湖北省荆门市龙泉中学2020届高三物理上学期周末理综能力训练（1）

湖北省荆门市龙泉中学2020届高三物理上学期周末理综能力训练（1）

湖北省荆门市龙泉中学2020届高三物理上学期周末理综能力训练（1） ‎ 二、选择题：本题共8小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，第14～18题只有一项符合题目要求，第19～21题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。‎ ‎14．为了模拟跳水运动员的运动规律，t=0时刻，某同学将一小球（看做质点）从平台边缘向上抛出，小球的速度与时间关系图像如图所示，不计空气阻力，取重力加速度大小为g=10m/s2，则下列说法正确的是 A. 小球上升的高度为1.6m B. 跳台与水面的高度差是3.2m C.小球潜入水中的深度大于3.2m D. 1.2s至2.0s时间内小球处于超重状态 ‎15．如图，a为地球上相对地面静止的物体，b为地球的某近地卫星，a、b的线速度和角速度分别为va、vb和ωa、ωb，下列判断正确的是 A. va＞vb、ωa＜ωb B. va＞vb、ωa＞ωb C. va＜vb、ωa＞ωb D. va＜vb、ωa＜ωb ‎16．如图，完全相同的两物体分别自斜面AC和BC顶端由静止开始下滑，物体与两斜面间的动摩擦因数相同，物体滑至斜面底部C点时的动能分别为EkA和EkB，下滑过程中克服摩擦力所做的功分别为WA和WB，则 A. EkA＞EkB，WA=WB B. EkA=EkB，WA＞WB C. EkA＞EkB，WA＞WB D. EkA＜EkB，WA＞WB ‎17．‎ 如图所示，一个内壁光滑的绝缘细直管竖直放置，在管的底部固定一电荷量为Q的正点电荷，在与其距离为h1的A处，若将一电荷量为q、质量为m的正点电荷由静止释放，在下落到与底部点电荷距离为h2的B处时速度恰好为零。现改用一个电荷量为2q、质量为3m的正点电荷仍在A处由静止释放，已知静电力常量为k，重力加速度为g，则该点电荷 A. 运动到B处时的速度为零 B. 在下落过程中加速度逐渐减小 C. 运动到B处时的速度大小为 D. 速度最大时与底部点电荷的距离为 ‎18．弹弓是“80后”最喜爱的打击类玩具之一，其工作原理如图所示，橡皮筋两端点A、B固定在把手上，橡皮筋ABC恰好处于原长状态，在C处（AB连线的中垂线上）放一固体弹丸，一手执把，另一手将弹丸拉直至D点放手，弹丸就会在橡皮筋的作用下迅速发射出去，打击目标，现将弹丸竖直向上发射，已知E是CD的中点，则 A. 从D到C，弹丸的机械能守恒 B. 从D到C，弹丸的动能先增大后减小 C. 从D到C，弹丸在E点时重力的功率一定最大 D. 从D到E弹丸增加的机械能小于从E到C弹丸增加的机械 能 ‎19．一汽车在水平平直路面上，从静止开始以恒定功率P运动，运动过程中所受阻力大小不变，汽车最终做匀速运动。汽车运动速度的倒数与加速度a的关系如图所示。下列说法正确的是 A. 汽车运动的最大速度为v0 B. 阻力大小为 C. 汽车的质量为 D. 汽车的质量为 ‎20．如图甲所示，竖直轻弹簧固定在水平地面上，上端与质量为0.1kg的木块A相连，质量也为 0.1kg 的木块B叠放在A上，A、B都静止。在B上施加竖直向下的力F，使木块缓慢向下移动。F的大小与木块移动距离x的关系如图乙所示，整个过程弹簧都处于弹性限度内，g取10m/s2．下列说法正确的是 A. 弹簧的劲度系数为500N/m B. 在木块下移 0.1m的过程中，弹簧的弹性势能增加 2.5J C. 当木块下移 0.1m时，若撤去F，则B的最大速度为5m/s D. 当木块下移 0.1m时，若撤去F，则A、B分离时的速度为5m/s 21. 