山东省枣庄市三中高三上学期第二次阶段测试物理试题

2020—2021学年高三第二次质量检测物理试题一、选择题（共12题，其中1—8题为单选，每题3分；9—12题为多选，每题4分，选不全的2分）1.我国的某新型潜航器在某次试航中，测试垂直急速下潜、上浮性能，水面舰艇上的测试员发现仪表上显示潜航器在某时刻的速度为负值，加速度也是负值并不断变化直到零，则此过程中该潜航器的运动情况为（）A.位移先增大，后减小，直到加速度等于零为止B.位移一直在增大，直到加速度为零为止C.速度先增大后减小，直到加速度等于零为止D.速度一直在增大，直到加速度等于零为止【答案】D【解析】【详解】速度和加速度均为负值，两者方向相同，速度一直增大，直到加速度等于零为止；位移一直在增大，直到速度等于零为止，故ABC错误，D正确。故选D。2.如图所示，在一平直公路上，一辆汽车从O点由静止开始做匀加速直线运动，已知在4s内经过相距40m的A、B两点，汽车经过B点时的速度为15m/s，则（）A.汽车经过A点的速度大小为10m/sB.A点与O点间的距离为20mC.汽车从O点到A点需要的时间为2sD.汽车从O点到B点的平均速度大小为10m/s【答案】C【解析】【详解】A．汽车在AB段的平均速度而汽车做匀加速直线运动，所以有即vA＝2vB＝2×10m/s-15m/s＝5m/s选项A错误；B．汽车的加速度代入数据解得a＝m/s2由匀变速直线运动规律有vA2＝2axOA代入数据解得xOA＝5m选项B错误；C．由vA＝atOA解得汽车从O点到A点需要的时间为tOA＝2s选项C正确；D．汽车从O点到B点的平均速度大小m/s＝7.5m/s选项D错误。故选C。3.入冬以来，我市雾霾天气频发，发生交通事故的概率比平常高出许多，保证雾霾中行车安全显得尤为重要；在雾天的平直公路上，甲、乙两汽车同向匀速行驶，乙在前，甲在后．某时刻两车司机听到警笛提示，同时开始刹车，结果两车刚好没有发生碰撞．图示为两车刹车后匀减速运动的vt图象，以下分析正确的是（）A.甲刹车的加速度的大小为0.5m/s2B.两车刹车后间距一直在减小C.两车开始刹车时的距离为100mD.两车都停下来后相距25m【答案】C【解析】甲刹车的加速度的大小，故A错误；两车刹车后间距前20s一直在减小,20s两车速度相等，距离最大，之后间距减小，故B错误；两车刚好没有发生碰撞，说明20s末两车速度相等时，两车位置相同，20s末两车的速度，故C正确；20s后两车的位移之差故D错误．本题选C4.一质量为m的乘客乘坐竖直电梯下楼，其位移s与时间t的关系图像如图所示。乘客所受支持力的大小用FN表示，速度大小用v表示。重力加速度大小为g。以下判断正确的是（）A.0~t1时间内，v增大，FN>mg B.t1~t2时间内，v减小，FN<mgC.t2~t3时间内，v增大，FN<mg D.t2~t3时间内，v减小，FN>mg【答案】D【解析】【详解】A．由于st图像的斜率表示速度，可知在0~t1时间内速度增加，即乘客的加速度向下，处于失重状态，则FN<mg，选项A错误；B．在t1~t2时间内速度不变，即乘客的匀速下降，则FN=mg，选项B错误；CD．在t2~t3时间内速度减小，即乘客减速下降，超重，则FN>mg，选项C错误，D正确；故选D。5.一横截面为等腰三角形的斜面体放在地面上，斜面的倾角均为30°，两个均可视为质点的完全相同的滑块甲和乙放在斜面体上，如图所示，斜面体在地面上静止而两滑块刚好沿斜面匀速下滑；假设一切接触面均有摩擦，在滑块甲、乙上分别施加沿两斜面向下的外力F1、F2，且F1>F2，则两滑块在下滑的过程中（）A.滑块乙与斜面体之间的摩擦力增大B.地面对斜面体摩擦力向右C.滑块甲对斜面体的压力增大D.斜面体对地面的压力大小等于三者重力之和【答案】D【解析】【详解】AC．施加拉力之后，由于拉力与斜面平行，故滑块与斜面间的正压力不变，所以滑块乙受到的斜面给的摩擦力不变，AC错误；BD．对斜面体分析，受到两个滑块的摩擦力（不变），受到两个滑块的压力（不变）以及斜面体自身的重力（不变），斜面体的受力情况不变，故斜面体仍保持静止，与地面间没有摩擦力，根据牛顿第三定律可知斜面体对地面的压力大小等于三者重力之和，故B错误，D正确。故选D。6.如图所示，一个内壁光滑的圆锥筒，其轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动。