2021届山西省运城市高中联合体高三（上）10月阶段检测物理试题Word版含答案.docx

1、 2021 山西运城市高中联合体高三山西运城市高中联合体高三 10 月阶段检测月阶段检测 物理物理 注意事项：注意事项： 1.考试范围：必修一、必修二。 2.本试卷分第 I 卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分，分值 100 分，建议用时 90 分钟。 第第 I 卷卷(选择题选择题 共共 48 分分) 一、选择题一、选择题(本题共本题共 12 小题，每小题小题，每小题 4 分，满分分，满分 48 分。第分。第 17 题为单选，只有一项符合题意。第题为单选，只有一项符合题意。第 812 题题 为多选，全部选对的得为多选，全部选对的得 4 分，部分选对的得分，部分选对的得 2 分，有错选或不选的得

2、分，有错选或不选的得 0 分分) 1.如图所示，三个完全相同的轻弹簧首尾相连，构成正三角形，弹簧的劲度系数为 k，若在三个节点上施加 大小均为 F、方向互成 120的三个力，则三角形的周长增加量为 A. F k B. 3 3 F k C. 3 3F k D. 3F k 2.如图所示，漂亮的磁性冰箱贴吸在冰箱门上，可以起到装饰的作用，下列关于冰箱贴的说法正确的是 A.冰箱门对冰箱贴的磁吸引力大于冰箱门】对冰箱贴的弹力 B.冰箱门对冰箱贴的摩擦力大于冰箱贴的重力 C.冰箱贴共受到四个力的作用 D.冰箱门对冰箱贴的弹力是由冰箱贴形变引起的 3.小球甲套在粗细均匀的光滑竖直杆上，小球乙放在光滑水平面上

3、，两球用轻杆相连，由静止释放小球甲， 在小球甲向下运动到最低点的过程中(不计小球的大小)，下列说法正确的是 A.轻杆对小球甲先做正功后做负功 B.小球甲的机械能先增大后减小 C.小球乙的动能一直增大 D.当小球甲刚要落地时，速度最大 4.如图所示为甲、乙两质点运动的速度-时间(v-t)或位移-时间(x-t)图像，t=t1时刻，两个质点刚好相遇，关于 两质点在 t1t2时间内的运动，下列说法正确的是 A.若是 v-t 图像，则两质点的运动方向先相反后相同 B.若是 v-t 图像，则两质点间的距离不断增大 C.若是 x-t 图像，则当甲的速度为零时，两质点间的距离最大 D.若是 x-t 图像，则甲

4、质点相对于乙质点的速度始终不为零 5.图甲是老人们短途出行和购物常用的简便双轮小车。某次匀变速直线行驶过程，小车相互垂直的挡板与水 平方向的夹角分别为 37和 53，质量为 10kg 的货物对挡板 A、B 的压力大小之比 43：26，不计一切摩 擦，重力加速度 g=10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8。关于小车的运动性质和加速度大小，下列说法正确 的是 A.小车向右做匀加速运动，加速度大小为 1m/s2 B.小车向右做匀碱速运动，加速度大小为 1m/s2 C.小车向右做匀加速运动，加速度大小为 2m/s2 D.小车向右做匀减速运动，加速度大小为 2m/s2 6.某同学练习投掷飞

5、镖，先后两次将飞镖水平抛出后，飞镖插在靶上的同一位置且飞镖与水平方向的夹角相 同第一次初速度大小为 1 v、 平抛运动的水平位移为 1 x， 第二次初速度大小为 2 v、 平抛运动的水平位移为 2 x， 下列说法正确的是 A.一定有 1 v= 2 v B.一定有 1 x= 2 x C.一定有 11 22 xv xv D.一定有 2 11 2 22 xv xv 7.将一个质量为 m 的小球以一定的初速度斜向上抛出，抛出后 t 时间内小球重力做功的平均功率为零，t 时 刻，小球的位置离抛出点的距离为 x，重力加速度为 g，不计空气阻力，则 A.小球抛出时的初速度大小为 x t B.小球抛出后上升的

