2021届高考物理一轮阶段检测一力学综合(含解析)

1、阶段检测一力学综合考生注意：1. 本试卷共4页.2. 答卷前，考生务必用蓝、黑色字迹的钢笔或圆珠笔将自己的姓名、班级、学号填写在相应 位置上3. 本次考试时间90分钟，满分100分.4. 请在密封线内作答，保持试卷清洁完整.一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分.16小题只有一个选项符合要求，选对 得4分，选错得0分；710小题有多个选项符合要求，全部选对得4分，选对但不全的得2 分，有选错的得0分）1. （2019 徽六安市模拟）髙中物理核心素养之一是培养科学思维能力，在高中物理的学习中 我们接触了许多科学思维方法，如理想实验法、控制变量法、微元法、类比法等.以下有关 物理学史和所

2、用物理学方法的叙述正确的是（）A. 牛顿巧妙地运用扭秤实验，应用了放大法成功测出万有引力常量的数值并得出了万有引 力定律B. 用比值定义法立义的物理概念在物理学中占有相当大的比例，例如场强E=-,加速度q=吕都是采用比值立义法定义的C当物体本身的形状和大小对所研究问题的影响忽略不计时，用质点来代替物体的方法是 假设法D.在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多很多小段，每一小段近 似看成匀速直线运动，然后把各小段的位移相加代表物体的位移，这里采用了微元法2. （2019福建厦门市调研）如图1所示，光滑水平而上放置着质量分别为1 kg和2 kg的d、B 两个物体，、B间的最大静摩

3、擦力为2N.现用水平拉力F拉B物体，使2、E以同一加速 度运动，则拉力F的最大值为（）“A. 2N B. 4N C. 6N D. 8N3. （2020河南郑州市模拟）某段公路有一个大圆弧形弯道，公路外侧路基比内侧路基髙，如图2所示.当汽车以理论时速行驶时，汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势.贝IK）图2A. 车速只要低于,车辆便会向内侧滑动B. 要求汽车在转弯过程中不打滑，车速不能大于4C. 当路而结冰时，与未结冰时相比，兔的值变小D. 当路而结冰时，与未结冰时相比，S的值不变4. （2019北京四中期末）1966年，任太空中完成了用动力学方法测质量的实验.双子星号宇 宙飞船与火箭组紧密连在

4、一起，只开动双子星号飞船的推进器，使飞船和火箭组共同加速.推 进器的平均推力为F,推进器开动时间为测出飞船和火箭组的速度变化屋为已知双子 星号飞船的质就为加I-由以上实验数据可测出火箭组的质捲加2为（）FM r FMrA 而一CFJnI DFKtnlI5. 天文学家将相距较近、仅在彼此的引力作用下运行的两颗恒星组成的系统称为双星系统.若 某双星系统中两颗恒星的质量分别为M、加，间距为厶 双星分别用绕其连线上的某点O做 匀速圆周运动，其角速度分别为1.2,质疑为M的恒星轨道半径为已知引力常量为G, 则描述该双星运动的上述物理疑满足（）A. QIVe2 B. >2 C. GM= C（LR）L

5、2 D Gn=R36. （2020 徽蚌埠市模拟）一固左杆与水平方向夹角为0=37。，将一质疑为也的滑块套在杆 上，通过轻绳悬挂一个质量为加2的小球，杆与滑块之间的动摩擦因数为“=05若滑块与小 球保持相对静止，以相同的加速度Q=IOinZ 起向上做匀减速直线运动，则此时小球的位置可能是下图中的哪一个（7（2019河南开封市模拟）如图3所示，e b两个小球用一根不可伸长的细线连接，细线绕 过固立光滑水平细杆C与光滑水平细杆D接触，C、刀在同一水平线上，D到小球b的距离 为L,在刀的正下方固左有一光滑水平细杆E, D、E间的距离为?小球放在水平地面上, 细线水平拉直，由静I上释放小球b.当细线与

6、水平细杆E接触的瞬间，小球Q对地而的压力恰好为零，不计小球的大小，则下列说法正确的是（）A.B.细线与水平细杆E接触的瞬间，小球b的速度大小不变C.小球a与小球b的质量之比为5 : 1细线与水平细杆E接触的瞬间.小球b的加速度大小不变D.将D、E细杆向右平移相同的一小段距离再固怎，由静止释放小球b,细线与E接触的瞬 间.小球会离开地而8. （2019湖南岳阳市调研）两个质量分别为WI=I kg,加2=2 kg的物体2、B静止在光滑的水 平地而上，中间用一轻质弹簧将两物体连接.如图4所示，现用两个水平力推力Fi = 10N、F2=40 N分别作用在物体乩B上，贝J（）A.弹簧的弹力为25 NB.

