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河北省景县梁集中学高三第一次调研考试物理试卷
高中物理考试
考试时间：
分钟
满分：
40 分
*注意事项：
1、填写答题卡的内容用2B铅笔填写 2、提前 xx 分钟收取答题卡
第Ⅰ卷 客观题
第Ⅰ卷的注释
一、选择题（共6题，共30分）
1、 如图所示，在动摩擦因数μ=0.2的水平面上有一个质量为m=2kg的小球，小球与水平轻弹簧及与竖直方向成θ=45°角的不可伸长的轻绳一端相连，此时小球处于静止平衡状态，且水平面对小球的弹力恰好为零。取g=10m/s2，且小球与地面之间的最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力的大小，则当剪断轻绳的瞬间，以下说法中不正确的是
A. 此时轻弹簧的弹力大小为20N B. 地面对小球的作用力大于20 N C. 小球的加速度大小为8m/s2，方向向左 D. 若剪断弹簧，则剪断的瞬间小球的加速度大小为10m/s2 2、 一个物体沿直线运动,从t=0时刻开始,物体的 A. 物体做变加速直线运动 B. 物体的初速度的大小为1m/s C. 物体的加速度的大小为1m/s2 D. 物体的加速度的大小为0.5m/s2 3、 质量为m的物体，在距水平地面h高处以 A. 物体的重力势能减少mgh B. 物体的动能增加mgh C. 物体的机械能减少 4、 如右图所示，带有挡板的光滑斜面固定在水平地面上，斜面倾角θ=300，质量均为2kg的AB两物体用轻弹簧栓接在一起，弹簧的劲度系数为5N/cm，质量为4kg的物体C用细线通过光滑的轻质定滑轮与物体B连接，开始时A、B均静止在斜面上，A紧靠在挡板处，用手托住C，使细线刚好被拉直，现把手拿开，让C由静止开始运动，从C开始运动到A刚要离开挡板的过程中，下列说法正确的是（物体C未触地，g取10m/s2）
A. 初状态弹簧的压缩量为2cm B. 末状态弹簧的伸长量为2cm C. 物体B、C组成的系统机械能守恒 D. 物体C克服绳的拉力所做的功为0.8J 5、 一物体做直线运动的v-t图象如图所示，下列判断正确的是( )
A. 在0~1s内，物体受到的合外力逐渐增大 B. 在0~2s内，物体受到的合外力保持方向不变 C. 在1s~2s内，物体受到的合外力的平均功率为零 D. 在0~3s内，物体受到的合外力所做总功为零 6、 “轨道康复者”航天器可在太空中给“垃圾”卫星补充能源，以延长卫星的使用寿命。如右图所示，“轨道康复者”与一颗地球同步卫星在同一平面内，绕地球以相同的方向做匀速圆周运动，“轨道康复者”与同步卫星的轨道半径之比为1：4。若不考虑卫星与“轨道康复者”之间的引力，则下列说法正确的是（）
A. “轨道康复者”在图示轨道上运行周期为6h B. “轨道康复者”线速度大小是地球同步卫星的2倍 C. 站在赤道上的人观察到“轨道康复者”向西运动 D. 为实施对同步卫星的拯救,“轨道康复者”需从图示轨道加速
二、解答题（共2题，共10分）
7、 在地面上方足够高的地方，存在一个高度h=0. 5m的“相互作用区域”（下图中画有虚线的部分）．一个小圆环A套在一根均匀直杆B上,A和B的质量均为m.若它们之间发生相对滑动时，会产生f=0.5mg的摩擦力．开始时A处于B的最下端．B竖直放置,A距“相互作用区域”的高度d=0.8m．让A和B一起从静止开始下落，只要A处于“相互作用区域”就会受到竖直向上、大小F=3mg的恒力作用，而“相互作用区域”对处于其中的杆B不产生作用力．杆B在下落过程中始终保持竖直，且杆的长度能够保证网环A与杆不会分离．不计空气阻力，取g=l0m／s2．求：
(1)杆B最下端下落至“相互作用区域”时杆B的速度大小； (2)圆环A通过“相互作用区域”所用的时间 8、 某天体的表面无大气层，其质量为地球质量的2倍，其半径为地球半径的2倍。已知地球表面附近的重力加速度为g=10m/s2，地球的第一宇宙速度为v=8×103m/s。 （1）该天体表面附近的重力加速度 （2）靠近该天体表面运行的人造卫星的运行速度 （3）在该天体表面以15m/s初速竖直上抛一个小球，小球在上升过程的最末1s内的位移x为多大？ |
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河北省景县梁集中学高三第一次调研考试物理试卷
1、
