1、吉林省通榆县第一中学2021届高三物理阶段训练二一、选择题（本大题共12小题，每小题给出的四个选项中，18题只有一个选项正确，912题有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分，每小题为4分，共48分）1. 关于下列对配图的说法中正确的是A. 图1中“蛟龙号”被吊车吊下水的过程中它的机械能守恒B. 图2中物块在恒力F作用下沿固定光滑斜面匀速上滑过程中，物块机械能守恒C. 图3中物块沿固定斜面匀速下滑过程中，物块机械能不守恒D. 图4中撑杆跳高运动员在上升过程中机械能守恒2. 如图，一带正电的点电荷固定于O点，两虚线圆均以O为圆心，两实线分别为带电粒子M和N先后在电场中
2、运动的轨迹，a、b、c、d、e为轨迹和虚线圆的交点不计重力，下列说法错误的是A. M带负电荷，N带正电荷B. M在b点的动能小于它在a点的动能C. N在d点的电势能等于它在e点的电势能D. N在从c点运动到d点的过程中克服电场力做功3. 如图为跳水运动员从起跳到落水过程的示意图，运动员从最高点到入水前的运动过程记为I，运动员入水后到最低点的运动过程记为II，忽略空气阻力，则运动员 A. 过程I的动量改变量等于零B. 过程II的动量改变量等于零C. 过程I的动量改变量等于重力的冲量D. 过程II的动量改变量等于重力的冲量4. 甲图为物体甲的图象，乙图为物体乙的图象，则这两个物体的运动情况是 A.
3、 甲在整个t时间内运动方向发生改变，它通过的总位移为零B. 甲在整个t时间内运动方向一直不变，它通过的总位移大小为0C. 乙在整个t时间内运动方向发生改变，它通过的总位移为零D. 乙在整个t时间内运动方向一直不变，它通过的总位移大小为5. “嫦娥一号”探月卫星沿地月转移轨道直奔月球，在距月球表面200km的P点进行第一次变轨后被月球捕获，先进入椭圆轨道绕月飞行，如图所示。之后卫星在P点又经过两次变轨，最后在距月球表面200km的圆形轨道上绕月球做匀速圆周运动，对此下列说法正确的是A. 卫星在轨道上运动的速度大于月球的第一宇宙速度B. 卫星在轨道上运动周期比在轨道上长C. 卫星在轨道上运动到P点
4、的加速度大于沿轨道运动到P点的加速度D. 、三种轨道运行相比较，卫星在轨道上运行的机械能最小6. 两根长度不同的细线下面分别悬挂着小球，细线上端固定在同一点，若两个小球以相同的角速度，绕共同的竖直轴在水平面内做匀速圆周运动，则两个小球在运动过程中的相对位置关系示意图正确的是A. B. C. D. 7. 如图所示，一轻弹簧直立于水平面上，弹簧处于原长时上端在O点，将一质量为M的物块甲轻放在弹簧上端，物块下降到A点时速度最大，下降到最低点B时加速度大小为g，O、B间距为h。换用另一质量m的物块乙，从距O点高为h的C点静止释放，也刚好将弹簧压缩到B点，不计空气阻力，弹簧始终在弹性限度内，重力加速度大
5、小为g，则A. 弹簧最大弹性势能为mghB. 乙的最大速度为C. 乙在B点加速度大小为2gD. 乙运动到O点下方处速度最大8. 如图所示，在直角坐标系xOy平面内存在一正点电荷Q，坐标轴上有A、B、C三点，其中A点和B点的电势相等，O点和C点的电势相等，静电力常量为k，则下列说法正确的是A. 点电荷Q位于O点B. O点电势比A点电势高C. C点的电场强度大小为D. 将某一正试探电荷从A点沿直线移动到C点，电势能一直减小9. 质量为m的汽车在平直的路面上启动，启动过程的速度时间图象如图所示，其中OA段为直线，AB段为曲线，B点后为平行于横轴的直线。已知从时刻开始汽车的功率保持不变，整个运动过程中
