山东省济南市市中区2021届高三第一次诊断考试10月物理试题（含答案）

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1、山东省实验中学山东省实验中学 20212021 届高三第一次诊断考试届高三第一次诊断考试物理试题物理试题 202010 (本试卷共 8 页，18 个题；全卷满分 100 分，考试用时 90 分钟) 注意事项： 1答卷前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题纸上 2选择题的作答：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如需改动， 用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号 3非选择题的作答：用 0.5mm 黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内，写在试卷、草稿纸和 答题卡上的非答题区域均无效。 第 I 卷(共 40 分) 一、单项选择题(本题包括 8 小题，每小题 3 分

2、，共 24 分，每小题只有一个选项符合题意) 1 有一直角 V 形槽固定在水平面上， 其截面如图所示， BC 面与水平面间夹角为 60， 有一质量为 m 的正方体均匀木块放在槽内， 木块与 AB 面间的动摩擦因数为 ， 与 BC 面间无摩擦，现用垂直于纸面向里的力推木块使之沿槽运动，则木块受的摩擦力为 A 1 2 mg B 3 2 mg C 2 2 mg Dmg 2如图所示的光滑斜面长为l，宽为b，倾角为，一物块(可看成质点)沿斜面左上方顶点 P 以初速度 v0 水平射入，恰好从底端 Q 点离开斜面，则 A物块由 P 点运动到 Q 点所用的时间 2 2 sin l t g B物块由 P 点运动

3、到 Q 点所用的时间 2 2 l t g C初速度 0 2 g vb l D初速度 0 sin 2 g vb l 3 如图所示，ab、两物体的质量分别为 m1和 m2， 由轻质弹簧相连。 当用恒力 F 竖直向上拉着a， 使ab、 一起向上做匀加速直线运动时，弹簧伸长量为 1 x，加速度大小为 1 a；当用大小仍为 F 的恒力沿水平方向拉 着a，使ab、一起沿光滑水平桌面做匀加速直线运动时，弹簧伸长量为 2 x，加速度大小为 2 a，则 A 1212 aaxx， B 1212 aaxx， C 1212 aaxx， D 1212 aaxx， 4风速仪结构如图(a)所示光源发出的光经光纤传输，被探测

4、器接收，当风轮旋转时，通过齿轮带动凸轮 圆盘旋转，当圆盘上的凸轮经过透镜系统时光被挡住已知风轮叶片转动半径为r，每转动力圈带动凸轮圆 盘转动一圈若某段时间t 内探测器接收到的光强随时间变化关系如图(b)所示，则该时间段内风轮叶片 A转速逐渐减小，平均速率为 4 nr t B转速逐渐减小，平均速率为 8 nr t C转速逐渐增大，平均速率为 4 nr t D转速逐渐增大，平均速率为 8 nr t 5如图所示，长为 0.3m 的轻杆一端固定质量为 m 的小球(可视为质点)，另一端与水平转轴 O 连接现使 小球在竖直面内绕 O 点做匀速圆周运动， 轻杆对小球的最大作用力为 7 4 mg， 已知 转动

5、过程中轻杆不变形，取重力加速度 g=10m/s2下列说法正确的是 A小球转动的角速度为 0.5rads B小球通过最高点时对杆的作用力为零 C小球通过与圆心等高的点时对杆的作用力大小为 3 4 mg D小球在运动的过程中，杆对球的作用力不一定总是沿杆方向 6宇宙中有两颗相距无限远的恒星 S1、S2，半径均为 R0。下图分别是两颗恒星周围行星的公转周期 T2与 公转半径 r3的关系图像，则 A恒星 S1的质量大于恒星 S2的质量 B恒星 S1的密度小于恒星 S2的密度 C恒星 S1的第一宇宙速度大于恒星 S2的第一宇宙速度 D距两恒星表面高度相同的行星，S1的行星向心加速度较大 7一物体从静止开

6、始做直线运动，其加速度随时间变化如图所示，则 A 0 0 2t内的平均速度为 0 0 3 2 a t B 0 2t末，物体的速度为 0 0 3 2 a t C 00 2tt内的位移小于 2 0 0 5 4 a t D全程位移等于 2 0 0 a t 8如图甲，MN 是倾角 0 37传送带的两个端点，一个质量 m=5kg 的物块(可看作质点)，以 4ms 的初 速度自 M 点沿传送带向下运动。物块运动过程的 v-t 图像如图乙所示，取 g=10ms2，下列说法正确的是 A物块最终从 N 点离开传送带 B物块与传送带间的动摩擦因数为 0.6 C物块在第 6s 时回到 M 点 D传送带的速度 v=2

