上海市崇明县崇明中学高三上学期1月考试物理试题

2021届上海市崇明县高三1月热身考试物理试题含解析一、单项选择题（每小题只有一个正确答案，第18题，每题3分，第912题，每题4分，共40分）1.关于“亚洲一号”地球同步通讯卫星，下列说法中正确的是（）A.它的运行速度为7.9km/sB.已知它的质量为1.42t，若将它的质量增为2.84t，其同步轨道半径变为原来的2倍C.它可以绕过北京的正上方，所以我国能够利用它进行电视转播D.它距地面的高度约是地球半径的5倍，所以它的向心加速度约是地面处的重力加速度的【答案】D【解析】同步卫星的轨道半径是固定的，与质量大小无关，A错误；7.9km/s是人造卫星的最小发射速度，同时也是卫星的最大环绕速度，卫星的轨道半径越大，其线速度越小.同步卫星距地面很高，故其运行速度小于7.9km/s，B错误；同步卫星只能在赤道的正上方，C错误；由可得，同步卫星的加速度，D正确.【点睛】同步卫星有四个“定”：定轨道、定高度、定速度、定周期2.如图，竖直平面内的Rt△ABC，AB竖直、BC水平，BC=2AB，处于平行于△ABC平面的匀强电场中，电场强度方向水平。若将一带电的小球以初动能Ek沿AB方向从A点射出，小球通过C点时速度恰好沿BC方向，则（）A.从A到C，小球的动能增加了4EkB.从A到C，小球的电势能减少了3EkC.将该小球以3Ek的动能从C点沿CB方向射出，小球能通过A点D.将该小球以4Ek的动能从C点沿CB方向射出，小球能通过A点【答案】D【解析】A.设小球的速度为，则有小球通过C点时速度恰好沿BC方向，则说明小球在竖直方向上的速度减为0，小球在水平方向上做初速度为零的匀加速直线运动，运动的位移为竖直方向上位移的2倍，则平均速度为竖直方向上平均速度的2倍，又这段时间竖直方向的平均速度为故水平方向的平均速度为又解得则从A到C，小球的动能增加了故A错误；B.由动能定理可知重力与电场力做功之和为动能的增加量即，重力做负功，故电场力做功大于，则小球的电势能减小量大于，故B错误；D.由上分析可知：动能为，则速度大小为2v，即小球以2v对速度从C点沿CB方向射出。而由AB分析可知，小球以初速度v沿AB方向从A点射出时，小球将以速度大小为2v，方向沿BC方向通过C点，则小球以2v的速度从C点沿CB方向射出后运动过程恰好可视为其逆过程，所以若将小球以2v的速度从C点沿CB方向射出，小球能通过A点；故D正确；C.由D分析可知，若将小球以2v的速度从C点沿CB方向射出，小球能通过A点；则若将小球小于2v的速度从C点沿CB方向射出，小球将经过A点右侧。所以，若将该小球以的动能从C点沿CB方向射出，小球将经过A点右侧，不能经过A点，故C错误。故选D。3.1789年英国著名物理学家卡文迪许首先估算出了地球的平均密度.根据你所学过的知识，估算出地球密度的大小最接近（）（地球半径R=6400km，万有引力常量G=6.67×1011N·m2/kg2）A.5.5×103kg/m3B.5.5×104kg/m3C.7.5×103kg/m3D.7.5×104kg/m3【答案】A【解析】由黄金代换可得地球质量，地球体积公式可得密度，故A正确BCD错误。4.下列关于原子物理知识的叙述正确的是（）A.衰变的实质是核内的中子转化为一个质子和一个电子B.结合能越大，原子核内核子结合得越牢固，原子核越稳定C.两个轻核结合成一个中等质量的核，核子数不变质量不亏损D.对于一个特定的氡原子，知道了半衰期，就能准确的预言它在何时衰变【答案】A【解析】A.β衰变所释放的电子，是原子核内的中子转化成质子和电子所产生的，故A正确；B.比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定，结合能大，原子核不一定越稳定，故B错误；C.两个轻核结合成一个中等质量的核，会释放一定的能量，根据爱因斯坦质能方程可知存在质量亏损，故C错误；D.半衰期是统计规律，对于一个特定的衰变原子，我们只知道它发生衰变的概率，并不知道它将何时发生衰变，发生多少衰变，故D错误。故选A。5.如图所示，虚线是某静电场的一簇等势线。实线是一带电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，A、B、C为轨迹上的三点。下列判断正确的是（）A.轨迹在一条电场线上B.粒子带负电C.场强EAECD.粒子的电势能EPAEPC【答案】C【解析】A.因为电场线与等势线垂直，所以轨迹不可能在一条电场线上，故A错误；B.电场线的方向大体上由C到A，粒子受到的力的方向大概指向左上方，与电场线方向大体相同，所以粒子应该带正电，故B错误；C.AB之间的距离小于BC之间的距离，AB与BC之间的电势差相等，根据公式可知，场强EAEC，故C正确；D.