黑龙江省牡丹江市第一高级中学2019届高三上学期开学摸底考试物理试题含答案.docx

牡一中2016级高三学年上学期8月摸底考试
理试题
一、选择题（每题4分，共48分，其中1——7题为单选，8一一12题为多选，选对但不全得2分）
1.如图甲、乙所示为某物体在0〜乃时间内运动的#广图线和卩讥图线，由图可知，在0〜广时间内（）
A.物体做的是曲线运动
B.物体做加速度越来越小的运动
C.图甲中*时刻，图线的斜率为号
D.
2.如图所示，质量为K中空为半球形的光滑凹槽放置于光滑水平地面上，光滑槽内有一质量为刃的小铁球，现用一水平向右的推力尸推动凹槽，小铁球与光滑凹槽相对静止时，凹槽圆心和小铁球的连线与竖直方向成a角.则下列说法正确的是（）
A.小铁球受到的合外力方向水平向左
B.凹槽对小铁球的支持力为證方
C.系统的加速度为a=gtan a
D.推力F=Mgta,n a
3.近年来，人类发射了多枚火星探测器，对火星进行科学探究，为将来人类登上火星、开发和利用火星资源奠定了坚实的基础。

如果火星探测器环绕火星做“近地”匀速圆周运动, 并测得该探测器运动的周期为L则火星的平均密度P的表达式为⑴是一个常数）（）k , A・ P=y B. P=kT
o k
C. P =kf
D. P =^A
4.某同学站在电梯底板上，如图所示的v-t图像是计算机显示电梯在某一段时间内速度变
化的情况（竖直向上为正方向）。

根据图像提供的信息，可以判断下列说法中正确的是（）
A.在0~20s内，电梯向上运动，该同学处于超重状态
B.在0~5s内，电梯在加速上升，该同学处于失重状态
C. 在5s~10s 内，电梯处于静止状态，该同学对电梯底板的压力等于他所受的重力
D. 在10s~20s 内，电梯在减速上升，该同学处于失重状态
5. 如图所示，水平路面出现了一个地坑，其竖直截面为半圆。

肋为沿水平方向的直径。

一 辆行驶的汽车发现情况后紧急刹车安全停下，但两颗石子分别以叫盹速度从力点沿曲方 向水平飞岀，分别落于G 〃两点，C 、刀两点距水平路面的高度分别为圆半径的0.6倍和1 倍。

则vx : s 的值为（）
6. 一艘小船要从0点渡过一条两岸平行、宽度为d=100
知河水流速为v.=4 m/s,小船在静水中的速度为V 2=2 m/s,
B 点距正对岸的A 点x 0=173 m.下
面关于该船渡河的判断，其中正确的是（
） A. 小船过河的最短航程为100 m
B. 小船过河的最短时间为25 s
C. 小船可以在对岸A 、B 两点间任意一点靠岸
D. 小船过河的最短航程为200 m 7. 如图甲所示，在光滑水平面上，静止放置一质量M 的足够长木板，质量为m 小滑块（可 视为质点）放在长木板上。

长木板受到水平拉力F 与加速度的关系如图乙所示，重力加速 度大小g 取10m/s 2,下列说法正确的是（）
A. 长木板的质量M=2kg
B. 小滑块与长木板之间的动摩擦因数为0.4
C. 当F=14N 时，长木板的加速度大小为3m/s 2
D ・当F 增大时，小滑块的加速度一定增大
&如图所示，桌面上固定一个光滑竖直挡板,现将一个长方体物块力与截面为三角形的垫块〃
的河流，已
叠放在一起,用水平外力尸缓缓向左推动E使力缓慢升高，假设各接触面均光滑，则该过程中
AM和3均受三个力作用而平衡
B.E对桌面的压力保持不变
C.力对〃的压力越来越小
D.外力尸的大小恒定不变
9.质量为加的小球由轻绳a和方分别系于一轻质细杆的A点和〃点，如图所示，绳a与水平方向成〃角，绳〃在水平方向且长为Z,当轻杆绕轴AB以角速度少匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（）
A. a绳张力不可能为零
B. a绳的张力随角速度的增大而增大
C. 当角速度亦〉盘刁〃绳将出现弹力
D. 若方绳突然被剪断，则a绳的弹力一定发生变化
10.据报道，目前我国正在研制“萤火二号”火星探测器。

