河南省天一大联考2022届高三物理上学期阶段性测试（二）（附解析）

绝密★启用前天一大联考2021-2022学年高中毕业班阶段性测试(二)物理考生注意：1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上，并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题：本题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一个选项符合题目要求，第7～10题有多个选项符合要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1.2021年7月4日早上，“神舟十二号”航天员刘伯明和汤洪波先后出舱，成为我国第二和第三个在太空中行走的航天员，这也是我国继“神舟七号”后，第二次进行太空行走任务。若地球视为质量分布均匀的球体，关于固定在舱外某位置正在作业的宇航员，下列说法正确的是A.宇航员的加速度方向总是指向地心B.宇航员处于平衡状态C.宇航员相对于地球表面是静止的D.宇航员不受地球引力2.如图所示，木块A、B、C并排固定在水平地面上，三木块的厚度比为5：3：1，一子弹以300m/s的水平速度射入木块A，子弹在木块中运动时加速度恒定，子弹可视为质点且刚好射穿木块C。下列说法正确的是A.子弹刚好射出木块A时的速度为100m/s,B.子弹在木块A中的运动时间大于在木块B中的运动时间C.子弹在木块B和C中的运动时间相等D.子弹在木块A中的平均速度是在木块C中平均速度的2倍3.如图所示是常用的千斤顶，摇动手柄时，螺纹轴能迫使千斤顶的两臂靠拢，从而将重物顶起。利用两个相同的千斤顶分别顶起质量为m1、m2的重物，顶起过程中，当上方两臂之间的夹角分别为120°、106°时，两个千斤顶臂上的作用力大小相等。已知sin53°=0.8，cos53°=0.6，则m1：m2为A.5：3B.5：4C.5：6D.3：44.如图所示，一辆汽车在平直的公路上以22.5m/s的速度行驶，车内用细绳悬挂一小球。刹车时，汽车做匀减速运动，小球稳定时细线与竖直方向的夹角恒为θ=37°。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g取10m/s2，则汽车在刹车后4s内的位移大小为A.30mB.33.75mC.40mD.42.75m5.如图1所示，水平地面上有一质量为m1足够长的木板，木板的右端有一质量为m2的物块，二者处于静止状态。t=0时刻起，用水平向右的拉力F作用在长木板上，F随时间t的变化关系为F=kt(k是常数)。木板和物块的加速度a随时间t的变化关系如图2中的部分图线所示。已知长木板与地面间的动摩擦因数为μ1，物块与长木板间的动摩擦因数为μ2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g。则A.图2中的②线为长木板的加速度随时间的变化规律B.图2中的②线为物块的加速度随时间的变化规律,C.t1时刻对应的拉力为μ1m1gD.t2时刻为6.火星探测器的发射时间要求很苛刻，必须在每次地球和火星相距最近之前几个月发射。设地球环绕太阳的运动周期为T，轨道半径为r1；火星环绕太阳的轨道半径为r2(r2>r1)，火星的半径为R，引力常量为G。下列说法正确的是A.太阳质量为B.火星的公转周期为C.“天问一号”在火星表面的重力加速度为D.从火星与地球相距最近开始计时到火星与地球第一次相距最远的时间为7.2021年8月7日，在东京奥运会静水女子500米双人皮划艇决赛中，中国组合徐诗晓/孙梦雅以1分55秒495夺得冠军，创造了奥运会纪录。假设在一段平直的河道中水流速度为v0，皮划艇在静水中的速度为v，河道宽为d，小刘和小张划动皮划艇过河，则下列说法正确的是A.若皮划艇过河时间最短，则皮划艇船头对着正对岸B.调整皮划艇船头方向，一定能够到达河的正对面C.若水流速度增大，则皮划艇过河最短时间变长D.若皮划艇能到达河正对面，则皮划艇过河时间为8.如图所示，水平转台两侧分别放置A、B两物体，质量分别为m、2m，到转轴OO'的距离分别为2L、L。A、B两物体间用长度为3L的轻绳连接，绳子能承受的拉力足够大，A、B两物体与水平转台间的动摩擦因数均为µ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。当水平转台转动的角速度逐渐增大时，下列说法正确的是,A.当转台转动的角速度大于时，细绳上一定有拉力B.当转台转动的角速度小于时，细绳上可能有拉力C.