1、任丘一中20102021学年第一学期高三年级阶段考试(一)物理试题考试时间:10月21日考试范围:必修1、必修2(部分)选修全部,试卷总分:100分第卷一、选择题(本题共12小题,共40分。在每小题给出的四个选项中,第1-8题只有一项符合题目要求,每小题3分,第9-12题有多项符合题目要求,每小题4分。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。)1. 关于物理学思想方法,下列叙述正确的是()A. 卡文迪许的测量引力常量实验和伽利略的斜面实验中,都运用了“放大法”B. 在推导匀变速直线运功位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看成匀速直线运动,然后把各小段的位移相加,
2、这里采用了“微元法”C. 利用现代科技手段,牛顿运动定律可以用实验证明D. 探究加速度与力和质量关系的实验体现了“等效替代”的物理思想【答案】B【解析】【详解】A卡文迪许的测量引力常量实验运用了“放大法”, 伽利略的斜面实验应用了理想实验法;故A错误;B在推导匀变速直线运功位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看成匀速直线运动,然后把各小段的位移相加,这里采用了“微元法”,故B正确;C牛顿第一定律是在实验的基础上经分析推理而得出的,采用的是实验加推理的方法,不可能用实验直接验证。故C错误。D探究加速度与力和质量关系的实验采用了“控制变量”法,故D错误。故选B。2. 沿水平方向抛
3、出两个小球A、B,两球相遇于空中的P点,其运动轨迹如图所示,不计空气阻力,最终两小球落在水平地面上,关于两个小球的运动,下列说法正确的是()A. 在空中运动时小球A的速度变化率等于小球B的速度变化率B. 在空中运动时小球A的运动时间小于小球B的运动时间C. 抛出A球的初速度大于抛出B球的初速度D. 小球A、B落地时的速度相同【答案】A【解析】【详解】A在空中运动时小球A的速度变化率等于小球B的速度变化率,均等于重力加速度,故A正确;B根据 可知,在空中运动时小球A的运动时间大于小球B的运动时间,故B错误;C两球相遇于空中的P点,水平位移相同,小球A运动时间长,根据 可知,抛出A球的初速度小于抛
4、出B球的初速度,故C错误;D抛出A球的初速度小于抛出B球的初速度,而A球运动时间长,落地时竖直速度 大,则无法判断落地时速度关系,故D错误。故选A。3. 某小车沿水平面做直线运动,小车的t图线如图所示,t是从某时刻开始计时小车运动的时间,x为小车在时间t内的位移,由此可知()A. 小车的加速度大小为1m/s2B. 4s末小车的速度大小为6m/sC. 04s内小车的位移大小为24mD. 04s内小车的速度变化量为4m/s【答案】C【解析】【详解】A根据匀变速直线运动位移时间公式,变形得 ,故小车的加速度大小为2m/s2,初速度为2m/s,故A错误;B4s末小车的速度大小为故B错误;CD04s内小
5、车的位移大小为04s内小车的速度变化量为故C正确D错误。故选C。4. 如图所示,PQ为圆的竖直直径,AQ、BQ、CQ为三个光滑斜面轨道,分别与圆相交于A、B、C三点现让三个小球(可以看作质点)分别沿着AQ、BQ、CQ轨道自端点由静止滑下到Q点,运动的平均速度分别为v1、v2和v3则有:A. v2v1v3B. v1v2v3C. v3v1v2D. v1v3v2【答案】A【解析】【分析】设任一斜面倾角为,圆槽直径为d,根据牛顿第二定律得出加速度与的关系,由运动学求出时间与和d的关系,由数学知识分析时间关系,然后分析平均速度【详解】设任一斜面的倾角为,圆槽直径为d根据牛顿第二定律得到:a=gsin,斜
6、面的长度为x=dsin,则有:x=at2得,可见,物体下滑时间与斜面的倾角无关则有t1=t2=t3根据可知,因x2x1x3 ,可知v2v1v3,故选A.5. 如图所示,质量均为m的A、B两小球用两轻弹簧连接悬挂于天花板上并处于静止状态,已知重力加速度为g。现在B上再施加一竖直向下的大小为mg的力,在力刚作用于B球的瞬间()A. B球加速度大小为,A球加速度大小为B. B球加速度大小为2g,A球加速度大小为0C. B球加速度大小为0,A球加速度大小为gD. B球加速度大小为g,A球加速度大小为0【答案】D【解析】【详解】在B上再施加一竖直向下的大小为mg的力前,上方的弹簧对整体的拉力是2mg,下
