1、天津市静海区四校2021届高三物理上学期12月阶段性检测试题（含解析）本试卷分为第I卷（选择题）和第卷（非选择题）两部分，第I卷第1页至第2页，第卷第3页至第4页试卷满分100分。考试时间60分钟。一、单项选择题1. 如图，水平拉力F的作用下，小车在光滑的水平面上向右加速运动时，物块A与车厢壁相对静止，当的水平拉力F增大时，则（）A. 物块A受的摩擦力变大B. 物块A受的摩擦力不变C. 物块A可能相对于车厢滑动D. 车厢壁对物块A的支持力不变【答案】B【解析】【详解】设物块的质量为M，以物块为研究对象，分析受力，作出力图如图。当作用在小车上的水平拉力F增大时，小车和物块的加速度增加。ABD当加
2、速度增大时，支持力物块受到的支持力增大，竖直方向根据平衡条件可得，摩擦力f=Mg，保持不变。故B正确、AD错误。C小车的加速度增大时，弹力N=ma增大，物块受到的最大静摩擦力增大，则物块A不可能相对于车厢滑动，故C错误。故选B。2. 下列说法正确的是（ ）A. 一定质量的理想气体，体积越大，压强越小B. 外界对气体做功，气体内能一定增大C. 分子间作用力随分子间距离的增大而减小D. 温度越高，布朗运动越显著【答案】D【解析】【详解】A由理想气体的状态方程可知，在温度T不确定的情况下，体积越大，压强不一定越小，A错误；B由热力学第一定律可知，改变气体内能的方式有做功和热传递，只考虑外界对气体做功
3、，气体内能不一定增大，B错误； C当分子力表现为斥力时，分子间作用力随分子间距离的增大而减小，当分子力表现为引力时，分子间距离的增大，分子间作用力先增大后减小，C错误；D布朗运动是小微粒受到的液体分子的撞击力不平衡产生的；液体的温度越高，液体分子热运动的平均动能越大，碰撞的不平衡性越明显，布朗运动越显著，D正确。故选D。3. 如图所示，小球用细绳系住放在倾角为的光滑斜面上，当细绳由水平方向逐渐向上偏移时，绳上的拉力将（）A. 逐渐增大B. 逐渐减小C. 先增大后减小D. 先减小后增大【答案】D【解析】【详解】根据力的三角形法则，如图所示 在小球的重力不变，斜面对小球的支持力方向不变时，当细绳由
4、水平方向逐渐向上偏移时，绳上的拉力将先减小后增大。故选D。4. “天津之眼”是一座跨河建设、桥轮合一的摩天轮，是天津市的地标之一。摩天轮悬挂透明座舱，乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动。下列叙述正确的是（）A. 摩天轮转动过程中，乘客的机械能保持不变B. 在最高点，乘客重力大于座椅对他的支持力C. 摩天轮转动一周的过程中，乘客重力的冲量为零D. 摩天轮转动过程中，乘客重力的瞬时功率保持不变【答案】B【解析】【详解】A摩天轮运动过程中做匀速圆周运动，乘客的速度大小不变，则动能不变，但高度变化，所以机械能在变化，选项A错误；B圆周运动过程中，在最高点由重力和支持力的合力提供向心力，即所以重力大于支
5、持力，选项B正确；C转动一周，重力冲量为I=mgt不为零，C错误；D运动过程中，乘客的重力大小不变，速度大小不变，但是速度方向时刻在变化，根据P=mgvcos可知重力的瞬时功率在变化，选项D错误。故选B。5. 一玩具小车沿x轴运动，其vt图象如图所示下列说法正确的是A. 第1s内和第4内，小车的加速度大小相等、方向相同B. 03s内，小车的平均速度为5m/sC. t=3s时，小车的速度大小为5m/s，方向沿x轴正方向D. 第2s内和第3s内，合力对小车做的功相同【答案】A【解析】【分析】v-t图象的斜率表示加速度，速度的正负表示运动方向，图线与坐标轴围城图形的面积表示位移平均速度等于位移与时间
6、之比据此分析【详解】v-t图象的斜率表示加速度，可知第1s内和第4s内的加速度大小k=a=5m/s2，方向均为正方向；故A正确由v-t图象的面积表示位移，可知03s内的位移相等为2.5m，由，故B错误；t=3s时，小车的速度大小为5m/s，方向沿x轴负方向，故C错误；根据图象可知，第2s内动能的减少量和第3s内动能的增加量相等，根据动能定理可知，外力对质点在第2s内做负功和第3s内做正功，两者大小相等，性质不同；故D错误故选A二、多项选择题6. 如图，一质量为m可视为质点的小物体，在沿斜面向上的拉力F作用下，从长为L、高为h的粗糙固定斜面底端匀速运动到顶端，重力加速度为g.此过程中，物体的A.
