高2021届高三阶段性检测物理 （含答案）

第 1 页 共 9 页 高 2021 级高三阶段性检测物理试题 物 理 试 题 一、选择题：本题共 10 小题，共计 34 分，第 1~6 题只有一项符合题目要求，每题 3 分； 第 7~10 题有多项符合题目要求，每题 4 分，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.以下关于“伽利略对自由落体的研究方法”的归纳不正确的是( ) A. 发现问题：伽利略发现亚里士多德“重物比轻物下落得快”的观点有自相矛盾的地方 B. 提出假设：伽利略认为，重物与轻物应该下落得同样快，他猜想落体运动应该是一种 最简单的变速运动，速度的变化对位移来说是均匀的，即 v 与 x 成正比 C. 实验验证：在验证自己猜想的实验时，由于实验仪器不能精确测量快速下落物体所需 的时间，所以他设想通过斜面落体来“冲淡重力” D. 合理外推：伽利略将他在斜面实验中得出的结论做了合理的外推，从而确定了自由落 体运动是初速度为零的匀加速直线运动，且所有物体自由下落时的加速度都相同 2. 一物体做匀加速直线直线运动，相继经过两段距离均为 16m 的路程，第一段用时 4s， 第二段用时 2s，则物体的加速度是( ) A. B. C. D. 3. 如图所示，质量相同的两小球 a、b 分别从斜面顶端 A 和斜面中点 B 沿水平方向抛出， 恰好都落在斜面底端，不计空气阻力，下列说法正确的是( ) A. 小球 a、b 抛出时的初速度大小之比为 2：1 B. 小球 a、b 到达斜面底端时的位移之比为 ：1 C. 小球 a、b 到达斜面底端时速度与斜面的夹角之比为 2：1 D. 小球 a、b 到达斜面底端时速度与斜面的夹角之比为 1：1 4. 假设将来一艘飞船靠近火星时，经历如图所示的变轨过程（万有 引力常量为 G），则下列正确的是( ) A. 若轨道Ⅰ贴近火星表面，测出飞船在轨道Ⅰ上运动的周期，就可 以推知火星的密度 B. 飞船在轨道Ⅱ上运动到 P 点的速度小于在轨道轨道Ⅰ上运动到 P 点的速度 C. 飞船在轨道Ⅰ上运动到 P 点时的加速度大于飞船在轨道Ⅱ上运动到 P 点时的加速度 D. 飞船在轨道Ⅱ上运动时的周期小于在轨道Ⅰ上运动时的周期 5. 假设摩托艇受到的阻力的大小正比于它的速率。如果摩托艇发动机的输出功率变为原来 的 4 倍，则摩托艇的最大速率变为原来的( ) A． 2倍 B．2 倍 C．2 2倍 D．4 倍 2/9 8 sm 2/9 16 sm 2/3 4 sm 2/3 8 sm 2第 2 页 共 9 页 6.我国将在今年择机执行“天问 1 号”火星探测任务。质量为 m 的着陆器在着陆火星前，会 在火星表面附近经历一个时长为 t0、速度由 v0 减速到零的过程。已知火星的质量约为地球 的 0.1 倍，半径约为地球的 0.5 倍，地球表面的重力加速度大小为 g，忽略火星大气阻力。 若该减速过程可视为一个竖直向下的匀减速直线运动，此过程中着陆器受到的制动力大小 约为( ) A． B． C． D． 7.如图所示，光滑水平面上，小球 m 在拉力作用下做匀速圆周运动，若小球 运动到 P 点时，拉力 F 发生变化，关于小球运动情况的说法正确的是( ) A. 若拉力突然消失，小球将可能沿轨迹 Pb 做离心运动 B. 若拉力突然变小，小球将可能沿轨迹 Pa 做离心运动 C. 若拉力突然变大，小球将可能沿轨迹 Pc 做近心运动 D. 若拉力突然变小，小球将可能沿轨迹 Pb 做离心运动 8. 如图所示，一质量为 m 的小球固定于轻质弹簧的一端，弹簧的另一端固定于 O 点处， 将小球拉至 A 处，弹簧恰好无形变，由静止释放小球，它运动到 O 点正下方 B 点时速度 为 v，AB 间的竖直高度差为 h，重力加速度为 g，则( ) A. 由 A 到 B 重力对小球做的功等于 mgh B. 由 A 到 B 小球的重力势能减少 C. 由 A 到 B 小球克服弹力做功为 mgh D. 小球到达位置 B 时弹簧的弹性势能为 9.图甲为 0.1kg 的小球从最低点 A 冲入竖直放置在水平地面上、半径为 0.4m 的半圆轨道， 已知小球恰能到达最高点 C，轨道粗糙程度处处相同，空气阻力不计。小球速度的平方与 其高度的关系图象如图乙所示。g 取 10m/s2，B 为 AC 轨道中点，下列说法正确的是( ) A. 