6、最大高度为 2 1 4 gt C.小球抛出时的初动能大小为 2 2 2 2 1 82 mx mg t t D.小球到最高点时，重力的瞬时功率为 mgx t 8.2019 年 12 月 20 日 11 时 22 分，随着太原卫星发射中心的长征四号乙运载火箭成功发射，包括赠埃塞俄 比亚微小卫星以及“天琴一号”技术试验卫星等 8 颗卫星也同步升空。 “天琴一号”技术试验卫星的成功发 射意味着我国科研人员酝酿近 20 年、且于 5 年前正式推出的天琴空间引力波探测计划，如图所示，采用三 颗相同的卫星(SC1、SC2、SC3)构成一个等边三角形，三角形边长约为地球半径的 27 倍，地球恰好处于三 角形中

7、心，卫星将在以地球为中心的圆轨道上运行，正式进入“太空试验”阶段。假设天琴一号正在预定 轨道绕地球运行，关于天琴一号，下列说法正确的是 A.天琴一号是地球的一颗同步卫星 B.天琴一号绕地球运行的周期大于 24h C.天琴一号的发射速度不可能大于第二字宙速度 D.天琴一号绕地球运行的向心加速度大于同步卫星的向心加速度 9.质量为 1kg 的小球以一定初速度从地面竖直向上抛出。选择地面为参考平面，在上升 0.5m 的过程中，小 球的速度的平方( 2 v)随上升高度(h)的变化如图所示。若空气阻力大小恒定不变，重力加速度 g 取 10m/s2。 下列说法正确的是 A.小球受到的空气阻力大小为 2N

8、B.小球从抛出至上升到最高点经历的时间为 0.5s C.小球从抛出至返回到抛出点经历的时间为 1.0s D.小球返回到抛出点时的速度为 4m/s 10.如图所示，质量为 1kg 的物块 A 和质量为 2kg 的物块 B 放在水平面上，用轻弹篑连接，两物块与水平地 面间的动摩擦因数均为 0.5，弹簧处于压缩状态，两物块处于静止状态。现给物块 B 一个向右的拉力 F，当 拉力 F 从零缓慢增大到 5N 时， 物块 B 刚好要滑动， 设最大静摩擦力等于滑动摩擦力， 重力加速度 g=10m/s2， 下列说法正确的是 A.没有施加拉力 F 时，物块 A 刚好要滑动 B.撤去拉力 F，A、B 物块受到的摩

9、擦力相同 C.拉力 F 从零缓慢增大到 5N 的过程中，物块 B 受到的摩擦力先减小后增大 D.B 缓慢向右运动过程中，当拉力 F 缓慢增大到 10N 时，物块 A 受到的摩擦力为零 11.质量为 1kg 的物块恰好静止在斜面上。现对物块施加一个沿斜面向下的外力 F，使它做直线运动，如图 甲所示。若外力 F 随时间 t 的变化关系如图乙所示，4s 之后，外力 F 恒为零，斜面足够长，则 A.在 t=4s 时，物块的速度为 16m/s B.在 04s 内，物块的平均速度大于 8m/s C.在 04s 内，物块的位移为 32m D.4s 以后，物块将反向运动 12.如图所示，半径为 R 的光滑四分

10、之一圆弧轨道 AB 固定在竖直面内，轨道最低点 B 与水平面平滑连接， 圆心 O 与 A 在同一水平面内，质量为 m 的物块从 A 点由静止释放，物块沿圆弧轨道下滑最终静止在水平 面上的 C 点，B、C 间的距离为 2R。若物块滑到 BC 中点时，给物块施加一个水平向左的恒力，当物块再 次运动到 B 点时，撤去推力，结果物块恰好能运动到 A 点，则 A.物块与水平面间的动摩擦因数为 0.25 B.物块与水平面间的动摩擦因数为 0.5 C.水平推力的大小等于 171 4 mg D.水平推力的大小等于 3 4 mg 第第卷卷(非选择题非选择题 共共 52 分分) 二、填空题二、填空题(本题共本题共

11、 2 小题，满分小题，满分 10 分；将正确、完整的答案填入相应的横线中分；将正确、完整的答案填入相应的横线中) 13.(5 分)某同学用如图所示装置测量小物块与水平桌面间的动摩擦因数。轻弹簧放在水平桌面上，并与竖直 挡板连接。 (1)将挡板位置固定，用小物块压缩弹簧至合适长度，用刻度尺量出此时小物块到桌子右侧边缘的距离 x， 由静止释放小物块，小物块被弹开后，沿桌面滑动，并从桌面右侧滑离，记下小物块落在地面的位置 A。 (2)改变挡板固定的位置，再用小物块压缩弹簧，弹簧压缩后的长度与第一次相同，用刻度尺量出此时小物 块到桌子右侧边缘的距离名，由静止释放小物块，物块被弹开后，沿桌面滑动，并从桌