7、弹簧的弹力为20NC. 在突然撤去Fl的瞬间的加速度为30ms2D. 在突然撤去円的瞬间，d的加速度为IonVS29. （2019辽宁重点协作体模拟）从r=0时刻开始，物块在外力作用下由静止开始沿X轴做直线 运动，如图5所示为其位移和速率二次方的关系图线，下列说法正确的是（）A. f=0时刻物块位于x=0处B. 物块运动的加速度=0.5m2C. r=4s时物块位于x=2m处D. 由图可知物体做往复运动10. （2019广东高考模拟）如图6所示，相同质量的物块从底边长相同、倾角不同的固圮斜而最髙处同时由静止释放且下滑到底端，下列说法正确的是（）A. 若物块与斜而之间的动摩擦因数相同，物块在两斜而

8、上损失的机械能相等B. 若物块到达底端时的动能相同，物块与倾角大的斜而间的动摩擦因数大C. 若斜而光滑，两物块一立同时运动到斜而底端D. 若物块与斜而之间的动摩擦因数相同，倾角大的斜而上的物块所受合力冲量大二、实验题（本题共2小题，共14分）11. （6分）（2019山东临沂市髙考模拟）为了测量滑块和轨道之间的动摩擦因数，某同学设计了如图7(a)所示的实验装宜，在轨道上固左两个光电门，将轨道放在水平桌而上后一端垫高.让 滑块由静止释放，通过计时器依次读取遮光板通过光电门甲、光电门乙、光电门之间所用的 时间分别为门、"、t，滑块上遮光板宽度d用游标卡尺测得如图(b)所示.(1) 遮光板

9、宽度d=cm：(2) 滑块的加速度表达式为：:(用题中所给符号表示)(3) 为了测量滑块和轨道之间的动摩擦因数，还需要测量.A.滑块和遮光板的总质量B.轨道与水平桌面的夹角C.滑块沿轨道下滑的位移12. (8分)(2019河北邢台市模拟)某同学利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒怎律， 频闪仪每隔0.05 s闪光一次，如图8所标数拯为实际距离，该同学通过汁算得到不同时刻的 速度如下表.(当地重力加速度取9.8ms2,小球质w=0.2 kg,结果保留3位有效数字)16.14 CmO-18.66 Cn)“o21.16Cm23.68 CmO-26.】8cm时刻t2ts速度(InS 1)4.994

10、.483.98由频闪照片上的数据计算5时刻小球的速度5=nvs；（2）从/2到5时间内，重力势能的增加EP=J,动能的减少Tk=J：（3）在误差允许的范用内，若临与血近似相等，即验证了机械能守恒泄律.由上述计算得Ep（选填“v”或“=”）込 造成这种结果的主要原因是 三、计算题（本题共4小题，共46分）13. （8分）（2019湖北荆门市期末）周末小明想帮爸爸做点力所能及的事情，他们要把一批质量 均为加=5Okg的箱子搬上车厢运走，如图9所示，爸爸在车厢与地而之间固泄了一条长为Z =2.5 m的木板，木板与地而夹角为0=37。，箱子与木板间动摩擦因数为=Q.25,开始时箱 子放在木板下端A处，

11、小明在车厢上通过轻绳往上拉箱子（S取10 ns2, SIn 37。=06 COS 37。开始时小明尝试用FI = BOO N的力沿着木板方向往上拉一个箱子，结果箱子没动，则此时 箱子受到木板的摩擦力为多大？（2）后来爸爸过来帮忙沿着木板方向往上施加力F2,如果小明仍用Fl往上拉箱子,经过t=5 s, 箱子到达上端B处，则尺是多大？14. （8分）发射宇宙飞船的过程要克服引力做功，已知将质量为加的飞船从距地球中心无限 远处移到距地球中心为处的过程中，引力做功为炉=譽，飞船在距地球中心为厂处的引 力势能公式为EP=譽，式中G为引力常量，M为地球质量.若在地球的表面发射一颗 人造地球卫星，发射的速度