7、 重力势能增加了mghB. 机械能增加了mghC. 机械能保持不变D. 机械能增加了FL【答案】AB【解析】【分析】根据重力做功与重力势能变化的关系求出重力势能的增加量，物体匀速运动，动能不变，机械能的变化量等于重力势能的变化量；【详解】A、重力做功，则重力势能增加了，故A正确；B、物体匀速运动，动能不变，重力势能增加mgh，则机械能增加了，故CD错误，B正确【点睛】解决本题的关键掌握功能关系，比如合力做功等于动能的变化量，重力做功等于重力势能的减小量，除重力以外其它力做功等于机械能的增加量，并能灵活运用7. 如图所示，A是静止在赤道上的物体，随地球自转而做匀速圆周运动，B、C是同一平面内两颗
8、人造卫星，B位于离地高度等于地球半径的圆形轨道，C是地球同步卫星。物体A和卫星B、C的线速度大小分别为vA、vB、vC，周期大小分别为TA、TB、TC，已知第一宇宙速度为v。则下列关系正确的是（）A. vA=vB vAvCvBC. TATB【答案】BD【解析】【详解】AB对于B、C卫星，根据万有引力等于向心力得：得：B位于离地高度等于地球半径的圆形轨道上，C是地球同步卫星，则C的半径大于B的半径，所以vvBvC，地球赤道上的物体与同步卫星具有相同的角速度，所以A=C，根据v=r，vCvA，则vvBvCvA，故A错误，B正确；CD对于B、C，根据，则BC，又A=C，则BA=C根据可知TA=TCT
9、B故D正确，C错误；故选BD.8. 如图所示，竖直平面内有一光滑圆环，半径为R，圆心为O，B为最低点，C为最高点，圆环左下方开一个小口与光滑斜面相切于A点，AOB=37，小球从斜面上某一点由静止释放，经A点进入圆轨道，不计小球由D到A的机械能损失，则要保证运动过程中小球不离开轨道，小球释放的位置到A点的距离可能是A. RB. 2RC. 3RD. 4R【答案】AD【解析】【详解】若使小球恰能经过最高点C，则根据动能定理解得h=R小球释放的位置到A点的距离是若使小球恰能经过与圆心O等高的一点，则释放的高度h=R，此时小球释放的位置到A点的距离是故选AD。三、实验题9. 某实验小组研究小车的匀变速直
10、线运动，他们使用交流电源为电磁打点计时器供电。实验时得到一条纸带。某位同学在纸带上便于测量的地方选取第一个计数点，并在这个点下标明，在第6个点下标明，在第11个点下标明，在第16个点下标明，在第21个点下标明。但测量时发现点已模糊不清，于是只测得长为、长为、长为，根据以上测得的数据，计算点时小车的瞬时速度大小为_，小车运动的加速度大小为_，的距离应为_。（计算结果均保留三位有效数字）【答案】 (1). 0.985 (2). 2.58 (3). 5.96【解析】【详解】1在这个点下标明，第六个点下标明，第十一个点下标明，第十六个点下标明，第二十一个点下标明；可以看出相邻的计数点间的时间间隔为根据
11、匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上点时小车的瞬时速度大小为2根据匀变速直线运动的推论公式可以解得加速度的大小3相等相邻的时间间隔的位移差恒定，故有其中解得10. 某同学为验证小球做自由落体运动时机械能守恒组装了图示装置，并采用作出图像的方法得到结论。图中O点为释放小球的初始位置，A、B、C、D各点固定有速度传感器，小球的初始位置和各传感器在同一竖直线上。(1)已知当地的重力加速度为g，则要完成实验，需要测量的物理量是_。A.小球的质量mB.小球下落到每一个速度传感器时的速度vC.各速度传感器与O点之间的竖直距离hD.小球自O点下落到每一个速度传感器所用的时间
