山东省济南大学城实验中学2021届高三上学期物理第一次诊断性...

更新时间：2024-07-13 浏览次数：142 类型：月考试卷

一、单选题

1. (2020高一上·河南月考) 伽利略对“自由落体运动”和“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a、图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，使时间测量更容易 C . 图b中完全没有摩擦阻力的斜面是实际存在的，实验可实际完成 D . 图b的实验为“理想实验”，通过逻辑推理得出物体的运动需要力来维持

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2. (2024高一下·黔江月考) 如图所示，一圆盘可绕一通过圆心且垂直于盘面的竖直轴转动，在圆盘上放一块橡皮，橡皮块随圆盘一起转动（俯视为逆时针）。某段时间圆盘转速不断增大，但橡皮块仍相对圆盘静止，在这段时间内，关于橡皮块所受合力F的方向的四种表示（俯视图）中，正确的是（）

A . B . C . D .

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3. (2020高三上·济南月考) 如图所示，用弹簧测力计悬挂一个重G＝10N的金属块，使金属块一部分浸在台秤上的水杯中（水不会溢出）。若弹簧测力计的示数变为F_T＝6N，则台秤的示数比金属块没有浸入水前（）

A . 增加4 N B . 增加10 N C . 增加6 N D . 保持不变

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4. (2024高三上·西城月考) 发球机从同一高度向正前方依次水平射出两个速度不同的乒乓球（忽略空气的影响）．速度较大的球越过球网，速度较小的球没有越过球网；其原因是（　　）

A . 速度较小的球下降相同距离所用的时间较多 B . 速度较小的球在下降相同距离时在竖直方向上的速度较大 C . 速度较大的球通过同一水平距离所用的时间较少 D . 速度较大的球在相同时间间隔内下降的距离较大

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5. (2020高三上·济南月考) 如图所示，四个小球在距地面相同的高度以相同的速率分别竖直向下、竖直向上、水平和斜向上抛出，不计空气阻力，关于这四个小球从抛出到落地过程，下列说法正确的是（）

A . 每个小球在空中的运动时间一定相等 B . 每个小球落地时的速度可能相同 C . 重力对每个小球做的功一定相等 D . 每个小球落地时重力的瞬时功率可能相等

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6. (2020高三上·济南月考) 一质点在xOy平面内的运动轨迹如图所示，下列判断正确的是（）

A . 质点沿x轴方向可能做匀速运动 B . 质点沿y轴方向不可能做变速运动 C . 若质点沿y轴方向始终匀速运动，则沿x轴方向可能先加速后减速 D . 若质点沿y轴方向始终匀速运动，则沿x轴方向可能先减速后加速

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7. (2024高二上·天心开学考) 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 . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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8. (2020高三上·济南月考) 如图，物块A和B的质量分别为4m和m，开始A、B均静止，细绳拉直，在竖直向上拉力F＝6mg作用下，动滑轮竖直向上加速运动。已知动滑轮质量忽略不计，动滑轮半径很小，不考虑绳与滑轮之间的摩擦，细绳足够长，在滑轮向上运动过程中，物块A和B的加速度分别为（）

A . a_A＝0，a_B＝2g B . a_A＝a_B＝ $\text{[math]}$ g C . a_A＝0，a_B＝3g D . a_A＝ $\text{[math]}$ g，a_B＝5g

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二、多选题

9. (2020高三上·济南月考) 一质量为m的乘客乘坐竖直电梯上楼，其位移s与时间t的关系图像如图所示。乘客所受支持力的大小用F_N表示，速度大小用v表示。重力加速度大小为g。以下判断正确的是（）

A . 0~t₁时间内，v增大，F_N>mg B . t₁~t₂ 时间内，v减小，F_N<mg C . t₂~t₃ 时间内，v减小，F_N <mg D . t₂~t₃时间内，v增大，F_N >mg

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10. (2020高三上·济南月考) 一质量为m的质点起初以速度v₀做匀速直线运动，在t＝0时开始受到恒力F作用，速度大小先减小后增大，其最小值为v＝0.5v₀ ，由此可判断（）

A . 质点受到恒力F作用后一定做匀变速曲线运动 B . 质点受到恒力F作用后可能做圆周运动 C . t＝0时恒力F方向与速度v₀方向间的夹角为60° D . 恒力F作用 $\text{[math]}$ 时间时质点速度最小

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11. (2020高三上·济南月考) 地球赤道上有一物体随地球的自转，所受的向心力为F₁ ，向心加速度为a₁ ，线速度为v₁ ，角速度为ω₁；绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星（高度忽略），所受的向心力为F₂ ，向心加速度为a₂ ，线速度为v₂ ，角速度为ω₂；地球的同步卫星所受的向心力为F₃ ，向心加速度为a₃ ，线速度为v₃ ，角速度为ω₃；第一宇宙速度为v，假设三者质量相等，则（）

A . F₁＝F₂>F₃ B . a₂ >a₃> a₁ C . ω₁＝ω₃<ω₂ D . v₁＝v₂＝v>v₃

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12. (2020高三上·济南月考) 如图甲所示，用一轻质绳拴着一质量为m的小球，在竖直平面内做圆周运动（不计一切阻力），小球运动到最高点时绳对小球的拉力为F_T ，小球在最高点的速度大小为v，其 $\text{[math]}$ 图象如图乙所示，则（）

A . 轻质绳长为 $\text{[math]}$ B . 当地的重力加速度为 $\text{[math]}$ C . 当v²＝c时，轻质绳最高点拉力大小为 $\text{[math]}$ ＋a D . 若v²＝b，小球运动到最低点时绳的拉力为6a

