山东省2022届高三物理10月联考试题C（含答案）

2021年“山东学情”高三10月联合考试物理试题(C版)一、选择题(每小题给出的四个答案中只有一个选项正确，请把正确答案填涂到答题卡上。每小题3分，共24分)1.张家界大峡谷玻璃桥上有一个蹦极跳台，距地面265m，正式开放后是世界上垂直落差最大的商业蹦极，体验高空下落的刺激和惊险。如图所示，某质量为m的游客被弹性绳索拴住从高台蹦极时，恰好落至湖面，已知高台离水面的高度为H、弹性绳索的自然长度为l(l<H)弹性绳索的劲度系数为k。下落过程游客可视为质点，且离开高台时的初速度不计，设游客运动过程中所受阻力大小恒为f(重力加速度为g)，则下列说法中正确的是A.第一次下落时，游客距高台顶端时速度最大B.游客落至湖面时，加速度等于gC.游客先做自由落体运动，再做加速度减小的加速运动，最后做加速度增大的减速运动D.游客第一次刚要到达湖面时的加速度为2.A、B两人从同一地点由静止同时同向沿直线行驶，A先做加速度为a1的匀加速运动，再做加速度为a2的匀加速运动，B一直做加速度为a3的匀加速运动，且a1<a3<a2，当A、B速度相等时所用时间刚好相等，则在此过程中，A、B的平均速度大小关系是A.B.C.D.条件不足，无法比较3.第24届北京冬奥会将在2022年2月4日拉开帷幕，跳台滑雪是其中的一个项目，比赛中运动员穿专用滑雪板，在滑雪道上获得一定速度后从跳台飞出，在空中飞行一段距离后着陆。如图所示，练习中一名运动员第一次从跳台A处以v1=20m/s的初速度水平飞出，在平直斜坡B处着陆；第二次练习时以v2=10m/s水平飞出，落在了斜坡的C处(图中未标出)。若斜坡的倾角为37°，不计空气阻力，运动员运动过程中视为质点，g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。 则A.运动员在B处速度与斜坡夹角比落在C处斜坡与速度的夹角大B.A、B间的距离为75m且C是AB的中点C.运动员在B处着陆时的速度大小是25m/sD.运动员在第一次练习时空中轨迹到坡面的最大距离为9m4.如图所示，在天花板上用两根细绳oa、ob悬挂一质量m小铁球，细绳与水平方向夹角都为30°，小球静止时，两绳中拉力分别为Ta1、Tb1，现将一个磁铁放在小球的正下方Ｍ点，假设此时磁铁对小球的力大小为F1，两绳中拉力分别为Ta2、Tb2，然后再将磁铁移动到ob延长线上N点，此时磁铁对小球的力大小为F2，两绳中拉力分别为Ta3、Tb3，则关于绳中拉力分析不正确的是A.Ta1=Tb1=mgB.Ta2=Tb2=mg+F1C.Ta3=mg+F2D.Tb3=mg+F25.为落实国家关于加强中小学学生体育锻炼的要求，某学校举行了跑操比赛。如图为学生跑操的示意图，跑操队伍宽d=3m，某时刻队伍前排刚到达出口的B端，正在A点的体育老师准备从队伍前沿直线匀速横穿到达对面打分区BC，且不影响跑操队伍，已知学生跑操的速度v=2m/s，打分区BC宽度l=6m，D为BC的中点。为了安全老师的最大速度不能超过4m/s，则下列关于体育老师的运动说法正确的是A.只能沿直线AC到达打分区B.可能沿直线在BD区域的中点到达打分区 C.其速度一定大于m/sD.他到达对面打分区的时间可能大于3s6.质量为m的圆柱体A放在质量也为m的“V”型槽B上，如图，α=60°，另有质量为M的物体C通过跨过定滑轮的不可伸长的细绳与B相连，现将C自由释放，不计一切摩擦，则下列说法正确的是A.当M=m时，A和B保持相对静止，共同加速度为0.5gB.当M=2m时，A和B保持相对静止，共同加速度为0.5gC.当M=6m时，A和B保持相对静止，共同加速度为0.75gD.当M=5m时，A和B之间的恰好发生相对滑动7.有两个弹簧劲度系数分别为K1、K2，且K1<K2，现将这两个弹簧串联成一个“大”弹簧，假设“大”弹簧的等效劲度系数为K0，则以下说法正确的是A.K0>K1B.K0>K2C.K0的值更接近K1D.K0的值更接近K28.