准考证号
绝密★启用前
雅礼中学2021届高三月考试卷(一)
物 理
注意事项:
1.本试卷分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分。时最90分钟,满分100分。答
卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答第I卷时,选出每小题答案后,川铅笔把答题卡上对应题月的答案标号涂黑。如需
改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3.回答第I卷时,将答案写在答题下上。写在本试卷上无效。
4.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第I卷选择题(共48分)
一、 选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分,1~8题为单项选择题.9~~12题为多项选择题。全部选对的得4分,选对但不选全的得2分,有错选的得0分)
1.伽利略对白由落体运动及运动和力的关系的研究,开创了科学实验和逻辑推理相结合的重要科学研究方法.图中(a)、(b)分别表示这两项研究中实验和逻辑推理的过程，对这两项研究，下列说法不正确的是
A.图(a)通过对自由落体运动的研究,合理外推得出小球在斜面上做匀变速运动
B.图(a)中先在倾角较小的斜面上进行实验,可“冲淡”重力，使时问测量更容易
C.图(b)中完全没有摩擦阻力的斜面实际是不存在的,实验不能直接观察到小球达到等高
D.图(b)的实验为“理想实验”.通过逻辑推理得出物体的运动不需要力来维持
2.有关圆周运动的基本模型，下列说法不正确的是(已知重力加速度为g)
A.如图1,汽车通过拱桥(半径为R)的最高点处最大速度不能超过
B.如图2所示是一圆锥摆,小球与悬点的竖直距离为h,则圆锥摆的周期
C.如图3,在光滑圆锥简内做匀速圆周运动的相同小球A、B受筒壁的支持力相等
D.如图4,火车转弯超过规定速度彳驶时，外轨对轮缘会有挤压作用
3.在我国新交通法中规定“车让人”,驾驶员驾车时应考虑到行人过马路的情况.若有一汽车以8m/s的速度匀速行驶即将通过路口,此时正有行人在过人行横道，而汽车的前端距停车线8 m,该车城速时的加速度大小为5m/s.下列说法中正确的是
A.驾驶员立即刹车制动,则至少需2s汽车才能停止
B.在距停车线7m处才开始刹车制动,汽车前端恰能止于停车线处
C.若经0.25 s后才开始刹车制矿,汽车前端止于超过停车线0.4m处
D,若经0.15s后才开始刹车制动,汽车前端恰能止于停车线处
4. 2020年7 H 23日,承担中国首次火星探测任务的火星探测器“大问号”成功发射.探测器将在地火转移轨道飞行约7个月到达火星附近,通过“刹车”完成火星捕获,进入环火轨道.火星公转轨道半径是地球公转轨道半径的号,火星的半径约为地球半径的，火显的质量约为地球质量的.火星探测器在火星表面附近绕火星做匀速圆周运动(探测器可视为火星的近地卫星) ,探测器绕火呈运行周期为T.已知引力常量为G,火星和地球绕太阳公转的轨道都可近似为圆轨道,地球和火星可看作均匀球体,则
A.探测器环绕火星表而运行速度与近地卫星环绕地球表面运行速度之比为
R.探测器在火星表面所受火星引力与在地球表面所受地球引力之比为
C.火星的公转周期和地球的公转周期之比为
D.火星的平均密度为
5.一质景为m的汽车原来在平直路面上以速度v匀速行驶,发动机的输出功率为P.从某时刻开始，司机突然减小油门将发动机的输出功率降低至某个值并保持不变,结果汽车在速度降为之后又开始匀速行驶.若汽车行驶过程所受路而阻力保持不变,不计空气阻力.下列说法正确的是
A.汽车速度减小时,发动机产生的牵引力随之不断减小
B.汽车减速过程的平均速度为
C.汽车速度从v减小到过程做匀减速运动
D,汽乍减速过程的最人加速度为
6. 2020年6月28 H,长沙地铁3号线正式载客运营.3号线列车采用六节车厢编组,首尾两节车厢为无动力车厢，中问四节车厢为动力车厢.列车在平直轨道上匀加速启动时。若每节动力车厢牵引力大小均为F,每节车湘质量都为m,每节车湘所受阻力均为车厢重力的k倍,重力加速度为g,则第三节车相对第四节车厢的作用力大小为
A.0 B. C. D.
