黑龙江省哈尔滨市第六中学2020届高三上学期第一次调研考试(9月)物理试题 含答案

A B
C
θ
O
v 0
x
y
1 2 3
斜槽 水平板
哈六中2019-2020学年度上学期 高三学年第一次调研考试 物理 试卷
一、选择题：本题共15小题，每小题4分，共60分。

在每小题给出的四个选项中，第1～10题只有一项符合题目要求，第11～15题有多项符合题目要求。

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．如图，一质量为M 的光滑大圆环，用一细轻杆固定在竖直平面内。

套在大环上质量为m 的小环（可视为质点），从大环的最高处由静止滑下。

重力加速度大小为g ，当小环滑到大环的最低点时，大环对轻杆拉力的大小为（ ） A ．（M ＋2m ）g B ．（M ＋3m ）g C ．（M ＋4m ）g D ．（M ＋5m ）g
2．如图，在竖直平面内有一半圆形轨道，圆心为O 。

一小球（可视为质点）从与圆心等高的圆形轨道上的A 点以速度v 0水平向右抛出，落于轨道上的C 点。

已知OC 连线与OA 的夹角为θ，重力加速度为g ，则小球从A 运动到C 的时间为（ ）
A ．g 02v cot 2θ
B ．g 0
v cot 2
θ
C ．g 0v tan 2θ
D ．g 02v tan 2
θ
3．研究平抛运动的实验装置示意图如图。

小球每次都从斜槽的同一位置无初速释放，并从斜槽末端水平飞出。

改变水平板的高度，即改变了小球在板上落点的位置，从而可描绘出小球的运动轨迹。

某同学设想小球先后三次做平抛运动，将水平板依次放在图中1、2、3位置，且1与2的间距等于2与3的间距。

若三次实验中，小球从抛出点到落点的水平位移依次为x 1、x 2、x 3，机械能的变化量依次为△E 1、△E 2、△E 3，忽略空气阻力的影响，以下分析正确的是（ ）
A ．x 2－x 1＝x 3－x 2，△E 1＝△E 2＝△E 3
B ．x 2－x 1＞x 3－x 2，△E 1＝△E 2＝△E 3
C ．x 2－x 1＞x 3－x 2，△E 1＜△E 2＜△E 3
D ．x 2－x 1＜x 3－x 2，△
E 1＜△E 2＜△E 3
4．人造地球卫星因受高空稀薄空气的阻力作用，绕地球运转的轨道会慢慢改变，设每次测量中卫星的运动可近似看作圆周运动。

某次测量卫星的轨道半径为r 1，后来变为r 2（r 2＜r 1），以E k 1、E k 2表示卫星在这两个轨道上的动能，T 1、T 2表示卫星在这两个轨道上绕地运动的周期，则（ ） A ．E k 2＜E k 1，T 2＜T 1 B ．E k 2＜E k 1，T 2＞T 1 C ．E k 2＞E k 1，T 2＜T 1 D ．E k 2＞E k 1，T 2＞T 1
5．已知嫦娥一号卫星环月工作轨道为圆轨道，轨道高度200 km ，运行周期127分钟。

若还知道引力常量和月球平
ω2 ω2 ω2 ω2
O
O
O
O
f 1
f 1
f 2 f 2 f 0
f 0
f 0
f 0
x y
O
P 1
P 2
P 3
a
h F
O
1 2
ω
均半径，仅利用以上条件不能求出的是（ ）
A ．月球表面的重力加速度
B ．月球对卫星的吸引力
C ．卫星绕月球运行的速度
D ．卫星绕月球运行的加速度
6．图为一空间探测器的示意图，P 1、P 2、P 3、P 4是四个喷气发动机，P 1、P 3的连线与空间一固定坐标系的x 轴平行，P 2、P 4的连线与y 轴平行。

每台发动机开动时，都能向探测器提供推力，但不会使探测器转动。

开始时，探测器以恒定的速率v 0向正x 方向平动。

要使探测器改为向正x 偏负y 的60°方向并以原来的速率v 0平动，则可（ ）
A ．先开动P 1适当时间，再开动P 4适当时间
B ．先开动P 3适当时间，再开动P 2适当时间
C ．仅开动P 4适当时间
D ．先开动P 3适当时间，再开动P 4适当时间
7．从地面以60°的抛射角抛出一个质量为m 的小球，其到达最高点时动能为E k 。