当转台转动的角速度大于时，A与转台间的摩擦力大小保持不变D.当转台转动的角速度大于时，B与转台间的摩擦力大小保持不变9.某运动场引入一种电动车，其质量为400kg，为了检测其性能，现让其由静止开始沿平直公路行驶，经30s时间达到最大速度10m/s，利用传感器测得该过程中牵引力F和对应的速度v，并绘出F-图像如图所示，假设电动车行驶过程中所受到的阻力恒定，则下列说法正确的是A.在全过程中，电动车在B点速度最大B.电动车的额定功率为2kWC.电动车匀加速的时间为5sD.30s内电动车通过的距离为195m10.如图所示，皮带输送机与地面成37°角固定放置。底端到顶端的距离为L=10m，皮带在电动机带动下以v1=4m/s的速率匀速运动。一物块以v0=12m/s的初速度从底部冲上皮带，当物块运动到皮带最高点时速度恰好为零。重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，则物块与皮带间的动摩擦因数μ可能为,A.0.125B.0.25C.0.45D.0.5二、非选择题：本题共6小题，共60分。11.(6分)某同学利用手机的连拍照相功能研究平抛运动。实验步骤如下：(a)用刻度尺测出每块砖的高度d和长度L。(b)将小球平行于竖直墙面水平向右抛出，利用连拍照相功能拍摄不同时刻小球位置，得到小球的运动轨迹如图所示。不计小球所受阻力，重力加速度为g。(1)O点(填“是”或“不是”)抛出点。(2)连拍照相的时间间隔T=。(3)小球在位置B的速度大小v=。12.(9分)某同学利用图1所示的装置验证机械能守恒定律。细绳跨过固定的轻质滑轮，两端分别挂质量均为200g的钩码A和B，钩码A上固定有一质量不计的遮光条，初始时刚好在水平地面上保持静止状态，铁架台上固定一光电门，距遮光条的高度为h。现在钩码B下方再挂一个质量相等的钩码(重力加速度g取9.8m/s2)。(1)用游标卡尺测得遮光条的宽度d如图2所示，则d=cm。(2)若测得遮光条的挡光时间为t=7.2×10-4s，则钩码A通过光电门的速度v=m/s(保留2位有效数字)。(3)测得h=0.625m，则从A开始运动，到A过光电门的过程中，系统重力势能的减少量为△Ep=J，系统动能的增加量为△Ek=J。(4)该实验可得到的结论是。13.(8分)如图所示，光滑斜面与半径为R的半圆环轨道平滑连接，圆环轨道竖直放置且下端与,水平面相切，圆环的外轨道光滑，内轨道粗糙。一直径略小于圆环内径、质量为m的小球从斜面上某点由静止释放，要使小球在圆环内运动过程中没有机械能损失，重力加速度为g。求：(1)小球释放时距地面的高度满足的条件；(2)小球在圆环轨道最低点对轨道压力的取值范围。14.(9分)平直的公路上有甲、乙两辆小车，甲车以v甲=30m/s的速度匀速行驶，乙车静止在甲车正前方。甲车发现乙车时，以a甲=-10m/s2刹车，同时鸣笛且乙车立即启动，启动后乙车的速度平方随位移的变化规律如图所示。已知乙车质量为m=2000kg，运动过程中所受阻力为f=500N，不计所有反应时间。求：(1)乙车启动时受到的牵引力大小；(2)要使两车不相撞，甲车发现乙车时两车距离。15.(10分)“天问一号”的发射成功，为人类将来能够登陆火星又向前迈出了坚实的一步。假设载人飞行器在近火星轨道做匀速圆周运动的周期为T，宇航员登上火星后，在火星表面做平抛实验，距火星表面高h处，将小球分别以水平速度v0和3v0抛出并落地，两次小球的位移比为。求：(1)火星表面的重力加速度；(2)火星的半径。16.(18分)如图所示，内壁光滑的管道竖直放置，其圆形轨道部分半径R=0.6m，管道左侧放有弹射装置，被弹出的物块可平滑进入管道，管道右端出口D水平，且与圆心O等高，出口D的右侧接长木板，长木板放在水平地面上，长木板质量M=0.1kg。质量为m=0.1kg的物块甲通过弹射装置获得初动能，弹簧的弹性势能的表达式为Ep=kx2(其中k为弹簧的劲度系数，,x为弹簧的形变量)，当弹射器中的弹簧压缩量为d时，物块刚好运动到与圆心O等高的C处。当弹射器中的弹簧压缩量为2d时，物块刚好能滑到长木板的最右端，管道内径远小于圆形轨道半径，物块大小略小于管的内径，物块可视为质点，空气阻力忽略不计，重力加速度g取10m/s2，物块与长木板间的动摩擦因数µ1=0.4，长木板与水平面间的动摩擦因数µ2=0.1。求：(1)物块运动到长木板左端时的速度大小；(2)长木板的长度；(3)若在物块滑上长木板的同时，对长木板乙施加水平向右的外力F=1.8N，则甲经过多长时间滑离长木板；物块和长木板之间由于摩擦产生的热量为多少。,,,,,