江西省赣州市石城县石城中学2021届高三物理上学期第四次周考试题(A卷).doc

江西省赣州市石城县石城中学2021届高三物理上学期第四次周考试
题（A 卷）
(满分100分 时间60分钟)
一、选择题：本题包括10小题， 1—6只有一个正确答案；7---10有多个正确答案，全部选对得4分，选对但不全得2分，有选错的得0分
1．1687年牛顿在他的传世之作《自然哲学的数学原理》中，发表了科学史上最伟大的定律之一---万有引力定律，下列关于万有引力定律的说法正确的是
A ．如果认为月球绕地球是做匀速圆周运动，月球受到地球的万有引力是不变的
B ．想要逃离地球的万有引力，至少需要16.7km/s 的初速度
C ．牛顿时代还无法利用月-地检验来检验万有引力定律的正确性
D ．卡文迪许用扭秤测出了引力常量G ，被称为第一个“称”出地球质量的人
2．某颗地球同步卫星正下方的地球表面有一观察者，他用天文望远镜观察被太阳光照射的此卫星，春分那天（太阳光直射赤道）在日落12小时内有1t 时间该观察者看不见此卫星。

已知地球半径为R ，地球表面处的重力加速度为g ，地球自转周期为T ，卫星的运动方向与地球转动方向相同，不考虑大气对光的折射，下列说法中正确的是 A ．同步卫星离地高度为223
2
4gR T π B ．同步卫星加速度小于赤道上物体向心加速度 C ．122
3
2
arcsin 4T t gR T ππ= D ．同步卫星加速度大于近地卫星的加速度 3．已知某星球的自转周期为T ，物体在该星球赤道上随该星球自转的向心加速度为a ，该星球赤道上物体的重力加速度为g ，要使该星球赤道上的物体“飘”起来，该星球的自转周期要变为
A ．a T g
B ．a T g a -
C ．a T g a
+ D ．a T g 4. 如图所示，一小物块被夹子夹紧，夹子通过轻绳悬挂在小环上，小环套在水平光滑细杆上，物块质量为M ，到小环的距离为L ，其两侧面与夹子间的最大静摩擦力均为F ．小环和物块以速度v 向右匀速运动，小环碰到杆上的钉子P 后立刻停止，物块向上摆动．整个过程中，物块在夹子中没有滑动．小环和夹子的质量均不计，重力加速度为g ．下列说法正确的是（ ）
A ．物块向右匀速运动时，绳中的张力等于2F
B ．小环碰到钉子P 时，绳中的张力大于2F
C ．物块上升的最大高度为
D ．速度v 不能超过
5. 在粗糙水平木板上放一物块，沿图所示的逆时针方向在竖直平面内作匀
速圆周运动，圆半径为R ，速率为水平直径，bd 为竖直直径．设
运动中木板始终保持水平，物体相对于木板静止，则（ ）
A ．物块始终受两个力作用
B ．只有在a 、b 、c 、d 四点，物块受到的合
外力才指向圆心
C ．从b 运动到a ，物块处于超重状态
D ．从a 运动到d ，物块处于超重状态
6．如图所示，一辆有四分之一圆弧的小车停在不光滑的水平地面上，质量为m 的小球从静止开始由车的顶端无摩擦滑下，且小车始终保持静止状态，地面对小车的静摩擦力最大值是（ ）
A ．32mg
B ．2mg
C ．mg
D ．52
mg 7. 如图所示，质量为1kg 的小球从距地面H=1.6m 的A 点水平抛出，恰好垂直撞在水平面上半径为1m 的半圆形物体上的B 点，已知O 为半圆的圆心，BO 与竖直方向间的夹角为37°，
sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g=10m/s 2，下列说法正确的是（ ）
A ．小球平抛的初速度v 0为3m/s
B ．O 与A 点间的水平距离为2m
C ．小球到B 点时重力的瞬时功率为40W
D ．小球从A 到B 的运动时间为0.4s
8．如图所示，一个固定在竖直平面上的光滑圆形管道，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，下列说法中正确的是（ ）
A ．小球通过管道最低点时，小球对管道的压力向下
B ．小球通过管道最低点时，小球对管道的压力向上
C ．小球通过管道最高点时，小球对管道的压力可能向上
D ．小球通过管道最高点时，管道对小球没有弹力
9．如图所示，两个相同的轴轮A 和B 处于同一水平面位置，且以相同大小的角速度ω按图示方向匀速转动．在其上面放置一均质木板C ，C 与两轮间的动摩擦因数相同．若初始时C 的重心O 处于轴轮A 和B 之间且偏近于左轴轮A ．则木板C 将
（ ）
A ．一直向左运动
B ．做左右往复运动
C ．一直向右运动
D ．保持初状态不变
10．如图所示，在距水平地面高为0.4m 处，水平固定一根长直光滑杆，在杆上P 点固定一定滑轮，滑轮可绕水平轴无摩擦转动，在P 点的右侧，杆上套有一质量m=2kg 的小球A 。