如图所示，在动摩擦因数μ=0.2的水平面上有一个质量为m=2kg的小球，小球与水平轻弹簧及与竖直方向成θ=45°角的不可伸长的轻绳一端相连，此时小球处于静止平衡状态，且水平面对小球的弹力恰好为零。取g=10m/s2，且小球与地面之间的最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力的大小，则当剪断轻绳的瞬间，以下说法中不正确的是
A. 此时轻弹簧的弹力大小为20N
B. 地面对小球的作用力大于20 N
C. 小球的加速度大小为8m/s2，方向向左
D. 若剪断弹簧，则剪断的瞬间小球的加速度大小为10m/s2
D
试题分析：先分析剪断轻绳前弹簧的弹力，再研究剪断轻绳瞬间，抓住弹簧的弹力没有变化，求解小球的合力，由牛顿第二定律求出小球的加速度和水平面对小球的作用力．
剪断轻绳前，小球受力如图所示
由于处于静止状态，根据共点力平衡条件可得
，剪断轻绳的瞬间，弹簧还来不及发生变化，所以弹簧的弹力不变，仍为20N，A正确；由于剪断瞬间，地面对小球的支持力为20N，同时地面对小球还存在一个摩擦力，故地面对小球的作用力大于20N，B正确；剪断瞬间，平面对小球的支持力大小
，摩擦力大小为
，根据牛顿第二定律得：加速度
，方向水平向左，C正确；剪断弹簧的瞬间，轻绳对小球的拉力瞬间为零，此时小球所受的合力为零，则小球的加速度为零，故D错误．
2、
一个物体沿直线运动,从t=0时刻开始,物体的
-t的图象如图所示,图象与坐标轴的交点分别为0.5m/s和-1s,由此可知 ( )
A. 物体做变加速直线运动 B. 物体的初速度的大小为1m/s
C. 物体的加速度的大小为1m/s2 D. 物体的加速度的大小为0.5m/s2
C
由图得：
=（0.5t+0.5）m/s；由x=v0t+
at2得：
可得
a=0.5，a=1m/s2．v0=0.5m/s，可知，物体的加速度不变，做匀加速直线运动．故ABD错误，C正确．故选C.
3、
质量为m的物体，在距水平地面h高处以
g的加速度匀加速竖直下落到地面，若重力加速度为g，则在此过程中（ ）
A. 物体的重力势能减少mgh B. 物体的动能增加mgh
C. 物体的机械能减少
D. 物体的机械能减少mgh
AC
物体从距地面h高处由静止开始以加速度a=
竖直下落，根据牛顿第二定律得：ma=mg-f，得：物体受到的阻力：f=
mg；物体下降，重力做正功mgh，则物体重力势能减少了mgh，故A正确；由动能定理得：F合h=Ek-0，又F合=ma=
mg，解得Ek=
mgh，故B错误；物体重力势能减少了mgh，动能增加了
mg，故机械能减少了
mgh，故C正确，D错误；故选AC.
4、
如右图所示，带有挡板的光滑斜面固定在水平地面上，斜面倾角θ=300，质量均为2kg的AB两物体用轻弹簧栓接在一起，弹簧的劲度系数为5N/cm，质量为4kg的物体C用细线通过光滑的轻质定滑轮与物体B连接，开始时A、B均静止在斜面上，A紧靠在挡板处，用手托住C，使细线刚好被拉直，现把手拿开，让C由静止开始运动，从C开始运动到A刚要离开挡板的过程中，下列说法正确的是（物体C未触地，g取10m/s2）
A. 初状态弹簧的压缩量为2cm
B. 末状态弹簧的伸长量为2cm
C. 物体B、C组成的系统机械能守恒
D. 物体C克服绳的拉力所做的功为0.8J
ABD
初状态弹簧的压缩量为
，故A正确．末状态弹簧的伸长量为
．故B正确．对于物体B、C与地球组成的系统，由于弹簧对B做负功，所以系统的机械能不守恒．故C错误．初末状态弹簧的弹性势能相等，对于弹簧、物体B、C与地球组成的系统，根据机械能守恒定律得：
mCg（x1+x2）=mBg（x1+x2）sinθ+
(mB+mC)v2，
对C，由动能定理得mCg（x1+x2）-W=
mCv2，
联立解得物体C克服绳的拉力所做的功W=0.8J，故D正确．故选ABD．
5、
一物体做直线运动的v-t图象如图所示，下列判断正确的是( )
A. 在0~1s内，物体受到的合外力逐渐增大
B. 在0~2s内，物体受到的合外力保持方向不变
C. 在1s~2s内，物体受到的合外力的平均功率为零
D. 在0~3s内，物体受到的合外力所做总功为零
D
在0～1s内，图象的斜率不变，加速度不变，物体受到的合外力不变．故A错误．在0～2s内，物体的加速度先正后负，方向发生改变，则合外力方向改变．故B错误．在1～2s内，初末动能不相等，根据动能定理W合=△EK，合外力功不为零，根据P=W/t，合力的平均功率不为零．故C错误．在0～3s内，动能变化为0，根据动能定理W合=△EK，合外力做功为0．故D正确．故选D.