7、方的弹簧对B球拉力是mg,在B上再施加一竖直向下的大小为mg的力后瞬间,上方弹簧的拉力和下方的弹簧拉力不变,球A受重力,上方弹簧的拉力及下方弹簧的拉力,合力为故加速度为0,对B,受到重力,向上的拉力,及向下的拉力,根据牛顿第二定律可知解得故选D。6. 如图所示,A、B两物体叠放在一起,以相同的初速度上抛(不计空气阻力)下列说法正确的是A. 在上升和下降过程中A对B的压力一定为零B. 上升过程中A对B的压力大于A物体受到的重力C. 下降过程中A对B的压力大于A物体受到的重力D. 在上升和下降过程中A对B的压力等于A物体受到的重力【答案】A【解析】解:以A、B整体为研究对象:在上升和下降过程中仅受
8、重力,由牛顿第二定律知加速度为g,方向竖直向下再以A为研究对象:因加速度为g,方向竖直向下,由牛顿第二定律知A所受合力为A的重力,所以A仅受重力作用,即A和B之间没有作用力故选A【点评】本题是整体法和隔离法的应用,整体跟部分的运动情况相同,可以通过计算整体的加速度来确定部分的加速度,再对部分进行受力分析,得出最终结论7. 如图所示,质点沿曲线从A向B做减速运动,则质点在运动路线上C点时合外力的方向可能正确的是()A. F1B. F2C. F3D. F4【答案】A【解析】【详解】当合力的方向与速度方向不在同一条直线上时,物体做曲线运动,曲线运动轨迹特点是轨迹夹在合力与速度方向之间,合力大致指向轨
9、迹凹的一向;根据该特点知,只有方向、可能,又由于质点做减速运动,所以合外力与速度之间的夹角是钝角,所以合外力的方向正确的是,故A正确,B、C、D错误;故选A。8. 2020年7月23日,“长征五号”遥四运载火箭托举着中国首次火星探测任务“天问一号”探测器,在中国文昌航天发射场点火升空;8月2日顺利完成第一次轨道中途修正,按计划飞往火星。随后“天问一号”探测器顺利着陆在火星,着陆前,“天问一号”探测器先在距火星表面较高的圆轨道I上运行;然后在Q点实施点火减速变轨,使运行轨道变为远火星点Q和近火星点P的椭圆轨道II;再在P点实施制动降落火星。下列说法正确的是()A. 从圆轨道I到椭圆轨道II的变轨
10、过程中,探测器的速率增大B. 探测器在圆轨道I上的Q点受到的万有引力大于在椭圆轨道II上的Q点受到的万有引力C. 探测器在P点时的加速度大于在Q点时的加速度D. 探测器在椭圆轨道II上的运行周期大于在圆轨道I上的运行周期【答案】C【解析】【详解】A从圆轨道I到椭圆轨道II的变轨过程中,探测器要在P点减速做向心运动,选项A错误;B探测器在圆轨道I上的Q点受到的万有引力等于在椭圆轨道II上的Q点受到的万有引力,选项B错误;C探测器在P点时的受到火星的引力大于在Q点时受到的火星的引力,则探测器在P点时的加速度大于在Q点时的加速度,选项C正确;D根据开普勒第三定律可知,探测器在椭圆轨道II上的运行周期
11、小于在圆轨道I上的运行周期,选项D错误。故选C。9. 如图所示,手持端点O开始向上振动,带动绳上的其他质点振动而形成简谐波。绳上有另一质点P(图中未标出),其平衡位置与O质点的平衡位置间距为L。以O点开始振动为计时起点,t0时刻(t0小于一个周期),端点O位于最低点,机械波恰好传到质点P,以下判断正确的是A. 该简谐波的波速为B. 该简谐波的波长为C. t0时,质点P 从平衡位置开始向上振动D. t0时,质点P具有向上的加速度【答案】BC【解析】【详解】C手持端点O开始向上振动,即起振方向向上,t0时刻机械波刚好传到质点P,质点P 从平衡位置开始向上振动。故C正确。B以O点开始振动为计时起点,
12、t0时刻(t0小于一个周期),端点O位于最低点,即振动了0.75T,传播距离为L,形成0.75个机械波,即L,可得:L故B正确。A机械波波速为:v故A错误。D0.75Tt0即T,则有:tt0t0因此t0时,质点P在平衡位置上方最大位移处,加速度向下。故D错误。故选BC。10. 一列简谐横波某时刻的波形图如图所示,由图可知()A. 若质点向下运动,则波是从左向右传播的B. 若质点向上运动,则波是从左向右传播的C. 若波从右向左传播,则质点向下运动D. 若波从右向左传播,则质点向上运动【答案】BD【解析】【详解】AB如果质点a向下运动,由同侧法可得,波应从右向左传播, 同理, 质点b向上运动,波从