半径R=0.3m 的光滑半圆形细轨道竖直的固定在地面上，其圆心O 在P 点的正下方，在轨道上套有一质量也为m=2kg 的小球B 。

用一条不可伸长的柔软细绳，通过定滑轮将两个小球连接起来，杆和半圆形轨道在同一竖直面内，两小球均可看作质点。

且不计滑轮大小的影响。

现给小球A 一个水平向右的恒力F=50N ，（210/g m s ），则
A ．把小球
B 从地面拉到P 的正下方时F 做功为20J
B ．小球B 运动到
C 处时的速度大小为0
C ．小球B 被拉到与小球A 速度大小相等，sin∠OPB=3/4
D ．把小球B 从地面拉到P 的正下方时小球B 的机械能增加了6J
二、解答题(本题4小题，共60分)
11．（12分）如图为一小球做平抛运动的闪光照片的一部分，图中背景方格
的边长均为5cm ．若取g=10m/s 2，那么：
（1）闪光频率是 Hz ．
（2）小球运动中水平分速度的大小是 m/s ．
（3）小球经过B 时的速度大小是 m/s ，方向与竖直方向成 ．
12．（6分）20．图示的实验装置为“落靶射击”实验仪，它主要由发射器、红外瞄准仪以及磁控靶等组成．其中，发射器的发射速度、发射仰角均可以调节，发射器轴线与红外瞄准仪轴线重合，且当子弹飞出发射器的出口端时，磁控靶即开始自由下落．
（1）若要实现由发射器射出的子弹（在某一速度范围内）都能击中靶心，
则发射器应 ．（填写下列选项前的字母）
（A ）瞄准靶心（B ）瞄准靶心的上方
（C ）瞄准靶心的下方（D ）瞄准点取决于子弹的速度
（2）当发射器的仰角θ=30°，发射器的出口与磁控靶自由下落线的水
平距
班级： 姓名： 座号： 总分：
离为x=4.0m ．若要求磁控靶在下落至0.2m ﹣0.8m 的范围内都能被子弹击中靶心．则子弹的发射速度应满足的条件是 m/s ．
13．（13分）如图所示，从高台边A 点以某速度水平飞出的小物块（可看做质点），恰能从固定在某位置的光滑圆弧轨道CDM 的左端C 点沿圆弧切线方向进入轨道。

圆弧轨道CDM 的半径R=0.5m ，O 为圆弧的圆心，D 为圆弧最低点，C 、M 在同一水平高度，OC 与CM 夹角为37°，斜面MN 与圆弧轨道CDM 相切与M 点，MN 与CM 夹角53°，斜面MN 足够长，已知小物块的质量m=3kg ，第一次到达D 点时对轨道的压力大小为78N ，与斜面MN 之间的动摩擦因数μ＝1/3，小球第一次通过C 点后立刻装一与C 点相切且与斜面MN 关于OD 对称的固定光滑斜面，取重
力加速度g=10m/s 2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，不考虑小物块运动过程中的转动，求：
（1）小物块平抛运动到C 点时的速度大小；
（2）A 点到C 点的竖直距离；
（3）小物块在斜面MN 上滑行的总路程。