12、面右侧滑离，记下 小物块落在地面的位置 B。 (3)要测量小物块与桌面间的动摩擦因数，还需要测量的物理量是_(写出物理量及符号)，小物块 与桌面间的动摩擦因数 =_(用已知的物理量和测得的物理量表示)。 14.(5 分)某实验小组成员用如图所示装置做“验证机械能守恒定律”实验。他们在气垫导轨的 A 位置安装了 一个光电门，带有遮光条的滑块与钩码相连，实验时，每次滑块都从 B 位置由静止释放。 (1)关于实验中的要求，不需要的是_。 A.滑块和遮光条的质量远大于钩码的质量 B.应使细线与气垫导轨平行 C.应该调节气垫导轨水平 D.位置 A、B 间的距离适当远些 (2)调节气垫导轨水平后，由静止释

13、放滑块，由数字计时器读出遮光条通过光电广】的时间为 t，测得滑块质 量为 M，钩码质量为 m，A、B 间的距离为 L，遮光条宽度为 d，在实验误差允许范围内，钩码减小的重力 势能 mgL 与_(用直接测量的物理量符号表示)相等，则机械能守恒。 (3)多次改变钩码的质量m， 滑块每次在位置B由静止释放， 记录每次遮光条通过光电门的时间t， 作出 2 1 t m 图像， 如果作出的图像是一条直线， 图像与纵轴的截距等于_， 图像的斜率等于_， 则机械能守恒定律同样得到验证。 三、计算题三、计算题(本题共本题共 4 小题，满分小题，满分 42 分；解题时应写出必要的文字说明、重要的物理规律，答题时要

14、写出分；解题时应写出必要的文字说明、重要的物理规律，答题时要写出 完整的数字和单位；只有结果而没有过程的不能得分完整的数字和单位；只有结果而没有过程的不能得分) 15.(8 分)早在 2015 年，开普勒航天器发现了一颗“超级地球 K2-18b” ，它的质量约为地球质量的 8 倍。假 设未来我们能够登上这颗星球，并在它上面举行运动会。在运动会上，一个运动员将一铅球以 12m/s 的速 度水平掷出，掷出点与水平地面的高度差 h=1.8m，不计一切阻力。已知地球表面的重力加速度 g=10m/s2。 若铅球落到水平地面时的速度与水平地面的夾角为 45，求 (1)“超级地球 K2-18b”表面重力加速

15、度是地球表面重力加速度的几倍? (2)“超级地球 K2-18b”半径是地球半径的几倍? 16.(10 分)一辆货车在平直公路上以 20m/s 的速度匀速行驶，由于能见度较低，司机看到停在前方的小轿车 时，货车与小轿车相距只有 60m。 (1)如果货车司机经 0.5s 反应时间后立即刹车，则货车刹车的加速度至少多大才不会与小轿车相撞； (2)如果货车司机经 0.5s 反应时间后立即以 a1=4m/s2的加速度刹车，刹车 1s 后，小车司机立即以 4m/s2的加 速度加速，此后两车的最小距离为多少。 17.(12 分)如图所示，质量为 20kg、倾角为 30的斜面放在水平面上，一个质量为 10kg

16、 的小球用细线悬挂 在天花板上，小球与斜面接触，悬线竖直，斜面光滑，现用一个水平推力推斜面，使其缓慢向右移动，当 悬线与竖直方向的夹角为 45时，撤去推力，斜面和小球均处于静止状态，求： (1)此时悬线对小球的拉力和斜面对小球的支持力分别多大； (2)地面与斜面体的动摩擦因数至少为多少(最大静摩擦力等于滑动摩擦力)； (3)若另外用一个外力拉小球，能够把小球拉离斜面，求最小拉力的大小。 18.(12 分)如图所示，光滑圆弧轨道 BCD 固定在竖直面内，圆心为 O，半径 R=0.5m，半径 OB、OD 与竖直 方向的夹角均为 =37，长为 L=2m 的固定光滑斜面 AB 下端与光滑的圆弧轨道相切