6、
“轨道康复者”航天器可在太空中给“垃圾”卫星补充能源，以延长卫星的使用寿命。如右图所示，“轨道康复者”与一颗地球同步卫星在同一平面内，绕地球以相同的方向做匀速圆周运动，“轨道康复者”与同步卫星的轨道半径之比为1：4。若不考虑卫星与“轨道康复者”之间的引力，则下列说法正确的是（）
A. “轨道康复者”在图示轨道上运行周期为6h
B. “轨道康复者”线速度大小是地球同步卫星的2倍
C. 站在赤道上的人观察到“轨道康复者”向西运动
D. 为实施对同步卫星的拯救,“轨道康复者”需从图示轨道加速
BD
万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：
，解得：
，则
，T康=
T同=
×24=3h．故A错误；根据万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：
，解得线速度：
，
，故B正确；“轨道康复者”的周期小于24h，所以相对于地面向东运动，则站在赤道上的人观察到“轨道康复者”向东运动，故C错误；“轨道康复者”从图示轨道上进行加速做离心运动，然后与同伴卫星对接进行施救，故D正确；故选BD．
7、
在地面上方足够高的地方，存在一个高度h=0. 5m的“相互作用区域”（下图中画有虚线的部分）．一个小圆环A套在一根均匀直杆B上,A和B的质量均为m.若它们之间发生相对滑动时，会产生f=0.5mg的摩擦力．开始时A处于B的最下端．B竖直放置,A距“相互作用区域”的高度d=0.8m．让A和B一起从静止开始下落，只要A处于“相互作用区域”就会受到竖直向上、大小F=3mg的恒力作用，而“相互作用区域”对处于其中的杆B不产生作用力．杆B在下落过程中始终保持竖直，且杆的长度能够保证网环A与杆不会分离．不计空气阻力，取g=l0m／s2．求：
(1)杆B最下端下落至“相互作用区域”时杆B的速度大小；
(2)圆环A通过“相互作用区域”所用的时间
（1）4.0m/s；（2）0.2s
（1）设A和B一体静止下落至“相互作用区域”的速度为v1，
则v12＝2gh，代入数据得v1=4.0m/s；
（2）A在“相互作用区域”运动时，A受到重力mg、滑动摩擦力f和竖上向上的恒力F作用，设加速度aA、运动时间为t，根据牛顿第二定律有mg+f-F=maA，，
代入数据得aA=-15m/s2，
由位移公式有
，
代入数据解得t=0.2st′=0.33s（不符题意，舍去）
8、
某天体的表面无大气层，其质量为地球质量的2倍，其半径为地球半径的2倍。已知地球表面附近的重力加速度为g=10m/s2，地球的第一宇宙速度为v=8×103m/s。
（1）该天体表面附近的重力加速度
为多大？
（2）靠近该天体表面运行的人造卫星的运行速度
为多大？
（3）在该天体表面以15m/s初速竖直上抛一个小球，小球在上升过程的最末1s内的位移x为多大？
(1)5m/s2 (2)
;（3）2.5m;
（1）星球表面，重力等于万有引力，在地球表面：
在天体表面：
联立解得：
（2）靠近该天体表面运行的人造卫星，重力等于向心力，故：
对地球表面的人造卫星，重力等于向心力，故：
故
故
（3）在该天体表面以v0=15m/s初速竖直上抛一个小球，加速度为-g′=-5m/s2，根据推论，竖直上抛到最高点可以看成竖直方向的自由落体运动，即小球在上升过程的最末1s内的位移
，方向竖直向下