探测器升空后，先在近地轨道上以线速度y环绕地球飞行，再调整速度进入地火转移轨道，最后再一次调整速度以线速度/在火星表面附近环绕飞行。

若认为地球和火星都是质量分布均匀的球体，已知火星与地球的半径之比为1 ： 2,密度之比为5 : 7,设火星与地球表面重力加速度分别为0和g, 下列结论正确的是（）
A.g':尸4 ： 1
B.g :尸5 ： 14
11・如图所示，一个固定在竖直平面上的光滑半圆形管道，管道里有一个直径略小于管道内径的小球，小球在管道内做圆周运动，从〃点脱离后做平抛运动，经过0.3 s后又恰好垂直与倾角为45。

的斜面相碰。

已知半圆形管道的半径R=\ m,
为加=1 kg, g取10 m/s2o 则()
A.小球在斜面上的相碰点Q与〃点的水平距离是0.9 m
小球可看做质点且其质量
B.小球在斜面上的相碰点C与〃点的水平距离是1.9 m
C.小球经过管道的3点时，受到管道的作用力尺2的大小是1 N
D.小球经过管道的B点时，受到管道的作用力尺〃的大小是2 N
12.如图所示，在水平圆盘上放有质量分别为m、m、2m的可视为质点的三个物体A、B、C,圆
盘可绕垂直圆盘的中心轴°。

转动•三个物体与圆盘的动摩擦因数均为卩=°・1 ,最太静摩擦
力认为等于滑动摩擦力.三个物体与轴0共线且0A=0B=BC=r=0.加，现将三个物体用轻质细线相连，保持细线伸直且恰无张力•若圆盘从静止开始转动，角速度3极其缓慢地增大，已知重力加速度为g=10m/s2,则对于这个过程，下列说法正确的是（）
A.A、B两个物体同时达到最大静摩擦力
B.B、C两个物体的静摩擦力先增大后不变
C.当3>#&ad/s时整体会发生滑动
D.当A^ad/s < U）< ^rad/s时，在⑴增大的过程中B、C间的拉力不断增大
二、实验题（每空2分，共12分）
13.为了探究物体质量一定时加速度与力的关系，甲、乙同学设计了如图所示的实验装置。

其中M为带滑轮的小车的质量，m为砂和砂桶的质量，皿为滑轮的质量。

力传感器可测出轻
绳中的拉力大小。

（1） ____________________________________ 实验过程中，电火花计时器应接在（填“直流”或“交流”）电源上
（2） ________________________________ 实验时，一定要进行的操作是o
A.用天平测出砂和砂桶的质量
B.将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力
C.小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录力传感器的不数
D・为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M。

（3）甲同学在实验中得到如图所示的一条纸带（两计数点间还有四个点没有画出），已知
打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，根据纸带可求出打“3”计数点时小车的速度
大小为v= _____ m/s,小车的加速度为 _______ m/s2（结果保留三位有效数字）。

