河北省保定市2021届高三高考摸底试卷物理试题 Word版含解析

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河北省保定市2021届高三高考摸底试卷物理试题 Word版含解析

河北省保定市2020年高考物理摸底试卷 一、不定项选择题(本题共10个小题,每小题4分,共40分。每小题给出的四个选项中,其中1-7小题只有一个是正确的,8-10小题有多个选项正确,全部选对得4分,选对但不全得2分,错选得0分。)‎ ‎1. 如图所示,轻杆下端固定在光滑轴上,可在竖直平面自由转动,重力为G的小球粘在轻杆顶部,在细线的拉力作用下处于静止状态。细线、轻杆与竖直墙壁夹角均为,则绳与杆对小球的作用力的大小分别是(  )‎ A. , B. , C. G,G D. ,‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】分析小球受力,小球受到竖直向下的重力G、沿细线方向的拉力FT和轻杆的弹力FN,由平衡条件可得 联立解得 故ACD错误,B正确。‎ 故选B。‎ ‎2. 两个物体A、B同时从同一地点向同一方向运动,图甲为A物体的速度─时间图象,图乙为B物体的位移─时间图象,则下列说法正确的是(  )‎ - 16 -‎ A. 两物体都做加速运动 B. 1s末A物体追上B物体 C. 2s末A物体追上B物体 D. 0~1s内AB两物体的间距先增大后减小 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A.图甲的斜率表示物体的加速度,斜率不变,因此A物体做匀加速直线运动,图乙的斜率表示物体的速度,斜率不变,表示B物体做匀速直线运动,故选项A错误;‎ BC.图甲与横坐标围成的面积表示物体位移,图乙的纵坐标表示物体的位移,图甲函数关系式为 图乙的函数式为 可列方程 解得 故选项B错误,选项C正确;‎ D.两物体间距为 可知在0~1s内AB两物体的间距逐渐增大,故D错误。‎ 故选C。‎ ‎3. 一串质量为50g的钥匙从橱柜上1.8m高的位置由静止开始下落,掉在水平地板上,钥匙与地板作用的时间为0.05s,且不反弹。重力加速度,此过程中钥匙对地板的平均作用力的大小为(  )‎ - 16 -‎ A. 5N B. 5.5N C. 6N D. 6.5N ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】钥匙自由落体到地面的速度为 解得 取向上的方向为正方向,根据冲量等于动量的变化量可得 解得 故选D。‎ ‎4. 如图所示,小球在水平轻绳和轻弹簧拉力作用下静止,弹簧与竖直方向夹角为。设重力加速度为g,下列说法正确是(  )‎ A. 从A点剪断弹簧瞬间,小球的加速度大小为g,方向竖直向下 B. 从A点剪断弹簧瞬间,小球的加速度大小为,方向与竖直成角斜向右下 C. 从B点剪断轻绳瞬间,小球加速度大小为,方向与水平成角斜向左下 D. 从B点剪断轻绳瞬间,小球的加速度大小为,方向与竖直成角斜向左上 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】AB.从A点剪断弹簧瞬间,小球所受的弹簧拉力消失,所受的轻绳拉力突变为零,小球在重力作用下向下运动,小球的加速度大小为g,方向竖直向下,故选项A正确选项B错误;‎ - 16 -‎ CD.剪断弹簧前,设弹簧的拉力为F,轻绳的拉力为FT,由平衡条件可知 解得 从B点剪断轻绳瞬间,小球所受的轻绳拉力消失,所受弹簧的拉力和重力不变,则小球所受的合力大小为,由 可得小球的加速度为 方向水平向左,故CD错误。‎ 故选A。‎ ‎5. 如图所示,匀速转动的齿轮O1和O2,齿数比为m:n。下列说法正确的是(  )‎ A. O1和O2转动周期之比为m:n B. O1和O2转动周期之比为n:m C. O1和O2转动角速度大小之比为n:‎ D. 