内蒙古呼和浩特市2021届高三上学期质量普查调研考试物理试题 Word版含解析

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2021届呼和浩特市高三年级质量普查调研考试物理注意事项：本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分，共6页。本试卷满分为100分，考试时间为100分钟。第I卷（选择题）一、选择题（共10小题，每题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1-6题只有一项符合题目要求第7-10题有多项符合题目要求全部选对的得4分，选对但不全的得2分。有选错的得0分）1.甲、乙两车在某公路上沿直线同向行驶，它们的图象如图所示，时刻两车在同一位置，以下说法正确的是（　　）A.两车在时相遇B.两车在时相遇C.时甲车乙车前20mD.乙车的速度一直大于甲车的速度【答案】A【解析】【详解】A．图象与时间轴围成的面积表示位移，由于时刻两车在同一位置，且在内两车位移相等，均为，故两车在时相遇，故A正确；B．两车在时两车速度相等，由于时刻两车在同一位置，且由图可得，在内，甲车位移为，乙车位移为，故时，甲车在乙车前方处，故BC错误；D．由图可知，在乙车的速度小于甲车的速度，在内乙车速度大于甲车速度，故D错误。故选A。-21- 2.质点在xOy平面内从O点开始运动，其两个分运动分别沿x、y方向，运动轨迹如图所示，已知质点在x方向的分运动是匀速运动，则关于质点运动的描述正确的是（　　）A.质点先减速运动后加速运动B.质点所受合外力的方向先沿x正方向后沿x负方向C.质点的加速度方向始终与速度方向垂直D.质点所受合外力的大小可能恒定不变【答案】D【解析】【详解】A．质点在x方向的分运动是匀速运动，在x轴上做等间隔的竖直线，把竖直线与轨迹的交点再投影到y轴上，可以发现投影过去的间距沿着y轴先增大后减小，说明y方向上的分运动先增大后减小，所以合运动是先加速，后减速，故A错误；B．质点在x方向的分运动是匀速运动，说明x轴方向上分力为零，则合外力必定沿着y轴，故B错误；C．合外力沿着y轴，则加速度沿着y轴，速度方向是与轨迹相切的，二者并不总是垂直的，故C错误；D．质点所受的合外力沿着y轴方向，根据轨迹可判定y轴上的分运动是先加速后减速，合外力的大小可能恒定不变，故D正确。故选D。3.如图，在挪威的两座山峰间夹着一块岩石，吸引了大量游客前往观赏．该景观可简化成如图所示的模型，右壁竖直，左壁稍微倾斜．设左壁与竖直方向的夹角为θ，由于长期的风化，θ将会减小．石头与山崖间的摩擦很小，可以忽略不计．若石头质量一定，θ减小，石头始终保持静止，下列说法正确的是-21- A.山崖左壁对石头的作用力将增大B.山崖右壁对石头的作用力不变C.山崖对石头的作用力减小D.石头受到的合力将增大【答案】A【解析】【分析】对小球受力分析，根据平衡列出水平方向平衡公式和竖直方向平衡公式即可求解．【详解】AB、对石头受力分析如图所示：根据平衡可知随着θ减小，根据公式可知、都在增大，故A对；B错C、根据共点力平衡可知，山崖对石头的作用力始终不变大小等于石头的重力，所以作用力不变，故C错误；D、由于石头处于静止状态，所以石头受合力一直为零，故D错；故选A4.-21- 滑索是一项比较惊险和刺激的游乐项目。如图所示，滑轮、保险绳索与人体连接，粗钢索（不可忽略摩擦）两端连接在固定桩上。人从高处平台的A点出发，沿钢索由静止滑下，滑过最低点C，到达B点时速度为零，忽略空气阻力，下列说法中正确的有（　　）A.钢索对左侧固定桩的拉力小于对右侧固定桩的拉力B.人从A滑到C的过程中，加速度一直增大C.人从A滑到C的过程中，速度先增大后减小D.人滑到C点时速度最大【答案】AC【解析】【详解】A．如果没有摩擦力与对右侧固定桩的拉力相等，人从A滑到C的过程中，钢索对人有向右的摩擦力，那么右边的钢索会受到人对它向左的摩擦力，因此右侧钢索对固定桩的拉力大，所以钢索对左侧固定桩的拉力小于对右侧固定桩的拉力，故A正确；BCD．