河北省保定市2021屆高三物理摸底試題試題含解析

1、河北省保定市2021屆高三物理摸底試題試題（含解析）一、不定項(xiàng)選擇題（本題共10個(gè)小題，每小題4分，共40分。每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，其中1-7小題只有一個(gè)是正確的，8-10小題有多個(gè)選項(xiàng)正確，全部選對(duì)得4分，選對(duì)但不全得2分，錯(cuò)選得0分。）1. 如圖所示，輕桿下端固定在光滑軸上，可在豎直平面自由轉(zhuǎn)動(dòng)，重力為g的小球粘在輕桿頂部，在細(xì)線的拉力作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)。細(xì)線、輕桿與豎直墻壁夾角均為，則繩與桿對(duì)小球的作用力的大小分別是（）a. ，b. ，c. g，gd. ，【答案】b【解析】【詳解】分析小球受力，小球受到豎直向下的重力g、沿細(xì)線方向的拉力ft和輕桿的彈力fn，由平衡條件可得聯(lián)立解得故ac

2、d錯(cuò)誤，b正確。故選b。2. 兩個(gè)物體a、b同時(shí)從同一地點(diǎn)向同一方向運(yùn)動(dòng)，圖甲為a物體的速度時(shí)間圖象，圖乙為b物體的位移時(shí)間圖象，則下列說(shuō)法正確的是（）a. 兩物體都做加速運(yùn)動(dòng)b. 1s末a物體追上b物體c. 2s末a物體追上b物體d. 01s內(nèi)ab兩物體的間距先增大后減小【答案】c【解析】【詳解】a.圖甲的斜率表示物體的加速度，斜率不變，因此a物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，圖乙的斜率表示物體的速度，斜率不變，表示b物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故選項(xiàng)a錯(cuò)誤；bc.圖甲與橫坐標(biāo)圍成的面積表示物體位移，圖乙的縱坐標(biāo)表示物體的位移，圖甲函數(shù)關(guān)系式為圖乙的函數(shù)式為可列方程解得故選項(xiàng)b錯(cuò)誤，選項(xiàng)c正確；d.兩物體間距為

3、可知在01s內(nèi)ab兩物體的間距逐漸增大，故d錯(cuò)誤。故選c。3. 一串質(zhì)量為50g的鑰匙從櫥柜上1.8m高的位置由靜止開(kāi)始下落，掉在水平地板上，鑰匙與地板作用的時(shí)間為0.05s，且不反彈。重力加速度，此過(guò)程中鑰匙對(duì)地板的平均作用力的大小為（）a. 5nb. 5.5nc. 6nd. 6.5n【答案】d【解析】【詳解】鑰匙自由落體到地面的速度為解得取向上的方向?yàn)檎较颍鶕?jù)沖量等于動(dòng)量的變化量可得解得故選d。4. 如圖所示，小球在水平輕繩和輕彈簧拉力作用下靜止，彈簧與豎直方向夾角為。設(shè)重力加速度為g，下列說(shuō)法正確是（）a. 從a點(diǎn)剪斷彈簧瞬間，小球的加速度大小為g，方向豎直向下b. 從a點(diǎn)剪斷彈簧瞬

4、間，小球的加速度大小為，方向與豎直成角斜向右下c. 從b點(diǎn)剪斷輕繩瞬間，小球加速度大小為，方向與水平成角斜向左下d. 從b點(diǎn)剪斷輕繩瞬間，小球的加速度大小為，方向與豎直成角斜向左上【答案】a【解析】【詳解】ab.從a點(diǎn)剪斷彈簧瞬間，小球所受的彈簧拉力消失，所受的輕繩拉力突變?yōu)榱悖∏蛟谥亓ψ饔孟孪蛳逻\(yùn)動(dòng)，小球的加速度大小為g，方向豎直向下，故選項(xiàng)a正確選項(xiàng)b錯(cuò)誤；cd.剪斷彈簧前，設(shè)彈簧的拉力為f，輕繩的拉力為ft，由平衡條件可知解得從b點(diǎn)剪斷輕繩瞬間，小球所受的輕繩拉力消失，所受彈簧的拉力和重力不變，則小球所受的合力大小為，由可得小球的加速度為方向水平向左，故cd錯(cuò)誤。故選a。5. 如圖所示