6、汽车所受阻力的大小恒为f，以下说法正确的是A. 时间内，汽车牵引力的数值为B. 时间内，汽车的功率等于C. 时间内，汽车的平均速率小于D. 汽车运动的最大速率10. 如图所示，物体P、Q经无摩擦的定滑轮用细绳连在一起，此时Q竖直匀速上升，P物体在水平力F作用下沿水平粗糙地面向右运动，则下列说法正确的是A. P做减速运动B. 细绳对P的作用力逐渐增大C. P所受摩擦力逐渐增大D. 细绳对滑轮的作用力大小不变11. 如图甲俯视所示，在光滑水平桌面上，固定有光滑竖直挡板ABC，其中半圆挡板BC与直挡板AB相切于B点，物块可视为质点受到与AB平行的水平拉力F作用，从静止开始运动，拉力F与位移x关系如图
7、乙所示以A为坐标原点，拉力F从A指向B为正方向物块沿挡板内侧运动，后从C点滑离若，半圆的半径则下列说法中正确的是 A. 拉力F从A到B做功为B. 物块在BC段运动过程中受到挡板的冲量是C. 物块从B到C过程中，所受的合外力大小为D. 物块运动到BC之间某点D时对挡板的压力大小为12. 如图甲所示，在公元年闻名于世的“襄阳炮”其实是一种大型抛石机。将石块放在长臂一端的石袋中，在短臂端挂上重物。发射前将长臂端往下拉至地面，然后突然松开，石袋中的石块过最高点时就被抛出。现将其简化为图乙所示。将一质量的可视为质点的石块装在长的长臂末端的石袋中，初始时长臂与水平面成，松开后，长臂转至竖直位置时，石块被水
8、平抛出，落在水平地面上。石块落地点与O点的水平距离，忽略长臂、短臂和石袋的质量，不计空气阻力和所有摩擦，下列说法正确的是A. 石块水平抛出时的初速度为B. 重物重力势能的减少量等于石块机械能的增加量C. 石块从A到最高点的过程中，石袋对石块做功D. 石块圆周运动至最高点时，石袋对石块的作用力大小为二、实验题（本大题共2小题，每空2分，共16分，）13. 智能手机具有连拍功能，甲乙两同学设计如下实验来测手机连拍时的时间间隔。甲同学在竖直放置的刻度尺旁边静止释放一小球，同时乙同学按住拍摄按钮不动，可以拍出小球下落过程的多张照片。然后他们将连续拍摄的几张照片叠在一起，如图所示。由照片中的刻度尺得到小
9、球在BC、CD间的距离分别为、，已知当地重力加速度为g，则：手机连拍时，连续拍摄两张照片的时间间隔为_；小球在C点时的速度为_；由于有空气阻力的影响，测得的时间间隔_选填“大于”、“小于”或“等于”真实的时间间隔。14. 某同学利用如图甲所示的装置来验证“机械能守恒定律”。将宽度为d的挡光片质量不计水平固定在物体A上，将物体由静止释放，让质量较大的物体B通过细线和滑轮带着A一起运动两光电门间的高度差为h，挡光片通过光电门1、光电门2的时间分别为、，A、B两物体的质量分别为、，已知当地的重力加速度为g。回答下列问题。该同学用游标卡尺测挡光片的宽度时，测量情况如图乙所示，则挡光片的宽度_mm。由于
10、没有天平，不能直接测出两物体的质量，该同学找来了一个质量为m的标准砝码和一根弹簧将标准砝码、物体A和物体B分别静止悬挂在弹簧下端用刻度尺测出弹簧的伸长量分别为、，则A、B两物体的质量分别为_，_。若系统的机械能守恒则应满足关系式，_。若保持物体A的质量不变，不断增大物体B的质量，则物体A的加速度a的值会趋向于_。三、计算题（本大题共4小题，请写出必要理论根据和主要方程，共36分）15. （6分）将巨型娱乐器械由升降机送到离地面100m的高处，然后让座舱自由落下。落到离地面高时，制动系统开始启动，使座舱均匀减速，到达地面时刚好停下。不计空气阻力试求：此过程中的最大速度是多少？座舱减速过程中的加速
