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1、黑龙江省哈尔滨市第一中学2020届高三物理上学期开学考试试题 理（含解析）第卷 选择题（共50分）一、选择题：（本题共15小题，共50分，在每小题给出的四个选项中，第110题只有一项符合题目要求，每小题3分；第1115题，每小题4分，有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）1. 某原子电离后其核外只有一个电子，若该电子在核的静电力作用下绕核做匀速圆周运动，那么电子运动（ ）A. 半径越大，加速度越大B. 半径越小，周期越大C. 半径越大，角速度越小D. 半径越小，线速度越小【答案】C【解析】【分析】根据库仑定律求出原子核与核外电子的库仑力根据原子核对电子的库
2、仑力提供向心力，由牛顿第二定律求出角速度，加速度，周期，线速度进行比较【详解】根据原子核对电子的库仑力提供向心力，由牛顿第二定律得=ma=m=m2r=，可得a=T=v=A、半径越大，加速度越小，故A错误；B、半径越小，周期越小，故B错误；C、半径越大，角速度越小，故C正确；D、半径越小，线速度越大，故D错误故选C【点睛】能够根据题意找出原子核与核外电子的库仑力提供向心力，并列出等式求解对于等效环形电流，以一个周期为研究过程求解2. 如图所示，从地面上同一位置抛出两小球A、B，分别落在地面上的M、N点，两球运动的最大高度相同。空气阻力不计，则（） A. B的加速度比A的大B. B的飞行时间比A的
3、长C. B在最高点的速度比A在最高点的大D. 落地时的速度与A落地时的速度大小相等【答案】C【解析】【详解】A斜抛运动中的A、B球都只受重力，由牛顿第二定律知，它们的加速度均为g，故A项错误；B斜抛运动可分解为水平方向直线运动和竖直方向a=g的匀变速直线运动，由于两球运动的最大高度相同，故它们上升时间和下落时间均相等，故B错误；C在最高点时，小球的竖直分速度为零，只有水平分速度，由水平位移x=vt且xBxA知B的水平分速度大于A的水平分速度，则B在最高点的速度比A在最高点的大，选项C正确；D由于高度相同，则由vy2=2gh知，A、B球落地的竖直分速度vy相同，故落地的速度由得B球大于A球，故D
4、错误。故选C。3. 如图所示，质量为m的小球系于轻质弹簧的一端，且套在光滑竖直的圆环上，弹簧的上端固定于环的最高点A，小球静止时处于圆环的B点，此时AOB60，弹簧伸长量为L。现用该弹簧沿水平方向拉住质量为2m的物体，系统静止时弹簧伸长量也为L。则此时物体所受的摩擦力（）A. 等于零B. 大小为0.5mg，方向沿水平面向右C. 大小为mg，方向沿水平面向左D. 大小为2mg，方向沿水平面向右【答案】C【解析】【详解】对B物体受力分析：受到重力、弹簧的弹力和圆环对物体的支持力，由于三角形OAB是一个等边三角形，利用平行四边形定则做出重力、弹力的合力的平行四边形会发现，重力、弹力和支持力会处在同一
5、个等边三角形中，由此我们判定弹簧的弹力、物体的重力、圆环对物体的支持力均相等且为mg，此时弹簧伸长量为L，当该弹簧沿水平方向拉住质量为2m的物体时弹簧伸长量为L，由胡克定律F=kx可知弹簧的弹力为mg；由于质量为2m的物体处于静止状态，即受力平衡，在水平方向上是弹簧的弹力和物体所受的摩擦力平衡，所以物体所受的摩擦力大小为mg，方向与弹簧的弹力方向相反即为水平面向左，故只有C正确，ABD错误。故选C。【名师点睛】在处理共点力平衡问题时，关键是对物体进行受力分析，如果物体受到三力处于平衡状态，则可根据矢量三角形法，将三个力移动到一个三角形中，找出物体受到重力、弹簧的弹力和圆环对物体的支持力三者的关
