河北省张家口市2020届高三物理10月阶段检测试题（通用） 23页

河北省张家口市 2020 届高三物理 10 月阶段检测试题 考试说明： 1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，共 110 分，考试时间 90 分 钟。 2.请将各题答案填在答题卡上。 第Ⅰ卷(选择题共 48 分) 一、选择题：本题共 12 小题，共 48 分。在第 1～7 小题给出的四个选项中，只有一 个选项正确，每小题 4 分；在第 8～12 小题有多个选项正确，每小题 4 分，全部选 对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，有选错或不答的得 0 分。 1.下列关于物理学中科学方法或科学思维中描述不正确的是 A.瞬时速度概念的建立用到了极限的思想 B.加速度和速度都是采取比值法定义的物理量 C.质点是理想化物理模型 D.牛顿开创了实验和逻辑推理结合的科学思维方式和科学研究方法 2.甲、乙两物体同时从同一地点并排做直线运动，两物体的速度－时间图象如图所 示，在 0～6s 内，下列说法中正确的是 A.乙物体先向正方向运动，后向负方向运动 B.两物体在 1s 末和 4s 末相遇 C.两物体最远距离为 1m D.第 4s 末两物体相距最远 3.如图 A、B 两物体叠放在固定的斜面上，B 上表面水平。A、B 无相对滑动，下列说 法正确的是 A.若 A、B 沿斜面向下匀速运动，B 对 A 有水平向右的摩擦力 B.若 A、B 沿斜面向下匀速运动，B 对 A 有水平向左的摩擦力 C.若斜面光滑，B 对 A 的作用力垂直斜面向上 D.若斜面光滑，B 对 A 的作用力沿斜面向下 4.1970 年成功发射的“东方红一号”是我国第一颗人造地球卫星，该卫星至今在地 球引力的作用下仍沿椭圆轨道绕地球运动。如图所示，设卫星在近地点、远地点的 速度分别为 v1，v2，近地点到地心的距离为 r，地球质量为 M，引力常量为 G。则 A.v1>v2， B.v1 2 gR h π 2gR h π 2hR g π 2 hR g π A.小球 2 一定垂直撞在斜面上 B.小球 1、2 的初速度可以不相等 C.小球 1 落在 P 点时速度方向与斜面的夹角为 30° D.改变小球 1 的初速度，小球 1 落在斜面上的速度方向都相同 7.如图所示，一个粗糙的水平转台以角速度ω 匀速转动，有一个质量为 m 的物体与 转台间的动摩擦因数为 μ，用长为 L 的细绳与转台中心 O 连接，现拉直细绳将物体 轻放于转台上，则下列说法正确的是 A.若物体在转台上运动一周，摩擦力对物体不做功 B.若物体在转台上运动一周，摩擦力对物体做的功为 2πμmgL C.物体将做半径不变的圆周运动，绳上拉力不断增大 D.物体在转台上运动 圈后相对于转台停止运动 8.如图甲所示，电动机通过绕过光滑定滑轮的细绳与放在倾角为 30°的光滑斜面上 的物体相连，启动电动机后物体沿斜面上升；在 0～3s 时间内物体运动的 v－t 图象 如图乙所示，其中除 1～2s 时间段图象为曲线外，其余时间段图象均为直线，1s 后 电动机的输出功率保持不变；已知物体的质量为 2kg，重力加速度 g＝10m/s2 则下列 计算正确的是 2 4 L g ω µ π A.1s 后电动机的输出功率 P 为 100W B.物体运动的最大速度 vm 为 10m/s C.在 0～1s 内电动机所做的功为 25J D.在 0～3s 内电动机所做的功为 250J 9.如图所示，半径为 R＝0.4m 的 圆弧形光滑轨道固定于竖直平面内，圆弧形轨道 与光滑固定的水平轨道相切，可视为质点的质量均为 m＝0.5kg 的小球甲、乙用轻杆 连接，置于圆弧形轨道上，小球甲与 O 点等高，小球乙位于圆心 O 的正下方。某时 刻将两小球由静止释放，最终它们在水平面上运动，g 取 10m/s2，则 A.两小球由静止释放后速度大小相等，最终在水平面上运动的速度大小为 2m/s B.小球甲下滑过程中重力对它做功的功率一直增大 C.小球甲下滑到圆弧形轨道最低点对轨道压力的大小为 10N D.