12、t(2)他应作出_图像，由图像算出其斜率k，当k接近_时，可以认为小球在下落过程中机械能守恒。(3)写出对减小本实验误差有益的一条建议_。【答案】 (1). BC (2). (3). (4). 相邻速度传感器间的距离适当大些；选用质量大、体积小的球做实验【解析】【详解】(1)1小球做自由落体运动时，由机械能守恒定律得：即：故需要测量小球下落到每一个速度传感器时的速度v和高度h；不需要测量小球的质量m和下落时间时间t.故选BC.(2)23由(1)可得：则应该做出图象；当图像的斜率k接近时可以认为小球在下落过程中机械能守恒.(3)4为了减小测量的相对误差，建议相邻速度传感器间的距离适当大些；为减小
13、空气阻力的影响,建议选用质量大、体积小的球做实验等.四、计算题。11. 如图，与水平面夹角=37的斜面和半径R=1.0m的光滑圆轨道相切于B点，且固定于竖直平面内。质量m=0.5kg的滑块从斜面上的A点由静止释放，经B点后沿圆轨道运动，通过最高点C时轨道对滑块的弹力为滑块重力的5.4倍。已知A、B两点间的高度差h=6.0m。（g=10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8）求：（1）滑块在C点的速度大小vC；（2）滑块在B点的速度大小vB；（3）滑块在A、B两点间克服摩擦力做功Wf。【答案】（1）8m/s（2）10m/s（3）5J【解析】【详解】（1）在C点，由牛顿第二定律：其中解得
14、vC=8m/s（2）从B到C由机械能守恒： 解得vB=10m/s（3）从A到B由动能定理： 解得Wf=5J12. 如图所示，半径为R=0.25m竖直圆弧轨道与平板组合成一体，其质量为M=4 kg，一轻质弹簧右端固定在平板上，弹簧的原长正好等于平板的长度组合体放在水平地面上，并与左侧竖直墙壁紧挨在一起将质量为m=1 kg的物块（可视为质点）从圆弧轨道上端以初速度v0=2 m/s滑入轨道，物块到达圆轨道最低点时将与弹簧接触并压缩弹簧设小物块与平板间的摩擦因数为=0.2，弹簧的最大压缩量为x=0.2 m，其他接触面间的摩擦均不计，重力加速度g取10 m/s2求：（1）小物块到达圆轨道最低点时所受的支
15、持力；（2）弹簧的最大弹性势能【答案】（1）46N（2）3.2J【解析】【详解】（1）设物块到达圆轨道最低点时的速度为vmv02+mgR=mv2 解得：v=3m/s FN-mg=m 解得：FN=46N （2）设物块压缩弹簧到最大位移时共同速度为vmv=(m+M)vv=0.6m/s 设弹簧的最大弹性势能为EPmv2=(m+M)v2+EP+mgx 解得：EP=3.2J13. 如图所示，质量M=8kg的小车静止在光滑水平面上，在小车右端施加一水平拉力F=8N，当小车速度达到v=1.5m/s时，在小车的右端由静止轻放一质量m=2kg的木块（可视为质点），木块与小车间的动摩擦因数=0.2，小车足够长，（
16、g取10m/s2）求：(1)木块相对小车运动时间；(2)在1.5秒内木块与小车间产生的热量【答案】（1）1s（2）3J【解析】【分析】分别对滑块和平板车进行受力分析，它们都只受到滑动摩擦力的作用，根据牛顿第二定律求出各自加速度，物块在小车上停止相对滑动时，速度相同，即可以求出时间；滑块做匀减速运动，平板车做匀加速运动，分别求出两个运动的位移，求出木块与小车间产生的热量解：(1)木块受到的滑动摩擦力的大小为木块相对小车滑动时的加速度为 小车的加速度为经过时间t木块与小车相对静止有解得t=1s(2)1s内木块的位移为解得x1=1m1s内小车的位移为解得x2=1.75m木块与小车间产生的热量为解得Q=3J