在AC之间任意取一个位置进行受力分析如下当重力沿绳子切线方向的分力等于摩擦力时，加速度为零，速度最大，可知此时重力沿切线方向不为零，故速度最大时应该在AC之间的某一点，而非C点；从A到C点的过程中，速度先增大，达到最大值后由于向上的摩擦力大于重力沿绳子切线向下的分力，做减速运动，故在AC之间速度先增大后减小，故C正确，BD错误。故选AC。5.如图所示，传送带的水平部分长为5m，运动的速率恒为v=2m/s，在其左端无初速放上一木块，若木块与传送带间的动摩擦因数为μ=0.2，则木块从左到右的运动时间是（　　）-21- A.2.5sB.3sC.sD.1s【答案】B【解析】【详解】物块在传送带上加速时的加速度为加速到与皮带速度相等所走过的位移为在此过程中用时间达到共速后随传送带一起匀速运动，此过程用时所以物块在皮带上运动的总时间为6.如图所示，某物体从A点，在t=0时由静止释放，沿光滑斜面AB下滑，经过B点进入水平面（经过B点前后速度大小不变），最后停在C点，每隔2s记录一次瞬时速度，记录数据如下表，以下判断正确的是（g取10m/s2）（　　）t/s02.04.06.08.0v（m·s-1）08.012.08.04.0A.t=3s时物体经过B点B.t=12s时物体停在C点C.物体运动的最大速度是12m/sD.AB间距离小于BC间距离-21- 【答案】D【解析】【详解】AC．根据图表中的数据，可以求出物体下滑的加速度和在水平面上的加速度根据运动学公式8+a1t1+a2t2=12t1+t2=2解出知经过到达B点，到达B点时的速度如果第4s还在斜面上的话，速度应为16m/s，从而判断出第4s已过B点。是在2s到4s之间经过B点。所以最大速度不是12m/s，故AC错误;;B．第6s末的速度是8m/s，到停下来还需的时间所以t=10s到达C点，故B错误;;D．根据v2-v02=2ax求出AB段的长度为m，BC段长度为m，则A、B间的距离小于B、C间的距离，故D正确。故选D。7.如图所示，三角形物体固定在水平地面上，斜面不光滑，用力拉斜面上静止的木箱，使之沿斜面加速向上移动，在木箱移动过程中，下列说法正确的是（　　）-21- A.木箱克服重力做的功等于木箱增加的重力势能B.F对木箱做的功等于木箱克服摩擦力和克服重力所做的功之和C.F对木箱做的功等于木箱增加的动能与木箱克服摩擦力所做的功之和D.F对木箱做的功等于木箱增加的机械能与木箱克服摩擦力做的功之和【答案】AD【解析】【详解】A．任何物体克服重力做的功都等于物体自身增加的重力势能，故A正确；BC．根据功能关系，可知F对木箱做的功等于木箱克服摩擦力做的功、克服重力所做的功和物体动能的增加量之和，即等于木箱增加的机械能与木箱克服摩擦力做的功之和，故BC错误，D正确。故选AD。8.如图，固定在水平地面上的倾角θ=37°的斜面长为L，小球从斜面顶端A处以初速度v0水平抛出，刚好落在距斜面顶端处。若将小球从同一点以2v0水平抛出，不计空气阻力，小球下落后均不弹起，小球两次在空中运动过程中，判断正确的是（　　）A.时间之比为1：2B.速度的变化量之比为1：C.水平位移之比为1：2D.竖直位移之比为1：4【答案】BC【解析】【详解】AB．设小球的初速度为v时，落在斜面上时所用时间为t，落点距斜面顶端距离为-21- s，小球落在斜面上时有解得则若两次小球均落在斜面上，落点距斜面顶端距离之比为1：4，则第二次落在距斜面顶端，大于斜面的长度，可知以2v0水平拋出时小球落在水平面上，小球以初速度v0水平抛出落在斜面上时运动时间小球以初速度2v0水平抛出落在水平面上时运动时间时间之比为根据速度变化量之比为，A错误，B正确；C．第一次水平位移第二次水平位移-21- 则C正确；D．竖直位移之比为D错误。故选BC。9.一细绳系着小球，在最低点给小球一初速度v0，在竖直面内做半径为的圆周运动，不计空气阻力，已知小球质量为m，重力加速度g，以下说法中正确的是（　　）A.小球运动到最高点的速度为B.小球经过最高点时绳子对小球的拉力大小为3mgC.从最低点到最高点动量的变化量大小为D.如果考虑空气阻力，要使小球恰好通过最高点，小球从最低点到最高点过程中，克服空气阻力做功为【答案】BD【解析】【详解】A．由机械能守恒定律可得解得-21- A错误；B．在最高点时解得T=3mgB正确；C．