单位:cm
-1.10 3.09 5.12 . 7.10 9J3~~'~~IL09
m
—
t~t
—t—1
0 1 2 3 4 5 6
（4）甲同学以力传感器的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出的a-F图象是一条直线，图线与横坐标的夹角为9,求得图线的斜率为k,则小车的质量为
（5）乙同学根据测量数据做出如图所示的a-F图线，该同学做实验时存在的问题是
三、计算题（本大题共3小题，共40分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位）
14（12分）.如图所示，力是地球的同步卫星，另一卫星〃的圆形轨道位于赤道平面内，离地面高度为力•已知地球半径为&，地球自转角速度为5,地球表面的重力加速度为g, 0 为地球中心.
（1）求卫星〃的运行周期.
A. |■-他D・—
B.
（2）如卫星〃绕行方向与地球自转方向相同，某时刻人&两卫星相距最近（0、B、力在同一直线上），则至少经过多长时间，它们再一次相距最近？
15（12分）.某高速公路的一个出口路段如图所示，情景简化：轿车从出口力进入匝道，先匀减速直线通过下坡路段至B点（通过〃点前后速率不变），再匀速率通过水平圆弧路段至C 点，最后从Q点沿平直路段匀减速到〃点停下。

已知轿车在A点的速度％=72 km/h, AB 长厶= 150 m；应'为四分之一水平圆弧段，限速（允许通过的最大速度）心36 km/h,轮胎与庞段路面间的动摩擦因数〃=0・5,最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力，G?段为平直路段，长为厶=50 m,重力加速度g取10 m/s2o
⑴若轿车到达〃点速度刚好为r=36 km/h,求轿车在力〃下坡段加速度的大小；
（2）为保证行车安全，车轮不打滑，求水平圆弧段％半径斤的最小值；
（3）
轿车从力点到0点全程的最短时间。

—
16（16分）.如图甲所示，长为L=4. 5 m的木板M放在水平地而上，质量为kg的小物块（可视为质点）放在木板的左端，开始时两者静止.现用一水平向左的力F作用在木板M 上，通过传感器测m、M两物体的加速度与外力F的变化关系如图乙所示.已知两物体与地
面之间的动摩擦因数相同，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g= 10m/ s2.求：
(l)m. M 之间的动摩擦因数;
(2)M 的质量及它与水平地面之间的动摩擦因数；
⑶若开始时对M 施加水平向左的恒力F=29 N,且给m —水平向右的初速度v o =4 m/s,求 t=2 s 时m 到M 右端的距离.
m
If 甲
物理检测答案
1答案：C解析：由题中所给的沪广和图象易知物体做直线运动，选项A错误.根据速度图象的斜率表示加速度，可知物体做匀减速直线运动，选项B错误.根据题图乙可知，在#时刻，物体的速度为宁，而位移图象的斜率表示速度，由此可知，题图甲中专时刻，图线的斜率为宁，选项C正确.根据题图甲可知物体是从坐标颍位置出发沿x轴运动，介时刻运动到北位置，位移为x=K —丽根据速度图象的面积表示位移，可知位移x=号，即七—及=送2选项D错误.
2答案：C解析：小铁球与光滑凹槽相对静止，系统有水平向右的加速度，小铁球受到的
合外力方向水平向右，凹槽对小铁球的支持力为亠二，选项A、B错误；小铁球所受的合cos a
外力为飓tan a ,加速度为a=^tan a ,推力尸=(/〃+/协a ,选项C正确，D错误.
3答案D
2
解析由万有引力定律知殍=〃号-r,联立Af= P• *兀#和f=R,解得Q=诗，3 n为一常数，设为乩故D正确。

4【答案】D
【解析】图像的斜率表示加速度，故0〜5s内斜率为正，加速度为正，方向向上，处于超重状态，速度为正，即电梯向上加速运动；在5~10s过程中，电梯匀速，该同学加速度为零, 该同学对电梯底板的压力等于他所受的重力，处于正常状态；1(T20S过程中，斜率为负，速度为正，即电梯向上做减速运动，加速度向下，处于失重状态，D正确.
【点睛】在速度时间图彖中，直线的斜率表示加速度的大小，根据图彖求出电梯的加速度，当有向上的加速度时，此时人就处于超重状态，当有向下的加速度时，此时人就处于失重状态.
5答案C
解析设圆半径为R,依平抛运动规律得：&=旳方】，壮=陀如联立相比得：—=^7= V2 X211 (斤+0・8斤)广2 1. 8 b p _1 2 _1 2 4亦卡皿』/曰b卄出 _ n _
万云=~~—o 又口=尹力，刃=尹十2。