13、左向右传播,故A错误,B正确;如果波从右向左传播,由“下坡上,上坡下”(沿着波的传播方向看)可知图中质点向下运动,质点向上运动, D正确,C错误。故选BD。11. 如图为氢原子能级图,欲使处于基态的氢原子激发或电离,下列措施可行的是()A. 用10.2eV的光子照射B. 用11eV的光子照射C. 用14eV的光子照射D. 用动能为11eV的电子撞击【答案】ACD【解析】【详解】A用10.2eV的光子照射,即13.6eV +10.2eV=3.4eV跃迁到第二能级,故A正确;B因13.6 eV +11eV=2.6eV不能被吸收,故B错误;C用14eV的光子照射,即136eV +14eV0氢原子被电
14、离,故C正确;D用11eV的动能的电子碰撞,氢原子可能吸收10.2eV能量,跃迁到第二能级,故D正确。故选ACD。12. 如图所示,一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后又回到状态A其中CDA为等温过程。下列说法正确的是_ A. AB过程中,单位时间内、单位面积上与器壁碰撞的分子数增加B. BC过程中,气体放出热量C. CA过程中,气体分子的平均动能保持不变D. CDA过程中,气体吸收热量【答案】BC【解析】【详解】AAB过程中,压强不变,体积变大,分子数密度减小,温度升高,分子平均速率变大,则单位时间内、单位面积上与器壁碰撞的分子数减小,选项A错误;BBC过程中,气体体积不变W=
15、0,温度降低内能减小U0,则根据U=W+Q可知,气体放出热量,选项D错误。故选BC。第卷二、实验题(每空2分,共16分)13. 某物理兴趣小组的同学在研究弹簧弹力的时候,测得弹力的大小和弹簧长度的关系如图1所示,则由图线可知:(1)弹簧的劲度系数为_。(2)为了用弹簧测力计测定两木块A和B间的动摩擦因数,两同学分别设计了如图2所示的甲、乙两种方案。为了用某一弹簧测力计的示数表示A和B之间的滑动摩擦力的大小,你认为方案_更合理。甲方案中,若A和B的重力分别为和。当A被拉动时,弹簧测力计的示数为,的示数为,则A和B间的动摩擦因数为_。【答案】 (1). (2). 甲 (3). 0.3【解析】【详解
16、】(1)1 由图读出,弹簧的弹力F=0时,弹簧的长度为L0=20cm,即弹簧的原长为20cm,由图读出弹力为F=60N,弹簧的长度为L=40cm,弹簧形变的量由胡克定律得弹簧的劲度系数为。(2)2 甲乙两种方案,乙在拉着物体A运动的过程中,拉A的弹簧测力计必须要求其做匀速直线运动,比较困难,读数不是很准,甲中弹簧测力计a是不动的,指针稳定,便于读数,故甲方案更合理。3 由于弹簧测力计a示数为6.0N,压力大小等于B木块的重力大小,所以A、B间的动摩擦因数解得。14. “探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图甲所示,已知打点计时器所用电源频率为50Hz,试回答下列问题。 (1)实验
17、中在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中,打出了一条纸带如图乙所示,A、B、C、D、E、F、G这些点的间距如图中标示,其中每相邻两点间还有4个计时点未画出。根据测量结果计算:打C点时小车的速度大小为_m/s;小车运动的加速度大小为_m/s2。(结果保留三位有效数字)(2)平衡好摩擦力后,将5个相同的砝码都放在小车上,挂上砝码盘,然后每次从小车上取一个砝码添加到砝码盘中,测量小车的加速度。根据小车的加速度a与砝码盘中砝码总重力F的实验数据作出的aF图线如图丙所示,此图线不通过原点的主要原因是_。(3)某次在利用上述已调整好的装置进行实验时,保持砝码盘中砝码个数不变,小车自身的质量保持不变(已知小车的
