吉林省长春市东北师范大学附属中学2020届高三物理上学期第一次摸底考试试题（PDF）

东北师大附中2020届高三年级第一次摸底考试物理试题一、单选题1．如图为甲、乙两质点的速度—时间图像，零时刻起两质点相向运动，以下说法正确的是A.在前2.0𝑠𝑠时间内甲的位移是4.5𝑚𝑚B.在前2.0𝑠𝑠时间内乙的位移是1.5𝑚𝑚C.若零时刻两者相距53𝑚𝑚,则𝑡𝑡=1.0𝑠𝑠时会相遇D.若零时刻两者相距53𝑚𝑚,则𝑡𝑡=1.2𝑠𝑠时会相遇2．中国人民解放军建军90周年之际，在央视新闻的画面中，中国战略导弹发射井首次曝光，则关于导弹从发射井井底发射升空过程中，若在此过程中导弹可以视为质点，且已知均匀的球壳对处于球壳内的质点万有引力为零，用r表示导弹与井底的距离，F表示它所受地球引力，能够描F随r变化关系的图像是A.B.C.D.3．如图所示，将三个质量均为m的小球a、b、c用细线相连后，再用细线悬挂于倾角θ＝30°天花板上的O点，用力F拉小球c，使三个小球都处于静止状态，且静止时，使细线Oa与天花板保持垂直，则F的最小值为A.mgB.2mgC.32𝑚𝑚𝑚𝑚D.√32𝑚𝑚𝑚𝑚4．如图所示，长度为1.2m且筒壁厚度不计的圆筒置于倾角θ＝30°的光滑斜面底端，在圆筒轴线上端2.5m处有一小球(可视为质点)。在由静止释放小球的同时，将圆筒沿斜面向上以某一速度抛出，结果在圆筒返回斜面底端时，小球处于圆筒内，则圆筒沿斜面上抛的初速度最小值为(空气阻力不计，取g＝10m/s2)A.1.2𝑚𝑚/𝑠𝑠B.2.5𝑚𝑚/𝑠𝑠C.5.0𝑚𝑚/𝑠𝑠D.10.0𝑚𝑚/𝑠𝑠5．某物理学习小组在做“研究平抛运动”的实验时，得到小球做平抛运动的轨迹，以小球被抛出的位置为原点，初速度的方向为x轴的方向，竖直向下的方向为y轴的方向，建立平面直角坐标系，如图所示。该小组对实验进一步分析，分别画出了x、y、𝑦𝑦𝑥𝑥和动能Ek随时间t变化关系的示意图，其中一定不．正．确．的是A.B.C.D.6．如图所示，A、B静止在水平地面上，A的质量为B的2倍，A、B之间的动摩擦因数为𝜇𝜇3，B与地面之间的动摩擦因数为μ。若将水平拉力作用在B上，让两者共同向右加速，若A刚好要相对B滑动，最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，此时B的加速度为a1；若将水平拉力撤去，则撤去拉力瞬间B的加速度为a2，则a1与a2的比为A.1∶3B.1∶5C.1∶7D.2∶37．如图甲所示，质量m＝0.5kg、初速度v0＝6m/s的物块受水平向左的恒力F作用，在粗糙的水平地面上从零时刻由O点开始向右运动，O点为坐标原点，整个运动过程中物块速率的平方随位置坐标变化的关系图像如图乙所示，g＝10m/s2，下列说法中正确的是A.𝑡𝑡=2𝑠𝑠时物块速度为零B.𝑡𝑡=3𝑠𝑠时物块回到O点C.恒力F大小为2ND.物块与水平面间的动摩擦因数为0.18．假设地球可视为质量均匀分布的球体，已知地球半径为R，地球赤道处重力加速度为g，赤道处物体随地球自转向心加速度为a，则地球的第一宇宙速度表达式正确的是A.�𝑚𝑚𝑔𝑔B.√𝑎𝑎𝑔𝑔C.�(𝑚𝑚+𝑎𝑎)𝑔𝑔D.�(𝑚𝑚−𝑎𝑎)𝑔𝑔二、多选题9．如图所示，A受到沿斜面向上的拉力F1和垂直于斜面的拉力F2作用，正在沿倾角为θ的斜面向下运动，此过程中斜面体B始终保持静止不动，且斜面体B受到地面的摩擦力向左，则A.物块与斜面动摩擦因数𝜇𝜇tanθB.若只撤去𝐹𝐹2,则B受到地面的摩擦力变小C.若同时撤去𝐹𝐹1和𝐹𝐹2,物块A将在斜面上加速下滑D.若只增大A的质量,斜面体B受到地面的摩擦力将变大10．如图所示，一个质量为M的人，站在台秤上，一长为R的悬线一端系一个质量为m的小球，手拿悬线另一端，小球绕悬线另一端点在竖直平面内做圆周运动，且小球恰好能通过圆周的最高点，则下列说法正确的是A.小球运动到最低点时,台秤的示数最大且为(𝑀𝑀+6𝑚𝑚)𝑚𝑚B.