1、甘肃省天水市甘谷县2021届高三物理上学期第四次检测试题考试范围：力学；考试时间：120分钟第I卷（选择题）一、单选题(共32分)1.(本题4分)质量为的球竖直向下以的速度落至水平地面，再以的速度反向弹回取竖直向上为正方向，在小球与地面接触的时间内，关于球动量变化和合力对小球做W，下列说法正确的是（）A. B. C. D. 2(本题4分)2020年7月23日我国首颗火星探测器“天问一号”宇宙飞船发射成功，开启火星探测之旅。假设飞船从“地火轨道”到达火星近地点P短暂减速，进入轨道III，再经过两次变轨进入圆轨道I。轨道I的半径近似等于火星半径。已知万有引力常量G。则下列说法正确的是（）A在P点进
2、入轨道III时，飞船应向后喷气B在轨道上运动时，飞船在Q点的机械能大于在P点机械能C在轨道上运动周期大于在轨道III上运动周期D测出飞船在轨道上运动的周期，就可以推知火星的密度3(本题4分)据估算，“天问一号”探测器将于 2020年除夕夜到达火星，向世人展示火星之美。未来，字航员登陆火星，并在火星表面以大小为v的速度竖直向上抛出一小球，小球经时间t落回抛出点，不计火星表面的空气阻力。若火星的半径为R。则火星的第一宇宙速度为（）ABC D4(本题4分)有的智能手机有速度传感器。小华把手机平放在竖直向上运动电梯里，打开速度传感器，记录手机在竖直方向上速度的变化情况，得到相对电梯静止的手机的v-t图
3、像，以下判断中正确的是（）A前3s内电梯对手机的弹力的功率恒定B前3s内与最后2s内手机的平均速度相同C最后2s内手机处于超重状态D最后2s运动过程中，手机的机械能减小5(本题4分)质量为2 kg的质点在xOy平面上做曲线运动，在x方向的速度图象和y方向的位移图象如图所示，下列说法中不正确的是( )A质点的初速度大小为5m/sB质点所受的合外力为3N，做匀变速曲线运动C2s内质点的位移大小约为12mD2s末质点速度大小为6m/s6(本题4分)如图所示，光滑杆偏离竖直方向的夹角为，杆以O为支点绕竖直线旋转，质量为m的小球套在杆上可沿杆滑动。当杆角速度为1时，小球的旋转平面在A处，线速度为v1，球
4、对杆的压力为N1；当杆角速度为2时，小球的旋转平面在B处，线速度为v2，球对杆的压力为N2，则有（）AN1=N2BN1v2D127(本题4分)如左图所示，a、b两小球通过轻细线连接跨过光滑定滑轮，a球放在地面上，将连接b球的细线刚好水平拉直，由静止释放b球，b球运动到最低点时，a球对地面的压力刚好为零；若将定滑轮适当竖直下移一小段距离，再将连接b球的细线刚好水平拉直，如右图所示，由静止释放b球，空气阻力不计则下列判断正确的是（ ）A在b球向下运动过程中，a球可能会离开地面B在b球向下运动过程中，a球一定会离开地面Cb球运动到最低点时，a球对地面的压力恰好为零Db球运动到最低点时，a球对地面的压
5、力不为零8(本题4分)如图所示，一木板B放在水平地面上，木块A放在木板B的上面，木块A的右端通过弹簧测力计固定在竖直墙壁上，用力2F向左拉木板B，使它以速度v匀速运动，假设拉动B的过程中，木块始终保持静止，弹簧测力计的示数为F，下列说法中正确的是（）A此时木板B受到的摩擦力与A受到的摩擦力相同B此时地面受到向右的滑动摩擦力，大小等于FC若木板B被加速向左拉出，木块A受到的滑动摩擦力仍等于FD若木板B被减速向左拉出，木块A受到的滑动摩擦力可能小于F二、多选题(共16分,有多个选项是正确的,全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分)9(本题4分)如图所示为一种叫做“魔盘”的娱乐设