齿轮上A、B两点的线速度大小之比为n:m ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】ABC.两轮在齿轮处的线速度的大小相同,齿轮的转速与齿数成反比,所以转速之比:‎ - 16 -‎ 又T=,所以O1和O2转动周期之比为 故A正确,B错误,C错误;‎ D.齿轮传动边缘点线速度相等,故D错误。‎ 故选A。‎ ‎6. 小物块从一固定斜面底端以初速度冲上斜面,如图所示,已知小物块与斜面间动摩擦因数为0.5,斜面足够长,倾角为,重力加速度为g。则小物块在斜面上运动的时间为(,)(  )‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ 详解】运用牛顿第二定律,上升时 下降时 - 16 -‎ 所以 故选C。‎ ‎7. 从倾角为的斜面顶端水平抛出一小球,最终落回斜面。那么小球运动过程中距斜面最远时速率与落回斜面时速率之比为(  )‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】由题可知,当平抛运动方向与斜面方向平行时,距斜面最远,此时小球速率与初速度的关系为 解得 落回斜面时 联立解得 故选D。‎ ‎8. ‎ - 16 -‎ 静止在斜面底端的物块,在外力的作用下沿光滑斜面向上做匀加速运动,在某位置撤去外力,经过一段时间物块返回斜面底端。下列说法正确的是(  )‎ A. 物块沿斜面上滑的过程中,机械能一直增加 B. 物块下滑过程机械能一定守恒 C. 外力所做的功等于物块回到底端时的动能 D. 外力所做的功小于物块到达最高处的重力势能 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】A.撤去外力后物块依然有向上的速度,所以还可以上滑一段时间,这段时间里机械能不变,所以选项A错误;‎ B.下滑时无外力,机械能守恒,故选项B正确;‎ C.合外力做功等于动能的变化量,因此选项C正确;‎ D.物块到最高点,速度为0,初速度为零,末速度为零,动能无变化,所以外力做功等于最高点重力势能,选项D错误。‎ 故选BC。‎ ‎9. 某半径为R的星球上,两极点处的重力加速度为g,是赤道上重力加速度的n倍,下列说法中正确的是(  )‎ A. 星球自转周期为 B. 星球自转周期为 C. 星球的第一宇宙速度 D. 星球的第一宇宙速度 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】AB.在星球两级处物体受到的重力等于其受到的万有引力,有 在赤道上随星球自转的物体,万有引力与星球表面支持力的合力提供其自转的向心力,有 解得自转周期 - 16 -‎ 故选项A正确,选项B错误;‎ CD.绕星球表面运行的卫星,万有引力提供向心力,有 与 联立解得第一宇宙速度为 故选项C正确,选项D错误。‎ 故选AC。‎ ‎10. 绷紧传送带与水平方向夹角为,传送带的图象如图所示。时刻质量为1kg的楔形物体从B点滑上传送带并沿传送带向上做匀速运动,2s后开始减速,在时物体恰好到达最高点A点。重力加速度为。对物体从B点运动到A点的过程中,下列说法正确的是(,)(  )‎ A. 物体与传送带间的摩擦因数为0.75‎ B. 物体重力势能增加48J C. 摩擦力对物体做功12J D. 物块在传送带上运动过程中产生的热量为12J ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】A.根据速度时间图像的斜率表示加速度,可得传送带运动的加速度为-1m/s2,t=0时刻质量为1kg的楔形物体从B点滑上传送带并沿传送带向上做匀速运动,说明物体受力平衡,由平衡条件可知 - 16 -‎ 解得物体与传送带之间的动摩擦因数,故选项A正确;‎ BC. 2s末,传送带的速度为2m/s,物体开始减速,分析可知,物体做匀速直线运动的速度为2m/s,且2s后物体与传送带一起做加速度为-1m/s2的匀减速运动,在时物体恰好到达最高点A点,则传送带的长度,对物体从B点运动到A点的过程,根据动能定理有 其中 则物体的重力势能增加量为 摩擦力对物体做功为,故选项BC错误;‎ D.