道的最高点过程，根据动能定理：mg（2R）mg2L= （2分） 解得：L=1.0m（1分）