5、，勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的齒輪o1和o2，齒數(shù)比為m：n。下列說(shuō)法正確的是（）a. o1和o2轉(zhuǎn)動(dòng)周期之比為m：nb. o1和o2轉(zhuǎn)動(dòng)周期之比為n：mc. o1和o2轉(zhuǎn)動(dòng)角速度大小之比為n：d. 齒輪上a、b兩點(diǎn)的線速度大小之比為n：m【答案】a【解析】【詳解】abc兩輪在齒輪處的線速度的大小相同，齒輪的轉(zhuǎn)速與齒數(shù)成反比，所以轉(zhuǎn)速之比：又t=，所以o1和o2轉(zhuǎn)動(dòng)周期之比為故a正確，b錯(cuò)誤，c錯(cuò)誤；d齒輪傳動(dòng)邊緣點(diǎn)線速度相等，故d錯(cuò)誤。故選a。6. 小物塊從一固定斜面底端以初速度沖上斜面，如圖所示，已知小物塊與斜面間動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，斜面足夠長(zhǎng)，傾角為，重力加速度為g。則小物塊在斜面上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為（，）（）

6、a. b. c. d. 【答案】c【解析】詳解】運(yùn)用牛頓第二定律，上升時(shí)下降時(shí)所以故選c。7. 從傾角為的斜面頂端水平拋出一小球，最終落回斜面。那么小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中距斜面最遠(yuǎn)時(shí)速率與落回斜面時(shí)速率之比為（）a. b. c. d. 【答案】d【解析】【詳解】由題可知，當(dāng)平拋運(yùn)動(dòng)方向與斜面方向平行時(shí)，距斜面最遠(yuǎn)，此時(shí)小球速率與初速度的關(guān)系為解得落回斜面時(shí)聯(lián)立解得故選d。8. 靜止在斜面底端的物塊，在外力的作用下沿光滑斜面向上做勻加速運(yùn)動(dòng)，在某位置撤去外力，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間物塊返回斜面底端。下列說(shuō)法正確的是（）a. 物塊沿斜面上滑的過(guò)程中，機(jī)械能一直增加b. 物塊下滑過(guò)程機(jī)械能一定守恒c. 外力所做的功等

7、于物塊回到底端時(shí)的動(dòng)能d. 外力所做的功小于物塊到達(dá)最高處的重力勢(shì)能【答案】bc【解析】【詳解】a.撤去外力后物塊依然有向上的速度，所以還可以上滑一段時(shí)間，這段時(shí)間里機(jī)械能不變，所以選項(xiàng)a錯(cuò)誤；b.下滑時(shí)無(wú)外力，機(jī)械能守恒，故選項(xiàng)b正確；c.合外力做功等于動(dòng)能的變化量，因此選項(xiàng)c正確；d.物塊到最高點(diǎn)，速度為0，初速度為零，末速度為零，動(dòng)能無(wú)變化，所以外力做功等于最高點(diǎn)重力勢(shì)能，選項(xiàng)d錯(cuò)誤。故選bc。9. 某半徑為r的星球上，兩極點(diǎn)處的重力加速度為g，是赤道上重力加速度的n倍，下列說(shuō)法中正確的是（）a. 星球自轉(zhuǎn)周期為b. 星球自轉(zhuǎn)周期為c. 星球的第一宇宙速度d. 星球的第一宇宙速度【答案】

8、ac【解析】【詳解】ab.在星球兩級(jí)處物體受到的重力等于其受到的萬(wàn)有引力，有在赤道上隨星球自轉(zhuǎn)的物體，萬(wàn)有引力與星球表面支持力的合力提供其自轉(zhuǎn)的向心力，有解得自轉(zhuǎn)周期故選項(xiàng)a正確，選項(xiàng)b錯(cuò)誤；cd.繞星球表面運(yùn)行的衛(wèi)星，萬(wàn)有引力提供向心力，有與聯(lián)立解得第一宇宙速度為故選項(xiàng)c正確，選項(xiàng)d錯(cuò)誤。故選ac。10. 繃緊傳送帶與水平方向夾角為，傳送帶的圖象如圖所示。時(shí)刻質(zhì)量為1kg的楔形物體從b點(diǎn)滑上傳送帶并沿傳送帶向上做勻速運(yùn)動(dòng)，2s后開(kāi)始減速，在時(shí)物體恰好到達(dá)最高點(diǎn)a點(diǎn)。重力加速度為。對(duì)物體從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到a點(diǎn)的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（，）（）a. 物體與傳送帶間的摩擦因數(shù)為0.75b. 物體重力勢(shì)

