广东省清远市2021届高三物理11月摸底考试试题（Word版附答案） 10页

清远市 2021 届高三上学期摸底考试（11 月） 物理 2020.11 考生注意： 1．本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。满分 100 分，考试时间 75 分钟。 2．考生作答时，请将答案答在答题卡上。第Ⅰ卷每小题选出答案后，用 2B 铅笔把答题卡上对应题目 的答案标号涂黑；第Ⅱ卷请用直径 0.5 毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区．．．．． 域书写的答案无效．．．．．．．．，在试题卷．．．．，草稿纸上作答无效．．．．．．．．。 3．本卷命题范围：必修一、必修二、选修 3—5 中动量。 第Ⅰ卷（选择题 共 46 分） 一、单项选择题：本题共 7 小题，每小题 4 分，共 28 分，每小题只有一个选项正确。 1．如图，歼 20 隐形战斗机在某水平面做匀速圆周运动。已知飞机受到重力 G、发动机推力 F1、与速度方 向垂直的升力 F2 和与速度方向相反的空气阻力 Ff。下列说法正确的是 A．G 与 F2 是平衡力 B． 1 fF F C．战斗机合力方向水平 D．战斗机合力方向竖直 2．一辆汽车从静止开始加速，先做匀加速直线运动，速度达到一定值后做匀速直线运动。关于汽车运动过 程的位移—时间（x-t）图像可能正确的是 A． B． C． D． 3．2020 年广东省青少年男子篮球锦标赛中，各队表现出色。若比赛中某次投篮时，质量 m=0.6kg 的篮球以 v1=8m/s 的速度垂直击中篮板后以 v2=6m/s 的速度反方向弹回，篮球与篮板相互作用的时间为 t=0.2s。该过 程中 A．篮球动量的变化量大小为 1.2kg·m/s B．篮球动量的变化量大小为 8.4kg·m/s C．篮球对篮板平均作用力的大小为 6N，方向垂直篮板指向篮球的球心 D．篮球对篮板平均作用力的大小为 42N，方向垂直篮板指向篮球的球心 4．如图所示为一固定在水平桌面上的 V 形槽的截面图，AB、BC 面与水平桌面间夹角分别为 30°和 60°。 一正方体木块放在槽内，木块与 AB、BC 面间的动摩擦因数相同，现用垂直于纸面向外的力 F 拉木块，木 块恰好能沿槽做匀速直线运动。木块的质量为 m，重力加速度为 g。木块与 AB、BC 面间的动摩擦因数大 小为 A．   2 3 1 F mg  B．  3 1 F mg  C．   2 3 1 F mg  D．  3 1 F mg  5．某小船在静水中的速度为 v1，河水的流速为 v2，且 v1>v2，小船渡河的最短时间为 T。若小船在静水中 的速度为 v2，河水的流速为 v1，河宽不变，小船渡河的最短距离为 A． 2 1 2 v T v B． 2 2 1 v T v C． 2v T D． 1 2v v T 6．用玩具手枪以初速度 v0 竖直向上射出一颗质量为 m 的模拟子弹（以下简称子弹），子弹升到最高点之后， 又落回射出点。若子弹所受空气阻力大小恒为 f，运动的最高点较射出点高 h，重力加速度大小为 g，则下 列关于子弹的说法正确的是 A．整个过程中空气阻力做功之和为 0 B．整个过程中损失的机械能为 fh C．上升过程中重力势能增加 2 0 1 2 mv fh D．下降过程中空气阻力做功为 2 0 1 2 mv mgh 7．如图甲所示，倾角为α的光滑斜面固定在水平面上，t=0 时，质量为 m 的物体在沿斜面向上的恒力 F=10N 作用下从斜面的底端由静止开始运动，2s 末将外力撤走。物体沿斜面向上运动的 v-t 图象如图乙所示。重力 加速度为 g=10m/s2。下列说法正确的是 A．α=60° B．m=2kg C．2s 末物体运动到斜面体的最高点 D．物体返回出发点的速度大小为10 2m / s 二、多项选择题：本题共 3 小题，每小题 6 分，共 18 分。每小题有多个选项符合要求，全部选对的得 6 分， 选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分。 8．2020 年北斗导航卫星系统最后一颗北斗三号卫星发射成功，探测火星的天问一号成功发射。已知火星的 质量约为地球质量的 1 10 ，半径约为地球半径的 1 2 ，地球距太阳的距离小于火星距太阳的距离。若北斗三号 卫星距离地面高度约为地球半径的 6 倍的轨道上做匀速圆周运动，天问一号在火星表面附近的轨道上做匀 速圆周运动，则下列说法中错误的是 A．