1、吉林省通榆县第一中学2021届高三物理阶段训练一一、选择题（本大题共12小题，每小题给出的四个选项中，17题只有一个选项正确，812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. 如图所示为甲、乙两物体从同一地点沿同一方向开始做直线运动的图像。图中，则在的运动过程中，下列说法正确的是A. 在时刻，甲的位移是乙的位移的倍B. 甲的加速度大小是乙的加速度大小的倍C. 在时刻，甲与乙相遇D. 在到达时刻之前，乙一直在甲的前面2. 如图所示，一根细绳的上端系在O点，下端系一个重球B，放在斜面体A上，斜面体放置水平地面上，所有接触面光滑，现用水平推力
2、F向右推斜面体使之在光滑水平面上向右缓慢运动一段距离细绳尚未到达平行于斜面的位置。在此过程中 A. 斜面对小球B的支持力减小B. 绳对小球B的拉力增大C. 地面对斜面体的支持力不变D. 水平推力增大3. 一质量为m的铁锤，以速度v竖直打在木桩上，经过时间后停止，则在打击时间内，铁锤对木桩的平均冲力的大小是A. B. C. D. 4. 如图所示，蹦极是一种极限体育项目，运动员从高处跳下，弹性绳被拉伸前做自由落体运动，弹性绳被拉伸后在弹性绳的缓冲作用下，运动员下落一定高度后速度减为零。从弹性绳开始张紧到运动员下落到最低点的过程中，忽略空气阻力，下列说法正确的是 A. 运动员的机械能守恒B. 运动员
3、的加速度一直增大C. 运动员一直处于失重状态D. 运动员先处于失重状态，后处于超重状态5. 如图所示，位于同一高度的小球A，B分别以和的速度水平抛出，都落在了倾角为的斜面上的C点，小球A恰好垂直打到斜面上，则、之比为A. B. C. D. 6. 2016年2月11日，美国自然科学基金召开新闻发布会宣布，人类首次探测到了引力波2月16日，中国科学院公布了一项新的探测引力波的“空间太极计划”由中山大学发起的空间引力波探测工程“天琴计划”于2015年7月正式启动计划从2016年到2035年分四阶段进行，将向太空发射三颗卫星探测引力波在目前讨论的初步概念中，天琴将采用三颗全同的卫星、SC2、构成一个等
4、边三角形阵列，地球恰处于三角形中心，卫星将在以地球为中心、高度约10万公里的轨道上运行，针对确定的引力波源进行探测，这三颗卫星在太空中的分列图类似乐器竖琴，故命名为“天琴计划”则下列有关三颗卫星的运动描述正确的是 A. 三颗卫星一定是地球同步卫星B. 三颗卫星具有相同的加速度C. 三颗卫星的线速度比月球绕地球运动的线速度大且大于第一宇宙速度D. 若知道引力常量G、三颗卫星绕地球运转周期T及地球的半径R，则可估算出地球的密度7. 如图所示，固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m的圆环，圆环与一根轻质弹性橡皮绳相连，橡皮绳的另一端固定在地面上的A点，橡皮绳竖直且处于原长h，让圆环沿杆从静止开始下滑，滑
5、到杆的底端时速度为零则在圆环下滑过程中整个过程中橡皮绳始终处于弹性限度内，不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法中正确的是A. 圆环的机械能守恒B. 圆环的机械能先增大后减小C. 圆环滑到杆的底端时机械能减少了mghD. 橡皮绳再次恰好伸直时圆环动能最大8. 一质量为2kg的物块在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动。F随时间t变化的图线如图所示，则A. 时物块的速率为B. 时物块的动量大小为C. 时物块的动量大小为D. 时物块的速度为零9. 多选长木板上表面的一端放有一个木块，木块与木板接触面上装有摩擦力传感器，如图甲所示，木板由水平位置缓慢向上转动即木板与地面的夹角变大，另一端不动，摩擦力
6、传感器记录了木块受到的摩擦力随角度的变化图象如图乙所示下列判断正确的是A. 木块与木板间的动摩擦因数B. 木块与木板间的动摩擦因数C. 木板与地面的夹角为时，木块做自由落体运动D. 木板由转到的的过程中，木块的速度变化越来越快10. 如图甲所示，一质量为M的长木板静置于光滑水平面上，其上放置一质量为m的小滑块。木板受到水平拉力F作用时，用传感器测出长木板的加速度a与水平拉力F的关系如图乙所示，重力加速度，下列说法正确的是：A. 小滑块的质量B. 小滑块与长木板之间的动摩擦因数为C. 当水平拉力时，长木板的加速度大小为D. 当水平拉力F增大时，小滑块的加速度一定增大11. 如图所示为牵引力F和车