18、质量远大于砝码盘和盘中砝码的质量),在小车上加一个砝码,并测出此时小车的加速度a,调整小车上的砝码数量,进行多次实验,得到多组数据,以小车上砝码的质量m为横坐标,相应加速度的倒数为纵坐标,在坐标纸上作出如图丁所示的-m关系图线,实验结果验证了牛顿第二定律。如果图中纵轴上的截距为b,图线的斜率为k,则小车受到的拉力大小为_,小车的质量为_。【答案】 (1). 1.18 (2). 1.50 (3). 未计入砝码盘的重力 (4). (5). 【解析】【详解】(1) 1由图可得相邻计数点间时间间隔打C点时小车的速度大小2小车运动的加速度(2)3平衡摩擦力后,F=0 时就产生了加速度,说明未计入砝码盘的
19、重力。(3) 45根据题意,由牛顿第二定律得则 则图象的纵轴上的截距和斜率 解得小车受到的拉力大小小车的质量三、计算题(共计44分)解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位15. 如图所示,沿水平方向做匀变速直线运动的车厢中,悬挂小球的悬线偏离竖直方向37角,球和车厢相对静止,球的质量为1kg.(g取10m/s2,sin 370.6,cos 370.8)求:(1)车厢运动的加速度并说明车厢的运动情况;(2)悬线对球的拉力【答案】(1)车厢运动的加速度大小为7.5m/s2,方向水平向右,车厢可能向右做匀加速运动,也可能
20、向左做匀减速运动(2)悬线对球的拉力为12.5N【解析】【详解】(1)车厢的加速度与小球加速度相同,对小球进行受力分析,根据牛顿第二定律得:所以车厢的加速度大小为7.5m/s2,方向水平向右,所以车厢可能向右做匀加速运动,也可能向左做匀减速运动(2)由图可知:16. 如图所示,竖直平面内的四分之一圆弧轨道下端与水平桌面相切,小滑块A和B分别静止在圆弧轨道的最高点和最低点现将A无初速度释放,A与B碰撞后结合为一个整体,并沿桌面滑动已知圆弧轨道光滑,半径R=0.2m,A与B的质量相等,A与B整体与桌面之间的动摩擦因数=0.2取重力加速度g=10m/s2,求:(1)碰撞前瞬间A的速率v(2)碰撞后瞬
21、间A与B整体的速度(3)A与B整体在桌面上滑动的距离L【答案】(1)2m/s (2)1m/s (3)0.25m【解析】【详解】(1)对A从圆弧最高点到最低点的过程应用机械能守恒定律有:可得(2)A在圆弧轨道底部和B相撞,满足动量守恒,有:,可得 (3)对AB一起滑动过程,由动能定理得:,可得L=0.25m17. 卡帕多西亚是著名的热气球旅游圣地,乘坐热气球,山峦起伏,沟壑纵横,一片又一片的“石柱森林”可以尽收眼底。如图所示,总质量为820 kg的热气球正在空中以0.5 m/s的速度匀速竖直上升,某时刻在不改变空气对气球作用力的前提下扔掉一些压舱物,使气球竖直向上做匀加速直线运动,在4 s的时间
22、内上升了4 m。(1)求匀加速过程的加速度大小和4 s末的速度大小;(2)求压舱物的总质量;(3)在4 s末立即完成操作,减小空气作用力并保持气球总质量不再改变,使气球做匀减速直线运动,又上升9 m后速度减为零。求匀减速阶段的空气作用力大小。(重力加速度g10 m/s2)【答案】(1)0.25 m/s21.5 m/s(2)20 kg(3)7 900 N【解析】【详解】(1)气球匀加速过程:代入数据得:气球匀加速过程的末速度:(2)匀速上升时:空匀加速上升过程的合外力:空联立解得:代入数据得:(3)气球匀减速过程:代入数据得:减速过程:空代入数据得:空18. 如图甲所示,长木板B固定在光滑水平面上,可看做质点的物体A静止叠放在B的最左端。现用F=6N的水平力向右拉物体A,经过5s物体A运动到B的最右端,其vt图象如图乙所示。已知A、B的质量分别为1kg、4kg,A、B间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g=10m/s2。(1)求物体A、B间的动摩擦因数;(2)若B不固定,求A运动到B的最右端所用的时间。【答案】(1)=0.4;(2)【解析】【详解】(1)根据v-t图象可知,物体A的加速度为以A研究对象,根据牛顿第二定律可得代入数据得=0.4(2)由图象知,木板B的长度为若B不固定,B的加速度为设A运动到B的最右端所用的时间为t,根据题意可得代入数据解得