9、能增加48jc. 摩擦力對(duì)物體做功12jd. 物塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的熱量為12j【答案】ad【解析】【詳解】a.根據(jù)速度時(shí)間圖像的斜率表示加速度，可得傳送帶運(yùn)動(dòng)的加速度為-1m/s2，t=0時(shí)刻質(zhì)量為1kg的楔形物體從b點(diǎn)滑上傳送帶并沿傳送帶向上做勻速運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明物體受力平衡，由平衡條件可知解得物體與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，故選項(xiàng)a正確；bc. 2s末，傳送帶的速度為2m/s，物體開(kāi)始減速，分析可知，物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度為2m/s，且2s后物體與傳送帶一起做加速度為-1m/s2的勻減速運(yùn)動(dòng)，在時(shí)物體恰好到達(dá)最高點(diǎn)a點(diǎn)，則傳送帶的長(zhǎng)度，對(duì)物體從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到a點(diǎn)的過(guò)程，根據(jù)動(dòng)能定理有其中則

10、物體的重力勢(shì)能增加量為摩擦力對(duì)物體做功為，故選項(xiàng)bc錯(cuò)誤；d.物體在2s內(nèi)傳送帶相對(duì)運(yùn)動(dòng)，二者間的相對(duì)位移為，該過(guò)程中的滑動(dòng)摩擦力，則物體在傳送帶上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的熱量為故選項(xiàng)d正確。故選ad。二、實(shí)驗(yàn)題（本題共2個(gè)小題，共15分。）11. 如圖所示，某同學(xué)在研究物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí)得到的一條紙帶（單位；cm），每五個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，那么打下c點(diǎn)時(shí)物體的速率是_m/s，物體的加速度大小是_。（打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所接交流電源的頻率為50hz，所有計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù)）【答案】 (1). 0.68 (2). 1.58【解析】【詳解】1 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所接交流電源的頻率為50hz，因此打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的周期為相

11、鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔由中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于這段時(shí)間的平均速度知，打下c點(diǎn)的物體的速率為2物體的加速度可用逐差法計(jì)算，為了計(jì)算精確，應(yīng)帶入盡可能多的數(shù)據(jù)，則12. 某同學(xué)用如圖所示裝置驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。在上方沿斜面向下推一下滑塊a，滑塊a勻速通過(guò)光電門甲，與靜止在兩光電門間的滑塊b相碰，碰后滑塊ab先后通過(guò)光電門乙，采集相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證。（最大靜摩擦力近似等于滑動(dòng)摩擦力）（1）下列所列物理量哪些是必須測(cè)量的_a滑塊a的質(zhì)量，滑塊b的質(zhì)量b遮光片的寬度d（滑塊a與滑塊b上遮光片遮光片寬度相等）c本地的重力加速度gd滑塊ab與長(zhǎng)木板間的摩擦因數(shù)e滑塊a、b上遮光片通過(guò)光電門的時(shí)間（2）滑塊a、b

12、與斜面間的摩擦因數(shù)、，質(zhì)量、，要完成本實(shí)驗(yàn)，它們需要滿足的條件是_。a，b，c，d，（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)，要先調(diào)節(jié)斜面的傾角，應(yīng)該如何調(diào)節(jié)_。（4）若光電門甲的讀數(shù)為，光電門乙先后的讀數(shù)為，用題目中給定的物理量符號(hào)寫出動(dòng)量守恒的表達(dá)式_?！敬鸢浮?(1). ae (2). c (3). 滑塊下滑通過(guò)兩光電門所用時(shí)間相等 (4). (或)【解析】【詳解】（1）1本實(shí)驗(yàn)中要驗(yàn)證兩滑塊碰撞前后動(dòng)量是否守恒，需要驗(yàn)證故選項(xiàng)ae正確。（2）由于滑塊a勻速通過(guò)光電門甲，則有要通過(guò)光電門驗(yàn)證兩滑塊碰撞前后動(dòng)量是否守恒，需要滑塊b也滿足即所以有又因?yàn)榕鲎埠髢苫瑝K先后通過(guò)光電門乙，所以a的質(zhì)量大于b的質(zhì)量，故c正確。（

