湖南省长沙市雅礼中学2022-2023学年高三物理上学期月考试卷（二）（Word版附答案）

雅礼中学2023届高三月考试卷（二）物理本试题卷分选择题和非选择题两部分，共8页。时量75分钟，满分100分。一、单选题（本题共6小题，每小题4分，共24分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）1.2021年10月15日，湖南省第四届中学生运动会在娄底举行。在男子撑杆跳高比赛中，雅礼中学17岁帅小伙标哥同学取得了优异的成绩。假设如图所示为运动员取得优异成绩的惊人一跳，忽略空气阻力，下列说法正确的是A.加速助跑过程中，运动员的动能增加B.起跳上升过程中，杆的弹性势能一直增加C.越过横杆的过程中，运动员的重心一定在横杆上方D.越过横杆后下落过程，运动员一定做自由落体运动2.如图所示，小物块与水平轨道、倾斜轨道之间的动摩擦因数均相同，小物块从倾角为θ1的轨道上高度为h的A点静止释放，运动至B点时速度为v1。现将倾斜轨道的倾角调至为θ2，仍将物块从轨道上高度为h的A点静止释放，运动至B点时速度为v2。已知θ2<θ1，不计物块在轨道接触处的机械能损失。则A.v1<v2B.v1>v2C.v1=v2D.由于不知道θ1、θ2的具体数值，v1、v2关系无法判定3.一枚苹果竖直上抛再落回原处，苹果运动过程中受到的空气阻力忽略不计，从苹果被抛出瞬间开始研究，其动能Ek满足二次函数Ek=ax2+bx+c的形式，其中a、b、c为常数且均不等于O，关于其中x的物理意义，下列说法正确的是A.x表示苹果的瞬时速度vB.x表示苹果运动的时间tC.x表示苹果重力的功率PD.x表示苹果运动的位移h 4.2022年7月29日，电影《独行月球》上映。电影中，维修工“独孤月”驾驶月球车从高h的悬崖一侧水平飞出，飞出时的速度为v0。已知地球半径是月球半径的P倍，地球质量是月球质量的Q倍，地球表面重力加速度大小为g。则“独孤月”从飞出到落到月面上的时间为A.B.C.D.5.如图所示，一粗糙斜面固定于水平面上，一质量为m的滑块通过一跨过斜面顶端光滑定滑轮的轻绳与一钩码相连。能使滑块在斜面上保持静止的钩码质量的最大值和最小值分别为m1和m2。设轻绳与斜面保持平行，滑块所受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，斜面倾角为θ，则滑块与斜面之间的动摩擦因数为A.B.C.D.6.如图甲所示，轻弹簧下端固定在倾角为θ的光滑斜面底端，上端与物块B相连，物块B处于静止状态。现将物块A置于斜面上物块B上方某位置处，取物块A的位置为原点O，沿斜面向下为正方向建立x轴坐标系。某时刻释放物块A，与物块B碰撞后以共同速度向下运动，碰撞时间极短。测得物块A的动能Ek与其位置坐标x（单位为m）的关系如图乙所示（弹簧始终处于弹性限度内），图像中0～x1之间为直线，其余部分为曲线。物块A、B均可视为质点，不计空气阻力，重力加速度为g，则A.物块A、B的质量之比为2：1B.弹簧的劲度系数为C.从x1到x3的过程中物块加速度的最大值为 D.整个过程中，弹簧的弹性势能增加了二、多选题（本题共4小题，每小题5分，共20分，在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）7.如图甲所示，一轻弹簧的两端与质量分别为m1和m2的两物块A、B相连接，并静止在光滑的水平面上。现使A瞬时获得水平向右的速度3m/s，以此刻为计时起点，两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示，已知m1=1kg，下列说法正确的是A.