12、很大，此卫星可以上升到离地心无穷远处(即地球引力作用范I羽之 外)，这个速度称为第二宇'由速度(也称逃逸速度).(1) 试推导第二宇宙速度的表达式：(2) 已知逃逸速度大于真空中光速的天体叫黑洞，设某黑洞的质量等于太阳的质量MQ =1.98×IO30kg,引力常G=6.67×10nNm2kg2,求它可能的最大半径.15. （15分）（2019山东济宁市期末）2018年11月23日，北京国际雪联单板滑雪大跳台世界杯在 国家体育场举办.如图10甲，运动员经过一段加速滑行后从.4点以水平速度飞出，落到 斜坡上的B点，已知A. B两点距离5=75 m,斜坡与水平而的夹角a=

13、37。，不计空气阻力 （Sm 37° =06 COS 37° =0.8, g=10ms2）求：图10（1）运动员在空中飞行的时间；（2）运动员在点水平速度QO的大小；（3）若运动员从ZI点以不同大小的水平速度Qo飞出落到斜坡上，请写岀、B两点距离S和水 平速度的关系式，并在图乙中定性画出S-QO的图象.16. （15分）如图11所示为某工地一传输工件的装置,为一段足够大且固宦的扌圆弧轨道， 圆弧半径R=5.6 m, Be为一段足够长的水平轨道，CQ为一段固左的扌圆弧轨道，圆弧半径 ；= 1 IlB三段轨道均光滑.一长为Z=2m、质量为M=Ikg的平板小车最初停在BC轨道的

14、最左端，小车上表而刚好与-拐轨道相切，且与CZ）轨道最低点处于同一水平而.一可视为 质点、质量为m=2 kg的工件从距轨道最低点的髙度为力处沿轨道无初速度自由滑下， 滑上小车后带动小车向右运动，小车与3轨逍左端碰撞（碰撞时间极短）后即被粘在C处.工 件只有从CQ轨道最高点飞出，才能被站在台而QE上的工人接住.工件与小车之间的动摩 擦因数为=0.5,不计空气阻力，取g=10ms2.图11(1) 若h为2.8 m,则工件滑到圆弧底端B点时对轨道的压力为多大？(2) 要使工件能被站在台而DE上的工人接住，则h的取值范用为多少?答案精析1. D 卡文迪许巧妙地运用扭秤实验，应用了放大法成功测出万有引力

15、常量的数值，故AFF项错误：场强E=、加速度=W7是釆用比值定狡法定狡的，加速度 =-是加速皮的决定 qrm式，故B项错误；当物体本身的形状和大小对所研究问题的影响忽略不计时，用质点来代替物体的方法是理想模型法，故C项错误. 2. C 当/受到的静摩擦力达到罠大值吋，此时对应的加速度是A. B能够以同一加速度运动的最大加速厦，根据牛顿第二定律可得an=-=2 m2,以整体为研究对象可得FnI=(也 叫+ 坊)dm=6N 3D 若车速低于VCf所需的向心力减小，此时车辆有向内侧滑动的趁势，静摩擦力可以 指向外侧，则车辆不一定会向内侧滑动，故A错误；若车速爲于,所需的向心力增加，此 时车辆有向外侧

16、滑动的趋势，但静摩擦力可以指向内侧，则车辆不一定会打滑，故B错误： 当路面结冰时，与未结冰时相比，由于支持力和重力不变，路面的倾角不变，则的值不变， 故C错误，D正确.Ft4. A 規定推力F的方向为正方向，則有：Fr=(w+w2) ,解得：加2=云一加“故选 AJ5C双星系统中两颗恒星的角速度相同，=2, A、B项错误:i= 7WW22 (L-R)得,GM= 22 (L-R)L29 C 项正确:=Mi2R 得,G)H=12RL29 D 项错误.6. D 7. BCD 细线与水平细杆E接触的瞬间，小球b的速度不会发生究变，因此小球b的速厦V2大小不变.由于做圆周运动的半径减小，由a=可知，小球

17、b的加速度变大，故A错误，B 正确：小球b运动到最低点时，设速度为久根扌居机械能守恒定律可知，THbgL=mbV29则C =y2gL,细线与E接触的瞬间有：nag-)nbgnb9因此有：Tna Inb=S 1,故C正确；2将D、E细杆向右平移相同的一小段距离再固定，设小球b开始做圆周运动的半径为L ,与杆E接触时的速度大小z =2g,设接触的瞬间细线的拉力为F',則F' PbgVt 2L'= Inb ,可知F = mbg+4mbg刁了二>5mbg,即F >nag.因此细线与E接触的瞬间，L' 2 _小球会离开地面，故D正确.& BD 对丄B整