整个过程中轻杆对小球乙做的功为 1J 10.如图所示，细线 AB 和 BC 连接着一质量为 m 的物体 P，其中绳子的 A 端固定，C 端通过小定滑轮连接着一质量也为 m 的另一个物体 Q，开始时，用手抓住物体 Q，使 物体 P、Q 均静止，此时 AB 和 BC 两绳中拉力大小分别为 T1，T2 把手放开瞬间，AB 和 BC 两绳中拉力大小分别为 T1′、T2′。已知 ABC 处于同一竖直平面内，绳子间连 接的夹角如图。则 1 4 A.T1：T1'＝1：1 B.T 1：T2＝1：2 C.T 2：T2'＝2：3 D.T 1′：T2'＝ ：1 11.在星球 M 上将一轻弹簧竖直固定在水平桌面上，把物体 P 轻放在弹簧上端，P 由 静止向下运动，物体的加速度 a 与弹簧的压缩量 x 间的关系如图中实线所示，在另 一星球 N 上用完全相同的弹簧，改用物体 Q 完成同样的过程，其 a－x 关系如图中虚 线所示，假设两星球均为质量均匀分布的球体。已知星球 M 的半径是星球 N 的 2 倍， 则 A.星球 M 与星球 N 表面的重力加速度之比为 3：1 B.星球 M 与星球 N 的密度相 等 C.星球 M 与星球 N 的第一宇宙速度之比为 ：1 D.Q 下落过程中的最大动能是 P 的 4 倍 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 OO′转动。三个物体与圆盘的动摩擦因数均为 μ ＝0.1，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。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，且角速度 ω 缓慢增大，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 ω＞ rad/s 时 A、B、C 整体会发生滑动 3 6 5 D.当 rad/s＜ω＜ rad/s 时，在ω 增大的过程中 B、C 间细线的拉力不断增大 第 II 卷(非选择题共 62 分) 二、第 13～17 题为必考题，每个试题考生都必须作答。第 18～19 题为选考题，考 生根据要求作答。把答案填在答题卡中横线上或按题目要求作答。解答题应写出必 要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算 的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13.某实验小组的同学为了“探究加速度与外力的关系”，利用了如图 1 所示的实验 装置，忽略滑轮与细绳之间的摩擦。 (1)为了完成探究实验，下列步骤必须的是 。 A.分别测出砝码 A 以及滑块的质量 m 和 M B.将长木板远离滑轮的一端适当垫高平衡摩擦力 C.将滑块靠近打点计时器，接通电源后释放小车，并记录传感器的示数 D.多次改变砝码的质量，打出几条不同的纸带 E.该实验中不需满足滑块的质量远远大于砝码 A 的质量 (2)该小组的同学在某次实验中得到了一条清晰的纸带，如图 2 所示，并在该纸带上 选取了多个计数点，已知图中相邻两计数点之间还有两个计时点没有画出，若实验 中所使用的交流电的频率为 50Hz，则滑块的加速度大小为 m/s2(结果保留两 位有效数字)； (3)该小组的同学通过多次测量，得到了多组传感器的示数以及相对应的加速度的数 值，并以传感器的示数 F 为横坐标、加速度 a 为纵坐标，得到的图线为一条过原点 的倾斜直线，经测量可知直线的斜率大小为 k，则滑块的质量大小应为 ； (4)如果该小组的同学在实验时未平衡摩擦力，结果得到的图象不过原点，与横轴交 点的坐标值为 F0，则滑块在运动过程中受到的摩擦力大小为 。 5 2 5 14.某同学利用如图所示的装置验证机械能守恒定律。水平桌面上固定一倾斜的气垫 导轨，一上端装有长方形遮光片的滑块总质量为 M，滑块的左端连接着平行于导轨 的细绳，细绳另一端跨过定滑轮和矿泉水瓶连接。