不考虑空气阻力，取地面处物体的重力势能为零，则小球在离地面高h 处的机械能为（ ） A ．4E k B ．3E k C ．E k ＋mgh D ．3E k ＋mgh
8．如图所示，密度为ρ、边长为a 的正立方体木块漂浮在水面上（h 为木块在水面上的高度）。

现用竖直向下的力F 将木块按入水中，直到木块上表面刚浸没，则此过程中木块克服浮力做功为（已知水的密度为ρ0、重力加速度为g ）（ ）
A ．ρa 3g h
B ．2
1a 3g h （ρ＋ρ0） C ．ρ0a 2g h （a －h ） D ．2
1a 2g h （a －h ）（ρ＋ρ0）
9．水平转台上有质量相等的两小物块1和2，两物块间用沿半径方向的细线相连，它们始终相对转台静止，其位置如图所示（俯视图）。

两小物块与转台间的最大静摩擦力均为f 0，则物块1和2所受摩擦力f 1和f 2随转台角速度平方（ω2
）的变化关系正确的是（ ）
（A ） （B ） （C ） （D ）
a
b
乙
甲 ω
A
B
P 细线1
细线2
d
h
L
θ
10．在高速公路的拐弯处，通常路面都是外高内低。

如图所示，在某路段汽车向左拐弯，司机左侧的路面比右侧的路面低一些，汽车的运动可看作是做半径为R 的圆周运动。

设内、外路面高度差为h ，路基的水平宽度为d ，路面的宽度为L 。

已知重力加速度为g ，要使车轮与路面之间的横向摩擦力（即垂直于前进方向）等于零，则汽车转弯时的车速应等于（ ）
A ．d gRh
B ．L
gRh
C ．
h gRL D ．h
gRd
11．设想人类开发月球，不断把月球上的矿藏搬运到地球上。

假定经过长时间开采后，地球仍看作均匀球体，月球仍沿开采前的圆周轨道运动，则与开采前相比（ ） A ．地球与月球间的万有引力将变大 B ．地球与月球间的万有引力将变小 C ．月球绕地球运动的周期将变长 D ．月球绕地球运动的周期将变短
12．如图所示，将一质量m ＝1.0 kg 的物体P 用两根长度均为l ＝0.5 m ，且不可伸长的细线1、2系于竖直杆上相距也为l ＝0.5 m 的A 、B 两点。

现使物体P 随杆一起从静止开始转动，重力加速度g 取10 m ／s 2
，则在角速度ω由零逐渐增大的过程中，有（ ）
A ．细线1的拉力与ω2
成正比
B ．当角速度ω＝210 rad ／s 时，细线2刚好伸直无拉力
C ．当细线2刚好伸直时，物体P 的机械能增加了6.25 J
D ．随着角速度ω的增加，细线2对物体P 的拉力将大于细线1对物体P 的拉力
13．如图所示，质量相等的甲、乙两小球从一光滑直角斜面的顶端同时由静止释放，小球甲沿斜面下滑经过a 点，小球乙竖直下落经过b 点，a 、b 两点在同一水平面上。

不计空气阻力，下列说法正确的是（ ） A ．小球甲在a 点的速率等于小球乙在b 点的速率 B ．小球甲到达a 点的时间等于小球乙到达b 点的时间
C ．小球甲在a 点的机械能等于小球乙在b 点的机械能（相对同一个零势能面）
D ．小球甲在a 点时的重力功率等于小球乙在b 点时的重力功率
14．质量为m 的汽车在平直公路上以初速度v 0开始加速行驶，经时间t 前进距离s 后，速度达到最大值v m 。

设该过程中发动机的功率恒为P ，汽车所受阻力恒为f ，则在这段时间内发动机所做的功为（ ） A ．Pt B ．f v m t
C ．fs
v m 2 D
v m 2
v 02＋fs
15．如图所示，倾角为30°的皮带运输机的皮带始终绷紧，且以恒定速度v ＝2.5 m ／s 运动，两轮相距l AB ＝5 m 。

现
h
A
A
B
θ
v 将质量m ＝1.0 kg 的物体无初速地轻放在A 处，若物体与皮带间的动摩擦因数μ
g 取10 m ／s 2
，则下列说法正确的是（ ）
A ．物体从A 到
B 的过程中皮带对其所做的功为28.125 J B ．物体从A 到B 所经历的时间为2.5 s
C ．摩擦产生的内能为9.75 J
D ．物体从A 到B 的过程中电动机对运输机所做的功为37.5 J 二、填空及实验题：共17分。

