黑龙江省牡丹江市第一高级中学2022届高三物理上学期开学摸底考试

1 牡一中2016级高三学年上学期8月摸底考试

物 理 试 题

一、选择题（每题4分，共48分，其中1——7题为单选，8——12题为多选，选对但不全得2分）

1．如图甲、乙所示为某物体在0～t 时间内运

动的x -t 图线和v -t 图线，由图可知，在0～t

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t 12时刻，图线的斜率为v 02

D ．x 1－x 0>v 02t 1

2．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α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mg sin α

C ．系统的加速度为a ＝g tan α

D ．推力F ＝Mg tan α

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ρ的表达式为(k 是一个常数)( )

A ．ρ＝k T

B ．ρ＝kT

C．ρ＝kT2D．ρ＝

k GT2

4．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0~20s内，电梯向上运动，该同学处于超重状态

B．在0~5s内，电梯在加速上升，该同学处于失重状态

C．在5s~10s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10s~20s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v1∶v2的值为

()

A. 3

B.

3 5

C.315

5 D.

23

5

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 m

B．小船过河的最短时间为25 s

C．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 m

2

7．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M＝2kg

B．小滑块与长木板之间的动摩擦因数为

0.4

C．当F＝14N时，长木板的加速度大小为

3m/s2

D．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θ角，绳b在水平方向且长为l，当轻杆绕轴AB以角速度ω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() A．a绳张力不可能为零

B．a绳的张力随角速度的增大而增大

C．当角速度ω2＞

g

l tan θ，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

3

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1∶2，密度之比为5∶7，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()

A．g′∶g＝4∶1

B．g′∶g＝5∶14

C．v′∶v＝

5 28

D．v′∶v＝

5 14

11．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R＝1 m，小球可看做质点且其质量为m＝1 kg，g取10 m/s 2。则()

A．小球在斜面上的相碰点C与B 点的水平距离是0.9 m

B．小球在斜面上的相碰点C与B 点的水平距离是1.9 m

C．小球经过管道的B点时，受到管道的作用力F N B的大

小是1 N

D．小球经过管道的B点时，受到管道的作用力F N B的大小是2 N

12．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

4

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a－F 图象是一条直线，图线与横坐标的夹角为θ，求得图线的斜率为k，则小车的质量为____________。

A．

1

tanθ

B．

1

tan

m

θ

-C．

2

m

k

-D．

2

m

5

（5）乙同学根据测量数据做出如图所示的a－F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ω0，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？

6

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v0＝72 km/h，AB长L1＝150 m；BC为四分之一水平圆弧段，限速(允许通过的最大速度)v＝36 km/h，轮胎与BC段路面间的动摩擦因数μ＝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L2＝50 m，重力加速度g取10 m/s2。

(1)若轿车到达B点速度刚好为v＝36 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= 10m／s2．求

(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v o=4 m／s，求t=2 s时m到M右端的距离．

7

物理检测答案

1答案：C解析：由题中所给的x-t和v-t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t1

2时刻，物体的速度为

v0

2，而位移图象的斜率表示速度，

由此可知，题图甲中t1

2时刻，图线的斜率为

v0

2，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x＝x1－x0，

根据速度图象的面积表示位移，可知位移x＝v0t1

2，即x1－x0＝

v0t1

2，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

mg

cos α，选项A、B

错误；小铁球所受的合外力为mg tan α，加速度为a＝g tan α，推力F＝(m＋M)g tan α，选项C正确，D错误．

3答案 D

解析由万有引力定律知G Mm

r2＝m

4π2

T2r，联立M＝ρ·

4

3πR

3和r＝R，解得ρ＝

3π

GT2，3π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0~5s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5~10s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；10~20s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．

8

9 5答案 C

解析 设圆半径为R ，依平抛运动规律得：x 1＝v 1t 1，x 2＝v 2t 2。联立相比得：v 1v 2＝x 1t 2x

2t 1＝（R ＋0.8R ）t 2Rt 1＝1.8t 2t 1。又y 1＝12gt 21，y 2＝12gt 22。由两式相比得：t 1t 2＝y 1y 2

。其中y 2＝R ，y 1＝0.6R 。则有：t 1t 2＝y 1y 2

＝155，代入速度比例式子得：v 1v 2＝3155。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

10 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=N 1,挡板对A 的弹力N 1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，F a sin θ＝mg ，解得F a ＝mg sin θ，可知a

绳的拉力不变，故B 错误；当b 绳拉力为零时，有：mg tan θ＝mlω2，解得ω2＝g l tan θ，

当角速度ω2＞g l tan θ，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。

11 10答案 BC

解析 在天体表面附近，重力与万有引力近似相等，G Mm R 2＝mg ，M ＝ρ43πR 3，

解两式得：g ＝43G πρR ，所以g ′∶g ＝5∶14，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：G Mm R 2＝m v 2R ，M ＝ρ43πR 3，解两式得：

v ＝2R G πρ

3，所以v ′∶v ＝5

28，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v y ＝gt ＝3 m/s ，水平分速度v x ＝v y tan 45°＝3 m/s ，则B 点与C 点的水平距离为x ＝v x t ＝0.9 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

F N B ＋mg ＝m v 2B R ，v B ＝v x ＝3 m/s ，解得F N B ＝－1 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;

12 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 2．00（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 G Mm R ＋h 2＝m 4π2T 2B

(R ＋h )① G Mm R 2＝mg ②

联立①②式得T B ＝2π R ＋h

3gR 2.③

(2)由题意得(ωB －ω0)t ＝2π④

由③得ωB ＝

gR 2R ＋h 3 代入④得t ＝2π

gR 2

R ＋h

3－ω0. 答案：(1)2π R ＋h

3gR 2 (2)2π

gR 2

R ＋h 3－ω0

15解析 (1)v 0＝72 km/h ＝20 m/s ，AB 长L 1＝150 m ，v ＝36 km/h ＝10 m/s ，

对AB 段匀减速直线运动有v 2－v 20＝－2aL 1

，代入数据解得a ＝1 m/s 2。 (2)汽车在BC 段做圆周运动，静摩擦力提供向心力，有F f ＝m v 2

R ，为了确保安全，则须满足F f ≤μmg ，解得R ≥20 m ，即R min ＝20 m 。

(3)设AB 段时间为t 1，BC 段时间为t 2，CD 段时间为t 3，全程所用最短时间为t 。

L 1＝t 1·v 0＋v 2，而12πR ＝vt 2，

L 2＝v 2t 3，t ＝t 1＋t 2＋t 3，解得t ＝23.14 s 。

答案 (1)1 m/s 2 (2)20 m (3)23.14 s

16【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F m=25N，

当F>25N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，μ2=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，

13

在t=2s时m与M 右端的距离：。

14

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/rppl.html