物体在2s内传送带相对运动,二者间的相对位移为,该过程中的滑动摩擦力,则物体在传送带上运动过程中产生的热量为 故选项D正确。‎ 故选AD。‎ 二、实验题(本题共2个小题,共15分。)‎ ‎11. 如图所示,某同学在研究物体做匀变速直线运动规律时得到的一条纸带(单位;cm),每五个点取一个计数点,那么打下C点时物体的速率是________m/s,物体的加速度大小是__________。(打点计时器所接交流电源的频率为50Hz,所有计算结果保留两位小数)‎ ‎【答案】 (1). 0.68 (2). 1.58‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】[1] 打点计时器所接交流电源的频率为50Hz,因此打点计时器的周期为 - 16 -‎ 相邻两计数点间的时间间隔 由中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度知,打下C点的物体的速率为 ‎[2]物体的加速度可用逐差法计算,为了计算精确,应带入尽可能多的数据,则 ‎12. 某同学用如图所示装置验证动量守恒定律。在上方沿斜面向下推一下滑块A,滑块A匀速通过光电门甲,与静止在两光电门间的滑块B相碰,碰后滑块AB先后通过光电门乙,采集相关数据进行验证。(最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力)‎ ‎(1)下列所列物理量哪些是必须测量的_________‎ A.滑块A的质量,滑块B的质量 B.遮光片的宽度d(滑块A与滑块B上遮光片遮光片宽度相等)‎ C.本地的重力加速度g D.滑块AB与长木板间的摩擦因数 E.滑块A、B上遮光片通过光电门的时间 ‎(2)滑块A、B与斜面间的摩擦因数、,质量、,要完成本实验,它们需要满足的条件是_______。‎ A.,B.,C.,D.,‎ ‎(3)实验时,要先调节斜面的倾角,应该如何调节_______________。‎ - 16 -‎ ‎(4)若光电门甲的读数为,光电门乙先后的读数为,,用题目中给定的物理量符号写出动量守恒的表达式____________。‎ ‎【答案】 (1). AE (2). C (3). 滑块下滑通过两光电门所用时间相等 (4). (或)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1]本实验中要验证两滑块碰撞前后动量是否守恒,需要验证 故选项AE正确。‎ ‎(2)由于滑块A匀速通过光电门甲,则有 要通过光电门验证两滑块碰撞前后动量是否守恒,需要滑块B也满足 即 所以有 又因为碰撞后两滑块先后通过光电门乙,所以A的质量大于B的质量,故C正确。‎ ‎(3)[3]实验过程要求两滑块匀速运动,所以调整斜面的倾角,当滑块下滑通过两光电门所用时间相等时,表示滑块在斜面上做匀速运动。‎ ‎(4)[4]由第(1)问解析可得两滑块碰撞前后动量守恒的表达式为 三、解答题(本题共4个小题,共45分。)‎ ‎13. 一物体由静止开始做匀加速直线运动,在某段时间t内位移为s,物体在前一半时间和后一半时间的位移之比为。求:‎ ‎(1)质点加速度的大小;‎ - 16 -‎ ‎(2)质点在这段时间之前已经发生位移的大小。‎ ‎【答案】(1);(2)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)设物体加速度大小为a,其在某段时间t初速度为v0‎ 对时间t内有:‎ ‎①‎ 对时间t内的前一半时间有:‎ ‎②‎ 解得:‎ ‎, ‎ ‎(2)设物体在时间t之前的位移大小为x 由速度位移关系有:‎ 联立①②③解得:‎ ‎14. 