1、- 1 -江苏省如皋市搬经中学 2019 届高三物理学情调研二（含解析）一、单项选择题 1.2016 年 8 月 16 日，我国科学家自主研制的世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”成功发射并进入预定圆轨道已知“墨子号”卫星运行轨道离地面的高度约为 500km，地球半径约为 6 400km，则该卫星在圆轨道上运行时( )A. 速度大于第一宇宙速度 B. 速度大于地球同步卫星的运行速度C. 加速度大于地球表面的重力加速度 D. 加速度小于地球同步卫星的向心加速度【答案】B【解析】【详解】A、第一宇宙速度是最大的圆轨道运行速度，则该卫星在圆轨道上运行速度小于第一宇宙速度，故 A 错误；B、根据 可知
2、，则半径越大，速度越小，卫星运行轨道离地面的高度约为500km，小于同步卫星的高度，则速度大于地球同步卫星的运行速度，故 B 正确；C、根据 可知： ，半径越大，加速度越小，则该卫星在圆轨道上运行时加速度小于地球表面的重力加速度，故 C 错误；D、卫星的半径小于同步卫星的高度，则加速度大于地球同步卫星的向心加速度，故 D 错误；故选 B。【点睛】关键是第一宇宙速度是卫星近表面圆轨道的运行速度，由万有引力提供向心力即可求出运动线速度 v，向心加速度 a 的公式，进而比较即可。2.在一光滑水平面内建立平面直角坐标系，一物体从 t=0 时刻起，由坐标原点 o(0，0)开始运动，其沿 x 轴和 y 轴
3、方向运动的速度一时间图像如图甲、乙所示，下列说法中正确的是( )- 2 -A. 前 2s 内物体沿 x 轴做匀速直线运动B. 后 2s 内物体做匀加速直线运动，加速度沿 y 轴方向C. 4s 末物体坐标为(4m ，4m)D. 4s 末物体坐标为(6m，2m)【答案】【解析】A、前 2s 内，物体在 y 轴方向没有速度，由图看出，物体沿 x 轴方向做匀加速直线运动，加速度沿 x 轴方向， 故 A 正确B、在后 2s 内，物体在 x 轴方向做匀速直线运动，y 轴方向做匀加速直线运动，根据运动的合成得知，物体做匀加速曲线运动，加速度沿 y 轴方向， 故 B 错误C、D、在前 2s 内，物体在 x 轴
4、方向的位移为 ；在后 2s 内， x 轴方向的位移为： x2=vxt=22m=4m， x 方向的总位移为 x=x1+x2=6m， y 轴方向位移为： ，则 4s 末物体的坐标为（6m，2m） 故 C 错误，D 正确故选 AD.【点睛】本题采用程序法分析物体的运动情况，根据运动的合成法求解物体的位移3.课外活动时,王磊同学在 40 s 的时间内做了 25 个引体向上,王磊同学的体重大约为 50 kg,每次引体向上大约升高 0.5 m,试估算王磊同学克服重力做功的功率大约为(g 取 10 N/kg)( )A. 100 W B. 150 W C. 200 W D. 250 W【答案】【解析】每次引体
5、向上克服重力做的功约为 W1=mgh=50100.5 J=250 J40 s 内的总功 W=nW1=25250 J=6 250 J40 s 内的功率 P= W156 W，故选 B.4.在光滑的水平面上，有一转轴垂直于此平面，交点 O 的上方 h 处固定一细绳，绳的另一端- 3 -固定一质量为 m 的小球 B，线长 AB l h，小球可随转轴转动并在光滑水平面上做匀速圆周运动，如图所示，要使球不离开水平面，转轴的转速最大值是( )A. B. C. D. 【答案】A【解析】试题分析：要使球不离开水平面，临界情况是对水平面的压力为零，靠拉力和重力的合力提供向心力，结合牛顿第二定律求出转动轴的最大角速
6、度，从而得出转速的最大值当小球对水平面的压力为零时，有： ，解得最大角速度为，则最大转速为 ，故 A 正确5.如图所示，截面为三角形的木块 a 上放置一铁块 b，三角形木块竖直边靠在粗糙的竖直墙面上，现用坚直向上的作用力 F 推动木块与铁块一起向上匀速运动，运动过程中铁块与木块始终保持相对静止，则下列说法正确的是（ ）A. 木块 a 与铁块 b 间可能没有摩擦力B. 木块与整直墙面间一定没有弹力- 4 -C. 木块与竖直墙面间一定存在摩擦力D. 竖直向上的作用力 F 大小一定大于铁块与木块的重力之和【答案】B【解析】【详解】A、隔离铁块 b 研究，因 b 匀速运动，故铁块 b 受到重力、木块对