天问一号的发射速度要大于 16.7km/s B．地球和火星的公转周期之比为14 35 :1 C．北斗三号卫星运行的线速度不变 D．北斗三号卫星和天问一号运动的加速度之比为 5：98 9．国产某品牌汽车装备了具有“全力自动刹车”功能的城市安全系统。下图为具备“全力自动刹车”功能 的城市安全系统的汽车紧急制动测试时获得的一部分图象（v 为汽车的速度，x 为位置坐标）。若该车刹车 时做匀减速直线运动，初速度为 30m/s，则此次制动测试 A．制动加速度大小为 10m/s2 B．制动加速度大小 11.25m/s2 C．制动距离 40m D．制动距离 45m 10．如图甲所示，轻弹簧放在水平面上，左端与固定挡板相连接，右端与质量为 1kg 的物块连接，弹簧处 于原长。现给物块施加一个向左、大小为 5N 的恒定推力 F，物块在向左运动过程中，加速度随运动的位移 关系如图乙所示（g 取 10m/s2，弹簧弹性势能 21 2E kx ，k 为劲度系数，x 为弹簧压缩量）。下列说法正确 的是 A．物块与水平面间的动摩擦因数为 0.1 B．弹簧的劲度系数为 80N/m C．物块向左运动的最大速度为 10 m / s5 D．弹簧具有的最大弹性势能为 0.4J 第Ⅱ卷（非选择题 共 54 分） 三、实验填空题：本题共 2 小题，共 16 分。 11．（6 分）用如图所示的装置探究加速度与力的关系。在气垫导轨上安装了两光电门 1、2，滑块上固定一 遮光条，滑块用细线绕过定滑轮与钩码相连。 （1）实验中________（选填“需要”“不需要”）钩码质量远小于滑块和遮光条的总质量； （2）实验时要调整气垫导轨水平，不挂钩码和细线，接通气源，释放滑块，如果滑块________，则表示气 垫导轨已调整至水平状态； （3）要完成探究实验，不需要记录的数据有：________。 A．测出光电门 1、2 间的距离 L B．遮光条的宽度 d C．滑块通过光电门 1 的时间 t1 和通过光电门 2 的时间 t2 D．弹簧测力计的示数 F E．钩码的质量 m F．滑块和遮光条的总质量 M 12．（10 分）某同学用图示装置做“验证机械能守恒定律”的实验。 （1）已知打点计时器所用电源的频率为 50Hz，当地的重力加速度 g=9.80m/s2，纸带上 O 点是打点计时器 打下的第一个点，A、B、C、D 是纸带连续打出的四个点（O 和 A 之间还有一些点），它们到 O 点的距离 如图所示。则由图中可知，打点计时器打下计数点 C 时物体的速度为 vC，甲同学处理数据过程如下，请帮 他把所缺的数值补充完整。（计算结果均保留三位有效数字）①计算 B、C、D 等各点速度 v 及对应 2 2 v 的值， 如 C 点速度 vC=________及计算 2 2 Cv 的值；②计算 O 到 B、C、D 点的距离 h 与 g 的乘积，如 O 到 C 点的距 离 hC，则 ghC=________m2/s2 。 （2）甲同学认为若________成立，则能说明机械能守恒。但甲同学发现上式两边数值不完全相等，你认为 原因可能是___________________________________________________________________。 （3）乙同学用公式 2v gh 计算各点速度，接下来处理数据的步骤与甲同学相同，你认为________（选 填“甲”，“乙”）同学的做法正确。 四、计算题：本题共 3 小题，共 38 分。按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要的 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．（10 分）如图所示为一款儿童电动玩具车，质量为 2kg，其运行的最大速度为 2m/s。若水平面上的 AB 两点距离为 10m，该车从位置 A 由静止出发沿直线运动到位置 B，所受阻力是车重的 0.3 倍，加速度大小 不超过 0.5m/s2，g 取 10m/s2。要求该车从 A 到 B 时间最短。求： （1）玩具车从 A 到 B 的时间： （2）玩具车从 A 到 B 过程中的最大功率。 14．（12 分）小明同学站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为 0.3kg 的小球， 甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动。