因为粒子带正电，A处的电势要比C处的电势低，根据公式，所以粒子的电势能EPA＜EPC，故D错误。故选C。6.2017年11月5日，又有两颗北斗导航系统组网卫星通过“一箭双星”发射升空，并成功进入预定轨道，两颗卫星绕地球运动均看作匀速圆周运动。如果两颗卫星的质量均为M，其中的1号卫星轨道距离地面高度为h，2号卫星轨道距离地面高度为h'，且h'>h，把地球看做质量分布均匀的球体，已知地球半径为R，地球表面的重力加速度大小为g，引力常量为G下列说法正确的是（）A.l号卫星绕地球运动的线速度B.1号卫星绕地球运动的周期C.1号卫星和2号卫星做匀速圆周运动的向心力大小之比为D.稳定在轨运行时1号卫星的机械能大于2号卫星的机械能【答案】A【解析】A.设地球质量m，根据公式和解得故A正确；B.根据公式和解得：故B错误；C.根据所以故C错误；D.由于，卫星从低轨道向高轨道要点火加速，化学能转化为机械能，所以稳定在轨运行时1号卫星的机械能小于2号卫星的机械能，故D错误。故选A.7.2019年4月10日，事件视界望远镜捕获到人类历史上的首张黑洞“照片”，这是人类第一次凝视曾经只存在于理论中的天体.如果把太阳压缩到半径只有3km且质量不变，太阳就变成了一个黑洞，连光也无法从太阳表面逃逸.已知逃逸速度是第一宇宙速度的倍，光速为，，则根据以上信息可知太阳的质量约为A.B.C.D.【答案】B【解析】由且，解得，故选B.8.如图所示，一只贮有空气的密闭烧瓶用玻璃管与水银气压计相连，气压计的A、B管内汞面在同一水平面上。现缓慢降低烧瓶内空气的温度，同时缓慢移动气压计A管，使气压计B管的水银面保持在原来的水平面上，则A.烧瓶内气体作等容变化，A管应向上移动B.烧瓶内气体作等容变化，A管应向下移动C.烧瓶内气体作等温变化，A管应向上移动D.烧瓶内气体作等温变化，A管应向下移动【答案】B【解析】气压计B管的水银面保持在原来的水平面上，所以气体的体积不变，发生等容变化，初状态气体的压强大于大气压，根据查理定律，缓慢降低烧瓶内空气的温度，烧瓶内气体的压强减小，低于大气压，为了保证B管水银面不变，所以A管必须下移，故B正确，ACD错误。9.一半径为R的球形行星自转周期为T，其同步卫星距离行星表面的高度为3R，则在该行星表面绕其做匀速圆周运动的卫星线速度大小为（）A.B.C.D.【答案】D【解析】卫星的轨道半径r=R+3R=4R，根据线速度的计算公式可得：根据万有引力提供向心力可得所以解得。A.，与结论不相符，选项A错误；B.，与结论不相符，选项B错误；C.，与结论不相符，选项C错误；D.，与结论相符，选项D正确；故选D。10.2018年2月13日，平昌冬奥会女子单板滑雪U形池项目中，我国选手刘佳宇荣获亚军。如图所示为U形池模型，其中a、c为U形池两侧边缘且在同一水平面上，b为U形池最低点。刘佳宇(可视为质点)从a点上方高h的O点自由下落由左侧进入池中，从右侧飞出后最高点上升至相对c点高度为的d点。不计空气阻力，下列判断正确的是（）A.运动员从O到d的过程中机械能减少B.运动员再次进入池中后，刚好到达左侧边缘a然后返回C.运动员第一次进入池中，由a到b的过程与由b到c的过程相比损耗机械能较小D.运动员从d返回到b的过程中，重力势能全部转化为动能【答案】A【解析】AB.运动员从高h处自由下落由左侧进入池中，从右侧飞出后上升的最大高度为，此过程中摩擦力做负功，机械能减小，且减少的机械能为；再由右侧进入池中时，平均速率要小于由左侧进入池中过程中的平均速率，根据圆周运动的知识，可知速率减小，对应的正压力减小，则平均摩擦力减小，克服摩擦力做的功减小，即摩擦力做的功小于，则运动员再次进入池中后，能够冲击左侧边缘a然后返回，故A正确，B错误；C.运动员第一次进入池中，由a到b过程的平均速率大于由b到c过程的平均速率，由a到b过程中的平均摩擦力大于由b到c过程中的平均摩擦力，前一过程损耗机械能较大，故C错误；D.运动员从d返回到b的过程中，摩擦力做负功，重力势能转化为动能和内能，故D错误。故选A。11.如图所示，一正方形木板绕其对角线上O1点做匀速转动。关于木板边缘的各点的运动，下列说法中正确的是A.A点角速度最大B.B点线速度最小C.C、D两点线速度相同D.A、B两点转速相同【答案】D【解析】A.根据题意，一正方形木板绕其对角线上点做匀速转动，那么木板上各点的角速度相同，故A错误；B.根据线速度与角速度关系式，转动半径越小的，线速度也越小，由几何关系可知，点到BD、BC边垂线的垂足点半径最小，线速度最小，故B错误；C.