如图所示，竖直平面内有一光滑直杆AB，杆与水平方向夹角为θ（00﹤θ﹤900），一质量为m的小圆环套在直杆上，给小圆环施加一与该竖直面平行的恒力F，并从A端由静止释放，改变直杆与水平方向的夹角θ，当直杆与水平方向夹角为370时，小圆环在直杆上运动的时间最短，重力加速度为g，则 A. 小圆环在直杆上运动时间最短时，小圆环与直杆间没有弹力 B. 若恒力F的方向水平向右，则其大小为 C. 恒力F的方向可能与杆平行，斜向右下方 D. 恒力F的最小值为0.6mg ‎22．（6分）科考队在玛雅文化发祥地进行探索和研究，发现了一些散落在平整山坡上非常规则的不明圆柱体，有科学家认为是外星人带着玛雅人离开时留下的．于是对其力学性质进行研究，下表为其形变量x与所施加拉力F关系的实验数据 F/N ‎0.5‎ ‎2‎ ‎4.5‎ ‎8‎ ‎12.5‎ ‎18‎ X/mm ‎1‎ ‎ 2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎（1）试猜想此不明圆柱体施加拉力F与其形变量x的关系　　 ；‎ ‎（2）如果想要验证猜想是否正确，应该画出下列哪种图象最能直观准确的表示两者之间的关系　　 。‎ A．F﹣x图象 B．F﹣x2图象 C．F2﹣x图象 D．F2﹣x2图象．‎ ‎23．（9分）利用如图-1实验装置探究重锤下落过程中重力势能与动能的转化问题。‎ ‎（1）图-2为一条符合实验要求的纸带，O点为打点计时器打下的第一点。分别测出若干连续点A、B、C…与O点之间的距离h1、h2、h3…．已知打点计时器的打点周期为T，重锤质量为m，重力加速度为g，结合实验中所测得的h1、h2、h3，可得重物下落到B点时的速度大小为______，纸带从O点下落到B点的过程中，重物增加的动能为______，减少的重力势能为______。‎ ‎（2）取打下O点时重锤的重力势能为零，计算出该重锤下落不同高度h时所对应的动能Ek和重力势能Ep．建立坐标系，横轴表示h，纵轴表示Ek和Ep，根据以上数据在图-3中绘出图线Ⅰ和图线Ⅱ．已求得图线Ⅰ斜率的绝对值k1=2.94J/m，图线Ⅱ的斜率k2=2.80J/m。重锤和纸带在下落过程中所受平均阻力与重锤所受重力的比值为______（用k1和k2表示）。‎ ‎ B ‎24．(12分)如图所示，底端切线水平且竖直放置的光滑圆弧轨道的半径为L，其轨道底端P距地面的高度为2L，‎ ‎ P与右侧竖直墙的距离为L，Q为圆弧轨道上的一点，它与圆心O的连线OQ与竖直方向的夹角为37°。现将一质量为m，可视为质点的小球从Q点由静止释放，重力加速度为g，左右两竖直墙都是弹性的，不计空气阻力。试求：‎ ‎（1）小球运动到P点时受到的支持力大小；‎ ‎（2）在以后的运动过程中，小球第一次与墙壁的碰撞点离墙角B点的 距离。‎ ‎（3）小球第一次落地时离B点的距离。‎ ‎25．(20分)如图所示，倾角为θ、质量为M的斜面固定在水平面上，在斜面上固定半径为R的光滑半圆环，AB是半圆环的直径。现将质量为m的小球（可视为质点）紧贴着环的内侧，沿AD方向以初速度vo发射，小球可以沿环内侧运动至环的最高点。已知小球与斜面之间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。求 ‎（1）小球从起点运动至最高点的过程中克服摩擦力所做的功Wf;‎ ‎（2）vo的取值范围；‎ ‎（3）解除固定后，斜面只能沿x轴方向无摩擦滑动，换一质量也为m的光滑小球，紧贴环的内侧，沿AD方向以速度V发射，当小球沿环内侧运动至环的最高点时，求斜面的速度V’的大小。‎ ‎33、【物理—选修3-3】（15分）‎ ‎（1）2020年5月21日，浙江大学迎来建校120周年华诞。在浙大就读一年的诺贝尔物理学奖获得者李政道在贺信中称：“一年‘求是’校训的熏陶，发端了几十年来我细推物理之乐。”