导轨下端固定一光电门，光电门 与计时器(图中未画出)连接，可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间，光电门的 中心位于导轨上的 B 点。开始时，使滑块在导轨上静止，此时遮光片的中心位于导 轨上的 A 点，该同学利用刻度尺测出 A、B 两点间的距离为 L，高度差为 h，测得矿 泉水瓶和里面水的总质量为 m，遮光片的宽度为 d，忽略滑块和导轨间的摩擦，重力 加速度为 g。 (1)用螺旋测微器测量挡光条的宽度 d，如图乙所示，由该图可得遮光条的宽度 d＝ mm。 (2)使滑块由 A 点静止开始沿导轨下滑，读出邀光片经过光电门时的挡光时间为 t， 则滑块从 A 到 B 的过程中，系统重力势能的减小量为 ；实验需要验证的表 达式为 (均用题目中所给的字母表示)。 (3)该同学保持滑轮高度和光电门位置不变，不断改变矿泉水瓶中水的质量，释放滑 块使其由 A 处静止沿导轨下滑，测出每次矿泉水瓶和瓶中水的总质量 m 以及对应挡 光时间 t，为便于更直观地验证机械能守恒定律，应作出 (选填“ ” “ ”“ ”)关系图象，如图丙所示，则图象的斜率 k＝ 。 15.如图所示，水平面上放有质量分别为 m1＝1kg、m2＝2kg 的物块 A 和 B，A、B 与 地面的动摩擦因数分别为 μ1＝0.4 和 μ2＝0.5，相距 l＝0.75m，现给物块 A 一初 速度使之向 B 运动，与此同时给物块 B 施加一个大小为 F＝14N，方向与水平方向成 θ＝53°的力，B 由静止开始运动，经过一段时间 A 恰好追上 B 且二者速度相等，g ＝10m/s2，求 2 1m t − 2 1 1 m t − 2 1 1 M m t −+ (1)物块 A 的初速度大小； (2)从开始到物块 A 追上物块 B 的过程中，B 走过的位移。 16.如图所示，光滑半圆形轨道处于竖直平面内，半圆形轨道与光滑的水平地面相切 于半圆的端点 A。一质量为 m 的小球在水平地面上 C 点受水平向左的恒力 F 由静止 开始运动，当运动到 A 点时撤去恒力 F，小球沿竖直半圆形轨道运动到轨道最高点 B 点，最后又落在水平地面上的 D 点(图中未画出)。已知 A、C 间的距离为 L，重力加 速度为 g。 (1)若轨道半径为 R，求小球到达半圆形轨道 B 点时对轨道的压力 FN 的大小； (2)为使小球能运动到轨道最高点 B，求轨道半径的最大值 Rm； (3)轨道半径 R 多大时，小球在水平地面上的落点 D 到 A 点距离最大？最大距离 xm 是多少？ 17.如图所示质量为 m1＝1kg 的长木板长，静止放在水平地面上，与水平面的动摩擦 因数为 μ1＝0.2.其右端静置一质量为 m2＝1kg 的小滑块(可视为质点)，小滑块与木 板间的动摩擦因数 μ2＝0.1，今用水平力 F＝7N 向右拉木板，经过 1s 后撤去拉力， 整个运动过程中小滑块没有从长木板上掉下(不计空气阻力，g 取 10m/s2)，求： (1)在 F 的作用下，m1、m2 的加速度各为多少？ (2)撤去拉力后经过多长时间两物体共速？ (3)最终小物块停在距离木板的右端多远处？ 18.如图所示，体积为 V 的汽缸由导热性良好的材料制成，面积为 S 的活塞将汽缸的 空气分成体积相等的上下两部分，汽缸上部通过单向阀门 K(气体只能进入汽缸，不 能流出汽缸)与一打气筒相连。开始时汽缸内上部分空气的压强为 p0，现用打气筒向 容器内打气。已知打气筒每次能打入压强为 p0、体积为的 空气，当打气 n 次后， 稳定时汽缸上下两部分的空气体积之比为 9：1，活塞重力 ，空气视为理想 气体，外界温度恒定，不计活塞与汽缸间的摩擦。求： (1)当打气 n 次活塞稳定后，下部分空气的压强； (2)打气筒向容器内打气次数 n。 19.如图所示是一玻璃球体，其半径为 R＝20cm，O 为球心，AB 为直径。M 点是玻璃 球的最高点，来自 B 点的光线 BD 从 D 点射出，出射光线平行于 AB，已知∠ABD＝30°， 光在真空中的传播速度为 c＝3×105m/s，求： (1)该玻璃球体的折射率为多少？ (2)光在玻璃球体内从 B 传播到 D 所用时间？ 10 V 0 1 4G p S＝