山东省淄博市六中2021年高三上学期第6周自主训练物理

一、选择题：（共10题，每题4分，共计40分，其中1-6小题单选，7-10小题多选）

1．我国于2013年12月2日凌晨成功发射了“嫦娥三号” 月球探测器，12月10日21时20分，“嫦娥三号” 在环月轨道成功实施变轨控制，从100km×100km 的环月圆轨道，降低到近月点15km 、远月点100km 的椭圆轨道，进入预定的月面着陆准备轨道，并于12月14日21时11分实现卫星携带探测器在月球的软着陆。下列说法正确的是（ ） A ．如果不考虑地球大气层的阻力，则“嫦娥三号” 的发射速度可以小于7.9km/s B ．若已知“嫦娥三号” 在100km 的环月圆轨道上飞行的周期及万有引力常量，则可求出月球的平均密度

C ．若已知“嫦娥三号” 、“嫦娥一号” 各自绕月球做匀速圆周运动的高度（高度不同）、周期和万有引力常量，则可求出月球的质量、半径

D ．“嫦娥三号” 为着陆准备而实施变轨控制时，需要通过发动机使其加速

2. 如图所示，两相同小球a 、b 用轻弹簧A 、B 连接并悬挂在天花板上保持静止，水平力

F 作用在a 上并缓慢拉a ，当B 与竖直方向夹角为60°时，A 、B 伸长

量刚好相同．若A 、B 的劲度系数分别为k 1、k 2，则以下判断正确的是( )

A.k 1k 2＝12

B.k 1k 2＝1

4

C ．撤去F 的瞬间，a 球的加速度为零

D ．撤去F 的瞬间，b 球处于失重状态

3．如图所示，一个小物体从光滑斜面上由A 点上方从静止开始下滑，在它通过的路径中取

AE并分成相等的四段，v A、v B、v C、v D、v E表示通过A、B、C、D、E点的瞬时速度，v 表示AE段的平均速度，则下列关系中正确的是( )

A.v＝v B

B.v＝v C

C．v B

4．已知河水的流速为v1，小船在静水中的速度为v2，且v2＞v1，下面用小箭头表示小船及船头的指向如图所示，则能正确反映小船在最短时间内渡河、最短位移渡河的情景图示依次是

A．①②B．①⑤C．④⑤D．②③

5．四颗地球卫星a、b、c、d的排列位置如图所示，其中，a是静止在地球赤道上还未发射的卫星，b是近地轨道卫星，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星，四颗卫星相比较( ) A．a的向心加速度最大

B．相同时间内b转过的弧长最长

C．c相对于b静止

D．d的运动周期可能是23 h

6.如图所示为发射一颗地球同步卫星，先由运载火箭将卫星送入一椭圆轨道，飞行几周后卫星在椭圆轨道的远地点处变轨进入同步轨道．已知地球半径为R，

地球表面的重力加速度为g，地球自转周期为T，则下列说法中正确的是( ) A．卫星在椭圆轨道上的运动周期小于T

B．卫星在椭圆轨道上运动时的机械能大于在同步轨道上运动时的机械能C．卫星在椭圆轨道上B处的向心加速度大于在同步轨道上B处的向心加速度

D．卫星在同步轨道上运动时离地高度为3gR2T2

4π2

7. 如图所示，倾斜的传送带顺时针匀速转动，一物块从传送上端A滑上传送带，滑上时速率为v1，传送带的速率为v2，且v2>v1，不计空气阻力，动摩擦因数一定，关于物块离开传送带的速率v和位置，下面哪个是可能的（）

A．从下端B离开，v> v1

B．从下端B离开，v< v1

C．从上端A离开，v= v1

D．从上端A离开，v< v1

8．如图甲所示，质量为M＝2 kg的木板静止在水平面上，可视为质点的物块(质量设为m)从木板的左侧沿木板表面水平冲上木板．物块和木板的速度—时间图象如图乙所示，g ＝10 m/s2，结合图象，下列说法正确的是

( )

A．可求解物块在t＝2 s时的位移

B．可求解物块与木板间的动摩擦因数

C ．可求解物块的质量m

D ．可求解木板的长度

9. 如图所示，小球由静止释放，运动到最低点A 时，细线断裂，小球最后落在地板上．如果细线的长度l 可以改变，则( ) A ．细线越长，小球在最低点越容易断裂 B ．细线长短与细线是否断裂无关 C ．细线越长，小球落地点越远

D ．细线长度是O 点高度的一半时，小球落地点最远

10．如图甲所示，一小物块放在升降机的底板上，随升降机一起由静止开始在竖直方向做匀变速直线运动，每次运动距离均相同．物块对升降机底板的压力为F 、升降机的末速度大小为v ，F －v 2图象如图乙所示，当地重力加速度为g .