7、速倒数的关系图若汽车质量为2t，它由静止开始沿平直公路行驶，且行驶中阻力恒定，其最大车速为，则正确的是 A. 汽车所受阻力为B. 汽车车速为，功率为C. 汽车匀加速的加速度为D. 汽车匀加速所需时间为5s12. 如图所示，长为L的轻杆，一端固定着一个小球，另一端可绕光滑的水平轴转动，使小球在竖直平面内运动，设小球在最高点的速度为v，则A. v若减小，向心力也减小B. v的最小值为C. 当v由逐渐增大时，杆对球的弹力也增大D. 当v由逐渐减小时，杆对球的弹力也减小二、实验题（本大题共2小题，每空2分，共16分）13. 某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验，如下图所示，他将橡皮条一端固定在A点
8、，另一端系上两根细绳及绳套，用两个弹簧测力计通过细绳套互成角度的拉动橡皮条，将结点拉到O点。本实验用的弹簧测力计示数的单位为N，图中弹簧测力计B的示数为_N。本实验采用的科学方法是_填正确答案标号。A.建立物理模型法 控制变量法C.理想实验法 等效替代法为了提高实验的准确性，减小误差，请提出至少两个合理的方法：_，_。14. 某同学利用如图甲所示装置探究合力做功与动能变化之间的关系，通过改变悬挂钩码的质量M改变小车所受合力大小，力传感器示数用F表示。钩码每次从同一位置由静止释放落到垫台上，由竖直放置的刻度尺测出释放点离垫台的高度h，由打点计时器和纸带记录小车的运动。实验时，保证小车的质量m不变
9、，逐次增加钩码的质量，打下纸带，测量并记录相关数据。本实验_填“需要”或“不需要”平衡摩擦力。正确操作后，小车受到的合力做的功可表示为_用题中所给字母表示。已知打点计时器所用交流电流的频率是，图乙是某次实验打出的一条纸带，纸带上相邻两个计数点间还有4个打出的点未画出，计数点间距离在图中已标出，由纸带可知钩码落到垫台时小车的速度为_结果保留两位有效数字。根据实验数据，以为横轴，以力传感器示数F为纵轴，画出一条倾斜直线如图丙所示，该图象斜率为k，若斜率_，则合力做的功等于物体动能的变化。三计算题（本大题共4小题，写出必要的理论根据和主要方程，共36分）15. （6分）A、B两车沿同一直线同方向运动
10、，A车的速度，B车的速度当B车运动至A车前方处时，B车刹车并以的加速度做匀减速运动，从该时刻开始计时，求：车追上B车之前，两车间的最大距离；经多长时间A车追上B车16. （8分）如图所示，光滑管状轨道ABC由直轨道AB和圆弧轨道BC组成，两者在B处相切并平滑连接，O为圆心，O、A在同一条水平线上，OC竖直，一直径略小于圆管直径的质量为m的小球，用细线穿过管道与质量为M的物块连接，将小球由A点静止释放，当小球运动到B处时细线断裂，小球继续运动。已知弧形轨道的半径为，所对应的圆心角为，。若，求小球在直轨道部分运动时的加速度大小。若，求小球从C点抛出后下落高度时到C点的水平位移。、m满足什么关系时，
11、小球能够运动到C点？17. （10分）质量的金属滑块可看成质点从距水平面的光滑斜面上由静止开始释放，运动到A点时无能量损耗，水平面AB粗糙，长度为2m，与半径为的光滑的半圆形轨道BCD相切于B点，其中圆轨道在竖直平面内，D为轨道的最高点，滑块到达最高点D的速度为，。求：滑块运动到A点的速度大小；滑块从A点运动到B点克服摩擦阻力所做的功；滑块与AB间的动摩擦因数。18. （10分）如图所示，光滑水平面上质量为的物块以的初速度冲向质量为的静止的光滑圆弧面斜劈体，圆弧部分足够长求：物块刚滑到最高点位置时，二者的速度大小；物块刚从圆弧面滑下后，二者速度大小若，物块从圆弧面滑下后，二者速度大小参考答案1