6、施，当转盘转动很慢时，人会随着“魔盘”一起转动，当“魔盘”转动到一定速度时，人会“贴”在“魔盘”竖直壁上，而不会滑下。若魔盘半径为r，人与魔盘竖直壁间的动摩擦因数为，在人“贴”在“魔盘”竖直壁上，随“魔盘”一起运动过程中，则下列说法正确的是（）A人随“魔盘”转动过程中受重力、弹力、摩擦力的作用B如果转速变大，人与器壁之间的摩擦力变大C如果转速变大，人与器壁之间的弹力不变D“魔盘”的角速度一定不小于10(本题4分)如图所示，天花板上悬挂一轻质弹簧，弹簧下端栓接质量为m的小球A，A球通过轻杆连接质量为的小球B，重力加速度为g，下列说法正确的是（）A剪断弹簧瞬间，轻杆上弹力不为0B剪断弹簧瞬间，A、
7、B球加速度均为gC剪断轻杆瞬间，A、B球加速度大小均为gD剪断轻杆瞬间，A球加速度大小为，B球加速度大小为g11(本题4分)现在大型室外活动通常用无人飞机进行航拍。如图所示，一质量m=2.0kg的无人飞机在操作员的操控下由静止开始竖直向上匀加速运动2s，然后无人飞机又匀速向上运动3s，接着匀减速向上运动4s速度恰好为零，之后悬停进行航拍。已知无人飞机上升过程中的最大速度为vm=4m/s，受到的空气阻力恒为f=1N，重力加速度大小g=10m/s2，则（）A无人飞机上升的第一个阶段，受到向上的作用力大小是25NB无人飞机上升的第二个阶段，受到向上的作用力大小是20NC无人飞机上升的第三个阶段，受到
8、向上的作用力大小是18ND无人飞机上升的总高度为24m12(本题4分)如图所示，固定于地面、倾角为的光滑斜面上有一轻质弹簧，轻质弹簧一端与固定于斜面底端的挡板C连接，另一端与物块A连接，物块A上方放置有另一物块B，物块A、B质量均为m且不粘连，整个系统在沿斜面向下的恒力F作用下而处于静止状态。某一时刻将力F撤去，若在弹簧将A、B弹起过程中，A、B能够分离，则下列叙述正确的是（）A从力F撤去到A、B发生分离的过程中，弹簧及A、B物块所构成的系统机械能守恒BA、B被弹起过程中，A、B即将分离时，两物块速度达到最大CA、B刚分离瞬间，A的加速度大小为gsinD若斜面为粗糙斜面，则从力F撤去到A、B发
9、生分离的过程中，弹簧减少的弹性势能一定大于A、B增加的机械能与系统摩擦生热之和第II卷（非选择题）三、实验题(共14分)13(本题8分)如图甲所示是某同学探究小车加速度与力的关系的实验装置，他将光电门固定在长木板上的B点，用不同重物通过细线拉同一小车，每次小车都从同一位置A由静止释放。甲 乙（1）若用游标卡尺测出光电门遮光条的宽度d如图乙所示，则d_mm；实验时将小车从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间t，则小车经过光电门时的速度为_（用字母表示）；（2）实验中可近似认为细线对小车的拉力与重物重力大小相等，则重物的质量m与小车的质量M间应满足的关系为_；（3）关于本实验
10、，下列说法正确的是_；A将木板不带滑轮的一端适当垫高，使小车在重物拉动下恰好做匀速运动，此时小车受到的拉力和摩擦力恰好平衡B将木板不带滑轮的一端适当垫高，在不挂重物的情况下使小车恰好做匀速运动，这是用小车受到的重力沿斜面方向的分力平衡了小车受到的摩擦力的结果C将木板不带滑轮的一端适当垫高，在不挂重物的情况下使小车恰好做匀速运动，当挂上重物时，每次改变重物的质量都需要重新调节木板的倾角14(本题6分)在验证机械能守恒定律的实验中，质量m为1.0kg的重物自由下落，带动纸带打出一系列的点，如图所示。相邻计数点间的时间间隔为0.02s，距离单位为cm。(1)打点计时器打下计数点B时，物体的速度vB=
11、_m/s；（计算结果保留两位有效数字）(2)从起点O到打下计数点B的过程中物体的动能增加量，Ek=_J，势能减少量EP=_J（g=9.8m/s2）（全部计算结果保留两位有效数字）。四、解答题(共48分,解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。)15(本题10分)如图所示，在离地4h的平台边缘放一个小球A，在其左侧有一个摆球B，当B球从离平台h高处由静止释放到达最低点时，恰能与A球发生正碰撞，使A球水平抛出，若A球落地时距离平台边缘4h，B球碰撞后能向右上升到离平台的高度，求（1）碰撞后A球水平抛出时的速度（已知重力加速度为g）（2）A、B两球的质量之比16(本题10分)如图所示，一质