7、ms，方向沿斜面向下 二、多项选择题(本题包括 4 小题，每小题 4 分，共 16 分，每小题至少有两个选项符合题意，全对得 4 分， 漏选得 2 分，选错不得分) 9如图所示，形状和质量完全相同的两个圆柱体ab、靠在一起，表面光滑，两者的重力均为 G，其中b的 下半部刚好固定在水平面 MN 的下方，上边露出另一半，a静止在平面上。现过a的轴心施加一水平作用 力 F，可缓慢的将a拉离平面一直滑到b的顶端，对该过程分析，则应有 A拉力 F 先增大后减小，最大值是 G B开始时拉力 F 最大为3G，以后逐渐减小为 o Cab、间的压力开始最大为 2G，而后逐渐减小到 G Dab、间的压力由 0 逐

8、渐增大，最大为 G 102020 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 颗卫星为地球同步轨道卫星，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 4.2107m，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。己知引力常量 G=6.6710-11Nm2kg2，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同步轨道卫星可能经过北京上空 C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 D倾斜地球同步轨道卫星的运

9、行速度大于第一宇宙速度 11以前人们盖房子打地基叫打夯，夯锤的结构如图所示。参加打夯的共有 5 人，四个人分别握住夯锤的 一个把手，一个人负责喊号，喊号人一声号子，四个人同时向上用力将夯锤提起，号音一落四人同时松手， 夯锤落至地面将地基砸实。某次打夯时，设夯锤的质量为 m，将夯锤提起时，每个人都对夯锤施加竖直向 上的力，大小均为 2 mg ，力持续的时间为 t，然后松手，夯锤落地时将地面砸出一个凹痕。不计空气阻力， 则： A在上升过程中，夯锤一定处于超重状态 B在下落过程中，夯锤一定处于超重状态 C松手时夯锤的速度大小 v=gt D夯锤上升的最大高度 hm=gt2 12如图，固定光滑长斜面倾角

10、为 37，下端有一固定挡板。两小物块 A、B 放在斜面上，质量均为 m，用与斜面平行的轻弹簧连接。一跨过轻小定滑轮的轻绳左端与 B 相连，右端与 水平地面上的电动玩具小车相连。系统静止时，滑轮左侧轻绳与斜面平行，右侧轻绳竖直，长度为上且绳 中无弹力当小车缓慢向右运动 3 4 L上距离时 A 恰好不离开挡板已知重力加速度大小为 g，sin37=0.6， cos37=0.8。下列说法正确的是 A弹簧的劲度系数为 24 5 mg L B当弹簧恢复原长时，物体 B 沿斜面向上移动了 3 10 L C若小车从图示位置gL的速度向右匀速运动，小车位移大小为 3 4 L时 B 的速率为 3 5 gL D当小

11、车缓慢向右运动 3 4 L距离时，若轻绳突然断开，则此时 B 的加速度为 1.2g，方向沿斜面向下 第 II 卷(非选择题，共 60 分) 三、非选择题(本题包括 6 小题，共 60 分) 13(6 分)某实验小组用如图所示的器材验证“力的平行四边形定则” 在水平的圆形桌面上平铺一张白纸， 在桌子边缘安装三个光滑的滑轮，其中，滑轮 P1固定在桌子边，滑轮 P2、P3可沿桌边移动 步骤如下： A在三根轻绳下挂上一定数量的钩码，调整滑轮 P2、P3位置并使结点 O 静止； B在白纸上描下 O 点的位置和三根绳子的方向，以 O 点为起点，用同一标度作出三个拉力的图示； C以绕过滑轮 P2、P3绳的两

12、个力为邻边作平行四边形，作出以 O 点为起点的平行四边形的对角线，量出 对角线的长度； D检验对角线的长度和绕过滑轮 P，绳拉力的图示的长度是否一样，方向是否在一条直线上 (1)第一次实验中，若一根绳挂的钩码质量为 m，另一根绳挂的钩码质量为 2m，则第三根绳所挂的钩码质量 M 应满足关系_ (2)第二次实验时，改变滑轮 P2、P3的位置和相应绳上钩码的数量，使结点平衡，绳的结点_(选填“必 须”或“不必”)与第一次实验中白纸上描下的 O 点重合。实验中，若桌面倾斜，_(选填“会”或“不 会”)影响实验的结论 14(10 分)为了探究物体质量一定时加速度与力的关系，甲、乙两同学设计了如图所示的