物块B的质量为2kgB.弹簧的最大弹性势能为1.5JC.弹簧第一次恢复原长时物块B的速度大小为2m/sD.从开始到弹簧第一次恢复原长过程中弹簧对物块A的冲量大小为4N·s8.为了减少二氧化碳的排放，我国一直在大力发展新能源汽车，已知某型号的电动汽车主要技术参数如下：车型尺寸长×宽×高/（mm×mm×mm）4870×1950×1725最高时速/（km·h-1）120电机型式交流永磁同步电机电机最大功率/kW180工况法纯电续驶里程/km500等速法纯电续驶里程/km600电池容量/（kW·h）82.8快充时间/h1.40～50km/h加速时间/s2.40～100km/h加速时间/s5.4根据行业标准，电机的最大功率为电机输出的最大机械功率，电池容量为电池充满电时储存的最大电能，根据表中数据可知A.若以恒定功率加速，0～100km/h的加速过程中电动车行驶的路程一定大于75mB.电机以最大功率工作且车以最大速度行驶时，车受到的阻力大小约为5400NC.该车在0～50km/h的加速过程中平均加速度为25m/s2D.用输出电压为220V的充电桩给电池快速充电时，充电电流约为400A9.如图甲所示，质量为M=1.5kg、足够长的木板静止在水平面上，质量为m=0.5kg的物块静止于木板左端，木板与地面间的动摩擦因数为μ1=0.1。现用水平向右的拉力F拉动物块，拉力大小随时间的变化关系满足F=kt（k为常量），物块的加速度a随时间t变化的图像如图乙所示。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g=10m/s2，则 A.k=2N/sB.物块与木板间的动摩擦因数为0.5C.0～2s时间内，水平拉力F做的功为JD.时间内木板与地而间网擦产生的热量为J10.如图甲所示，一质量为m的小物块以初动能E0向右滑上足够长的水平传送带上，传送带以恒定速度逆时针转动。小物块在传送带上运动时，小物块的动能Ek与小物块的位移x关系Ek一x图像如图乙所示，传送带与小物块之间动摩擦因数不变，重力加速度为g。则A.小物块与传送带之间的动摩擦因数为B.从小物块开始滑动到与传送带达到共同速度所需时间为C.整个过程中物块与传送带间产牛的热量为 D.整个过程中传送带电动机多消耗的电能为三、实验题（11题6分，12题8分）11.（6分）某同学用如图所示的装置验证机械能守恒定律，一根细线一端系住钢球，另一端悬挂在铁架台上的O点，钢球静止于A点，光电门固定在A的正下方，在钢球底部竖直地粘住一片宽度为d的遮光条（质量不计）。将钢球拉至不同位置由静止释放，遮光条经过光电门的挡光时间t由计时器测出，取作为钢球经过A点时的速度，记录钢球释放时细线与竖直方向的夹角θ和计时器示数t，计算并比较钢球从释放点摆至A点过程中重力势能减少量△Ep，与动能增加量△Ek，从而验证机械能是否守恒。重力加速度为g。（1）已知钢球质量为m，悬点O到钢球球心的距离为L，则△Ep=___________（用m、θ、L、g表示）（2）改变θ值，得出多组θ与挡光时间t的实验数据，若机械能守恒，下列图像正确的是__________。A.B.C.D.（3）下表为该同学的实验结果： △Ep（×102J）4.899.7914.6919.5929.38△Ek（×102J）5.0410.1015.1020.0029.80分析发现，表中的△Ep与△Ek之间存在差异，产生这种差异的原因是____________________。12.