2019届高三物理上学期开学摸底考试试题.doc

2019届高三物理上学期开学摸底考试试题一、选择题（每题4分，共48分，其中17题为单选，812题为多选，选对但不全得2分）1如图甲、乙所示为某物体在0t时间内运动的xt图线和vt图线，由图可知，在0t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Dx1x0t12如图所示，质量为M、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m的小铁球，现用一水平向右的推力F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C系统的加速度为agtan D推力FMgtan 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T，则火星的平均密度的表达式为(k是一个常数)()A BkTCkT2 D4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020s内，电梯向上运动，该同学处于超重状态B 在05s内，电梯在加速上升，该同学处于失重状态C 在5s10s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10s20s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。AB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v1、v2速度从A点沿AB方向水平飞出，分别落于C、D两点，C、D两点距水平路面的高度分别为圆半径的0.6倍和1倍。则v1v2的值为()A. B. C. D.6一艘小船要从O点渡过一条两岸平行、宽度为d=100 m的河流，已知河水流速为v1=4 m/s，小船在静水中的速度为v2=2 m/s，B点距正对岸的A点x0=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 mB 小船过河的最短时间为25 sC 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 m7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l0m/s2，下列说法正确的是（ ）A 长木板的质量M2kgB 小滑块与长木板之间的动摩擦因数为0.4C 当F14N时，长木板的加速度大小为3m/s2D 当F增大时，小滑块的加速度一定增大8.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A与截面为三角形的垫块B叠放在一起,用水平外力F缓缓向左推动B,使A缓慢升高,假设各接触面均光滑,则该过程中()A.A和B均受三个力作用而平衡B.B对桌面的压力保持不变C.A对B的压力越来越小D.外力F的大小恒定不变9质量为m的小球由轻绳a和b分别系于一轻质细杆的A点和B点，如图所示，绳a与水平方向成角，绳b在水平方向且长为l，当轻杆绕轴AB以角速度匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，则下列说法正确的是()Aa绳张力不可能为零Ba绳的张力随角速度的增大而增大C当角速度2，b绳将出现弹力D若b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v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v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12，密度之比为57，设火星与地球表面重力加速度分别为g和g，下列结论正确的是()Agg41 Bgg514Cvv Dvv11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B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R1 m，小球可看做质点且其质量为m1 kg，g取10 m/s2。则()A小球在斜面上的相碰点C与B点的水平距离是0.9 mB小球在斜面上的相碰点C与B点的水平距离是1.9 mC小球经过管道的B点时，受到管道的作用力FNB的大小是1 ND小球经过管道的B点时，受到管道的作用力FNB的大小是2 N12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 ,最太静摩擦力认为等于滑动摩擦力.三个物体与轴O共线且OA=OB=BC=r=0.2m，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 当时整体会发生滑动D 当 时，在增大的过程中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, m0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_。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示数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）。（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aF图象是一条直线，图线与横坐标的夹角为，求得图线的斜率为k，则小车的质量为_。A B C D （5）乙同学根据测量数据做出如图所示的aF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，A是地球的同步卫星，另一卫星B的圆形轨道位于赤道平面内，离地面高度为h.已知地球半径为R，地球自转角速度为0，地球表面的重力加速度为g，O为地球中心(1)求卫星B的运行周期(2)如卫星B绕行方向与地球自转方向相同，某时刻A、B两卫星相距最近(O、B、A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A进入匝道，先匀减速直线通过下坡路段至B点(通过B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C点沿平直路段匀减速到D点停下。已知轿车在A点的速度v072 km/h，AB长L1150 m；BC为四分之一水平圆弧段，限速(允许通过的最大速度)v36 km/h，轮胎与BC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，CD段为平直路段，长为L250 m，重力加速度g取10 m/s2。