7、它的垂直斜面向上的支持力和沿斜面向上的静摩擦力，故 A 错误；BCD、将 a、b 看作一个整体，a、b 整体在水平方向上不受力，故木块与竖直墙面间不存在水平弹力，没有弹力也就没有摩擦力，在竖直方向上，有 ，即竖直向上的作用力 F大小一定等于铁块与木块的重力之和，故 B 正确，C、D 错误；故选 B。【点睛】对 b 受力分析，受到重力、支持力和静摩擦力；再对 a、b 整体受力分析，受到重力和推力，二力平衡，整体不受墙壁的弹力和摩擦力。6.一个质量为 m 的铁块以初速度 v1沿粗糙斜面上滑，经过一段时间又返回出发点，整个过程铁块速度随时间变化的图象如图所示，则下列说法正确的是（ ）A. 铁块上滑过
8、程处于超重状态B. 铁块上滑过程与下滑过程的加速度方向相反C. 铁块上滑过程与下滑过程满足D. 铁块上滑过程损失的机械能为 【答案】C【解析】【详解】AB、上滑过程匀减速上滑，加速度方向沿斜面向下，下滑过程匀加速下滑，加速度方向沿斜面向下，故上滑和下滑过程加速度方向相同，物体都处于失重状态，故 A、B 错误；C、速度时间图象与坐标轴围成的面积表示位移，由图可知，上滑的位移为： ，下滑的位- 5 -移为 ，经过一段时间又返回出发点说明 ，故 C 正确；D、根据能量守恒知上滑损失机械能为： ，故 D 错误；故选 C。【点睛】由图象可知道，物体在 0-t1内减速上升，在 t1t 2内匀加速下降，加速
9、度始终向下；根据图线与 t 轴围城的面积大小来判断位移关系；由能量是守恒的知机械能的损失。7.如图所示，足够长的传送带与水平面的夹角为 ，传送带以速度 v0 逆时针匀速转动.在传送带的上端轻轻放置一个质量为 m 的小木块，小木块与传送带间的动摩擦因数 tan ，则能客观地反映小木块的速度随时间变化关系的图像是（ ）A. B. . C. D. 【答案】B【解析】【详解】初状态时，重力的分力与摩擦力均沿着斜面向下，且都是恒力，所以物体先沿斜面匀加速直线运动，由牛顿第二定律得：加速度： ；当小木块的速度与传送带速度相等时，由 知道 ，则木块随传送带一起匀速向下运动，故 B 正确，A、C、D 错误；故
10、选 B。【点睛】关键是加速到速度等于传送带速度后，要分两种情况讨论，即重力的下滑分力小于或等于最大静摩擦力和重力的下滑分力大于最大静摩擦力两种情况。8.如图所示，形状完全相同的两个圆柱体 a、 b 靠在一起，两圆柱体的表面光滑，重力均为G ，其中 b 的下半部分固定在水平面 MN 的下方，上半部分露出水平面， a 静止在水平面上.现过 a 的轴心施以水平作用力 F，可缓慢地将 a 拉离水平面直到滑上 b 的顶端.对该过程分析正确的是（ ） - 6 -A. a 、 b 间的压力保持为 G 不变B. a、 b 间的压力由 0 逐渐增大，最大为 GC. 拉力 F 先增大后减小，最大值是 GD. 开始
11、时拉力 F 最大，为 ，以后逐渐减小直至为 0【答案】【解析】由几何关系可知，开始时： ，所以开始时 =30；对 a 圆柱体受力分析，设a、b 间的压力大小 FN，由平衡条件可得 FNsin =G，F Ncos =F，解得 ，F N随 的增大而减小，由于开始时 =30，F N最大为 2G，当 =90时，FN=G，F 随 的增大而减小，开始时 =30，F 最大值 ，当 =90时，F 最小，为零，故 ABC 错误，D 正确故选 D.二、多项选择题9.如图所示，小物块甲从竖直固定的 光滑圆弧轨道顶端由静止滑下，轨道半径为 R，圆弧底端切线水平小物块乙从高为 R 的光滑斜面顶端由静止滑下，两物块质量相
12、等。下列判断正确的是( )A. 两物块到达底端时速度相同B. 两物块到达底端时动能相同C. 两物块运动到底端的过程中重力做功相同D. 两物块到达底端时，乙重力做功的瞬时功率大于甲重力做功的瞬时功率【答案】BCD【解析】【详解】AB、根据动能定理得： ，知两物块达到底端的动能相等，速度大小相等，但是速度的方向不同，故 A 错误， B 正确。C、两物块运动到底端的过程中，下落的高度相同，由于质量相等，则重力做功相同，故 C正确；- 7 -D、两物块到达底端的速度大小相等，甲重力与速度方向垂直，瞬时功率为零，则乙重力做功的瞬时功率大于甲重力做功的瞬时功率，故 D 正确；故选 BCD。【点睛】关键是动