物理学史上许多物理学家以科学探究为乐，以下关于物理学的研究方法，说法正确的是 （选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分；每选错1个扣3分，最低得分为0分）‎ A.亚里士多德依据经验判定，必须有力作用在物体上，物体才能运动；没有力的作用，物体就要静止在一个地方 B.伽利略做了著名的斜面实验，运用逻辑推理和数学方法得出轻重物体自由下落一样快的结论 C.笛卡尔最先把科学实验和逻辑推理方法相结合，否认了力是维持物体运动状态的原因 D.牛顿发现了万有引力定律并第一次在实验室里利用放大的思想方法测出了万有引力常量 E. 开普勒根据第谷多年对行星运动观察记录的数据，应用严密的数学运算和椭圆轨道假说，得出了行星运动定律 ‎（2）（10分）如图所示，用不可伸长的细线悬挂一质量为M=1kg的小木块，木块处于静止状态．现有一质量为m=0.01kg的子弹以初速度v0=300m/s自左方水平地射穿木块，木块上升的最大高度h=0.2m，求：‎ ‎①子弹射出木块时的速度v；‎ ‎②若子弹射穿木块的时间为△t=0.02s，子弹对木块的平均作用力F大小为多少？‎ ‎34、（15分）‎ ‎（1）下列关于力学知识说法正确的是（　　）（选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分；每选错1个扣3分，最低得分为0分）‎ A. 用手压弹簧，手先给弹簧一个力，弹簧被压缩后再反过来给手一个力 B. 可以用来测量国际单位制规定的三个力学基本物理量的仪器是：米尺、天平、秒表 C. 在任何单位制中，牛顿第二定律的公式中F=kma中的k都等于1‎ D. 牛顿第一定律不可以用实验直接验证 E. 物体所受的合外力越大，它的动量变化越快 ‎（2）（10分）如图所示是一种测量重力加速度的装置。在某星球上，将真空长直管沿竖直方向放置，管内小球以初速度v0自O 点竖直向上抛出，上升到最高点P，OP间的距离为h。已知引力常量为G，该星球的半径为R，不考虑星球自转的影响。求：‎ ‎① 该星球表面的重力加速度g；‎ ‎②该星球的第一宇宙速度v。‎ 物理答案 14. D 15.D 16.A 17.C 18.B 19.AD 20.AC 21.AB ‎22.【答案】（每小题3分）（1）F与x的二次方成正比； （2）B ‎23.【答案】（1）；；mgh2；（2）。‎ ‎24.解析(12分)‎ ‎　(1)对小球滑到圆弧轨道底端的过程应用动能定理有 mgL(1－cos 37°)＝mv2‎ 小球在P点时，由牛顿第二定律有FN－mg＝m 解得FN＝1.4mg ‎(2)小球离开P点后做平抛运动，水平位移为L时所用时间为t，则L＝vt 小球下落的高度为h＝gt2 解得h＝1.25L 则小球第一次碰撞点距B的距离为d＝2L－h＝0.75L。‎ ‎(3)第一次碰后小球水平分速度不变，由2L＝gt02得，，水平方向总路程为 ‎，所求距离。‎ ‎33【答案】(1)ABE ‎(2)解：①设子弹射穿木块后木块获得速度为v′．‎ 木块上摆过程，只有重力做功，其机械能守恒，由机械能守恒定律得：‎ Mv′2=Mgh，‎ 子弹射穿木块过程系统的动量守恒，以水平向右为正方向，由动量守恒定律得：‎ mv0=mv+Mv′，‎ 联立并代入数据解得：v′=2m/s，v=100m/s；‎ ‎②以木块为研究对象，由动量定理可得：F△t=Mv′，‎ 代入数据解得：F=100N；‎ 答：①子弹射出木块时的速度v为100m/s；‎ ‎②若子弹射穿木块的时间为△t=0.02s，子弹对木块的平均作用力F大小为100N．‎ ‎34【答案】 (1)BDE ‎(2)解：①由竖直上抛运动规律得：v02=2gh,可得：g=②小球表面的重力由万有引力提供，则：mg=‎ 由万有引力提供卫星圆周运动向心力得：=.联立可得：v=‎ 答：①该星球表面的重力加速度为；②该星球的第一宇宙速度v为。‎