1、湖北省沙市中学2021届高三物理上学期第二次双周考试题一、选择题（18题为单选题，912为多选题，共36分）1关于运动的合成和分解的几种说法，错误的是（） A物体的两个分运动都是直线运动，则它们的合运动一定是直线运动B若两个分运动分别是匀速直线运动与匀加速直线运动，则合运动可能是曲线运动C合运动与分运动具有同时性D速度、加速度和位移的合成都遵从平行四边形定则2如图所示，一物体仅在三个共点恒力F1、F2、F3 的作用下以速度v0 水平向右做匀速直线运动，其中F1斜向右上方，F2 竖直向下，F3水平向左某时刻撤去其中的一个力，其他力的大小和方向不变，一段时间后恢复该力，则下列说法不正确的是（） A
2、如果撤去F1，则物体先做匀变速曲线运动，恢复该力之后将做直线运动B如果撤去F1，恢复F1时物体的速度大小可能为v0 C如果撤去F2，在恢复该力之前的时间内，因物体做曲线运动，故在相等时间间隔内其速度的变化量V 的方向时刻在改变D如果撤去F3，物体将向右做匀加速直线运动，恢复该力后做匀速直线运动3如图所示，水平匀速飞行的飞机把炸弹自由释放，炸弹垂直斜坡击中目标P释放时炸弹与目标P 的水平、竖直距离分别为x和y若飞机的速度大小变为原来的2倍，炸弹仍垂直斜坡击中P，则水平、竖直距离分别应为（运动过程中均不计空气阻力）（）A2x和2y B4x和4y C2x和4y D4x和2y4如图所示，A、B两球穿过
3、光滑水平杆，两球间用一细绳连接，当该装置绕竖直轴OO匀速转动时，两球在杆上恰好不发生滑动，若两球质量之比mA:mB=2:1，那么A、B两球的（）A运动半径之比为2:1B加速度大小之比为1:4C线速度大小之比为2:1D向心力大小之比为1:15如图所示，下列有关生活中圆周运动实例分析，其中说法正确的是（） A汽车通过凹形桥的最低点时，汽车处于失重状态B“水流星”匀速转动过程中，在最高点处水对碗底压力小于其在最低处水对碗底的压力C在铁路的转弯处，通常要求外轨比内轨高，目的是利用轮缘与外轨的侧压力助火车转弯D脱水桶的脱水原理是水滴受到的离心力大于它受到的向心力，从而沿切线方向甩出6已知万有引力恒量G后
4、，要计算地球的质量，还必须知道某些数据，现在给出下列各组数据，可以算出地球质量的有（） A地球绕太阳运行的周期T和地球离太阳中心的距离RB月球绕地球运行的周期T和地球的半径RC人造地球卫星在地面附近运行的速度和运动周期TD同步卫星离地面的高度7如图所示，粗糙的四分之一圆弧半径为R，圆弧下端相切于光滑的水平面，右端挡板固定有一个劲度系数为k的轻质弹簧。质量为m的滑块从圆心等高处由静止开始下滑，沿圆弧下滑过程中所受摩擦力大小恒为f，将弹簧压缩x的形变量后速度变为零。则整个过程中A克服重力做功为mgRB克服摩擦力做功为C克服摩擦力做功为D克服弹簧弹力做功为8如图所示，三个轮子的半径均为R0.20 m
5、，且均由电动机驱动以角速度8.0 rad/s逆时针匀速转动，轮子的转动轴在同一水平面上，轴心相距d1.6 m，现将一块均匀木板平放在轮子上，开始时木板的重心恰好在O2轮的正上方，已知木板的长度L2d，木板与轮子间的动摩擦因数均为0.16，则木板的重心恰好运动到O1轮正上方所需的时间是()A1 s B.0.5 s C.1.5 s D.2 s9如图，一质点以速度v0从倾角为的斜面底端斜向上抛出，落到斜面上的M点且速度水平向右现将该质点以2v0的速度从斜面底端朝同样方向抛出，落在斜面上的N点下列说法正确的是（） A落到N点时速度方向水平向右 B落到M和N两点速度之比为1:1 CM和N两点距离斜面底端
6、的高度之比为1:2 D落到M和N两点时间之比为1:2102020年6月23日9时43分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功发射北斗系统第五十五颗导航卫星，暨北斗三号最后一颗全球组网卫星。至此，北斗三号全球卫星导航系统星座部署比原计划提前半年全面完成。已知地球的质量为M，平均半径为R，自转周期为T，引力常量为G，该卫星为地球静止轨道卫星（同步卫星），下列说法正确的是（） A该导航卫星运行速度大于第一宇宙速度B该导航卫星的预定轨道离地高度为C该导航卫星的发射速度大小介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间D该导航卫星在轨道运行时速率会小于质量较小的同步卫星11一辆汽车在水平路面上由静止开始
7、做直线运动，直到速度最大并保持恒定，所受阻力恒定不变，在此过程中牵引力F与车速的倒数的关系如图所示，已知汽车质量m1103kg，发动机的最大牵引力为3103N，最大输出功率Pm2104W，图中的v2 为汽车的最大速度，则（）A汽车在AB段的运动为匀速直线运动B汽车在BC 段的运动为匀加速直线运动C当速度v10m/s时，发动机的瞬时输出功率P2104WD整个过程中的最大加速度为2m/s212如图所示，A、B、C是水平面上同一直线上的三点，其中AB=BC，在A点正上方的O点以初速度v0水平抛出一小球，刚好落在B点，小球运动的轨迹与OC的连线交于D点，不计空气阻力，重力加速度为g，则下列说法正确的是