17、于 B 点，倾斜传送带 DE 表面下端与圆弧轨道相切于 D 点，传送带以 1=v6m/s 的速度沿顺时针转动。一个质量 m=0.10kg 的物块 P 从斜面上端 A 点无初速下滑，物块 P 与传送带间的动摩擦因数=0.5，已知 sin37=0.6，cos37=0.8， 重力加速度 g=10m/s2，传送带足够长，忽略空气阻力。求： (1)物块第一次经过圆弧轨道最低点 C 时，对轨道的压力大小； (2)物块沿传送带向上运动的最大距离； (3)物块第二次在光滑斜面上运动的时间为多少。 物理参考答案物理参考答案 1.【答案】D 【解析】设每根弹簧的伸长量为 x，根据力的平衡有 2kxcos30=F，

18、解得 3 F x k ，则三角形周长的增加 量为 3 3 F x k ，D 项正确。 2.【答案】C 【解析】冰箱贴受到冰箱门的磁吸引力等于冰箱门对其的弹力，A 项错误；冰箱门对冰箱贴的摩擦力等于 冰箱贴的重力，B 项错误；冰箱贴共受到重力、摩擦力、冰箱门的磁吸引力、冰箱门的弹力，共四个力的 作用，C 项正确；冰箱门对冰箱贴的弹力是由冰箱门形变引起的，D 项错误。 3.【答案】D 【解析】当甲球刚要落地时，甲球速度沿水平方向的分速度为零，此时小球乙的速度为零，因此小球乙沿 地面向右先加速后减速，杆对乙球先施加推力后施加拉力，杆对甲球也是先施加推力后施加拉力，因此杆 对小球先做负功，后做正功，A

19、、C 项错误；小球甲和乙组成的系统机械能守恒，小球乙的机械能先增大后 减小，因此小球甲的机械能先减小后增大，B 项错误；当小球甲刚要落地时，小球甲减少的重力势能最大， 全转化为小球甲的动能，因此此时小球甲的速度最大，D 项正确。 4.【答案】B 【解析】如果是 v-t 图像，两质点的运动方向相同，A 项错误；如果是 v-t 图像，图线与时间轴所围的面积 为位移，可此可知，两质点间的距离不断增大，B 项正确；如果是 x-t 图像，当两质点速度相同时，相对速 度为零，相距最远，C、D 项错误。 5.【答案】B 【解析】 假设小车以 1m/s2的加速度向右做匀加速直线运动， 对货物进行研究， 根据牛

20、顿第二定律有 FBcos37 -FAsin37=ma，FBsin37+FAcos37=mg，得 FA=74N，FB=68N，FA：FB=37：34，A 项错误；同理分析， 可得小车以 1m/s2的加速度向右做匀减速直线运动时，FA=86N，FB=52N，FA：FB=43：26，B 项正确；小车 以 2m/s2的加速度向右做匀加速直线运动时，FA=68N，FB=76N，FA：FB=17：19，C 项错误；小车以 2m/s2 的加速度向右做匀减速直线运动时，FA=92N，FB=44N，FA：FB=23：11，D 项错误。 6.【答案】D 【解析】设初速度为 0 v，飞镖插在靶上时，飞镖与水平方向的

21、夹角为 ，则刚要插在靶上时竖直方向的分 速度为 0tany vv， 运动的时间 0tan y v v t gg ， 水平位移 2 0 0 tanv xv t g ， 有 2 11 2 22 xv xv ， D 项正确。 7.【答案】C 【解析】抛出后 t 时间内小球重力做功的平均功率为零，则 t 时刻，小球回到与抛出点等高的位置，小球抛 出时，在竖直方向做竖直上抛运动，初速度沿竖直方向的分速度大小为 1 2 gt，水平分速度大小为 x t ，因此 初速度大小为 22 0 1 2 x vgt t ，A 项错误；小球抛出后上升的最大高度为 2 2 11 228 t ggt ，B 项错 误；小球抛出