由两式木H比得：。

其中力=R，□=
0.6/?o则有：?=芈=晉代入速度比例式子得：工=迅辱。

由此可知本题应选C。

力2 、/比b
6【答案】D
【解析】因为水流速度大于静水速度，所以合速度的方向不可能垂直河岸，则小船不可能到
达止对岸。

当合速度的方向与相对水的速度的方向垂直时，合速度的方向与河岸的夹角最短,
渡河航程最小；
d V2 v i 4
—=—s = — = - x 100 = 200m
根据儿何关系，则有：S%,因此最短的航程是：V2 2，故AC错误，D
d 100
t = —= —= 50s
正确；当静水速的方向与河岸垂直时，渡河时间最短，最短时间：V2 2，故B
错误;故选D。

点睛：解决本题的关键知道当静水速与河岸垂直时，渡河时间最短，当静水速大于水流速，
合速度与河岸垂直，渡河航程最短，当静水速小于水流速，合速度与静水速垂直，渡河航程
最短.
7【答案】B
【解析】当F等于12N吋，加速度为：a = 4m/s\对整体分析，由牛顿第二定律有F = W + m)a,
代入数据解得：M + m = 3kg；当F大于12N时，m和M发生相对滑动，根据牛顿第二定律得:
F-pmg 1 pmg 1 12-8
a = _____ = __ F_. k = ——］
长木板的加速度M M M ,则知a-F图线的斜率M 4 ,解得M=lkg,
故m二2kg,故A错误；由A项分析可知：F大于12N时,a = 120巴若F二8N, a=0,即得—°.4,
故B正确。

由A项分析可知:F大于12N时 a = F~8,当F=14N时，长木板的加速度为:aMm/s?.故
C错误。

当F大于12N后，发生相对滑动，小滑块的加速度为*二隧，与F无关，F增大吋小滑块的加速度不变，故D错误。

故选B。

8.BD ［解析］昇受到重力、挡板的弹力和〃的支持力三个力,〃受到重力、昇的压力、桌面
的支持力和外力尸四个力，故A错误；当〃向左移动时，〃对A的支持力和挡板对A的弹力方向均不变，根据平衡条件得，这两个力大小保持不变,则昇对〃的压力也保持不变，刈整体受力分析如图所示，由平衡条件得,&N、,挡板对A的弹力川不变，则外力尸不变，桌血对整体的支持力/VF总保持不变，则〃对桌面的压力不变，故C错误,B、D均正确.
N
------------- M
9答案AC
解析小球做匀速圆周运动，在竖直方向上的合力为零，水平方向上的合力提供向心力，所以d绳在竖直方向上的分力与重力相等，可知。

绳的张力不可能为零，故A正确；根据竖直方向上平衡得，几sin 0=吨,解得F尸黔,可知d绳的拉力不变，故B错误；当b绳拉力为零时，有：器二加/夕，解得4為,当角速度夕＞盘，b绳将出现弹力，故C正确；由于b绳可能没有弹力，故b绳突然被剪断，。

绳的弹力可能不变，故D错误。

10答案BC
解析在天体表面附近，重力与万有引力近似相等，鹉=昭，甘p* R,解两式得：g=
4
Q*,所以0 : g=5 ： 14, A项错，B项正确；探测器在天体表面E行时，万有引力充当向心力，即：茅=血，心占兀用，解两式得：卩=2心J塔■匕，所以/
C项正确，D项错。

11答案AC
解析根据平抛运动的规律，小球在C点的竖直分速度v y=gt=2 m/s,水平分速度v x= r y tan 45°
=3 m/s,则〃点与C点的水平距离为v x t=0. 9 m,选项A正确，B错误；在〃点设
2
管道对小球的作用力方向向下，根据牛顿第二定律，有/^+〃矽=砖，v ti=v x=3 m/s,解得尺〃 =—1 N,负号表示管道对小球的作用力方向向上，选项C正确，D错误。