质量m=5kg的钢件，架在两根完全相同的、平行的长直圆柱上，如图所示。钢件的重心与两柱等距，两柱的轴线在同一水平面内，圆柱的半径r=4cm，钢件与圆柱间的动摩擦因数μ=0.2，两圆柱各绕自己的轴线以角速度ω绕轴线作相反方向的转动。现施加一过钢件重心且平行圆柱轴线的拉力F于钢件上，使其以v0=0.6m/s的速度匀速运动，下列说法正确的是A.不论ω多大，所需水平拉力恒为10NB.ω越大，所需水平拉力也越大C.若ω=20rad/s，则水平拉力F=6N D.若ω=20rad/s，且水平拉力恒为15N，则钢件做匀加速运动二、多项选择题(每题给出的四个选项中，有两个或两个以上的正确答案，每小题4分，多选、错选不得分，少选得2分，共16分)9.如图所示，在紧贴墙角的斜面上，静止放置着一个物体A，现给它施加一个垂直于斜面向下的力F，F由零开始逐渐增大，假设竖直墙壁光滑，水平地面粗糙，并认为物体的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，以下分析正确的是：A.斜面对物体A的摩擦力一定不变B.斜面对物体A的摩擦力有可能逐渐变大C.水平地面对斜面的摩擦力一定不变D.水平地面对斜面的摩擦力有可能逐渐变大10.2021年东京奥运会中，中国女排小组赛虽然遗憾出局，但“中国女排精神”却影响激励着年轻人奋勇拼搏。假设在最后一场中国队对阵阿根廷队比赛中，阿根廷运动员将排球从A点水平击出，排球飞到B点刚要落地时，被朱婷救起，球又斜向上飞出后落到A点正下方的D点，D点与B点等高，轨迹的最高点C与A等高，假设两端轨迹在同一竖直平面内，不计空气阻力，排球可看做质点，下列说法正确的有A.排球两次飞行过程中重力对排球做的功相等B.排球到达B点时的速率比离开B点时的速率大C.排球从A下落到B点时重力的瞬时功率等于落到D点时重力的瞬时功率相等D.排球在A点的速度大小是在C点速度大小的4倍11.如图所示，在匀速转动的水平盘上，沿半径方向放着用细线相连的质量相等的两个物体A和B，质量都为1kg，它们分居圆心两侧，与圆心距离分别为rA=1m，rB=2m两物体与盘间的动摩擦因数均为0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，当圆盘转速加快到两物体刚好还未发生滑动时，g=10m/s2。下列说法正确的是 A.此时细线张力为15NB.此时圆盘的角速度为rad/sC.此时A所受摩擦力方向沿半径指向圆外D.若此时烧断细线，A和B都将沿半径方向向外做离心运动12.如图所示，与水平面成θ=30°角的传送带正以v=5m/s的速度匀速运行，A、B两端相距l=25m。现每隔1s把质量m=1kg的工件(视为质点)轻放在传送带上，在传送带的带动下，工件向上运动，且工件离开B端时刚好在A端放上一个工件，工件与传送带间的动摩擦因数µ=，g取10m/s2，下列说法正确的是A.工件在传送带上时，先受到向上的摩擦力，后不受摩擦力B.两个工件间的最小距离为1.25mC.传送带上始终有6个工件D.满载时与空载时相比，电机对传送带的牵引力增大了30N三、实验题(13题每空2分，14题每空3分，共14分)13.自动驾驶汽车经过数十年的发展，现在已经呈现出接近实用化的趋势。某公司为研究新款自动驾驶汽车的启动和制动性能，在车顶装一特殊的球形发光装置，该装置每隔0.5s会发射一个激光脉冲信号，该信号会被测试车道旁的记录装置检测到，并记录下来，从而确定汽车的位置。在某次测试中，先让自动驾驶汽车以某一加速度启动，一段时间后再关闭发动机减速滑行，记录装置记录的汽车位置如图所示(左侧为起点，单位为米)，当地的重力加速度为g=10m/s2，请同学们根据记录的数据分析： (1)自动驾驶汽车加速阶段的加速度a1=，运动到D点的速度为vD=(结果保留三位有效数字)(2)假设自动驾驶汽车在减速过程中，所受阻力为其自身重力的k倍，则k=(结果保留2为有效数字)(3)如果在记录数据的过程中，发射脉冲的时间间隔略大于0.5s，测出的加速度(填“偏大、偏小或不变”)14.