图乙中 x=4 B. 小球从 B 到 C 损失了 0.125J 的机械能 C. 小球从 A 到 C 合力做的功为 1.05J D. 小球从 C 抛出后，落地点到 A 的距离为 0.8m 10.甲、乙两颗人造卫星质量相等，均绕地球做圆周运动，甲的轨道半径是乙的 2 倍。下列 0 0 0.2 vm g t  −    0 0 0.4 vm g t  −    0 0 0.2 + vm g t       0 0 0.4 + vm g t       2 2 mv 2 2 mvmgh − 甲 乙第 3 页 共 9 页 应用公式进行的推论正确的有( ) A. 由 可知，甲的速度是乙的 倍 B. 由 可知，甲的向心力是乙的 C. 由 可知，甲的周期是乙的 倍 D. 由 可知，甲的向心加速度是乙的 2 倍 二、非选择题：共计 66 分，包括必考题和选考题两部分。第 11~15 题为必考题，每道试 题考生都必须作答；第 16 题与第 17 题为选考题，考生选取一道作 答。 11．（7 分）如图是小球在某一星球上做平抛运动实验的闪光照片，图 中每个小方格的边长都是 0.5cm。已知闪光频率是 50Hz，那么重力加速 度 g 是_______m/s2，小球的初速度是_______m/s，小球通过 A 点时的速 率是________m/s。 12.（8 分）用图示装置测量重锤的质量，在定滑轮两侧分别挂上重锤 和 n 块质量均为 m0 的铁片，重锤下端贴一遮光片，铁架台上安装有光电门。调整重锤的 高度，使其从适当的位置由静止开始下落，读出遮光片通过光电门的 挡光时间 t0；从定滑轮左侧依次取下 1 块铁片放到右侧重锤上，让重 锤每次都从同一位置由静止开始下落，计时器记录的挡光时间分别为 t1、 t2...... （1）挡光时间为 t0 时，重锤的加速度为 a0，从左侧取下 i 块铁片置于 右侧重锤上时，对应的挡光时间为 ti，重锤的加速度为 ai，则 =_______。（结果用 t0 和 ti 表示） （2）作出 —i 的图线是一条直线，直线的斜率为 k，则重锤的质量 M=____________。 （3）请提出一条减小实验误差的建议：______________________。 13．（9 分）我国月球探测计划嫦娥工程已经启动，“嫦娥 1 号”探月卫星也已发射。设想 嫦娥 1 号登月飞船贴近月球表面做匀速圆周运动，飞船发射的月球车在月球软着陆后，自 动机器人在月球表面上沿竖直方向以初速度 v0 抛出一个小球，测得小球经时间 t 落回抛出 点，已知该月球半径为 R，万有引力常量为 G，月球质量分布均匀。求： （1）月球的质量是多少； （2）若“嫦娥 1 号”在距离月球表面高度 2R 处做匀速圆周运动，则它的周期是多少。 v gR= 2 2 GMmF r = 1 4 3 2 r kT = 2 2 2a rω= 0 ia a 0 ia a 光电门 遮光片 计时器第 4 页 共 9 页 14．（12 分）如图所示，一木箱（可视为质点）放在汽车水平车厢的最前部。已知木箱与 汽车车厢底板之间的动摩擦因数为 。初始时，汽车和木箱都静止。现在汽车以恒定的加 速度 开始启动并沿直线运动，当汽车的速度达到 v0 后，便以速度 v0 做匀速直线运动。 经过一段时间木箱相对汽车静止，此时木箱刚好在汽车车厢的尾部（重力加速度为 g）。 求： （1）汽车水平车厢的长度； （2）木箱相对汽车静止时，汽车前方出现障碍物，驾驶员又立即刹车使车做匀减速直线 运动并安全停下，加速度大小为 ，那么最终木箱会与车头碰撞吗？若碰撞，木箱碰 撞时的速度大小为多少；若不碰撞，木箱静止时与车头的距离为多少。 15．（18 分）如图所示，在竖直方向上 A、B 两物体通过劲度系数为 k 的轻质弹簧相连， 物体 A 放在水平地面上；B、C 两物体通过细绳绕过轻质定滑轮相连，物体 C 放在固定的 光滑斜面上。用手拿住 C，使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证细线 ab 段竖直、细线 cd 段与斜面平行。已知 A、B 的质量均为 m，C 的质量为 4m，重力加速度为 g，细线与滑轮 之间的摩擦不计，开始时整个系统处于静止状态。