有一质量为m的小球A紧贴着筒内壁在水平面内做匀速圆周运动，筒口半径和筒高分别为R和H，小球A所在的高度为筒高的一半，已知重力加速度为g，则（）A.小球A受到的合力方向垂直筒壁斜向上B.小球A受到重力、支持力和向心力三个力作用C.小球A受到的合力大小为D.小球A做匀速圆周运动的角速度【答案】D【解析】【详解】AD．如下图所示小球受重力和支持力而做匀速圆周运动，则合外力一定指向圆心；由力的合成可知由几何关系可知解得故A错误，D正确；B．小球只受重力和支持力，向心力是由合外力充当，故B错误；C．由A的分析可知，合外力故C错误。故选D。7.如图所示，在固定的斜面上A、B、C、D四点，AB=BC=CD。三个相同的小球分别从A、B、C三点以v1、v2、v3的水平速度抛出，不计空气阻力，它们同时落在斜面的D点，则下列判断正确的是（）A.A球最后才抛出B.C球的初速度最大C.A球离斜面最远距离是C球的三倍D.三个小球落在斜面上速度方向与斜面成30斜向右下方【答案】C【解析】【详解】A．设球在竖直方向下降的距离为h，三球水平抛出后，均做平抛运动，据可得，球在空中飞行的时间所以A球在空中飞行时间最长，三球同时落在斜面的D点，所以A球最先抛出，故A项错误；B．设球飞行的水平距离为x，三球水平抛出后，球在水平方向做匀速直线运动，则球的初速度C球竖直下降的高度最小，则C球的初速度最小，故B项错误；C．将球的运动分解成垂直于斜面和平行于斜面可得，球在垂直斜面方向的初速度和加速度分别为，当球离斜面距离最远时，球垂直于斜面的分速度为零，球距离斜面的最远距离A球在竖直方向下降的距离是C球的三倍，则A球离斜面最远距离是C球的三倍，故C项正确；D．三球水平抛出，最终落在斜面上，则设球落在斜面上速度方向与水平面成角，则解得所以球落在斜面上速度方向与水平面夹角不是60，即球落在斜面上速度方向与斜面不是成30斜向右下方，故D项错误。8.如图所示，一个内辟光滑定滑轮固定在倾斜木板上，质量分别为2m和m的物块A、B，通过不可伸长的轻绳跨过滑轮连接，A、B间的接触面和轻绳均与木板平行。A与B间、B与木板间的动摩擦因数均为μ，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。当木板与水平面的夹角为45°时，物块A、B刚好要滑动，则μA. B. C. D.【答案】A【解析】【详解】当木板与水平面的夹角为时，两物块刚好滑动，对A物块受力分析如图沿斜面方向，A、B之间的滑动摩擦力根据平衡条件可知对B物块受力分析如图沿斜面方向，B与斜面之间的滑动摩擦力根据平衡条件可知联立解得故选A。9.1970年4月24日，我国自行设计、制造的第一颗人造地球卫星“东方红一号”发射成功，开创了我国航天事业的新纪元。“东方红一号”的运行轨道为椭圆轨道，其近地点的M和远地点的NA.卫星在M点的速率大于N点的速率B.卫星在M点的角速度大于N点的角速度C.卫星在M点的加速度大于N点的加速度D.卫星在N点的速度大于7.9km/s【答案】ABC【解析】【详解】A．由M到N地球引力做负功，势能增加，动能减小，卫星在M点的速率大于N点的速率，选项A正确；B．根据牛顿第二定律得因为rM<rN，所以选项B正确；C．根据牛顿第二定律可知近地点加速度大，远地点加速度小，选项C正确；D．卫星在N点进入过N点的圆周轨道需要加速，第一宇宙速度是卫星绕地球圆周运动的最大速度，而过N点的圆周轨道的运行速度小于第一宇宙速度，所以在N点的速度应小于7.9km/s，选项D错误。故选ABC。10.从地面竖直上抛一物体A的同时，在离地面高H处有相同质量的另一物体B开始做自由落体运动，两物体在空中同时到达距地面高h处时速率都为v（两物体不会相碰），则下列说法正确的是（）A.B.物体A竖直上抛的初速度大小是物体B落地时速度大小的2倍C.物体A、B在空中运动的时间相等D.两物体落地前相对速度越来越小【答案】A【解析】【详解】A．设A、B两物体达到地面高h时所用时间为t，则根据自由落体运动的规律有设A物体竖直上抛的初速度为，有则解得故A正确；B．物体A竖直上抛的初速度，设物体B落地时的速度为，则有由A项分析知联立解得所以故B错误；C．根据竖直上抛的对称性可知物体A在空中运动的时间物体B在空中运动的时间为故C错误；D．两球加速度相同，在相同时间内速度变化量相同，落地前相对速度保持不变，故D错误。故选A。11.