7.如图所示,从倾角=37°的斜面上,以大小为= 10 m/s的速度沿垂直斜面向上的方向抛出一个小球.斜而足够长,抛出点和回落
点分别足P点和Q点.不计空气阻力,取g=10 m/s2 ,sin 37°=
0.6,cos 37°=0. 8,则P、Q间的距离是
A.10.25 m B.13.75m C.18.75m D.22.50m
8.如图所示,一轻质光滑定滑轮固定在倾斜木板上，质量分别为m和5m的物块A、B,通过不可仲长的轻绳跨过滑轮连接,A、B间的接触面和轻绳均与木板平行.A与B间、B与木板间的动摩擦因数均为,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力.当木板与水平面的夹角为53°时,物块A、B刚好要滑动,(sin 53°=0.8,cos 53°=0.6)则的值为
A B. C. D.
9.如图所示,河水自西向东流，河宽为600 m.河中各点到较近河岸北
的距离为x, 各点的水流速度大小与x的关系为
(x的单位为m，的单位为m/s).小船船头垂直于河岸由南向北渡河，划水速度大小为3 m/s,则下列说法正确的是
A小船在河水中的最大速度足5 m/s
B.小船在距南岸100m处的速度小于在距北岸100m处的速度
C.小船渡河的时间是200 s
D.从河中心位置到北岸，小船做匀变速曲线运动
10.2020年6月23日，我国在西昌卫星发射中心成功发射北斗系统第55颗导航卫星,至此北斗全球卫星导航系统星座部署全面完成.北斗导航系统第41颗卫星为地球静止轨道卫星，第49颗卫星为倾斜地球同步轨道卫星,它们的轨道半径约为4.2×107m.运行周期都等于地球的自转周期24h.倾斜地球同步轨道平面与地球赤道平面成一定夹角,如图所示.已知引力常量G=6.67×10-11 N· m2/kg2,下列说法正确的是
A.根据题目数据可估算出地球的质量
B.地球静止轨道卫星不可能经过长沙上空,而倾斜地球同步轨道卫星有明能经过长沙上空
C.倾斜地球同步轨道卫星的运行速度大于第一宇宙速度
D.倾斜地球同步轨道卫星一天2次经过赤道正上方同一位置
11.荡秋千是一项深受孩子喜爱的娱乐活动，在荡秋千过程中蕴藏着不少有趣的物理知识.如图所示,小明在--次荡秋千过程中,用力的传感器测量单根秋千拉绳的拉力随时间的变化关系.已知该秋千的两根拉绳平行,秋千及拉绳的质量可以忽略不计.不计空气阻力.g取10 m/s2 ,则下列说法正确的是
A.t1~t4时间内，秋干荡起的幅度越来越小
B.小明的质量约为15 kg
C.t1时刻小明处于超重状态,l2g时刻速度为零
D.在t2时刻,秋千拉绳与竖直方向的火角约为60°
12.在无风的环境,某人在高处释放静止的篮球,篮球竖直下落;如果先让篮球以一定的角速度绕过球心的水平轴转动(如图)冉释放,则篮球在向下掉落的过程中偏离竖百方向做曲线运动其原因是,转动的篮球在运动过程中除受重力外,还受到空气施加的阻力f1和偏转力f2.这两个力与篮球速度v的关系大致为:f1=k1v2 ,方向与篮球运动方向相反;f2=k2v,方向与篮球运动方向垂直下列说法正确的是
A.篮球可回到原高度月角速度与释放时的角速度相同
B.k2与篮球转动角速度的大小有关
C.转动的篮球不可能沿竖直方向做直线运动，但有可能在空中持续一段水平直线运动
D.人站得足够高，落地前篮球有可能向上运动
第II卷非选择题(共52分)
二、实验题(本题共2个小题，共12分)
13.(6分)用如图1所示装置研究平抛运动将白纸和复写纸对齐
硬板白纸重叠并固定在竖直的硬板上.钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出,落在水平挡板MN上.由于挡板靠近硬板一 侧较低,钢球落在挡板上时,钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点.移动挡板,重新释放钢球，如此重复,白纸上将留下一系列
痕迹点.
(1)(多选)下列实验条件必须满足的有______
A.斜槽轨道未段切线水平
B.挡板高度等间距变化
C.每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球
D.斜槽轨道光滑
(2)为定量研究,需建立以水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系.取平抛运动的起始点为坐标原点,将钢球静置于Q点,钢球的________(选填“最上端”“最下端”或者“球心”)对应白纸上的位置即为原点;在确定y轴时_____(选填“需要"或者“不需要")y轴与重锤线平行.