14. （14分）如图所示，质量M=8.0kg 的小车放在光滑的水平面上，给小车施加一水平向右的恒力F=8.0N 。

当向右运动的速度达到0V =1.5m/s 时，有一物块以水平向左的初速度0v =1.0m/s 滑上小车的右端，小物块的质量m=2.0kg ，物块与小车表面的动摩擦因数μ=0.2，设小车足够长，取2
10/g m s ，各问最终计算结果均保留1位小数。

（1）物块从滑上小车开始，经过多次时间速度减小为零？
（2）求物块在小车上相对小车滑动的过程中，物块相对地面的位移大小；
（3）求整个过程系统生成的摩擦热。

15．（15分）在倾角α=30°的斜坡底湍，一小石子以v 0的初速抛出，初速度方向与水平面的夹角用θ表示，如图所示，则：
（1）若v 0=10m/s ，θ0=60°，求石子在斜坡上的落点离抛出点的距离；
（2）θ为多大时，石子沿斜坡方向的射程最大？
（3）θ为多大时，石子垂直落在斜坡上．
12．（1）A ，（2）11.55m/s ≤v ≤23.09． 13．解：（1）在D 点，有：R
v m mg F D D 2=- 解得v D 2＝8（m/s ）2 ------------3分 从C 点到D 点，动能定理：()222
12137sin 1C D mv mv mgR -=
- 解得v C ＝2m/s ------------3分
（2）平抛运动C 点的竖直分速度v cy ＝v c cos37° A 点到C 点的竖直距离y ＝g v cy
22 解得y ＝0.128m ------------3分
（3）最后物体在CM 之间来回滑动，且到达M 点时速度为零，对从D 到M 过程运用动能定理得：()2
11sin 37cos 2D mgR mg s mv μθ-⋅=总－－－ 代入数据并解得：s 总＝1m -----4分
14．（1）物块滑上小车后，做加速度为a m 的匀变速运动，根据牛顿第二定律μmg ＝ma m 解得： a m ＝2.0m/s 2
设物块滑上小车后经过时间t 1速度减为零，v 0＝a m t 1 解得：t 1＝0.5s-----2分
（2）小车做加速度为a M 的匀加速运动，根据牛顿第二定律F －μmg ＝Ma M 解得： a M ＝M μmg F -＝0.5m/s 2 设物块向左滑动的位移为x 1，根据运动学公式x 1＝v 0t 1－2
1a m t 21＝0.25m-----2分 当滑块的速度为零时，小车的速度V 1为 V 1＝V 0+a M t 1＝1.75m/s
设物块向右滑动经过时间t 2相对小车静止，此后物块与小车有共同速度V ，根据运动学公式， 有 V ＝V 1+a M t 2＝a m t 2 解得：V ＝
37m/s t 2=67s 滑块在时间t 2内的位移为x 2=21a m t 22=36
49m--2分 因此，滑块在小车上滑动的过程中相对地面的位移为x ＝x 2－x 1=
910m≈1.1m --2分 （3）t 1时间内小车的对地位移11012t V V X +=
相对位移111ΔX x x +=-2分
t 2时间内小车的对地位移2122t V V X +=
相对位移222Δx X x -=-2分 摩擦热()21ΔΔx x mg μQ += 解得Q ＝8.3J-2分
15．解：（1）设石子在斜坡上的落点离抛出点的距离为s ， 则在水平方向上，有：scosα=lv 0cosθ0；
在竖直方向上，有：ssinα=lv 0sinθ0﹣；
解得：s==6.7m --------- -5分
（2）由上分析可知，有：s=
=； 当=60°时，射程最大；--------- -5分
（3）设石子垂直落到斜坡上的速度为v t ，则有速度的关系式， 水平方向上，有：v t sinα=v 0cosθ
竖直方向上，有：﹣v t cosα=v 0sinα﹣gt 解得：t= 由第（1）问中的位移关系式可得，有：tanα=
；
解得：tanθ==--------- -5分 答：（1）若v 0=10m/s ，θ0=60°，则石子在斜坡上的落点离抛出点的距离为6.7m ；
（2）θ为60°时，石子沿斜坡方向的射程最大；
（3）θ的正切值为
时，石子垂直落在斜坡上．。