(1)若轿车到达B点速度刚好为v36 km/h，求轿车在AB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BC半径R的最小值；(3)轿车从A点到D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m=l 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= 10ms2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；(3)若开始时对M施加水平向左的恒力F=29 N，且给m一水平向右的初速度vo=4 ms，求t=2 s时m到M右端的距离物理检测答案1答案：C解析：由题中所给的xt和vt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，而位移图象的斜率表示速度，由此可知，题图甲中时刻，图线的斜率为，选项C正确根据题图甲可知物体是从坐标x0位置出发沿x轴运动，t1时刻运动到x1位置，位移为xx1x0，根据速度图象的面积表示位移，可知位移x，即x1x0，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，选项A、B错误；小铁球所受的合外力为mgtan ，加速度为agtan ，推力F(mM)gtan ，选项C正确，D错误3答案D解析由万有引力定律知Gmr，联立MR3和rR，解得，3为一常数，设为k，故D正确。4【答案】D【解析】图像的斜率表示加速度，故05s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510s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；1020s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】在速度时间图象中，直线的斜率表示加速度的大小，根据图象求出电梯的加速度，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：x1v1t1，x2v2t2。联立相比得：。又y1gt，y2gt。由两式相比得：。其中y2R，y10.6R。则有：，代入速度比例式子得：。由此可知本题应选C。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，则小船不可能到达正对岸。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；根据几何关系，则有：，因此最短的航程是：，故AC错误，D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：，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时，加速度为：对整体分析，由牛顿第二定律有，代入数据解得：；当F大于12N时，m和M发生相对滑动，根据牛顿第二定律得：长木板的加速度，则知a-F图线的斜率，解得M=1kg，故m=2kg，故A错误；由A项分析可知：F大于12N时，若F=8N，a=0，即得，故B正确。由A项分析可知：F大于12N时，当F=14N时，长木板的加速度为：故C错误。当F大于12N后，发生相对滑动，小滑块的加速度为，与F无关，F增大时小滑块的加速度不变，故D错误。故选B。8.BD解析 A受到重力、挡板的弹力和B的支持力三个力,B受到重力、A的压力、桌面的支持力和外力F四个力,故A错误;当B向左移动时,B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A对B的压力也保持不变,对整体受力分析如图所示,由平衡条件得,F=N1,挡板对A的弹力N1不变,则外力F不变,桌面对整体的支持力N=G总保持不变,则B对桌面的压力不变,故C错误,B、D均正确.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a绳在竖直方向上的分力与重力相等，可知a绳的张力不可能为零，故A正确；根据竖直方向上平衡得，Fasin mg，解得Fa，可知a绳的拉力不变，故B错误；当b绳拉力为零时，有：ml2，解得2，当角速度2，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，a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，Gmg，MR3，解两式得：gGR，所以gg514，A项错，B项正确；探测器在天体表面飞行时，万有引力充当向心力，即：Gm，MR3，解两式得：v2R，所以vv，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vygt3 m/s，水平分速度vxvytan 453 m/s，则B点与C点的水平距离为xvxt0.9 m，选项A正确，B错误；在B点设管道对小球的作用力方向向下，根据牛顿第二定律，有FNBmgm，vBvx3 m/s，解得FNB1 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,最先达到最大静摩擦力,此时 ,计算得出: ,当C的摩擦力达到最大静摩擦力之后,BC开始提供拉力,B的摩擦力增大,达最大静摩擦力后,AB之间绳开始有力的作用,随着角速度增大,A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还受到绳的拉力,对C可得: ,对AB整体可得: ,计算得出: ,当 时整体会发生滑动,故A错误,BC正确;D、当时，在增大的过程中B、C间的拉力逐渐增大，故D错误； 13【答案】(1)交流电（2）BC（3）0.611 200（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Gm(Rh)Gmg联立式得TB2 .(2)由题意得(B0)t2由得B代入得t.答案：(1)2 (2)15解析(1)v072 km/h20 m/s，AB长L1150 m，v36 km/h10 m/s，对AB段匀减速直线运动有v2v2aL1，代入数据解得a1 m/s2。(2)汽车在BC段做圆周运动，静摩擦力提供向心力，有Ffm，为了确保安全，则须满足Ffmg，解得R20 m，即Rmin20 m。(3)设AB段时间为t1，BC段时间为t2，CD段时间为t3，全程所用最短时间为t。L1t1，而Rvt2，L2t3，tt1t2t3，解得t23.14 s。答案(1)1 m/s2(2)20 m(3)23.14 s16【答案】(1)=0.4 (2)M=4kg，=0.1 (3)8.125m【解析】（1）由乙图知，m、M一起运动的最大外力Fm=25N，当F25N时，m与M相对滑动，对m由牛顿第二定律有：，由乙图知，解得：；（2）对M由牛顿第二定律有：，即，乙图知：，解得：M = 4 kg，2=0. 1；（3）给m一水平向右的初速度时，m运动的加速度大小为a1 = 4 m/s2,方向水平向左，设m运动t1时间速度减为零，则，位移，M的加速度大小，方向向左，M的位移大小，此时M的速度，由于，即此时m运动到M的右端，当M继续运动时，m从M的右端竖直掉落，设m从M 上掉下来后M的加速度天小为，对M由生顿第二定律，可得，在t=2s时m与M右端的距离：。