(3)若遗漏记录平抛轨迹的起始点,也可按下述方法处理数据:如图2所示，在轨迹上取A、B、C三点,AB和BC的水平间距相等且均为x,测得AB和BC的竖直间距分别是y1和y2,则_____ ( 选填“大于”“等于”或者“小于”) .可求得钢球经过B位置时竖直方向的分速度大小为______. (已 知当地重力加速度为g,结果用上述字母表示)
14. (6分)做“探究加速度与力、质量的关系”实验时,图1甲是教材中的实验方案;图1乙是拓展方案,其实验操作步骤如下:
(i)挂上托盘和砝码,改变木板的倾角,使质量为M的小车拖着纸带沿木板匀速下滑;
(ii)取下托盘和砝码，测出其总质量为m,让小车沿木板下滑,测出加速度a;
(i)改变砝码质量和木板倾角,多次测量,通过作图可得到a-F的关系。
(1)在作a- F图象时,把mg作为F值的是______ ( 选填“甲”“乙”或“甲和乙”)。
(2)实验获得如图2所示的纸带,已知打点计时器所用交流电的频率为50Hz.纸带上标出的每两个相邻点之间还有4个点未画出.小车下滑的加速度大小为______m/s2(保留两位有效数字).
(3)需要满足条件M>>m的方案是____________(选填“甲”“乙”或“甲和乙”)。
三、解答题(本题共4个小题，共40分,解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤.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)
15. (8分)质量分别为m和M的两个星球A和B在相互之间引力作用下都绕O点做匀速圆周运动,星球A和B两者中心之问距离为L，已知A、B的中心和O三点始终共线,A和B分别在O的两端,引力“常量为G
(1)求两星球做圆周运动的周期;
(2)在地月系统中,若忽略其他星球的影响，可以将月球和地球看成上述系统,月球绕其轨道中心运行的周期记为T1,但在近似处理问题时，常常认为月球是绕地心做圆周运动的,这样算得的运行周期记为T2.已知地球和月球的质量分别为
5. 98×1024 kg和7. 35×1022 kg.求 (结果保留3位小数).
16. (10分)如图所示,在水平地面上固定一倾角θ=37°的长斜面体,物体A以v1=8 m/s的初速度沿斜面上滑,同时在物体A的正上方,有一物体B以某一初速度水平抛出.当A的速度大小为4m/s时恰好被B首次击中.已知物体A与斜面体间的动摩擦因数为0.25,A、B均可看作质点,g=10 m/s2 ,sin 37°=0. 6,cos 37°=0. 8.
(1)若物体A.上滑过程没有被B击中,求A能上滑的最大B距离;
(2)求物体B抛出时初速度大小.
17. (10分)如图所示,粗糙的水平轨道BC的右端与半径R=0.45 m的光滑竖直圆轨道在C点相切,光滑的倾斜轨道AB与水平方向的夹角为37° ,质量m=0.1 kg的小球从倾斜轨道顶端A点由静止滑下,小球经过轨道衔接处时没有能量损失.已知倾斜轨道AB的长度l=2 m,小球与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.375. (sin 37°=0. 6,cos 37°=0. 8,g=10 m/s2 )
(1)求小球第一次到达倾斜轨道底端B点时的速度大小(结果可以用根号表示);
(2)要使第一次在圆轨道运动时小球不脱离轨道,水平轨道BC的长度L应满足什么条件?
18. (12分)如图所示，一水平的足够长浅色传送带与水平地面上的平板紧靠在一起,且上表面在同一水平面.传送带上左端放置一质量为m=1 kg 的煤块(视为质点),煤块与.传送带及煤块与平板上表面之间的动摩擦因数均为μl=0.1,初始时,传送带与煤块及平板都是静止的.现让传送带以恒定的水平向右加速度a=3m/s2开始运动，当其速度达到v=1.5 m/s后,便以此速度做匀速运动.经过一段时间，煤块在传送带上留下了一段黑色痕迹后,煤块相对于传送带不再滑动.随后,在煤块平稳滑上平板的同时,在平板右侧施加一个水平向右的恒力F=22 N. F作用了0.5 s后,煤块恰好与平板速度相等,此时撤去F.最终煤块没有从平板上滑下，已知平板质量M=4 kg,取g=10 m/s2.
(1)求传送带上黑色痕迹的长度;
(2)求平板与水平地面间的动摩擦因数μ2;
(3)平板.上表面至少多长? (计算结果保留两位有效数字).
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