则以下说法正确的是( ) A ．物块的质量为a

g

B ．b ＝2a

C ．每次运动高度为

b －a

2g

D ．当v 2＝c 时，木块一定处于完全失重状态

二、实验题10分

11.（I ）(4分)在做“研究匀变速直线运动”的实验时，某同学得到一条用打点计时器打出的纸带如图所示，并在其上取了A 、B 、C 、D 、E 、F 、G 等7个计数点，每相邻两个计数点之间还有4个点图中没有画出，打点计时器接周期为T =0.02s 的交流电源。经过测量得：

d1=3.62cm，d2=8.00cm，d3=13.20cm，d4=19.19cm，d5=25.99cm，d6=33.61cm。（1）物体的加速度a＝____________m/s2；（结果保留3位有效数字）

（2）如果当时电网中交变电流的频率是f=51Hz，而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值与实际值相比__________（选填：偏大、偏小或不变）。

（Ⅱ）(6分)在“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”实验中，某小组设计了如图所示的实验装置。图中上下两层水平轨道表面光滑，两小车前端系上细线，细线跨过滑轮并挂在砝码盘，两小车尾部细线连到控制装置上，实验时通过控制装置使两小车同时开始运动，然后同时停止。

①在安装实验装置时，应调整滑轮的高度，使细线与轨道；在实验时，为减小系统误差，应使砝码盘和砝码的总质量小车的质量（选填“远大于”、“远小于”、“等于”）。

②本实验通过比较两小车的位移即可比较两小车加速度的大小，能这样比较是因为小车的加速度a与位移x满足的关系为。

三、计算题：（共4道题，共计50分，答案请写在答题纸上）

12．(8分)为了减少汽车刹车失灵造成的危害，高速公路在一些连续长直下坡的特殊路段设置可视为斜面的紧急避险车道。一辆货车在倾角为30°的连续长直下坡高速路上以18m／s 的速度匀速行驶，突然汽车刹车失灵，开始加速运动，此时汽车所受到的摩擦和空气阻力共为车重的0.2倍。在加速前进了96m后，货车平滑冲上了倾角为用53°砂石铺成的避险车道，已知货车在该避险车道上所受到的摩擦和空气阻力共为车重的0.8倍。货车的整个运动过程可视为直线运动，sin53°=0.8，g=10 m／s2。求：

(1)汽车刚冲上避险车道时速度的大小；

(2)要使该车能安全避险，避险车道的最小长度为多少。

13．(13分)如图所示，将小物体(可视为质点)置于桌面上的簿纸板上，用水平向右的恒力F 拉动纸板，拉力大小不同，纸板和小物体的运动情况也不同。若纸板的质量m1=0.1kg，小物体的质量m2=0.4kg，小物体与纸板左边缘的距离d=0.09m，已知各接触面间的动摩擦因数均为μ=0.2，最大静摩擦力滑动摩擦力相等；g取10m／s2。求：

(1)当小物体与纸板一起运动时，桌面给纸板的摩擦力大小：

(2)拉力F满足什么条件，小物体才能与纸板发生相对滑动；

(3)若拉力作用0.3s时，纸板刚好从小物体下抽出，求此时F的大小。

A

B

C

O

P

D

14．（14分）质量50=m kg 的跳台花样滑雪运动员（可看成质点），从静止开始沿斜面雪道从A 点滑下，沿切线从B 点进入半径=R 15 m 的光滑竖直冰面圆轨道BPC ，通过轨道最高点C 水平飞出，经=t 2s 落到斜面雪道上的D 点，其速度方向与斜面垂直．斜面与水

平面的夹角

37=θ，运动员与雪道之间的动摩擦因数

075.0=μ，不计空气阻力．取当地的重力加速度=g 10

m/s 2，60.037sin = ，80.037cos =

．试求：

（1）运动员运动到C 点时的速度大小v c

（2）运动员在圆轨道最低点P 受到轨道支持力的大小F p （3）A 点到过P 点的水平地面的高度h

15．（15）如图甲所示，由斜面AB 和水平面BC 组成的物块，放在光滑水平地面上，斜面

AB 部分光滑、AB 长度为s ＝2.5 m ，水平部分BC 粗糙．物块左侧与竖直墙壁之间连接着

一个力传感器，当传感器受压时示数为正值，被拉时为负值．上表面与BC 等高且粗糙程度相同的木板DE 紧靠在物块的右端，木板DE 质量M ＝4 kg ，长度L ＝1.5 m ．一可视为质点的滑块从A 点由静止开始下滑，经B 点由斜面转到水平面时速度大小不变．滑块从A 到C 过程中，传感器记录到力和时间的关系如图乙所示．g 取10 m/s 2，求：