6、系，这是本题的重点，找出它们的关系，弹簧的弹力就好确定了，再根据胡克定律可知在地面上个长L时的拉力，则对2m的物体由平衡条件求出摩擦力。4. 如图所示，开始时A、B间的细绳呈水平状态，现由计算机控制物体A的运动，使其恰好以速度vA沿竖直杆匀速下滑，经细绳通过定滑轮拉动物体B在水平面上运动，则下列vt图象中，最接近物体B的运动情况的是()A. B. C. D. 【答案】A【解析】【详解】与物体A相连的绳端速度v分解为沿绳伸长方向的速度和垂直于绳方向的速度，则物体B的速度在t=0时刻，之后随增大，增大，B的速度增大，但开始时变化快，速度增加得快，图线的斜率大，若绳和杆足够长，则物体B的速度趋近于A
7、的速度，故A正确，BCD错误。故选A。5. 一只小船渡河，运动轨迹如图所示水流速度各处相同且恒定不变，方向平行于岸边；小船相对于静水分别做匀加速、匀减速、匀速直线运动，船相对于静水的初速度大小均相同、方向垂直于岸边，且船在渡河过程中船头方向始终不变由此可以确定（）A. 船沿AD轨迹运动时，船相对于静水做匀加速直线运动B. 船沿三条不同路径渡河的时间相同C. 船沿AB轨迹渡河所用的时间最短D. 船沿AC轨迹到达对岸前瞬间的速度最大【答案】D【解析】【详解】试题分析：当沿AD轨迹运动时，则加速度方向与船在静水中的速度方向相反，因此船相对于水做匀减速直线运动，故A错误；船相对于水的初速度大小均相同，
8、方向垂直于岸边，因运动的性质不同，则渡河时间也不同，故B错误；沿AB轨迹，做匀速直线运动，则渡河所用的时间小于沿AC轨迹运动渡河时间，故C错误；沿AC轨迹，船是匀加速运动，则船到达对岸的速度最大，故D正确考点：考查了运动合成与分解【名师点睛】根据运动的合成，结合合成法则，即可确定各自运动轨迹，由运动学公式，从而确定运动的时间与速度大小6. 如图所示，在斜面顶端的A点以速度v平抛一小球，经t时间落到斜面上B点处，若在A点将此小球以速度v水平抛出，经t时间落到斜面上的C点处，以下判断正确的是()A. AB ACB. AB ACC. t tD. t t【答案】B【解析】小球落在斜面上时，平抛运动竖直
9、方向上的位移和水平方向上的位移的比值为：，运动的时间与初速度成正比，即，故CD错误；由，可得：AB:AC=4:1，故B正确，A错误故选B【点睛】小球落在斜面上，竖直方向上的位移和水平方向上的位移的比值是一定值，知运动的时间与初速度有关从而求出时间比根据时间比，可得出竖直方向上的位移比，从而可知AB与AC的比值7. 山城重庆的轻轨交通颇有山城特色，由于地域限制，弯道半径很小，在某些弯道上行驶时列车的车身严重倾斜每到这样的弯道乘客都有一种坐过山车的感觉，很是惊险刺激假设某弯道铁轨是圆弧的一部分，转弯半径为R，重力加速度为g，列车转弯过程中倾角(车厢地面与水平面夹角)为，则列车在这样的轨道上转弯行驶
10、的安全速度(轨道不受侧向挤压)为() A. B. C. D. 【答案】C【解析】列车在这样的轨道上转弯安全行驶，此时列车受到的支持力和重力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律得：,解得：，故C正确，ABD错误8. 研究表明，地球自转在逐渐变慢，3亿年前地球自转的周期约为22小时假设这种趋势会持续下去，地球的其他条件都不变，未来人类发射的地球同步卫星与现在的相比A. 距地面的高度变大B. 向心加速度变大C. 线速度变大D. 角速度变大【答案】A【解析】【详解】A同步卫星的周期等于地球的自转周期，根据万有引力定律和牛顿第二定律 可知，卫星的周期越大，轨道半径越大，所以地球自转变慢后，同步卫星需要在更