取向左为正，从最低点到最高点动量变化量大小为C错误；D．小球恰能经过最高点时小球从最低点到最高点过程中，克服空气阻力做功为D正确。故选BD。10.如图，光滑水平面有一静止长木板质量M=3kg，长L=7m，木板上最左端静置一木块m=1kg，木板与木块间动摩擦因数μ=0.3，时刻，在木块上施加一水平向右的恒力F=6N，作用t=2s后撤去该力，对于木板和木块的运动，下列结论正确的是（g=10m/s2）（　　）A.t=2s时木块的速度为6m/sB.t=2s时木板的位移为2mC.从t=0开始，木块与木板相对运动的时间为4sD.从t=0开始，系统产生的内能为18J【答案】ABD-21- 【解析】【详解】A．以向右为正方向，对木块由动量定理可得解得故A正确；B．以向右为正方向，对木板由动量定理可得解得木板的位移为故B正确；C．撤去该力，木块与木板组成的系统，动量守恒，则有解得对木块由动量定理可得解得从t=0开始，木块与木板相对运动的时间为故C错误；D．木块的位移为-21- 系统产生的内能为系统产生的内能为从t=0开始，系统产生的内能为故D正确。故选ABD。第II卷（非选择题）二、实验题：（2个题共12分）11.某同学做“探究弹簧弹力大小与其长度的关系”，实验中，得到了弹力大小F与弹簧长度x的关系图线。(1)由图可知，该弹簧原长为______cm，该弹簧的劲度系数为______N/m；(2)如果弹簧的实际长度为10cm时，弹力大小为______N。【答案】(1).6(2).100(3).4.0【解析】【详解】(1)[1][2]根据F=kx结合图象可知F=0时弹簧原长x0=6cm劲度系数-21- (2)[3]根据胡克定律12.在探究“加速度与力、质量关系”的实验中，把一个木块放在水平长木板上，通过细线跨过定滑轮与重物相连，木块左侧与纸带相连，在重物牵引下，木块向右运动，重物落地后，木块做匀减速直线运动打出的纸带如图所示。不计纸带所受阻力及绳重。已知x1=1.1lcm，x2=1.43cm，x3=1.75cm，x4=2.07cm，x5=2.39cm，x6=2.28cm，x7=2.04cm，x8=1.80cm（交流电源频率50Hz，g取10m/s2）(1)木块加速运动过程中，加速度大小为______m/s2（保留两位有效数字）；(2)木块与木板间的动摩擦因数μ=______；(3)实验中为了测量更精确，需要平衡摩擦力，写出平衡摩擦力的过程______。【答案】(1).8.0(2).0.6(3).拿走重物，木块靠近打点计时器且连接纸带，适当垫高带有打点计时器的木板一端，轻推木块，如果纸带打出的点间距相等，说明摩擦力已平衡.【解析】【详解】(1)[1]根据可得木块加速运动过程中，加速度大小为(2)[2]木块减速过程中加速度根据牛顿第二定律-21- 解得木块与木板间的动摩擦因数μ=0.6(3)[3]实验中平衡摩擦力的过程：拿走重物，木块靠近打点计时器且连接纸带，适当垫高带有打点计时器的木板一端，轻推木块，如果纸带打出的点间距相等，说明摩擦力已平衡。三、计算题（4个题，36分）13.中国航天事业取得的成果令世人瞩目。有两颗人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动。已知其中一颗运行周期为2h，另一颗运行周期为16h，试求：(1)这两颗卫星的轨道半径之比；(2)这两颗卫星的线速度之比；(3)这两颗卫星的向心加速度之比。【答案】(1)；(2)；(3)【解析】【详解】(1)根据开普勒第三定律代入数据得(2)根据公式代入数据得(3)根据公式代入数据得-21- 14.山东青岛码头的清晨，一艘质量为2000t的货轮，从码头由静止起航，沿直线航行，保持发动机输出功率等于其额定功率不变，经过15min达到最大航行速度，已知额定功率为4×106W，水对船阻力大小恒为2×105N，试求：(1)轮船最大航行速度；(2)从静止到最大速度牵引力做的功；(3)从静止到最大速度轮船离开码头的距离。【答案】(1)20m/s；(2)3.6×109J；(3)1.6×104m【解析】【详解】(1)速度最大时有牵引力等于阻力，即F=f根据得(2)根据W=Pt得W=P0t=3.6×109J(3)由动能定律得代入数据解得s=1.6×104m15.