小球从最低点d运动到最高点b的过程中悬线的弹力一直减小C.小球从最低点d运动到最高点b的过程中台秤的示数先减小后增大D.小球从最高点b运动到最低点d的过程中台秤的示数一直增大11．2019年4月10日，天文学家召开全球新闻发布会，宣布首次直接拍摄到黑洞的照片。黑洞是一种密度极大、引力极大的天体，以至于光都无法逃逸（光速为c）．若黑洞的质量为M，半径为R，引力常量为G，其逃逸速度公式为𝑣𝑣2=�2𝐺𝐺𝐺𝐺𝑅𝑅．如果天文学家观测到一天体以速度v绕某黑洞做半径为r的匀速圆周运动，则下列说法正确的有A.该黑洞的第一宇宙速度𝑣𝑣1=𝑣𝑣�𝑟𝑟𝑅𝑅B.该黑洞的质量𝑀𝑀=𝐺𝐺𝑣𝑣2𝑟𝑟C.该黑洞的最大半径𝑔𝑔=2𝐺𝐺𝐺𝐺𝑐𝑐2D.该黑洞的最小半径𝑔𝑔=2𝐺𝐺𝐺𝐺𝑐𝑐212．一小物块沿斜面向上滑动，然后滑回到原处。物块初动能为Ek0，与斜面间的动摩擦因数不变，则该过程中，物块的动能Ek与位移x关系如图所示，则关于物块速率—时间、速率—位移、动能—时间图像正确的是A.B.C.D.三、实验题13．用如图所示的器材和方法可以验证“力的平行四边形定则”。在圆形桌子透明桌面上平铺一张白纸，在桌子边缘安装三个光滑的滑轮，其中，滑轮P1固定在桌子边，滑轮P2、P3可沿桌边移动。第一次实验中，步骤如下：A．在三根轻绳下挂上一定数量的钩码，并使结点O静止；B．在白纸上描下O点的位置和三根绳子的方向，以O点为起点，作出三个拉力的图示；C．以绕过P2、P3绳的两个力为邻边作平行四边形，作出O点为起点的平行四边形的对角线，量出对角线的长度；D．检验对角线的长度和绕过P1绳拉力的图示的长度是否一样，方向是否在一条直线上。(1)这次实验中，若一根绳挂的钩码质量为m，另一根绳挂的钩码质量为2m，则第三根绳挂的质量一定大于________且小于________。(2)第二次实验时，改变滑轮P2、P3的位置和相应绳上钩码的数量，使结点平衡，绳的结点________(选填“必须”或“不必”)与第一次实验中白纸上描下的O点重合。实验中，若桌面不水平________(选填“会”或“不会”)影响实验的结论。14．验证牛顿第二定律的实验装置示意图．图中打点计时器的电源为50Hz的交流电源，打点的时间间隔用T表示．在小车质量未知的情况下，某同学设计了一种方法用来研究“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量间的关系”．(1)完成下列实验步骤中的填空：①平衡小车所受的阻力：小吊盘中不放物块，调整木板______(选填“右端”或“左端”)的高度，用手轻拨小车，直到打点计时器打出一系列间隔均匀的点．②按住小车，在小吊盘中放入适当质量的物块，在小车中放入砝码．③打开打点计时器电源，释放小车，获得带有点列的纸带，在纸带上标出小车中砝．码．的．质．量．m．．④按住小车，改变小车中砝码的质量，重复步骤③．⑤在每条纸带上清晰的部分，每5个间隔标注一个计数点．测量相邻计数点的间距s1，s2，…．求出与不同m相对应的加速度a．⑥以砝．码．的．质．量．m．为横坐标、1𝑎𝑎为纵坐标，在坐标纸上做出1𝑎𝑎─m关系图线。若加速度与小车和砝码的总质量成反比，则1𝑎𝑎与m处应成_________关系(选填“线性”或“非线性”)．(2)完成下列填空：(I)本实验中，为了保证在改变小车中砝码的质量时，小车M所受的拉力近似不变，小吊盘和盘中物块的质量之和mˈ应满足的条件是：mˈ______M(选填“远大于”或“远小于”)。(II)设纸带上三个相邻计数点的间距为x1、x2、x3如图所示．a可用x1、x3和T表示为a＝__________。(III)上图为所得实验图线的示意图．设图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，若牛顿定律成立，则小车受到的拉力为___________，小车的质量为___________。