12、.【答案】C【解析】：A、由图可知，在时刻，乙的速度为，此时甲的位移为，乙的位移为，甲位移是乙位移的2倍，故A错误；B、甲的加速度大小为，乙的加速度为，由，则，故B错误；C、由于在时刻，甲、乙的位移相等，即此时乙刚好追上甲，故C正确D、相遇前甲一直在乙的前面，故D错误故选：C在速度时间图象中，图象的斜率表示加速度，图象与坐标轴围成面积代表位移，时间轴上方位移为正，时间轴下方位移为负，根据位移关系分析物体的位置关系本题是为速度-时间图象的应用，要明确斜率的含义，知道在速度-时间图象中图象与坐标轴围成的面积的含义2.【答案】D【解答】对球受力分析，如图所示：根据平衡条件，在向右缓慢运动过程中，细线
13、与斜面夹角变小，支持力方向不变，故细线的拉力在减小，支持力在增加，故AB错误；根据牛顿第三定律可知，球对斜面体的压力也增加，对斜面体分析，受推力、支持力、重力和压力，如图所示：根据平衡条件，有：由于N增加，故支持力和推力F均增加，故C错误，D正确；故选：D。3.【答案】C【解答】对铁锤分析可知，其受重力与木桩的作用力；设向下为正方向，则有：得：；由牛顿第三定律可知，铁锤对桩的平均冲力为：，故C正确。故选C。4.【答案】D【解答】A.从弹性绳开始张紧到运动员下落到最低点的过程中，弹性绳对运动员做负功，机械能减小，故A错误；B.弹性绳拉展后，开始拉力小于重力，随着弹性绳逐渐拉展，弹力变大，合力减小
14、，加速度减小。当弹力与重力相等时，合力为零，加速度为零。之后，弹性绳继续拉展，弹力继续增大，合力反向增大，加速度反向增大，故B错误；弹性绳拉展后，开始拉力小于重力，加速度方向向下，运动员处于失重状态；运动员经过一段时间后受到的拉力大于重力，运动员加速度方向向上，运动员处于超重状态，故C错误，D正确。故选D。5.【答案】A【解答】小球A恰好垂直打到斜面上，则有：则得：小球B做平抛运动，根据分位移公式，有：又联立，解得：所以：1故A正确，BCD错误；故选A。6.【答案】D【解答】A.同步轨道卫星的半径约为42400公里，是个定值，而三颗卫星的半径约为10万公里，所以这三颗卫星不是地球同步卫星，故A
15、错误；B.根据，解得：，由于三颗卫星到地球的距离相等，则它们的加速度大小相等，方向不同，故B错误；C.第一宇宙速度是绕地球运动的最大速度，则三颗卫星线速度都小于第一宇宙速度，故C错误；D.若知道万有引力常量G及三颗卫星绕地球运转周期T和轨道半径r，根据可以求出地球的质量M，由地球半径得到地球的体积，所以可求出地球的密度，故D正确。故选D。7.【答案】C【解答】圆环沿杆滑下，滑到杆的底端的过程中有两个力对圆环做功，即环的重力和橡皮绳的拉力，所以圆环的机械能不守恒，如果把圆环和橡皮绳组成的系统作为研究对象，则系统的机械能守恒，因为橡皮绳的弹性势能先不变后增大，所以圆环的机械能先不变后减小，故AB错
16、误；C.当圆环滑到杆的底端时，速度为零，则圆环的机械能减少了mgh，故C正确；D.从圆环下滑到橡皮绳再次到达原长，动能一直增大，但再次原长时动能不是最大，沿杆方向合力为零的时刻，圆环的速度最大，此时圆环的动能最大，故D错误。故选C。8.【答案】AB【解答】A.在内，力F的冲量为：，由动量定理得：，解得：，故A正确。B.在内，力F的冲量为：，由动量定理得：，解得：，故B正确。C.在内，力F的冲量为：，由动量定理得：，解得：，故C错误。D.在内，力F的冲量为：，由动量定理得：，解得：。由，时物块的速度不为零，故D错误。故选AB。9.【答案】AD【解答】由题图可知，当夹角为时木块刚刚开始滑动，则，可
17、得，故选项A正确，B错误；C.木板与地面的夹角为时，摩擦力为零，则木块只受重力作用，但此时速度不是零，木块不做自由落体运动，做初速度不为零、加速度为g的匀加速运动，故选项C错误；D.对木块，根据牛顿第二定律有：，则，则木板由转到的的过程中，随着的增大，加速度a增大，即速度变化越来越快，故选项D正确。故选AD。10.【答案】AC【解答】由图象知m和M一起做加速运动的最大加速度为，此时m的摩擦力达到了最大静摩擦，即，故；由牛顿第二定律得：当拉力大于6N时，M：，由图象得：，故代入式解得：此后m的加速度由滑动摩擦力提供，加速度不变，当水平拉力时，长木板的加速度大小由式结合m和M的值得：，故AC正确，