某兴趣小组为研究圆锥摆运动的特点，准备了如下器材：A.刻度尺B.小钢球(质量未知)C.铁架台和细线(质量不计)D.秒表E.拉力传感器(1)如图甲所示，在铁架台上的O点固定拉力传感器，其下方与悬挂小钢球的细线相连。(2)用刻度尺测量悬点O到小球球心的距离l。(3)给小球一个水平初速度，让小球在水平面内做圆周运动，如图所示。若用秒表记录运动n圈的总时间为t，则绳中拉力可表示为F=；(用题中所给n、t、l和小球质量m表示)(4)改变小钢球做圆周运动的速度，多次实验，用拉力传感器记录细绳中拉力、同一速度下运动n圈的总时间t，并得到如图乙所示的关系图像，计算得图像的斜率为k，则小钢球的质量为m=。(用题中所给物理量符号表示)四、计算题(本题共四小题，共46分)15.(10分)倾角53°的斜面静止在地面上，有一质量为m1=5kg的物体A用细线拉住，细线与斜面平行绕过斜面右上角的定滑轮O1后再绕过动滑轮O2并栓接在竖直墙壁上C点，当在动滑轮O2上悬挂一质量为m2=6kg的物体B时，物体A刚好要相对斜面滑动，斜面刚好要相对地 面滑动，已知定滑轮O1到墙壁距离d=8m，定滑轮O1到墙之间绳长为L=10m，不计滑轮的摩擦和质量，已知斜面质量M=2kg，并认为最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，重力加速度g=10m/s2，求：(1)物体A与斜面之间动摩擦因数μ1；(2)斜面与地面之间动摩擦因数μ2。16.(10分)算盘是我国古老的计算工具，中心带孔的相同算珠可在算盘的固定导杆上滑动，使用前算珠需要归零；如图所示，水平放置的算盘中有甲、乙两颗算珠未在归零位置，甲靠边框b，甲乙相隔s1=4.5cm，乙与边框a相隔s2=2cm，算珠与导杆间的动摩擦因数为μ=0.1；现用手指将甲以0.5m/s的初速度拨出，甲乙碰撞后甲的速度为0.15m/s，方向不变，碰后乙得到的速度为甲碰前速的0.5倍，碰撞时间极短且不计，甲、乙均可看作质点。重力加速度g=10m/s2；(1)通过计算判断乙算珠能否滑动到边框a；(2)求甲算珠在到达边框a之前能否停下，如果能停下求从拨出到停下所需的时间；如果不能停下，求甲算珠到边框a的时间。17.(12分)如图所示，长为L的长木板放在水平面上，可视为质点的物体放在长木板的最右端，已知长木板与物体的质量均为m，物体与长木板之间的动摩擦因数为μ1=0.5，长木板与水平面间的动摩擦因数为μ2=0.125，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度用g表示。 (1)如果在长木板上施加水平向右的恒力F，欲保证两物体不发生相对运动，求恒力F的取值范围；(2)如果长木板上施加水平向右、大小为F=1.5mg的恒力，为保证物体不离开长木板，则恒力作用的时间应满足什么条件？18.(14分)滑冰运动因为其速度快和动作技巧的可观赏性高，深受很多人的喜爱。一位滑冰爱好者练习滑冰时，想从地上保持全身不动的姿势冲到65cm高的台阶上，于是他找来了一段如图所示的圆弧形轨道Q。他测得Q的水平长度BC为0.6m，圆弧轨道最高点D的切线方向与水平方向的夹角为37°，C点在D正下方。他将轨道固定在台阶前方合适位置且轨道的下端与水平地面相切于B点。一次该爱好者从距离B点30m的A点由另一位滑冰爱好者推动他，让他以a1=2m/s2的加速度先匀加速一段时间后分开，由自己从B点冲上Q并由D点冲出圆弧面，并刚好在其运动的最高点沿水平方向冲上台阶的边缘P点。已知：该滑冰爱好者的质量为60Kg，他与地面的动摩擦因数µ=0.1，若通过测速仪已知该滑冰爱好者经过B点时的速度为6m/s，忽略空气阻力，该爱好者运动时可以看做质点，g=10m/s2。求：(1)圆弧轨道的C点与台阶的水平距离x。(2)滑冰爱好者在滑上圆弧轨道的最低点B上时对轨道的压力为多少？从滑上B点到刚滑出轨道D点时该爱好者克服摩擦力所做的功Wf为多少？(3)该滑冰爱好者从A运动B所用的时间t为多少？