释放 C 后它沿斜面下滑（始终未到达最 底端），A 刚离开地面时，B 的速度达到最大值，求： （1）从释放物体 C 到物体 A 刚离开地面，C 沿斜面下滑的距离； （2）斜面的倾角 ； （3）物体 B 的最大速度。 µ 2 gµ 1.5 gµ α第 5 页 共 9 页 16．[物理-选修 3-3]（12 分） （1）下列说法正确的是 （填正确答案标号。选对 1 个得 1 分，选对 2 个得 3 分，选对 3 个得 4 分。每选错 1 个扣 2 分，最低得分为 0 分。） A. 布朗运动是指液体或气体中悬浮微粒的无规则运动 B. 气体的温度升高，每个气体分子运动的速率都增加 C. 荷叶上的小水滴呈球形，这是表面张力使液面收缩的结果 D. 质量和温度都相同的理想气体，内能可能不同 E. 空调机压缩机制冷时，将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外，所以这一过程不 遵守热力学第二定律 （2）如图所示，导热的柱形容器固定在地面上，容器内用不漏气的轻质活塞封闭一定量 的理想气体，容器内底部面积为 S，开始时活塞至容器底部的距离为 l，容器内气体温度与 外界温度相等为 T0。现将活塞用轻绳绕过固定的光滑滑轮悬挂一个钩码，当活塞稳定时， 活塞到容器底部距离为 3l；现在环境温度缓慢降低，最后活塞静止于距容器底部 2l 处。已 知大气压强为 P0。重力加速度为 g，求： （i）钩码的质量 m； （ii）环境温度的减少量。第 6 页 共 9 页 17．[物理-选修 3-4]（12 分） （1）如图为一列传播速率v=8m/s的简谐横波在t=0时刻的波形图，P是平衡位置为x1=3.5 m 处的质点，Q是平衡位置为x2=26 m处的质点， 此时质点P正做减速运动,则 A．该波沿 x 轴负方向传播 B．t=2.5s 时，Q 质点开始振动 C．Q 质点的起振方向沿 y 轴正向 D．t=2.7s 时质点 Q 向 y 轴正方向加速运动 E．1s 内质点 P 通过的路程为 40 cm （2）如图所示，小玻璃球的半径为 R，折射率 ，今有一束细光束从与直径 AB 相距 的点，沿直径 AB 方向照在小玻璃球上，入射光线可经过折射、反射、折射，再 射出后恰能平行于原射入方向返回。已知光在真空中的传播速度为 c，求该细光束在玻璃 球中的传播时间。 高 2021 级高三阶段性检测物理试题 参 考 答 案 1.B 2.C 3.D 4.A 5.B 6.D 7.CD 8.AD 9.AD 10.BC 11.25（2 分）；0.75（2 分）；1.25（3 分） 12.(1) （3 分）；(2) （3 分）；(3) 减小绳与滑轮间摩擦（2 分） 13. 3n = 3 2 Rd = 2 2 0 it t 0 2 mk nk+ A B O第 7 页 共 9 页 （1）根据竖直上抛运动的特点可知： ，所以： ， 由 得： （5 分） （2）距离月球表面高度 2R 处： ＝m4π2 T2 (R+2R) 所以： （4 分） 14. （1）由题意可知，汽车加速过程中，木箱相对汽车向车尾滑动。当汽车速度达 到 v0 时，木箱的速度小于 v0，此后木箱相对汽车继续向车尾滑动，当木箱在汽 车尾部时，速度为 v0。 汽车加速到 v0 的时间为： ； 木箱加速到 v0 的时间为： 。 所以车厢长度为： （7 分） （2）不会碰撞；（1 分） 由加速度大小为 可知，汽车减速过程中，木箱相对汽车向车头滑动。假设 车厢足够长，汽车停止后，木箱相对汽车继续向车头滑动直至停止。 ，所以木箱不会与车头碰撞。 木箱静止时与车头的距离为： （4 分） 15. 解： 设开始时弹簧的压缩量 ，则 设当物体 A 刚刚离开地面时，弹簧的伸长量为 ，则 当物体 A 刚离开地面时，物体 B 上升的距离以及物体 C 沿斜面下滑的距离均 0 02 tv g− = 02vg t = 2 GMm mgR = 22 02v RgRM G Gt = = 2)2( RR GMm + 0 3 2 272272 v Rt GM RT ππ == 0 1 2 vt gµ= 0 2 vt gµ= 0 0 0 2 0 ( )2 2 4 v v v vg gL g µ µ µ − = = 1.5 gµ 2 2 2 2 0 0 0 0 2 2 1.5 6 4 v v v vx g g g gµ µ µ µ∆ = − =