11、度？整个过程下落的总时间是多少16. （8分）如图所示，固定于同一条竖直线上的A、B是两个带等量异种电荷的点电荷，电荷量分别为和，A、B相距为2 d，MN是竖直放置的光滑绝缘细杆，另有一个穿过细杆的带电小球质量为m、电荷量为，可视为点电荷，不影响电场的分布，现将小球p从与点电荷A等高的C处由静止开始释放，小球p向下运动到距C点距离为d的O点时，速度为；已知MN与AB之间的距离为d，静电力常量为k，重力加速度为g，求：、O间的电势差；在O点处的电场强度E的大小；小球p经过与点电荷B等高的D点时的速度大小17. （10分）将轻质弹簧竖立在水平地面上，在其顶端将一质量为3m的物体由静止释放，当弹簧被
12、压缩到最短时，弹簧压缩量为l。QN是一水平光滑轨道，N端与半径为l的光滑半圆管道相切，管道的直径MN竖直，如图所示。现将该弹簧水平放置，一端固定在Q点，另一端与质量为m的小球P接触但不连接。用外力缓缓推动小球P，将弹簧压缩l后放开，P开始沿轨道运动。已知重力加速度为g，半圆管道的管口略大于小球直径。求：小球P到达M点时对管道的作用力；小球P离开管道后落回到NQ上的位置与N点间的距离。18. （10分）如图所示，LMN是竖直平面内固定的光滑绝缘轨道，MN水平且足够长，LM下端与MN相切。质量为m的带正电小球B静止在水平轨道上，质量为2m的带正电小球A从LM上距水平轨道高为h处由静止释放。在A球进
13、入水平轨道之前，由于A、B两球相距足够远，相互作用的静电力忽略不计，A、B两球组成的系统的电势能可认为是零，带电小球均可视为质点。已知重力加速度为g。、B两球相距最近时，求A球的速度大小v、B两球相距最近时，求A、B两球组成的系统的电势能求A、B两球最终的速度大小、参考答案1.【答案】C【解答】A.图1中“蛟龙号”被吊车吊下水的过程中，钢绳对它做负功，所以机械能不守恒，故A错误；B.图2中物块在F作用下沿固定光滑斜面匀速上滑，力F做正功，物块机械能增加，故B错误；C.图3中物块沿固定斜面匀速下滑，在斜面上物块受力平衡，重力沿斜面向下的分力与摩擦力平衡，摩擦力做负功，物块机械能减少，故C正确；D
14、.图4中撑杆跳高运动员在上升过程中撑杆的弹性势能转化为运动员的机械能，所以运动员的机械能不守恒，故D错误。故选C。2.【答案】D【解答】A.由粒子只受电场力作用，电场力方向平行于径向，根据粒子运动轨迹可知：M受到的是吸引力，N受到的是排斥力，故M带负电，N带正电，故A正确；C.由正电荷周围电场线沿径向向外可知，以O为圆心的圆为等势面，因此，N在d点的电势等于它在e点的电势，所以，N在d点的电势能等于它在e点的电势能，故C正确；由正电荷周围电场线沿径向向外可知：内圈的电势比外圈的电势大，根据可知，M在内圈的电势能比外圈小，N在内圈的电势能比在外圈大，所以，N在从c点运动到d点的过程中电场力做正功
15、，根据动能定理可得，M在b点的动能小于它在a点的动能，故B正确，D错误。本题选不正确的，故选D。3.【答案】C【解答】过程中最高点运动员速度为零，入水前具有向下的速度，故过程I中动量的变化量不等于零；过程II运动员到最低点时速度为零，所以过程II中动量变化量也不是零，故AB错误；C.过程I运动员只受重力作用，由动量定理得：，所以过程的动量改变量等于重力的冲量，故C正确；D.过程II运动员受重力与水阻力的共同作用，由动量定理可知过程II的动量改变量等于重力的冲量与水和冲量的矢量合，故D错误。故选C。4.【答案】C【解答】AB、甲图是位移时间图象，斜率表示速度，图象的斜率不变，故甲在整个时间内运动