如图所示，质量均为m的小球A、B用劲度系数为k1的轻弹簧相连，B球用长为L的细绳悬于O点，A球固定在O点正下方L处，当小球B平衡时，绳子所受的拉力为FT1，弹簧的弹力为F1；现把A、B间的弹簧换成原长相同但劲度系数为k2(k2>k1)的另一轻弹簧，在其他条件不变的情况下仍使系统平衡，此时绳子所受的拉力为FT2，弹簧的弹力为F2.下列关于FT1与FT2、F1与F2大小之间的关系，正确的是()A.FT1>FT2 B.FT1＝FT2C.F1<F2 D.F1＝F2【答案】BC【解析】【详解】以小球B为研究对象，进行受力分析．由平衡条件可知，弹簧的弹力F和绳子的拉力FT的合力F合与重力mg大小相等，方向相反，即F合＝mg，如图所示：由三角形相似得：，又OA＝OB＝L，得FT=mg，，故绳子的拉力FT只与小球B的重力有关，与弹簧的劲度系数无关，所以FT1=FT2，当弹簧的劲度系数变大时，弹簧的压缩量减小，故长度x增加，F2>F1，故BC正确，AD错误．12.某企业的生产车间在楼上，为了将工件方便快捷地运送到地面，专门安装了传送带设备，如图所示。已知传送带与水平面的夹角，正常的运行速度是。现在传送带的A端轻轻放上一个小物体（可视为质点），已知小物体与传送带之间的动摩擦因数为，A、B间距离（已知，，取）则：（）A.如果传送带不运行，小物体从A端运动到B端的时间为4sB.如果传送带沿逆时针方向正常转动，小物体速度不可能超过皮带速度C.如果传送带沿逆时针方向正常转动，小物体从A端运动到B端的时间小于传送带不运行时小物体从A端运动到B端的时间D.如果传送带沿顺时针方向正常转动，小物体从A端运动到B端的时间大于传送带不运行时小物体从A端运动到B端的时间【答案】AC【解析】【详解】AD．因为小物块重力沿斜面的分力大于最大静摩擦力，当传送带静止或顺时针转动时，小物块均加速下滑，根据牛顿第二定律得联立解得故A正确，D错误。BC．如果传送带沿逆时针方向正常转动，开始时小物块速度小于传送带速度，摩擦力向下，根据牛顿第二定律得速度和传送带相同时位移为，则有联立两式解得小物块继续加速下滑，根据牛顿第二定律有设小物块到达传送带底端时速度为，根据运动学公式有联立并带入数据解得由于第一段加速度较大，全程时间会小于4s，故B错误，C正确。故选AC。第II卷二、实验题（13题10分，14题6分，共计16分）13.橡皮筋也像弹簧一样，在弹性限度内，伸长量x与弹力F成正比，即，k的值与橡皮筋未受到拉力时的长度L、横截面积S有关，理论与实践都表明，其中Y是一个由材料决定的常数，材料力学上称之为杨氏模量。(1)在国际单位制中，杨氏模量的单位应该是_______。A．NB．mC．N/mD．Pa(2)有一段横截面是圆形的橡皮筋，应用如图所示的实验装置可以测量出它的杨氏模量Y的值。首先利用测量工具a测得橡皮筋的长度，利用测量工具b测得橡皮筋未受到拉力时的直径，那么根据所测的数据推测，测量工具b应该是_______。(3)下面的表格是橡皮筋受到的拉力F与伸长量x的实验记录。请作出图像_______，由图像可求得该橡皮筋的劲度系数k=_________N/m。拉力F/N510152025伸长量x/cm1.63.24.76.48(4)这种橡皮筋的杨氏模量Y=__________。【答案】(1).D(2).螺旋测微器(3).(4).3.1×102(5).5×106Pa【解析】【详解】(1)[1]在弹性限度内，弹力F与伸长量x成正比，，由题意可知则解得杨氏模量各物理量取国际单位得杨氏模量的单位是故选D。(2)[2]根据精确度判断可知b为螺旋测微器。(3)[3]根据表格数据，描点、连线，可得图像如图所示[4]根据斜率的物理意义表示劲度系数k，可知(4)[5]根据求得14.为了探究质量一定时加速度与力的关系。一同学设计了如图甲所示的实验装置。其中为带滑轮的小车的质量，为砂和砂桶的质量。（滑轮质量不计）(1)实验时，一定要进行的操作或保证的条件是（）。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，先释放小车，再接通电源，打出一条纸带，同时记录弹簧测力计示数D．改变砂和砂桶的质量，打出几条纸带E．为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量M(2)该同学在实验中得到如图乙所示的一条纸带（相邻两计数点间还有两个点没有画出），已知打点计时器采用的是频率为的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为____（结果保留两位有效数字）。