(1)斜面AB 的倾角θ；

(2)滑块的质量m ；

(3)滑块到达木板DE 右端时的速度大小．

物理答案

1.C

2.B

3.C

4.C

5.B

6.A

7.ABC

8.ABC

9.BD 10.AB

11．（10分）（I ） 0.801, 偏小（II ）①平行, 远小于,②a ∝x 或2

121x x

a a =

12．（8分）

（1）设货车加速阶段的加速度大小为a 1，刚冲上避险车道的速度为v 1，由牛顿第二定律：

10

2.030sin ma mg mg =-——————————2分 可得 2

1/3s m a =

由s

a v v 12

0212=- ————————————1分

得s m v /301=——————————————1分

（或者由动能定理

2

021021212.030sin mv mv mgs mgs -=

-）

（2）设货车在避险车道上的加速度大小为a 2，在避险车道上运行的距离为L

208.053sin ma mg mg =+————————————2分 L a v 2212=————————————————————1分

得避险车道的最小长度 L =28.125m ——————————1分

（或者由动能定理2

1021

08.053sin mv mgL mgL -=--）

13．（13分）

⑴当小物体与纸板一起运动时，桌面给纸板的滑动摩擦力

g m m f )(211+=μ

代入数据，解得f 1=1N ——————————————2分 （2）设纸板和小物体即将发生相对滑动时的外力为F m ，加速度为a m 对小物体

m a m g m 22=μ————————————2分

对纸板和小物体整体

m

m a m m g m m F )()(2121+=+-μ ——————2分

联立两式得F m =)(221m m g +μ=2N

即 F ＞2Ｎ时小物体与纸板有相对滑动。——————————1分 ⑶对纸板：11221)(a m g m g m m F =-+-μμ——————————2分 对小物块：222a m g m =μ

纸板抽出过程，二者位移关系：d

t a t a =-222121

21————————2分

联立以上各式可得：F =2.2N ————————————2分

14．（14分）解：（1）根据运动的分解，得：θ

tan gt v C =（3分）

代入数据解得

m/s

15=C v （1分）

（2）设运动员运动到P 点时的速度大小为P v ，根据机械能守恒定律得：

2

221221C

P mv mgR mv +=（2分），根据牛顿第二定律得：

R v m mg F P P 2

=-（2分） 联立解得：N 3250=P F （1分）

（3）根据动能定理有：

21sin )cos 1(cos 2

-=--?

-P m R h mg mgh υθθθμ（4分）

联立解得：m 5.45=h （1分）

15．（15分）

解析 (1)在0～1 s 内木块沿斜面匀加速下滑：

mg sin θ＝ma ① （1分）

s ＝1

2at 2② （1分） 由图知：t ＝1 s 解得：sin θ＝1

2

θ＝30°.③ （1分）

(2)在0～1 s 内对斜面体ABC 受力分析：

mg cos θ sin θ－F ＝0④ （1分）

由图知：F ＝5

3 N （1分）

解得：m ＝2 kg.⑤ （1分） (3)木块到达B 点的速度：

v B ＝at ＝g sin θt ＝5 m/s ⑥ （1分）

1～2 s 木块在BC 部分做减速运动：

μmg ＝ma ′⑦ （1分）

对斜面体，由图象知：

μmg ＝F ＝4 N ⑧ （1分）

解得：a ′＝2 m/s 2，μ＝0.2

木块到达C 点时：

v C ＝v B －a ′t ＝v B －μgt ＝3 m/s ⑨ （1分）

木块滑上木板DE 时：

对木块：－μmg ＝ma 1⑩ （1分） 对木板：μmg ＝Ma 2? （1分） 解得：a 1＝－2 m/s 2，a 2＝1 m/s 2 设木块在木板上的滑行时间为t ， x 木块＝v C t ＋1

2

a 1t 2

x 木板＝1

2

a 2t 2

L ＝x 木块－x 木板

解得：t ＝1 s ? （1分） 此时，木块速度：v 木块＝v C －a 1t ＝1 m/s ? （1分） 木板速度：v 木板＝a 2t ＝1 m/s （1分） 所以木块恰好滑到木板右端，速度为1 m/s. 答案 (1)30° (2)2 kg (3)1 m/s