从点到、两点的间距相等，那么它们的线速度大小相同，方向不同，故C错误；D.因角速度相同，因此它们的转速也相等，故D正确；故选D。12.物体在做以下各种运动的过程中，运动状态保持不变的是（）A.匀速直线运动B.自由落体运动C.平抛运动D.匀速圆周运动【答案】A【解析】运动状态保持不变是指物体速度的大小和方向都不变，即物体保持静止或做匀速直线运动，故A项正确，BCD三项错误。二、填空题（每小题4分，共20分）13.如图所示，一架宇航飞机在太空中高速飞行返回地球，并保持与地球上观测站R的正常联系，设宇航员每隔t0时间与地球联系一次，发送频率为f0的电磁波，在地球上观测者看来，宇航员连续两次发送联系信号的时间间隔t___t0(选填“等于”或“不等于”)；地面观测站接收到该电磁波频率f____f0（选填“大于”、“等于”或“小于”）。【答案】不等于大于【解析】[1]根据时间相对性原理可得因为v小于c，故t不等于t0；[2]根据多普勒原理，可知当一架宇航飞机在太空中高速飞行返回地球，即波源靠近地球，故地面观测站接收到该电磁波频率f大于f0。14.如图是伽利略理想斜面实验中的一幅图，小球从A点沿光滑轨道由静止开始运动到另一侧最高点B，则B点___选填（“高于”、“低于”或“等于”)A点的高度；若轨道仅CD部分光滑，小球仍从A点静止下滑，经过4秒达到斜面另一侧最高点B′，B′的高度是A点高度的，A到B′的总路程是2m，且己知小球在水平部分运动的时间为1s，则C到D的距离是____m。【答案】等于0.8【解析】[1].由于理想实验中机械能守恒，故小球到达右侧后能到达等高的位置，故B点等于A点的高度；[2].设CD长度为x，CD过程运动时间为t1，则物体在CD面上的速度；则AC过程和DB'过程均为匀减速运动，则平均速度；则根据题意可知：解得：x=0.8m；15.第26届国际计量大会决定，质量单位“千克”用普朗克常量定义，“国际千克原器”于2019年5月20日正式“退役”的数值为，根据能量子定义，的单位是______，该单位用国际单位制中的力学基本单位表示，则为______.【答案】【解析】由，能量的单位为，频率的单位为，故h的单位为，又因能量的单位换成力学基本单位可表示为，则h的单位为16.一列简谐横波沿x轴负方向传播，t=0时的波的图像如图所示，质点P的平衡位置在x=8m处，该波的周期T=0.2s，下列说法正确的是A.该列波的传播速度为20m/sB.在0~1.0s内质点P经过的路程2mC.t=0.3s时质点P的速度方向沿y轴正方向D.x=4m处质点的振动方程是y=10sin5πt（cm）E.该波与频率f=5Hz的另一列简谐横波相遇，一定会发生干涉【答案】BCE【解析】由图可知此波波长为，得，故A错误；在01.0s内质点P经过的路程，故B正确；由于波向左传，可知t=0时，P点振动方向为沿y轴负方向，又，可知t=0.3s时质点P的速度方向沿y轴正方向，故C正确；质点的振动周期与波的周期相同，故，则x=4m处质点的振动方程是，故D错误；此波频率为，只有波的频率相同时才能发生干涉，故E正确。综上分析正确答案为BCE。17.如图所示，弯折的直角轻杆ABCO通过铰链O连接在地面上,AB=BC=OC=9m，一质量为m的小滑块以足够大的初始速度，在杆上从C点左侧x0=2m处向左运动，作用于A点的水平向右拉力F可以保证BC始终水平。若滑块与杆之间的动摩擦因数与离开C点的距离x满足μx=1，则滑块的运动位移s=________________m时拉力F达到最小。若滑块的初始速度v0=5m/s，且μ=0.50.1x（μ=0后不再变化），则滑块达到C点左侧x=4m处时，速度减为v=_________________m/s。【答案】31【解析】[1]滑块向左做减速运动，对杆有压力和向左的滑动摩擦力；对杆，根据力矩平衡条件，有：代入数据和，有：当，即时，拉力达到最小；[2]滑块从点达到点左侧处过程，根据动能定理，有：其中：联立解得：。三、实验题（本题共10分）18.重物带动纸带自由下落，测本地重力加速度。用6V。50Hz的打点计时器打出的一条纸带如图甲所示，O为重物下落的起点，选取纸带上连续打出的A、B、C、D、E、F为测量点，各测量点到O点的距离h已标在测量点下面。打点计时器打C点时，重物下落的速度__________m/s；分别求出打其他各点时的速度v，作关系图像如图乙所示，根据该图线，测得本地的重力加速度__________。（结果保留三位有效数字）【答案】1.569.70~9.90【解析】[1].由可知[2].根据v2=2gh，由图象求斜率得2g，所以。四、解答题（本大题共2题，共30分）19.如图所示，质量的木板长，静止在水平地面上