（8分）如图为验证动量守恒定律的实验装置，实验中选取两个半径相同、质量不等的小球，按下面步骤进行实验：①用天平测出两个小球的质量分别为m1和m2；②安装实验装置，将斜槽AB固定在桌边，使槽的末端切线水平，再将一斜面BC连接在斜槽末端；③先不放小球m2，让小球m1从斜槽顶端A处由静止释放，标记小球在斜面上的落点位置P；④将小球m2放在斜槽末端B处，仍让小球m1从斜槽顶端A处由静止释放，两球发生碰撞，分别标记小球m1、m2在斜面上的落点位置；⑤用毫米刻度尺测出各落点位置到斜槽末端B的距离。图中的M、P、N点是实验过程中记下的小球在斜面上的三个落点位置，从M、P、N到B点的距离分别为sM、sP、sN。依据上述实验步骤，请回答下面问题：（1）两小球的质量m1、m2应满足m1____________m2（选填“>”“=”或“<”）；（2）用实验中测得的数据来表示，只要满足关系式__________，就能说明两球碰撞前后动量是守恒的；（3）若改变两个小球的材质，步骤③中小球m1__________（填写“一定”或“不一定”）落在中间落点位置P；（4）若两小球的碰撞是弹性碰撞，图中P、M分别是小球m1碰前、碰后的落点位置，实验测得sM=15cm，sP=20cm，则小球m2的落点位置sN=__________cm。四、解答题（13题12分，14题12分，15题18分）13.（12分）浏阳制作烟花鞭炮，历史悠久，素有“烟花鞭炮之乡”美誉。假设某浏阳花炮企业生产的某种型号的礼花弹在地面上从专用炮筒中沿竖直方向射出，到达最高点时炸开。礼花弹的结构如图所示，其工作原理为：点燃引线，引燃发射药燃烧发生爆炸，礼花弹获得一个初速度并同时点燃延期引线。当礼花弹到最高点附近时，延期引线点燃礼花弹，礼花弹炸开。已知礼花弹质量m=0.1kg，从炮筒射出的速度为v0=35m/s，整个过程中礼花弹所受的空气阻力大小始终是其重力大小的0.25倍，延期引线的燃烧速度为v=2cm/s，忽略炮筒的高度，重 力加速度取g=10m/s2。（1）求礼花弹射出后，上升的最大高度h；（2）要求爆炸发生在超过礼花弹最大高度的96%范围，则延期引线至少多长；14.（12分）如图甲所示为2022年北京冬奥会首钢滑雪大跳台，模型简化为如图乙所示。质量（连同装备）m=60kg的运动员由A点静止出发，通过长度LAB=50m、倾角为37°的斜面雪道AB及半径R=20m的BC圆弧雪道的最低点C，并经助雪道E点飞出后落至倾角也为37°的斜面雪道P点，由于斜面雪道的作用，仅保留沿斜面雪道方向的速度，垂直斜面雪道方向的速度立即减为0，随后滑至斜面雪道底部G点进入长度LGH=10m的水平减速雪道GH。整个运动过程中运动员可视为质点，雪道连接处均平滑连接。已知运动员到达BC圆弧雪道的最低点C时速度vC=20m/s，不考虑空气阻力（g取10m/s2，sin37°=0.6）。（1）求运动员在C点时受到的支持力大小FN；（2）求运动员在雪道ABC上运动过程中阻力对其做的功Wf；（3）若运动员在E点沿着切线飞出后，落在斜面雪道上P点后，沿斜面雪道方向的速度大小为20m/s，LPG=10m，运动员受到斜面雪道的平均阻力为Ff1=120N，运动员进入水平轨道后通过调整姿态以改变阻力。要保证安全停在水平轨道GH上，试计算运动员在水平轨道GH所受的最小平均阻力大小Ff2。15.（18分）如图（a）所示，竖直平面内一倾角为θ=30°、足够长的粗糙斜面与长度为L=2m的粗糙水平面CD平滑连接，CD右侧固定一弹性挡板。可视为质点、材料相同的滑块A、B质量分别为mA=1kg、mB=2kg，置于水平面左端C点。某时刻A、B之间的少量炸药突然爆炸 （可视为瞬间过程），若A、B之间炸药爆炸的能量有48J转化为A、B的机械能，其余能量转化为内能。爆炸后瞬间A、B速度方向均在水平方向上，A第一次在斜面上运动的v一t图线如图（b）所示（图中v1、v2和t1未知）。