16．（6分）从空中同一点沿水平方向同时抛出两个小球（视为质点），它们的初速度大小分别为v 1＝3.0 m ／s 和v 2＝4.0 m ／s ，且方向相反。

则两小球速度相互垂直时，它们之间的距离为_____m ；当两小球位移相互垂直时，它们之间的距离为_____m 。

（不计空气阻力，g 取10 m ／s 2
）
17．（6分）如图所示，竖直圆筒内壁光滑，半径为R ，顶部有入口A ，在A 的正下方h 处有出口B 。

一质量为m 的小球从入口A 沿圆筒内壁切线方向水平射入圆筒内，要使小球从出口B 飞出，小球进入入口A 处的速度v 0＝_______________，运动过程中小球对筒壁的压力N ＝_______________。

（重力加速度为g ）
A
B
C
F
O
图（2）
18．（5分）图1是利用激光测转速的原理示意图。

图中圆盘可绕固定轴转动，盘边缘侧面上有一小段涂有很薄的反光材料。

当盘转到某一位置时，接收器可以接收到反光涂层所反射的激光束，并将所收到的光信号转变成电信号，在示波器显示屏上显示出来（如图2所示）。

（1）若图2中示波器显示屏上横向的每大格（5小格）对应的时间为5.00×10－2
s ，则圆盘的转速为_____r ／s 。

（保留3位有效数字）
（2）若测得圆盘直径为10.20 cm ，则可求得圆盘侧面反光涂层的长度为________cm 。

（保留3位有效数字）
三、计算题：共33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，答案必须明确写出数值和单位。

19．（10分）如图所示，半径R ＝0.4 m 的光滑半圆轨道与粗糙的水平面相切于A 点。

质量为m ＝1 kg 的物体（可视为质点）在水平拉力F 的作用下，从C 点由静止出发运动到A 点，物体从A 点进入半圆轨道的同时撤去外力F ，物
体沿半圆轨道通过最高点B 后作平抛运动，恰好落在C 点。

已知AC ＝2 m ，F ＝15 N ，g 取10 m ／s 2
，试求：
（1）物体在B 点时的速度以及此时半圆轨道对物体的弹力； （2）物体从C 到A 的过程中摩擦力所做的功。

20．（10分）宇宙中存在一些离其它恒星较远的、由质量相等的三颗星组成的三星系统，通常可忽略其它星体对它们的引力作用。

已观测到稳定的三星系统存在两种基本的构成形式：一种是三颗星位于同一直线上，两颗星围绕中央星在同一半径为R 的圆轨道上运行；另一种形式是三颗星位于等边三角形的三个顶点上，并沿外接于等边三角形的圆形轨道运行。

设每个星体的质量均为m ，引力常量为G 。

（1）试求第一种形式下，星体运动的线速度和周期；
（2）假设两种形式星体的运动周期相同，第二种形式下星体之间的距离应为多少？
光源
接收器
图（1）
x
h
F
A
B
l 1
l 2
21．（13分）如图所示，在高出水平地面h ＝1.8 m 的光滑平台上放置一质量M ＝2.0 kg 、由两种不同材料连接成一体的薄板A ，其右段长度l 1＝0.2 m 且表面光滑，左段表面粗糙。

在A 最右端放有可视为质点的物块B ，其质量m ＝1.0 kg 。

B 与A 左段间动摩擦因数μ＝0.4。

开始时二者均静止，先对A 施加F ＝20 N 水平向右的恒力，待B 脱离A （A 未露出平台）后，将A 取走。

B 离开平台后的落地点与平台边缘的水平距离x ＝1.2 m 。

（g 取10 m ／s 2
）求： （1）B 离开平台时的速度v ；
（2）B 从开始运动到刚脱离A 时的运动时间t 和位移l ；
（3）薄板A 左段长度l 2。

一、选择题：本题共15小题，每小题4分，共60分。

在每小题给出的四个选项中，第1～10题只有一项符合题目要求，第11～15题有多项符合题目要求。

全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

二、填空及实验题：共17分。

16．（6分）
537；
5
3
41 17．（6分）n πR
h
g 2（n ＝1，2，3…）；
h mgRn 2
2π2 18．（5分）（1）4.55；（2）1.46
三、计算题：共33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，答案必须明确写出数值和单位。

19．（10分）
（1）5 m ／s ；52.5 N ，方向：竖直向下 （2）－9.5 J 20．（10分） （1）v ＝R Gm 45；T ＝4πR
Gm R
5 （2）l ＝R 3
5
12 21．（13分） （1）v ＝2 m ／s （2）t ＝0.5 s ；l ＝0.5 m （3）l 2＝1.5 m。