11、高的轨道上运行，选项A正确；BCD而此时万有引力减小，所以向心加速度减小、线速度减小，角速度减小，故选项BCD错误9. 2015年9月14日，美国的LIGO探测设施接收到一个来自GW150914的引力波信号，此信号是由两个黑洞的合并过程产生的。如果将某个双黑洞系统简化为如图所示的圆周运动模型，两黑洞绕O点做匀速圆周运动。在相互强大的引力作用下，两黑洞间的距离逐渐减小，在此过程中，两黑洞做圆周运动的（）A. 周期均逐渐增大B. 线速度均逐渐减小C. 角速度均逐渐增大D. 向心加速度均逐渐减小【答案】C【解析】【详解】A根据解得同理可得所以当不变时，L减小，则T减小，即双星系统运行周期会随间距减小
12、而减小，故A错误；B根据解得由于L平方的减小比和的减小量大，则线速度增大，故B错误；C角速度，结合A可知，角速度增大，故C正确；D根据知，L变小，则两星的向心加速度增大，故D错误。故选C。【名师点睛】在万有引力这一块，涉及公式和物理量非常多，掌握公式在做题的时候，首先明确过程中的向心力，然后弄清楚各个物理量表示的含义，最后选择合适的公式分析解题，另外这一块的计算量一是非常大的，所以需要细心计算10. 某星球直径为d，宇航员在该星球表面以初速度v竖直上抛一个物体，物体上升的最大高度为h，若物体只受该星球引力作用，则该星球的第一宇宙速度为A. B. C. D. 【答案】D【解析】试题分析：星球表面
13、的重力加速度为：，根据万有引力定律可知：，解得；又，带入解得：，故选D.考点：万有引力定律的应用.11. 在发射一颗质量为m的人造地球同步卫星时，先将其发射到贴近地球表面运行的圆轨道上（离地面高度忽略不计），再通过一椭圆轨道变轨后到达距地面高为h的预定圆轨道上。已知它在圆形轨道上运行的加速度为g，地球半径为R，卫星在变轨过程中质量不变，则（）A. 卫星在轨道上运行的加速度为B. 卫星在轨道上运行的线速度为C. 卫星在轨道上运行时经过P点的速率小于在轨道上运行时经过P点的速率D. 卫星在轨道上的机械能大于在轨道上的机械能【答案】D【解析】【详解】AB卫星在轨道上运行时，根据牛顿第二定律得在地球表
14、面，由联立解得卫星在轨道上的加速度为线速度为故AB错误；C卫星要从椭圆轨道变轨后到达圆轨道上，在P点必须加速，所以卫星在轨道上运行时经过P点的速率大于在轨道上运行时经过P点的速率，故C错误；D卫星从轨道变轨到轨道，在Q点要加速，机械能增加。在椭圆轨道运动时卫星的机械能不变。卫星要从轨道变轨后到达圆轨道上，在P点必须加速，机械能增加，所以卫星在轨道上的机械能大于在轨道上的机械能，故D正确。故选D。12. 如图所示，质量为M的物体内有光滑圆形轨道，现有一质量为m的小滑块沿该圆形轨道在竖直面内做圆周运动。A、C点为圆周的最高点和最低点，B、D点是与圆心O同一水平线上的点。小滑块运动时，物体在地面上静
15、止不动，则物体对地面的压力FN和地面对物体的摩擦力有关说法正确的是（）A. 小滑块在A点时，FNMg，摩擦力方向向左B. 小滑块在B点时，FN=Mg，摩擦力方向向右C. 小滑块在C点时，FNMg，M与地面无摩擦D. 小滑块D点时，FN=(M+m）g，摩擦力方向向左【答案】BC【解析】【详解】A小滑块在A点时，滑块对M的作用力在竖直方向上，系统在水平方向不受力的作用，所以没有摩擦力的作用，故A错误；B小滑块在B点时，需要的向心力向右，所以M对滑块有向右的支持力的作用，对M受力分析可知，地面要对M有向右的摩擦力的作用，在竖直方向上，由于没有加速度，物体受力平衡，所以物体M对地面的压力故B正确；C小滑块在C点时，滑块对M的作用力竖直向下，M在水平方向不受其他力的作用，所以不受摩擦力。滑块对物体M的压力要大于滑块的重力，那么M