A、B运动过程中所涉及的碰撞均为弹性碰撞且碰撞时间极短，已知滑块A、B与水平面CD之间的动摩擦因数为μ=O.2，重力加速度g=10m/s2。求：（1）爆炸结束的瞬间滑块A与B获得的速度大小；（2）A与粗糙斜面之间的动摩擦因数μ1；（3）A第一次回到斜面底端时，A与B之间的距离及A和B都停止后，A与B之间的距离。雅礼中学2023届高三月考试卷（二）物理参考答案一、选择题题号123456答案ACBDCC1.A【解析】加速助跑过程中，运动员的速度增加，则动能增加，选项A正确；起跳上升过程中，杆的形变量先增加后减小，则弹性势能先增加后减小，选项错误；人在越过横杆的过程中，身体的弯曲程度发生变化，身体的重心可以不在身体上，则身体的重心可以低于横杆的高度，故错误；越过横杆后下落过程，运动员有一定的水平速度，则不是做自由落体运动，选项D错误。故选A。2.C【解析】物体运动过程中摩擦力做负功，重力做正功，由动能定理可得：，因为，所以，故到达B点的速度与倾斜轨道的倾角无关，所以v1=v2，故C正确。3.B【解析】竖直上抛运动，以竖直向上为正方向，， 则苹果动能解得所以A错误，B正确；苹果动能，D错误；苹果动能，C错误。4.D【解析】在地球表面，质量为m的物体所受重力满足可得地球表面的重力加速度，同理月球表面的重力加速度，则，解得，由可得月球车从飞出到落到月面上的时间为。故选D。5.C【解析】当钩码的质量为最大值m1时，滑块所受的最大静摩擦力沿斜面向下，有当钩码的质量为最小值m2时，滑块所受的最大静摩擦力沿斜面向上，有联立解得。故选C。6.C【解析】由图乙可知，物块A与物块B碰撞前的动能可得物块A与物块B碰撞前的速度物块A与物块B碰撞后的动能， 可得物块A与物块B碰撞后的速度，物块A与物块B碰接时间极短，根据动量守恒定律，解得，故A错误；弹簧上端与物块B相连，物块B处于静止状态，设此时弹簧的形变量为x0，结合图甲根据平衡条件可知由图乙可知，当AB一起运动到x2时，速度最大，根据平衡条件物块A从O点运动到位置x1的过程中，根据动能定理联立解得，故B错误；由图乙可知，当AB一起运动到x3时，加速度最大，根据牛顿第二定律代入上述分析的数据解得，故C正确；由图乙可知，物块A与物块B碰撞后，物块A的动能为，则物块B的动能为，物块由x1运动到x3过程中，根据能量守恒定律代入数据解得。故D错误。二、选择题题号78910答案ACDABABDBC7.ACD【解析】由图像可知A物块的初速度v0=3m/s，t1时刻两物块达到共速v=1m/s，由动量守恒得，解得m2=2kg，故A正确；由图像可知t1时刻弹簧的压缩量最大，此时弹性势能最大，由能量守恒得 解得Ep=3J，故B错误；B速度最大时，弹簧恢复原长，由动量守恒得由能量守恒得解得此时A的速度为vA′=-1m/s，B的速度为vB′=2m/s，故从开始到弹簧第一次恢复原长过程中弹簧对物块A的冲量为大小为4N·s，故CD正确。故选ACD。8.AB【解析】速度m/s，0～100km/h的加速时间为5.4s，假设电动车做匀加速直线运动，该过程中电动车行驶的路程，实际上电动车做加速度减小的加速运动，所以路程一定大于75m，故A正确；额定功率P=180kW=180000W，最大速度，电机以最大功率工作且车以最大速度行驶时，牵引力等于阻力，故车受到的阻力大小约为5400N，故B正确；速度，该车在0～50km/h的加速过程中，用时2.4s，平均加速度，故C错误；电池容量82.8kW·h，快充时间为1.4h，用输出电压为220V的充电桩给电池快速充电时，充电电流，故D错误。故选AB。