8、（ ）A小球经过D点的水平位移是落到B点水平位移的1/2B小球经过D点的水平位移是落到B点水平位移的1/3C小球经过D点与落在B点时重力做功的比为1/4D小球经过D点与落在B点时重力做功的比为1/3二、实验题（13题8分，14题4分）13某校物理兴趣小组，用如图所示的装置研究平抛运动规律，请回答 以下问题：（1）图中小球应采用_（填正确答案标号）A.小塑料球 B.小木球 C.小钢球 D.小铝球（2）研究过程需要多次释放小球，但每次操作都使小球从斜槽上的同 一位置释放，这样做可保证小球的_相同（3）实验所用斜槽_（填“需要”或“不需要”）光滑AhX2X1B（4）平抛后，小球下降高度用y表示，水平
9、位移用x表示若在坐标纸上建立坐标系，以y为纵坐标，以x2为横坐标，把记下的数据描绘在坐标纸上，在坐标纸上得到一条过原点的直线，说明小球运动轨迹为_测得直线斜率为k ，若重力加速度为g，则小球平抛的初速度为_14一个同学做研究平抛运动的实验时，只在白纸上记下了轨道末端重锤线的位置，忘记记下抛出点的位置，只在纸上描出了如图所示的平抛轨迹。现在我们可以在曲线上取A、B两点，用刻度尺量出它们到y轴的距离x1，x2和AB的竖直高度h，可求得小球平抛的初速度为（ ）（已知重力加速度g）三、解答题（4小题，共52分）15.（8分）在天文观测中，因为观测视角的问题，有时会看到一种比较奇怪的“双星”系统：与其他
10、天体相距很远的两颗恒星，在同一直线上往返运动，它们往返运动的中心相同，周期也一样.模型如图所示，恒星A在A1A2之间往返运动，恒星B在B1B2之间往返运动，且A1A2a，B1B2b，现测得它们运动的周期为T，恒星A、B的质量分别为M、m，引力常量为G，求AB两恒星的质量总和为多少？OBAyxD16（14分）如图所示，一个半径为R=5m竖直放置的圆环，其圆心为O，以O点为坐标原点，在该圆面上建立一个直角坐标系xy，AB是圆环的水平直径，以下小球（质点）的运动在圆环平面内。不计空气阻力，g=10m/s2。（1）在AB连线上某一点C（未画出）以某一初速度v0水平抛出小球，已知该小球垂直打在圆环上的D
11、点，D点的横坐标为3m，求v0和抛出点C的坐标。（结果可用根式表示）（2）在A点以水平速度v1=5m/s抛出一个小球，求小球从抛出到落在圆环上的时间以及落在圆环上的位置。（3）在A点正上方某位置水平抛出一小球，恰好垂直击中圆环上的D点，则抛出点离A点的高度为多少？水平抛出的初速度为多少？（结果可用根式表示）17（14分） 如图所示，半径为R的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O的对称轴OO重合，转台以一定角速度匀速转动，一质量为m的小物块落入陶罐内，经过一段时间后，小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，它和O点的连线与OO之间的夹角为60重力加速度大小为g（1）
12、若=0，小物块受到的摩擦力恰好为零，求0；（2）=(1k)0，且0k0，重力和支持力的合力不够提供向心力，摩擦力方向沿罐壁切线向下，根据牛顿第二定律求出摩擦力的大小当0，重力和支持力的合力大于向心力，则摩擦力的方向沿罐壁切线向上，根据牛顿第二定律求出摩擦力的大小解：（1）当摩擦力为零，支持力和重力的合力提供向心力，有：mgtan=mRsin02 ，解得 0=2g/R；（2）当=(1+k)0时，重力和支持力的合力不够提供向心力，摩擦力方向沿罐壁切线向下，根据牛顿第二定律得，fcos60+Ncos30=mRsin602，fsin60+mg=Nsin30，联立两式解得f=3k(2+k)mg/2，当=
13、(1k)0时，摩擦力方向沿罐壁切线向上，根据牛顿第二定律得，Ncos30fcos60=mRsin602，mg=Nsin30+fsin60，联立两式解得f=3k(2k)mg/2【答案】18解.(1)2 s(2)25 J解析(1)B受到水平向左的摩擦力，向右匀减速运动的过程中，对A、B整体，有mgmgsin 372ma1，解得加速度大小a14 m/s2， B的速度减为2 m/s所用时间t11 s，B的速度由v02 m/s减为零的过程中，对A、B整体，有mgsin 37mg2ma2， 解得加速度大小a22 m/s2，该过程所用时间t21 s， B向右运动的总时间tt1t22 s.(2)B的速度由v16 m/s减为v02 m/s的过程中， B的位移x1t14 m，B的速度由v02 m/s减为零的过程中， B的位移x2t21 m，B向右运动的过程中，相对于传送带的位移 x(x1v0t1)(v0t2x2)3 m，B向左运动的过程中x1x2a2t32，B相对于传送带的位移x(x1x2)v0t35 m2 m，B与传送带间因摩擦产生的总热量Qmg(xx)25 J.