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三、实验题

13. (2020高三上·济南月考) 2020年5月，我国进行了珠穆朗玛峰的高度测量，其中一种方法是通过使用重力仪测量重力加速度，进而间接测量海拔高度。某同学受此启发就地取材设计了如下实验，测量当地重力加速度的大小。实验步骤如下：

（i）如图甲所示，选择合适高度的垫块，使木板的倾角为53°，在其上表面固定一与小物块下滑路径平行的刻度尺（图中未画出）。

（ii）调整手机使其摄像头正对木板表面，开启视频录像功能。将小物块从木板顶端释放，用手机记录下小物块沿木板向下做加速直线运动的情况。然后通过录像的回放，选择小物块运动路径上合适的一点作为测量参考点，得到小物块相对于该点的运动距离L与运动时间t的数据。

（iii）该同学选取部分实验数据，画出了 $\text{[math]}$ -t图像，利用图像数据得到小物块下滑的加速度大小为5.6 m/s²^。

（iv）再次调节垫块，改变木板的倾角，重复实验。

回答以下问题：
1. （1）当木板的倾角为37°时，所绘图像如图乙所示。由图像可得，物块过测量参考点时速度的大小为m/s；选取图线上位于坐标纸网格交叉点上的A、B两点，利用A、B两点数据得到小物块下滑加速度的大小为m/s²。（结果均保留2位有效数字）
2. （2）根据上述数据，进一步分析得到当地的重力加速度大小为 m/s²。（结果保留2位有效数字，sin37°= 0.60，cos37°=0.80）
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14. (2020高一上·鹤岗月考) 某实验小组利用图示的装置探究加速度与力、质量的关系．
1. （1）下列做法正确的是 ________ （选填字母代号）．
  
  A . 调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行 B . 在调节木板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时，将装有砝码的砝码桶通过定滑轮拴在木块上 C . 实验时，先放开木块再接通打点计时器的电源 D . 通过增减木块上的砝码改变质量时，不需要重新调节木板倾斜度
2. （2）为使砝码桶及桶内砝码的总重力在数值上近似等于木块运动时受到的拉力，应满足的条件是砝码桶及桶内砝码的总质量木块和木块上砝码的总质量．（选填“远大于”“远小于”或“近似等于”）
3. （3）甲、乙两同学在同一实验室，各取一套图示的装置放在水平桌面上，木块上均不放砝码，在没有平衡摩擦力的情况下，研究加速度a与拉力F的关系，分别得到图中甲、乙两条直线．设甲、乙用的木块质量分别为m_甲、m_乙，甲、乙用的木块与木板间的动摩擦因数分别为μ_甲、μ_乙，由图可知，m_甲 m_乙，μ_甲 μ_乙．（选填“大于”“小于”或“等于”）
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四、解答题

15. (2020高三上·济南月考) 如图所示，一块足够大的光滑平板放置在水平面上，能绕水平固定轴MN调节其与水平面所成的倾角．板上一根长为l=0.60m的轻细绳，它的一端系住一质量为m的小球P ，另一端固定在板上的O点．当平板的倾角固定为 $\text{[math]}$ 时，先将轻绳平行于水平轴MN拉直，然后给小球一沿着平板并与轻绳垂直的初速度v₀＝3.0m/s ．若小球能保持在板面内作圆周运动，倾角 $\text{[math]}$ 的值应在什么范围内？（取重力加速度g=10m/s²）

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16. (2024高一下·凤鸣月考) 开普勒第三定律指出：所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等．该定律对一切具有中心天体的引力系统都成立．如图，嫦娥三号探月卫星在半径为r的圆形轨道Ⅰ上绕月球运行，周期为T．月球的半径为R，引力常量为G．某时刻嫦娥三号卫星在A点变轨进入椭圆轨道Ⅱ，在月球表面的B点着陆．A、O、B三点在一条直线上．求：
1. （1）月球的密度；
2. （2）在轨道Ⅱ上运行的时间．
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17. (2020高三上·济南月考) 如图所示，可看做质点的小物块放在长木板的正中央，长木板置于光滑水平面上，两物体皆静止；已知长木板质量为M=4.0kg，长度为L=3.0m，小物块质量为m=1.0kg，小物块与长木板之间的动摩擦因数μ=0.2；两物体间的最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力大小，重力加速度g=10m/s² ，试求：
1. （1）用水平向右的恒力F作用于小物块，当F满足什么条件，两物块才能发生相对滑动？
2. （2）若一开始就用水平向右5.5N的恒力作用与小物块，则小物块经过多长时间从长木板上掉下？
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18. (2023高一下·焦作期末) 单板滑雪U型池比赛是冬奥会比赛项目，其场地可以简化为如图甲所示的模型： U形滑道由两个半径相同的四分之一圆柱面轨道和一个中央的平面直轨道连接而成，轨道倾角为17.2°。某次练习过程中，运动员以v_M=10 m/s的速度从轨道边缘上的M点沿轨道的竖直切面ABCD滑出轨道，速度方向与轨道边缘线AD的夹角α=72.8°，腾空后沿轨道边缘的N点进入轨道。图乙为腾空过程左视图。该运动员可视为质点，不计空气阻力，取重力加速度的大小g=10 m/s² ， sin72.8°=0.96，cos72.8°=0.30。求：
1. （1）运动员腾空过程中离开AD的距离的最大值d；
2. （2） M、N之间的距离L。
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