9.ABD【解析】根据图像，1S时木板开始与地面发生相对运动，解得k=2N/s，A正确；当时，物块的加速度为，根据牛顿第二定律得，解得，B正确；2s时物块的加速度为，解得a=3m/s2 2s末物块的速度为末动能为，根据动能定理，合力的功是，C错误；时木板的速度为，木板的加速度为，解得时间内，木板的位移为时间内，木板与地面间摩擦产生的热量为D正确。故选ABD。10.BC【解析】由图乙可知，Ek一x图像的斜率表示合外力的大小，小物块向右滑动的合外力为μmg，得，A错误；由图可知，小物块做匀变速直线运动且共速前加速度不变，全程可看为匀减速，即，又，，联立解得，B正确；由图像可知，产生的热量Q=μmg△x，△x为物块与传送带的相对位移（即图中的阴影面积） 故，即，C正确；整个过程中电动机多消耗的电能为，故，D错误。故选BC。三、实验题11.（6分，每空2分）（1）（2）D（3）遮光条处测得速度比球心处真实速度大，导致动能增加量测量值偏大【解析】（1）根据题图可得（2）由机械能守恒定律得由题意知整理得可知D选项正确，ABC错误；（3）由表格数据可知，动能增加量大于重力势能减少量，产生这种差异的原因是遮光条处测得速度比球心处真实速度大，导致动能增加量测量值偏大。12.（8分，每空2分）（1）>（2）（3）不一定（4）【解析】（1）为了防止入射球碰后反弹，一定要保证入射球的质量大于被碰球的质量；（2）小球m1和小球m2相撞后，小球m2的速度增大，小球m1的速度减小，都做平抛运动，所以碰撞后m1球的落地点是M点，m2球的落地点是N点；碰撞前，小球m1落在图中的P点，设其水平初速度为v1，小球m1和m2发生碰撞后，m1的落点在图中的M点，设其水平初速度为v1′，m2的落点是图中的N点，设其水平初速度为v2。设斜面BC与水平面的倾角为α，由平抛运动规律得：解得：同理可解得： 所以只要满足即：则说明两球碰撞过程中动量守恒；（3）如果改变小球的材质，小球1到B处速度的大小可能发生变化，小球1不一定落到中间位置P；（4）如果满足小球的碰撞为弹性碰撞，则应满足：代入以上速度表达式可知，应满足公式为：；联立解得：解得：。四、解答题13.（12分）【解析】（1）根据牛顿第二定律得……2分根据运动学公式……2分解得h=49m……2分（2）根据………………2分联立得v1=7m/s……1分则………2分L=vt1=4.48cm……1分14.（12分）【解析】（1）在C点，由牛顿第二定律得……2分解得运动员在C点所受支持力大小FN=1800N……2分（2）运动员在雪道ABC上运动过程中，由动能定理得……2分解得……2分 （3）运动员在水平轨道GH上所受阻力最小时，刚好停在H点，运动员由P运动到H过程应用动能定理得……2分代入数据得运动员在水平轨道GH所受的最小平均阻力Ff2=1440N……2分15.（18分）【解析】（1）在爆炸瞬间，滑块A、B根据动量守恒定律，规定水平向右为正方向①……1分根据能量守恒定律②……2分由①②得v1=8m/s，vB=4m/s③……2分（2）A在斜面上上滑过程中④……1分⑤…………1分⑥……1分A在斜面上下清过程中⑦……1分⑧……1分⑨由④～⑨得…………1分（3）由（2）问可知：A从爆炸结束到第一次回到斜面底端所用时间为3t1=3s因为与挡板碰撞前后，速度和加速度大小均不变，所以可全程看作匀减速直线运动根据牛顿第二定律⑩⑪由⑪得t2=2s所以A第一次回到斜面底端时，B已停止⑫得xB1=4m=2L…………2分所以B刚回到C点时速度减为0，即A第一次回到斜面底端时A与B之间的距离为0……1 分A与B碰撞过程中，根据动量守恒定律，规定水平向右为正方向⑬根据机械能守恒定律⑭由⑬⑭得，…………1分B从碰撞后到停止⑮∵且，AB不会再相撞…1分A第二次滑上斜面和滑下斜面过程中⑯A在水平面上运动直至停止⑰AB最终相距的距离为…………2分