13、能是标量，只有大小没有方向，但是要注意速度是矢量，比较速度不仅要比较速度大小，还要看速度的方向；以及知道瞬时功率的表达式 ，注意 为力与速度方向的夹角。10.如图所示，在某场足球比赛中，曲线 1、2、3 分别是由同一点踢出的足球的飞行路径，忽略空气的影响，下列说法正确的是（ ）A. 沿路径 1 飞行的足球的落地速率最大B. 沿路径 2 飞行的足球的初速度的水平分量最大C. 沿这三条路径飞行的足球运动时间均相等D. 沿这三条路径飞行的足球在相同的时间内的速度变化量相同【答案】CD【解析】【详解】设任一足球的初速度大小为 v0，初速度的竖直分量为 vy，水平分量为 vx，初速度与水平方向的夹角为
14、，上升的最大高度为 h，运动时间为 t，落地速度大小为 v；取竖直向上方向为正方向，足球在竖直方向上做匀减速直线运动，加速度为 a=g，在水平方向上做匀速直线运动，故足球做匀变速运动；由 得： ，由题可知最大高度 h 相等，则三个足球初速度的竖直分量相同；由 可知 ， ，角度越小，初速度越大，水平分速度越大，故路径 1 足球初速度与水平的夹角最大，则其初速度 v0最小，其次是 2，最大的是 3，则路径 1 的落地速率最小，其次是 2，最大的是 3，根据机械能守恒定律得知，足球落地时与抛出时速度大小相等；故 3 的落地速度最大，运动的时间由竖直方向的时间决定，在竖直方向运动时间相同，故运动时间相
15、同，在相同的时间内的速度变化量也相同；综上所述，故 A、B 错误，C、D 正确；故选 CD。【点睛】足球做斜抛运动，运用运动的分解法，将其运动分解为竖直和水平两个方向研究，- 8 -水平方向做匀速直线运动，竖直方向做竖直上抛运动，根据运动学公式列式，再进行分析。11.如图所示，一固定斜面倾角为 30，一质量为 m 的小物块自斜面底端以一定的初速度沿斜面向上做匀减速运动，加速度大小等于重力加速度的大小 g物块上升的最大高度为 H，则此过程中，物块的（）A. 动能损失了 2mgHB. 动能损失了 mgHC. 机械能损失了 mgHD. 机械能损失了【答案】AC【解析】【详解】A、B、根据牛顿第二定律
16、知，物体所受的合力为 mg，方向沿斜面向下，根据动能定理得， ，知动能减小 2mgH。故 A 正确。故 B 错误。C、D、动能减小 2mgH，物体上升了 H， 物体重力势能增加 mgH，所以机械能减小 mgH。故 C正确，故 D 错误。故选 AC。【点睛】解答本题的关键在于根据题意分析出物体受斜面的摩擦力作用。12.如图为北京航天飞行控制中心对“嫦娥二号”卫星实施降轨控制的示意图，卫星成功由轨道半径为 a、周期为 T1的极月圆轨道进入远月点距离为 a、周期为 T2的椭圆轨道，为在月球虹湾区拍摄图像做好准备则“嫦娥二号” （ ）A. 在圆轨道上经过 B 点和在椭圆轨道上经过 A 点时的加速度大小
17、相等B. 经过圆轨道上 B 点时的速率大于它经过椭圆轨道上 A 点时的速率C. 在圆轨道上运行周期 T1小于它在椭圆轨道上运行周期 T2- 9 -D. 在圆轨道上经过 B 点和在椭圆轨道上经过 A 点时的机械能相等【答案】AB【解析】【详解】A、根据 ，解得 ，在圆轨道上经过 B 点和在椭圆轨道上经过 A 点时的加速度大小相等，故 A 正确；B、由极月圆轨道进入椭圆轨道的时候点火减速，所以经过圆轨道上 A 点时的速率大于它经过椭圆轨道上 A 点时的速率，而圆轨道上的各个位置速率相等，所以经过圆轨道上 B 点时的速率大于它经过椭圆轨道上 A 点时的速率，故 B 正确；C、根据开普勒周期定律得：