12【答案】BC
【解析】ABC 、当圆盘转速增大时，由静摩擦力提供向心力.三个物体的角速度相等，由 - 2
F = r 可知，因为c 的半径最大，质量最大，故C 所需要的向心力增加最快，最先达到最大静
静摩擦力Z 后,BC 开始提供拉力,B 的摩擦力增大，达最大静摩擦力后,AB Z 间绳开始有力
的
作用，随着角速度增大」的摩擦力将减小到零然后反向增大，当A 与B 的摩擦力也达到最大 时，且BC 的拉力大于AB 整体的摩擦力时物体将会出现相对滑动，此时A 与B 还受到绳的拉九 Ug 2 U)2 对C 可得：T + R2mg = 2mw 22r ，对AB 整体可得：T = 2nmg ,计算得岀：
—=^rad/s
\O2 时整体会发生滑动，故A 错误,BC 正确;
D 、当J2.5rad/s<3v j5rad/s 时，在⑴增大的过程中B 、C 间的拉力逐渐增大，故D 错误; 13【答案】(1)交流电(2) BC (3) 0.611 2. 00 (4) C (5)没有平衡摩擦力或平衡摩擦力 不够
14解析：(1)由万有引力定律和向心力公式得
⑵由题意得(3〃一 5)t=2 H ④
摩擦力，此时“陀=2血岭(,计算得出:
,当C 的摩擦力达到最大 Mm
联立①②式得5=2 Ji
2兀前代入④得t=
15 解析 (1) vo=72 km/h=20 m/s, AB^z 厶= 150 m,卩=36 km/h =10 m/s,对力〃段匀减 速直线运动有说=—2日厶，代入数据解得a=l m/s 20
/
(2) 汽车在％段做圆周运动，静摩擦力提供向心力，有斤=〃帀，为了确保安全，则须满足 FW mg,解得 *220 m,即 A.n =20 m o
(3) 设/!〃段时间为如 处段时间为切 皿段时间为如 全程所用最短时间为九
Vo+ V 1
L\ = t\ •—-—,血㊁ n R= vti.
02=㊁广3, t —十］+ ti~\~ fy,解得 f=23. 14 S o
答案(1)1 m/s 2 (2)20 m (3)23. 14 s
16【答案】(l)H1=0.4 (2)M=4kg, ^2=0. 1 (3)8. 125m
【解析】(1)由乙图知,加、肘一起运动的最大外力斤=25N, 当Q25N 时，加与财相对滑动，对仍由牛顿第二定律有：^i m ^ = ma i, 由乙图知叮伽化
解得：R1=0-4;
(2) 对於由牛顿第二定律有：F ^mg ^(M + m )g = Ma 2,
F-^mg-p^M + m)g -p^g-pt^M + m)g F
a ?= -------------------------- 二 --------------------------------------- 卜—
即 z M M M,
1 1
+ m)g 9 --- =— ------------------------------------------ 二 ------
乙图知：M 4, M 4,
解得:肘=4 kg, 〃2二0. 1；
(3) 给刃一水平向右的初速度V °
= 4m/S 时，刃运动的加速度大小为^i=4 m/s 2,方向水平向
左，
答案：(1)2兀 R+h 2 n
设/〃运动衣时间速度减为
零,
v o
位移2
F-^mg-p^M + mJg 2
a2 = ------------------------- = 5m/s
M的加速度大小M ,方向向左,
此时M的速度V2 = a2tl = 5m/s,
由于X1 + X2 = L,即此时刃运动到必的右端，当必继续运动时，/〃从肘的右端竖直掉落,
设刃从M上掉下來后财的加速度天小为乜对财由生顿第二定律F_R2Mg=Ma3, a3 = — /s2
可得°
在t=2s时/〃与M右端的距离: X3 =以弋）+扫t_t『
=8.125m
M的位移大小%2窃=2.5m 2 2 1。