当球在某次运动到最低点时，绳恰好达到所能承受的最大拉力 F 而断掉，球飞行水平距离 s 后恰好无碰撞地从斜面顶端进入斜面。斜面倾角为 53°，顶端与圆周轨道最低 点的高度差 h=0.8m，绳长 0.3m。（g 取 10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6，球视为质点）求： （1）绳断时小球的速度大小 v1 和小球在圆周最低点与平台边缘的水平距离 s； （2）绳能承受的最大拉力 F 的大小。 15．（16 分）如图所示，倾角为θ=37°的斜面固定在水平面上，并通过一小段弧形轨道平滑地衔接，质量为 m2=0.4kg 的小滑块 N 放在水平面上的 C 点，BC 间的距离为 2m。另一质量为 m1=0.1kg 的小滑块 M 由斜面 上的 A 点静止释放，AB 间距离为 30 m11 。M 静止释放后经过一段时间两滑块发生弹性正碰。已知两滑块与 接触面的动摩擦因数均为μ=0.2，两滑块可视为质点且经过衔接点处无能量损失，重力加速度 g=10m/s2， sin37°=0.6，cos37°=0.8。结果可带根号。求： （1）滑块 M 下滑到 B 点的速度； （2）滑块 M、N 最终的距离。 清远市 2021 届高三级摸底考试·物理 参考答案、提示及评分细则 1．C 匀速圆周运动是变加速曲线运动，合力指向圆心，选项 C 正确、D 错误；G 与 F2 不是平衡力，沿速 度方向上 F1=Ff，选项 A、B 错误。 2．D 汽车做初速度为零的匀加速直线运动时，由 21 2x at 可知，x-t 图像为开口向上的抛物线，匀速运动 时，x-t 图像为一条斜的直线，D 项正确。 3．B 以篮球的初速度方向为正，则篮球与篮板碰撞前后篮球的动量变化大小为：Δp=mv2-（-mv1）=m（v2+v1） =0.6×（8+6）kg·m/s=8.4kg·m/s，A 错误 B 正确；对篮球根据动量定理得 Ft=-ΔP，代入数据解得 F=-42N， 方向垂直篮板指向篮球的球心，则由牛顿第三定律可知，该过程篮球对篮板的平均压力大小为 42N，方向 垂直篮板指向篮板，CD 错误。 4 ． A 将 重 力 按 照 实 际 作 用 效 果 正 交 分 解 ， 如 图 所 示 ， 故 1 3sin 60 2F mg mg   ， 2 1sin30 2F mg mg   ，滑动摩擦力为 f=μ（F1+F2），解得木块与 AB、BC 面间的动摩擦因数大小为   2 3 1 F mg    ，故选 A． 5．A 由题意可知，河宽 d=v1T，若小船在静水中的速度为 v2，河水的流速为 v1，小船以最短距离渡河时， 设合速度与河岸夹角为θ，则 2 1 sin v v   ，则渡河的最短距离 2 1 2sin v Tds v  ，A 项正确． 6．C 上升过程和下降过程中空气阻力均做负功，故克服阻力做功 2fh，选项 A、B 错误；对上升过程，由 动能定理可 2 0 10 2mgh fh mv    ，故上升过程中 2 0 1 2f fh mgh mW v    ， 2 0 1 2GW mgh fh mv    ， 重力所做的负功等于重力势能增加量，选项 C 正确。下降过程中克服阻力做的功等于上升过程中克服阻力 做的功， 2 0 1 2fh mgh mv   ，D 错误。 7．D 由 v-t 图像可知，在 2s～4s 时间内物体的加速度 a2=-5m/s2﹐由牛顿第二定律：-mgsinα=ma2，解得 α=30°，A 错误；在 0~2s 时间内物体的加速度 a1=5m/s2，由牛顿第二定律 F-mgsinα=ma1，解得 m=1kg， B 错误；物体先沿斜面体向上做加速运动，2s 末撤去外力，物体沿斜面体做减速运动，直到物体的速度减 为 零 ， C 错 误 ； 由 图 乙 可 知 物 体 沿 斜 面 体 上 滑 的 位 移 为 图 线 与 坐 标 轴 围 成 的 面 积 ， 即 为 1 4 10m 20m2x     ，物体运动到最高点后沿斜面体加速下滑，物体的加速度大小为 a=gsin30°=5m/s2， 则物体返回斜面体底端时的速度大小为 2 2 5 20m / s 10 2m / sv ax     ，D 正确。 8．ABC 仅离开地球束缚，未离开太阳，因而速度小于第三宇宙速度 16.7km/s，选项 A 说法错误；地球轨 道半径小、周期小，即地球和火星的公转周期之比小于 1，选项 B 说法错误；北斗三号卫星速度方向变化， 选项 C 说法错误；根据公式 2 GMa r  ，可求得加速度比值 5∶98，选项 D 说法正确。 