18、体，由牛顿第二定律有：尸2尺=(加1+加2)6 解得=IOm/S2,对F -F1=nla9解得F=20N,选项A错误，B正确：在突然撤去Fl的瞬间，弹簧的弹力不变， 则此时2的加速度为血=20ms2,选项C错误；在突然撤去尺的瞬间，弹簧的弹力不 变，则此时ZI所受的合外力不变，则/的加速厦仍为IOm2,选项D正确.12-O9. BC 根据X-XO=石，结合题图可知物块做匀加速直线运动，且有石=匚万sSin=l s2m, 则加速度=0.5ms2,初位置XO= 一2 m,故A. D错误，B正确；r=4s内，物块的位移x = 2=× 0.5 ×42 m=4 m,则 r=4 s 时

19、物块的位置坐标 x=x+xo=2m,故 C 正确.10ABD 设底边长为s,則克服摩擦力做功W=PmgCoSe=艸gs,物块损失的机械能 等于克服摩擦力所做的功，即损失的机械能与夹角无关，“相同，所以两物块损失的机械能 相同，故A正确；根据动能定理有：mgstan ngs=EkO,则Ek=MgS(tan -)9若物块到达斜面底端吋的动能Ek相同，则物块与斜面的倾角O越大,动摩擦因数“越大，故B正确:若斜面光滑，扬块下滑的加速度=gsn,根据S =跖巴 COS U Z可得尸s* &不同，t可能不同，当0=45。时，下滑时间最短，故C错误;合外力的冲量Z =WM=5万瓦，“相同，则0越大，

20、民越大，冲莹Z就越大，故D正确.11. (1)0.53I f ttlt(3)B解析 (1)主尺读数为0.5 Cnlr游标尺读数为0.1 nn×3 = 03 mn=0.03 cm,则力=0.5 cm+ 0.03 Cm=O.53 cm;(2)设滑块通过两个光电门时的速度分别为Vi和V29根据 v2=vi+at9解得Xn )-t1f2t(3) 根据牛顿第二定律得：/Hgsin ngcos =na,gsn a 即 = geos。则为了测量滑块和轨道之间的动摩擦因数，还需要测量轨道与水平桌面的夬角&故选B12(1)3.48 (2)1.24 1.28 (3)< 存在空气阻力解析(I

21、)V5=16.14+18.662X0.05× 10 2 ms=3.48 ms.重力势能的增加量p=wg力，代入数据可得Ep=1.24 J,动能减少量为Iwy22-5Uivs29代入数据可得fk¾1.28I(3) 由计算可得EpVEk,主要是由于存在空气阻力13(1)0 (2)IION解析(1)对箱子进行受力分析，利用正交分解由平衡条件可得:Fn-Fngs 37o=0(2)箱子从/到E做匀加速运动，由位移公式：L=at2解得:a=02 ms2 对箱子受力分析，沿着木板方向，由牛顿第二定律得:Fi+Fz-WgSill 37°“加geos 31 Q=Ina解得：F2=I

22、lON.14. (I)D=爭(2)2.93 XlO3解析(1)由题意距地心无穷远处的引力势能为零，设地球的半径为R,第二宇宙速度为久所谓第二宇宙速度，就是卫星摆脱中心天体束缚的置小发射速度则卫星由地球表面上升到 离地球表面无穷远的过程，根据机械能守恒定律得：Ek+p=O ,即nV2IL=Q解得：O=(2)黒洞的逃逸速度大于真空中的光速，即o>cm=2.93 × 103m“ 2GMo 2×6.67× IOF×1.98× IO30 所以RVh=而丙 则该黑洞可能的最大半径为2.93XlO3 m.15(1)3 s (2)20 m/s (3)见解析解析(1)将运动员位移分解，水平位移 X=SCOS 37°= 60111,竖直位移y=5sm37o=45m运动员在竖直方向做自由落体运动，则有 y=gt2,解得:/=3 s:(2) 运动员在水平方向做匀速直线运动，则有X=VOt解得：Co=2Oms:(3) 运动员的始末位置撷在斜面上