如图所示，在x轴上，-21- 一侧，每隔一段距离站着一个人，每个人手里拿着一个质量为5kg的沙袋。一辆质量为20kg的小车以向右沿x轴正方向滑行，不计轨道阻力。当车经过第一个人身旁时，人把沙袋以10m/s的速度朝与车速反向沿水平方向扔在车上。试求：(1)第一个人把沙袋扔上去后，车与沙袋共同的速度，以及此过程中车和沙袋损失的动能；(2)当车经过第二个人时，第二个人把沙袋以2倍于车速大小且与车速反向扔上车，当经过第三个人时，第三个人同样重复第二个人动作，照此规律，当车上有几个沙袋时，车会反向滑行。【答案】(1)450J；(2)车不能反向【解析】【详解】(1)第一个沙袋与小车动量守恒得带入数据解得根据能量守恒有代入数据解得(2)车与两个沙袋，根据动量守恒有解得车与3个沙袋，根据动量守恒有解得-21- 照此规律有，所以车不能反向。16.如图所示，一根轻弹簧原长为2R，下端固定在倾角为α的固定直轨道坐标原点O处，另一端位于坐标2R处，弹簧处于原长状态。质量为m可视为质点的小物块自8R处由静止开始滑下，第一次经过4R处的速度为v，碰到弹簧后沿轨道反向弹回，最高可以到达5R处，已知重力加速度g，试求：(1)轨道的动摩擦因数μ；(2)小物块第一次到达最下端的位置；(3)如果弹性势能和压缩量x的关系是，k值为多少。【答案】(1)；(2)；(3)【解析】【详解】(1)由动能定理得解得-21- (2)由静止开始滑下，碰到弹簧后沿轨道反向弹回，到达5R处的过程中，弹簧的形变量为x,由动能定理得解得(3)由静止开始滑下，到第一次静止的过程中由能量守恒定律得解得17.下列说法正确的是（　　）A.扩散现象和布朗运动都证明分子在做永不停息的无规则运动B.同一个物体，内能的大小与物体的体积和温度无关C.物体中的分子势能总和与物体体积大小无关D.物体放出了热量，物体的内能可能不变E.固体或者液体很难被压缩是分子间作用力的宏观表现【答案】ADE【解析】【详解】A．扩散现象和布朗运动都证明分子在做永不停息的无规则运动，故A正确；B．同一个物体，内能的大小与物体的体积和温度有关，故B错误；C．物体中的分子势能总和与物体体积大小有关，故C错误；D．物体放出了热量，同时外界对物体做功，物体的内能可能不变，故D正确；E．固体或者液体很难被压缩是分子间作用力的宏观表现，故E正确。故选ADE。18.如图甲所示，不计质量的活塞在汽缸内封闭一定质量的理想气体，开始时活塞距汽缸底的高度为。现将一质量为M的物块轻放在活塞上（如图乙），活塞再次稳定后距离缸底的高度为，且不考虑气体温度的变化。已知，汽缸横截面积为-21- 且足够高，活塞与汽缸壁之间的摩擦忽略不计外界大气压强为，取，绝对零度取。求：(1)物块的质量M；(2)当活塞距离缸底的高度为时给汽缸缓慢加热，当缸内气体吸收5J的热量时，内能的增加量为1J，求活塞上升的距离。【答案】(1)10kg；(2)2cm【解析】【详解】(1)根据玻意耳定律根据平衡条件有代入数据得(2)根据热力学第一定律有得解得19.一束光从某介质进入真空，方向如图所示，则下列判断中正确的是（　　）-21- A.该介质的折射率是B.该介质的折射率是C.该介质相对真空发生全反射的临界角小于45°D.光线按如图所示的方向入射，无论怎样改变入射方向都不可能发生全反射现象E.如果光从真空射向介质，则不可能发生全反射现象【答案】ACE【解析】【详解】AB．入射光线与法线之间的夹角为入射角折射光线与法线之间的夹角为折射角根据折射定律故A正确，B错误；C．根据公式得故C正确；D．光从介质射入真空中，即从光密介质射向光疏介质，当入射角大于临界角C的时候会发生全反射，故D错误；E．如果光从真空射向介质，则不可能发生全反射现象，故E正确。故选ACE。20.如图所示是在竖直方向上振动并沿水平方向传播的简谐横波，实线是t=0-21- 时刻的波形图，此时某一质点P振动到如图所示位置，虚线是t=0.5s时刻的波形图。①若波沿x轴正方向传播，求它的最大周期；②若波速v=14m/s，求t=0时刻P点的振动方向。【答案】①2s；②质点P向上振动【解析】【详解】①波向右传播则得Tmax=2s②根据x=vt=14m/s×0.5s=7m7m=所以波向左传播，t=0时刻，质点P向上振动。-21-