9．AD 该车做匀减速直线运动，图象斜率等于 1 2a ，故加速度为 a=-10m/s2，故 A 正确；刹车最后速度为 0，由 2 0 20v x   得 2 0 45m2 vx a   ，故 D 正确。 10．AC 由图乙可知，F-μmg=ma1，a1=4m/s2，解得μ=0.1，A 项正确；当弹簧压缩 0.1m 时，物块的加速 度为零，则 F=μmg+kx1，解得 k=40N/m，B 项错误；根据动能定理  2 1 m1 1 1 1 2 2F mg x kx x mv    ，解 得 m 10 m / s5v  ， C 项 正 确 ； 设 弹 簧 的 弹 性 势 能 最 大 时 ， 弹 簧 的 压 强 量 为 x2 ， 则   2 2 2 1 02F mg x kx x    ，解得 x2=0.2m，因此弹簧具有的最大弹性势能 p 2 2 1 0.8J2E kx x   ，D 项错误。 11．（1）不需要（2 分） （2）静止（2 分） （3）E（2 分） 【解析】（1）滑块的拉力用弹簧测力计测出，所以不需要钩码质量远小于滑块和遮光条的总质量；（3）滑 块和遮光条做匀加速直线运动，有 2 2 2 1 2 d d t ta L            ，若满足 2 2 2 1 2 d d t tF M L            ，则可验证牛顿第二 定律，所以不需要钩码质量 m。 12．（1）①3.90m/s（2 分） ②7.62（2 分） （2） 2 2 v gh （2 分） 纸带与打点计时器、空气间阻力做 功，重力势能还转化成了内能。（2 分） （3）甲（2 分） 【解析】（1） 0.8578 0.7018 m / s 3.90m / s2 2 0.02 BD C Xv T    ， gh=gxC=9.8×0.7776m2/s2=7.62m2/s2。 （3）乙同学计算速度的公式可由机械能守恒得出，不是验证机械能守恒。 13．解：（1）玩具车从 A 到 B 时间最短，应先以最大加速度做匀加速直线运动至最大速度，再以最大速度 匀速到 B 点。 在加速阶段，所需时间 1 4svt a   （1 分） 加速过程通过的位移为 2 1 4m2 vx a   （1 分） 在匀速阶段所需时间为： 1 2 10 4 s 3s2 x xt v     （2 分） 总时间为：t=t1+t2=7s（1 分） （2）由牛顿第二定律得；F-f=ma（2 分） 又知：f=0.3mg（1 分） 最大功率；P=Fv（1 分） 解以上各式得：P=14W（1 分） 14．解：（1）由题意可知：小球无碰撞地进入斜面，说明此时小球速度方向与斜面平行所以有 vy=v0tan53°（1 分） 又 2 2yv gh （1 分） 代入数据得：vy=4m/s，v0=3m/s（2 分） 故绳断时小球做平抛运动的水平速度为 3m/s； 由 vy=gt1（1 分） 得： 1 0.4syvt g   （1 分） 则 s=v0t1=3×0.4m=1.2m（2 分） （2）由牛顿第二定律： 2 1mvF mg r   （2 分） 解得：F=12N（2 分） 15．解：（1）对滑块由 A 到 B 的过程由动能定理得： 2 1 1 1 1cos37 sin37 2AB AB Bgx m gx mm v     （2 分） 解得 2 6m / sBv  （1 分） （2）设两滑块碰前滑块 M 的速度为 v0，则对 M 由 B 到 C 过程，由动能定理得： 2 2 1 1 0 1 1 1 2 2C BBm gx m v m v   （1 分） 解得 v0=4m/s（1 分） 滑块 M 和滑块 N 碰撞的过程动量守恒、机械能守恒，则有：m1v0=m1v1+m2v2（2 分） 2 2 2 1 0 1 1 2 2 1 1 1 2 2 2m v m v m v  （2 分） 解得： 1 2 1 0 1 2 2.4m / sm mv vm m    、 1 2 0 1 2 2 1.6m / smv vm m   （1 分） 碰后滑块 M 反弹，滑块 N 向右做减速运动，设滑块 M 不能滑到斜面上，向左运动的距离为 x＇时速度减为 零，则由动能定理得 1 2 11 1 2 vm gx m    （1 分） 解得 x＇=1.44m<2m（1 分），即滑块 M 不能返回到斜面上。 碰后滑块 N 向右做减速运动。则由动能定理得 2 2 2 2 1 2m gx m v    （2 分） 解得 x＂=0.64m（1 分） 最终两滑块之间的距离为 s=x＇+x＂=2.08m（1 分）