右端放有小物块A的长木板B静置于水平地面上,A与B、B与地面间的动摩擦因数均为0.5,A的质量为m,B的质量为2m,重力加速度为g。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。‎ ‎(1)用大小等于mg的水平恒力向左推A,经过一段时间A自B的左端掉落。A在B上运动时,A受到B的摩擦力和B受到地面的摩擦力各为多大;‎ ‎(2)若在B上施加一向右的水平恒力,使得A在B上的运动时间与(1)中相等,则此力为多大。‎ ‎【答案】(1);;(2)‎ ‎【解析】‎ - 16 -‎ ‎【详解】(1)对小物块A进行受力分析可知,A将在推力作用下在长木板B上做加速运动,其所受到B的摩擦力大小为:‎ 地面对长木板B的最大静摩擦力大小大于A对B的摩擦力,即 所以B仍处于静止状态,则地面对B的摩擦力大小为 ‎(2)设A在B上滑动时间为t,木板B长为l 设在(1)中A加速度大小为aA,由牛顿第二定律知:‎ ‎①‎ 由运动学公式:‎ ‎②‎ 设推力大小为F,小物块A的加速度大小为aA′,与木板B的加速度大小为aB 对小物块A:‎ ‎③‎ 对长木板B:‎ ‎④‎ 由运动学关系:‎ ‎⑤‎ 联立以上各式解得:‎ ‎15. 如图所示,楔形物体放在水平地面上,斜面光滑,倾角为。轻绳一端固定在斜面,另一端系一质量为m的小球在斜面上做圆周运动,A、B分别是圆周运动轨迹的最低点和最高点,已知小球恰能通过B点。在小球运动过程中楔形物体始终静止不动,重力加速度为g。求:‎ ‎(1)小球运动到最低点A时绳对小球的拉力大小;‎ - 16 -‎ ‎(2)小球经过最高点B时,地面对楔形物体的摩擦力大小。‎ ‎【答案】(1);(2)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)设绳长为l,小球在B时速度大小为vB,小球恰好能通过B点 对小球运用牛顿第二定律:‎ ‎①‎ 设小球在A点时的速度大小为vA,绳对小球拉力大小为T,在A点 对小球运用牛顿第二定律:‎ ‎②‎ 小球运动过程中机械能守恒:‎ ‎③‎ 联立①②③解得:‎ ‎(2)小球在B时绳对其拉力为0,设小球在B点时受斜面弹力大小为N 在垂直斜面方向上小球平衡:‎ ‎④‎ 设斜面受小球作用力大小N′,由牛顿第三定律:‎ 设斜面所受地面摩擦力大小为f,由斜面的水平方向平衡条件:‎ ‎⑤‎ 解得:‎ ‎(或)‎ - 16 -‎ ‎16. 如图,将圆心角为半径为R的光滑圆弧竖直固定于水平桌面上,用水平向右的恒力将质量为m的小球由静止开始从底端A推到B点,立即撤去此恒力,小球恰好水平撞击到与圆心等高的竖直墙壁的C点。重力加速度为g,忽略空气阻力。求:(,,)‎ ‎(1)水平恒力大小;‎ ‎(2)若在OB延长线上安置以点为转轴,长度为半径的可在竖直平面内自由转动的轻杆,当小球运动到B点时立刻附着于轻杆顶端,设小球在附着过程中无机械能损失,如果小球恰好不撞到墙壁,则小球在转动过程中所受轻杆的最大拉力是多少?‎ ‎【答案】(1);(2)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)设小球在B点时速度大小为vB,小球由B点运动到C点过程中,在竖直方向上 ‎①‎ 设推力大小为F,对小球从A到B过程应用动能定理 ‎②‎ 联立①②解得:‎ ‎(2)设小球由B做斜抛运动到C用时为t,BC间水平距离为d,则小球由B点运动到C点过程中 在竖直方向上:‎ ‎③‎ 水平方向上:‎ - 16 -‎ ‎④‎ 小球在B点附着在轻杆上后做圆周运动,设其运动半径为r 由于恰好不撞墙壁,几何关系满足:‎ ‎⑤‎ 球由B点做圆周运动至最低点,设其在最低点时速度大小为v,此过程中机械能守恒,有 ‎⑥‎ 最低点时杆对小球拉力最大,设其大小为T,由牛顿第二定律 ‎⑦‎ 由以上各式联立解得:‎ - 16 -‎
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