18、BD错误。故选AC。11.【答案】AD【解答】A.当速度最大时，牵引力等于阻力，最大速度为，从图中可得当速度为时，牵引力为，故阻力为，故A正确；B.根据公式可得，故在开始一段时间内汽车以恒定功率运动，功率为，故B错误；C.当牵引力达到之后，牵引力恒定，加速度为，故C错误；D.刚开始做匀加速直线运动时的末速度，故加速时间，故D正确。故选AD。12.【答案】AC【解析】解：A、根据向心力的公式：，可知v若减小，向心力也减小。故A正确；B、细杆拉着小球在竖直平面内做圆周运动，在最高点的最小速度为零。故B错误；CD、根据可知：当时，杆子的作用力为零，当时，杆子表现为拉力，速度增大，拉力增大，当时，杆子
19、表现为支持力，速度减小，支持力增大，故C正确，D错误。故选：AC。细杆拉着小球在竖直平面内做圆周运动，在最高点的最小速度为零，靠径向的合力提供向心力，杆子可以表现为支持力，也可以表现为拉力，根据牛顿第二定律判断杆子的作用力和速度的关系解决本题的关键知道小球在最高点的临界情况，知道向心力的来源，运用牛顿第二定律进行求解13.【答案】要保证力的方向平行于木板 保证力不能太过于小，不利于读数 保证两个弹簧测力计间的夹角不能太小也不能太大答出任意两条即可【解答】由图中可以读出示数为；两个力作用和一个力作用相同，所以本实验采用了等效替代的方法，故ABC错误，故D正确，故选D；为了提高实验的准确性，减小误
20、差，要保证力的方向平行于木板；保证力不能太过于小，不利于读数；其次为了作图的准确性，应保证两个弹簧测力计间的夹角不能太小也不能太大。故答案为：；要保证力的方向平行于木板；保证力不能太过于小，不利于读数；保证两个弹簧测力计间的夹角不能太小也不能太大答出任意两条即可。14.【答案】需要 【解答】由实验原理可知，由于小车与木板的摩擦力未知，故为达到实验目的，需平衡摩擦力。平衡摩擦力后，小车的合力大小等于力传感器的示数，当钩码发生位移为h时，小车开始做匀速直线运动，该过程中小车的合力做的功为Fh；由图可知在5、7之间，小车做匀速直线运动，故由图可得其匀速运动的速度为：；由动能定理可得：，变形可得：，故
21、可知该图象斜率为：；故答案为需要 15.（6分）解：当B车速度等于A车速度时，两车间距最大设经时间两车速度相等，则有：，B的位移：，A的位移：，则最大距离为：，解得：设A车追上B车前B车未停止，经时间，A车追上B车，即：，解得：舍去或，当时，故追上前B车早已停止运动设经时间t追上，则解得：答：车追上B车之前，两车间的最大距离为；经A车追上B车16.（8分）解：对小球：对物块：得。方法一：。方法二对系统，：。过C点后：，得m。对系统，小球恰好能到达C点时，得。【解析】划出已知条件光滑管状轨道、质量为m的小球、质量为M的物块，到B处时细线断裂、半径为m、圆心角为。根据已知条件和需要求解的问题选择合
22、适的过程和方法求解加速度，对过程可以受力分析，使用牛顿第二定律求解或者由匀变速直线运动的运动学公式求解。小球直线运动部分运动学信息没有，有物体的质量，故对小球和物块受力分析，使用牛顿第二定律解决，注意两个物体均沿绳方向运动，加速度大小相等。求小球从C点抛出后下落高度m时到C点的水平位移，该过程为平抛运动，且数值位移已知，根据小球竖直方向自由落体可求解运动时间，根据水平方向匀速直线运动求解水平位移还需要知道C点飞出的速度，这就需要研究过程的匀加速直线运动，加速度已经在第问求解好，使用运动学公式或者系统机械能守恒即可求解小球经过B处的速度，再研究过程的部分圆周运动，可以使用小球机械能守恒求解小球到
23、达C点的速度。求解M、m满足什么关系，小球能够运动到C点时，注意以下三点：两个运动过程，过程系统机械能守恒；过程小球机械能守恒。过程中小球和物块均沿绳方向运动，满足两者速度大小相等。小球能到达C点的临界条件：到C点速度大于等于零。根据物理原理列表达式解题17.（10分）解：滑块运动到A点时的速度为，滑块从A到B的过程，根据机械能守恒定律可得：解得滑块经过D点时的速度为设滑块从A点运动到B点克服摩擦力做功为，则对A到D过程运用动能定理得解得滑块从A点运动到B点，由。解得答：滑块运动到A点的速度大小是；滑块从A点运动到B点克服摩擦阻力所做的功是；滑块与AB间的动摩擦因数是。18.（10分）解：物块与斜劈体作用过程水平方向动量守恒，且到最高点时共速，以方向为正，则有：解得；物块从滑上圆弧面到从圆弧面滑下过程，水平方向动量守恒，系统机械能守恒，则有：，解得：，代入数据得：，；若，根据上述分析，物块从圆弧面滑下后，交换速度，即，