12、量m=2kg的小滑块从半径R1=2m的竖直圆弧轨道上端的A点由静止开始下滑，到达底端B点时的速度VB=6m/s，然后沿粗糙水平轨道向右滑动一段距离后从C点进入光滑的半径R2=0.4m的半圆形竖直轨道，经过其最高点D时对轨道的压力大小N=5NAB、CD与BC均相切，小滑块与水平轨道之间的动摩擦因数=0.5，取g=10m/s2，求：（1）小滑块沿竖直圆弧轨道下滑过程中，克服摩擦力做的功Wf（2）水平轨道的长度L17(本题12分)如图所示，传送带与水平线夹角为37，以2m/s的速度顺时针匀速转动，水平面上P点有一个箱子，现用45N的水平恒力推箱子由静止开始运动，当运动到传送带底端A时撤去推力F，结果
13、箱子刚好能运动到传送带的顶端B点（箱子经过A点可速率不变），已知箱子的质量为5kg.箱子与水平面和传送带间的动摩擦因数都是0.5，P、A间的距离为2m。取重力加速度g=10 m/s，sin 37=0.6。求：(1)推力F作用的时间；(2)传送带两端A、B间的距离。PBA18(本题16分)如图所示，长为L=3m，质量为M=3kg的平板车在粗糙水平面上向右滑行，当其速度为v=4m/s时，在其右端轻轻放上一个质量为m=1kg的滑块，已知滑块与平板车间的动摩擦因数为1=0.1，平板车与地面间的动摩擦因数为2=0.2。求：(1)滑块与平板车取得相同的速度前各自的加速度；(2)从开始至最终停止，滑块与平板
14、车间因摩擦产生的热量Q；(3)从开始至最终停止，滑块、平板车和地面组成的系统增加的内能U。2020-2021学年第一学期高三第四次检测考试物理参考答案1A 2D 3D 4B 5D 6A 7C 8C 9AD 10BD 11AD 12AC三、实验题(共14分)134.3 mM B 14 0.98m/s 0.48J 0.49J 15(本题10分)（1） （2）(1)(4分)碰撞后A球做平抛运动，小球A在水平方向上：4h=vAt，在竖直方向上：解得A球碰后速度为(2)(6分)设B球运动到最低点与A球碰撞前的速度为v0，碰撞后的速度大小为vB，则有：mBgh=及mBg=若B球碰撞后向右运动，取向右为正方
15、向，由动量守恒定律得：mBv0=mB(vB)+mAvA解得两球的质量比为：mA：mB=1：216(本题10分)（1）（2）（1）(4分)滑块由A到B的过程，由动能定理可得：解得（2）(6分)在D点，由牛顿第二定律得：解得：从B到D的过程，由动能定理可得解得：17(本题12分)(1)1s；(2)1.6m(1)(4分)设箱子在水平面上运动的加速度为，根据牛顿第二定律有解得 设推力F作用的时间为，根据运动学公式有 解得(2)(8分)箱子运动到A点时速度大小为由于，因此箱子开始滑上传送带时受到的滑动摩擦力沿传送带向下，设加速度大小为，根据牛顿第二定律 解得到与传送带速度相同时，箱子向上运动的距离再向上
16、运动时，设箱子的加速度为，根据牛顿第二定律有 解得箱子运动到传送带顶端时速度刚好为零，又运动的距离因此A、B间的距离为18(本题16分)(1)1m/s2，3m/s2；(2)；(3)24J【详解】(1)(6分)开始阶段，对滑块有 解得对滑板有 解得(2)(8分)经过t1时间速度相等，则解得此时共同速度滑块与平板车取得相同速度前，滑块位移滑板位移第一阶段相对位移此后，如果以共同速度减速，则加速度 则滑块受摩擦力故此后两个物体做加速度不同的减速运动，滑块相对平板向前运动；对滑块，有 解得对滑板，有 解得滑板速度先减为零，位移滑块速度减为零的位移故第二阶段相对位移滑块与平板车间因摩擦增加的内能(3)(2分)根据能量守恒定律，滑块、平板车和地面组成的系统增加的内能