13、实验装置其中 M 为带滑轮的小车的质量，m 为砂和砂桶的质量，m0为滑轮的质量力传感器可测出轻绳中的拉力大小 (1)实验时，一定要进行的操作是_ A用天平测出砂和砂桶的质量 B将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力 C小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录力传感器的示数 D为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量 m 远小于小车的质量 M (2)甲同学在实验中得到如图所示的一条纸带(相邻两计数点间还有四个点没有画出)， 已知打点计时器采用的 是频率为 50Hz 的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为_m/s2(结果保留三位有效数字) (3)甲同学以力传感器的示数

14、F 为横坐标，加速度a为纵坐标，画出的aF图象(右上图)是一条直线，图线 与横坐标的夹角为，求得图线的斜率为k，则小车的质量为_(填写字母) A 1 tan B 0 2 tan m C 0 2 m k D 2 k (4)乙同学根据测量数据作出如下图所示的aF图线， 该同学做实验时存在的 问题是_(填写字母) A没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够 B砂和砂桶的质量 m 没有远小于小车的质量 M C平衡摩擦力时木板没有滑轮的一端垫的过高 D先释放小车，后接通电源 15(9 分)如图所示，倾角为 37的粗糙斜面的底端有一质量 m=1Kg 的凹形小滑块，小滑块与斜面间的动 摩擦因数0.25。现小滑块以某一

15、初速度 v 从斜面底端上滑，同时在斜面正上方有一小球以速度 v0水平 抛出， 经过 0.4s， 小球恰好垂直斜面落入凹槽， 此时， 小滑块还在上滑过程中。 空气阻力不计， 己知sin37=0.6， cos37=0.8，g 取10m/s2，求： (1)小球水平抛出的速度 v0的大小； (2)小滑块的初速度 v 的大小。 16 (9 分)ETC 是高速公路上不停车电子收费系统的简称 如图， 汽车进收费站前的速度为 15ms，如果过人工收费通道，需要 在收费站中心线处减速至 0，经过 20s 缴费后，再加速至 15ms 行驶；如果过 ETC 通道，需要在中心线前 方 10m 处减速至 5ms，匀速到

16、达中心线后，再加速至 15ms 行驶为了简化分析，设汽车加速和减速的 加速度大小均为 1ms2 (1)汽车过人工收费通道， 从收费前减速开始， 到收费后加速至 15ms， 所需的时间和所走过的路程是多少? (2)如果过 ETC 通道，从减速开始，到再次加速至 15ms，所需的时间和所走过的路程是多少? 17(10 分)已知地球半径为 R，地球可视为质量分布均匀的球体，不考虑空气的影响。 (1)北京时间 2020 年 3 月 9 日，中国在西昌卫星发射中心成功发射北斗系统第 54 颗导航卫星，此次发射的 是北斗第 2 颗地球静止轨道卫星(又称地球同步卫星)，它离地高度为h。求此卫星进入地球静止轨

17、道后正常 运行时 v 的大小(不考虑地球自转的影响，地球表面的重力加速度为 g) (2)为考察地球自转对重力的影响，某研究者在赤道时，用测力计测得一小物体的重力是 F1。在南极时，用 测力计测得该小物体的重力为 F2求地球的质量 M(已知地球自转周期为 T，万有引力常量为 G) 18(16 分) 如图所示，AB 为半径 R=0.7m 竖直放置的光滑细圆管，O 为细圆管的圆心， 0 60，紧靠圆管的末端 B 有一质量 M=2kg 的木板 D，一质量为 m=0.7kg 的小物块 C 以某一初速度从 P 点水平抛出，恰好能沿圆管切 线方向以 3ms 的速度从 A 点进入细圆管，小物块离开圆弧最低点 B 后冲上木板，C 与 D、D 与地面之间 的动摩擦因数分别为 12 0.5,0.1，结果 C 刚好没有从 D 上滑下来。(C 可视为质点，g 取 10ms2)， 求： (1)小物块从 P 点水平抛出时的初速度 v0和 P、A 两点间的水平距离 S； (2)小物块到达圆弧最低点 B 时对轨道的压力 N； (3)木板D 的长度 L。(本题结果均保留两位有效数字)