18、，k 与中心体有关，由于圆轨道的半径大于椭圆轨道半径，所以在圆轨道运行周期 T1大于它在椭圆轨道运行周期 T2，故 C 错误；D、由极月圆轨道进入椭圆轨道的时候点火减速，机械能减小，而圆轨道上的各个位置机械能相等，所以在圆轨道上经过 B 点的机械能大于在椭圆轨道上经过 A 点时的机械能，故 D 错误；故选 AB。【点睛】当万有引力刚好提供卫星所需向心力时，卫星正好可以做匀速圆周运动；若是供大于需，则卫星做逐渐靠近圆心的运动；若是供小于需，则卫星做逐渐远离圆心的运动。13.汽车发动机的额定功率为 P1，它在水平路面上行驶时受到的阻力 f 大小恒定，汽车在水平路面上由静止开始运动，最大速度为 v，
19、汽车发动机的输出功率随时间变化的图像如图所示。则汽车（ ）A. 开始汽车做匀加速运动，t 1时刻速度达到 v，然后做匀速直线运动B. 开始汽车做匀加速直线运动，t 1时刻后做加速度逐渐减小的直线运动，速度达到 v 后做匀速直线运动C. 开始时汽车牵引力逐渐增大，t 1时刻牵引力与阻力大小相等D. 开始时汽车牵引力恒定，t 1时刻后做牵引力逐渐减小，速度达到 v 后牵引力与阻力大小- 10 -相等【答案】BD【解析】【详解】汽车是以恒定加速度启动方式，由于牵引力不变，根据 可知随着汽车速度的增加，汽车的实际功率在增加，此过程汽车做匀加速运动，当实际功率达到额定功率时，功率不能增加了，要想增加速度
20、，就必须减小牵引力，当牵引力减小到等于阻力时，加速度等于零，速度达到最大值，故 B、 D 正确， A、 C 错误；故选 BD。【点睛】由图象可知，开始的一段时间内汽车的功率在均匀的增加，此时汽车是以恒定加速度启动，当功率达到最大时，汽车的匀加速运动的过程结束，但并不是达到了最大的速度，此后做加速度减小的加速运动。14.如图所示，一质量为 m 的小球套在光滑竖直杆上，轻质弹簧一端固定于 O 点，另一端与该小球相连。现将小球从 A 点由静止释放，沿竖直杆运动到 B 点，已知 OA 长度小于 OB 长度，弹簧处于 OA、 OB 两位置时弹力大小相等。在小球由 A 到 B 的过程中( )A. 加速度等
21、于重力加速度 g 的位置有两个B. 弹簧弹力的功率为零的位置有两个C. 弹簧弹力对小球所做的正功等于小球克服弹簧弹力所做的功D. 弹簧弹力做正功过程中小球运动的距离等于小球克服弹簧弹力做功过程中小球运动的距离【答案】AC【解析】【详解】A、在运动过程中 A 点为压缩状态，B 点为伸长状态，则由 A 到 B 有一状态弹力为 0且此时弹力与杆不垂直，加速度为 g；当弹簧与杆垂直时小球加速度为 g，则两处 加速度为g，故 A 正确B、A 处速度为零，弹力功率为零；下滑过程弹簧弹力与杆子垂直，弹力功率为零；当原长时- 11 -弹力为零，功率为零，故弹力功率为 0 共有 3 处，故 B 错误；C、因 A
22、 点与 B 点弹簧的弹性势能相同，则弹簧弹力对小球所做的正功等于小球克服弹簧弹力所做的功，故 C 正确；D、因做负功时弹力大，则弹簧弹力做正功过程中小球运动的距离大于小球克服弹簧弹力做功过程中小球运动的距离，故 D 错误；故选 AC。【点睛】关键是知道弹力为 0 时或弹力方向与杆垂直时物体加速度为 g，且弹力功率为 0。三、实验题15.某同学利用自由落体验证机械能守恒定律后，探究是不是也可以利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律，频闪仪每隔 0.05s 闪光一次，如图所标数据为实际距离，该同学通过计算得到不同时刻的速度如下表。(当地重力加速度取 9.8m/s2，小球质量 m0.5kg)。
23、（结果保留 3 位有效数字）时刻 t2 t3 t4 t5速度 4.48 3.98 3.48(1)由频闪照片上的数据计算 t2时刻小球的速度 v2_m/s；(2)从 t2到 t5时间内，重力势能增量 E p_J；(3)在误差允许的范围内，若满足_，即可验证了机械能守恒定律。按照你的猜想，在不考虑测量误差时，应该得到的结果 E p_Ek(选填“” “ L1 m，故滑块会掉下来 (3)恒力 F 的方向与摩擦力方向相同，故滑块所受的合力 F 合 f F由牛顿第二定律有 F 合 ma0- 17 -滑块放上车后做匀加速直线运动，设当经历时间 t0之后速度达到 v0，滑块通过的位移为 x11 a0t02 且 v0 a0t0平板车通过的位移 x22 v0t0由题可知，需要满足位移之差 x0 x22 x11 L联立解得 F6 N.