16、方向一直不变，位移为，故A错误，B错误；CD、乙图是图象，速度的正负表示运动的方向，故前3s向负方向运动，后3s向正方向运动，位移为零，故C正确，D错误；故选C5.【答案】D【解答】A.根据万有引力提供向心力有，得，轨道半径越大，线速度越小，月球第一宇宙速度的轨道半径为月球的半径，所以第一宇宙速度是绕月球做圆周运动最大的环绕速度，故A错误；B.根据开普勒第三定律，半长轴越长，周期越大，所以卫星在轨道运动的周期最长，故B错误；C.卫星在轨道上P点和在轨道P点的万有引力大小相等，根据牛顿第二定律可知，加速度相等，故C错误；D.从轨道进入轨道和从轨道进入轨道，都要减速做近心运动，故其机械能要减小，故
17、卫星在轨道上运行的机械能最小，故D正确。故选D。6.【答案】B【解答】如图：小球做匀速圆周运动，整理得：是常量，即两球处于同一高度；故B正确，ACD错误。故选B。7.【答案】D【解析】：A、由于弹簧的弹力与形变量成正比，所以M向下的运动具有对称性，由题可知，M在B点的加速度大小为g，则方向一定向上，由对称性可知，M在B点的速度为0；M向下运动的过程中，M的重力势能转化为弹簧的弹性势能，所以M在B点时，弹簧的弹性势能最大，为故A错误；B、由自由落体运动的公式可得，m到达O点时的速度：；m到达O点后，刚接触弹簧时，弹簧的弹力小于m的重力，所以m将继续向下做加速运动，所以m的最大速度一定大于故B错误
18、；C、m向下运动的过程中，m的重力势能转化为弹簧的弹性势能，则从C到B的过程中：所以：M到达A点的速度最大，则M在A点受到的弹簧的弹力等于M的重力，即：由M运动的对称性可知，到达B点时：所以在B点，弹簧的弹力：乙在B点的加速度：联立得：。故C错误；D、乙受到的合外力等于0时，速度增大，此时：联立可得：故D正确。故选：D。由机械能守恒求出弹簧的最大弹性势能；由机械能守恒结合受力分析判断乙的最大速度；由受力分析结合牛顿第二定律求出乙的最大加速度。该题考查胡克定律与就是你守恒。解答的关键是首先要找出乙的质量与甲的质量之间的关系。8.【答案】C【解答】A.因A点和B点的电势相等，O点和C点的电势相等，
19、故A、B到点电荷的距离相等，O、C到点电荷的距离也相等，则点电荷位置如图所示，由图可知，A错误；B.因点电荷带正电，故离点电荷越近电势越高，则O点电势比A点低，故B错误；C.由图可知点电荷与C点的距离，根据，得，故C正确；D.由图可知，将正试探电荷从A点沿直线移动到C点，由于该过程的各点电势先升高再降低，故该点电荷的电势能先增大再减小，故D错误。故选C。9.【答案】AD【解答】A.由题图可知，阶段，汽车做匀加速直线运动，联立得，故A正确；B.在时刻汽车达到额定功率，时间内，汽车保持额定功率不变，故B错误；C.由图线与横轴所围面积表示位移的大小可知，时间内，汽车的平均速度大于，故C错误；D.时刻
20、，速度达到最大值，此时刻，故D正确。故选AD。10.【答案】AC【解答】A、设P向右运动的速度为，Q上升的速度为，绳子与水平方向的夹角为将P运动的速度沿绳子方向与垂直于绳子方向进行正交分解，则有，而不变，减小，增大，则减小，即P做减速运动。故A正确。B、因为Q匀速上升，所以Q受力平衡，Q所受绳拉力，根据定滑轮的特性，可知细绳对P的作用力也等于，保持不变，故B错误。C、以P为研究对象，由竖直方向力平衡，可得：，、T不变，减小，减小，则地面对P的支持力N增大，因此P所受摩擦力逐渐增大。故C正确。D、细绳对滑轮的作用力等于两侧绳子拉力的合力，绳子拉力大小不变，夹角增大，则细绳对滑轮的作用力大小减小，