22、时的初动能大小为 2 22 2 0 2 11 282 mx mvmg t t ，C 项正确；小球到最高点时，竖直方向分速度为 零，因此重力的瞬时功率为零，D 项错误。 8.【答案】BC 【解析】 由几何关系可知， 卫星绕地球运动的轨道半径(约为93R)大于地球同步卫星的轨道半径(约为6.6R)， 因此它不是一颗同步卫星，A 项错误；根据卫星绕地球运行时具有“高轨低速大周期”的特点可知，天琴- 号绕地球运行的周期大于 24h， 它绕地球运行的向心加速度小于同卫星的向心加速度， B 项正确、 D 项错误； 地球卫星的发射速度应大于第一宇宙速度，小于第二宇宙速度，C 项正确。 9.【答案】AB 【解

23、析】由 22 0 2vvah ，结合图像可得 a=12m/s2；根据牛顿第二定律可得 f=ma-mg=2N，A 项正确；根 据 0 vat得小球从抛出至上升到最高点经历的时间 t=0.5s，B 项正确；根据匀变速直线运动规律可得，小 球上升的最大高度 H=1.5m。 根据牛顿第二定律可得， 下降过程的加速度 mgf a m m/s2； 根据 2 1 2 H a t 可得从最高点下降到抛出点经历的时间 26 4 H t a s，大于 0.5s，所以小球从抛出至返回抛出点经历的 时间大于 1.0s，根据2vaH可得小球返回到抛出点时的速度为 2.6m/s，C、D 项错误。 10.【答案】AD； 【

24、解析】由题意可知，物块 A 的最大静摩擦力 fAm=mAg=5N，物块 B 的最大静摩擦力 fBm=mBg=10N，当 拉力 F=5N 时，物块 B 刚好要滑动，根据力的平衡可知，弹簧的弹力为 5N，因此没有施加拉力时，物块 A 刚好要滑动，A 项正确；撤去拉力，A、B 物块受到的摩擦力大小相等，方向相反，B 项错误；拉力 F 从零 缓慢增大到 5N 的过程中，物块 B 受到的摩擦力不断增大，C 项错误；当拉力 F 缓慢增大到 10N 时，根据 力的平衡可知，弹簀的弹力为零，物块 A 受到的摩擦力为零，D 项正确。 11.【答案】AB 【解析】根据牛顿第 I 二定律画出 a-t 图像(如图甲所

25、示)。在 a-t 图像中，图线与时间轴围成的面积在数值上 等于速度的变化量。在 04s 内，物块的速度始终增大，在 t=4s 时，物块的速度增大到最大值，最大速度为 16m/s，A 项正确；大致画出物块的速度随时间变化的关系图像(如图乙所示)由图可知：在 04s 内，物块的 平均速度大于 8m/s，物块运动的位移大于 32m，4s 以后，物块匀速下滑，B 项正确、C、D 项错误。 12.【答案】BC 【解析】根据动能定理 mgR-mg2R=0，解得 =0.5，A 项错误、B 项正确；设推力作用后，物块还能向右 滑行 x 的距离，根据动能定理有：mgR-mg(R+x)-Fx=0，(F-mg)(R

26、+x)-mgR=0，解得 F= 171 4 mg ，C 项 正确、D 项错误。 13.【答案】(3)桌面离地面的高度 h、A 点离桌面右端水平距离 d、B 点离桌面右端水平距离 d2(3 分) 22 21 12 4 () dd h xx (2 分) 【解析要测量物块与桌面间的动摩擦因数， 根据能量守恒定律 2 11 1 2 p Emgxmv， 2 22 1 2 p Emgxmv， 1 11 1 2 dg vd th ， 2 22 2 2 dg vd th ，因此还需要测量的物理量为桌面离地面的高度 h、A 点离桌面右端 水平距离 d1、B 点离桌面右端水平距离 d2，解得物块与桌面间的动摩擦因

27、数 = 22 21 12 4 () dd h xx 。 14.【答案】(1)A(1 分) (2) 2 2 2 mM d t (1 分) (3) 2 2 d gL (1 分) 2 2 Md gL (2 分) 【解析】(1)验证系统机械能守恒，应将气垫导轨调至水平，使细线与气垫导轨平行，为了减小误差，A 与 B 位置的距离适当大一些。根据机械能守恒表达式可知，实验中不需要满足钩码重力等于绳子的拉力，则 不需要使钩码质量远小于滑块和遮光条的总质量，故 A 项不需要，B、C、D 项需要。 (2)滑块和钩码的速度为 d v t ，增加的动能为 2 2 2 2 11 222 k mM dd EmM vmM