13、3）3實(shí)驗(yàn)過(guò)程要求兩滑塊勻速運(yùn)動(dòng)，所以調(diào)整斜面的傾角，當(dāng)滑塊下滑通過(guò)兩光電門所用時(shí)間相等時(shí)，表示滑塊在斜面上做勻速運(yùn)動(dòng)。（4）4由第（1）問(wèn)解析可得兩滑塊碰撞前后動(dòng)量守恒的表達(dá)式為三、解答題（本題共4個(gè)小題，共45分。）13. 一物體由靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，在某段時(shí)間t內(nèi)位移為s，物體在前一半時(shí)間和后一半時(shí)間的位移之比為。求：（1）質(zhì)點(diǎn)加速度的大??；（2）質(zhì)點(diǎn)在這段時(shí)間之前已經(jīng)發(fā)生位移的大小?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】【詳解】（1）設(shè)物體加速度大小為a，其在某段時(shí)間t初速度為v0對(duì)時(shí)間t內(nèi)有：對(duì)時(shí)間t內(nèi)的前一半時(shí)間有：解得：， （2）設(shè)物體在時(shí)間t之前的位移大小為x由速度位移關(guān)系有：聯(lián)

14、立解得：14. 右端放有小物塊a的長(zhǎng)木板b靜置于水平地面上，a與b、b與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.5，a的質(zhì)量為m，b的質(zhì)量為2m，重力加速度為g。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。（1）用大小等于mg的水平恒力向左推a，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間a自b的左端掉落。a在b上運(yùn)動(dòng)時(shí)，a受到b的摩擦力和b受到地面的摩擦力各為多大；（2）若在b上施加一向右的水平恒力，使得a在b上的運(yùn)動(dòng)時(shí)間與（1）中相等，則此力為多大。【答案】（1）；（2）【解析】【詳解】（1）對(duì)小物塊a進(jìn)行受力分析可知，a將在推力作用下在長(zhǎng)木板b上做加速運(yùn)動(dòng)，其所受到b的摩擦力大小為：地面對(duì)長(zhǎng)木板b的最大靜摩擦力大小大于a對(duì)b的摩擦力，即所以b仍處

15、于靜止?fàn)顟B(tài)，則地面對(duì)b的摩擦力大小為（2）設(shè)a在b上滑動(dòng)時(shí)間為t，木板b長(zhǎng)為l設(shè)在（1）中a加速度大小為aa，由牛頓第二定律知：由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式：設(shè)推力大小為f,小物塊a的加速度大小為aa，與木板b的加速度大小為ab對(duì)小物塊a：對(duì)長(zhǎng)木板b：由運(yùn)動(dòng)學(xué)關(guān)系：聯(lián)立以上各式解得：15. 如圖所示，楔形物體放在水平地面上，斜面光滑，傾角為。輕繩一端固定在斜面，另一端系一質(zhì)量為m的小球在斜面上做圓周運(yùn)動(dòng)，a、b分別是圓周運(yùn)動(dòng)軌跡的最低點(diǎn)和最高點(diǎn)，已知小球恰能通過(guò)b點(diǎn)。在小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中楔形物體始終靜止不動(dòng)，重力加速度為g。求：（1）小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)a時(shí)繩對(duì)小球的拉力大??；（2）小球經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)b時(shí)，地面對(duì)楔形物體

16、的摩擦力大小。【答案】（1）；（2）【解析】【詳解】（1）設(shè)繩長(zhǎng)為l，小球在b時(shí)速度大小為vb，小球恰好能通過(guò)b點(diǎn)對(duì)小球運(yùn)用牛頓第二定律：設(shè)小球在a點(diǎn)時(shí)的速度大小為va，繩對(duì)小球拉力大小為t，在a點(diǎn)對(duì)小球運(yùn)用牛頓第二定律：小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒：聯(lián)立解得：（2）小球在b時(shí)繩對(duì)其拉力為0，設(shè)小球在b點(diǎn)時(shí)受斜面彈力大小為n在垂直斜面方向上小球平衡：設(shè)斜面受小球作用力大小n，由牛頓第三定律：設(shè)斜面所受地面摩擦力大小為f，由斜面的水平方向平衡條件：解得：（或）16. 如圖，將圓心角為半徑為r的光滑圓弧豎直固定于水平桌面上，用水平向右的恒力將質(zhì)量為m的小球由靜止開(kāi)始從底端a推到b點(diǎn)，立即撤去此恒力，小球恰好水平撞擊到與圓心等高的豎直墻壁的c點(diǎn)。重力加速度為g，忽略空氣阻力。求：（，）（1）水平恒力大?。唬?）若在ob延長(zhǎng)線上安置以點(diǎn)為轉(zhuǎn)軸，長(zhǎng)度為半徑的可在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)的輕桿，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)時(shí)立刻附著于輕桿頂端，設(shè)小球在附著過(guò)程中無(wú)機(jī)械能損失，如果小球恰好不撞到墻壁，則小球在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中所受輕桿的最大拉力是多少？【答案】（