(3)以弹簧测力计的示数为横坐标，加速度为纵坐标，画出的图象是一条直线，图线与横轴的夹角为，求得图线的斜率为，则小车的质量为（）A．B．C．D．【答案】(1).BD(2).1.3(3).D【解析】【详解】(1)[1]AE．本实验中细线的拉力由弹簧测力计直接测出，不需要用天平测出砂和砂桶的质量，也就不需要使砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M，故AE错误。B．先拿下砂桶，然后将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力，故B正确；C．打点计时器运用时，都是先接通电源，待打点稳定后再释放纸带，该实验探究加速度与力和质量的关系，要同时记录弹簧测力计的示数，故C错误；D．要改变砂和砂桶质量，从而改变拉力大小，打出几条纸带，研究加速度随F变化关系，故D正确。故选BD。(2)[2]根据公式∆x=aT2依据逐差法可得小车加速度。由于两计数点间还有二个点没有画出，故相邻计数点的时间间隔为

T=0.06s，可得(3)[3]由牛顿第二定律得

对图来说，图象的斜率得

对于斜率k，不能根据k=tanθ求解，所以不能根据可求小车的质量M，故ABC错误，D正确。三、计算题，本题包括4小题，共44分。解答应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。只写出答案的不得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数据和单位。15.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，经过后又恰好与倾角为45°的斜面垂直相碰．已知半圆形管道的半径为，小球可看作质点且其质量为，，求：（1）小球在斜面上的相碰点C与B点的水平距离；（2）小球通过管道上B点时对管道的压力大小和方向．【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）根据平抛运动的规律，小球在C点竖直方向的分速度vy=gt=3m/s水平分速度vx=vytan45°=3m/s

则B点与C点的水平距离为x=vxt=0.9m（2）根据牛顿运动定律，在B点NB+mg=m解得

NB=1N根据牛顿第三定律得小球对轨道的作用力大小1N，方向竖直向上。16.如图所示，小物块质量为，在与水平方向成角的力F的作用下以的初速度沿直线在水平面上做匀加速运动，经的时间物块由A点运动到B点，A、B之间的距离。物块与水平面间的动摩擦因数为，若物块可看做质点，空气阻力不计，取g=10m/s2(1)求物块运动的加速度和物块到达B点时的速度；(2)若大小不确定，求力F的最小值（结果可保留根号）。【答案】(1)0.8m/s2，5m/s；(2)【解析】【详解】(1)由解得解得(2)对物块受力分析，由牛顿第二定律，可得由数学知识，可知代入数据，得17.中国自行研制，具有完全自主知识产权的“神舟号”飞船，目前已经达到或优于国际第三代载人飞船技术，其发射过程简化如下：飞船在酒泉卫星发射中心发射，由长征运载火箭送入近地点为A、远地点为B的椭圆轨道上，A点距地面的高度为h1，飞船飞行五周后进行变轨，进入预定圆轨道，如图所示，设飞船在预定圆轨道上飞行n圈所用时间为t，若已知地球表面重力加速度为g，地球半径为R，求：(1)地球的平均密度是多少；(2)飞船经过椭圆轨道近地点A时的加速度大小；(3)椭圆轨道远地点B距地面的高度h2．【答案】(1)(2)(3)【解析】【详解】(1)根据质量、密度、体积间的关系可知，地球的质量为：①在地球表面附近，万有引力与重力近似相等，有：②由①②式联立解得：地球的平均密度(2)根据牛顿第二定律有：③由②③式联立解得，飞船经过椭圆轨道近地点A时的加速度大小为：(3)飞船在预定圆轨道上飞行时由万有引力提供向心力，有：④由题意可知，飞船在预定圆轨道上运行的周期为：⑤由②④⑤式联立解得，椭圆轨道远地点B距地面的高度为：18.下暴雨时，有时会发生山体滑坡或泥石流等地质灾害．某地有一倾角为θ=37°（sin37°=）的山