四、计算题15．如图所示，在零时刻汽车从A处由静止状态向B处做匀加速直线运动，到达B处后立即作匀速直线运动，汽车在t时刻到达C点，已知：AB段长度为L1，BC段长度为L2，求：(1)汽车在BC段的速度大小；(2)汽车在AB段的加速度大小。16．如图所示，弹簧的劲度系数为k，质量都为m的A、B两物体叠放在竖直弹簧上并保持静止，用大小等于1.5mg的恒力向上拉B，运动一定距离距离B与A分离，已知重力加速度为g，求：(1)当拉力作用在B上瞬间A对B物体的支持力；(2)B物体从静止到分离过程A上升的高度h。17．如图所示，质量均为m的两个相同小物块，用恰好通过轴线的细线相连，物块与转台间的动摩擦因数为μ，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，a、b物块距轴心的距离分别为r、2r，已知重力加速度为g，角速度ω缓慢增加，求：(1)当a物块所受摩擦力为零时圆台转动的角速度ω1；(2)要使两物块在圆台上不发生滑动，转台角速度的最大值ω2。18．如图所示，长木板A、小铁块B的质量相等且均为1kg，水平地面与木板B间的摩擦因数𝜇𝜇1=0.2，木板B足够长，铁块与木板间的摩擦因数𝜇𝜇2=0.1，木板右端与墙壁间距d=0.9m，零时刻分别给A、B向右和向左的初速度，v1=5m/s，v2=1.2m/s，不计铁块与墙壁碰撞的机械能损失，重力加速度g=10m/s2。求：(1)木板向右运动时的加速度；(2)木板与墙壁相碰瞬间木块与墙壁间的距离；(3)从A、B开始运动至都静止过程中铁块与木板间因为摩擦而产生的热量。东北师大附中2020届高三年级第一次摸底考试物理参考答案1.C2.B3.C4.B5.D6.C7.C8.C9.ACD10.ABC11.AC12.BC13.(1)𝑚𝑚；3m；(2)不必；不会。14.(1)①右端；⑥线性；(2)(𝐼𝐼)远小于；(𝐼𝐼𝐼𝐼)𝑥𝑥3−𝑥𝑥150𝑇𝑇2；(𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼)1𝑘𝑘；𝑏𝑏𝑘𝑘15.解：(1)设在BC段的速度为v,通过AB、BC的时间分别为𝑡𝑡1、𝑡𝑡2,则在AB段：𝑥𝑥𝐴𝐴𝐴𝐴=12𝑣𝑣𝑡𝑡1=𝐿𝐿1；在BC段：𝐿𝐿2=𝑣𝑣𝑡𝑡2,𝑡𝑡1+𝑡𝑡2=𝑡𝑡,所以：𝑣𝑣=𝐿𝐿2+2𝐿𝐿1𝑡𝑡。(2)在AB段做匀加速直线运动时的加速度：𝑎𝑎=𝑣𝑣22𝐿𝐿1所以：𝑎𝑎=(𝐿𝐿2+2𝐿𝐿1)22𝐿𝐿1𝑡𝑡2。答：(1)汽车在BC段的速度大小为𝐿𝐿2+2𝐿𝐿1𝑡𝑡；(2)汽车在AB段的加速度大小为(𝐿𝐿2+2𝐿𝐿1)22𝐿𝐿1𝑡𝑡2。16.解：(1)以A、B整体为研究对象：𝑎𝑎=𝐹𝐹2𝑚𝑚=1.5𝑚𝑚𝑚𝑚2𝑚𝑚=0.75𝑚𝑚设A对B的支持力为N,对B列牛顿第二定律：𝑁𝑁+1.5𝑚𝑚𝑚𝑚−𝑚𝑚𝑚𝑚=𝑚𝑚×0.75𝑚𝑚解得：𝑁𝑁=0.25𝑚𝑚𝑚𝑚；(2)根据胡克定律,静止时弹簧压缩量为𝑥𝑥1=2𝑚𝑚𝑚𝑚𝑘𝑘B与A分离时两者之间弹力为零,加速度相等：1.5𝑚𝑚𝑚𝑚−𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚=𝑘𝑘𝑥𝑥2−𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚解得：𝑥𝑥2=1.5𝑚𝑚𝑚𝑚𝑘𝑘则B物体从静止到分离过程A上升的高度h为：ℎ=𝑥𝑥2−𝑥𝑥1=𝑚𝑚𝑚𝑚2𝑘𝑘。17.解：(1)设当a物块所受摩擦力为零时绳的弹力为T,对a、b分别列向心力方程有：对a：𝑇𝑇=𝑚𝑚𝜔𝜔12𝑟𝑟对b：𝑇𝑇+𝜇𝜇𝑚𝑚𝑚𝑚=𝑚𝑚𝜔𝜔122𝑟𝑟联立方程解得：𝜔𝜔1=�𝜇𝜇𝑚𝑚𝑟𝑟(2)设两物块在圆台上即将发生相对滑动时绳的弹力为T,对a、b分别列向心力方程有：对a：𝑇𝑇−𝜇𝜇𝑚𝑚𝑚𝑚=𝑚𝑚𝜔𝜔22𝑟𝑟对b：𝑇𝑇+𝜇𝜇𝑚𝑚𝑚𝑚=𝑚𝑚𝜔𝜔222𝑟𝑟联立方程解得：𝜔𝜔2=�2𝜇𝜇𝑚𝑚𝑟𝑟答：