28、 tt ，当 系统减少的重力势能与增加的动能相等时，机械能守恒即 2 2 2 mM d mgL t 。 (3)由 2 2 2 mM d mgL t 得， 22 2 1 22 dMd t gLgL m ，则 2 1 t m 图像的纵轴截距为 2 2 d gL ，斜率为 2 2 Md gL ，则 机械能守恒。 15.解：(1)设“超级地球 K2-18b”表面的重力加速度为 g0 铅球做平抛运动，根据平拋运动规律有 tan y x v v (1 分) 其中 x v=12m/s 0 2 y vg h (1 分) 解得 g0=40m/s2=4g(2 分) (2)设“超级地球 K2-18b”的半径为 R，

29、质量为 M。 在“超级地球 K2-18b”表面，对任一物体，重力等于万有引力，有 0 2 GM m mg R (1 分) 在地球表面，对任一物体，重力等于万有引力，有 2 GMm mg R (1 分) 结合题意 M=8M 得 R=2R(2 分) 16.解：(1)货车司机经 0.5s 反应时间后立即刹车时，货车离小轿车的距离 s1=60m-200.5m=50m(1 分) 设刹车的加速度大小为 a1，则 2 1 1 2va s(2 分) 解得 a1=4m/s2(1 分) (2)货车刹车 1s 时，速度 11 1 vvat=16m/s(1 分) 货车刹车的距离 1 11 2 vv xt =18m 此

30、时货车与轿车的距离 s2=50m-18m=32m(1 分) 设经 t2时间，轿车与货车速度相等，即 11 22 2 vata t (1 分) 解得 t2=2s(1 分) 此后两车的最小距离 22 2 221 21 2 11 22 sa tsvtat (1 分) 解得 s=16m(1 分) 17.解：(1)如图，水平竖直建立直角坐标系，对小球做受力分析，把不在轴上的力沿轴分解， 列平衡方程如下 Tsin45 -Nsin30 =0(1 分) Tcos45 +Ncos30 -mg=0(1 分) 由以上两式解得 N=100(3-1)N，T=50(6-2)N(2 分) (2)整体法可知，地面对斜面体的摩

31、擦力大小 f=Tsin45 =50(3-1)N(1 分) 地面对斜面体的支持力 FN=(m+M)g-Tcos45 =50(7-3)N(2 分) 地面对斜面体的动摩擦因数至少为 31 73 N f F (2 分) (3)当所用的拉力与绳子垂直向右时，拉力最小：Fmin=mgsin45 (2 分) 代数解得 Fmin=502N(1 分) 18.解：(1)根据机械能守恒定律 mg(Lsin+R-Rcos)= 2 1 2 c mv 解得：26 c v m/s(1 分) 在 C 位置，根据牛顿第二定律 2 C v Fmgm R 解得 F=6.2N(1 分) 根据牛顿第三定律可知，物块对轨道的压力 F=F

32、=6.2N(1 分) (2)根据机械能守恒定律： 2 1 sin 2 D mgLmv 解得2 6 D v m/s(1 分) 由于 D vv，因此物块滑上传送带时做匀减速运动，加速度大小 1 sincosmgmgma 1 sincosagg=10m/s2(1 分) 物块与传送带速度相同时，物块向上滑动的距离： 22 1 1 2 D vv x a =0.9m(1 分) 达到与传送带速度相同时，由于 tan，物块此后仍做匀减速运动，加速度大小 2 sincosmgmgma 2 sincosagg=2m/s2(1 分) 物块继续向上运动的位移 2 2 2 2 v x a =1.5m(1 分) 向上运动的最大位移 12 xxx=2.4m(1 分) (3)设物块到 B 点的速度为 B v，根据动能定理有 2 1 sincos 2 B mgxmgxmv(1 分) 解得： 4 15 5 B v 5m/s(1 分) 物块在斜面上运动的加速度大小 3 a=gsin=6m/s2(1 分) 因此物块第二次在斜面上运动的时间 3 24 15 15 B v t a s。(1 分)