21、故D错误。故选：AC。11.【答案】BC【解答】A.图像与坐标轴所围面积表示功，则拉力F从A到B做功为，故A错误；B.从A到B由动能定理有，解得，物块从B到C做匀速圆周运动，物块到达C点，速度大小为，方向向左，由动量定理，得在BC段物块受到挡板冲量，B正确；C.物块从B到C过程中，做圆周运动，挡板对物块压力大小提供向心力有：，C正确、D错误12.【答案】CD【解析】：A、石块平抛运动的高度根据得：故石块水平抛出时的初速度，故A错误；B、转动过程中，重物的动能也在增加，因此根据能量守恒定律可知，重物重力势能的减少量不等于石块机械能的增加量，故B错误；C、石块从A到最高点的过程中，石袋对石块做功，
22、故C正确；D、石块圆周运动至最高点时，有，所以，故D正确。故选：CD。解决该题需要明确知道整个过程存在的能量变化情况，能根据能量守恒定律分析某些能量的变化量的关系，掌握相应的功能关系。13.（6分）【答案】；小于【解答】由 得：；由；有空气阻力，下落加速度小于g，所以测量值偏小。故答案为：；小于。14.（10分）【答案】；g【解答】游标卡尺的读数为主尺的毫米数与游标尺的读数之和，故挡光片的宽度为：；由于没有天平，不能直接测出两物体的质量，该同学找来了一个质量为m的标准砝码和一根弹簧将标准砝码、物体A和物体B分别静止悬挂在弹簧下端，用刻度尺测出弹簧的伸长量分别为、，那么弹簧的劲度系数为，则A、B
23、两物质的质量分别为：，；若系统的机械能守恒，则应满足关系式：，即；对AB整体，据牛顿第二定律有：，则有：，若保持物体A的质量不变，不断增大物体B的质量，则物体A的加速度a的值会趋向于重力加速度g。故答案为：；g。15.（6分）解：由分析可知座舱下落80m的速度即为最大速度，根据可得：座舱减速过程由最大速度通过20m的位移减速到零，根据可得：在加速下降的过程中，由可得：在减速下降的过程中，同理可得：所以总时间为：16.（8分）解：根据动能定理则，从C到O：；则：；点和B点在O电场强均为，其中；所以；根据对称性可知，两点电荷场强在水平方向的分场强抵消，合场强为：；从C到D点，由于电场线的对称性，则
24、根据动能定理有：；所以：。17.（10分）解：依题意可知，当弹簧竖直放置、长度被压缩l时，质量为3m的物体的动能为零，其重力势能转化为弹簧的弹性势能，由机械能守恒定律，弹簧的弹性势能为：l设小球P到达M点时的速度大小为，由能量守恒定律得：联立式，代人题给数据得在M点，设小球P到达M点时管道对小球的作用力为代入数据得根据牛顿第三定律可知，方向竖直向上；设P离开M点后，落同到轨道NQ所需的时间为t，由运动学公式得P落回到NQ上的位置与N点之间的距离为联立式得：。答：小球P到达M点时对管道的作用力为mg，方向竖直向上；小球P离开管道后落回到NQ上的位置与N点间的距离为。18.（10分）解：对A球下滑的过程，由动能定理得：，解得：，当A球进入水平轨道后，A、B两球组成的系统动量守恒，当A、B相距最近时，两球速度相等，由动量守恒定律可得：，解得A球的速度大小：；由能量守恒定律得：，解得A、B两球相距最近时两球组成的系统的电势能：；当A、B相距最近之后，由于静电斥力的相互作用，它们将会相互远离，当它们相距足够远时，它们之间的相互作用力可视为零，电势能也视为零，它们就达到最终的速度，该过程中，A、B两球组成的系统动量守恒、能量也守恒。由动量守恒定律可得：，由能量守恒定律可得：，解得：，。答球的速度大小；、B两球组成的系统的电势能；、B两球最终的速度大小、
